热水垫用的加热器及热水垫的制作方法

文档序号:15131849发布日期:2018-08-10 08:46阅读:261来源:国知局

本发明属于床上使用的热水集中供暖系统技术领域,具体地说是涉及一种热水垫。



背景技术:

公开号102597634a、公开日为2012年07月18日的中国发明专利申请公开了一种热水垫用热水器,该热水垫用热水器通过电热器加热热水,使热水在热水垫内部循环,以向热水垫供暖,其特征在于,所述热水器的内侧下方设置有热水加热桶,该热水加热桶内部设置有水位传感器和电热器,该热水加热桶的外部一侧形成有回填水流入端,该热水加热桶的外部另一侧形成有分别设置有止回阀的热水流出端和热水回收端,所述热水器的内侧上方设置有储水桶,该储水桶的内部空间被上端形成有溢流槽的隔板分为回填水储存空间和热水储存空间,所述储水桶的回填水储存空间上面形成有补水口和排气口,所述补水口通过盖子打开或关闭,所述排气下端部具有蒸发防止板,所述回填水储存空间上面内侧向下凸出形成有蒸汽引导板,该蒸汽引导板将从热水储存空间通过隔板的溢流槽排出的蒸汽引导到回填水储存空间下方,所述回填水储存空间下面形成有回填水供给口,所述回填水储存空间内侧下方设置有水位下限传感器,所述储水桶的热水储存空间下面形成有热水流入端和热水供给端,所述热水加热桶的回填水流入端和回填水储存空间的回填水供给口通过具有电磁阀的回填水供给管相互连接,所述热水加热桶的热水流出端和所述热水储存空间的热水流入端通过连接管相互连接。

然而,正如其说明书中描述,所述热水循环过程中,如果由于热水垫的热水管堵塞或者热水加热桶内部流入空气,形成真空状态的热水加热桶内部无法吸入充分的热水,造成热水加热桶的水位无法到达水位传感器的高度,使电热器无法重新启动,导致热水循环一时中断,控制板就会探测到通过水位传感器的作用而周期性on(打开)/off(关闭)的电热器的周期超过设定值,从而命令回填水供给管设置的电磁阀自动开放,使储水桶的回填水储存空间储存的回填水自动供给到热水加热桶内部。此时,热水加热桶内部的空气将通过回填水供给管以气泡形式排出到回填水储存空间内部。由此可知,若热水加热桶内积留过多的空气将导致热水循环一时中断,给使用带来不便。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种热水垫用的加热器,其不会因为积留过多空气而导致热水循环中断。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

一种热水垫用的加热器,包括水桶,水桶的内部被分隔出加热桶腔和热水桶腔,加热桶腔和热水桶腔呈上下分布,热水桶腔位于加热桶腔的上方,借助被预定打开的第一常闭单向阀形成自加热桶腔流入热水桶腔的单向流路,热水桶腔连接有供水管,热水桶腔还通过排气机构与外界相连通;加热桶腔始终与加热装置的加热腔相连通,加热桶腔和/或加热腔与回水管相连接,以及用于形成自回水管向加热桶腔和/或加热腔的单向流路的单向阀。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述水桶包括具有腔室的桶体和隔板,在所述桶体和所述隔板之间填入金属线,通过焊接工艺使桶体和隔板的接合处被连续被焊接在一起而将所述腔室分隔出所述加热桶腔和所述热水桶腔。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述桶体包括桶身和位于桶身上方的桶盖,在所述桶身和所述桶盖之间填入金属线,通过焊接工艺使所述桶身和所述桶盖的接合处被连续被焊接在一起。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述桶体的顶部上设有注水口,可拆卸的盖子连接在注水口上,并且盖子的周沿与注水口形成密封配合;所述排气机构包括设在盖子上的气道。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述加热装置包括设有加热腔的换热管,所述加热腔的内侧面整体为一圆柱面,换热管通过连通管与加热桶腔相连通,连通管的内径不小于加热腔的内径,在换热管的外表面上设有ptc发热体,换热管采用金属材料制成。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述单向阀设在所述加热桶腔的底壁上且对应于加热桶腔与回水管相连的位置,单向阀包括被固定在加热桶腔的底壁上的阀瓣座,阀瓣座上设有可上下滑动的阀瓣,阀瓣依靠重力落于加热桶腔的底壁上,阀瓣的周沿与加热桶腔的底壁相触及而阻隔自加热桶腔向回水管方向的流路。

一种应用有上述的加热器的热水垫,包括垫体,所述供水管和所述回水管分别与所述垫体的对应接口相连通。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述供水管和回水管各自通过自闭阀门与所述垫体的对应接口相连通;所述自闭阀门包括可拆卸地插接在一起的公插和母插,随所述公插和所述母插分离和接合的可拆解密封结构,将公插和母插保持在一起的可解开的锁固机构,所述母插包括阀座,阀座上设有轴向贯穿的通腔,通腔上设有密封唇,阀芯具有与密封唇相抵而形成密封密配合的第一位置以及与密封唇相分离而脱离密封配合的第二位置;所述公插包括用于和阀芯配合并设有贯穿通道的插接管;当公插和母插相互插接在一起时插接管的端部顶压在阀芯上而使阀芯处于第二位置,且可拆解密封结构将通道和通腔相衔接而形成流路,当公插和母插相分离时插接管的端部与阀芯相分离而借助弹簧使阀芯处于第一位置。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述可拆解的密封结构包括与所述阀座密封相密封连接的弹性套,以及设在插接管上的凸台,弹性套供凸台插入,凸台的外表面和弹性套的内表面紧密接触而形成密封配合。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案:所述可解开的锁固机构包括可分离地卡合在一起的公插件和母插件,所述插接管与公插件相固定连接,所述阀座与母插件相固定连接。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:

本发明的加热器,其第一常闭单向阀和单向阀并非直接控制流入和流出加热腔的流路,进一步由加热桶腔作为补充进加热腔的液体介质的缓冲腔室,使得加热腔内始终能够被液体介质充满,而不需要独立的排气步骤。

附图说明

图1是本发明的一实施例的热水垫的整体结构示意图。

图2是本发明的一实施例的水桶结构示意图。

图3是本发明的一实施例的桶身的结构示意图。

图4是本发明的一实施例的隔板的结构示意图。

图5是本发明的一实施例的第一常闭单向阀的剖视结构示意图。

图6是本发明的一实施例的单向阀的剖视结构示意图。

图7是本发明的一实施例的自闭阀门的部分结构的剖视图。

图8是本发明的一实施例的自闭阀门中的阀芯的结构示意图。

图9是本发明的一实施例的自闭阀门的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于已给出的实施例,本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例一、

参见图1,本实施例公开了一种热水垫,包括垫体200和加热器100。在具体应用时,垫体200用于放置在床上而作为人体卧躺的垫子,垫子内的小部分液体介质回流到加热器100内进行加热,而在加热器100内受热后的液体介质又补充到垫子内,形成循环供热。需要说明的是,液体介质通常选用水。如图1中所示,加热器100上的供水管5和回水管6分别与所述垫体200的对应接口2相连通,而使加热器100和垫体200形成循环流路。

在本实施例中,加热器100包括水桶1、第一常闭单向阀2、排气机构、加热装置4、供水管5和回水管6。

参见图1,水桶1的内部被分隔出加热桶腔101和热水桶腔102,加热桶腔101和热水桶腔102呈上下分布,热水桶腔102位于加热桶腔101的上方。如图1中所示,借助与水桶1焊接的隔板13而将水桶1的内部分隔出加热桶腔101和热水桶腔102。在一实施例中,如图3所示,水桶1的底壁1a向下凹陷而形成凹陷腔1011,隔板13盖合在凹陷腔上,并且隔板13与水桶1密封连接,例如采用粘接、焊接等方式将隔板13与水桶1相连接而构建出加热桶腔101和热水桶腔102。通常,隔板13与水桶1的底壁1a相焊接。在本实施例中,凹陷腔1011设置2个,相对应的形成2个加热桶腔,并采用2套加热装置对液体介质进行加热。需要说明的是,水桶也可以仅设置1个加热桶腔;还当还可以采用更多数量的加热桶腔。而加热装置的数量可以是与加热桶腔相对应,也可以是多于加热桶腔的数量。

参见图4,在隔板13上设有通孔131,其作为液体介质从加热桶腔101流向热水桶腔102的流路。在通孔131上安装有第一常闭单向阀2。如图5中所示,第一常闭单向阀2包括阀瓣活动导向座21、单向阀阀瓣22和弹簧23。阀瓣活动导向座21呈圆环状的结构,其外壁通过离散的柱体211与隔板13固定连接。通常,阀瓣活动导向座21、柱体211、隔板13采用一体成型。单向阀阀瓣22包括柱状部221和连接在其上部的膜瓣222。柱状部221沿其轴线可活动地套设在阀瓣活动导向座21上,其二者形成间隙配合,单向阀阀瓣22相对于阀瓣活动导向座21可上下移动。膜瓣222用于和通孔131的上周沿131a相配合。当单向阀阀瓣22上移后,膜瓣222与通孔131的上周沿131a脱离接触,液体介质可从加热桶腔101流入热水桶腔102;当膜瓣下移后,膜瓣与通孔131的上周沿131a相接触,以阻隔热水桶腔102内的液体介质回流到加热桶腔101内,以此形成开启和关闭第一常闭单向阀2。借助弹簧23使膜瓣下移并将其抵在通孔131的上周沿131a而阻隔热水桶腔102内的液体介质回流到加热桶腔101内;当加热桶腔101内的液体介质被加热后,液体介质膨胀,克服弹簧23等的阻力而顶起膜瓣,单向阀阀瓣22上移而开启第一常闭单向阀2。由此,借助被预定打开的第一常闭单向阀2形成自加热桶腔101流入热水桶腔102的单向流路。

热水桶腔102连接有供水管5,加热桶腔101与回水管6相连接。如图1中所示,供水管5、回水管6还与垫体200相连接而形成液体介质的工作回路,即热水桶腔102内的相对高温的液体介质通过供水管5流入垫体200内,相对低温的垫体200内的液体介质通过回水管6流入加热桶腔101内进行新一轮的加热。需要指出的是,术语相对高温和相对低温并非指具体的温度,而是在液体介质工作回路中的温度关系。

需要指出的是,供水管5与热水桶腔102的连接位置可依据热水桶腔102的液位而定,供水管5与热水桶腔102的连接位置需要在液位面的下方,通常是在热水桶腔102的底部。

热水桶腔102还通过排气机构与外界相连通。排气机构用于将液体介质受热后所形成的蒸汽排出。

加热桶腔101始终与加热装置4的加热腔相连通。在本实施例中,如图中所示,加热装置4包括设有加热腔的换热管41和ptc发热体42。所述加热腔的内侧面整体为一圆柱面,换热管41通过连通管43与加热桶腔101相连通,连通管43的内径不小于加热腔的内径,并且换热管41以其轴线呈横向方位设置。可以理解的是,由于加热腔的内侧面整体为一圆柱面以及通过连通管相连接,使得在加热过程中产生的蒸汽或者所进入的空气不会积留在换热管41内,形成加热腔始终被液体介质填满,而在加热过程中产生的蒸气或者空气将随上升的液体介质流直接被排到加热桶腔101内,当整个加热桶腔101、加热腔内的液体介质被加热膨胀到一定程度时,第一常闭单向阀2被打开时,蒸汽及空气将随液体介质一起被排到热水桶腔内102内,而后再经过排气机构排出。需要指出的是,蒸汽将在加热水桶腔内102内得到冷却后,最后被排出的蒸汽将是少量,由此,液体介质被消耗的也将少量,不必频繁地向加热器100补充液体介质。

可以理解的是,在本实施例中,换热管41以其轴线呈横向方位设置,换热管41的两端各处通过连通管与加热桶腔101相连通。作为另一种实施例,换热管41也可以采用其它的方位设置,例如是纵向或斜向等方位。值得一提的是,换热管41以其轴线呈横向方位设置,使得整体结构更加紧凑。

所述加热桶腔101的底壁101a上且对应于加热桶腔101与回水管6相连的位置设有单向阀7,单向阀包括被固定的阀瓣座71,在本实施例中,阀瓣座71与加抽刀断水桶腔101的底壁相连接101a,阀瓣座101上设有可上下滑动的阀瓣72,阀瓣依靠重力落于加热桶腔101的底壁101a上,阀瓣的周沿与加热桶腔101的底壁101a相触及而阻隔自加热桶腔101向回水管6方向的流路,而形成自回水管6向加热桶腔101的单向流路。在本实施例中,阀瓣座71与加热桶腔101的底壁101a一体成型。

需要说明的是,作为另一实施例,单向阀也可以设在其它位置,例如是回水管6上。

本发明的加热器100的工作原理是,液体介质充满垫体200和加热桶腔101,以及部分热水桶腔102后,加热装置4工作,加热桶腔101内的液体介质被加热到一定程度后,液体介质膨胀,受单向阀的阻隔作用,液体介质顶开第一常闭单向阀2,部分液体介质进入热水桶腔102;而后加热桶腔101内的压力减弱,第一常闭单向阀2在弹簧作用下,第一常闭单向阀2关闭,此后加热桶腔101内的压力减小,利用负压吸力将垫体200内的液体吸到加热桶腔101内,继而使加热桶腔101内的液体介质得到补充。

需要说明的是,第一常闭单向阀2和单向阀非并同时打开和关闭的,也正是因此,现有技术中的加热器100中的加热腔易积留气体,进而需要独立的排气步骤。

由于第一常闭单向阀2和单向阀并非直接控制流入和流出加热腔的流路,进一步由加热桶腔101作为补充进加热腔的液体介质的缓冲腔室,使得加热腔内始终能够被液体介质充满,而不需要独立的排气步骤。

在另一实施例中,加热桶腔101和加热腔同时与回水管6相连接。与此相等同的,加热腔和回水管6相连接。需要指出的是,在这一实施例中,与此相适应的,在对应的位置设置单向阀,以形成自回水管6向阻隔加热桶腔101和/或加热腔的单向流路。

在本实施例中,所述水桶1包括具有腔室的桶体11,与桶体11密封连接的隔板13将所述腔室分隔出所述加热桶腔101和所述热水桶腔102;在所述桶体11和所述隔板13之间填入金属线后再通过焊接工艺使桶体11和隔板13的接合处被连续被焊接在一起。具体地,通常可以在桶体11上设有凹槽1101,所述金属线置于所述凹槽内,而后再将隔板13上的凸沿扣入凹槽内。由于金属丝具有良好的导热能力,这样在利用超声波焊接时利于桶体11和隔板13熔接在一起,从而在焊接的位置获得密封。

所述桶体11包括桶身111和位于桶身上方的桶盖112。同样的,在所述桶身111和所述桶盖112之间填入金属线后再通过焊接工艺使所述桶身和所述桶盖的接合处被连续被焊接在一起。

如图中所示,所述桶体11的顶部上设有注水口,可拆卸的盖子连接在注水口上,并且盖子的周沿与注水口形成密封配合。

所述排气机构包括设在盖子上的气道。在一实施例中,排气机构还包括设在热水桶腔102内的引管,引管的一端与气道相通,引管的另一端翘起而高于气道的进口端。这样,相应地提高了热水桶腔102的储水能力。

在本实施例中,在换热管41的外表面上设有ptc发热体42,ptc发热体42在工作时所产生的热量借由换热管41传导给其内的液体介质。由于ptc发热体42不与液体介质直接接触,使用更安全。

如图1中所示,所述供水管5和回水管6各自通过自闭阀门300与所述垫体200的对应接口相连通。在本实施例中,自闭阀门300自身是可拆卸的,并且在拆卸后具有自闭的功能以防止垫体200内的液体介质溢流出来,从而便于对垫体200注水。所述自闭阀门300包括可拆卸地插接在一起的公插和母插,随所述公插和所述母插分离和接合的可拆解密封结构,将公插和母插保持在一起的可解开的锁固机构。如图7中所示,所述母插包括阀座31,阀座31上设有轴向贯穿的通腔311。在本实施例中,阀座31呈管状结构。通腔311上设有密封唇312,阀芯32具有与密封唇312相抵而形成密封密配合的第一位置以及与密封唇相分离而脱离密封配合的第二位置;所述公插包括用于和阀芯配合并设有贯穿通道331的插接管33;当公插和母插相互插接在一起时插接管33的端部33a顶压在阀芯32上而使阀芯处于第二位置,且可拆解密封结构将通道和通腔相衔接而形成流路,当公插和母插相分离时插接管33的端部33a与阀芯32相分离,而借助弹簧34使阀芯32处于第一位置。

如图中所示,可解开的锁固机构包括可分离地卡合在一起的公插件35和母插件36。其中,公插件包括按钮351以及与按钮联动的锁钩352,锁钩352沿垂直于公插件和母插件插接方向移动,从附图上看,锁钩沿竖直方向上下移动,当公插件和母插件插接在一起时,解除对按钮351的按压,锁钩352上移,锁钩532钩住母插件36上的锁板361,以限制公插件和母插件相互脱离的卡合;向下按压按钮351,锁钩下移,锁钩352与母插件上的锁板361相脱离,借助外力可使公插件和母插件相互脱离。借助弹簧结构可使锁钩位于上限位置,当公插件和母插件插接在一起,其二者能够保持在卡合状态。所述插接管33与公插件相固定连接,所述阀座31与母插件相固定连接。

需要指出的是,作为可解开的锁固机构的另一种实施例,也可以采用螺纹结构。例如在插接管和阀座上设有螺纹结构而使插接管和阀座螺纹连接。

如图中所示,所述可拆解的密封结构包括与所述阀座31密封相密封连接的弹性套37,以及设在插接管33上的凸台332,弹性套供凸台332插入,凸台332的外表面和弹性套的内表面紧密接触而形成密封配合。当然,可拆解的密封结构也可以采用如下结构:在插接管上设有密封圈,将密封圈抵在阀座31上也可以实现密封配合。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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