CN1225440A - 水压操纵式热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一热水器,它具有一冷水输入管的节流装置(8),节流装置(8)将冷水管分隔成一上游段(9)和一下游段(10),还包括一馈给燃料的流体燃料供给源(15),所馈给的燃料量从动于流入管(2)内的冷水,节流装置的形状适宜于产生一与进入的水流量成正比例的压头损失。所述总成包括形成模块元件的上游段、节流装置和下游段,模块元件可以形成一体的添加在热水器上或从热水器中分离出来。

Description

水压操纵式热水器

本发明涉及热水器，特别是涉及卫生设备用的热水器。

日常使用的热水器通常包括：

-一与冷水回路连接的冷水输入管；

-一与热水回路连接的热水输出管；

-一放置在冷水回路和热水回路之间的热交换器；

-一用于将热量传送到热交换器的流体燃料燃烧器；

-冷水输入管的节流装置，用于将该管分隔成一上游段和一下游段，并在冷水流过时，在上游段和下游段之间引起一压力差；

-一壳，通过一可移位元件将该壳分成一上游室和一下游室，上游室承受冷水输入管上游段内的支配压力，而下游室承受冷水输人管下游段内的支配压力，所述元件可在所述上游室和下游室之间出现的压力差作用下移位；

-流体燃料供给源输送的燃料流量借助于所述可移位元件的移位而从动于流经冷水输入管的冷水；

节流装置包括：

-包括一阀座的至少一个阀(活门)，

-一关闭构件，可在一闭合位置和一开启位置之间移动，在闭合位置，关闭构件靠在阀座上，在开启位置，所述关闭构件脱离所述阀座，阀的形状适宜于产生一与穿过阀座的水流量成正比的压力损失，以及

-一位于冷水输入管上游段和下游段之间的永久联通孔。

此热水器在流体燃料供给源的渐变断面孔(ouverfure progressive)范围内是一可变能量热水器，渐变断面孔随着穿过冷水输入管的水流量而变化。燃料流量与水流量成正比，因此在热水器出口可获得恒定的升高温度。

虽然该类型的热水器可在大范围的水流量数值下获得升高的温度，但是这样的一种热水器由于其构成元件不良的可接近性使得维修变得困难。

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一维修简便的热水器。

为此，按本发明的上述类型的热水器，主要特征在于，其总成包括由上游段、节流装置和下游段形成一体的模块元件，可增添在热水器上或从其中分离。

按本发明的热水器还可能包括下述一个或多个特征：

-所述至少一个阀的关闭构件呈半球形，可移动地安装在一预定刚度的压缩弹簧上，阀座与关闭构件呈互补形状；

-节流装置包括一单独的阀；

-节流装置包括分别安装在第一和第二压缩弹簧上的第一阀和第二阀，第一压缩弹簧的刚度大于第二压缩弹簧的刚度以便使第二阀比第一阀先开启；

-冷水输入管的上游段包括一流量限制器；

-一添加在冷水输入管上的分流管，所述分流管的第一端与所述冷水输入管的上游段连接，其第二端与冷水输入管的下游段连接；

-分流管包括手控关闭装置；

-一设置在上游段和下游段之间的横穿通道，此通道包括手控堵塞装置；

-在至少可动关闭构件之一内设置有一联通孔；以及

-热水器是一用于卫生设备的热水器；

本发明的三个实施例将参照附图加以描述，附图为：

图1按本发明热水器第一实施例的示意图；

图2按本发明热水器第二实施例的示意图；

图3表示馈给流体的开度随着用户所需水流量而变化的曲线图；

图4是按本发明热水器的第三实施例的示意图。

图1所示的热水器1，就已有技术来说，包括：一与冷水回路3连接的冷水输入管2；一与热水回路5连接的热水输出管4；一放置在冷水回路3和热水回路5之间的热交换器6；一在热交换器6下面的流体燃料燃烧器7，此燃料可以是例如天然气。

燃烧器7依靠供气源15馈气，供气源馈给的气体量从动于流经冷水输入管2的冷水。为了清楚地表达起见，仅叙述供气源15中理解本发明所必需的构成元件，而对于与燃烧器7相连的供气源15部分则未加以描述。

此供气源15由一含有气体人口21的管20以及用于与燃烧器7连接的气体出口22所构成。气体入口21通过一阀(活门)23而闭合，阀23具有一阀座24，一阀头25以及一与所述阀头25连接的阀杆26。阀头25通过一压缩弹簧27加压而靠在阀座24上。此弹簧27靠在管20内设置的一凸肩28上。

热水器1还包括一壳11，通过一可移位元件12将壳划分成一上游室13和一下游室14。可移位元件12例如通过模塑而获得用可变形材料制得的薄膜。杆26的一端与可移位元件12相连或靠在其上，杆的另一端与阀头25相连。

冷水输入管F2在其一段长度上具有节流装置8，这些节流装置将这一段长度的管划分成一上游段9和一下游段10。节流装置在冷水按箭头方向F流经冷水管2时，导致在所述上游段9和下游段10之间出现一压力差。

壳11的上游室13通过一管30与处于所述节流装置8上游的冷水输入管2连接。下游室14通过一管31与处于所述节流装置下游的冷水输入管2连接。

通过在水管上游段9和下游段10之间的节流装置8所产生的压力差导致在壳11的上游室13和下游室14之间产生一压力差。因此，压力差作用在可移位元件12上，使之变形，在冷水流经水管2并朝壳11的上部运动时，导致阀杆26移位。此阀杆使阀头25在压缩弹簧27的反作用力下脱离阀座24。此时，气体按燃烧器7的方向在管20内环流。

可以理解，流体燃料供给源15用于将燃料馈给于燃烧器7，燃料流量借助于所述可移位元件12的移位而从动于(受控于)流经冷水输入管2的冷水。

本发明第一实施例的节流装置8包括一阀35和一穿孔37的隔板36。

阀35由一阀座38、一可动关闭构件39和一压缩弹簧40构成，压缩弹簧上装有关闭构件39。

孔37是在一冷水输入管2的上游段9和下游段10之间的永久联通孔。

作为变形，孔37是设置在可动关闭构件39内的。

在汲取热水时，冷水按箭头方向F进入输入管2，并在弹簧40的反作用力下推开关闭构件39。阀35随着冷水输入管2的水流量或多或少地被打开，这样使阀35和孔37的结合，使在上游段9和下游段10之间以及由此在壳11的上游室13和下游室14之间引起一或多或少的大压降。此压降引起阀杆26的提升。

图3的曲线B示出了进入输入管的水流量和阀杆26提升量之间的相称比值。因此，人们理解，按照压缩弹簧40的刚度，在开始汲取热水时，曲线B的斜率或多或少是大的。人们还理解到，热水器不能达到最高的准许水流量，这倒不是因为热水器的制造结构限制了水流量，而是使用者或多或少地需要使用热水。另外，温度的升高在热水器能量的限度下是稳定的，但超过此限度时，升高的温度降低到一个数值，此数值取决于热水器的最大水流量。

在此实施中，例如，阀35的关闭构件39是半球形的，并在刚好靠在阀座38上时呈互补形状。尽管人们理解，按所需曲线形状，阀可以结合弹簧的预定特性(预加载、刚度)具有不同的形状，以便通过与曲线B所描绘的有关不同法则产生与穿过阀座38水流量有关的压力损失。

永久孔37可降低进入输入管2的水流量以引起阀杆26的运动。用户由此可在最低流量下获得热水。

另一方面，冷水输入管2的上游段9具有一流量限制器41，可用于校准最大冷水流量。此处为了清楚表达起见，流量限制器没有按阀35和孔37的同一比例尺加以表示。

热水器1还包括一安装在冷水输入管2上的分流管42。此分流管42的第一端43与输入管2的上游段9连接，分流管42的第二端44与下游端10连接。手控关闭装置45则安装在分流管42上。该手控关闭装置采用例如由用户旋动的旋塞形式。旋塞的打开或闭合使上游段9的冷水进入下游段16，而进入的冷水量由于节流装置8而没有压力损失。

当用户需汲取相同数量的热水时，开启旋塞45，所产生的压力损失将是最低的，因此，阀杆26的提升量是低的，从而使用同一水流量的情况下，可降低温度的升高。

按本发明图2所示热水器的第二实施例，与第一实施例唯一的不同点在于构成节流装置8的阀数量。同样，两个实施例的共有构成元件用相同的编号表示之。

在此第二实施例中，输入管2的节流装置8用于支承设于第一阀35附近的第二阀50。第二阀50具有一压缩弹簧51，其刚度和预加载低于第一阀35的第一压缩弹簧40的刚度和预加载。第二阀50还具有一正好靠在阀座52上的关闭构件53。此第二阀座52的直径低于第一阀35的第一阀座38的直径。

作为变型，联通孔37被设置在至少两个可动关闭构件39和53之一内。

在热水器汲取热水位置上，第二阀50比第一阀先开启，当在输入管2内的水流量增加时，第一阀35被打开。

由该两阀35和50(第二实施例)的压头损失以递增方式增加，比第一实施例增加得更多。从而获得的阀杆26的升高度与进入的水流量更加成正比。作为完善的方式所获得的一直线基本上类似于如图3所示的曲线C。

作为变型，阀35和50可以不需要由压缩弹簧支承，而是由起拉紧功能的弹簧、或者还有通过直接纳入这两个阀内的可变形元件所支承。

图4所示的第三实施例唯一不同于图1所示第一实施例之处在于分流管42的设置，该分流管采用一设置在隔板36内的横穿通路60的形式。横穿通路60的第一端61通向冷水输入管2的上游段9，其第二端62通向下游段10。在第二端62设置有一可由用户操纵的旋塞63，从而可或多或少地堵塞横穿通路60。此横穿通路60的作用与参阅图1所示分流管42的作用是一样的。

另一方面，流量限制器41是布置在最接近管30和节流装置8毗邻区域的上游段9内。一滤水器64设置在流量限制器41上游的段9内，并靠近此流量限制器。

由此构成的上游段9、节流装置8和下游段10的总成形成一紧凑模件，有助于添加在热水器内，或将其从热水器中分离，此模件可委托测试并且维修方便。

当然，上述模件也适应于图2的第二实施例。

Claims (10)

1．热水器包括

一与冷水回路(3)连接的冷水输出管(2)；

一与热水回路(5)连接的热水输出管(5)；

一放置在冷水回路(3)和热水回路(5)之间的热交换器(6)；

一用于将热量传递到热交换器(6)的流体燃料燃烧器(7)；

冷水输入管(2)的节流装置(8)，用于将该管划分成一上游段(9)和一下游段(10)，且在冷水流动过程时，引起一在上游段(9)和一下游段(10)之间的压力差；

一壳(11)，通过一可移位元件(12)将该壳划分成一上游室(13)和一下游室(14)，上游室(13)承受冷水输入管(2)的上游段(9)的支配压力，下游室(14)承受冷水输入管(2)下游段(10)的支配压力，所述元件(12)承受所述上游室(13)和下游室(14)之间的压力差而移位；以及

一用于传送流体量的流体燃料源(15)，它借助于所述可移位元件(12)的移位，使流体燃料量从动于流经冷水输入管(2)的冷水，

节流装置(8)包括：

一包括一阀座(38；52)的至少一阀(35；50)，

一关闭构件(39；53)，可在一关闭位置和一开启位置之间移动，在关闭位置，关闭构件(39；53)靠在阀座(38；52)上，在开启位置，所述关闭机构(39；53)脱离所述阀座(38；52)，所述阀(35；50)的形状适宜于产生一与穿过阀座的水流量成正比的压力损失，以及

一在冷水输入管(2)的上游段(9)和下游段(10)之间的永久联通孔(37)；

其特征在于，它还包括由上游段(9)、节流装置(8)和下游段(10)的总成形成一体的模块元件，可将其添加在热水器上，或从热水器分离出来。

2．如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述至少一阀(35；50)的关闭机构(39；53)呈半球形，并可移动地安装在一预定刚度的压缩弹簧(40；51)上，阀座(38；52)与关闭构件(39；53)呈互补形状。

3．如权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述节流装置(8)包括单独的阀(35)。

4．如权利要求2的热水器，其特征在于，节流装置(8)包括分别安装在第一(40)和第二(51)压缩弹簧上的第一(35)和第二(50)阀，第一压缩弹簧的刚度大于第二压缩弹簧(51)的刚度，因此第二阀(50)比第一阀(35)先打开。

5．如权利要求1-4任一项所述的热水器，其特征在于，冷水输入管(2)的上游段(9)包括一流量限制器(41)。

6．如权利要求1-5任一项所述的热水器，其特征在于，一分流管(42)是添加在冷水输入管上的，分流管(42)的第一端(43)与所述冷水管(2)的上游段(9)连接，而所述分流管的第二端(44)与所述输入管(2)的下游段(10)连接、

7．如权利要求6所述的热水器，其特征在于，分流管(42)包括手控关闭装置(45)。

8．如权利要求1-5任一项所述的热水器，其特征在于，设置有一在上游段(9)和下游段(10)之间的横穿通道(60)，此通道(60)包括手控堵塞装置(63)。

9．如权利要求4-8任一项所述的热水器，其特征在于，至少在可动关闭构件(39；53)之一内设置有联通孔(37)。

10．如权利要求1-9任一项所述的热水器，其特征在于，热水器(1)是卫生设备用的热水器。

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