专利名称：自控式高效节能快速蒸汽开水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无需人工操作就能对冷水进行加热的装置，尤其是具有加热速度快、温度任意选择和连续提供热水特点的自控式高效节能快速蒸汽开水器。
现有企事业单位使用的盘管式蒸汽开水桶或蒸汽开水箱，由于结构原始，其冷热两种介质处于弱交换状态，即开水桶内的冷水处在“静止”状态，而浸泡在水中及开水桶内壁盘管中的蒸汽本身也处于相对缓慢的流动状态，以致热交换能力较差。当人们需要从这种传统式开水桶获得饮用水的时候，不仅需要有人对其进水、进汽阀进行一番专门操作，而且受到周期性加热方式的限制，往往需要等待很长一段时间，少则二十几分钟，多则超过一小时。一旦操作者疏忽而忘了关掉进水阀或进汽阀，难免发生开水桶满水外溢或开水过热后大量冒汽现象，造成水和蒸汽不必要的浪费。
本实用新型的目的在于提供一种全新的自控式高效节能快速蒸汽开水器，它既克服了传统开水桶由人工操作不慎引起的溢水或冒汽的缺陷，又使得加热时间大大缩短，从根本上解决了现有周期性加热的盘管式蒸汽开水桶因热交换速度缓慢而无法连续供应开水的难题，并且对水位、温度和热交换状态实行了安全可靠的全自动控制，能够任意选择出水温度，使人们在饮用水方面变得方便自如。
本实用新型根据现代传热与传质理论，选择了恰当而又简单的结构设计方案，一改盘管式蒸汽开水桶或开水箱以导热为主的传热形式，采取新颖的套管式强对流加热手段，“多快好省”地为人们提供合格的开水或热水。实现本实用新型的目的过程可概括成一组典型的热交换套管为夹层式结构，一端所设的一只组合式异径三通分别连接装有冷水电磁阀的自来水管路和引向室外、且配有疏水阀的蒸汽冷凝水排放管；另一端所设结构完全等同的那只组合式异径三通，分别通过热水管引向设在开水箱上部的矩形热水储备箱和连接装有蒸汽电磁阀的蒸汽引入管。该热交换套管在外形与小型冷柜相似的壳体里从上到下呈紧密状“S”形结构布置，它由高热阻材料制成的大口径外套管和低热阻材料制成的小口径内套管组成。蒸汽和水分别在内外管道的隔离状态中按最佳热交换流速逆向流动，依靠低热阻材料制成的内套管的管壁进行热交换。而一只特定的自动控制仪表具有水位和温度的设定、显示、控制及报警功能，它将温度和水位感应探头置于热水储备箱中，再通过专用导线分别向冷水电磁阀和蒸汽电磁阀发出调节热交换状态的动作指令，从而确保热水储备箱中的水位和水温始终符合某个要求。
由于采取了上述简单、可行的热交换技术方案，从而不仅可以达到本实用新型的目的，并且在实施这一结构时，与常规的同容量蒸汽开水桶或开水箱相比，本体制造成本相近。
以下结合附图图面对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是根据本实用新型提出的自控式高效节能快速蒸汽开水器的总成立体形状。
图2是本发明实现热交换过程必需的热交换套管和组合式异径三通的连接立体形状。
图中所示1.热交换套管2.外壳3.开水储备箱4.温度、水位报警探头和安全阀的连接管5.组合式异径三通6.冷水电磁阀7.市售WTE－137型温度电子自动调节指示仪8.蒸汽电磁阀9.开水龙头连接管10.玻璃水位计11.强化肋片12.外套管13.蒸汽管14.环形端盖。
图1中所示的冷水S1通过电磁阀6后，首先进入组合式异径三通5的内腔。由图2所示的组合式异径三通5剖面可知，冷水S1进入其内腔后，因受到异径三通环形端盖14的限止，它只能往E方向流动，且处于外套管12和蒸汽管13的夹层之间。而蒸汽Q从
图1所示的另一端逆向流经蒸汽电磁阀8进入蒸汽管13。由此设计的冷热两种介质产生的对流状态，蒸汽Q释放的热量通过蒸汽管13及与其焊成一体的直条状或螺旋状强化肋片11的传热，将热量传给冷水S1后，使之成为热水S0进入储备箱3并从开水龙头连接管9导出，蒸汽Q本身最终变成冷凝水S2离开箱体。
在热交换过程中，蒸汽电磁阀6和冷水电磁阀8的动作状态受温度电子自动调节指示仪7控制。当要求储备箱3内的热水S0达到某一温度时，只需将温度电子自动调节指示仪7面板上的调节旋扭调到相应的指示刻度。这时安装在连接管4上的温度探头将热水S0温度的信号，通过导线传输给温度电子自动调节指示仪7，然后根据设定温度，通过单独导线分别向蒸汽电磁阀6和冷水电磁阀8发出动作指令。如果开水储备箱3内的热水S0温度高于设定温度，蒸汽电磁阀8根据接到的动作指令就立即处于关阀状态，反之处于开启状态。而当开水储备箱3内的热水S0温度低于设定温度，冷水电磁阀6根据接到的动作指令就立即处于关阀状态，反之处于开启状态。当开水储备箱3内的热水S0温度与设定温度相符时，两个电磁阀均处在关阀状态。为了保证开水储备箱3的热水S0始终处在高水位，能随时供应热水，温度电子自动调节指示仪7向蒸汽电磁阀6和冷水电磁阀8发出指令前，首先根据安装在连接管4上的水位报警探头的最低极限水位信号，然后再行指令，即遵守温度服从水位的原则。与此同时，为使热交换套管1内的热交换过程连续进行，蒸汽电磁阀6和冷水电磁阀8中处于关闭状态之一者，接到的动作指令为间断式，即该电磁阀超过一定的关闭时间后就将限时开启一次。
权利要求1.一种自控式高效节能快速蒸汽开水器，其特征在于一组典型的热交换套管1为夹层式结构，一端所设的一只组合式异径三通5分别连接装有冷水电磁阀8的自来水管路和引向室外、且配有疏水阀的蒸汽冷凝水排放管；另一端所设结构完全等同的那只组合式异径三通，分别通过热水管引向设在开水器上部的矩形热水储备箱3和连接装有蒸汽电磁阀6的蒸汽引入管，而该开水器外壳2的形状与小型冷柜相似。
2.按权利要求1所述的自控式高效节能快速蒸汽开水器，其特征在于一组典型的热交换套管1的布置从上到下呈紧密状“S”形结构，它由高热阻材料制成的外套管12和低热阻材料制成的蒸汽管13组成，并且在蒸汽管13外面增设了与其材料相同的直条状或螺旋状强化肋片11，强化肋片11的外边缘与外套管12之间留有一定的问隙。
3.按权利要求1所述的自控式高效节能快速蒸汽开水器，其特征在于组合式异径三通5的一端设有一个能使蒸汽管13通过，并且分别在其内外两个环面承担密封责任的环形端盖14。
专利摘要本实用新型为具有蒸汽或其他适用热源的任何用户，提供了一种外形与小型冷柜相似、结构简单、热量损失小、热交换能力强，能从冷态启动几分钟后就可连续供应开水的自控式高效节能快速蒸汽开水器。它具有一组典型的热交换套管，对水位、温度和热交换状态实行了安全可靠的全自动控制，能够任意设定出水温度，从根本上解决了现有周期性供水的盘管式蒸汽开水桶因热交换速度缓慢而无法连续供应开水的难题，使人们饮水变得更加方便。
文档编号F24H9/14GK2120998SQ9220228
公开日1992年11月4日 申请日期1992年1月27日 优先权日1992年1月27日
发明者张忠发 申请人:张忠发