用于貯水式熱水器的冷水折流裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明申請(qǐng)的目的是一種用于貯水式熱水器的水箱(S)的冷水進(jìn)水管的折流裝置(1)。所述折流裝置(1)包括：由復(fù)合材料制成并安裝在冷水進(jìn)水管(6)上端的插入部分(5)；包括多個(gè)自由中間線圈(2.2)的螺旋彈簧(2)，一個(gè)所述中間線圈和另一中間線圈之間限定空隙；設(shè)置成封閉所述彈簧(2)頂部的蓋(4)。冷水進(jìn)水流經(jīng)所述插入部分(5)的長度，在垂直方向上繼續(xù)在所述彈簧(2)的內(nèi)部空間(3)內(nèi)流動(dòng)至所述彈簧的頂部，在該處冷水的流動(dòng)通道被蓋(4)封堵，因此返回且通過彈簧(2)的自由中間線圈(2.2)之間所形成的徑向空隙進(jìn)入所述水箱(S)。
【專利說明】用于貯水式熱水器的冷水折流裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的目的是一種用于在貯水式熱水器進(jìn)水管的折流裝置，其適于減少所謂“水混合”的不利影響，允許最大化地提供工作溫度的出水量。

【背景技術(shù)】
[0002]貯水式熱水器通常包括水箱、安裝了一個(gè)或多個(gè)電阻的凸緣、具有一個(gè)或多個(gè)測(cè)溫傳感器的恒溫器護(hù)套、耐蝕裝置(通常由鎂陽極組成)、用于將冷水引入該水箱下部的冷水進(jìn)水管、以及熱水出水管，熱水以約401的使用溫度在該水箱上部被采用。
[0003]自數(shù)年前起，最先進(jìn)的貯水式熱水器采用建設(shè)性措施以避免、或至少極力減少由所謂“水混合”引起的缺點(diǎn)，即當(dāng)取用熱水時(shí)，就會(huì)在水箱內(nèi)發(fā)生“水混合”現(xiàn)象，進(jìn)水管的冷水容易與已經(jīng)存在的水混合，導(dǎo)致水溫下降至低于用戶所要求的溫度。
[0004]上述混合水導(dǎo)致熱水器能源效益的整體下降，該種下降與進(jìn)行新一次恒溫之前的可用水量的減少成比例，隨之增加等候進(jìn)一步加熱儲(chǔ)存水的時(shí)間。
[0005]公知的是混合水的影響可以通過在盡量水平的方向低速引入冷水來減少，以便在水箱下部取得大量的冷水分層，限制冷水與熱水的混合并限制出現(xiàn)湍流。
[0006]通過在進(jìn)水管末端上方使用擋板防止冷水沿基本上垂直的方向進(jìn)入水箱，可以部分實(shí)現(xiàn)上述效果。
[0007]專利…2123809、…6510819和⑶2828656中描述了該類裝置的示例性的實(shí)施例，其所提供的擋板可以安裝在進(jìn)水管頂部，該些擋板的形狀是傘形蓋、瓦片或半球形蓋。
[0008]本專利申請(qǐng)的同一 申請(qǐng)人:提交的專利申請(qǐng)冊(cè)2005/093337中描述了該類擋板的另一例子，在不同的變型中，擋板成形為半球形蓋，用塑料插頭將擋板直接固定在進(jìn)水管，該塑料插頭插在該擋板和該水管的出水端之間。
[0009]另一類似例子可在專利申請(qǐng)2？2357424中找到，其中描述了用于水箱的入水和出水的裝置，該裝置附接在進(jìn)水管和出水管且配備包括螺旋彈簧元件的外套，該外套限定讓水通過的周向側(cè)開口。
[0010]第二類型的建設(shè)性措施同樣旨在減慢在進(jìn)水口的冷水流動(dòng)和引導(dǎo)冷水以減少湍流和水混合，該類措施以直接在進(jìn)水管執(zhí)行的工藝為代表。
[0011]專利⑶201331184中描述了該類型的一個(gè)例子，其中進(jìn)水管的側(cè)壁上設(shè)有遞增直徑的孔。
[0012]專利申請(qǐng)…2008/0302315是對(duì)專利⑶201331184的改進(jìn)，描述了一種進(jìn)水管，不但在進(jìn)水管的側(cè)壁上設(shè)有孔和槽，而且在用來封閉該進(jìn)水管的頂部出水口的蓋上也設(shè)有孔和槽。
[0013]然而，該兩類裝置，即附加擋板和具有專用開口的進(jìn)水管，由于進(jìn)水壓力所引起該兩類裝置快速損耗，具有機(jī)械性問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是通過提供一種能夠長時(shí)間承受較高進(jìn)水壓力的折流裝置，以避免上述缺點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明的另一目的是提供一種適于改進(jìn)進(jìn)水口管的冷水分層的折流裝置，進(jìn)一步減少水混合現(xiàn)象。
[0016]這些及其它目的在下文將變得更清楚，通過權(quán)利要求1的用于進(jìn)水管的折流裝置來達(dá)到。
[0017]其它目的也可通過從屬權(quán)利要求的附加特征達(dá)到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過以非限制實(shí)施例方式在下文對(duì)根據(jù)專利權(quán)利要求書和附圖示出的優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的更多特征將更為明顯，其中:
[0019]-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的折流裝置裝置；
[0020]-圖2示意性示出了安裝了根據(jù)本發(fā)明的折流裝置的熱水器水箱在垂直方向上的截面；
[0021]-圖3.八和圖3.8示出了根據(jù)本發(fā)明的折流裝置部件的結(jié)構(gòu)的兩種變型在垂直方向上的截面；
[0022]-圖4是根據(jù)本發(fā)明的折流裝置的截面圖，示出了冷水流過并被引導(dǎo)通過該折流 |101|裝直。
[0023]本發(fā)明的特征結(jié)合附圖中的附圖標(biāo)記加以說明。要注意的是，上述附圖雖然是示意圖，但是按其尺寸和空間定向之間的比例重現(xiàn)了該裝置的各部件，與可能的實(shí)施例一致。也要注意的是，任何尺寸和空間術(shù)語(例如下、上、內(nèi)、外、前、后等等)指的是根據(jù)附圖所示的折流裝置和熱水器部件的位置，對(duì)可能的工作條件無任何限制。

【具體實(shí)施方式】
[0024]參看圖1，附圖標(biāo)記1表示本發(fā)明的整個(gè)折流裝置，其包括三個(gè)組成元件，該三個(gè)組成元件配合工作，起著減慢和弓I導(dǎo)冷水進(jìn)水的作用。
[0025]從圖3.八和圖3.8可看得更清楚，附圖標(biāo)記2表示螺旋彈簧，根據(jù)具體熱水器型號(hào)(如下文所述)的所需性能目的，螺旋彈簧包括預(yù)定數(shù)目的自由線圈2.2。
[0026]術(shù)語“自由線圈”是指線圈與相鄰線圈有一定距離，從而限定所述線圈之間的空隙。
[0027]這樣的自由線圈2.2位于彈簧2的頂線圈2.1和底線圈2.3之間，頂線圈2.1和底線圈2.3定義為“固定的線圈”，即這些線圈相互緊接，不會(huì)在線圈之間產(chǎn)生空隙且在折流裝置1運(yùn)作時(shí)不會(huì)彈性地改變其形狀。
[0028]底線圈2.3和自由線圈2.2基本上為等徑線圈，而頂線圈2.1具有逐漸縮小的直徑，差不多直到使彈簧2頂部形成完全閉合的錐形；在任何情況下依然保留頂孔2.4，如圖3.八和圖3.8所示。
[0029]所述彈簧2—般用不銹鋼制造，優(yōu)選地用八131 302或316。
[0030]附圖標(biāo)記5表示用諸如尼龍或聚丙烯的復(fù)合材料制造的插入部分，將彈簧2的固定線圈2.3與所述插入部分5的頂端部分耦合而將彈簧2約束在該插入部分。
[0031]更確切而言，彈簧2和相關(guān)的插入部分5之間的連接可通過共模工序或擰緊來實(shí)現(xiàn)；在該第二種情況下，可將彈簧2擰入插入部分5或?qū)⒉迦氩糠?擰入彈簧2，該兩個(gè)情況皆可實(shí)現(xiàn)自旋式耦合。
[0032]附圖標(biāo)記4表示蓋，優(yōu)選地由與插入部分5相同的復(fù)合材料制成，將所述蓋設(shè)置成封閉螺旋彈簧2的頂部。
[0033]所述蓋4的內(nèi)部設(shè)有尖頭4.1，該尖頭適于插入彈簧2的頂孔2.4，且能同時(shí)執(zhí)行以下兩個(gè)功能:作為彈簧2和蓋4之間的約束元件和改變進(jìn)水管的水流，這將在下文解釋。
[0034]圖2示意性地示出了熱水器的貯水箱3，圖中只示出闡明本發(fā)明的目的所需的最小量元件，因此，只示出了冷水進(jìn)水管6和熱水出水管7，兩者皆通過水箱3外面的螺套1內(nèi)的管件接入水箱3。
[0035]折流裝置1通過插入部分5固定在容納于螺套1內(nèi)的進(jìn)水管6的部分，該插入部分5的外徑基本上等于所述水管6的內(nèi)徑，以允許施加力就能固定折流裝置1。該插入部分5的下端也設(shè)有環(huán)形凸出部5.1，凸出部5.1適于通過過盈配合與形成在進(jìn)水管6的相應(yīng)槽6.1率禹合。
[0036]圖4示意性地示出了以前文描述的方式被約束在進(jìn)水管6內(nèi)的折流裝置1所執(zhí)行的功能。
[0037]進(jìn)水管的冷水由于水管的壓力而形成相當(dāng)強(qiáng)烈的噴射流，以箭頭所示方向流過插入部分5的長度，在垂直方向上繼續(xù)在彈簧2的空間3內(nèi)流動(dòng)至所述彈簧的頂部，在彈簧的頂部冷水的流動(dòng)通道被蓋4封堵。此外，所述蓋4的尖頭4.1有利于形成包圍上升水流的下降水流。
[0038]所以冷水流被迫返回彈簧2的內(nèi)部空間3，因此冷水通過所述彈簧2的自由線圈2.2之間形成的空隙徑向流入水箱3。
[0039]因此，折流裝置1同時(shí)達(dá)到減慢進(jìn)水流動(dòng)的效果以及引導(dǎo)進(jìn)水在水平方向流動(dòng)的效果，對(duì)于前一種情況，進(jìn)水在垂直方向的流動(dòng)通道被閉合蓋4封堵，對(duì)于后一種情況，進(jìn)水被引導(dǎo)流過在彈簧2的自由線圈2.2之間形成的空隙。
[0040]上述的折流裝置1避免了常見于現(xiàn)有技術(shù)的擋流板的機(jī)械性損耗問題:事實(shí)上，現(xiàn)有技術(shù)的擋流板為剛性結(jié)構(gòu)，與加壓進(jìn)水的機(jī)械作用無法實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合，因此被迫更換擋流板。
[0041]相反地，本申請(qǐng)要求保護(hù)的折流裝置1由于具有彈簧2，藉此獲得的彈性足以吸收進(jìn)水的沖擊力，大大增加了其使用期限。
[0042]再者，與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比，剛才描述的折流裝置1能改善冷水的分層，進(jìn)一步減少水混合現(xiàn)象和提高熱水器的能源效率，為用戶提供更大量的使用溫度的熱水。
[0043]實(shí)驗(yàn)室測(cè)試了折流裝置1，其中配置的彈簧的高度約40臟，內(nèi)徑為8至10臟，自由線圈2.2有11個(gè)，自由線圈2.2之間的間距為2111111至3111111且鋼絲截面的直徑約為1111111,與應(yīng)用于同一類15公升貯水量的熱水器的標(biāo)準(zhǔn)擋流板相比，該折流裝置已被證明能夠?qū)⑹褂脺囟?01的熱水出水量增加10%至13%。
[0044]另外，對(duì)于具有較大容量(例如具有80公升貯水量)的熱水器來說，當(dāng)安裝了折流裝置1時(shí)，其中配置的彈簧的高度約40臟，內(nèi)徑為8至10臟，自由線圈2.2有11個(gè)，自由線圈2.2之間的間距為至且鋼絲截面的直徑約為1111111，可以將使用溫度的熱水出水量增加7%至10%。
[0045]這些結(jié)果尤其能從設(shè)有如圖3.八所示的彈簧2的折流裝置1的構(gòu)結(jié)獲得，即彈簧2中的自由線圈2.2彼此非常接近，以便把進(jìn)水流引導(dǎo)至水箱3的特別低的水位，獲得最佳的分層。
[0046]然而，即使采用圖3.8所示的更細(xì)長的彈簧2，導(dǎo)致自由線圈2.2限定的空隙更大，與使用標(biāo)準(zhǔn)擋流板比較，折流裝置1仍能增大能源效率。
[0047]圖3.8的變型是一些類型的熱水器所必需的，在該類型的熱水器中，進(jìn)水以較高速率被引入水箱3，產(chǎn)生較激烈的噴射流；彈簧2的內(nèi)部空間3的長度縱向增加，但依然能達(dá)到吸收水流沖擊波的目的，不致給折流裝置1造成機(jī)械性損耗。
[0048]顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的新穎性范圍的情況下，能理解上述折流裝置1的多個(gè)變型是可能的；另一方面清楚的是，本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例中，上述各種部件可以由技術(shù)上等效的部件替代。
[0049]例如，全部附圖示出的折流裝置1中彈簧2具有預(yù)定數(shù)目(此例為11個(gè))的自由線圈2.2，該折流裝置1為實(shí)驗(yàn)室測(cè)試采用的那種類型并已被證明能提供上述優(yōu)異的結(jié)果。
[0050]然而，對(duì)于具有不同升容量或由不同工藝制造的某些類型的熱水器，制成的彈簧2可以采用不同數(shù)目的自由線圈2.2，所述自由線圈2.2之間的間距可以改變或所述自由線圈2.2的公稱尺寸(高度、內(nèi)徑、鋼絲截面的直徑)不同于上面實(shí)施例提到的那些。
[0051]同樣地，附圖均示出帶有蓋4的折流裝置1的變型，蓋4被設(shè)置成封閉彈簧2的頂部；然而，也可以提供沒有蓋4的變型，仍然獲得類似效果，雖然其效率略低于標(biāo)準(zhǔn)變型，這是由于彈簧2的頂線圈2.1的形狀在任何情況下能阻止大部分進(jìn)水流在垂直方向上經(jīng)漸尖的頂孔2.4從折流裝置1流走。
[0052]再者，也可以實(shí)施這樣一種折流裝置1的變型，其中從底線圈2.3開始直到頂線圈2.1，彈簧2的整個(gè)線圈的直徑基本上是不變的，因此，頂線圈2.1不再是閉合的圓錐形；可是，在這情況下，要強(qiáng)制設(shè)置蓋4來封閉彈簧2頂部的頂孔2.4，以便防止進(jìn)水流過彈簧的內(nèi)部空間3，再以基本上垂直的方向從頂部流出。
[0053]最后，需要注意的是，折流裝置1可以不設(shè)置插入部分5，將彈簧2直接與冷水進(jìn)水管6的出水端連接。事實(shí)上，為了達(dá)到本發(fā)明所描述的目的，折流裝置1的基本元件包括彈簧2，該彈簧2總是同軸地安裝在冷水進(jìn)水管6的出水口且有精確的配置，即彈簧2的頂部基本上被封堵，以防止大部分的冷水(在沒有蓋4以及固定的頂線圈2.1具有逐漸縮小的直徑的變型中)或所有的冷水(在設(shè)有蓋4的優(yōu)選變型中)在垂直方向流出。
[0054]無論具有垂直軸線(如附圖所示)的貯水式熱水器還是具有水平軸線的貯水式熱水器，都可使用折流裝置1，因此折流裝置1可以分別置于水箱3的蓋上和水箱的螺絲附件上。
【權(quán)利要求】
1.一種冷水折流裝置(I)，所述折流裝置(I)用于所述冷水流入貯水式熱水器的水箱(S)的冷水進(jìn)水管￠)，所述折流裝置包括螺旋彈簧(2)，所述螺旋彈簧: -與所述冷水進(jìn)水管￠)的出水端同軸地安裝， -具有基本上封閉的頂部，以防止大部分所述冷水在垂直方向流出， -裝有相互緊接的多個(gè)固定的底線圈(2.3)和相互緊接的多個(gè)固定的頂線圈(2.1),-具有多個(gè)自由中間線圈(2.2)，所述多個(gè)自由中間線圈相互隔開，且在一個(gè)自由中間線圈(2.2)和相鄰的中間線圈之間限定間隙，以允許所述冷水在水平方向流出， 其特征在于:所述冷水折流裝置(I)還包括設(shè)置成用于封閉所述彈簧(2)頂部的蓋(4)，所述蓋(4)的內(nèi)部設(shè)有尖頭(4.1)，所述尖頭適于插入所述彈簧(2)頂部的頂孔(2.4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折流裝置(I)，其特征在于:所述固定的底線圈(2.3)和所述自由中間線圈(2.2)為等徑線圈，而所述固定的頂線圈(2.1)具有逐漸縮小的直徑，直到差不多使所述彈簧(2)頂部形成完全閉合的錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折流裝置(I)，其特征在于:通過所述彈簧(2)在垂直方向上完全展開，所述頂線圈、自由中間線圈和底線圈(2.1、2.2、2.3)成為等徑線圈。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的折流裝置(I)，其特征在于:所述折流裝置還包括插入部分(5)，所述插入部分適于: -被約束在所述冷水進(jìn)水管出)內(nèi)， -連接于所述螺旋彈簧(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的折流裝置(I)，其特征在于:將所述彈簧(2)置于所述插入部分(5)的頂端共模，以將所述彈簧(2)和所述插入部分(5)連接起來。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的折流裝置(I)，其特征在于:將所述彈簧(2)擰緊在所述插入部分(5)的頂端，以將所述彈簧(2)和所述插入部分(5)連接起來。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的的折流裝置(I)，其特征在于:所述插入部分(5): -其外徑大致上等于所述冷水進(jìn)水管出)的內(nèi)徑，從而允許施加力將所述插入部分約束在所述冷水進(jìn)水管￠)內(nèi)， -在其底端具有環(huán)形凸出部(5.1)，所述凸出部適于通過過盈配合與所述冷水進(jìn)水管(6)內(nèi)的槽(6.1)率禹合。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的折流裝置(I)，其特征在于:所述彈簧(2)具有: -40mm至50_之間的高度， -8mm至15mm之間的內(nèi)徑， -10至12個(gè)自由中間線圈(2.2),所述自由中間線圈(2.2)之間的間距為2mm至3mm,所述自由中間線圈的鋼絲截面直徑約1_。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的折流裝置(I)，其特征在于:所述彈簧(2)由不銹鋼制成，優(yōu)選地是AISI 302或316。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的折流裝置(I)，其特征在于:所述插入部分(5)由復(fù)合材料制成，例如尼龍或聚丙烯。
11.一種包括水箱(S)的貯水式熱水器，所述貯水式熱水器設(shè)有: -適于將水引入所述水箱(S)底部的冷水進(jìn)水管(6)， -適于將水送至所述水箱(S)頂部的冷水出水管(7)， -根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)制造的折流裝置(I)，所述折流裝置被約束在所述進(jìn)水管(6)上方，適于引導(dǎo)進(jìn)水的流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F24H9/00GK104380005SQ201380027714
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】S·費(fèi)洛尼, E·波卡拉利 申請(qǐng)人:阿利斯頓特莫股份公司