CN104315881A - 控温式加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了控温式加热装置，包括基座、蒸汽阀组件，基座还设置有蒸汽腔、冷水腔、混合腔，蒸汽腔和冷水腔分别设置在混合腔的两侧且均与混合腔连通；蒸汽阀组件包括第一伸缩筒、第一活动杆、活阀、压筒，第一伸缩筒内固连有第一弹性件，第一活动杆的一端与第一弹性件相连，第一活动杆的另一端与压筒的封闭端相连。温度调节组件包括第二伸缩筒、可相第二活动杆、调节螺杆，调节螺杆一端置入第二伸缩筒内，第二活动杆一端作用于压筒的封闭端，另一端置入第二伸缩筒内，第二伸缩筒内设有第二弹性件，第二弹性件的两端分别与调节螺杆和第二活动杆固连。本发明具有加热时间快、产热效率高、操作方便、安全性高、通用性好的优点。

Description

控温式加热装置

技术领域

本发明涉及医用加热设备领域，尤其是涉及控温式加热装置。

背景技术

制药生产中所用的物料罐体、设备以及地面，往往需要热水对其浸泡处理或者冲洗方能清洗干净。目前，国内大多数制药厂采用管式换热器或者自制汽水混合器将常温水转换成热水用于清洗。两者虽都能实现冷水与蒸汽的换热，但前者热传导的加热时间较长，从开启设备到有稳定热水产生大约需要20~30min，如此延长了清洗操作时间，降低了生产效率；后者易产生水锤，导致管道震动甚至开裂的问题；还易造成蒸汽跑漏，导致烫伤事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有换热器的不足，提供控温式加热装置，可及时控制蒸汽与冷水的混合与隔离，还可通过调节压力差控制蒸汽与冷水的混合比例以实现热水的温度调节，具有加热时间快、产热效率高、操作方便、安全性高、通用性好的优点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：控温式加热装置，包括基座、蒸汽阀组件，所述基座还设置有蒸汽腔、冷水腔、混合腔，蒸汽腔和冷水腔分别设置在混合腔的两侧且均与混合腔连通，蒸汽腔上设有蒸汽进口，冷水腔上设有冷水进口，混合腔上设有热水出口；所述蒸汽阀组件包括固连于蒸汽腔内壁上的第一伸缩筒、可相对第一伸缩筒做伸缩运动的第一活动杆、设置于第一活动杆上用于阻断蒸汽腔与混合腔连通的活阀、横向设置于冷水腔内且一端封闭一端开口的压筒，第一伸缩筒内固连有第一弹性件，第一活动杆的一端置入第一伸缩筒内且与第一弹性件相连，第一活动杆的另一端穿过混合腔置入冷水腔内且与压筒的封闭端相连；所述温度调节组件包括固连于冷水腔内壁上的第二伸缩筒、可相对第二伸缩筒做伸缩运动的第二活动杆、与冷水腔腔壁螺纹配合的调节螺杆，调节螺杆一端穿过冷水腔腔壁置入第二伸缩筒内，第二活动杆一端作用于压筒的封闭端，另一端置入第二伸缩筒内，第二伸缩筒内设有第二弹性件，第二弹性件的两端分别与调节螺杆和第二活动杆固连。

本发明中，蒸汽阀组件用于及时控制蒸汽与冷水的混合与隔离；其中，冷水水流和第二弹性件与压筒的配合可形成使第一弹性件发生弹性形变的压力；第一弹性件通过其的弹性形变可实现第一活动杆相对第一伸缩筒的伸缩运动；活阀在第一活动杆伸缩运动的带动下可发生位置移动而连通或者阻断蒸汽腔与混合腔，从而相应地实现蒸汽与冷水的混合或者隔离。温度调节组件用于调节压筒两端的压力差以此调节蒸汽与冷水的混合比例，从而实现热水温度的调节；其中，调节螺杆用于改变第二弹性件的弹性形变量；第二活动杆在弹性形变量的作用下可改变其对压筒的作用力，从而改变压筒两端的压力差，进而调整蒸汽与冷水的混合比例以实现热水温度的调节。

为提高第一活动杆伸缩运动的稳定性，避免其发生位置偏移影响活阀的阻断功能，进一步地，所述混合腔上横向设置有左右两端均开口的导向筒，导向筒筒壁上设有蒸汽通口，蒸汽通口位于混合腔内，导向筒套设于所述第一活动杆上，所述活阀封闭导向筒的一端开口。

为保护第一弹性件，控制其的弹性形变量；同时为便于实现第一弹性件与第一活动杆间的连接，提高两者间连接的稳定性，进一步地，所述第一活动杆上还设置有定位阀，定位阀用于限制第一活动杆收缩运动的最大距离。如此，可避免第一弹性件因形变过大产生弹性疲劳，从而提高本发明运行的稳定性。

为便于冷水从冷水腔中进入混合腔，提高本发明的出水效率，进一步地，所述压筒的封闭端上设有冷水通口。本发明中，冷水腔内的冷水需作用于压筒方能形成推动第一活动杆做收缩运动的压差。若冷水仅从压筒外壁与冷水腔内壁之间的间隙流入混合腔，势必会有大量冷水聚集于压筒内，如此不利于水流的有效流通。通过冷水通口的设置便可缓解这一问题。

进一步地，所述混合腔上设有上下两个热水出口。本发明中，上下双出水口设计便于用于能从上下两端分别利用热水。底部作为主出水口可用于清洗设备、生产场地、物料罐体等；上部作为次出水口，待主出水口完成清洗工作关闭后，可用于工人的生活用水。

为避免蒸汽和冷水回流至供气管道或者供水管道，进一步地，所述蒸汽进口连接有蒸汽进口管，所述冷水进口连接有冷水进口管，所述热水出口连接有热水出口管，蒸汽进口管和冷水进口管内均设置有单向阀。如此，打开出水管道便会有水流流出，从而提高出水效率。

与现有换热器相比，本发明的有益效果是：本发明中，通过蒸汽阀组件的设置，可及时控制蒸汽与冷水的混合与隔离。当冷水腔内有冷水流入时，通过水流和第二弹性件与压筒的配合可使第一活动杆发生相对第一伸缩筒的收缩运动，从而带动活阀改变位置连通蒸汽腔与混合腔，进而使蒸汽进入混合腔与冷水混合，并对冷水进行加热因而可立即产生热水。当供水突然中断或者关闭时，由于失去压差动力，第一活动杆在第一弹性件的支撑作用下立即发生相对第一伸缩筒的伸长运动，从而带动活阀复位阻断蒸汽腔与混合腔，进而阻断蒸汽进入混合腔与冷水的混合。如此便避免了无水情况下蒸汽跑漏的问题，同时也避免了能源的浪费。通过温度调节组件的设置，可调整调节螺杆相对第二伸缩筒的深入程度以调整压筒两端的压力差，二此压力差可改变蒸气与冷水的混合比例，从而实现热水温度的调节。本发明具有加热时间快、产热效率高、操作方便、安全性高、通用性好的优点。

附图说明

图1是本发明所述的控温式加热装置一个具体实施例的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、基座，11、单向阀，2、蒸汽腔，21、蒸汽进口，22、蒸汽进口管，3、冷水腔，31、冷水进口，32、冷水进口管，4、混合腔，41、热水出口，42、热水出口管，43、导向筒，44、蒸汽通口，5、蒸汽阀组件，51、第一伸缩筒，52、第一活动杆，53、活阀，54、压筒，55、第一弹性件，56、限位阀，57、冷水通口，6、温度调节组件，61、第二伸缩筒，62、第二活动杆，63、调节螺杆，64、第二弹性件。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1：

如图1所示，控温式加热装置，包括基座1、蒸汽阀组件5，所述基座1还设置有蒸汽腔2、冷水腔3、混合腔4，蒸汽腔2和冷水腔3分别设置在混合腔4的两侧且均与混合腔4连通，蒸汽腔2上设有蒸汽进口21，冷水腔3上设有冷水进口31，混合腔4上设有热水出口41；所述蒸汽阀组件5包括固连于蒸汽腔2内壁上的第一伸缩筒51、可相对第一伸缩筒51做伸缩运动的第一活动杆52、设置于第一活动杆52上用于阻断蒸汽腔2与混合腔4连通的活阀53、横向设置于冷水腔3内且一端封闭一端开口的压筒54，第一伸缩筒51内固连有第一弹性件55，第一活动杆52的一端置入第一伸缩筒51内且与第一弹性件55相连，第一活动杆52的另一端穿过混合腔4置入冷水腔3内且与压筒54的封闭端相连；所述温度调节组件6包括固连于冷水腔3内壁上的第二伸缩筒61、可相对第二伸缩筒61做伸缩运动的第二活动杆62、与冷水腔3腔壁螺纹配合的调节螺杆63，调节螺杆63一端穿过冷水腔3腔壁置入第二伸缩筒61内，第二活动杆62一端作用于压筒54的封闭端，另一端置入第二伸缩筒61内，第二伸缩筒61内设有第二弹性件64，第二弹性件64的两端分别与调节螺杆63和第二活动杆62固连。

本实施例中，为实现蒸汽腔2和冷水腔3与混合腔4的连通，可在混合腔4的左右两端均设置有通口。压筒54左端封闭右端开口，为利于水流作用于压筒54的封闭端，应将压筒54设置于冷水进口31的左端。如此，当冷水从冷水进口31进入冷水腔3内时，便可流入压筒54内，对压筒左端施加水压。为实现冷水在冷水腔3与混合腔4间的流通，压筒54的外壁与冷水腔3的内壁之间应保证有足够大的间隙。为实现活阀53的阻断功能，活阀53宽度应大于混合腔4的左端通口宽度；第一弹性件55对压筒54向右的压力P1应大于第二弹性件64对压筒54向左的压力P2，如此便可保证活阀53与混合腔4的左端腔壁紧密接触从而阻断蒸汽腔2与混合腔4的连通。同时，通过第一弹性件55与第二弹性件64的相向作用力可保持整个蒸汽阀组件5的平衡与稳定。为便于第二活动杆62对压筒54作用力的稳定性，可将第一活动杆52固连于压筒54封闭端的左端面，将第二活动杆62固连于压筒54封闭端的右端面。为便于实现第二弹性件64与调节螺杆63和第二活动杆52的固连，可在调节螺杆63上设置有用于固连第二弹性件64的第一连接块，在第二活动杆52上设置有用于固连第二弹性件64的第二连接块。为便于转动调节螺杆63，可在调节螺杆63的端头设置有调节旋钮，通过旋转调节旋钮以改变调节螺杆63与第二伸缩筒61间的相对位移。

本实施例应用时，蒸汽进口21连接有供气管，冷水进口31连接有供水管，热水出口41连接有热水管。分别开启供气管、供水管。蒸汽通过蒸汽进口21进入蒸汽腔2，由于零位状态时蒸汽腔2与混合腔4处于阻断状态，因而此时蒸汽先是聚集于蒸汽腔2内。冷水通过冷水进口31进入冷水腔3，由于冷水腔3与混合腔4处于连通状态，因而部分冷水将进入混合腔4内，另一部分水流将通过压筒54的开口端流入压筒54内对压筒54施加向右的压力，从而作用于与压筒54封闭端相连的第一活动杆52，通过第一活动杆52，此压力又传递给第一弹性件55。当水流对压筒54向右的压力P3加上第二弹性件64对压筒54向右的压力P2大于第一弹性件55对压筒54向左的压力P1时，第一弹性件55则会发生向右的弹性形变，从而带动第一活动杆52发生相对第一伸缩筒51的收缩运动，进而带动设置于第一活动杆52上的活阀53向右移动。由于失去活阀53的阻断作用，聚集于蒸汽腔2内的蒸汽将从混合腔4的左端通口进入混合腔4内与冷水混合，实现蒸汽与冷水的换热。由于此过程时间较短，待开启供气管、供水管后，热水管可即开即用，可瞬间供出热水用于清洗。若热水温度不适，过高或者过低还可通过旋转调节旋钮以调整热水的温度。若温度过高时，则可旋转调节旋钮使调节螺杆63向右移动以减小第二弹性件64的弹性形变量，进而减小第二弹性件64对压筒54向左的压力P2。若要保持活阀53的设置，则需加大水流对压筒54向左的压力P3。因压筒54的受力面积不变，则需加大水流的重力也即加大水流量。在蒸汽量不变的情况下，增加了冷水量与之混合，则降低了汽量与冷水量的混合比例，从而实现了降低热水温度的调整。若温度过低时，则通过旋转调节旋钮使调节螺杆63向左移动以调高热水温度。若清洗过程中供水突然中断，第一弹性件55由于失去来自水流的压力，将立即复位向右推动第一活动杆52，使活阀53的位置亦复位与混合腔4的左端腔壁再次紧密接触，从而使蒸汽腔2与混合腔4再次隔离，进而阻断蒸汽进入混合腔4内，此时热水管无热水供出亦也无蒸汽跑漏。 

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步地限定：所述混合腔4上横向设置有左右两端均开口的导向筒43，导向筒43筒壁上设有蒸汽通口44，蒸汽通口44位于混合腔4内，导向筒43套设于所述第一活动杆52上，所述活阀53封闭导向筒43的一端开口。本实施例中，导向筒43可设置于混合腔4的左端通口处，此时导向筒43的左端开口作为蒸汽腔2与混合腔4的流通口。为保证蒸汽能顺利进入混合腔4内，导向筒43的右端开口与第一活动杆52之间的间隙应足够小。为实现活阀53的阻断功能，活阀53的宽度应大于导向筒43左端开口的宽度，同时还应在第一弹性件55与第二弹性件64的相互作用下封闭导向筒43的左端开口，阻断蒸汽腔2与混合腔4间的连通。应用时，当活阀53在水压的推动下向右移动时，蒸汽从导向筒43的左端开口处进入导向筒内，再通过蒸汽通口44进入混合腔4内与冷水混合。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述第一活动杆52上还设置有定位阀56，定位阀56用于限制第一活动杆52收缩运动的最大距离。本实施例中，为实现定位阀56的定位功能，其的宽度应大于第一伸缩筒51右端开口的宽度。应用时，第一活动杆53在水压作用下向右移动，从而带动设置于第一活动杆53上的定位阀56亦向右移动，待定位阀56与第一伸缩筒51接触时，第一活动杆53则停止右移，以此限制第一弹性件55的形变量。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述压筒54的封闭端上设有冷水通口57。本实施例中，当部分冷水通过压筒54右端开口流入压筒54内后，即可作用于压筒54使其右移，还可通过冷水通口57进入混合腔4内，以此提高本实施例的出水效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.控温式加热装置，其特征在于：包括基座（1）、蒸汽阀组件（5）及温度调节组件（6），所述基座（1）还设置有蒸汽腔（2）、冷水腔（3）、混合腔（4），蒸汽腔（2）和冷水腔（3）分别设置在混合腔（4）的两侧且均与混合腔（4）连通，蒸汽腔（2）上设有蒸汽进口（21），冷水腔（3）上设有冷水进口（31），混合腔（4）上设有热水出口（41）；

所述蒸汽阀组件（5）包括固连于蒸汽腔（2）内壁上的第一伸缩筒（51）、可相对第一伸缩筒（51）做伸缩运动的第一活动杆（52）、设置于第一活动杆（52）上用于阻断蒸汽腔（2）与混合腔（4）连通的活阀（53）、横向设置于冷水腔（3）内且一端封闭一端开口的压筒（54），第一伸缩筒（51）内固连有第一弹性件（55），第一活动杆（52）的一端置入第一伸缩筒（51）内且与第一弹性件（55）相连，第一活动杆（52）的另一端穿过混合腔（4）置入冷水腔（3）内且与压筒（54）的封闭端相连； 

所述温度调节组件（6）包括固连于冷水腔（3）内壁上的第二伸缩筒（61）、可相对第二伸缩筒（61）做伸缩运动的第二活动杆（62）、与冷水腔（3）腔壁螺纹配合的调节螺杆（63），调节螺杆（63）一端穿过冷水腔（3）腔壁置入第二伸缩筒（61）内，第二活动杆（62）一端作用于压筒（54）的封闭端，另一端置入第二伸缩筒（61）内，第二伸缩筒（61）内设有第二弹性件（64），第二弹性件（64）的两端分别与调节螺杆（63）和第二活动杆（62）固连。

2.根据权利要求1所述的控温式加热装置，其特征在于：所述混合腔（4）上横向设置有左右两端均开口的导向筒（43），导向筒（43）筒壁上设有蒸汽通口（44），蒸汽通口（44）位于混合腔（4）内，导向筒（43）套设于所述第一活动杆（52）上，所述活阀（53）封闭导向筒（43）的一端开口。

3.根据权利要求1所述的控温式加热装置，其特征在于：所述第一活动杆（52）上还设置有定位阀（56），定位阀（56）用于限制第一活动杆（52）收缩运动的最大距离。

4.根据权利要求1所述的控温式加热装置，其特征在于：所述压筒（54）的封闭端上设有冷水通口（57）。

5.根据权利要求1所述的控温式加热装置，其特征在于：所述混合腔（4）上设有上下两个热水出口（41）。

6.根据权利要求1~5中任意一项所述的控温式加热装置，其特征在于：所述蒸汽进口（21）连接有蒸汽进口管（22），所述冷水进口（31）连接有冷水进口管（32），所述热水出口（41）连接有热水出口管（42），蒸汽进口管（22）和冷水进口管（32）内均设置有单向阀（11）。