专利名称：热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供热系统的部构件，特别是一种利用蒸汽加热的热水器。
现有的利用蒸汽加热用水的供热系统中，均采用储水罐以储存加热过程中的热水，加热过程中在罐内置以温度感应装置作加热反馈控制蒸汽用。这种供热系统中不仅储水罐体积庞大、安装和维修成本高；而且，感温装置反应慢，导致热滞后引起热水温度波动大。因此，设计一种无需储水罐，又能迅速反应，温控稳定的热水器是必要的。
本实用新型的目的是设计一种无需储水罐，又能迅速反应，温控稳定的热水器。
本实用新型的目的是采用如下措施达到的由热交换管组，置于热交换管组周围的热交换器壳体、壳体上设有让加热用蒸汽进入的进汽口，收集冷凝水用的集水管，壳体一端设计有密封连接用的连接法兰组成的热水器，本实用新型的特征是热交换器的连接法兰上经连接座密封连接有与热交换管组进口相连通的送水室、与热交换管组出口相通的混水室的差压式膜片混水阀，其结构为送水室经下阀芯与阀体之间的阀控间隙与进入冷水的进水口相通，下阀芯设计成上端部成园锥状表面，使之与阀体之间形成上述阀控间隙，下阀芯固定套置于园柱状中空阀杆上，且下阀芯的下端部联结于膜座上；膜座联结于阀杆下端、阀杆下端还配合有弹簧，弹簧置于阀座内、阀座上经膜座复盖有膜片，膜片将密封联结于阀座上的阀盖与阀座之间分隔成上、下两个阀内空间；膜片上面的空间经阀体内设计的进阀水道与进水口相通；膜片下面的空间经阀杆内的中空通道，再经中阀调杆上部的一组孔与混水室相通；混水室还经中阀调杆中部的多组孔并通过中阀芯与中阀调杆下部之间的阀控间隙与进入冷水的进水口相通、中阀芯下部设计成园柱带圆锥状的外表面、中阀芯设计成中空套置并固定于阀杆的中部外周上；上阀芯以螺纹配合活动套置于阀杆上部外周，且上阀芯的上部被以十字插键活动联结于上阀调杆的下部；阀体上部固定联结有与中阀调杆上部外周螺纹配合的阀帽，而中阀调杆又活动套置于上阀调杆外周。阀体上进水口与出水口的开口方向不成平行配置，如采用垂直配置；中阀调杆上部的一组孔的孔面积之和大于阀杆中空通道的截面积；中阀调杆中部的多组孔孔面积之和大于中阀芯与中阀调杆下部之间阀控间隙最大开度时的截面积，且该多组孔的孔面受到被上阀调杆控制的上阀芯下端部的遮挡。
本实用新型实施得到的热水器在实际试用中显示了如下特点当冷水由进水口进入热水器的混水阀后，先经进阀水道至阀膜片上面的空间，形成对阀膜片下面空间的压力差，致使与膜片联结在一起的膜座及阀杆的下移，于是固定套置于阀杆外周上的下、中阀芯同时也随之下移，使表面成园锥状的下阀芯上端部与阀体之间的阀控间隙从无到有，从小到大，从进水口进入的冷水经此阀控间隙进入与热交换器的热交换管组进口相通的送水室，送水室内的冷水经热交换管组外壁的蒸汽的加热，成为高温热水从热交换管组的出口流入混水阀内的混水室。中阀芯与中阀调杆下部之间的阀控间隙同样由无到有、由小至大，由进水口进入的冷水通过此阀控间隙，并经受上阀芯配合控制的位于中阀调杆中部的多组孔进入混水室，与经热交换器管组加热得到的高温热水混合，形成一定温度的热水从混水阀的出水口流出，供实际使用。混水室内的热水经中阀调杆上部的一组孔，进入阀杆上端，且随之从阀杆的中空通道流入阀膜的下部空间，在弹簧的弹力作用下与进入阀膜上部空间的冷水压力达到平衡，使阀杆不再下移而处于平衡位置，与阀杆相联结固定的下阀芯和中阀芯也不再下移，使下、中阀芯与阀体及中阀调杆下部之间的阀控间隙保持一定的开度，从而使经开启的下阀芯流入送水室，进入热交换管组加热的高温热水量不变，经开启的中阀芯流入混水室的冷水流量也保持不变。而此时，随阀杆下移过程中与阀杆上部联结一起的上阀芯也随之下移，使其对中阀调杆中部的多组孔孔面起到遮档作用，从而控制了经此多组孔流入混水室冷水的流量，当热水用量进一步加大，随阀杆进一步下移，经此多组孔流入混水室的冷水流量减少，为此正好弥补了因阀杆进一步下移，经下阀芯阀控间隙流入送水室水量急速增大，而使经热交换管加热流出的高温热水温度的下降。由此可见，对上阀芯调控的上阀调杆使用于大流量时温度的控制。需要调高用水温度时，设定顺时针调节，使上阀芯下移，遮挡更多的中阀调杆中部的多组孔孔面，经此进入混水室的冷水量减少，于是用水水温上升到所需的设定温度，反之亦然。
当实际需要使用的热水量瞬时减少到相当小流量时，与混水阀出水口相通的混水室内水压，因出水量瞬时减少而上升，按上面所述的相同过程，使阀膜片下面的水压随之上升，于是阀膜片上移，驱动阀杆上移，固定联结于阀杆外周的上、中、下阀芯同时随之上移。此时，上阀芯的下端部从遮挡的中阀调杆中部的多组孔孔面上全部退出，因该处多组孔孔面积之和大于中阀芯与中阀调杆下端部之间的阀控间隙最大开度时的截面积，从而使上阀芯不对经此多组孔流入混水室冷水量的控制，即小流量时，上阀芯不起调控作用。而恰在此小流量情况下，因阀杆下移到使中阀芯与中阀调杆下端部之间的阀控间隙和下阀芯与阀体之间的阀控间隙均处于中、下阀芯的园锥状部分，这种非线性地配合缩小中、下阀芯阀控间隙的结果，使小流量时混水室内的供使用的热水温度控制稳定。由此可见，控制中阀调杆下端部与中阀芯之间的阀控间隙大小，也就控制了小流量时进入混水室的冷水量多少，决定了供使用的从出水口流出的热水的水温。设定顺时针调节中阀调杆时，则中阀调杆下端与中阀芯之间的阀控间隙被减小，能进入混水室的冷水量被减少，混水室内的供使用的热水水温向需要温度上升，反之亦然，因此，中阀调杆适用于小流量时的温度控制。
综上所述，本实用新型得到的热水器在实际使用中显示了无需储水罐，又能快速反应、温控稳定的优点。储水罐的省去，不仅降低了安装成本和维修费用，而且无需为循环加热存水于储水罐而耗费能源，本实用新型在供热系统中使用时，还不会同现因储水罐内热水用完而难以及时提供热水的情况，因此供水量大。由于采用了混水阀的结构，完全去掉了原先供热水系统中的感温反馈加热装置，因此不会出现热滞后现象，不会引起所供热水温度的波动。本实用新型实施得到的热水器试用于工厂、机关、学校的集中供热系统，受到了一致的好评。
图1为符合本实用新型主题的结构示意图。
以下结合附图将本实用新型的实施细节说明如下如
图1所示，一种由黄铜制成的热交换管组20、置于热交换管组20周围的由钢板焊成的热交换器壳体21、壳体21设有进汽口22、集水管24，壳体21的一端设有钢制的连接法兰23组成的热水器，本实用新型的特征是在连接法兰23上经钢制连接座19密封连接有与热交换管组20进口相通的送水室18、与热交换管20出口相通的混水室17的差压式膜片混水阀，其结构是送水室18经由铜制成的下阀芯9与由铜制成的阀体3之间的阀控间隙与进水口14相通，下阀芯9设计加工成上端部成园锥状表面，使之与阀体3之间形成上述阀控间隙、下阀芯9固定套置于园柱状中空的由不锈钢制成的阀杆8上，且下阀芯9的下端部联结于由铜制成的膜座5上；膜座5联结于阀杆8下端、阀杆8下端还联结有由不锈钢制成的弹簧7，弹簧7置于由铜制成的阀座1内、阀座1上经膜座5复盖有玻纤做增强骨架的橡胶制成的膜片6，膜片6将密封联结于阀座1上由铜制成的阀盖2与阀座1之间分隔成上、下两个阀内空间；膜片6上面的空间经阀体3内的进阀水道16与阀体3上的进水口14相通；膜片6下面的空间经阀杆8内的中空通道、再经由不锈钢制成的中阀调杆12上部的一组孔与阀体3内的混水室17相通；混水室17还经中阀调杆12中部的多组孔，并通过由铜制成的中阀芯10与中阀调杆12下部之间的阀控间隙与进水口14相通、中阀芯10下部设计成园柱带园锥状的外表面、中阀芯10中空套置并固定于阀杆8的中部外周上；由聚四氟乙烯制成的上阀芯11以螺纹配合活动套置于阀杆8上部外周、且上阀芯11的上部被以十字插键活动联结于由不锈钢制成的上阀调杆13的下部；阀体3上部固定联结有与中阀调杆12外周螺纹配合的阀帽4，而中阀调杆12又活动套置于上阀调杆13的外周。阀体3上进水口14与出水口15的开口方向不成平行配置，如采用垂直配置。所述中阀调杆12上部的一组孔的孔面积之和大于阀杆8中空通道的截面积。所述的中阀调杆12中部的多组孔的孔面积之和大于中阀芯10与中阀调杆12下部之间阀控间隙最大开度时的截面积。该组位于中阀调杆12中部的多组孔的孔面，受到被上阀调杆13控制的上阀芯11的下端部的遮挡。在具体实施中，除阀膜片6和上阀芯11的制作工艺采用橡胶化工和塑料成型常规工艺外，其余构件均可采用金属加工的铸、车、镗、铣、焊、冲压等常规工艺。
权利要求1.一种由热交换管组(20)、置于热交换管组(20)周围的热交换器壳体(21)、壳体(21)上设有进汽口(22)、集水管(24)，壳体(21)的一端设有连接法兰(23)组成的热水器，本实用新型的特征是设计有连接法兰(23)上经连接座(19)密封连接有与热交换管组(20)进口相通的进水室(18)、与热交换管组(20)出口相通的混水室(17)的差压式膜片混水阀，其结构如下----送水室(18)经下阀芯(9)与阀体(3)之间的阀控间隙与进水口(14)相通，下阀芯(9)设计成上端部成园锥状表面使之与阀体(3)之间形成上述阀控间隙、下阀芯(9)固定套置于园柱状中空阀杆(8)上且下阀芯(9)的下端部联结于膜座(5)上；----膜座(5)联结于阀杆(8)下端、阀杆(8)下端还联结有弹簧(7)，弹簧(7)置于阀座(1)内、阀座(1)上经膜座(5)复盖有膜片(6)，膜片(6)将密封联结于阀座(1)上的阀盖(2)与阀座(1)之间分隔成上、下两个阀内空间。----膜片(6)上面的空间经阀体(3)内的进阀水道(16)与阀体(3)上的进水口(14)相通；----膜片(6)下面的空间通过阀杆(8)内的中空通道、再经过中阀调杆(12)上部的一组孔与阀体(3)内的混水室(17)相通；----混水室(17)还经中阀调杆(12)的中部多组孔并通过中阀芯(10)与中阀调杆(12)下部之间的阀控间隙与进水口(14)相通、中阀芯(10)下部设计成园柱带园锥状的外表面、中阀芯(10)中空套置并固定于阀杆(8)的中部外周上；----上阀芯(11)以螺纹配合活动套置于阀杆(8)上部外周，且上阀芯(11)的上部被以十字插键活动联结于上阀调杆(13)的下部；----阀体(3)上部固定联结有与中阀调杆(12)上部外周螺纹配合的阀帽(4)，面中阀调杆(12)又活动套置于上阀调杆(13)外周。
2.按权利要求1规定的热水器，其特征在于所述进水口(14)与出水口(15)在阀体(3)上的开口方向不成平行配置，如采用垂直配置。
3.按权利要求1规定的热水器，其特征在于所述中阀调杆(12)上部的一组孔的孔面积之和大于阀杆(8)内中空通道的截面积。
4.按权利要求1规定的热水器，其特征在于所述中阀调杆(12)中部的多组孔的孔面积之和大于中阀芯(10)与中阀调杆(12)下部之间阀控间隙最大开度时的截面积。
5.按权利要求1、4规定的热水器，其特征在于所述的中阀调杆(12)中部的多组孔的孔面，受到被上阀调杆(13)控制的上阀芯(11)的下端部的遮挡。
专利摘要本实用新型公开了一种供热系统的部构件,特别是一种热水器。解决了现有供热水系统中需庞大的储水罐和热滞后及水温波动问题。其特征是在热交换器上连接膜式混水阀,阀内由膜片分隔,连以套置于同一阀杆上的上、中、下阀芯,随用水量的多少形成膜片上、下压差,使上述阀芯随阀杆启闭,将经蒸汽加热的高温水与适量的冷水混合,以快速反应过程保持所供热水温度稳定。具有无需储水罐而节约能源、降低使用成本的优点。
文档编号F28C3/08GK2289186SQ9723568
公开日1998年8月26日 申请日期1997年4月8日 优先权日1997年4月8日
发明者晏凤 申请人:晏凤