專利名稱：燃氣快速熱沸水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種使用氣體燃料的快速熱沸水器，屬于燃氣用具技術(shù)領(lǐng)域。
目前，用于供應(yīng)開水、熱水的燃氣用具的技術(shù)現(xiàn)狀是(1)、燒熱水的不燒開水。如現(xiàn)有的家用燃氣快速熱水器。以下簡稱家用熱水器；(2)、燒開水的不燒熱水。見科技項目查新報告書，以下簡稱查新報告書。文獻5，自動連續(xù)燃氣沸水器CN2076219u 7－18；(3)、適用于集體單位者不適于用家庭。見查新報告書文獻2天燃氣容積式熱(沸)水器 CN2057733u 6－22；(4)、開水熱水均可供應(yīng)，且適用于家庭者，又不能對其所供熱水實行后制式控制，按GB6932－86《家用燃氣快速熱水器》規(guī)定，已停止生產(chǎn)這種舊式熱水器。見查新報告書文獻1 多功能燃氣開水熱水器 CN2059225 6－28；文獻 3 全自動微型燃氣開水兩用器 CN2077095u 7－20；(5)、還有開水熱水均可供應(yīng)者，又不能連續(xù)轉(zhuǎn)換功能。見查新報告書文獻6 CN2075317u 7－16；多用燃氣熱水器；(6)、還有熱水、蒸汽、開水均可供應(yīng)者，又是用電而不是用燃氣。見查新報告書文獻4 水阻式熱水、蒸汽、開水三用熱水器 CN2034665u 5－12；從實踐上看，雖有不少文獻介紹的實用新型對家用熱水器進行改進，欲使其增加燒開水的功能，但時至今日，家用熱水器還是原來的家用熱水器，只燒熱水不燒開水，這一有力的事實，充分證明了以往的各種改進均未湊效，這種現(xiàn)狀已為全體家用熱水器用戶之所公認?！唧w的講，這些改進雖然開水熱水均可供應(yīng)，而所供的熱水，有不是后制式控制的，有不是流水式狀態(tài)的，或二者兼而有之。因此，這種熱水必不能滿足家庭淋浴之用，亦不符合國家標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。而家用熱水是以淋浴為主要用途，若該熱水不能滿足實際需要，則雖再有燒開水的功能亦屬枉然。
因此，本實用新型的目的是首先保持家用熱水器的功能不變，然后增加燒開水的功能，并使該二功能實現(xiàn)立即相互轉(zhuǎn)換。為此，本實用新型采用了與過去有關(guān)改進家用熱水器的任何實用新型不同的結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)以結(jié)構(gòu)不同保證功能不同之目的。本實用新型的主要結(jié)構(gòu)是采用家用熱水器的燃燒器、壓差式水氣聯(lián)動閥、點火裝置和安全裝置，然后增加壓力式水氣聯(lián)動閥、冷水箱、并以容積式換熱箱(器)，代替原蛇形管翅片式熱交換器，再用相應(yīng)的水、氣管道系統(tǒng)將原有結(jié)構(gòu)和新裝結(jié)構(gòu)加以連結(jié)。原有結(jié)構(gòu)的目的是保證原家用熱水器的功能不變。新裝結(jié)構(gòu)為實現(xiàn)連續(xù)燒開水之所必須，其特征在于在原有燃燒器5的上方適當(dāng)位置，加裝容積式換熱箱(器)6，右下方用水管4與原有的壓差式水氣聯(lián)動閥3的出水口相通。在原有燃燒器5的下方空隙處，加裝壓力式水氣聯(lián)動閥21。該閥的進、出氣管，在燃氣未進入壓差式水氣聯(lián)動閥3的閥口之前，與燃氣管22和燃燒器5連接，而該閥的進水口(沒有出水口)與水管19接通。在換熱箱(器)6的上方加裝冷水箱13，其左下方用水管17和球閥18與換熱箱(器)6的左下方連接。在換熱箱(器)6的頂面加裝分水閥15，其進水口與換熱箱(器)6的出水口相通，而其出水口中的開水口可與開水管12接通，熱水口可與熱水管14接通，且開水口與開水管12接通時，則熱水口與熱水管14不通，熱水口與熱水管14接通時，則開水口與開水管12不通。分水閥8的進水嘴與機外冷水管接通，其出水口，當(dāng)與水管7接通時，則與水管10和19不通，當(dāng)與水管10和19接通時，則與水管7不通。分水閥8、分水閥15和球閥18用連桿機構(gòu)，簡化為一個手柄操作，該手柄裝在分水閥15的伸出正面機殼外的旋塞軸上。(圖中未示出)。
壓力式水氣聯(lián)動閥21采用金屬波紋管式。金屬波紋管這種密封彈性元件有時難于購買(某些儀表廠有售)，可將其作成皮膜式或柱塞式，只要不改變它基本的實質(zhì)性特點(壓力式，有水壓便能啟開閥口)，任何結(jié)構(gòu)都行。冷水箱13采用浮球閥控制水位式，但由于某種需要，如小功率(小熱負荷)的產(chǎn)品要求體積小，則浮球可作成浮箱，球桿可以改短。只要不改變浮球閥的實質(zhì)性特點(水位升降時水的浮力使浮球升降自動開、關(guān)閥口，實現(xiàn)給水的自動控制)任何結(jié)構(gòu)都行。換熱箱(器)6采用夾層冷水壁、橫置水管式的容積式換熱箱。其實質(zhì)性特點是容積式。只要不改變這一實質(zhì)性特點，可以根據(jù)具體條件和需要作成任何結(jié)構(gòu)都行。因換熱箱(器)6，是用來實現(xiàn)熱交換的，熱交換好、熱效率高，則結(jié)構(gòu)必然復(fù)雜，造價相應(yīng)提高，如果有人認為，不要求熱效率十分高，只要達到國標(biāo)、或稍比國標(biāo)高一點，則換熱箱(器)6的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，造價不是太貴而且并不影響產(chǎn)品競爭能力，因此把該換熱箱的結(jié)構(gòu)作得簡單一些，是完全可以的。因此，換熱箱(器)是本實用新型的關(guān)鍵部件之一，在不改變實質(zhì)性特點(容積式)的前提下，其結(jié)構(gòu)變化很多。比如說可以作成火管式的容積式換熱箱；可設(shè)夾層冷水壁，也可以不設(shè)；外形可以是方的、園的，或其它形狀；箱內(nèi)換熱管的布置，可以是縱置式，縱橫式或傾斜式，管形可以是各種形狀，管子的結(jié)構(gòu)可是光管、螺紋管、環(huán)形管、砂粒型粗糙管、翅片管、翅片極管聯(lián)固，板管、二維內(nèi)、外肋管，三維內(nèi)、外肋管等等，而換熱箱的內(nèi)壁，或夾層冷水壁的內(nèi)壁也可以設(shè)置翅片，Z形帶，麻花帶、螺紋帶或三維波紋帶等等。關(guān)于采用原家用熱水器部件，應(yīng)當(dāng)是沒有問題的，也是較好的考慮，這樣可以提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化通用化系數(shù)，買來就裝。但如果熱水器廠認為本產(chǎn)品一旦問世會影響它的銷售而不賣給，這時，勢必考慮重新設(shè)計制造，而引起各種各樣結(jié)構(gòu)，型式流量的變化，但只要不改變該部件的實質(zhì)性特點，任何結(jié)構(gòu)都行，比如說燃燒器，無論是有焰式或無焰式均可；就有焰式燃燒器而言，當(dāng)使用氣源為天然氣時，可以用大氣式燃燒器，而此類燃燒器，則可以作成排管式、園盤式、盤管式、管帽式、或者火環(huán)式(一環(huán)火、二環(huán)火、多環(huán)火)等等，當(dāng)使用氣源為人工煤氣時，用擴散式燃燒器，這種類型的燃燒器可作成園環(huán)式，渦卷式、柵格式、撞擊火焰式、魚尾火焰式等等，由于各部件結(jié)構(gòu)的變化，整機必相應(yīng)變化，比如說有小流量的大流量的，特大流量的；可以是直接排煙式，煙道式或平衡式；可以是壓電陶瓷式點火，脈沖電子式點火，或電阻絲式點火；可以多設(shè)或少設(shè)安全裝置；就同一功能的安全裝置而言，亦可作成各種型式，比如熄火保護，可以是雙金屬簧片式，熱電偶式，火焰導(dǎo)電式，光電式等等，就安裝方式而言，可以是壁掛式、臺式、座地式、戶外式等；就適用氣源而言，可以適用于天然氣、人工煤氣、液化石油氣、礦井瓦斯氣、沼氣等等，就操作的自動化程度而言，可以是全自動、半自動或手動。在此，本實用新型應(yīng)定義為凡同時采用燃燒器，壓差式水氣聯(lián)動閥，壓力式水氣聯(lián)動閥，換熱箱(器)，冷水箱和水、氣系統(tǒng)，控制裝置為主要部件組成的，同時具有家用熱水器的功能，連續(xù)供應(yīng)開水的功能，以及此二功能之立即轉(zhuǎn)換的燃氣用具，就是本燃氣快速熱沸水器。
現(xiàn)在，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，敘述實現(xiàn)上述功能的過程。(參閱附圖)在機殼正面有兩個旋扭和一個手柄，左下方是旋塞閥23的旋扭，取名點火旋扭，是原熱水器的點火旋扭。右下方是旋塞閥2的旋扭，取名進水旋扭，是原熱水器的進水(也可調(diào)節(jié)水溫)旋扭，上部中間有一手柄，裝在分水閥15的旋塞軸伸出機殼外面的端部，由于分水閥8，15和球閥18用連桿相連結(jié)，轉(zhuǎn)動手柄則該三閥同時動作。操作時，首先啟開機外氣閥水閥，然后轉(zhuǎn)動旋塞閥23的進氣旋扭(先壓后轉(zhuǎn))則燃氣由氣嘴24進入經(jīng)氣管22、20，把長明火點燃。
燒熱水轉(zhuǎn)動分水閥15的手柄到“熱水”位置，此時球閥18關(guān)閉，分水閥15的熱水口與熱水管14接通，分水閥8的出水口與水管7接通，然后轉(zhuǎn)動旋塞閥2的旋扭到“熱水”位置，冷水由水管7經(jīng)水嘴1進入壓差式水氣聯(lián)動閥3，經(jīng)水管4進入換熱箱(器)6，由于有水在流動，有水流動必有壓力差，于是壓差式水氣聯(lián)動閥左邊的閥口啟開，燃氣由氣管22流入燃燒器5，并開始燃燒、加熱冷水。由于冷水是一邊進入，一邊加熱，而換熱箱是夾層冷水壁的水管式容積式換熱箱，水在夾層和水管內(nèi)，夾層厚12～15毫米(視機型而定)，底層水管通徑較大(因直接靠近火焰)中上層通徑較小，一箱水實際上被分布成一薄層或很多水柱，則冷水很快被加熱(所以叫快速熱沸水器)，以后，被加熱的冷水從水管16，經(jīng)分水閥15，從熱水管14中流出供用，如果把熱水管14，一直接到另一間浴室的淋浴器，而在淋浴器下邊設(shè)一熱水閥，打開熱水閥就可淋浴了。人們在洗澡時往往要打肥皂，擦身，這時，暫不用熱水，就關(guān)閉熱水閥。此時，雖然從機外的冷水管一直到熱水閥全段水系統(tǒng)都充滿了水，也有水壓、卻沒有水流動，沒有壓力差，所以壓差式水氣聯(lián)動閥3關(guān)閉氣口，燃燒器5立即熄滅。如擦身完畢再開熱水閥。有水流動，又產(chǎn)生壓力差，燃燒器5又開始燃燒，熱水繼續(xù)流出。一般來說熱水閥開度大，則水溫偏低，開度小，則水溫偏高。就是說人在淋浴時，是在浴室里面控制燃燒器5的燃滅，調(diào)節(jié)水溫，無須跑到浴室外面去，在熱水器上轉(zhuǎn)動旋扭作調(diào)節(jié)，這被稱作后制式的控制。一開始就燒熱水時，水管10，19冷水箱13，球閥18的上段水管均無冷水。燒開水把分水閥15的手柄扳到“開水”位置，把旋塞閥2的進水旋扭轉(zhuǎn)到“開水”位置。這時分水閥8的出水口與水管10、19接通，分水閥15的開水口與開水管12接通，球閥18啟開。冷水仍由水嘴9進入，流入水管10和19。一路水從水管10經(jīng)水嘴11進入冷水箱，再進入水管17，經(jīng)球閥18流進換熱箱6。同時另一路水由水管19進入壓力式水氣聯(lián)動閥21，在水壓的作用下，該閥的閥口啟開，燃氣由氣管22，經(jīng)壓力式水氣聯(lián)動閥進入燃燒器5，并開始加熱冷水，水燒開后由水管16，經(jīng)分水閥15，從開水管12流出供用。由于進冷水的流量總是大于出開水的流量，冷水箱充滿冷水后，浮球閥就自動切斷冷水源，于是在冷水箱內(nèi)形成一個冷水位，而開水管的高度高于冷水位，所以冷水沒有燒開，永遠流不出來，當(dāng)水燒開后，由于重力差的原理，開水才可能翻過高于冷水位的高度從開水管12流出。加熱中，一部份開水流出后，冷水箱的冷水就從水管17經(jīng)球閥18流進換熱箱6補充一部份，這時冷水箱水位下降，浮球閥又開啟，冷水進入，如此反復(fù)動作實現(xiàn)了自動連續(xù)供應(yīng)開水。本結(jié)構(gòu)的一個關(guān)鍵是在出開水管的適當(dāng)位置，向上有一與大氣永遠接通的管口，以免燒開水時形成壓力容器。(圖中未示出)一開始就燒開水時，水管7中沒有冷水。
若要在運行之中實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換、只轉(zhuǎn)動旋塞閥2的進水旋扭和分水閥15的手柄，5秒鐘內(nèi)即可轉(zhuǎn)換完畢。但要注意，如果是從燒開水轉(zhuǎn)成燒熱水洗澡的話，開始幾秒鐘內(nèi)流出的是開水(不超過10秒)，然后是高溫?zé)崴?，最后，約經(jīng)30秒鐘后才是熱水，因為一但有水從熱水管14流出，冷水立即流進去補充，所以并不是要把換熱箱(器)6的開水流完后才流出熱水。
在連續(xù)的功能轉(zhuǎn)換中，所有的水管都充滿了水，但被各閥門隔開，并不影響正常運行。
現(xiàn)將本實用新型附圖的圖面說明如下附


圖1燃氣快速熱沸水器的正面示意圖，也是摘要附圖。
附圖2燃氣快速熱沸水器換熱箱(器)6的橫向局部剖視圖。
圖附3附圖2的右側(cè)局部部視圖附圖2附圖3的件號名稱件號25冷水夾層(夾層內(nèi)容水)件號26換熱管(管內(nèi)容水)件號27煙道件號28熱，開水出口件號29進冷水口(與壓差式水氣聯(lián)動閥3接通)件號30進冷水口(與冷水箱的出水管17，球閥18連接)
權(quán)利要求1.一種燃氣快速熱沸水器，具有家用燃氣快速熱水器的燃燒器，壓差式水氣聯(lián)動閥，點火裝置和安全裝置，其特征在于a.在原燃燒器5的上方適當(dāng)位置，加裝換熱箱6，其右下方用水管4與原壓差式水氣聯(lián)動閥3的出水口相連通；b.在原燃燒器5下方的空隙處，加裝壓力式水氣聯(lián)動閥21，其進、出口，在燃氣進入壓差式水氣聯(lián)動閥閥口前的位置，與氣管22和燃燒器5連接；c.在容積式換熱箱6的上方還裝有冷水箱13，其左下方用水管17和球閥18和換熱箱的左下方連接。冷水箱13內(nèi)還裝有浮球筏，該閥進水管口的外螺紋上裝有水嘴11；d.在換熱箱6的頂面裝有分水閥15，其進水口用水管16和換熱箱6的出水口相連通，該分水閥15的開水出水口與開水出水管12相通，熱水出水口與熱水出水管14相通；e.分水閥8的進水口與機外冷水管接通，出水口可與水管7接通，也可與水管10與19接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣快速熱沸水器，其特征在于壓力式水氣聯(lián)動閥21，是采用的金屬波紋管式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣快速熱沸水器，其特征在于換熱箱6，是采用的夾層冷水壁，橫置水管式的容積式換熱箱，其箱內(nèi)的換熱箱采用三維內(nèi)肋管。
專利摘要燃氣快速熱沸水器具有家用燃氣快速熱水器的燃燒器，壓差式水氣聯(lián)動閥，點火裝置，安全裝置，另外加裝壓力式水氣聯(lián)動閥、冷水箱，并用容積式換熱箱替代原蛇形翅片管熱交換器，再用相應(yīng)的水、氣管道系統(tǒng)將原結(jié)構(gòu)和新裝結(jié)構(gòu)加以連接。它除具有原家用燃氣快速熱水器的功能外，還有連續(xù)燒開水的功能，以及此二功能之立即相互轉(zhuǎn)換。
文檔編號F24H1/12GK2163978SQ9222199
公開日1994年5月4日 申請日期1992年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月30日
發(fā)明者肖永熹 申請人:肖永熹