专利名称：用于从热水锅炉系统生产热水的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热水生产领域，尤其是涉及自热水锅炉系统生产热水 的方法和装置。
技术背景近几年来，热水有效经济的生产已日益变得重要。这种情况特别 是因最近比如液体和气体燃料的能源成本逐渐上升所致。多年来，因"自由能"实际上直接来自太阳，具有电力备用容量的 太阳能热水器被设计成储存相当大量的水。在因天气条件或系统故障而短缺热水的情况下，需使用电能，以 便提供足够多的家用热水。该电力备用系统的主要问题在于，要加热 大量的水，经常是热水箱中全部的水，这意味着将要长时间地消耗大 量电能。另一难题在于，不便确定热水量及其在水箱中的温度，不便 控制通电使准时获得热水和稍后断电的动作。解决这些问题的技术方案有许多，其中的一些很简单，比如使 用附加的小容量水箱用电加热水；将瞬时燃气热水器与来自太阳能系 统水箱的热水管路串联使用。某些技术方案包括在如下专利中1985年9月公开的以色列专利 Nos. 59569; 1964年2月公开的16824和1989年12月公开的78015， 所述专利包括围绕加热元件的套筒，其朝水箱的上部区域传送加热的 水，同时通过流孔或外部阀使水流节流；2001年7月公开的121064 和1994年4月公开的104768，所述专利包括夹层或内隔板，旨在避 免冷热水混合；1985年6月公开的63300、 1985年6月公开的63003、 1985年1月公开的53083以及1996年8月公开的105097，所述专利 包括通过加热元件室自水箱的上部加压热水的装置；1983年12月公 开的59575和2000年5月公开的119984，所述专利包括预热自套筒
上方区域进入加热元件套筒的水的装置；1980年12月公开的53971， 所述专利包括两个加热元件， 一个位于水箱底部， 一个位于水箱的上 部区域；1981年8月公开的美国专利4282421，所述专利包括加热元 件套筒和用于预热水的热交换器的组合体；1985年11月公开的 4551613，所述专利包括全部沿着其长度直到排出口围绕管子的加热元 件；1983年9月公开的4403137，所述专利包括全部沿着其长度穿孔 的套筒；1985年4月公开的4514617和2001年11月公开的6321036， 所述专利包括流经套筒消耗的热水生产装置。尽管上述专利描述了关于提供用于直接消耗的热水的发明，但它 们无一提到限制供瞬时使用的热水量的内容。此外，这些专利中仅少 数考虑到减小耗电以提供所需热水的速率的情况。 发明内容因此，需要提供一种新颖改进的热水生产方法和装置，其中，减 少或基本克服了略述的缺点。因此，本发明的目的在于，提供一种自热水锅炉系统生产热水的 方法和装置，较之其它方法或系统，提高了热水生产效率。随着文中说明的进行，本发明的其它目的和优点将显而易见。因此，根据本发明，现提供一种自热水锅炉系统生产热水的方法， 该方法包括以下步骤(a) 通过入口管路自热水锅炉的上部向具有加热元件的加热元件 套筒供水，其中，水在流过位于通向所述加热元件套筒的入口套筒内 的恒温器之后，被供给到加热元件；(b) 设置另外的热水管路，其将所述加热元件套筒的热水管路出 口连接到热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中所述入口 套筒的上端或所述另外的热水管路的出口的较低者与所述热水锅炉的 顶部之间的高度差限定由所述加热元件保持热度并用来基本直接使用 或消耗的热水容量；以及(c) 设置热水消耗管路，其具有位置高于锅炉内所述加热元件的 入口，以便自热水锅炉中抽取热水供热水使用或消耗。 此外，本发明还提供一种自热水锅炉系统生产热水的装置，该装置包括(a) 入口管路，用于自热水锅炉的上部向具有加热元件的加热元 件套筒供水，其中，水在流过位于通向所述加热元件套筒的入口套筒 内的恒温器之后，被供给到加热元件；(b) 另外的热水管路，其将加热元件套筒的热水管路出口连接到 热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的上 端或所述另外的热水管路的出口的较低者与所述热水锅炉的顶部之间 的高度差限定由所述加热元件保持热度并用来基本直接使用或消耗的 热水容量；以及(c) 热水消耗管路，其具有位置高于所述锅炉内所述加热元件的 入口，以便自热水锅炉中抽取热水供热水使用或消耗。通过采用本发明，将来自热水锅炉上部的热水用于提供基本直接 消耗的热水。由于用来提供热水的水是位于热水锅炉上部中的热水， 这就使加热过程更为有效。如此一来有利于缩短加热元件的操作时间， 从而减少碳酸盐的堆积量，且因此保持加热元件的有效操作并延长加 热元件的寿命。另外，根据本发明，通过将恒温器设置在通向朝所述加热元件供 水的所述加热元件套筒的入口套筒内，达到精确地测量加热的水和将 要加热的水的温度。因此，根据本发明的一个实施例，提供一种自热水锅炉系统生产 热水的装置，该装置包括入口管路，用于自热水锅炉的上部向具有 加热元件的加热元件套筒供水，其中，水在流过位于所述加热元件套 筒的入口套筒内的恒温器之后，被供给到加热元件；另外的热水管路， 其将加热元件套筒的热水管路出口连接到热水锅炉的上部上，其中， 所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的上端或所述另外的热水管路的 较低者与所述热水锅炉的顶部之间的高度差限定由所述加热元件保持 热度并用来基本直接使用或消耗的热水容量；和热水消耗管路，在所 述热水锅炉的上部内具有入口，以便在热水使用或消耗过程中自热水
锅炉中抽取热水。另外，根据本发明的另一实施例，提供一种自热水锅炉系统生产热水的装置，该装置包括入口管路，用于自热水锅炉的上部向具有 加热元件的加热元件套筒供水，其中，水在流过位于所述加热元件套 筒的入口套筒内的恒温器之后，被供给到加热元件；另外的热水管路， 其将加热元件套筒的热水管路出口连接到热水锅炉的上部上，其中， 所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的上端或所述另外的热水管路的 较低者与所述热水锅炉的顶部之间的高度差限定由所述加热元件保持 热度并用来基本直接使用或消耗的热水容量；和热水消耗管路，其被 构造和布置成位于所述加热元件套筒内，并使得所述热水消耗管路的 入口靠近加热元件并处于其上方。
下面参照附图提出包括其实施例的本发明主题的说明，该说明不 表示认为是以任何方式加以限制的，其中图1是根据本发明一个实施例的自热水锅炉系统生产热水的装置 的示意配置；图2是根据本发明另 一实施例的自热水锅炉系统生产热水的装置 的示意配置；图3是根据本发明又一实施例的自热水锅炉系统生产热水的装置 的示意配置；图4是根据本发明再一实施例的自热水锅炉系统生产热水的装置 的示意配置。相似的参考标记和符号表示相似的部件。
具体实施方式
本发明包括一种自热水锅炉系统生产热水的装置。图l示出用参 考标记10表示的、根据本发明一实施例的热水锅炉系统，其具有作为 卧式热水锅炉示出的热水锅炉12、加热元件14以及恒温器16。通常， 此类热水锅炉可容纳大约80-300升的水。此外，热水锅炉系统10包 括位于热水出口或排出管路22上的外部恒温器18和流量开关20,用 于增加或升高热水消耗过程中被抽取热水的温度，同时保持热水锅炉12中相当低的平均温度。热水锅炉系统IO还包括装有加热元件14和 恒温器16的加热元件套筒24，并且水在流过位于通向加热元件套筒 24的入口套筒26中的恒温器16之后被供给到加热元件14。另外，还 设有另外的热水管路28,其装有比如浮球止回阀等的止回阀30，优选 位于基本邻近加热元件套筒24的另外的热水管路28的最低部，以防 止除流过加热元件14的水以外的水在热水消耗过程中经由热水出口 或排出管路22被抽出。优选的是，包括其主体和浮球的止回阀30是 由光滑的塑料聚合物材料构成的，以便减少碳酸盐沉积物的堆积。此 夕卜，优选将入口套筒26和另外的热水管路28的尺寸以及止回阀30的 尺寸选择得足够大，例如入口套筒26和另外的热水管路28的直径大 约为25mm,或横截面积大约为500mm2,以便使热虹吸管水流率在有 限的压差下保持得相当高，使得流过入口套筒26和另外的热水管路 28的水温相当低，以最大程度地减少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。在 本发明中，优选没有收缩部包括在入口套筒26和另外的热水管路28 中。图1示出入口套筒26的入口 27与另外的热水管路28的出口 29 之间的高度差。热水锅炉上部中入口套筒26的上端27或另外的热水 管路28的出口 29的较低者与热水锅炉的顶部之间的高度差用于限定 一定的、例如约为25-50升的水容量V,以保持在热水温度下供消费 者在热水消耗过程中基本直接使用，并由此容许位于热水锅炉12上部 内小于整个热水锅炉12的水容量保持在适于直接使用的热水温度下。 此外，在本实施例中，热水消耗管路或排出管路22的入口 21优选位 于高于加热元件14的位置上，以便确保自恒温器16朝热水出口或排 出管路22的入口 21横过加热元件14的水容量即使在热水消耗过程中 也能有效地加热。在操作中，恒温器16控制加热元件14的操作，以便在另外的热 水管路28的出口 29与热水锅炉12的顶部之间在热水锅炉12中产生 一定的热水容量，以保持并用于基本直接使用或消耗。因此，当不从 热水锅炉12中消耗或抽取热水时，水经由入口 27流入入口套筒26中，
并随后越过位于通向加热元件套筒24的入口套筒26中的恒温器16在 其最低部流入加热元件套筒24中。作为加热元件套筒24 —部分的入 口套筒26部分被构造和布置成使流出入口套筒26的水流过被加热元 件加热的加热元件套筒24的长度和加热元件14自身的容积，并且热 水随后经由另外的热水管路28和止回阀30通过其出口 29流出加热元 件套筒。以此方式，热虹吸管流动型式或循环便越过加热元件套筒24 并在热水锅炉12的上部内产生。当消费者需要热水时，流量开关20 起动、止回阀30关闭、热水《更开始经由加热元件套筒24通过热水出 口或排出管路22流出热水锅炉12、而冷水通过管子31进入。由于存 在热水排出管路22的入口 21位于高于加热元件14的高度的事实，流 出热水锅炉12的水将在流出热水锅炉12和加热元件套筒24之前越过 加热元件14^皮汲取，由此确保上述水,皮加热元件14加热。必要时， 在热水消耗过程中，外部恒温器18用于操纵加热元件14，从而加速 热水加热，水由此加热到所需温度。转向图2所示以IOA表示的本发明的实施例，所示的热水锅炉系 统具有作为立式热水锅炉示出的热水锅炉12A、加热元件14A以及恒 温器16A。通常，此类热水锅炉可容纳大约80-300升的水。此外，热 水锅炉系统10A包括位于热水出口或排出管路22A上的外部恒温器 18A和流量开关20A，用于增加或升高热水消耗过程中被抽取热水的温 度，同时保持热水锅炉12A中相当低的平均温度。热水锅炉系统10A 还包括装有加热元件14A和恒温器16A的加热元件套筒24A,并且水 在流过位于通向加热元件套筒24A的入口套筒26A中的恒温器16A之 后被供给到加热元件14A。另外，还设有另外的热水管路28A,其装有 比如浮球止回阀等的止回阀30A，优选位于基本邻近加热元件套筒24A 的另外的热水管路28A的最低部，以防止除流过加热元件14A的水以 外的水在热水消耗过程中经由热水出口或排出管路22A被抽出。优选 的是，包括其主体和浮球的止回阀30A是由光滑的塑料聚合物材料构 成的，以便减少碳酸盐沉积物的堆积。此外，优选将入口套筒26A和 另外的热水管路28A的尺寸以及止回阀30A的尺寸选择得足够大，例
如入口套筒26A和另外的热水管路28A的直径大约为25mm，或横截 面积大约为500mm2，以便使热虹吸管水流率在有限的压差下保持得相 当高，使得流过入口套筒26A和另外的热水管路28A的水温相当低， 以最大程度地减少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。在本发明中，优选没有 收缩部包括在入口套筒26A和另外的热水管路28A中。图2示出入口套筒26A的入口 27A与另外的热水管路28A的出 口 29A之间的高度差。热水锅炉上部中入口套筒26A的上端27A或 所述另外的热水管路28A的出口 29A的较低者与热水锅炉的顶部之间 的高度差用于限定一定的、例如约为25-50升的水的容量V，以保持 在热水温度下供消费者在热水消耗过程中基本直接使用，并由此容许 位于热水锅炉12A上部内小于整个热水锅炉12A的水容量保持在适于 直接使用的热水温度下。此外，在本实施例中，热水消耗管路或排出 管路22A的入口 21A优选位于高于加热元件14A的位置上，以^便确 保自位于加热元件套筒24A的入口管路中的恒温器16A朝热水出口或 排出管路22A的入口 21A横过加热元件14A的水容量即使在热水消 耗过程中也能有效地加热。在操作中，恒温器16A控制加热元件14A的操作，以便在另外的 热水管路28A的出口 29A与热水锅炉12A的顶部之间在热水锅炉12A 中产生一定的热水容量，以保持并用于基本直接使用或消耗。从根本 上说，该实施例的操作与参照图1描述的实施例的操作相似。因此， 当不从热水锅炉12A中消耗或抽取热水时，水经由入口 27A流入入口 套筒26A中，并随后越过位于通向加热元件套筒24A的入口套筒26A 中的恒温器16A在其最低部流入加热元件套筒24A中。同时，冷水通 过管子31A进入。作为加热元件套筒24A —部分的入口套筒26A部 分被构造和布置成使流出入口套筒26A的水流过被加热元件加热的加 热元件套筒24A的长度和加热元件14A自身的容积，并且热水随后经 由另外的热水管路28A和止回阀30A通过其出口 29A流出加热元件 套筒。因此，水流过被加热元件14A加热的加热元件套筒24A的容积， 且热水经由另外的热水管路28A和止回阀30A通过其出口 29A流出 加热元件套筒。以此方式，热虹吸管流动型式或循环便越过加热元件套筒24A并在热水锅炉12A的上部内产生。当消费者消耗或需要热水 时，流量开关20A起动、止回阀30A关闭、热水便开始经由加热元件 套筒24A通过热水出口或排出管路2.2A流出热水锅炉12A。由于存在 热水排出管路22A的入口 21A位于高于加热元件14A的高度的事实， 流出热水锅炉12A的水将在流出热水锅炉12A和加热元件套筒24A 之前越过加热元件14A被汲取，由此确保上述水;故加热元件14A加热。 必要时，在热水消耗过程中，外部恒温器18A用于操纵加热元件，从 而加速热水加热，水由此加热到所需温度。就图3所示的作为立式热水锅炉示出且以IOB表示的本发明的实 施例而言，热水锅炉12B包括加热元件14B和恒温器16B。通常，此 类热水锅炉可容纳大约80-300升的水。热水锅炉系统IOB还包括装有 加热元件14B和恒温器16B的加热元件套筒24B。水在流过位于通向 加热元件套筒24B的入口套筒26B中的恒温器16B之后被供给到加热 元件14B。另外，优选将入口套筒26B和另外的热水管路28B的尺寸 选择得足够大，例如入口套筒26B和另外的热水管路28B的直径大约 为25mm，或橫截面积大约为500mm2，以便使热虹吸管水流率在有限 的压差下保持得相当高，使得流过入口套筒26B和另外的热水管路 28B的水温相当低，以最大程度地减少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。 在本发明中，优选没有收缩部包括在入口套筒26B和另外的热水管路 28B中。图3示出入口套筒26B的入口 27B与另外的热水管路28B的 出口 29B之间的高度差。优选的是，另外的热水管路28B的出口 29B 与热水锅炉12B的顶部之间的高度H可以例如至少为7cm。热水锅炉 上部中入口套筒26B的上端27B或另外的热水管路28B的出口 29B 的较低者与热水锅炉的顶部之间的高度差用于限定例如约为25-50升 的水容量V，以保持在热水温度下供消费者在热水消耗过程中基本直 接使用。此外，在本实施例中，热水消耗管路或排出管路22B的入口 21B优选位于热水锅炉12B上部的位置上，以便自热水锅炉12B的热 部抽取热水(热水消耗过程中)。
在操作中，恒温器16B控制加热元件14B的操作，以便在入口套 筒26B的入口 27B与热水锅炉12B的顶部之间在热水锅炉12B中产 生一定的热水容量，以保持并用于基本直接使用或消耗。因此，当不 从热水锅炉12B中消耗或抽取热水时，水经由入口 27B流入入口套筒 26B中，并随后越过位于通向加热元件套筒24B的入口套筒26B中的 恒温器16B在其最低部流入加热元件套筒24B中。作为加热元件套筒 24B —部分的入口套筒26B部分被构造和布置成使流出入口套筒26B 的水流过-皮加热元件加热的加热元件套筒24B的长度和加热元件14B 自身的容积，并且热水随后经由另外的热水管路28B通过其出口 29B 流出加热元件套筒。更换冷水通过管子31B吸入。因此，水流过被加 热元件14B加热的加热元件套筒24B的容积，且热水经由另外的热水 管路28B通过其出口 29B流出加热元件套筒。以此方式，热虹吸管流 动型式或循环便越过加热元件套筒24B并在热水锅炉12B的上部内产 生。当消费者需要热水时，热水经由热水消耗管路或排出管路22B流 出热水锅炉12B。转向图4所示以IOC表示且作为水平轴线热水锅炉示出的本发明 的实施例，热水锅炉12C包括加热元件14C和恒温器16C。通常，此 类热水锅炉可容纳大约80-300升的水。热水锅炉系统IOC还包括装有 加热元件14C和恒温器16C的加热元件套筒24C。水在流过位于通向 加热元件套筒24C的入口套筒26C中的恒温器16C之后被供给到加 热元件14C。还设有另外的热水管路28C。另外，优选将入口套筒26C 和另外的热水管路28C的尺寸选择得足够大，例如入口套筒26C和另 外的热水管路28C的直径大约为25mm，或横截面积大约为500mm2， 以便让热虹吸管水流率在有限的压差下保持得相当高，使得流过入口 套筒26C和另外的热水管路28C的水温相当低，以最大程度地减少水 垢和碳酸盐沉积物的堆积。在本发明中，优选没有收缩部包括在入口 套筒26C和另外的热水管路28C中。图4示出入口套筒26C的入口 27C与另外的热水管路28C的出口 29C之间的高度差。优选的是，另 外的热水管路28C的出口 29C与热水锅炉12C的顶部之间的高度H 可以例如至少为7cm。热水锅炉上部中入口套筒26C的上端27C或另 外的热水管路28C的出口 29C的较低者与热水锅炉的顶部之间的高度 差用于限定例如约为25-50升的水容量V，以保持在热水温度下供消 费者在热水消耗过程中基本直接使用。此外，在本实施例中，热水消 耗管路或排出管路22C的入口 21C优选位于热水锅炉12C上部的位 置上，以便自热水锅炉12C的热部抽取热水(热水消耗过程中)。在操作中，恒温器16C控制加热元件14C的操作，以便在入口套 筒26C的入口 27C与热水锅炉12C的顶部之间在热水锅炉12C中产 生一定的热水容量，以保持并用于基本直接使用或消耗。从根本上说， 该实施例的操作与参照图3描述的实施例的操作相似。因此，当不从 热水锅炉12C中消耗或抽取热水时，水经由入口 27C流入入口套筒 26C中，并随后越过位于通向加热元件套筒24C的入口套筒26C中的 恒温器16C在其最低部流入加热元件套筒24C中。作为加热元件套筒 24C—部分的入口套筒26C部分被构造和布置成使流出入口套筒26C 的水流过被加热元件加热的加热元件套筒24C的长度和加热元件14C 自身的容积，并且热水随后经由另外的热水管路28C通过其出口 29C 流出加热元件套筒。因此，水流过被加热元件14C加热的加热元件套 筒24C的容积，且热水经由另外的热水管路28C通过其出口 29C流 出加热元件套筒。以此方式，热虹吸管流动型式或循环便越过加热元 件套筒24C并在热水锅炉12C的上部内产生。当消费者需要热水时， 热水经由热水消耗管路或排出管路22C流出热水锅炉12C,同时冷水 在管子31C进入。尽管另外的热水管路28和28A的出口 29和29A分别如图l和2 所示为直边，但优选可对参照图1和2所述各实施例中的该出口增加 导流板，使得流出这些出口的热水将分别有效地与热水锅炉12和12A 中存在的其它水相混合。该导流板在图1和2中分别以32和32A表示。此外，可选择地，如果优选，可使用包括两个部分的加热元件， 分别代替加热元件14和14A。当两个部分在水消耗过程中操作时，一 个部分操作并分别受到内部恒温器16和16A的控制。因此，根据本发明，分别如图l和2所示的另外的热水管路28或 28A的端部或出口 29或29A与热水锅炉的顶部之间的高度差或如图3 所示的热水入口套筒26B的下端或入口 27B与热水锅炉顶部之间的高 度差限定比热水锅炉12、 12A、 12B和12C的整个容积要小相当多的 预定热水容量，其可用于基本直接使用或消耗。因此，通过设计这些 另外的热水管路28或28A的端部或出口 29或29A或热水入口套筒 26B、 26C的入口 27B、 27C而产生这些各端部与热水锅炉顶部之间的 高度差，可以例如为一个人、两个人、三个人、四个人、 一个家庭等 提供适于基本直接使用或消耗的热水容量。此外，应该指出，尽管热水出口或排出管路22或22A的入口 21 或21A优选分别被置于靠近止回阀30或30A紧邻另外的热水管路28、 28A且高出或位于高于加热元件14或14A的高度，但入口 21或21A 也可分别沿着加热元件14或14A的长度位于任何位置。通过采用分 别靠近止回阀30或30A紧邻另外的热水管路28、 28A的优选位置， 分别获得用加热元件14或14A加热水的较高的热效率，而且其制造 筒单。另外，这样还允许基本仅将分别由加热元件14或14A加热的 水用作经由热水出口或排出管路22或22A供给用来消耗的热水。另外，入口套筒26或26A的入口 27、 27A分别位于靠近热水锅 炉12或12A的顶部，以便易于自热水锅炉系统抽气。此外，加热元件套筒24、24A、24B和24C优选由可操作达到95°C 的塑料构成。并且，本发明将允许降低由恒温器16、 16A、 16B和16C设定的 温度。根据现有技术，通常将温度设定在60'C。将要强调的是，优选将入口热水管路和另外的热水管路的尺寸选 择得相当大，以便减少本文所述装置尤其是另外的热水管路内碳酸盐 的形成和沉积。另外，通过采用本发明的方法和装置，加热元件达到理想温度所 需的时间量较之现有技术的装置所需的时间量要小，由此也就确保使
用本发明的方法和装置时使碳酸盐的产物和沉积物显著减少。此外，通过采用本发明，来自热水锅炉上部的热水用来提供基本 直接作消耗用的热水。并且，根据本发明，通过将恒温器16、 16A、 16B和16C分别设 置在通向将水供给到加热元件的加热元件套筒的入口套筒26、 26A、 26B和26C中，使获得精确地测量将要加热的水的温度。优选的是， 恒温器16、 16A、 16B和16C所在的管路或入口套筒26、 26A、 26B 和26C的部分与加热元件套筒24、24A、24B和24C中的加热元件14、 14A、 14B和14C间隔开，以便减少分别经由位于热水管路26、 26A、 26B和26C中的恒温器16、 16A、 16B和16C供给到加热元件套筒24、 24A、 24B和24C的输入水的热损失。这些措施有助于缩短加热元件的操作时间，由此减少碳酸盐的堆 积量，因而保持加热元件的有效操作并延长其使用寿命。因此，本发 明的热水锅炉系统的操作也导致节省能量消耗。虽然上述说明涉及的是卧式和立式热水箱及相配的装置，但优选 时，可将用于卧式热水箱的装置用在立式热水箱中。此外，虽然上述说明涉及的是热水锅炉系统及其实施例，但具体 而言，热水锅炉系统可以是太阳能热水锅炉系统，其中，除了上述例 如采用太阳能热水集箱的加热元件14、 14A、 14B和14C外，太阳能 或辐射能可用于提供热水。另外，本发明可用作对现有锅炉作改装的改型成套件。换句话说， 装有加热元件套筒连同恒温器、加热元件以及热水排出管路的法兰盘 可用于更换现有锅炉的现有法兰盘。为简便起见，图中未示出辅助设备(例如，评价设备、控制设备 等)。尽管已通过举例说明描述了本发明的一些实施例，但显而易见， 本发明可以多种改进、变型以及修改并采用在本领域技术人员范围内 的众多等效物或替换解决方案予以实施，且不脱离本发明的精神或超 出权利要求的范围。
权利要求
1. 一种从热水锅炉系统生产热水的方法，该方法包括以下步骤(a)通过入口管路自热水锅炉的上部向具有加热元件的加热元件套筒供水，其中，水在流过位于通向加热元件套筒的入口套筒内设置的恒温器之后，被供给到加热元件；(b)设置另外的热水管路，其将所述加热元件套筒的热水管路出口连接到热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的上端或所述另加热水管路的出口的较低者与所述热水锅炉的顶部之间的高度差限定由所述加热元件保持热度并用来基本上直接使用或消耗的热水容量；以及(c)设置热水消耗管路，其具有位置高于所述锅炉内所述加热元件的入口，用于从热水锅炉中抽取热水供热水使用或消耗。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括步骤采用位于热水消耗管 路上热水锅炉外面的流量开关和外部恒温器，用于升高热水消耗过程 中抽取的热水温度，同时保持热水锅炉中相当低的平均温度。
3. 如权利要求l所述的方法，还包括步骤设置位于另外的热水 管路中的止回阀，以防止除流过加热元件的水以外的水在热水消耗过 程中经由热水排出或消耗管路被抽取。
4. 如权利要求l所述的方法，还包括将所述热水消耗管路设置 在所述加热元件套筒内，所述热水消耗管路的入口靠近加热元件并处 于其上方。
5. 如权利要求3所述的方法，还包括将所述热水消耗管路设置 在所述加热元件套筒内，所述热水消耗管路的入口靠近加热元件并处 于其上方，还与所述止回阀相邻。
6. 如权利要求l所述的方法，还包括将所述热水消耗管路设置 在所述热水锅炉的上部内。
7. 如权利要求l所述的方法，其中，位于所述热水锅炉上部中的 所述入口套筒的上端高于所述另外的热水管路的出口。
8. 如权利要求3所述的热水生产方法，其中，所述止回阀包括浮 球止回阀。
9. 如权利要求1所述的热水生产方法，其中，所述热水系统包括 太阳能热水<系统。
10. 如权利要求3所述的热水生产方法，其中，所述止回阀靠近 所述加热元件套筒。
11. 如权利要求l所述的方法，其中，位于所述热水锅炉上部中 的所述入口套筒的上端低于所迷另外的热水管路的出口。
12. 如权利要求l所述的方法，其中，设置另外的热水消耗管路 以自热水锅炉抽取热水的步骤是通过设置热水消耗管路以自热水锅炉 抽取热水而实现的，热水消耗管路的出口位于所述加热元件套筒外面 的所述热水锅炉的上部内。
13. 如权利要求1所述的热水生产方法，其中，将所述入口套筒 和所述另外的热水消耗管路的直径选择成使水的流率能最大程度地减 少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。
14. 如权利要求1所述的热水生产方法，其中，将止回阀的尺寸 选择成使水的流率能最大程度地减少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。
15. 如权利要求1所述的热水生产方法，其中，将所述恒温器设 置成使自热水锅炉的顶部供给的水首先供给到恒温器，而随后供给到 力口热元件.
16. —种从热水锅炉系统生产热水的装置，该装置包括(a) 入口管路，其用于从热水锅炉的上部向具有加热元件的加热 元件套筒供水，其中，水在流过位于通向所述加热元件套筒的入口套 筒内的恒温器之后被供给到加热元件；(b) —另外的热水管路，其将加热元件套筒的热水管路出口连接 到热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的 上端或所述另外的热水管路的出口的较低者与所述热水锅炉的顶部之 间的高度差限定由所述加热元件保持热度并用来基本上直接使用或消 耗的热水容量；以及(C)热水消耗管路，其具有位置高于所述锅炉内所述加热元件的 入口，用于自热水锅炉中抽取热水供热水使用或消耗。
17. 如权利要求16所述的装置，还包括位于热水消耗管路上、 热水锅炉外面的流量开关和外部恒温器，以升高热水消耗过程中抽取的热水温度，同时保持热水锅炉中相当低的平均温度。
18. 如权利要求16所述的装置，还包括位于另外的热水管路中 的止回阀，以防止除流过加热元件的水以外的水在热水消耗过程中经 由热水排出或消耗管路被抽取。
19. 如权利要求16所述的装置，其中，所述热水消耗管路被构造 和布置成位于所述加热元件套筒内，所述热水消耗管路的入口靠近加 热元件并处于其上方。
20. 如权利要求18所述的装置，其中，所述热水消耗管路被构造 和布置成位于所述加热元件套筒内，所述热水消耗管路的入口靠近加 热元件并处于其上方，还与所述止回阀相邻。
21. 如权利要求16所述的装置，其中，所述热水消耗管路被构造 和布置成位于所述热水锅炉的上部内。
22. 如权利要求18所述的热水生产装置，其中，所述止回阀包括 浮球止回阀。
23. 如权利要求18所述的热水生产装置，其中，所述浮球止回阀 被构造和布置成减少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。
24. 如权利要求18所述的热水生产装置，其中，所述浮球止回阀 由减少水垢和碳酸盐沉积物堆积的光滑塑料聚合物构成。
25. 如权利要求16所述的热水生产装置，其中，所述热水系统包 括太阳能热水系统。
26. 如权利要求18所述的热水生产装置，其中，所述止回阀靠近 所述加热元件套筒。
27. 如权利要求16所述的热水生产装置，其中，将所述入口套筒 和所述另外的热水消耗管路的直径选择成使水的流率能最大程度地减 少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。
28. 如权利要求16所述的热水生产装置，其中，将止回阀的尺寸 选择成使水的流率能最大程度地减少水垢和碳酸盐沉积物的堆积。
29. 如权利要求16所述的热水生产装置，其中，将所述恒温器设 置成使自热水锅炉的顶部供给的水首先供给到恒温器，而随后供给到力口热元件c
30. 如权利要求29所述的装置，其中，恒温器所在的所述管路或 入口套筒的部分与所述加热元件套筒内的加热元件间隔开，以便于减少供给到加热元件套筒且流过位于所述热水管路内的恒温器的输入水 的热损失。
31. 如权利要求16所述的装置，还包括靠近其出口连接到所述 另外的热水管路上的导流板，使得流出所述另外的热水管路的水将与 所述热水锅炉上部中存在的水相混合。
32. —种从热水锅炉系统生产热水的装置，该装置包括(a) 入口管路，用于自热水锅炉的上部向具有加热元件的加热元 件套筒供水，其中，水在流过位于所述加热元件套筒的入口套筒内的 恒温器之后，被供给到加热元件；(b) 另外的热水管路，其将加热元件套筒的热水管路出口连接到 热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的上 端或所述另一热水管路的较低者与所述热水锅炉的顶部之间的高度差 限定由所述加热元件保持热度并用来基本上直接使用或消耗的热水容 量；以及(c) 热水消耗管路，其在所述热水锅炉的上部内具有入口，用于 热水使用或消耗过程中从热水锅炉抽取热水。
33. —种从热水锅炉系统生产热水的装置，该装置包括(a) 入口管路，其用于从热水锅炉的上部向具有加热元件的加热 元件套筒供水，其中，水在流过位于所述加热元件套筒的入口套筒内 的恒温器之后被供给到加热元件；(b) 另外的热水管路，其将加热元件套筒的热水管路出口连接到 热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中所述入口套筒的上 端或所述另外的热水管路的较低者与所述热水锅炉的顶部之间的高度 差限定由所述加热元件保持热度并用来基本上直接使用或消耗的热水容量；以及(c)热水消耗管路，其被构造和布置成使得其位于所述加热元件 套筒内，并使得所述热水消耗管路的入口靠近加热元件设置并处于其 上方。
34. —种基本如上所述且参照附图如权利要求1所述的自热水锅 炉系统生产热水的方法。
35. —种基本如上所述且参照附图如权利要求16所述的自热水锅 炉系统生产热水的装置。
36. —种基本如上所述且参照附图如权利要求32所述的自热水锅 炉系统生产热水的装置。
37. —种基本如上所述且参照附图如权利要求33所述的自热水锅 炉系统生产热水的装置。
全文摘要
本发明提供一种自热水锅炉系统(10)生产热水的方法，该方法包括以下步骤(a)通过入口管路(26)自热水锅炉(12)的上部向具有加热元件(14)的加热元件套筒(24)供水，其中，水在流过位于通向加热元件套筒(24)的入口套筒(26)内的恒温器(16)之后，被供给到加热元件(14)；(b)设置另外的热水管路(28)，其将加热元件套筒(24)的热水管路出口(22)连接到热水锅炉的上部上，其中，所述热水锅炉的上部中入口套筒(26)的上端(27)或另外的热水管路(28)的出口(29)中的较低者与所述热水锅炉的顶部之间的高度差限定由加热元件(14)保持热度并用来基本直接使用或消耗的热水容量V；和(c)设置热水消耗管路(22)，其具有位置高于锅炉(12)内加热元件(14)的入口(21)，以便自热水锅炉(12)中抽取热水供热水使用或消耗。
文档编号F24H1/20GK101213409SQ200680023870
公开日2008年7月2日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者Z·施蒂勒曼 申请人:智能住宅有限公司