[发明专利]一种全自动的太阳能开水器

说明书

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及到一种全自动的太阳能开水器。

背景技术

通用全玻璃真空集热管制成热水器的技术已较成熟，但要利用全玻璃真空集热管制成开水器需要解决多个技术问题。首先，需要解决自来水与开水温差较大，容易造成集热管爆裂；其次，需要解决所生产的开水必须是煮沸的水，但不是长时间、反复煮沸的水；再次，需要解决水质鲜新和克服水垢沉积的问题；要达到全自动提供开水，需解决有太阳出现时利用太阳能加热，太阳应出来时段、而不肯出现时，自动启用电能加热，并且把所生产的开水自动分装到保温瓶内的技术问题。专利授权公告号CN103277909B的专利技术提供了《提供饮用水的太阳能收集装置》，但存在集热管内水长时间、反复煮沸和集热管上段失水致使管内局部温度过高而造成集热管爆裂的问题。

发明内容

本发明的目的：解决上述技术问题和现有技术的不足，提供一种全自动的太阳能开水器。

本发明的技术方案：本发明由集热器、集热器进水管、集热器出水管、设有过滤网的电磁阀、限流管、导流管、预热管、管口塞、连通管、保温瓶塞、保温瓶、温度探头、电加热管、温控器、时控开关、光控开关组成。集热器由若干根、管口朝上、纵向、并列、紧密排布的全玻璃真空集热管和顶盖及保温层、边框、底部管托组成，在每根集热管的管口设有耐高温、侧面带胶凸的硅胶管口塞，各硅胶管口塞设有同等直径的进水孔和出水孔，在相邻硅胶管口塞的出水孔和进水孔的孔面上设有与管口塞一体、并能承受集热管内水压的硅胶连通管，硅胶连通管把出水孔和进水孔直接连通，硅胶管口塞及硅胶连通管组成了管口塞串，硅胶管口塞及硅胶连通管的数量可按需设置，硅胶连通管的内径与硅胶管口塞的进水孔、出水孔的直径相等，在硅胶连通管的管内空间里，设有可拉伸的不锈钢弹簧，制成弹簧的不锈钢丝的外径和相邻钢丝的间距，应满足硅胶管弯曲时硅胶管不变形。在各集热管内，设有不锈钢材质的导流管，导流管的外径大于管口塞的进水孔直径，导流管的一端插入管口塞的进水孔内，并且达到紧固的程度，导流管的出水口设于集热管内底端，利用进水的冲击力使集热管内生成的水垢微粒不形成块状和沉积，并随着水流流出管外；集热器中相邻集热管之间，通过设连通管及管口塞串接，管口塞与集热管口间设有二者互粘、耐温、固化后有弹性的结构胶，依靠结构胶的粘合力使管口塞和集热管口结合成一体。当集热器中温度探头热敏电阻处的水温达到沸点时，电磁阀打开，此时，自来水从集热器的进水管流进，开水从集热器的出水管流出，各集热管内的水处于流动状态，这样可使水质保持鲜新及避免集热管内水长时间、反复煮沸；管口塞的出水孔也是集热管的出水口；预热管与集热器进水管相连的导流管的另一端连接，预热管由多根、并且与导热管等径、同质的管组成，该管间连接及预热管与导流管间的连接是采用硅胶管，在硅胶管的管内空间里，设有上述不锈钢弹簧；预热管出水口设在集热管的底端；自来水经预热管预热后，降低了流入集热器的水与集热管之间的温差，可避免集热管爆裂；限流管由二端设有活动连接螺母的软管和限流嘴组成，限流嘴紧塞在软管的进水端口内，其嘴孔的大小应满足自来水流入集热器时集热管不爆裂，同时，也不因感温探头感温需要时间及水流速度过快把没开的水流进保温瓶内，另外，限流嘴内的水流方向是从嘴孔流入，嘴尾流出，这可防止嘴孔堵塞。保温瓶塞形状是柱径上大、下小二个圆柱的叠加，并且中空，下部侧面设有弹性、带胶凸、宽带状硅胶圆环，圆环的内径小于下部圆柱的外径，使其紧紧地套在下部圆柱的侧面上，紧塞入保温瓶口时，不产生滑动，上部侧面和下部底面各设有孔径相同的进水孔和出水孔，孔内设有外径大于该孔径的硅胶进水管和出水管，管端置于侧面和底面孔外，相邻瓶塞的出水管与进水管通过不锈钢连接管连通，另外，在瓶塞下部底面孔壁接触的硅胶管内，塞一段外径大于硅胶管内径、小于保温瓶塞底面所设孔径的不锈钢管，使硅胶管与保温瓶塞间紧密地结合在一起，其紧密程度达到不漏水、不漏气的要求；为防止保温瓶塞内的硅胶管变形，在硅胶管内设置上述不锈钢弹簧。采用高灵敏度的温控器，与它配套的温度探头的温感元件采用热敏电阻，热敏电阻外设不锈钢防水保护管，保护管底端封闭，底端内置热敏电阻，由于不锈钢保护管及热敏电阻自身的感温需要时间，温度探头中的热敏电阻的位置若设在集热器出水管所处的集热管顶端，会造成未达到沸点的水流出集热管，因此温度探头中的热敏电阻所设位置离集热管出水口有一定距离，距离的远近应满足流出集热管的水一定是达到沸点的水，但又不是长时间、反复煮沸的水，因此，温度探头所设位置受集热管内水的流速和温度探头感温的敏感度以及电磁阀关闭后水流存在惯性三个方面的制约。电加热管由外体绝缘的电加热芯和不锈钢保护管组成，其功率与集热管受太阳光照射时所能产生的最大功率相同，其在集热器中的位置，设在与集热器出水管相近的集热管内，电加热芯所处部位是在集热管底部，多少根集热管设置电加热管，可按需求而定。时控开关直接管控光控开关，时控开关接通时间一般设在每天太阳应出现的时段，在该时段内如有太阳光，光控开关断开，电加热不启动，如无太阳光，光控开关闭合，电加热启动，电加热的启动与停运只跟太阳出现的时段和太阳光的有无相关联，达到充分利用太阳能和节约电能的目的。上述凡与水接触的材料质量都要求达到食品级。