TW503305B - Hot water generator provided with magnetic switch - Google Patents

Description

503305 A7 B7 6837pifl.doc/006 五、發明說明（p 本發明是有關熱水產生器，特別是關於衛生設備的熱水 產生器。 一般所見的熱水產生器包括： -一燃燒器； -一燃料進氣導管，其藉以一活門可選擇性地封閉， 該活門另設有一可軸向活動之控制桿，其中該燃料 進氣導管藉由活門以控制桿之一第一位置及一第二 位置分別封閉及開啓； -一磁鐵，可活動於分別對應於控制桿之第一位置與 第二位置之休止位置與啓動位置之間；以及 -一爲笛簧開關型（reed swi tch)的磁開關，當磁鐵 在休止位置與啓動位置之間移動時，可從開啓與關閉 狀態其中之一狀態切換至開啓與關閉狀態中之另一 狀態。 當笛簧開關之磁鐵連接至活門之控制桿時，由於活門 之控制桿使磁鐵具有相當大移動，造成笛簧開關不適當切 換狀態，因此這磁開關對於熱水產生器的運轉提供錯誤訊 息。 因此，本發明之目的在於解決上述之缺點，提供一種 熱水產生器，其中活門之控制桿可自由移動而不會阻礙笛 簧開關之運轉。 爲達到此目的，本發明之熱水產生器爲如上述類型之 熱水產生器，，其主要特徵在於磁鐵可平行於控制桿移動； 熱水產生器另外包括一用以吸引磁鐵之吸引裝置，其吸引 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —------------------訂—------線 _· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 A7 6837pifl.doc/006 _ 五、發明說明（2) 並阻止磁鐵在休止與啓動位置其中之一位置；控制桿包括 一制動裝置，其以與該吸引裝置所產生之效果的反作用使 該磁鐵推動到控制桿第一位置和第二位置其中之另一位 置；以及控制桿和制動裝置之移動大於磁鐵之移動。 藉由上述之設計，活門控制桿之運行非被限制，且磁 鐵對笛簧開關之動作爲最佳而非需要增加熱水產生器之元 件。 依據本發明之較佳實施例，可採取下述設計其中之一或 許多手段： -控制桿係包括一第一端與一具有橫向剖切面小於第 一端橫向剖切面之第二端，此剖切面之大小變化形 成一爲制動裝置之肩部，而具有較小剖切面之第二 端以滑動方式經磁鐵設置； -吸引裝置係包括由鐵磁材質製成之薄片，其中控制 桿之第一端與第二端以滑動方式經該薄片設置； -控制桿之第一端與第二端係藉以軸向支撐設置； -由鐵磁材質製成之薄片包括一環形； -當控制桿位於第二位置時，磁鐵係緊貼於該環形上 以便位於啓動位置上而具較小直徑之第二端穿過該 環形；以及當控制桿位於第一位置時，具有較大剖 切面之第一端穿過該環形而肩部推動磁鐵至休止位 置； -熱水產生器具有一實質上垂直軸，且該環形位於磁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --I-------------丨丨 II 訂·------11^11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 A7 6837pifl.doc/006_B7 五、發明說明（5) 鐵上； -該環形由一塡密函蓋承載； -熱水產生器另外包括： • 一冷水輸入導管，其連接至一冷水環路； • 一熱水輸出導管，其連接至一熱水環路； • 一個插入於熱水環路與冷水環路之間的熱交換器，其 中燃燒器將熱量傳至熱交換器， • 一包圍空間，其由一可移動元件區分爲一第一腔室 與一第二腔室，該第一腔室接收該冷水輸入導管中的壓 力，第二腔室則接收一較低壓力，因此產生之壓差與 汲水的熱水量成正比，上述的可移動元件爲在該壓差 下可移動於第一腔室與第二腔室之間，活門之控制桿 之移動爲與可移動於元件之移動有關係； -該環形係位於熱水產生器中與燃料接近之構成部分 和與水接近之構成部分之間的連接部上；以& -該笛簧開關連接至一瓦斯進氣控制環路。 本發明之其他特徵及優點以下列實施形式之描述’以 非限定的舉例，並對照所附的圖表說明如下： 第1圖係爲依據本發明具有笛簧開關與磁鐵之熱水 產生器的縱向剖面意示圖，其中所表示之整個結構 爲汲取水之位置； -第2圖係爲於熱水產生器中鄰接於磁鐵及笛簧開關 之構成元件的放大意示圖，其中所表示之構成元件 尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------—丨丨訂·------—線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 503305 6837oif1 .doc/006 A7 B7 五、發明說明（¥) 分別爲汲取水之位置於圖的右邊和非汲取水之位置 於圖的左邊；以及 -第3圖係爲表示笛簧開關依據磁鐵移動所位於之狀 態的關係意示圖。 圖式之標記說明： 1 熱水產生器 2 冷水輸入導管 3 冷水環路 4 熱水輸出導管 5 熱水環路 6 熱交換器 7燃燒器 8 火燄 、 9點火管 ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 燃料進氣導管 11 活門 12 控制桿 15 包圍空間 16 薄膜 17 第一腔室 18 第二腔室 19 文丘里管 20 瓦斯部分 21 水部分 --------------------訂---------線-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 A7 6837pifl.doc/006 B7 五、發明說明（f) 22 套筒 23 中空端 24 密封墊 26 鉗子 30 笛簧開關 31 磁鐵 35 籠子 36 塡密函蓋 37 環形 40 上端 41 下端 42 肩部 如第1圖所示，習知之熱水產生器1包括一連接至冷 水環路3之冷水輸入導管2、一連接至熱水環路5之熱水 輸出導管4、一插入於冷水環路3與熱水環路5間的熱交 換器6、以及一將熱量傳至熱交換器6之流體燃料燃燒器 7 ° 所使用之流體燃料例如爲天然氣，當使用者汲取熱水 時，該流體燃料點燃並形成一排火燄8，其熱量用來加熱環 流於燃燒器7上之熱交換器6中的水。 天然氣係藉由一燃料進氣導管10沿著箭頭F的方向傳 送至燃燒器7，其中燃料進氣導管10由一活門11開啓或 封閉。 k 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------^ ------訂---------線-1# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ?;- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 A7 6837pifl.doc/006 B7 發明說明（6) 活門11係平行於X-X軸移動，其中X-X軸爲平行於熱 水產生器之高度。在以X-X軸之控制桿12的動作下，活 門11選擇性地封閉燃料進氣導管10。 熱水產生器另外包括一與磁鐵31運作之磁開關30, 其爲笛簧開關類型之磁開關。關於更詳細說明對於笛簧開 關30和磁鐵31，請參考以下之敘述。。該磁開關係連接 至一控制環路（未表示），其可選擇性地讓瓦斯進入燃燒 器7與燃燒器7中之點火管9。 控制桿12之一端連接至活門11，控制桿12之另一端 通向位於活門11正上方之包圍空間15。在包圍空間15 中以活動式設有一可移動元件，其區分上述包圍空間15 爲兩部份。此可移動元件爲撓性薄膜16 ，其將包圍空間 15區分爲一第一腔室17與一第二腔室18。第一腔室17 直接連接至冷水輸入導管2以接收冷水輸入導管2中之壓 力，第二腔室18爲在一限制裝置之下游直接連接至冷水 輸入導管2。限制裝置例如爲文丘里管（venturi ) 19 ， 其使壓力下降，其中隨著冷水輸入導管2中之水流越大， 壓力降差値越大。 如此’撓性薄膜16所接收之壓差係隨著使用者所汲取 的熱水量變化，使得薄膜變形。關於更詳細的說明對於上 述撓性薄膜，請參考文件FR-A-97 15 944。 由於控制桿12連接至撓性薄膜16成一體，所以控制 桿12的垂直滑動係與所汲取的熱水量有關。當汲取熱水 時，撓性薄膜16抬起和控制桿12被帶動垂直往上，使得 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐) --------------------訂---------線-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 503305 6837pifl.doc/006_2i-- 五、發明說明（Γ| ) 活門11抬起以開啓燃料進氣導管1〇(如第1圖所表示）。 反而，當使用者不汲取熱水時，活門之控制桿12下移使 得活門11封閉燃料進氣導管10。如此，活門之控制桿12 的滑動係與撓性薄膜16之活動爲成比例以調整進入燃燒 器7之瓦斯量。因此，控制桿12可位於對應於燃料進氣 導管10封閉狀態之一第一位置與對應於燃料進氣導管10 完全開啓狀態之一第二位置間之任何位置。 此外，熱水產生器2之上部分通常被稱爲瓦斯部分20， 而下部分通常被稱爲水部分21。爲連接瓦斯部分20與水 部分21，水部分21之一端形成一套筒22，其插入瓦斯部 分20之一中空端23，其中空端23之剖切面例如爲正方形 或圓形。一環形（toroidal )密封墊24於包圍空間15上 係套接活門之控制桿12，另一環形（toroidal)密封墊25 爲套接活門之控制桿12於中空端23末端附近，以達成結 構之密封性。一鉗子26係具有多個枝條插入瓦斯部分與 水部分之多個溝槽中，使得瓦斯部分20與水部分21相固 定。 就笛簧開關（reed switch)而言，其爲一種習知磁開 關，包括兩個彈性薄片設置於玻璃盒中之中性大氣裡。藉 由磁鐵所產生之磁場値，該些兩個彈性薄片可相緊貼或隔 離以關閉或開啓磁開關。其中，磁場之變化係藉由磁鐵在 笛簧開關前方移動而決定。 一般來說，使用者汲取熱水時，磁開關爲關閉狀態， 而非汲取熱水時，磁開關爲開啓狀態。只要磁鐵位於稱爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 髮) "" I — !! — · I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 A7 B7 6R17nifl.doc/006 五、發明說明（g ) “啓動”之位置時，磁開關係維持關閉狀態。當磁鐵回到 稱爲“休止”狀態時，磁開關爲開啓狀態。 依據本發明，笛簧開關30係設置於套筒22末端之附 近並通向中空端23裡。對應笛簧開關30設有以X-X軸之 籠子35，其中磁鐵31爲上下移動。 在籠子35之正上方，中空端23承載一以X-X軸之塡 密函蓋36 (packing gland)，其承載一用以吸引磁鐵31 之吸引裝置。此吸引裝置可爲正方形、長方形、或環形， 其亦以X-X方向爲軸。例如爲環形37之吸引裝置係由鐵 磁材質製成（例如鐵磁鋼鐵），使得磁鐵31藉由磁鐵與該 環形37之間所產生之吸引力自然往上移動。 此外，活門11之控制桿12係由一上端40與一下端41 構成，上端40連接至活門11，下端41連接至撓性薄膜16， 其中下端41之直徑小於上端40之直徑，以形成一肩部42。 該環形37具有一軸向開口，其直徑大於控制桿12之 上端40直徑。磁鐵31設有一通孔，其直徑大小介於下端 41直徑與上端40直徑之間。 笛簧開關30，磁鐵31及環形37皆位於當控制桿12 位於下位置時肩部42所達到之位置的附近，其中當非汲 取熱水時，控制桿12係處於下位置（第2圖左邊部分表示 此下位置之情況）。在此下位置時，磁鐵31係藉由肩部42 以圾引力之反作用與環形37分離並緊貼肩部42上。此下 位置爲磁鐵31之休止位置，其對應於笛簧開關30之開啓 狀態。此狀態爲第3圖所表示之狀態0。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------- I丨丨丨訂·丨_丨！ 線丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 doc/006 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 反而，當使用者汲取熱水時，控制桿12往上移動（如 第2圖之右邊部分所示）。因此，肩部42也往上移動以釋 放磁鐵31，其藉由吸引作用緊貼環形37上。之後，控制 桿12繼續往上移動，導致其下端41同時於磁鐵31與環 形37中滑動，其中磁鐵31也維持緊貼環形37之位置。 磁鐵31如此到達之位置使得笛簧開關30附近之磁場 引導該笛簧開關30切換至關閉狀態。此狀態爲第3圖所 表示之狀態1。由於磁鐵31維持其緊貼環形37之位置， 磁鐵31對笛簧開關30之薄片所產生之磁場不會改變，因 此只要控制桿12位於上位置，笛簧開關30也會維持關閉 狀態。連接至笛簧開關30之控制環路因此讓瓦斯進入燃 燒器與點火管。 因此，控制桿12的垂直移動爲大於磁鐵31的垂直移 動，藉此活門11具有良好的運轉並維持磁鐵31對笛簧開 關30所產生之效果。 當汲水再停止時，控制桿12往下移動，藉由肩部42 帶動磁鐵31至休止位置。由於滯後效應，笛簧開關30回 復開啓狀態的時刻係與其實際上開啓的時刻不同。 磁鐵31與環形37之間的吸引效應係可使得磁鐵回到 啓動位置（從休止位置開始），因此不須要設置拉回彈簧， 其會使熱水產生器中的瓦斯部分20及水部分21間之密封 性裝置更複雜。 依據本實施之一變化，控制桿12的上下端40、41爲 相緊貼之分開元件。 $紙張尺度細47 S目家標準(CNS)A4規彳I (21D X 297谷) ' ' 丨丨丨丨 丨丨 _ !丨 — 丨丨 I _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 503305 doc/006 A7 B7 五、發明說明（|0) 此外，環形37可以放置於磁鐵31下。在這情況下， 肩部42係藉由具有較大直徑之下端40與較小直徑之上端 41形成。 最後，在本實施例中，笛簧開關係橫向於活門之控制 桿軸設置，笛簧開關之薄片因此皆與此軸成垂直。依據本 實施例之一變化，笛簧開關也可以縱向設置使得其薄片能 平行於控制桿軸。 ----------------1--—訂·------1 ‘線 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家g (CNS)A4規格（21〇 X 297

Claims (1)

1. 503305 6837pifl.doc/006 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 六、申請專利範圍 1·一種熱水產生器，包括： 一燃燒器（7); 一燃料進氣導管（10)，其藉由一活門（U )可選擇性 地封閉’該活門另設有一可軸向活動之控制桿（12)，其 中該燃料進氣導管（1〇)藉由活門（11)以控制桿之一第 一位置及一第二位置分別封閉及開啓；；一磁鐵（31)，其 可移動於分別與控制桿（12)的第一位置與第二位置對應之 一休止位置與一啓動位置之間；以及 一爲笛簧開關型之磁開關（30)，當磁鐵（31)於休止 位置與啓動位置之間移動時，可從開啓狀態與關閉狀態其 中之一狀態切換至開啓狀態與關閉狀態其中之另一狀態， 其特徵在於： 該磁鐵（31)可平行於控制桿（12)移動； 該熱水產生器（1)另包括一用以吸引磁鐵（31)之吸引裝 置’其吸引並阻止該磁鐵（31)於休止位置與啓動位置其中 之一位置； 該控制桿（12)包括一制動裝置，藉以與該吸引裝置所 產生之效果的反作用推動磁鐵（31)至控制桿（12)之第 一位置與第二位置其中之另一位置；以及 該控制桿（12)與該制動裝置之移動爲大於該磁鐵（31) 之移動。 2.如申請專利範圍第1項所述之熱水產生器，其中該 控制桿（12)另包括一第一端（40)與一具有橫向剖切面小 於第一端（40)橫向剖切面之第二端（41 )，此剖切面之 14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·· ·ΙΙΙΙΙ1Ι I ΙΙ—nII — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 503305 A8 R8 C8 D8 6837pifl.doc/006 六、申請專利範圍 大小變化形成一爲該制動裝置之肩部（42)，其中具有較 小剖切面之第二端（41)以滑動方式經磁鐵（31)設置。 3. 如申請專利範圍第2項所述之熱水產生器，其中該 吸引裝置係包括一由鐵磁材質製成之薄片，其中控制桿 (12)之第一端（40)與第二端（41)以滑動方式經該由 鐵磁材質製成之薄片設置。 4. 如申請專利範圍第3項所述之熱水產生器，其中該 第一端（40)與該第二端（41)係以軸向支撐設置。 5. 如申請專利範圍第3或4項所述之熱水產生器，其 中該由鐵磁材質製成之薄片包括一環形（37)。 6. 如申請專利範圍第5項所述之熱水產生器，其中當 該控制桿（12)位於第二位置時，該磁鐵（31 )係緊貼於 該環形（37)上以便位於啓動位置上，而具較小直徑之第 二端（41)穿過該環形（37);以及當控制桿（12)位於 第一位置時，具有較大剖切面之第一端（40)穿過該環形 (37)，且該肩部（42)推動該磁鐵（31)至休止位置。 7. 如申請專利範圍第6項所述之熱水產生器，其中該 熱水產生器（1)具有一實質上垂直之X-X軸向，且該環 形（37)位於該磁鐵（31)上。 8. 如申請專利範圍第6項所述之熱水產生器，其 環形（37)係藉由一塡密函蓋（36)承載。 Η，： 9. 如申請專利範圍第8項所述之熱水產生器，其另g 包括：一冷水輸入導管（2)，其連接至一冷水環路 一熱水輸出導管（4)，其連接至一熱水環路（5) ; ίί:」 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I n n n n I cl n i n n n n n Mi I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503305 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6837pifl.doc/006 六、申請專利範圍 一個插入於熱水環路（5)與冷水環路（3)之間的熱 交換器（6)，其中燃燒器（7)將熱量傳至熱交換器（6); 以及 一包圍空間（15)，其由一可移動元件區分爲一第一腔 室（17)與一第二腔室（18)，該第一腔室（17)接收該 冷水輸入導管（2)中的壓力，第二腔室（18)則接收一 較低壓力，此壓差與汲水的熱水量爲成正比，該可移動元 件在接收壓差下移動於第一腔室（17)與第二腔室（18) 之間，活門（11)之控制桿（12)的移動爲與可移動元件 之移動有關係。 10. 如申請專利範圍第9項所述之熱水產生器，其中 該環形（37)位於熱水產生器（1)中與燃料接近之構成 部分和與水接近之構成部分之間的連接部上。 11. 如申請專利範圍第9項所述之熱水產生器，其中該 笛簧開關（30)連接至一瓦斯進氣控制環路上。 16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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