專利名稱：自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無需人工操作就能對冷水進行加熱的裝置，尤其是具有加熱速度快、溫度任意選擇和連續(xù)提供熱水特點的自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器。
現(xiàn)有企事業(yè)單位使用的盤管式蒸汽開水桶或蒸汽開水箱，由于結(jié)構(gòu)原始，其冷熱兩種介質(zhì)處于弱交換狀態(tài)，即開水桶內(nèi)的冷水處在“靜止”狀態(tài)，而浸泡在水中及開水桶內(nèi)壁盤管中的蒸汽本身也處于相對緩慢的流動狀態(tài)，以致熱交換能力較差。當(dāng)人們需要從這種傳統(tǒng)式開水桶獲得飲用水的時候，不僅需要有人對其進水、進汽閥進行一番專門操作，而且受到周期性加熱方式的限制，往往需要等待很長一段時間，少則二十幾分鐘，多則超過一小時。一旦操作者疏忽而忘了關(guān)掉進水閥或進汽閥，難免發(fā)生開水桶滿水外溢或開水過熱后大量冒汽現(xiàn)象，造成水和蒸汽不必要的浪費。
本實用新型的目的在于提供一種全新的自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器，它既克服了傳統(tǒng)開水桶由人工操作不慎引起的溢水或冒汽的缺陷，又使得加熱時間大大縮短，從根本上解決了現(xiàn)有周期性加熱的盤管式蒸汽開水桶因熱交換速度緩慢而無法連續(xù)供應(yīng)開水的難題，并且對水位、溫度和熱交換狀態(tài)實行了安全可靠的全自動控制，能夠任意選擇出水溫度，使人們在飲用水方面變得方便自如。
本實用新型根據(jù)現(xiàn)代傳熱與傳質(zhì)理論，選擇了恰當(dāng)而又簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，一改盤管式蒸汽開水桶或開水箱以導(dǎo)熱為主的傳熱形式，采取新穎的套管式強對流加熱手段，“多快好省”地為人們提供合格的開水或熱水。實現(xiàn)本實用新型的目的過程可概括成一組典型的熱交換套管為夾層式結(jié)構(gòu)，一端所設(shè)的一只組合式異徑三通分別連接裝有冷水電磁閥的自來水管路和引向室外、且配有疏水閥的蒸汽冷凝水排放管；另一端所設(shè)結(jié)構(gòu)完全等同的那只組合式異徑三通，分別通過熱水管引向設(shè)在開水箱上部的矩形熱水儲備箱和連接裝有蒸汽電磁閥的蒸汽引入管。該熱交換套管在外形與小型冷柜相似的殼體里從上到下呈緊密狀“S”形結(jié)構(gòu)布置，它由高熱阻材料制成的大口徑外套管和低熱阻材料制成的小口徑內(nèi)套管組成。蒸汽和水分別在內(nèi)外管道的隔離狀態(tài)中按最佳熱交換流速逆向流動，依靠低熱阻材料制成的內(nèi)套管的管壁進行熱交換。而一只特定的自動控制儀表具有水位和溫度的設(shè)定、顯示、控制及報警功能，它將溫度和水位感應(yīng)探頭置于熱水儲備箱中，再通過專用導(dǎo)線分別向冷水電磁閥和蒸汽電磁閥發(fā)出調(diào)節(jié)熱交換狀態(tài)的動作指令，從而確保熱水儲備箱中的水位和水溫始終符合某個要求。
由于采取了上述簡單、可行的熱交換技術(shù)方案，從而不僅可以達到本實用新型的目的，并且在實施這一結(jié)構(gòu)時，與常規(guī)的同容量蒸汽開水桶或開水箱相比，本體制造成本相近。
以下結(jié)合附圖圖面對本實用新型作進一步的詳細說明。


圖1是根據(jù)本實用新型提出的自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器的總成立體形狀。
圖2是本發(fā)明實現(xiàn)熱交換過程必需的熱交換套管和組合式異徑三通的連接立體形狀。
圖中所示1.熱交換套管2.外殼3.開水儲備箱4.溫度、水位報警探頭和安全閥的連接管5.組合式異徑三通6.冷水電磁閥7.市售WTE－137型溫度電子自動調(diào)節(jié)指示儀8.蒸汽電磁閥9.開水龍頭連接管10.玻璃水位計11.強化肋片12.外套管13.蒸汽管14.環(huán)形端蓋。
圖1中所示的冷水S1通過電磁閥6后，首先進入組合式異徑三通5的內(nèi)腔。由圖2所示的組合式異徑三通5剖面可知，冷水S1進入其內(nèi)腔后，因受到異徑三通環(huán)形端蓋14的限止，它只能往E方向流動，且處于外套管12和蒸汽管13的夾層之間。而蒸汽Q從
圖1所示的另一端逆向流經(jīng)蒸汽電磁閥8進入蒸汽管13。由此設(shè)計的冷熱兩種介質(zhì)產(chǎn)生的對流狀態(tài)，蒸汽Q釋放的熱量通過蒸汽管13及與其焊成一體的直條狀或螺旋狀強化肋片11的傳熱，將熱量傳給冷水S1后，使之成為熱水S0進入儲備箱3并從開水龍頭連接管9導(dǎo)出，蒸汽Q本身最終變成冷凝水S2離開箱體。
在熱交換過程中，蒸汽電磁閥6和冷水電磁閥8的動作狀態(tài)受溫度電子自動調(diào)節(jié)指示儀7控制。當(dāng)要求儲備箱3內(nèi)的熱水S0達到某一溫度時，只需將溫度電子自動調(diào)節(jié)指示儀7面板上的調(diào)節(jié)旋扭調(diào)到相應(yīng)的指示刻度。這時安裝在連接管4上的溫度探頭將熱水S0溫度的信號，通過導(dǎo)線傳輸給溫度電子自動調(diào)節(jié)指示儀7，然后根據(jù)設(shè)定溫度，通過單獨導(dǎo)線分別向蒸汽電磁閥6和冷水電磁閥8發(fā)出動作指令。如果開水儲備箱3內(nèi)的熱水S0溫度高于設(shè)定溫度，蒸汽電磁閥8根據(jù)接到的動作指令就立即處于關(guān)閥狀態(tài)，反之處于開啟狀態(tài)。而當(dāng)開水儲備箱3內(nèi)的熱水S0溫度低于設(shè)定溫度，冷水電磁閥6根據(jù)接到的動作指令就立即處于關(guān)閥狀態(tài)，反之處于開啟狀態(tài)。當(dāng)開水儲備箱3內(nèi)的熱水S0溫度與設(shè)定溫度相符時，兩個電磁閥均處在關(guān)閥狀態(tài)。為了保證開水儲備箱3的熱水S0始終處在高水位，能隨時供應(yīng)熱水，溫度電子自動調(diào)節(jié)指示儀7向蒸汽電磁閥6和冷水電磁閥8發(fā)出指令前，首先根據(jù)安裝在連接管4上的水位報警探頭的最低極限水位信號，然后再行指令，即遵守溫度服從水位的原則。與此同時，為使熱交換套管1內(nèi)的熱交換過程連續(xù)進行，蒸汽電磁閥6和冷水電磁閥8中處于關(guān)閉狀態(tài)之一者，接到的動作指令為間斷式，即該電磁閥超過一定的關(guān)閉時間后就將限時開啟一次。
權(quán)利要求1.一種自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器，其特征在于一組典型的熱交換套管1為夾層式結(jié)構(gòu)，一端所設(shè)的一只組合式異徑三通5分別連接裝有冷水電磁閥8的自來水管路和引向室外、且配有疏水閥的蒸汽冷凝水排放管；另一端所設(shè)結(jié)構(gòu)完全等同的那只組合式異徑三通，分別通過熱水管引向設(shè)在開水器上部的矩形熱水儲備箱3和連接裝有蒸汽電磁閥6的蒸汽引入管，而該開水器外殼2的形狀與小型冷柜相似。
2.按權(quán)利要求1所述的自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器，其特征在于一組典型的熱交換套管1的布置從上到下呈緊密狀“S”形結(jié)構(gòu)，它由高熱阻材料制成的外套管12和低熱阻材料制成的蒸汽管13組成，并且在蒸汽管13外面增設(shè)了與其材料相同的直條狀或螺旋狀強化肋片11，強化肋片11的外邊緣與外套管12之間留有一定的問隙。
3.按權(quán)利要求1所述的自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器，其特征在于組合式異徑三通5的一端設(shè)有一個能使蒸汽管13通過，并且分別在其內(nèi)外兩個環(huán)面承擔(dān)密封責(zé)任的環(huán)形端蓋14。
專利摘要本實用新型為具有蒸汽或其他適用熱源的任何用戶，提供了一種外形與小型冷柜相似、結(jié)構(gòu)簡單、熱量損失小、熱交換能力強，能從冷態(tài)啟動幾分鐘后就可連續(xù)供應(yīng)開水的自控式高效節(jié)能快速蒸汽開水器。它具有一組典型的熱交換套管，對水位、溫度和熱交換狀態(tài)實行了安全可靠的全自動控制，能夠任意設(shè)定出水溫度，從根本上解決了現(xiàn)有周期性供水的盤管式蒸汽開水桶因熱交換速度緩慢而無法連續(xù)供應(yīng)開水的難題，使人們飲水變得更加方便。
文檔編號F24H9/14GK2120998SQ9220228
公開日1992年11月4日 申請日期1992年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月27日
發(fā)明者張忠發(fā) 申請人:張忠發(fā)