专利名称：一种回流装置及热水器的制作方法
回流装置和热水器属于日常家用或民用热水器具范围。
据查阅刊载的和目前销售的各种热水器，一般分为燃气型和电热型两类，而电热型的又分为线性管路加热的进冷水的同时出热水的即进即出型和冷水在储水箱中加热到希望温度才能使用的储水整体加热型，对于燃气型和电热型中的即进即出型，因进水很快就从加热体中流出，所以不能更好地利用电力物理热能和燃气化学热能，热效率不能更好地提高。对于储水整体加热型，都采用将储水整体水温升至使用温度才排放使用以及在加热过程水箱中的水以自然对流的形式传热，所以存在等待时间过长，浪费电力的问题。
本发明的一个目的是提供一种回流装置，可以将线性管路中流出的液体或气体的一部分返回原来的线性管路空间，具体做法是，在线性管路的下游处或出口处与线性管路的上游处或进口处之间联接一条装有电力泵或文氏管式泵的回流管路，文氏管泵力的原动力来源可以由线性管路中流动的介质(液体或气体)来提供，由文氏管负压腔中的负压使线性管路中或出口中的一部分介质抽入回流管路并在文氏管内部与文氏管中流动的相同介质混合从而再回到原线性管路中，这种装置被用于本发明的热水器中。除此，这种装置还可以在石油、化工、医药、实验室设备以及汽车工业中得到应用。
图1和图2是第一实施例的示意图，图1中，1为线性流体管路，2为联接在流体管路1进口与出口端的回流管2，3为装在回流管2上的电力循环泵，所画箭头表示流体进与出及回流循环的状况。图2中1为线性流体管路，4是串接在1进口端上的文氏管式泵，在文氏管式泵4的负压腔与线性流体管路1的出口端联接回流管2，所画箭头表示流体进与出及回流循环的状况。
本发明的第二个目的是提供一种热水器，具体做法是在燃气热水器或即进即出式的电热水器的出水口与进水口之间联接一条装有泵的回流管路，泵可以为文氏管式液力泵，也可以是电力泵，当使用文氏管泵时，文氏管被串接在热水器的进水管路里，或者也可以由热水器的进水口直接形成一个文氏管泵式的进口，当使用文氏管时，通过文氏管内喷管和外管进入热水器的水使文氏管负压腔中产生负压，而通过回流管对流至热水器出口中的已被加热的出水产生一定的抽吸力，所以出水中的部分水被返回进水口里再与冷水混合后得以再度被加热，这是一个循环过程。这种过程可以使出水总有一部分返回原加热管路，相应延长了一部分水与加热源的接触时间，同时还使进水管中所进的冷水得到一定程度的预加热。电力泵使用的情况与此相同，只是在发挥作用的时候自身需要消耗少量的电能。本发明的这一热水器因回流装置的使用比普通型的提高了热能的利用效率，可以达到在节省能源的同时提高实际使用效果。图3和图4是第二实施例电加热方式的热水器示意图，图5是第二实施例燃气加热方式的热水器示意图。图3中202是具有线性管路空间并在管路空间中置入电热棒201的加热本体，206是加热本体202的进水管，203为出水管，204是联接206与203之间的回流管，205是装在回流管204上的电力泵，图4中用串接在加热本体202进水口上的文氏管式液力泵205取代图3中的电力泵，图4中其它各方面与图3的内容一致。图5中加热本体202为带有热交换片207的线性管路，206和203分别是加热本体202的进水管和出水管，205是串接在206上的文氏管式液力泵，204是一端联接203，另一端联接文氏管式液力泵负压腔的回流管，208表示火焰。
本发明的第三个目的是提供一种热水器，这种热水器综合了线性即进即出型电热水器的优点和储水箱整体加热型电热水器的优点，图6即是本第三实施例热水器的正面侧剖示意图，在外壳311中有一储水箱310，一个即进即出线性电加热器302置入储水箱310内部的底部，302为一金属箱体，其外形长与宽的特性符合储水箱的外观特性，其内被分隔成线性管路空间，并于线性管路空间中密封性地插入电加热棒，电加热棒的电力接线部分被安全地置于储水箱310的外部，在302的外进水管306A上有一电磁阀门307，然后延伸，在通入302内部之前还与一条内进水管306C联通(这里306C按顺应306A中水流的发现套入306A中)，306C的延伸部分穿透储水箱310的底壁在外部联接一电力循环泵305后又穿透310的底壁返回310的内部，然后与另一条内进水管306B及回流管304联通，在联通的三通口内有一分水板308将306B和304的管口半分，以使两股水流顺行，起减小流动阻力的作用。回流管304的另一端与302的出水管联通，出水管的延伸部分分岔，一支成为开口于储水箱310内部的内出水管303A，另一支穿透310的底壁以及穿透外壳311成为外出水管303B。在303A与303B的分岔口内有一双向位电磁阀门309(根据不同的需要也可以为手动式的)，309的常闭位置将303B堵死，而开放303A。
现在以附图6对本热水器分别用于电热开水饮水器和电热洗浴器的情况作出说明。
在用于电热洗浴器时电磁阀307在控制下打开冷自来水从外进水管306A进入电热水器302内部并流向出水管方向，同时受到电加热棒的逐级加热，最后从内出水管303A流入储水箱310内，在进水的同时或略延时循环泵305被开启，则出水管中流出水的一部分，以及水箱中正在充盈的水的一部分分别经由回流管304和内进水管306B与306C被送入电热水器302的进水口端与源源不断的外部冷自来水混合并在电热水器内部再度加热，当储水箱中的水达到规定水位时，电磁阀门307被关闭(手动的或者在液位控制开关的控制下自动的)，这时储水箱内的水在电热水器和循环泵的共同作用下进行循环加热，当水箱中整体水温达到某一基础温度时，电热洗浴器发出音响提示使用者可以使用，使用者打开洗浴开关驱动阀门309将内出水管303A关闭而将外出水管303B开通，则水箱中具有较低基础温度的水，在循环泵作用下(当电热洗浴器被挂至一定高度以上时也可以不用循环泵，只依靠水本身重力作用使储水箱中的水被吸入电热水器内部以逐级升温加热的即进即出形式从外出水管中流出。但考虑到内进水管303B里的水会发生从管路304中直接进入外出水管短路的情况，因此可以将分水板308去掉，而改成一个自动控制或手动控制的阀门，或者干脆取消管路304以避免这种情况的发生)，从内进水管306B和306C中进入电热水器302内，得到逐级加热的水从外出水管303B中流出。
这里，储水箱中水的基础温度可以根据外出水管要求获得的温度，电热水器中电热棒的功率输出大小以及外出水管的流量，这三个参数准确的计算出来。
在电加热棒为最大功率，外出水管为最大流量时，如果以可调整的方式定出四个基础温度，则相应地外出水管可以依次得到四个准确的不同温度值，在某一准确温度值下洗浴时若想将温度降低可以通过降低电加热棒的输出功率实现，若想得到适当升高，可以降低洗浴管路阀门的流量来实现，并且如在出水管上设置感温器并在LED面板上显示时，可以有把握地控制温度的改变。
在电加热棒的输出功率由无极可调旋控制时，可以在旋钮上标示出四个点来对应于1/4总功率，2/4总功率和3/4，4/4总功率，并且对应这四个位置规定外出水管为最大流量时的四个出水温度，据此也可以算出储水箱中水的四个相应基础温度，并且这四个基础温度的设置和转换与电加热输出功率调整旋钮上的四个位置之间对应地联动，因而可以准确得到四个不同的出水温度。在洗浴中改变调整旋钮控制下的电热棒的功率输出可以实现出水向高温和低温方向的改变，当然也可以配合调整洗浴管路阀门控制出水的流量共同实现，不过在这一控温方案中，实现储水箱中水达到某一基础温度期间，电加热棒以全功率的工作方式脱离功率旋钮的控制。
各种各样的控温方式还有很多，但并不是本发明所要说明的问题，所以不再多述。
本发明的热水器在用于洗浴设备时，在设计总容量一定的情况下，还可以考虑将储水箱内部的进水分为可选择调整的多个段位，以适应不同的使用水量的要求，另外也可以考虑在储水箱内部水面的上方设一条独立的冷水进水管，其尾部做成相适宜的淋洒式出水口(以淋洒式从上方补水可以使水箱中水温均匀变化)。在储水箱内的水不太够时(可以通过显示在洗浴器外部水位下降的情况得知或以其它方式让使用者得知)，以手动或自动控制进水流量的方式向储水箱内适度补水，达到同时补水同时继续洗浴。也可以事先选择最高基础温度和水箱中最高水位量，洗浴时以手动或全自动控制进水流量的方式向储水箱内补水并在洗浴时相适应地加大电加热棒的输出功率(手动调整或全自动调整)来对应洗浴时间较长或人数较多的情况。
本发明的热水器在用于电热开水饮水器时情况与用于电热洗浴器时原理相同，只不过储水箱中的水只需一个基础温度以对应外出水管中出水达到100℃的情况，并且这一基础温度由一个自动恒温控制装置维持，当水箱中水温低于基础温度一定数值时，循环泵和热水器对水进行循环加热，达到基础温度时则停止循环加热。在人们需要100℃的水时则按下或碰触相应的放水开关，则循环泵将具有基础温度的水送入电热水器302内进行循环加热，略延时，当内出水管里的出水达到100℃水温后，在相应的感温装置控制下将电磁阀门309打开(309的常闭位置将外出水管303B堵死而将内出水管303A打开)，则100℃的水被源源不断从外出水管303B中排出直至不再需要而关闭。但上述的测温装置也可以不用配置，只要阀门309延时打开的时间长到足够量时，则打开后放出的水也能达到100℃的要求。
通过以上两个对本发明第三实施例热水器应用实例的介绍，可以发现其优点在于有机地将即进即出型电热水器与储水整体加热型电热水器结合在一起，它在应用于洗浴设备时，达到的效果是不需象即进即出型那样采用很高的加热功率，以至不能在普通家庭使用，又不像储水箱整体加热型那样需要较长的等待时间，它巧妙地采用先进行循环下的整体加热，在短时间内达到较低基础温度，随后以这一基础温度的水为起点再进行即进即出式的加热洗浴。它还可以选择数个精确出水温度中的某一个，在已洗浴时通过调整出水量和电加热功率输出可实现以这“某一个”精确温度为基点的正温度或负温度的变化以及还可实现一边补充冷水一边继续洗浴。当它应用于电热饮水器时，它不像普通型那样只有将整体水温加热到100℃时才能使用和不像普通型那样以基本恒定在100℃的方式应付使用者的时间不确定情况下的使用。它根据自身实际最大功率和流量定出一确定的较低基础温度，并达到和保持这一基础温度，在此基础温度的起点上可以随时获得100℃的用水，因而不会像普通型那样生成大量的水垢，特别是当基础温度被确定在一个合适值时，甚至有可能杜绝水垢的产生，它也不必像普通型那样为维持恒定在100℃而消耗大量的电。另外，因它维持和恒定的基础温度要远远小于100℃，所以散出的热量对使用环境的影响也比普通型的要小。
权利要求
一种回流装置及热水器1.一种回流装置，由联接在流体管路上游管至下游管之间的泵和回流管组成，其特征在于泵和回流管可以将下游管中的一部分流体抽出并于上游处将之重新送回流体管路中，从而使流体管路中一部分流体处于循环回流状态。
2.如权利要求1所述的回流装置，其特征在于所述的泵是电力泵或是由液体管路中所进流体为源动力的文氏管式液力泵。
3.一种热水器，包括加热本体、加热本体上的进水管和出水管，其特征在于在进水管和出水管之间，联接有由泵和回流管组成的回流装置，用以将出水管中的部分水抽出并从进水管中重新送入加热本体重新加热。
4.如权利要求3所述的热水器，其特征在于所述的泵是电力泵或是由进入本体进水管中所注进的水为原动力的文氏管式液力泵。
5.如权利要求3所述的热水器，其特征在于所述加热本体为线性管路空间，并于管路空间内布置电加热棒。
6.如权利要求3所述的热水器，其特征在于所述的加热本体还可以为带有热交换片的线性管路，并在热交换片下方有燃烧气体的装置。
7.一种热水器，包括储水箱，以线性电加热管路构成的即进即出式电热水器和其上的进水管与出水管、控温装置、水位控制装置，其特征在于进水管分为由自来水管对电热水器内供水的外进水管和由储水箱内的水对电热水器内供水的内进水管，出水管分为将电热水器内的出水排放在储水箱内的内出水管和将电热水器内的出水排放于储水箱外部的外出水管，其中内进水管是一条装有循环泵的管路，该管路一端置于储水箱内，用以从储水箱内抽水，另一端与外进水管联通或单独与电热水器的初级加热端内部联通，用以将抽自储水箱中的水送入电加热器内，而外出水管和内出水管则是由一条出水总管分岔后形成的。其特征还在于，热水器的工作方式为先以循环加热的方式使储水箱内整体水温达到某一相对较低基础温度，再以不循环但加热的外排方式获得相对较高温度的出水或者达到一百摄氏度的出水。
8.如权利要求7所述的热水器，其特征在于，还可以在所述内进管与出水管之间联接一条使电热水器中出水管里的一部分出水直接返回电热水器内以便再度加热的循环管路。
9.如权利要求7所述的热水器，其特征在于所述的线性电加热管路构成的即进即出电热水器，可以置于储水箱中，也可以置于储水箱外部的下方，但无论怎样安置，所述即进即出电热水器中由内进水管提供的水都取自储水箱中，而内出水管中的出水也排放在储水箱内。
全文摘要
一种回流装置,在线性的管路进口与出口之间安装泵和回流管,以便将出口中的一部分流(气)体返回原线性管路中再循环。一种热水器,具有线性流动加热管路空间和回流装置,能将出水口中部分热水返回原加热空间再度加热和循环。一种热水器,储水箱中的水先以循环加热的方式使整体水温达到某一相对较低温度,再以不循环但加热的外排方式获得相对较高温度的出水或者100℃的出水。
文档编号F24H1/18GK1195757SQ9810057
公开日1998年10月14日 申请日期1998年2月26日 优先权日1998年2月26日
发明者李世维 申请人:李世维