CN101435623A - 用于热水床垫的加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热水床垫的加热器，包括壳体，壳体内设有热水加热罐和热水储藏罐，并在热水加热罐内设置电热器，利用加热时热水加热罐中产生的蒸气压力把热水压到热水储藏罐，再通过冷却热水加热罐内的水蒸气形成真空引力，将热水床垫中的冷水吸入热水加热罐，同时将热水储藏罐中的热水吸入热水床垫中，从而实现热水床垫内部的热水管中的热水循环；避免使用电机泵，彻底解决了电机泵带来的使用寿命短和噪音等问题。本发明的整个装置是保持在常压状态的，即使出现用户不慎折叠或挤压热水管而堵塞热水循环的情况，也能通过该排气端口排除水或压力，从而不会出现因蒸气积压而爆炸的危险，大大提高了安全性能。

Description

用于热水床垫的加热器

技术领域

本发明涉及一种加热器，具体涉及一种用于热水床垫的加热器。

背景技术

我们平常所说的热水床垫是指内部安装有循环热水的热水管来实现供暖效果的垫子，所述循环热水一般是由通过小型加热器来供应，并通过导管输送。

相对于现有的以内部安装电热线而实现供暖的电热毯而言，这种热水床垫克服了电热毯中的电热线存在的固有缺陷，可有效防止电热线产生的有害电磁波和电热线容易发生火灾或触电危险。

为了循环热水床垫中的热水管中的热水，目前普遍采用的是在加热器上加设电机泵的方法，通过电机泵产生的压力来推动热水循环，然而，该方法存在如下问题：①由于电机泵是在高温环境下运行以进行热水循环，因而很容易出现故障，明显降低了电机泵的使用寿命；②由于电机泵在运行过程中会产生噪音，影响了人们安静、平安的睡眠；③对于用户在使用过程中不慎折叠或挤压热水管而导致阻碍热水循环的情况，由于热水循环被堵塞，电机泵会产生超负荷，进一步降低了电机泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于热水床垫的加热器，实现热水管中的热水循环，避免使用电机泵。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于热水床垫的加热器，包括壳体，壳体内设有热水加热罐和热水储藏罐；

所述热水加热罐的上部设有水补充口，水补充口处设有密封配合的上部盖；所述热水加热罐的底部两端分别设有热水回收端和热水输出端，所述热水回收端内设有止回阀；所述热水加热罐的内部设有第一水位感应器和电热器；

所述热水储藏罐的上部设有排气端口；热水储藏罐的底部两端分别设有热水流入端和热水供应端，所述热水流入端内设有止回阀；所述热水储藏罐的内部设有第二水位感应器；

所述热水加热罐的热水输出端和热水储藏罐的热水流入端通过导管相连通；

所述加热器还设有控制电路，通过所述第一水位感应器和第二水位感应器的信号控制所述电热器的启闭。

上文中，所述止回阀是现有技术，其目的是为了防止流体逆流。所述控制电路与所述第一、二水位感应器电连接，主要用于控制电热器的开关，并连接报警灯和电源开关等其他常用部件，这是现有技术，例如，所述第一水位感应器设有高水位感应端口和低水位感应端口，所述高水位感应端口处于高水位时设为ON状态，处于低水位时设为OFF状态，所述低水位感应端口处于高水位时设为ON状态，处于低水位时设为OFF状态；第二水位感应器达到在低水位时为ON状态，在高水位时为OFF状态。

上述技术方案中，所述电热器为棒形电热器。

上述技术方案中，所述上部盖和水补充口之间设有密封圈。

进一步的技术方案，所述热水回收端上设有温度感应器。所述温度感应器的作用是测定所回收的热水的表面温度，其输出端与加热器的控制电路电连接，以控制加热器的启闭。

进一步的技术方案，所述电热器的外围设有隔音管。以隔断开水过程中出现的噪音。

上述技术方案中，所述加热器还设有缺水报警装置，并通过控制电路由所述第一水位感应器和第二水位感应器信号控制。

本发明的热水回收端和热水供应端分别通过冷水回收管和热水供应管与热水床垫中热水管进、出口连通，从而构成完整的一套热水床垫装置。

本发明的工作原理如下：①在加热器内注满水后，热水加热罐内的水开始被电热器加热，随着温度的升高，热水加热罐内逐渐产生水蒸气，水蒸气进入热水加热罐上部的空气层，随着气压的增大，在气压作用下，热水加热罐内的热水通过热水输出端和导管、顶开止回阀后进入热水储藏罐内部，同时，由于热水加热罐内蒸汽压较大，其热水回收端的止回阀被启动而切断热水回收端的通道，防止热水流出，因此，热水加热罐内的热水逐步进入热水储藏罐内，此时热水储藏罐内的空气是通过其上部设置的排气端口排出到外部的，从而热水加热罐内的水位逐渐降至最低，热水储藏罐内的水位逐渐升至最高；②当热水加热罐内的水位降至低水位时，第一水位感应器的高水位感应端口和低水位感应端口均进入OFF状态，电热器电源被切断，电热器停止加热，随着温度的降低，热水加热罐内部的水蒸气逐渐冷却成水，热水加热罐内气压急剧降低而进入真空状态，出现强大的引力，将热水回收端的止回阀打开，将热水床垫内的水通过热水回收端吸入热水加热罐内，并逐渐升至高水位，同时，在真空引力作用下，热水储藏罐的热水流入端的止回阀被启动，切断热水流入端的导管，存储在热水储藏罐内的热水被留在热水储藏罐中；③由于热水床垫内的水被吸入热水加热罐内，因而在热水床垫内形成真空，该真空状态产生引力将热水储藏罐的热水吸入到热水床垫内，同时热水储藏罐的水位逐渐降低至低水位，从而实现热水循环；④当热水床垫内的水被吸入热水加热罐内，热水加热罐内的水位逐渐升高，当达到第一水位感应器带有高水位时，高、低水位感应端口均进入ON状态，另外，随着热水储藏罐的热水被吸入热水床垫内，热水储藏罐内的水位逐渐下降，当第二水位感应器达到在低水位时为ON状态，此时电热器重新启动，开始加热热水加热罐内的水，反复上述热水循环过程。

由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明设置了热水加热罐和热水储藏罐，并在热水加热罐内设置电热器，利用加热时热水加热罐中产生的蒸汽压力把热水压到热水储藏罐，再通过冷却热水加热罐内的水蒸气形成真空引力，将热水床垫中的冷水吸入热水加热罐，同时将热水储藏罐中的热水吸入热水床垫中，从而实现热水床垫内部的热水管中的热水循环；避免了电机泵的使用，彻底解决了电机泵带来的使用寿命短和噪音等问题。

2.本发明设有热水储藏罐，其上部设有排气端口，因此整个装置是保持在常压状态的，即使出现用户不慎折叠或挤压热水管而堵塞热水循环的情况，也能通过该排气端口排除水或压力，从而不会出现因蒸汽积压而爆炸的危险，大大提高了安全性能。

3.本发明设有缺水报警装置，在热水加热罐的上部设有水补充口，因而在装置运行过程中出现缺水情况时，可立即发现并能方便的加水，保证装置的正常运作，安全可靠。

4.本发明结构简单，易于实现，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例一的使用状态示意图；

图2为本发明实施例一的剖视图；

图3为本发明实施例一中止回阀的立体结构示意图；

图4～7为本发明实施例一的工作状态示意图；

图8为本发明实施例一的控制电路示意图。

其中：1、加热器；2、热水加热罐；2a、隔音管；3、上部盖；3a、密封圈；4、水补充口；5、止回阀；6、热水回收端；7、热水加热罐；8、第一水位感应器；8a、高水位感应端口；8b、低水位感应端口；9、电热器；10、热水储藏罐；11、排气端口；12、止回阀；13、热水流入端；14、热水供应端；15、第二水位感应器；16、导管；17、圆筒；18、阀门；18a、密封圈；19、制动器；20、热水床垫；21、冷水回收管；22、热水供应管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

参见附图1～8所示，一种用于热水床垫的加热器1，包括壳体，壳体内设有热水加热罐2和热水储藏罐10；所述热水加热罐2的内部一处安装上部盖3来打开或关闭水补充口4，下部设有热水回收端6和热水输出端7，热水回收端6内安装有止回阀5；热水加热罐2内部安装有第一水位感应器8和附带棒形电热器9，所述第一水位感应器8带有高水位感应端口8a和低水位感应端口8b；所述热水储藏罐10的上部设有排气端口11，下部设有热水流入端13和热水供应端14，所述热水流入端13内设有止回阀12；热水储藏罐10的内部设有第二水位感应器15；所述热水加热罐2的热水输出端7和热水储藏罐10的热水流入端13通过导管16相连通，所述加热器还设有控制电路，通过所述第一水位感应器8和第二水位感应器15的信号控制所述电热器9的启闭。

上文中，所述上部盖3的作用是打开和关闭安装在热水加热罐2上部的水补充口4；在上部盖3和水补充口4之间可设置密封圈3a，以保持上部盖3和水补充口4之间的密封状态。

上述电热器9一般使用棒形电热器，在本实施列中，在热水加热罐2内侧底部安装棒形电热器，从而，在棒形电热器加热过程中，垂直安装的棒形电热器下部热水迅速升温，不断出现气泡，可明显减少气泡而消除开水时的噪音。另外，利用棒形电热器进行加热时，为了进一步隔断开水过程中出现的噪音，可追加安装圆形管状的隔音管2a。

上述第一水位感应器8和第二水位感应器15是现有技术，如浮动式水位感应器，这些感应器是随着水位高低变化来实现开关。在热水加热罐2内的第一水位感应器8设有高水位感应端口8a和低水位感应端口8b，所述高水位感应端口处于高水位时设为ON状态，处于低水位时设为OFF状态，所述低水位感应端口处于高水位时设为ON状态，处于低水位时设为OFF状态；热水储藏罐10内部的第二水位感应器15在低水位时为ON状态，在高水位时为OFF状态。

所述热水加热罐2下部的热水回收端6和热水储藏罐10的热水流入端13上分别设有止回阀5、12，该止回阀为单向阀，其目的是为了防止流体逆流。在本实施例中，参见附图3所示，在圆形管17内部安装阀门18，阀门18上部为十字形，下部套接有密封圈18a，在圆形管17的顶部设有十字形截面制动器19，以防止阀门18脱离圆形管；由于阀门和制动器的截面均为十字形，可大大减小流体阻抗，打开止回阀时，保证其内部热水畅通。

所述导管16优选耐性热橡皮管、合成树脂或金属材质的导管。

本实施例的控制电路示意图如图8所示，采用AC220V电源依次连接预防电热器过热感应器和输电感应器，最终连接至控制板上，在控制板上连接有第一水位感应器的高水位感应端口和低水位感应端口、电热器、温度感应器、水不足感应器和第二水位感应器。该控制电路是现有技术，本领域技术人员无需花费创造性劳动即可得出。

本发明的加热器与热水床垫的连接关系如下：本实施例的热水回收端6和热水供应端14分别通过冷水回收管21和热水供应管22与热水床垫的热水管进、出口连接，从而构成完整的一套热水床垫装置。

本发明的工作原理如下：

打开加热器的电源开关，如果加热器内没有水时，即热水加热罐内的第一水位感应器和热水储藏罐内部的第二水位感应器均处于低水位时，此时加热器的缺水报警灯将被点亮。

为了向加热器内注水，如图4所示，先打开上部盖3，再分离连接在热水储藏罐10的热水供应端14的热水供应管22，通过热水供应管22向热水床垫20内部注水，此时的注水工具可采用现有的手动式水泵或特制注水器；当水灌满热水床垫20后，继续注入的水会顶升热水加热罐2下部的热水回收端6内的止回阀5，从而进入热水加热罐2内部，即向热水加热罐2注水，随着热水加热罐2内水位的上升，第一水位感应器8的高水位感应端口8a和低水位感应端口8b同时顶升而进入ON状态，电热器9开始工作；此时，缺水报警灯熄灭，拧紧热水加热罐2的上部盖3，使水补充口4进入密封状态；然后将热水储藏罐10的热水供应端14和热水供应管22连接起来，即完成了加热器的注水作业。

完成注水作业后，注入到热水加热罐2内的水开始被电热器9加热，随着温度的升高，热水加热罐2内逐渐产生水蒸气，水蒸气进入热水加热罐2上部的空气层，随着气压的增大，在气压作用下，热水加热罐2内的热水通过热水输出端7和导管16、顶开止回阀12进入热水储藏罐10内部；此时热水储藏罐10内的空气是通过其上部设置的排气端口11排出到外部的。参见图5所示，同时，由于热水加热罐2内部形成蒸汽压时，其热水回收端6的止回阀5开始启动而切断热水回收端6的通道，防止热水流出。

随着热水加热罐2内部的热水在气压作用下输送到热水储藏罐10内，热水加热罐2内的水位逐步下降，当水位降至低水位时，第一水位感应器的低水位感应端口8b进入OFF状态，电热器9电源被切断，电热器停止加热。这时，安装在热水储藏罐10内部的第二水位感应器15随着热水水位的上升而进入OFF状态。

如此，随着第一水位感应器的低水位感应端口8b进入OFF状态或者第二水位感应器15随着热水水位的上升而进入OFF状态，电热器9电源被切断，电热器停止加热。随着温度的降低，热水加热罐2内部的水蒸气逐渐冷却成水，热水加热罐2内气压急剧降低而进入真空状态，出现强大的引力，参见图6所示，将止回阀5打开，将热水床垫20内的水通过热水回收端6吸入热水加热罐2内；同时，在真空引力作用下，热水储藏罐10的热水流入端13的止回阀12被启动，切断热水流入端13的导管，存储在热水储藏罐10内的热水被排放到热水流入端13。

由于热水床垫20内的水被吸入热水加热罐2内，因而在热水床垫20内形成连锁真空，该真空状态产生引力将热水储藏罐10的热水吸入到热水床垫20内，形成水循环，参见图7所示。

随着热水床垫20内的水被吸入热水加热罐2内，热水加热罐2内的水位逐渐升高，当达到第一水位感应器8的高水位时，高、低水位感应端口8a、8b均进入ON状态，同时，随着热水储藏罐10的热水被吸入热水床垫20内，热水储藏罐10内的水位逐渐下降，当第二水位感应器15达到在低水位时为ON状态，此时电热器9重新启动，加热热水加热罐2内的水，反复上述热水循环过程。

在上述过程中，如果第二水位感应器15在低水位ON状态，第一水位感应器8在低水位感应端口8b为OFF状态时，缺水报警灯将被点亮，这与刚开始注水时一样，打开上部盖3，分离热水供应管22，通过热水供应管22向热水床垫20内部注水。当然，此时的注水作业也可以在水补充口4直接注入。

此外，在热水加热罐2下部的热水回收端6上连接的连接导管21外侧安装热水温度感应器，测定所回收的热水通过连接导管21时的表面温度来控制加热器1，例如，当温度达到35度时，就关闭电热器9，当温度降低至35度以下时，再次启动电热器9。

Claims (6)

1.一种用于热水床垫的加热器，包括壳体，其特征在于：壳体内设有热水加热罐(2)和热水储藏罐(10)；

所述热水加热罐(2)的上部设有水补充口(4)，水补充口(4)处设有密封配合的上部盖(3)；所述热水加热罐(2)的底部两端分别设有热水回收端(6)和热水输出端(7)，所述热水回收端(6)内设有止回阀(5)；所述热水加热罐(2)的内部设有第一水位感应器(8)和电热器(9)；

所述热水储藏罐(10)的上部设有排气端口(11)；热水储藏罐(10)的底部两端分别设有热水流入端(13)和热水供应端(14)，所述热水流入端(13)内设有止回阀(12)；所述热水储藏罐(10)的内部设有第二水位感应器(15)；

所述热水加热罐(2)的热水输出端(7)和热水储藏罐(10)的热水流入端(13)通过导管(16)相连通；

所述加热器还设有控制电路，通过所述第一水位感应器(8)和第二水位感应器(15)的信号控制所述电热器(9)的启闭。

2.根据权利要求1所述的用于热水床垫的加热器，其特征在于：所述电热器(9)为棒形电热器。

3.根据权利要求1所述的用于热水床垫的加热器，其特征在于：所述上部盖(3)和水补充口(4)之间设有密封圈(3a)。

4.根据权利要求1所述的用于热水床垫的加热器，其特征在于：所述热水回收端(6)上设有温度感应器。

5.根据权利要求1所述的用于热水床垫的加热器，其特征在于：所述电热器(9)的外围设有隔音管(2a)。

6.根据权利要求1所述的用于热水床垫的加热器，其特征在于：还设有缺水报警装置，并通过控制电路由所述第一水位感应器(8)和第二水位感应器(15)信号控制。

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