CN107300208A - 热水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用热水循环流动传热的热水循环系统，特别涉及用于水热毯、垫、被褥等的热水循环系统。目的是提供一种温度传感器不设置在散热体上，就能够准确控制散热体温度的热水循环传热的水热毯、垫、被褥、水循环热疗服等热水循环系统。储水箱、加热水循环驱动装置、温控装置、温度传感器设于机壳内；温控装置与温度传感器相连；储水箱与加热水循环驱动装置相通；加热水循环驱动装置与出水连接管相通，出水连接管又与散热管相通，散热管又与进水连接管相通，进水连接管又与储水箱相通，其特征在于：所述温度传感器设于机壳内与储水箱相连的那段进水连接管上。

Description

热水循环系统

技术领域

本发明涉及一种利用热水循环流动传热的热水循环系统，特别涉及水热毯、垫、被褥、箱、袋、服装、鞋帽、披肩、护腰、护颈、护肘、护腕、护腿、护膝、护脚踝，水热疗箱、水热疗袋、水热疗服、水热疗毯、垫，水热取暖器、水热床、水热炕、水热地暖、水热地板、水热地面、水热墙等热水循环系统。

背景技术

现有水热毯、水暖毯、水暖床垫等产品，其包括水箱、加热水循环驱动装置、散热体及其内的散热管、控温装置、温度传感器；温度传感器设于水箱内，在加热水循环控制散热体温度时，是通过感知水箱内的水温来控制温度的，由于水箱内盛装有大量的水，其内的水降温和升温速度的变化远远慢于散热体(毯体、垫体等)的温度变化，这样，就会导致散热体(毯体、垫体等)与水箱的温度有很大的温差，致使无法准确控制散热体(毯体、垫体等)的温度。

发明内容

本发明目的是提供一种温度传感器不设置在散热体上，就能够准确控制散热体温度的热水循环传热的水热毯、垫、被褥、箱、袋、服装、鞋帽、披肩、护腰、护颈、护肘、护腕、护腿、护膝、护脚踝，水热疗箱、水热疗袋、水热疗毯、垫，水热取暖器、水热床、水热炕、水热地暖、水热地板、水热地面、水热墙等热水循环系统。

本发明技术方案，包括：机壳、储水箱、加热水循环驱动装置、温控装置、温度传感器、出水连接管、进水连接管、散热体、散热管；散热体与散热管相结合；储水箱、加热水循环驱动装置、温控装置、温度传感器设于机壳内；温控装置与温度传感器相连；储水箱与加热水循环驱动装置相通；加热水循环驱 动装置与出水连接管相通，出水连接管又与散热管相通，散热管又与进水连接管相通，进水连接管又与储水箱相通，其特征在于：所述温度传感器设于机壳内与储水箱相连的那段进水连接管上。

工作状态下，加热水循环驱动装置推动热水在储水箱和加热水循环驱动装置、出水连接管、散热管、进水连接管内循环传热。恒温时，由于温度传感器设于机壳内与储水箱相连的那段进水连接管上，其散热速度与散热体的散热速度能够相一致，并且在同一循环的管路内，升温速度也能够保持一致，那么只要控制住设于机壳内与储水箱相连的那段进水连接管的温度，就能够准确控制住散热体的温度，这样，温度传感器即不设在散热体内，又能准确控制散热体的温度，使用更方便。

为进一步完善本发明，所述加热水循环驱动装置包括回水单向阀、供水室、带有电热元件的加热容器，并且回水单向阀、供水室、加热容器相连接通。使用时，接通电源，电热元件将加热容器加热，加热容器内的水沸腾产生水蒸气膨胀，使得回水单向阀关闭，水蒸气推动加热容器内的水通过出水连接管、散热管、进水连接管向储水箱内流动，当加热容器内的水排空，水蒸气迅速散热，液化，体积变小，产生回吸力，由于出水连接管、散热管、进水连接管的阻力作用，回水单向阀开启，将储水箱内的水通过回水连接管、回水单向阀、供水室吸入加热容器内，如此进入循环工作状态。当加热容器工作一段时间，停止工作时，加热容器内产生的不能还原为水的气体进入到供水室内并存留在供水室内上方；当加热容器再次启动工作时，其内产生的水蒸气散热、液化，体积变小，产生回吸力，将供水室内上方存留的气体随同水流或由水流冲击形成气泡一同吸入加热容器内，同时，也将储水箱内的水向供水室内吸入，吸入加热容器内的水再次被加热产生水蒸气，并推动其内的水及其内不能还原为水的气 体经出水连接管、散热管、进水连接管进入储水箱内，进入储水箱内的不能还原为水的气体向大气排出，如此循环。这样，保证供水室可以时时向加热容器内供水，从而避免了气堵，无法回水，造成无水干烧现象。

为进一步完善本发明，增设回水连接管，通过该回水连接管将储水箱、回水单向阀、供水室、加热容器相连通。这样，方便连接、安装。

为进一步完善本发明，增设供水管，通过该供水管将所述供水室与加热容器相连通；所述供水管一端伸入供水室内，另一端与加热容器相连通；在所述供水管伸入供水室内的这段管壁上设有供水孔。这样，当加热容器工作一段时间，停止工作时，加热容器内产生的不能还原为水的气体沿着供水管进入到供水室内并存留在供水室内上方；当加热容器再次启动工作时，其内产生的水蒸气散热、液化，体积变小，产生回吸力，将供水室内上方存留的气体通过供水管吸入加热容器内，与此同时，供水室下方存留的水，通过供水孔、供水管向加热容器内吸入，并且还将储水箱内的水向供水室内吸入，吸入加热容器内的水再次被加热产生水蒸气，并推动其内的水及其内不能还原为水的气体经出水连接管、散热管、进水连接管进入储水箱内，进入储水箱内的不能还原为水的气体向大气排出，如此循环。这样，保证供水室可以时时通过供水孔、供水管向加热容器内供水，从而避免了气堵，无法回水，造成无水干烧现象。

为进一步完善本发明，所述供水管壁上的供水孔，其孔径为2.5mm-4mm。这样，使水很容易通过供水孔、供水管进入加热容器内，并且不易被杂质堵塞。

为进一步完善本发明，增设柔性腔体，通过该柔性腔体、所述回水连接管、回水单向阀、供水室、供水管将储水箱与加热容器相连通。这样，工作过程中，当加热容器内产生的水蒸气散热，液化，体积变小，产生回吸力时，在大气压的作用下，该柔性腔体产生弹性形变，使该柔性腔体变窄或变细，此时，水流 在其内通过受阻，使回水速度变慢，在此同时，进入到加热容器内的部分水，进入沸腾状态，使得加热容器内的回吸力变小，该柔性腔体又发生弹性形变，该柔性腔体变宽或变粗或恢复原状，这样，水流又顺畅的通过柔性腔体被吸入到加热容器内，直至加热容器内吸满水，完成回水过程。上述回水过程中，由于柔性腔体的作用，使水较慢的不断的进入加热容器内，这样，可减小或消除加热容器内水流的冲击、震动，从而实现降低或消除加热容器内噪音的目的。

为进一步完善本发明，所述加热容器为管状或筒状并倾斜或竖直设置。这样，可将加热容器制作体积较小，盛装少量水，易于快速加热、快速出水、使循环效率更高。工作时，水蒸气推动加热容器内的水倾斜向下或竖直向下运动，水蒸气与水面之间形成绝热面，并且水蒸气与水的接触面积很小，水蒸气很难向水中导热，水蒸气的体积不易损失，所以，出水量大，出水温度低，速度快，更易回水，回水量也大，快速大量的循环，使其工作效率进一步提高。

为进一步完善本发明，在所述加热容器与出水连接管之间增设蒸汽室。这样，可更好容纳水蒸气，并且更易散热、回水。

为进一步完善本发明，在所述加热容器与出水连接管之间增设蒸汽管。这样，水蒸气可进入蒸汽管内，将加热水时产生的不能还原为水的气体携带入并存留在蒸汽管内，下次循环时被水流带走进入储水箱内，向大气排出。

为进一步完善本发明，在所述加热容器与储水箱之间由出水连接管、散热管、进水连接管相连形成的通路上任意位置增设出水单向阀。这样，当回水时，出水单向阀关闭，避免出水回流，从而实现更好的回水。

为进一步完善本发明，所述供水管内径为2mm-6mm，这样，供水管内的水在表面张力作用下，加热容器内的水蒸气推动水流动时，供水室内的水此时不会通过供水管流入加热容器内，当加热容器内产生吸力时，供水室内的水再通过 该供水管吸入加热容器内。

本发明由于温度传感器设于机壳内与储水箱相连的那段进水连接管上，其降温速度和升温速度能够与散热体保持一致，所以能够准确控制住散热体的温度，这样，温度传感器不设置在散热体上，就能够准确控制散热体温度，使用更方便，进一步提升该产品性能，使其更易推广普及。

附图说明

图1-4为本发明实施方式结构示意图。

图5本发明散热体为毯、垫、被褥体时，散热管一种排布结构图。

图1-5中箭头所示为水流运动及单向阀方向。

具体实施方式

图4、5所示，包括，机壳30、储水箱1、加热水循环驱动装置31、温控装置29、温度传感器28、出水连接管9、进水连接管11、散热体8、散热管10；散热体8与散热管10相结合；储水箱1、加热水循环驱动装置31、温控装置29、温度传感器28设于机壳30内；温控装置29与温度传感器28相连；储水箱1与加热水循环驱动装置31相通；加热水循环驱动装置31与出水连接管9相通，出水连接管9又与散热管10相通，散热管10又与进水连接管11相通，进水连接管11又与储水箱1相通，温度传感器28设于机壳30内与储水箱1相连的那段进水连接管9上。

工作状态下，加热水循环驱动装置31推动热水在储水箱1和加热水循环驱动装置31、出水连接管9、散热管10、进水连接管11内循环传热。恒温时，由于温度传感器28设于机壳30内与储水箱1相连的那段进水连接管9上，其散热速度与散热体8的散热速度能够相一致，并且在同一循环的管路内，升温速度也能够保持一致，那么只要控制住设于机壳30内与储水箱1相连的那段进水 连接管9的温度，就能够准确控制住散热体8的温度，这样，温度传感器28即不设在散热体8内，又能准确控制散热体8的温度。

图1-3所示，增设回水连接管15，加热水循环驱动装置31包括回水单向阀2、供水室16、带有电热元件5的加热容器6，并且储水箱1、回水连接管15、回水单向阀2、供水室16、加热容器6、出水连接管9、散热管10、进水连接管11相连接通。使用时，接通电源，电热元件5将加热容器6加热，加热容器6内的水沸腾产生水蒸气膨胀，使得回水单向阀2关闭，水蒸气推动加热容器6内的水通过出水连接管9、散热管10、进水连接管11向储水箱1内流动，当加热容器6内的水排空，水蒸气迅速散热，液化，体积变小，产生回吸力，由于出水连接管9、散热管10、进水连接管11的阻力作用，回水单向阀2开启，将储水箱1内的水通过回水连接管15、回水单向阀2、供水室16吸入加热容器6内，如此进入循环工作状态。当加热容器6工作一段时间，停止工作时，加热容器6内产生的不能还原为水的气体进入到供水室16内并存留在供水室16内上方；当加热容器6再次启动工作时，其内产生的水蒸气散热、液化，体积变小，产生回吸力，将供水室16内上方存留的气体随同水流或由水流冲击形成气泡一同吸入加热容器6内，同时，也将储水箱1内的水向供水室16内吸入，吸入加热容器6内的水再次被加热产生水蒸气，并推动其内的水及其内不能还原为水的气体经出水连接管9、散热管10、进水连接管11进入储水箱1内，进入储水箱1内的不能还原为水的气体向大气排出，如此循环。这样，保证供水室16可以时时向加热容器6内供水，从而避免了气堵，无法回水，造成无水干烧现象。

图1-3所示，增设回水连接管15，通过该回水连接管15将储水箱1、回水单向阀2、供水室16、加热容器6相连通。这样，方便连接、安装。

图1-3所示，增设供水管20，通过该供水管20将供水室16与加热容器6相连通；供水管20一端伸入供水室16内，另一端与加热容器6相连通；在供水管20伸入供水室16内的这段管壁上设有供水孔19。这样，当加热容器6工作一段时间，停止工作时，加热容器6内产生的不能还原为水的气体沿着供水管20进入到供水室16内并存留在供水室16内上方；当加热容器6再次启动工作时，其内产生的水蒸气散热、液化，体积变小，产生回吸力，将供水室16内上方存留的气体通过供水管20吸入加热容器6内，与此同时，供水室16下方存留的水，通过供水孔19、供水管20向加热容器6内吸入，并且还将储水箱1内的水向供水室16内吸入，吸入加热容器6内的水再次被加热产生水蒸气，并推动其内的水及其内不能还原为水的气体经出水连接管9、散热管10、进水连接管11进入储水箱1内，进入储水箱1内的不能还原为水的气体向大气排出，如此循环。这样，保证供水室16可以时时通过供水孔19、供水管20向加热容器6内供水，从而避免了气堵，无法回水，造成无水干烧现象。

图1-3所示，供水管20壁上的供水孔19，其孔径为2.5mm-4mm。这样，使水很容易通过供水孔19、供水管20进入加热容器6内，并且不易被杂质堵塞。供水孔19可以设两个或两个以上。

图1-3所示，供水管20内径为2mm-6mm。这样，供水管16内的水在表面张力作用下，加热容器6内的水蒸气推动水流动时，供水室16内的水此时不会通过供水管20流入加热容器6内，当加热容器6内产生吸力时，供水室16内的水再通过该供水管20吸入加热容器6内。

图1-3所示，供水管20伸入供水室16内的这段，其长度10mm-50mm。这样，易于将供水室16内上方存留的气体通过供水管20吸入加热容器6内。

图1-3所示，增设柔性腔体3，通过该柔性腔体3、回水连接管15、回水单 向阀2、供水室16、供水管20将储水箱1与加热容器6相连通。这样，工作状态下，当加热容器6内产生的水蒸气散热，液化，体积变小，产生回吸力时，在大气压的作用下，该柔性腔体3产生弹性形变，使该柔性腔体3变窄或变细，此时，水流在其内通过受阻，使回水速度变慢，在此同时，进入到加热容器6内的部分水，进入沸腾状态，使得加热容器6内的回吸力变小，该柔性腔体3又发生弹性形变，该柔性腔体3变宽或变粗或恢复原状，这样，水流又顺畅的通过柔性腔体3被吸入到加热容器6内，直至加热容器6内吸满水，完成回水过程。上述回水过程中，由于柔性腔体3的作用，使水较慢的不断的进入加热容器6内，这样，可减小或消除加热容器6内水流的冲击、震动，从而实现降低或消除加热容器6内噪音的目的。

图1-3所示，加热容器6为管状或筒状并倾斜或竖直设置。这样，可将加热容器6制作体积较小，盛装少量水，易于快速加热、快速出水、使循环效率更高。工作时，水蒸气推动加热容器6内的水倾斜向下或竖直向下运动，水蒸气与水面之间形成绝热面，并且水蒸气与水的接触面积很小，水蒸气很难向水中导热，水蒸气的体积不易损失，所以，出水量大，出水温度低，速度快，更易回水，回水量也大，快速大量的循环，使其工作效率进一步提高；加热容器6内的加热壁可为光面，这样，工作状态下，加热容器6内加热壁与水的接触面小，所以，产生的蒸汽量就小，出水速度快，更易回水。

图1、2所示，在加热容器6与出水连接管9之间增设蒸汽室7。这样，可更好容纳水蒸气，并且更易散热、回水。蒸汽室7可由金属管件构成(一般为黄铜或铝、铝合金)。蒸汽室7可由2-6分管件制成。

图3所示，在加热容器6与出水连接管9之间增设蒸汽管14。这样，水蒸气可进入蒸汽管14内，将加热水时产生的不能还原为水的气体携带入并存留在 蒸汽管14内，下次循环时被水流带走进入储水箱1内，向大气排出。蒸汽管14材质为紫铜。这样，更易散热、回水。并且起到排气、消音作用。

图2所示，在加热容器6与储水箱1之间由蒸汽室7、出水连接管9、散热管10、进水连接管11相连形成的通路上任意位置增设出水单向阀12。这样，当回水时，出水单向阀12关闭，避免出水回流，从而实现更好的回水。

图1-3所示，在加热容器6上设温度保护开关13。这样，当各种原因引起的加热容器6温度过高时，该温度保护开关13可断开电源，温度下降时再接通电源。温度保护开关13断电温度可设定在100℃-150℃之间，具体可设为100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃，以115℃-135℃为最佳，具体可为115℃、120℃、125℃、130℃。另外该温度保护开关13也可实现另一项功能，当加热容器6加热水产生水蒸气，推动水流动时或流动停止时，该温度保护开关13断开电源，待水蒸气散热、液化、产生回吸力，回水时或回水后，该温度保护开关13再接通电源，使水如此周而复始循环传热，即，控电循环模式。

图1、3所示，增设过滤装置17，通过该过滤装置17、回水连接管15、回水单向阀2、柔性腔体3、供水室16、供水管20将储水箱1与加热容器6相连通。这样，可防止杂质进入单向阀内，使其失灵。过滤装置17可设在储水箱1内也可设在储水箱1外。

图1-3所示，加热容器6由铝或铝合金材料制成，电热元件5采用PTC电热元件加热。这样，快速升温、快速传热、使其更好循环传热，工作效率更高。加热容器6可以是圆管状也可以是方管状，一般其是内圆外方，其内径一般6mm-30mm，长度10mm-300mm；当功率在600W以下时，内径最适宜10mm-16mm最好，长度在30mm-150mm为好。

本发明中，回水连接管15内径为2mm-6mm，最佳为3.5mm、3.8mm、4mm、4.5mm、5mm。进水连接管11、出水连接管9内径为3mm-8mm，最佳为4mm、4.5mm、5mm。

本发明中，“回水”是指：加热容器6、蒸汽室7、蒸汽管14、出水连接管9内的水蒸气，散热，冷凝，液化，体积变小，产生回吸力(负压)，将储水箱1内的水通过过滤装置17、回水连接管15、回水单向阀2、柔性腔体3、供水室16、供水管20、供水孔19等部件，吸入加热容器6、蒸汽室7、蒸汽管14、出水连接管9内的过程。

本发明图5中，散热管10在散热体8上的排布方式为一种并联方式，但并不限于此，可以是任何并联或串联方式的排布。

本发明中，散热管10可设在散热体8内或表面。具体散热管10为硅胶管。制造水热毯、垫、被褥、护肩、热疗服等，散热管10内径为3mm-8mm，最佳内径为3.5mm、3.8mm、4mm、4.5mm、5mm。具体可为内径4mm*外径6mm。

本发明用于水暖毯、垫、被褥，水热毯、垫、被褥、护肩、热疗服等，工作状态下，加热容器6工作温度在100℃时(加热容器6内的水沸腾状态下)，功率为200W-600W，最佳功率为250W-400W，可以为250W、300W、350W、400W。

本发明中，散热体8是指散热部分，具体可以是毯、垫、被褥、箱、袋、服装、鞋帽、披肩、护腰、护颈、护肘、护腕、护腿、护膝、护脚踝、散热器、床、炕、地板、地面、墙等。

本发明中，柔性腔体3可设于储水箱1内部或储水箱1外部。柔性腔体3可以是囊状，也可以是管状，具体可以是薄壁硅胶管制成，壁厚在0.5mm左右，内径在3mm-8mm，最佳内径为5mm-6mm。

本发明中，供水管20可由塑料或金属材质制成；供水室16可由管件构成， 具体可由2-4分管件制成。这样，更易安装、制造。

本发明中，储水箱1与加热容器6的位置关系不限，储水箱1可以设在加热容器6的上方，也可设在加热容器6侧面位置，都在本发明保护中。

本发明中，加热水循环驱动装置31可由加热容器与单向阀构成，也可由加热容器与水泵相结合构成。

Claims (10)

1.一种热水循环系统，包括：机壳(30)、储水箱(1)、加热水循环驱动装置(31)、温控装置(29)、温度传感器(28)、出水连接管(9)、进水连接管(11)、散热体(8)、散热管(10)；散热体(8)与散热管(10)相结合；储水箱(1)、加热水循环驱动装置(31)、温控装置(29)、温度传感器(28)设于机壳(30)内；温控装置(29)与温度传感器(28)相连；储水箱(1)与加热水循环驱动装置(31)相通；加热水循环驱动装置(31)与出水连接管(9)相通，出水连接管(9)又与散热管(10)相通，散热管(10)又与进水连接管(11)相通，进水连接管(11)又与储水箱(1)相通，其特征在于：所述温度传感器(28)设于机壳(30)内与储水箱(1)相连的那段进水连接管(9)上。

2.根据权利要求1所述的热水循环系统，其特征在于：所述加热水循环驱动装置(31)包括回水单向阀(2)、供水室(16)、带有电热元件(5)的加热容器(6)，并且回水单向阀(2)、供水室(16)、加热容器(6)相连接通。

3.根据权利要求2所述的热水循环系统，其特征在于：增设回水连接管(15)，通过该回水连接管(15)将储水箱(1)、回水单向阀(2)、供水室(16)、加热容器(6)相连通。

4.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：增设供水管(20)，通过该供水管(20)将所述供水室(16)与加热容器(6)相连通；所述供水管(20)一端伸入供水室(16)内，另一端与加热容器(6)相连通；在所述供水管(20)伸入供水室(16)内的这段管壁上设有供水孔(19)。

5.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：所述供水管(20)壁上的供水孔(19)，其孔径为2.5mm-4mm。

6.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：增设柔性腔体(3)，通过该柔性腔体(3)、所述回水连接管(15)、回水单向阀(2)、供水室(16)、供水管(20)将储水箱(1)与加热容器(6)相连通。

7.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：所述加热容器(6)为管状或筒状并倾斜或竖直设置。

8.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：在所述加热容器(6)与出水连接管(9)之间增设蒸汽室(7)。

9.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：在所述加热容器(6)与出水连接管(9)之间增设蒸汽管(14)。

10.根据权利要求2或3所述的热水循环系统，其特征在于：在所述加热容器(6)与储水箱(1)之间由出水连接管(9)、散热管(10)、进水连接管(11)相连形成的通路上任意位置增设出水单向阀(12)。