專利名稱：熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水自動(dòng)循環(huán)裝置；尤其涉及這樣一種熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，該裝置包括一鍋爐，在其上側(cè)和下側(cè)分別形成有進(jìn)水口和排水口；一電子加熱器，該電子加熱器水平安裝在鍋爐的內(nèi)下側(cè)但不與該內(nèi)下側(cè)接觸，并向鍋爐的內(nèi)部供應(yīng)熱量；一水箱，該水箱通過進(jìn)水管連接于鍋爐的進(jìn)水口并向鍋爐供應(yīng)冷水；一換熱部分，該換熱部分通過一排水管連接于鍋爐的排水口，且通過一循環(huán)管連接于水箱，并且向外部傳送熱量；以及一進(jìn)水閥和一排水閥，它們分別安裝于進(jìn)水管和排水管，通過鍋爐中的蒸汽壓力自動(dòng)打開和關(guān)閉，從而自動(dòng)產(chǎn)生并循環(huán)熱水而不需要使用循環(huán)泵或利用其它的動(dòng)力源，從而可連續(xù)向諸如作為加熱設(shè)備的地板、床墊、被單、毯子或汽車座椅，以及作為理療設(shè)備的熱墊之類的加熱設(shè)備提供熱水。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的向地板、熱墊等供應(yīng)熱量的方法中通常利用電力，而這些傳統(tǒng)的電加熱毯子、地板或熱墊作為不同的局部加熱或保溫的方法之一是有效的。
然而，由于電加熱裝置使用電加熱絲作為其熱源，因此會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的電磁波。研究顯示，對(duì)人體有害的最小電磁波密度是2mG到4mG之間。與此相比，由電加熱裝置所產(chǎn)生的電磁波密度范圍從50mG到超出1000mG。
如上所述，由于傳統(tǒng)的電加熱裝置具有會(huì)危害人體健康的缺點(diǎn)，因此要限制孕婦、老人和體弱的人以及普通人對(duì)該加熱裝置的使用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，本發(fā)明是出于以上的觀點(diǎn)而作出的，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，將熱水作為熱源，這就不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的電磁波，通過利用根據(jù)水轉(zhuǎn)化成水蒸汽時(shí)的體積變化而引起的水蒸汽壓力變化以及一閥門根據(jù)壓力變化而進(jìn)行的自動(dòng)打開和關(guān)閉，該熱源可不考慮距離和高度連續(xù)產(chǎn)生并循環(huán)熱水而不需要獨(dú)立的動(dòng)力源，從而可確保人體的安全并使制造成本降低。
技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，以上和其它的目的可由一種熱水自動(dòng)循環(huán)裝置實(shí)現(xiàn)，該熱水自動(dòng)循環(huán)裝置包括一鍋爐，該鍋爐在其上側(cè)和下側(cè)分別形成有一進(jìn)水口和一排水口，通過進(jìn)水口接收冷水，通過排水口將熱水排出；一電加熱器，該電加熱器在鍋爐的內(nèi)部下側(cè)水平安裝而不與該內(nèi)部下側(cè)接觸，并且向鍋爐的內(nèi)部供應(yīng)熱量；一水箱，該水箱通過一進(jìn)水管連接于鍋爐的進(jìn)水口，且向鍋爐輸送冷水；一換熱部分，該換熱部分通過一排水管連接于鍋爐的排水口，并通過一循環(huán)管連接于水箱，并且向外界傳送熱量；以及一進(jìn)水閥和一排水閥，這些閥門分別安裝于進(jìn)水管和排水管，且由鍋爐中的蒸汽壓力自動(dòng)打開和關(guān)閉。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，熱水自動(dòng)循環(huán)裝置還包括一消聲器，該消聲器在排水閥的下游安裝于排水管并將排水閥中的熱水與蒸汽分離開。
消聲器包括一消聲器主體，該消聲器主體具有一內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間具有一較寬的上側(cè)和一較窄的下側(cè)，且有一傾斜面形成在其底面處；以及一進(jìn)口管和一出口管，這兩根管子分別連接于消聲器主體的上側(cè)和下側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置還包括一溫度控制器，該溫度控制器測(cè)量鍋爐中的溫度、并控制對(duì)電加熱器的電力供應(yīng)。
另外，熱水自動(dòng)循環(huán)裝置還包括一快速連接器，該連接器安裝于換熱部分的一進(jìn)口端和一出口端以及排水管和循環(huán)管的連接部分，以用于容易地將換熱部分連接于排水管和循環(huán)管以及脫開與這兩根管子的連接。
快速連接器包括一對(duì)插頭，它們形成有從插頭14a的兩側(cè)對(duì)稱地突出并具有向其端部逐漸減小的直徑的突起；一對(duì)插座，該插座具有可插入帶有突起的插頭的一側(cè)、以及在其上聯(lián)結(jié)有硅管和硅蓋的另一側(cè)；以及一固定裝置，該固定裝置分別安裝于其內(nèi)側(cè)處安裝有插頭的插頭外殼和其內(nèi)側(cè)處安裝有插座的插座外殼，從而調(diào)節(jié)插頭和插座的連接深度。
位于排水閥下游的排水管被分成兩根支管，且熱水自動(dòng)循環(huán)裝置還包括流速調(diào)節(jié)裝置，這些流速調(diào)節(jié)裝置分別安裝于支管上，用于調(diào)節(jié)輸送給換熱部分的熱水的量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電加熱器的整個(gè)表面密封有不銹鋼膜以防止腐蝕。
鍋爐向排水口傾斜3到5度的角度。
排水閥包括一閥芯座；一閥桿，該閥桿穿入形成在閥芯座中的孔、并具有聯(lián)結(jié)有一螺母的一端和形成有一閥頭的另一端；一閥門薄膜蓋，該薄膜蓋聯(lián)結(jié)于閥頭以確保閥芯座中的孔和閥頭之間的不透水性；以及一壓縮彈簧，該彈簧繞閥桿安裝，由螺母壓縮并固定，且向閥門薄膜蓋提供彈性力以使它靠著閥芯座的孔偏置。
另外，進(jìn)水閥包括以串聯(lián)形式安裝于進(jìn)水管的一錐體型進(jìn)水閥和一柱體型進(jìn)水閥。
錐體型進(jìn)水閥包括；一閥芯座；一閥門薄膜支承件，該閥門薄膜支承件安裝在錐體型進(jìn)水閥的閥芯座中、并形成有具有一空心錐形的進(jìn)水部分；以及一閥門薄膜，該閥門薄膜固定在錐體型進(jìn)水閥的閥芯座和錐體型進(jìn)水閥的閥門薄膜支承件之間，并具有可由外力向上和向下運(yùn)動(dòng)的一下端。柱體型進(jìn)水閥包括一閥芯座；一閥體，該閥體安裝在柱體型進(jìn)水閥的閥芯座中、并可自由地向上和向下運(yùn)動(dòng)；以及一彈簧，該彈簧具有固定于柱體型進(jìn)水閥的閥芯座的下端的一端和聯(lián)結(jié)于柱體型進(jìn)水閥的閥體的內(nèi)部上側(cè)的另一端，并且提供一彈性力以使柱體型進(jìn)水閥的閥體升起。
有益效果如上所述，熱水自動(dòng)循環(huán)裝置使用熱水作為熱源，該熱源不產(chǎn)生對(duì)人體有害的電磁波，并且通過利用根據(jù)水轉(zhuǎn)化成水蒸汽時(shí)的體積變化而引起的水蒸汽壓力變化以及一閥門根據(jù)壓力變化而進(jìn)行的自動(dòng)打開和關(guān)閉，該熱源可不考慮距離和高度連續(xù)產(chǎn)生并循環(huán)熱水而不需要獨(dú)立的泵，并且可容易地連接和脫開一換熱部分，因此，不僅在諸如毯子、地毯、地板、熱墊等供應(yīng)熱量的各種應(yīng)用中，而且在提供熱源以用于不能使用電加熱器或電動(dòng)泵的關(guān)于微觀組織和藥用器械的實(shí)驗(yàn)室工作中，都可安全和便利地使用熱水自動(dòng)循環(huán)裝置。另外，由于鍋爐尺寸或電加熱器容量可為最小或最大，根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)循環(huán)裝置可在各種領(lǐng)域中用作熱源。
以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將使本發(fā)明的以上和其它的目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)變得更加清楚，在這些附圖中

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的示意圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的溫度控制器的示意圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的消聲器的示意圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的快速連接器的示意圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的排水閥的示意圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的錐體型進(jìn)水閥的示意圖；以及圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的柱體型進(jìn)水閥的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置。
應(yīng)該知道，已揭示的附圖是出于說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目的，本發(fā)明并不受附圖和參照附圖的描述的限制。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置包括水箱1，該水箱輸送和存儲(chǔ)循環(huán)回的冷水；鍋爐2，該鍋爐接收來自水箱1的冷水并排出熱水；電加熱器3，該電加熱器向鍋爐的內(nèi)部供應(yīng)熱量；以及換熱部分4，該部分將從鍋爐排出的熱水用作熱源并向外部傳送熱量。熱水自動(dòng)循環(huán)裝置通過進(jìn)水管5將水箱1連接于鍋爐2，通過排水管6將鍋爐2連接于換熱部分4，并通過循環(huán)管7將換熱部分4連接于水箱1。自動(dòng)循環(huán)裝置還包括進(jìn)水閥8和9以及排水閥10，這些閥門通過鍋爐2中的內(nèi)部蒸汽壓力自動(dòng)打開和關(guān)閉、并控制冷水的供應(yīng)和熱水的排出。
水箱1通常用于存儲(chǔ)水，并在上側(cè)形成有進(jìn)口1a，循環(huán)并回到水箱1的冷水從該進(jìn)口進(jìn)入，水箱在下側(cè)則形成有出口1b，冷水通過該出口排到鍋爐2中，水箱1較佳地安裝在高于鍋爐2的位置上，從而可利用重力將冷水排入進(jìn)水管5中。
鍋爐2在其上側(cè)形成有進(jìn)水口2a，該進(jìn)水口連接于進(jìn)水管5，且冷水通過該進(jìn)水口從水箱1進(jìn)入，鍋爐在下側(cè)則設(shè)置有排水口2b，該排水口連接于排水管6，且熱水通過該排水口排出。
鍋爐2較佳地被安裝成其底側(cè)向排水口2b傾斜3度到5度的角度。這是為了便于將熱水從鍋爐2排出，從而防止在輸送熱水時(shí)熱水同水蒸汽一起排出、并最大程度地減少噪音。
另外，鍋爐2在其內(nèi)部安裝有電加熱器3用于加熱所送入的冷水，從而產(chǎn)生熱水和蒸汽。如圖1所示，電加熱器3水平安裝在鍋爐2的下側(cè)并與鍋爐2的底面間隔開預(yù)定的距離，從而不與底面接觸。
下面將說明電加熱器3必需在鍋爐2的底面附近水平安裝在鍋爐2的下側(cè)的原因。
當(dāng)加熱從水箱1進(jìn)入鍋爐2的冷水時(shí)會(huì)產(chǎn)生水蒸汽，蒸汽壓力會(huì)上升，從而排水閥10打開，而熱水從鍋爐2排出，因此熱水的水平面逐漸下降。為了將所有的熱水排出并送入換熱部分4，就需要在鍋爐2中連續(xù)產(chǎn)生蒸汽以將蒸汽壓力保持在一個(gè)預(yù)定的水平上直到將熱水完全排出為止。當(dāng)電加熱器3以水平方式在鍋爐2的底面附近安裝在鍋爐2的下側(cè)時(shí)這是可能的，因?yàn)樗杀３峙c熱水的最大接觸，并且雖然熱水的水平面下降但仍可加熱熱水并產(chǎn)生蒸汽，從而可以將鍋爐2中的所有熱水排出。
如果電加熱器3安裝在鍋爐2的上側(cè)或與本發(fā)明不同的其它位置，則在預(yù)定量的熱水排出之后，剩下的熱水不與電加熱器3直接接觸，因而無法容易地進(jìn)行熱傳送，就無法將蒸汽壓力保持在預(yù)定的程度上，因此就無法循環(huán)鍋爐2中的所有熱水。
同時(shí)，如果電加熱器3安裝在鍋爐2的底面上，來自電加熱器3的熱量就傳送給鍋爐2的表面，熱量就會(huì)經(jīng)過表面?zhèn)鹘o蒸汽，因而不會(huì)輕易發(fā)生散熱，從而即使將熱水排出，鍋爐2中的蒸汽壓力也不會(huì)下降。
如果蒸汽壓力不下降，進(jìn)水閥8和9不會(huì)打開，冷水的輸送就會(huì)被阻斷，這樣就無法完成熱水的一次循環(huán)。這樣，較佳的是將電加熱器3安裝成不與鍋爐2的底面接觸。
此外，較佳的是電加熱器3的整個(gè)表面由不銹鋼膜13密封以防止腐蝕。電加熱器3的表面往往會(huì)由于反復(fù)接觸冷水和熱水而腐蝕。
因此，通過將電加熱器3的整個(gè)表面密封有一層不銹鋼膜13制成的屏蔽膜就有可能防止電加熱器3在短時(shí)間內(nèi)腐蝕。
如圖1所示，鍋爐2在其外側(cè)安裝有溫度測(cè)量控制器11，該控制器用作測(cè)量鍋爐2的內(nèi)部溫度并控制供應(yīng)給電加熱器3的電力的安全裝置。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的溫度控制器11的示意圖。如圖所示，溫度控制器11包括溫度傳感器11a，該溫度傳感器連接于鍋爐2的上側(cè)或下側(cè)，以傳感鍋爐2的內(nèi)部溫度；以及溫度控制部分11c，該溫度控制部分與電加熱器3的電源11b電氣連接，以接收來自溫度測(cè)量傳感器11a的測(cè)量信號(hào)，并在鍋爐2的內(nèi)部溫度超出預(yù)定溫度時(shí)阻斷供應(yīng)給電加熱器3的電力。
即使當(dāng)鍋爐2中的所有熱水都通過排水閥10排出之后鍋爐2中的蒸汽壓力沒有下降且內(nèi)部溫度上升時(shí)，溫度控制器11就阻斷供應(yīng)給電加熱器3的電力，因而鍋爐2中的蒸汽壓力下降，從而輸送冷水，循環(huán)周期再次開始。
由于溫度控制器11只是安全裝置，為了使熱水自動(dòng)循環(huán)而不必由溫度控制器11阻斷向電加熱器3的電力供應(yīng)，鍋爐2的尺寸和電加熱器3的容量很重要。如果電加熱器3的容量與鍋爐2的尺寸相比太小或太大，就無法自動(dòng)進(jìn)行熱水的循環(huán)。
如果電加熱器3的容量與鍋爐2的尺寸相比太小，則很難由冷水產(chǎn)生蒸汽，從而就無法產(chǎn)生足夠?qū)崴懦龅恼羝麎毫?。如果電加熱?的容量與鍋爐2的尺寸相比太大，則在將熱水排出后鍋爐2中的蒸汽壓力不會(huì)迅速下降，從而必需由溫度控制器11阻斷電力來完成熱水的排放。
在本發(fā)明中，為了連續(xù)循環(huán)熱水而不需要依靠溫度控制器11，較佳的是從鍋爐2中排出的熱水的溫度低于95℃，而排出熱水時(shí)鍋爐2中的蒸汽溫度在100℃到略微超出100℃的范圍內(nèi)。
如果鍋爐2中的蒸汽的溫度大大超出100℃，在排出熱水之后就會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間來進(jìn)行冷凝蒸汽所需的散熱，從而電加熱器3就會(huì)過熱從而使溫度控制器11工作。因此，電加熱器3的容量必需選擇在適當(dāng)?shù)娜萘糠秶鷥?nèi)以適應(yīng)鍋爐2的尺寸，且不能過小或過大。
根據(jù)以本發(fā)明為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，在鍋爐2的容積為100cc并用容量為30W的電加熱器加熱100cc的20℃冷水的情況下，產(chǎn)生并輸送100℃的熱水所需的能量是8540卡、即35868J，而循環(huán)熱水的時(shí)間是大約20分鐘。此時(shí)，從鍋爐2中排出的熱水的溫度是95℃，并在熱水最終從鍋爐2排出時(shí)上升到100℃。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在鍋爐2的容積為100cc并用具有2400W的容量的電加熱器3加熱水的情況下，從鍋爐2中排出的熱水溫度從65℃到70℃，且用大約5秒鐘的時(shí)間來循環(huán)熱水。
將以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)一起分析，為了在根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置中自動(dòng)產(chǎn)生并循環(huán)熱水，較佳的是，在鍋爐2的容積為100cc的基礎(chǔ)上，電加熱器3的容量在最小300W到最大2400W的范圍內(nèi)選擇。
顯然，如果鍋爐2的容積改變，則電加熱器3的容量必需在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)進(jìn)行選擇，而成為使蒸汽壓力可產(chǎn)生和降低，從而自動(dòng)循環(huán)熱水。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的消聲器12的示意圖。
如圖所示，消聲器12包括消聲器主體12a，它具有一內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間具有較寬的上側(cè)和較窄的下側(cè)，且在其底面上形成傾斜表面12d；進(jìn)口管12b，該進(jìn)口管安裝于消聲器主體12a的上側(cè)；以及出口管12c，該出口管安裝在消聲器主體12a的下側(cè)。
消聲器12較佳地安裝于排水管6，從而位于排水閥10的下游。
消聲器12是用來防止從排水管6中產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。當(dāng)鍋爐2中的冷水由電加熱器3加熱時(shí)，冷水變?yōu)檎羝?，因此蒸汽壓力上升，從而排出熱水。在最初排出熱水的時(shí)候，蒸汽壓力較弱，因而熱水逐漸排出，然而，當(dāng)熱水的水平面下降，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽量增加，因而蒸汽壓力也上升。
在將大部分熱水從鍋爐2中排出之后、即當(dāng)熱水的水平面下降到電加熱器3的底面附近的時(shí)候，鍋爐2中的蒸汽壓力進(jìn)一步上升，從而由于此時(shí)在鍋爐2的排放口處的蒸汽壓力較高，不僅鍋爐2中剩余的熱水而且蒸汽都排出。排出的熱水和蒸汽在排水管6中造成共振和水擊，從而會(huì)從排水管6產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。
為了避免噪音和振動(dòng)，如圖所示，較佳的是，消聲器12的消聲器主體12a比排水管6的直徑大從而確保有減小蒸汽壓力的空間，并且形狀為圓柱形或方形柱，該形狀具有較寬的上側(cè)和較窄的下側(cè)，從而其截面積從上側(cè)向下側(cè)逐漸減小。
當(dāng)通過進(jìn)口12b將熱水和蒸汽引入消聲器主體12a時(shí)，由于比重不同，熱水和蒸汽分離，從而熱水填充消聲器主體12a的內(nèi)部下側(cè)，而蒸汽占據(jù)消聲器主體12a的內(nèi)部上側(cè)。
為了避免在將分離的熱水通過消聲器12的出口12c排出時(shí)熱水與消聲器主體12a內(nèi)部上側(cè)的蒸汽一起排出，將消聲器主體12a制造成具有比其上側(cè)窄的下側(cè)，從而使熱水最大程度地填充出口12c的高度，此外，消聲器主體12a較佳地形成有傾斜表面12d，該表面在底面處具有預(yù)定的斜度，從而可容易地排出熱水。
本發(fā)明的換熱部分4包括通過排水管6連接于鍋爐2的排水口2b的進(jìn)口4a以及通過循環(huán)管7連接于水箱1的出口4b，從而該部分接收來自排水管6的熱水并將熱量傳給外部，并且將冷卻的冷水通過循環(huán)管7再次循環(huán)回水箱1。
換熱部分4可應(yīng)用于各種產(chǎn)品，比如墊子、蓋被等。為了容易地將根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置應(yīng)用到以上的不同產(chǎn)品上，較佳地，換熱部分4在連接部分包括一快速連接器14，從而可容易地連接于排水管6和循環(huán)管7，以及與它們脫離連接。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的快速連接器14的示意圖。如圖所示，快速連接器14包括一對(duì)插頭14a，它們形成有從插頭14a的兩側(cè)對(duì)稱地突出并具有向其端部逐漸減小的直徑的突起；一對(duì)插座14c，該插座具有可插入帶有突起的插頭14a的一側(cè)以及在其上聯(lián)結(jié)有硅管14b和硅蓋14j的另一側(cè)；以及一固定裝置，該固定裝置分別安裝于其內(nèi)側(cè)處安裝有插頭14a的插頭外殼14d和其內(nèi)側(cè)處安裝有插座14c的插座外殼14e，從而可調(diào)節(jié)插銷14a和14c的連接深度。
插頭14a形成為一對(duì)，插頭14a之一具有連接于排水管6的一側(cè)和連接于插座14c中連接于換熱部分4的進(jìn)口4a的一個(gè)的另一側(cè)，而另一個(gè)插頭14a具有連接于循環(huán)管7的一側(cè)和連接于插座14c中連接于換熱部分4的出口端4b的另一個(gè)的另一側(cè)。
插座14c形成與插頭14a相同的另一側(cè)，插座14c之一連接于插頭14a之一，而另一個(gè)則插入硅管14b中并連接于硅蓋14j，從而快速連接器14連接于換熱部分4的進(jìn)口4a和出口4b。這里，硅蓋14j是用來保護(hù)所連接的部分的。
出于加強(qiáng)連接和不透水性，較佳的是插頭14a具有略大于插座14c的直徑，而插座14c由具有較好耐熱性并可防止連接部分漏水的彈性硅制成。
另外，用固定裝置將插頭14a和插座14c安裝于插頭外殼14d和插座外殼14e中，該固定裝置用來調(diào)節(jié)插銷14a和14c的連接深度。固定裝置包括安裝在插頭外殼14d上的陽(yáng)插銷固定部分14g和調(diào)節(jié)部分14h以及形成在插座外殼14e上的陰插銷固定部分14i，從而可通過由調(diào)節(jié)部分14h調(diào)節(jié)插銷固定部分14g和14i的齒的接合度來調(diào)節(jié)插銷14a和14c的連接深度。
位于排水閥10下游的排水管6可分成兩根支管，每根支管安裝有流速調(diào)節(jié)裝置，從而分別調(diào)節(jié)輸送給換熱部分4的熱水的量。
這在將換熱部分4應(yīng)用于墊子等時(shí)尤其適用，該墊子可由幾個(gè)使用人適用，因?yàn)槊總€(gè)使用人的所需要的溫度是不同的。排水管6被分成兩根支管，且用于調(diào)節(jié)熱水流速的流速調(diào)節(jié)裝置分別安裝于各個(gè)支管，從而使換熱部分4中的管子數(shù)量翻倍并控制進(jìn)入翻倍的管子中的熱水量，因此使用人可容易地根據(jù)需要調(diào)節(jié)各個(gè)墊子的溫度。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的排水閥10的示意圖。如圖所示，排水閥10包括閥芯座10a；閥桿10d，該閥桿穿入形成在閥芯座10a中的孔并具有聯(lián)結(jié)有螺母10b的一端和形成有閥頭10c的另一端；閥門薄膜蓋10e，該薄膜蓋聯(lián)結(jié)于閥頭10c并確保閥芯座10a中的孔和閥頭10c之間的不透水性；以及壓縮彈簧10f，該彈簧繞閥桿10d安裝，由螺母10b壓縮并固定，且提供彈性力以使閥門薄膜蓋10e與閥芯座10a的孔緊密接觸。
排水閥10在正常狀態(tài)下由壓縮彈簧10f關(guān)閉，當(dāng)鍋爐2的蒸汽壓力大于壓縮彈簧10f的彈性力時(shí)通過閥桿10d的向下運(yùn)動(dòng)而打開，從而將鍋爐2中的熱水通過排水管6排出。
也就是說，當(dāng)鍋爐2的蒸汽壓力小于壓縮彈簧10f的彈性力時(shí)排水閥10關(guān)閉，而當(dāng)鍋爐2中的蒸汽壓力大于壓縮彈簧10f的彈性力時(shí)排水閥10打開，從而排水閥10因蒸汽壓力自動(dòng)打開和關(guān)閉。
隨著排水閥10的壓縮彈簧10f的彈性力變大，鍋爐2中用于將熱水排出的蒸汽壓力會(huì)變大。因此，為了將熱水輸送給位于較高或較遠(yuǎn)的地方，壓縮彈簧10f的彈性力應(yīng)該變得較大。然而，在這一情況下會(huì)有問題，蒸汽的溫度就會(huì)過高，從而會(huì)需要很多時(shí)間來循環(huán)熱水。因此，較佳的是從具有適當(dāng)?shù)膹椥粤Ψ秶膹椈芍羞x取壓縮彈簧10f。
進(jìn)水閥較佳地包括串聯(lián)安裝于進(jìn)水管5的一個(gè)錐體型的進(jìn)水閥和一個(gè)柱體型的進(jìn)水閥。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的錐體型進(jìn)水管8的示意圖。如圖所示，錐體型進(jìn)水閥8包括閥芯座8a；閥門薄膜支承件8c，該閥門薄膜支承件安裝在閥芯座8a中并形成有具有空心錐形的進(jìn)水部分8b；以及閥門薄膜8d，該閥門薄膜固定在閥芯座8a和閥門薄膜支承件8c之間，并具有可由外力向上和向下運(yùn)動(dòng)的下端。
由于閥門薄膜8d的下端在正常狀態(tài)下與閥門薄膜支承件8c的傾斜表面松散接觸，當(dāng)鍋爐2中輸送自水箱1的冷水由電加熱器3加熱并生成蒸汽時(shí)，閥門薄膜8d的下端由于所產(chǎn)生的蒸汽壓力而被向上推并與閥門薄膜支承件8c的傾斜表面緊密接觸，從而錐體型進(jìn)水閥8阻斷了蒸汽的泄漏。
當(dāng)鍋爐2的內(nèi)部在將熱水完全排出后環(huán)境壓力較低時(shí)，閥門薄膜8d下降且錐體型進(jìn)水閥8打開，從而將冷水送入鍋爐2中。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的柱體型進(jìn)水閥9的示意圖。如圖所示，柱體型進(jìn)水閥9包括閥芯座9a；閥體9b，該閥體安裝在閥芯座9a中并可自由地向上和向下運(yùn)動(dòng)；以及彈簧9c，該彈簧具有固定于閥芯座9a的下端的一端和聯(lián)結(jié)于閥體9b的內(nèi)部上側(cè)的另一端，并且提供彈性力以使閥體9b升起。
在正常狀態(tài)下，閥體9b通過彈簧9c的彈性力與閥芯座9a松散接觸，而在電加熱器3加熱鍋爐2中的冷水并產(chǎn)生蒸汽時(shí)由于最初所產(chǎn)生的蒸汽壓力而與閥芯座9a接觸得更緊密，從而柱體型進(jìn)水閥9防止鍋爐2中的蒸汽壓力泄漏。另外，當(dāng)鍋爐2的內(nèi)部在將熱水完全排出后環(huán)境壓力較低時(shí)，彈簧9c下降，而閥體9b向下運(yùn)動(dòng)以打開柱體型閥門9，從而將冷水從鍋爐2送到水箱1。
以上兩種進(jìn)水閥8和9使熱水正常循環(huán)，當(dāng)一個(gè)閥門因外界原因損壞或無法工作時(shí)，它可得到另一個(gè)的幫助。
由于冷水的進(jìn)水時(shí)間根據(jù)錐體型進(jìn)水閥8的閥門薄膜8d的彈性和柱體型進(jìn)水閥9的彈簧9c的強(qiáng)度來確定，因此必需在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)對(duì)它們進(jìn)行選擇，較佳地在閥門薄膜8d的彈性和彈簧9c的強(qiáng)度略大于進(jìn)水管5中輸送自水箱1的冷水的重量和閥門薄膜8d或彈簧9c自身重量之和，從而閥門8和9在沒有外界負(fù)荷的情況下輕輕關(guān)閉。
在將熱水排出后，鍋爐2中的蒸汽壓力迅速下降，因此如果閥門8和9不是足夠大的話，輸送熱水所需的時(shí)間就會(huì)增加且會(huì)產(chǎn)生摩擦噪音。這樣，較佳的是適當(dāng)?shù)剡x擇進(jìn)水閥8和9的尺寸以減少噪音。
發(fā)明模式如上所述而構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置根據(jù)以下步驟工作。
首先，將水箱1中充滿冷水，并向電加熱器3通電，然后鍋爐2中的空氣膨脹，從而鍋爐2中的壓力上升。如果鍋爐2中的內(nèi)部壓力繼續(xù)上升從而打開排水閥10，鍋爐2中的一部分空氣排出，而鍋爐2中的壓力繼續(xù)上升。
如果鍋爐2中的溫度達(dá)到105℃，溫度控制器11將電力切斷。切斷電力之后，鍋爐2的內(nèi)部溫度隨著鍋爐2中壓力的下降而同時(shí)下降。如果壓力低到足夠克服錐體型進(jìn)水閥8的閥門薄膜8d的彈性力和柱體型進(jìn)水閥9的彈簧9c的強(qiáng)度，那么兩個(gè)進(jìn)水閥8和9打開，從而水箱1中的冷水開始通過進(jìn)水管5進(jìn)入鍋爐2。
當(dāng)鍋爐2中充滿冷水時(shí)，鍋爐2的表面溫度下降到105℃以下，并且再次向電加熱器3供應(yīng)電力從而加熱鍋爐2中的冷水。
當(dāng)鍋爐2中的冷水受到加熱且其溫度變?yōu)榇蠹s75℃時(shí)，在鍋爐2中開始產(chǎn)生蒸汽壓力。此時(shí)，進(jìn)水管5的進(jìn)水閥8和9關(guān)閉，從而防止最初的蒸汽壓力泄漏到外界。
當(dāng)內(nèi)部蒸汽壓力由于持續(xù)的加熱繼續(xù)上升時(shí)，進(jìn)水閥8和9由于蒸汽壓力而關(guān)得更緊。當(dāng)熱水的溫度持續(xù)上升并超出排水閥10的彈簧的強(qiáng)度時(shí)，排水閥10打開且鍋爐2中的熱水通過排水管6排出。
一旦開始排放熱水，鍋爐2中熱水的水平面就逐漸降低，而蒸汽壓力則持續(xù)上升。在將鍋爐2中的熱水完全排出后，即使電加熱器3工作也不會(huì)再產(chǎn)生蒸汽，并且電加熱器3所產(chǎn)生的熱量在蒸汽中不能很好地傳導(dǎo)，因此鍋爐2中的蒸汽壓力逐漸降低。這樣，蒸汽壓力降低，而鍋爐2的內(nèi)部處于環(huán)境壓力較低的狀態(tài)，隨后進(jìn)水閥8和9自動(dòng)打開，從而再次將冷水從水箱1送到鍋爐2。
當(dāng)如上所述再次將冷水送給鍋爐2時(shí)，最初的冷水在短時(shí)間內(nèi)使鍋爐2的內(nèi)部冷卻，從而進(jìn)一步降低鍋爐2的內(nèi)部壓力，而鍋爐2的內(nèi)部壓力的降低使進(jìn)水閥8和9完全打開，從而將鍋爐2充滿冷水。
從鍋爐2中排出的熱水被送入安裝于排水管10的消聲器12，然后在消聲器12中將熱水與蒸汽分離，從而將熱水送入換熱部分4。
在輸送有熱水的換熱部分4中，熱量從作為熱源的熱水傳給外界，在傳熱之后冷卻的冷水再次通過循環(huán)管7排出。
通過循環(huán)管7排出的冷水循環(huán)回水箱1并儲(chǔ)存在其中，且如上所述再次輸送給鍋爐2，從而構(gòu)成熱水的自動(dòng)循環(huán)。
雖然出于說明的目的對(duì)根據(jù)本發(fā)明的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，那些熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員會(huì)知道可以進(jìn)行各種修改、添加和替換而不會(huì)背離所附權(quán)利要求所揭示的范圍和精神實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種熱水自動(dòng)循環(huán)裝置包括一鍋爐，該鍋爐在其上側(cè)和下側(cè)分別形成有一進(jìn)水口和一排水口，通過進(jìn)水口接收冷水，通過排水口將熱水排出；一電加熱器，該電加熱器在鍋爐的內(nèi)部下側(cè)水平安裝而不與該內(nèi)部下側(cè)接觸，并且向鍋爐的內(nèi)部供應(yīng)熱量；一水箱，該水箱通過一進(jìn)水管連接于鍋爐的進(jìn)水口，并向鍋爐輸送冷水；一換熱部分，該換熱部分通過一排水管連接于鍋爐的排水口，且通過一循環(huán)管連接于水箱，并且向外界傳送熱量；以及一進(jìn)水閥和一排水閥，這些閥門分別安裝于進(jìn)水管和排水管且由鍋爐中的蒸汽壓力自動(dòng)打開和關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，它還包括一消聲器，該消聲器在排水閥的下游安裝于排水管并將排水閥中的熱水與蒸汽分離開。
3.如權(quán)利要求2所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，消聲器包括一消聲器主體，該消聲器主體具有一內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間具有一較寬的上側(cè)和一較窄的下側(cè)，且一傾斜面形成在主體的底面處；以及一進(jìn)口管和一出口管，這兩根管子分別連接于消聲器主體的上側(cè)和下側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，它還包括一溫度控制器，該溫度控制器測(cè)量鍋爐中的溫度并控制對(duì)電加熱器的電力供應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，它還包括一快速連接器，該連接器安裝于換熱部分的一進(jìn)口端和一出口端以及排水管和循環(huán)管的連接部分，并可容易地將換熱部分連接于排水管和循環(huán)管以及脫開與這兩根管子的連接。
6.如權(quán)利要求5所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，快速連接器包括一對(duì)插頭，它們形成有從插頭14a的兩側(cè)對(duì)稱地突出并具有向其端部逐漸減小的直徑的突起；一對(duì)插座，它們具有可插入帶有突起的插頭的一側(cè)以及在其上聯(lián)結(jié)有硅管和硅蓋的另一側(cè)；以及一固定裝置，該固定裝置分別安裝于其內(nèi)側(cè)處安裝有插頭的插頭外殼和其內(nèi)側(cè)處安裝有插座的插座外殼，從而調(diào)節(jié)插頭和插座的連接深度。
7.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，位于排水閥下游的排水管被分成兩根支管，且熱水自動(dòng)循環(huán)裝置還包括諸流速調(diào)節(jié)裝置，這些流速調(diào)節(jié)裝置分別安裝于支管，用于調(diào)節(jié)輸送給換熱部分的熱水的量。
8.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，電加熱器的整個(gè)表面密封有不銹鋼膜以防止腐蝕。
9.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，鍋爐向排水口傾斜3°到5°。
10.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，排水閥包括一閥芯座；一閥桿，該閥桿穿入形成在閥芯座中的孔并具有聯(lián)結(jié)有一螺母的一端和形成有一閥頭的另一端；一閥門薄膜蓋，該薄膜蓋聯(lián)結(jié)于閥頭并確保閥芯座中的孔和閥頭之間的不透水性；以及一壓縮彈簧，該彈簧繞閥桿安裝并由螺母壓縮而固定，且向閥門薄膜蓋提供彈性力，從而使它靠著閥芯座的孔偏置。
11.如權(quán)利要求1所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，進(jìn)水閥包括串聯(lián)安裝于進(jìn)水管的一錐體型進(jìn)水閥和一柱體型進(jìn)水閥。
12.如權(quán)利要求11所述的熱水自動(dòng)循環(huán)裝置，其特征在于，錐體型進(jìn)水閥包括；一閥芯座；一閥門薄膜支承件，該閥門薄膜支承件安裝在錐體型進(jìn)水閥的閥芯座中并形成有具有一空心錐形的進(jìn)水部分；以及一閥門薄膜，該閥門薄膜固定在錐體型進(jìn)水閥的閥芯座和錐體型進(jìn)水閥的閥門薄膜支承件之間，并具有可由外力向上和向下運(yùn)動(dòng)的一下端；柱體型進(jìn)水閥包括一閥芯座；一閥體，該閥體安裝在柱體型進(jìn)水閥的閥芯座中并可自由地向上和向下運(yùn)動(dòng)；以及一彈簧，該彈簧具有固定于柱體型進(jìn)水閥的閥芯座的下端的一端和聯(lián)結(jié)于柱體型進(jìn)水閥的閥體的內(nèi)部上側(cè)的另一端，并且提供一彈性力以使柱體型進(jìn)水閥的閥體升起。
全文摘要
一種熱水自動(dòng)循環(huán)裝置包括一鍋爐，該鍋爐在其上側(cè)和下側(cè)分別形成有一進(jìn)水口和一排水口；一電加熱器，該電加熱器在鍋爐的內(nèi)部下側(cè)水平安裝而不與該內(nèi)部下側(cè)接觸，并且向鍋爐的內(nèi)部供應(yīng)熱量；一水箱，該水箱通過一進(jìn)水管連接于鍋爐的進(jìn)水口，并向鍋爐輸送冷水；一換熱部分，該換熱部分通過一排水管連接于鍋爐的排水口，且通過一循環(huán)管連接于水箱，并且向外界傳送熱量；以及一進(jìn)水閥和一排水閥，這些閥門分別安裝于進(jìn)水管和排水管，且由鍋爐中的蒸汽壓力自動(dòng)打開和關(guān)閉。該熱水自動(dòng)循環(huán)裝置可不考慮距離和高度連續(xù)產(chǎn)生并循環(huán)熱水而不必使用單獨(dú)的泵。
文檔編號(hào)F24D3/00GK1882813SQ200480034433
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者盧榮馥, 盧榮奎 申請(qǐng)人:希恩泰克愛有限公司