CN1128855A - 瞬时热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种瞬时热水器，该热水器有一个出口温度选择器和一个出口温度调节器，当需热量超过设备的额定容量时，出口温度调节器作用于一个调整装置，以影响水流量，从而调节水量。调节装置的水量调节器(42)有一个受隔膜控制的调节阀(44)，调节阀的调节压力按出口温度偏离给定值的偏差加以调节。这简化了实施方案，使工作过程大部分在没有摩擦的情况下进行，而且还可以无需附加装置就几乎即刻地使水路的压力波动稳定下来。
Description
本发明涉及一种瞬时热水器，该热水器有一个出口温度调节器，在需热量超过加热器的额定容量时作用到一个调整装置上，影响水的流量，从而调节水量。
现有的这类热水器(德国专利DE3805441C2)中，影响着水的流量的调整装置有一个轴向导向的关阀构件，可由电动机经传动装置加以调整。这种方案比较复杂，而且要使水路系统中的压力波动快速稳定下来时还需另外的装置。具体措施是在关阀构件的驱动杆上按现行的设计装一个叶轮，叶轮由水流驱动着，叶轮上固定有一个永久磁铁，永久磁铁通过霍尔发信机和调节器件又作用到电动机上。
本发明设计的特点，调整装置的水量调节器有一个受隔膜控制的调节阀，调节阀的调节压力按出口温度偏离给定温度的偏差值控制。因此，本发明设计的显著特点是，结构简单，大部分都是在没有摩擦的情况下工作的，而且水路系统压力的波动无需另加的设施就可以几乎即刻使其稳定下来。本发明最好用在电加热的瞬时热水器中，其中温度选择器是温度调节器的设定值调整器。
本发明的上述设计还可以通过下面即将谈到的种种措施进一步发挥其优点。
本发明的一个实施例应用了伺服作用，因而需要的驱动力很小，这时，调节压力是在这样一个控制压力腔中产生的：控制压力腔以远离阀体侧的隔膜为界，且处在绕过阀门通道的旁路通道中，旁路通道的有效横截面最好作为设定值偏离出口温度的偏差值的函数用电加以控制。
实践证明，用气量调节器进行控制也是可行的，这时旁路水流的有效横截面由位于控制压力腔旁路两口的起码一个口的阀件控制，且由电加热的执行机构在热的作用下改变该水流有效横截面的形状。
电加热的执行机构可以采用各种膨胀元件。执行机构采用双金属元件特别有利，双金属最好由电脉冲加热，且能对加热过程的变化特快速而精确地响应。加热可用双金属元件作为电阻直接进行。但也可以将电阻丝与双金属片绝缘地附在双金属片上。为补偿环境温度，双金属元件的支座也可同样由双金属制成。
为消除控制压力与大气压力之间的压差对驱动力的影响，建议执行机构通过一个摆杆作用到阀件上，摆杆的摆动面应取得使其起码大致垂直于设置有摆杆通孔的调节器壳壁。
调节阀可由调节弹簧驱动。若阀体区和有效隔膜区彼此配合得特别好，则也可以不用调节弹簧。
若调节阀出口处设有附有穿过控制压力腔的旁路管线的喷嘴或文丘利管，则控制压力也变得与流量有关。
附图中示出了本发明的三个实施例，下面更详细地说明这些实施例。附图中，
图1示出本发明第一实施例的电加热的瞬时加热器的简图；
图2示出了图1的瞬时加热器的水量调节器的放大图；
图3和图4示出了第二和第三实施例的水量调节器和图2类似的放大图。
图1和图2的瞬时加热器有一个冷水接管10，管线12即从该接管通到内壳体16的入口14。内壳体16内设有若干间壁18，形成待加热的水的曲折形水流通道20，从入口14开始，通到出口22。出口22经管线24与设备的热水接管26相连接。水流通道20的直线部分配置有多个电加热体28，这些加热体28，视乎所需要的热量而定，可以一个个地或成群地经控制机构30与网络接管32相连接。控制机构30有一个温度调节器(图中未示出)和温度传感器36，温度调节器的设定值调整器34可由设备的用户操纵，供设定出口温度之用，温度传感器36则检测管线24上的出口温度。水流通道20在一处为隔膜38所限制，隔膜38在内壳体16中的水压超过预定值时通过一个挺杆将网络开关40打开。
管线12从冷水接管10通过水量调节器42敷设，水量调节器42的调节压力由控制机构30根据出温度的给定值偏差而加以控制。只要由一个分流阀和所要求的温度预定的需热量不超过设备的额定容量，控制机构30对加热输出端的控制方式仅仅是保持出口温度的设定值不变。然而，只要需热量一超过设备的额定容量，控制机构30就对水量调节器32采取行动，但这时行动的目的是将流量调节得使设定的出口温度得以保持。
水量调节器42(图2)有一个受隔膜控制的调节阀44，用以监视位于入口腔46与出口腔48之间的通孔50。调节阀44的阀体52由关阀弹簧54弹顶着，并经挺杆56与隔膜58连接。隔膜57将入口腔46与控制压力腔60分隔开。入口腔46与冷水接管10相连接，出口腔48经管线12与设备的内壳体相连接。
控制腔60经狭窄通道62与入口腔46相连接，经狭窄通道64与出口腔48相连接。于是形成绕过通孔50的旁路，旁路水流的有效横截面由阀件66控制。阀件66的执行机构采用双金属体68，双金属体68通过受控制机构30监控的管线70用电气加热。双金属体68作用到可摆动地装在74处的双臂摆杆以密封方式穿过阀壳体的杆臂72上，阀壳体的另一个杆臂76有一个关闭构件78监控着通道66的通道口80。
水量调节器42按周知的方式工作，使水的流量无论入口腔46在分流阀各开启程度下的入口压力Pe如何，都大体上保持恒定。这样就使水路网络中的压力波动稳定下来，从而避免设备的出口温度因这种压力波动而波动。调节阀44的开关启动程度还取决于控制压力腔60的压力，这个压力又取决于关闭构件78相对于通道62通道口80的位置，即取决于双金属体68受热的程度。
只要需热量不超过设备的额定容量，双金属体68就仍然不被加热，而流量的调节范围就无限制地得以保持下去，直到设备持有的预定最大值为止。然而，若需热量超过设备的额定容量，控制机构30就使金属体受热，从而使以金属体使关闭体78进一步摆向通道62的通道口80。此举的结果是使控制压力腔60内的压力趋向出口腔48的出口压力Pa下降，因而使调节阀44的调节横截面缩小，从而使出口压力Pa连同受调节的水流量也减小。调节作用系设计得使水的流量在各情况下都调节得达到设定值调整器34设定的出口温度或保持该出口温度。
图3的实施例与上述实施例的不同点仅仅在于，双金属体68通过双杆82作用到监控着通道64的通道口84的关闭体86上。在双金属体68受热过程中，由于需热量增加，这时控制压力腔60中的压力因通道64打开而趋向于出口压力Pa下降。
在图4的实施例中，双金属体68按上述方式通过杆系68作用到关闭体78和86上，从而使驱动力减小得比其它实施例的多。
若通道64，如图2、3和4中所示的那样，连接到调节器出口的文丘利管90，则可以使控制压力腔60中的压力更依赖于出口压力Pa。但并非绝对需要这样做的。
Claims (6)
1.一种瞬时热水器，有一个出口温度选择器和一个出口温度调节器，出口温度调节器在需热量超过设备额定容量时作用于一个调整装置，影响水的流量，从而调节水量，其特征在于，调整装置有一个水量调节器(42)，它有一个受隔膜控制的调节阀(44)，调节阀的调节压力按出口温度偏离给定值的偏差值加以控制。
2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，调节压力是在这样一个控制压力腔(60)中形成的：控制压力腔以远离阀体(52)侧的隔膜为界，且处在绕过阀门通道(50)的旁路通道(62，64)中，旁路水流的有效横截面最好作为设定值偏离出口温度的函数用电加以控制。
3.如权利要求2所述的热水器，其特征在于，旁路(62，64)水流的有效横截面由位于控制压力腔(60)中旁路的两路口(80，84)的起码其中之一的阀件(78，86)有一个电加热执行机构(68)，在热的作用下改变其形状。
4.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，执行机构(68)是个最好由电脉冲加热的双金属元件。
5.如权利要求4所述的热水器，其特征在于，执行机构(68)配置在本身也由双金属制成用以补偿环境温度的波动的一个支座上。
6.如3至5任一项权利要求所述的热水器，其特征在于，执行机构(68)通过摆杆(72，76，82，88)作用于阀件上，摆杆的摆动平面配置得起码大致垂直于设有摆杆通孔的调节器壳壁。
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