用於熱水床墊的加熱器的製作方法

2023-06-08 07:05:01

專利名稱：用於熱水床墊的加熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種加熱器，具體涉及一種用於熱水床墊的加熱器。
背景技術：
我們平常所說的熱水床墊是指內部安裝有循環熱水的熱水管來實現供 暖效果的墊子，所述循環熱水一般是由通過小型加熱器來供應，並通過導管 輸送。
相對於現有的以內部安裝電熱線而實現供暖的電熱毯而言，這種熱水床 墊克服了電熱毯中的電熱線存在的固有缺陷，可有效防止電熱線產生的有害 電磁波和電熱線容易發生火災或觸電危險。
為了循環熱水床墊中的熱水管中的熱水，目前普遍採用的是在加熱器上 加設電機泵的方法，通過電機泵產生的壓力來推動熱水循環，然而，該方法 存在如下問題①由於電機泵是在髙溫環境下運行以進行熱水循環，因而很 容易出現故障，明顯降低了電機泵的使用壽命；②由於電機泵在運行過程中 會產生噪音，影響了人們安靜、平安的睡眠；③對於用戶在使用過程中不慎 摺疊或擠壓熱水管而導致阻礙熱水循環的情況，由於熱水循環被堵塞，電機 泵會產生超負荷，進一步降低了電機泵的使用壽命。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於熱水床墊的加熱器，實現熱水管中的熱水 循環，避免使用電機泵。
為達到上述發明目的，本發明採用的技術方案是 一種用於熱水床墊的 加熱器，包括殼體，殼體內設有熱水加熱罐和熱水儲藏罐；
所述熱水加熱罐的上部設有水補充口，水補充口處設有密封配合的上部 蓋；所述熱水加熱罐的底部兩端分別設有熱水回收端和熱水輸出端，所述熱 水回收端內設有止回閥；所述熱水加熱罐的內部設有第一水位感應器和電熱 器；
所述熱水儲藏罐的上部設有排氣埠；熱水儲藏罐的底部兩端分別設有熱水流入端和熱水供應端，所述熱水流入端內設有止回閥；所述熱水儲藏罐 的內部設有第二水位感應器；
所述熱水加熱罐的熱水輸出端和熱水儲藏罐的熱水流入端通過導管相
連通；
所述加熱器還設有控制電路，通過所述第一水位感應器和第二水位感應 器的信號控制所述電熱器的啟閉。
上文中，所述止回閥是現有技術，其目的是為了防止流體逆流。所述控 制電路與所述第一、二水位感應器電連接，主要用於控制電熱器的開關，並 連接報警燈和電源開關等其他常用部件，這是現有技術，例如，所述第一水 位感應器設有髙水位感應埠和低水位感應埠，所述髙水位感應埠處於 髙水位時設為ON狀態，處於低水位時設為OFF狀態，所述低水位感應埠 處於高水位時設為ON狀態，處於低水位時設為OFF狀態；第二水位感應器 達到在低水位時為ON狀態，在髙水位時為OFF狀態。 上述技術方案中，所述電熱器為棒形電熱器。 上述技術方案中，所述上部蓋和水補充口之間設有密封圈。 進一步的技術方案，所述熱水回收端上設有溫度感應器。所述溫度感應 器的作用是測定所回收的熱水的表面溫度，其輸出端與加熱器的控制電路電 連接，以控制加熱器的啟閉。
進一步的技術方案，所述電熱器的外圍設有隔音管。以隔斷開水過程中 出現的噪音。
上述技術方案中，所述加熱器還設有缺水報警裝置，並通過控制電路由 所述第一水位感應器和第二水位感應器信號控制。
本發明的熱水回收端和熱水供應端分別通過冷水回收管和熱水供應管 與熱水床墊中熱水管進、出口連通，從而構成完整的一套熱水床墊裝置。
本發明的工作原理如下①在加熱器內注滿水後，熱水加熱罐內的水開 始被電熱器加熱，隨著溫度的升髙，熱水加熱罐內逐漸產生水蒸氣，水蒸氣 進入熱水加熱罐上部的空氣層，隨著氣壓的增大，在氣壓作用下，熱水加熱 罐內的熱水通過熱水輸出端和導管、頂開止回閥後進入熱水儲藏罐內部，同 時，由於熱水加熱罐內蒸汽壓較大，其熱水回收端的止回閥被啟動而切斷熱 水回收端的通道，防止熱水流出，因此，熱水加熱罐內的熱水逐步進入熱水儲藏罐內，此時熱水儲藏罐內的空氣是通過其上部設置的排氣埠排出到外 部的，從而熱水加熱罐內的水位逐漸降至最低，熱水儲藏罐內的水位逐漸升 至最髙；②當熱水加熱罐內的水位降至低水位時，第一水位感應器的髙水位 感應埠和低水位感應埠均進入OFF狀態，電熱器電源被切斷，電熱器 停止加熱，隨著溫度的降低，熱水加熱罐內部的水蒸氣逐漸冷卻成水，熱水 加熱罐內氣壓急劇降低而進入真空狀態，出現強大的引力，將熱水回收端的 止回閥打開，將熱水床墊內的水通過熱水回收端吸入熱水加熱罐內，並逐漸 升至髙水位，同時，在真空引力作用下，熱水儲藏罐的熱水流入端的止回閥 被啟動，切斷熱水流入端的導管，存儲在熱水儲藏罐內的熱水被留在熱水儲 藏罐中；③由於熱水床墊內的水被吸入熱水加熱罐內，因而在熱水床墊內形 成真空，該真空狀態產生引力將熱水儲藏罐的熱水吸入到熱水床墊內，同時 熱水儲藏罐的水位逐漸降低至低水位，從而實現熱水循環；④當熱水床墊內 的水被吸入熱水加熱罐內，熱水加熱罐內的水位逐漸升高，當達到第一水位 感應器帶有髙水位時，高、低水位感應埠均進入ON狀態，另外，隨著熱 水儲藏罐的熱水被吸入熱水床墊內，熱水儲藏罐內的水位逐漸下降，當第二 水位感應器達到在低水位時為ON狀態，此時電熱器重新啟動，開始加熱熱 水加熱罐內的水，反覆上述熱水循環過程。
由於上述技術方案的採用，與現有技術相比，本發明具有如下優點
1. 本發明設置了熱水加熱罐和熱水儲藏罐，並在熱水加熱罐內設置電 熱器，利用加熱時熱水加熱罐中產生的蒸汽壓力把熱水壓到熱水儲藏罐，再 通過冷卻熱水加熱罐內的水蒸氣形成真空引力，將熱水床墊中的冷水吸入熱 水加熱罐，同時將熱水儲藏罐中的熱水吸入熱水床墊中，從而實現熱水床墊 內部的熱水管中的熱水循環；避免了電機泵的使用，徹底解決了電機泵帶來 的使用壽命短和噪音等問題。
2. 本發明設有熱水儲藏罐，其上部設有排氣埠，因此整個裝置是保 持在常壓狀態的，即使出現用戶不慎摺疊或擠壓熱水管而堵塞熱水循環的情 況，也能通過該排氣埠排除水或壓力，從而不會出現因蒸汽積壓而爆炸的 危險，大大提髙了安全性能。
3. 本發明設有缺水報警裝置，在熱水加熱罐的上部設有水補充口，因 而在裝置運行過程中出現缺水情況時，可立即發現並能方便的加水，保證裝置的正常運作，安全可靠。
4.本發明結構簡單，易於實現，適於推廣應用。


圖1為本發明實施例一的使用狀態示意圖2為本發明實施例一的剖視圖3為本發明實施例一中止回閥的立體結構示意圖； 圖4~7為本發明實施例一的工作狀態示意圖； 圖8為本發明實施例一的控制電路示意圖。
其中1、加熱器；2、熱水加熱罐；2a、隔音管；3、上部蓋；3a、密 封圈；4、水補充口； 5、止回閥；6、熱水回收端；7、熱水加熱罐；8、第 一水位感應器；8a、高水位感應埠； 8b、低水位感應埠 9、電熱器； 10、熱水儲藏罐；11、排氣埠； 12、止回閥；13、熱水流入端；14、熱水 供應端；15、第二水位感應器；16、導管；17、圓筒；18、閥門；18a、密 封圈；19、制動器；20、熱水床墊；21、冷水回收管；22、熱水供應管。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述 實施例一
參見附圖1 8所示， 一種用於熱水床墊的加熱器1，包括殼體，殼體內 設有熱水加熱罐2和熱水儲藏罐10;所述熱水加熱罐2的內部一處安裝上部 蓋3來打開或關閉水補充口 4，下部設有熱水回收端6和熱水輸出端7，熱 水回收端6內安裝有止回閥5;熱水加熱罐2內部安裝有第一水位感應器8 和附帶棒形電熱器9，所述第一水位感應器8帶有髙水位感應埠 8a和低水 位感應埠8b;所述熱水儲藏罐10的上部設有排氣埠 11,下部設有熱水 流入端13和熱水供應端14,所述熱水流入端13內設有止回閥12;熱水儲 藏罐10的內部設有第二水位感應器15;所述熱水加熱罐2的熱水輸出端7 和熱水儲藏罐10的熱水流入端13通過導管16相連通，所述加熱器還設有 控制電路，通過所述第一水位感應器8和第二水位感應器15的信號控制所 述電熱器9的啟閉。上文中，所述上部蓋3的作用是打開和關閉安裝在熱水加熱罐2上部的 水補充口4:在上部蓋3和水補充口 4之間可設置密封圈3a,以保持上部蓋 3和水補充口 4之間的密封狀態。
上述電熱器9一般使用棒形電熱器，在本實施列中，在熱水加熱罐2內 側底部安裝棒形電熱器，從而，在棒形電熱器加熱過程中，垂直安裝的棒形 電熱器下部熱水迅速升溫，不斷出現氣泡，可明顯減少氣泡而消除開水時的 噪音。另外，利用棒形電熱器進行加熱時，為了進一步隔斷開水過程中出現 的噪音，可追加安裝圓形管狀的隔音管2a。
上述第一水位感應器8和第二水位感應器15是現有技術，如浮動式水 位感應器，這些感應器是隨著水位髙低變化來實現開關。在熱水加熱罐2內 的第一水位感應器8設有髙水位感應埠 8a和低水位感應埠 8b,所述高 水位感應埠處於髙水位時設為ON狀態，處於低水位時設為OFF狀態，所 述低水位感應埠處於髙水位時設為ON狀態，處於低水位時設為OFF狀態； 熱水儲藏罐10內部的第二水位感應器15在低水位時為ON狀態，在髙水位 時為OFF狀態。
所述熱水加熱罐2下部的熱水回收端6和熱水儲藏罐10的熱水流入端 13上分別設有止回閥5、 12,該止回閥為單向閥，其目的是為了防止流體逆 流。在本實施例中，參見附圖3所示，在圓形管17內部安裝閥門18，閥門 18上部為十字形，下部套接有密封圈18a，在圓形管17的頂部設有十字形 截面制動器19，以防止閥門18脫離圓形管；由於閥門和制動器的截面均為 十字形，可大大減小流體阻抗，打開止回閥時，保證其內部熱水暢通。
所述導管16優選耐性熱橡皮管、合成樹脂或金屬材質的導管。
本實施例的控制電路示意圖如圖8所示，採用AC220V電源依次連接預 防電熱器過熱感應器和輸電感應器，最終連接至控制板上，在控制板上連接 有第一水位感應器的髙水位感應埠和低水位感應埠、電熱器、溫度感應 器、水不足感應器和第二水位感應器。該控制電路是現有技術，本領域技術 人員無需花費創造性勞動即可得出。
本發明的加熱器與熱水床墊的連接關係如下本實施例的熱水回收端6 和熱水供應端14分別通過冷水回收管21和熱水供應管22與熱水床墊的熱 水管進、出口連接，從而構成完整的一套熱水床墊裝置。本發明的工作原理如下
打開加熱器的電源開關，如果加熱器內沒有水時，即熱水加熱罐內的第 一水位感應器和熱水儲藏罐內部的第二水位感應器均處於低水位時，此時加 熱器的缺水報警燈將被點亮。
為了向加熱器內注水，如圖4所示，先打開上部蓋3,再分離連接在熱 水儲藏罐10的熱水供應端14的熱水供應管22,通過熱水供應管22向熱水 床墊20內部注水，此時的注水工具可採用現有的手動式水泵或特製注水器 當水灌滿熱水床墊20後，繼續注入的水會頂升熱水加熱罐2下部的熱水回 收端6內的止回閥5，從而進入熱水加熱罐2內部，即向熱水加熱罐2注水， 隨著熱水加熱罐2內水位的上升，第一水位感應器8的高水位感應埠 8a 和低水位感應埠 8b同時頂升而進入ON狀態，電熱器9開始工作；此時， 缺水報瞀燈熄滅，擰緊熱水加熱罐2的上部蓋3,使水補充口4進入密封狀 態；然後將熱水儲藏罐10的熱水供應端14和熱水供應管22連接起來，即 完成了加熱器的注水作業。
完成注水作業後，注入到熱水加熱罐2內的水開始被電熱器9加熱，隨 著溫度的升髙，熱水加熱罐2內逐漸產生水蒸氣，水蒸氣進入熱水加熱罐2 上部的空氣層，隨著氣壓的增大，在氣壓作用下，熱水加熱罐2內的熱水通 過熱水輸出端7和導管16、頂開止回閥12進入熱水儲藏罐10內部；此時熱 水儲藏罐10內的空氣是通過其上部設置的排氣埠 ll排出到外部的。參見 圖5所示，同時，由於熱水加熱罐2內部形成蒸汽壓時，其熱水回收端6的 止回閥5開始啟動而切斷熱水回收端6的通道，防止熱水流出。
隨著熱水加熱罐2內部的熱水在氣壓作用下輸送到熱水儲藏罐10內， 熱水加熱罐2內的水位逐步下降，當水位降至低水位時，第一水位感應器的 低水位感應埠 8b進入OFF狀態，電熱器9電源被切斷，電熱器停止加熱。 這時，安裝在熱水儲藏罐10內部的第二水位感應器15隨著熱水水位的上升 而進入OFF狀態。
如此，隨著第一水位感應器的低水位感應埠 8b進入OFF狀態或者第 二水位感應器15隨著熱水水位的上升而進入OFF狀態，電熱器9電源被切 斷，電熱器停止加熱。隨著溫度的降低，熱水加熱罐2內部的水蒸氣逐漸冷 卻成水，熱水加熱罐2內氣壓急劇降低而進入真空狀態，出現強大的引力，參見圖6所示，將止回閥5打開，將熱水床墊20內的水通過熱水回收端6 吸入熱水加熱罐2內；同時，在真空引力作用下，熱水儲藏罐10的熱水流 入端13的止回閥12被啟動，切斷熱水流入端13的導管，存儲在熱水儲藏 罐10內的熱水被排放到熱水流入端13。
由於熱水床墊20內的水被吸入熱水加熱罐2內，因而在熱水床墊20內 形成連鎖真空，該真空狀態產生引力將熱水儲藏罐10的熱水吸入到熱水床 墊20內，形成水循環，參見圖7所示。
隨著熱水床墊20內的水被吸入熱水加熱罐2內，熱水加熱罐2內的水 位逐漸升髙，當達到第一水位感應器8的髙水位時，商、低水位感應埠 8a、 8b均進入ON狀態，同時，隨著熱水儲藏罐10的熱水被吸入熱水床墊20內， 熱水儲藏罐10內的水位逐漸下降，當第二水位感應器15達到在低水位時為 ON狀態，此時電熱器9重新啟動，加熱熱水加熱罐2內的水，反覆上述熱 水循環過程。
在上述過程中，如果第二水位感應器15在低水位ON狀態，第一水位感 應器8在低水位感應埠 8b為OFF狀態時，缺水報警燈將被點亮，這與剛 開始注水時一樣，打開上部蓋3，分離熱水供應管22，通過熱水供應管22 向熱水床墊20內部注水。當然，此時的注水作業也可以在水補充口 4直接 注入。
此外，在熱水加熱罐2下部的熱水回收端6上連接的連接導管21外側 安裝熱水溫度感應器，測定所回收的熱水通過連接導管21時的表面溫度來 控制加熱器l，例如，當溫度達到35度時，就關閉電熱器9，當溫度降低至 35度以下時，再次啟動電熱器9。
權利要求
1. 一種用於熱水床墊的加熱器，包括殼體，其特徵在於殼體內設有熱水加熱罐(2)和熱水儲藏罐(10)；所述熱水加熱罐(2)的上部設有水補充口(4)，水補充口(4)處設有密封配合的上部蓋(3)；所述熱水加熱罐(2)的底部兩端分別設有熱水回收端(6)和熱水輸出端(7)，所述熱水回收端(6)內設有止回閥(5)；所述熱水加熱罐(2)的內部設有第一水位感應器(8)和電熱器(9)；所述熱水儲藏罐(10)的上部設有排氣埠(11)；熱水儲藏罐(10)的底部兩端分別設有熱水流入端(13)和熱水供應端(14)，所述熱水流入端(13)內設有止回閥(12)；所述熱水儲藏罐(10)的內部設有第二水位感應器(15)；所述熱水加熱罐(2)的熱水輸出端(7)和熱水儲藏罐(10)的熱水流入端(13)通過導管(16)相連通；所述加熱器還設有控制電路，通過所述第一水位感應器(8)和第二水位感應器(15)的信號控制所述電熱器(9)的啟閉。
2. 根據權利要求1所述的用於熱水床墊的加熱器，其特徵在於所述 電熱器(9)為棒形電熱器。
3. 根據權利要求1所述的用於熱水床墊的加熱器，其特徵在於所述 上部蓋(3)和水補充口(4)之間設有密封圈(3a)。
4. 根據權利要求1所述的用於熱水床墊的加熱器，其特徵在於所述 熱水回收端(6)上設有溫度感應器。
5. 根據權利要求1所述的用於熱水床墊的加熱器，其特徵在於所述 電熱器(9)的外圍設有隔音管(2a)。
6. 根據權利要求1所述的用於熱水床墊的加熱器，其特徵在於還設 有缺水報警裝置，並通過控制電路由所述第一水位感應器(8)和第二水位感應 器(15)信號控制。
全文摘要
本發明公開了一種用於熱水床墊的加熱器，包括殼體，殼體內設有熱水加熱罐和熱水儲藏罐，並在熱水加熱罐內設置電熱器，利用加熱時熱水加熱罐中產生的蒸氣壓力把熱水壓到熱水儲藏罐，再通過冷卻熱水加熱罐內的水蒸氣形成真空引力，將熱水床墊中的冷水吸入熱水加熱罐，同時將熱水儲藏罐中的熱水吸入熱水床墊中，從而實現熱水床墊內部的熱水管中的熱水循環；避免使用電機泵，徹底解決了電機泵帶來的使用壽命短和噪音等問題。本發明的整個裝置是保持在常壓狀態的，即使出現用戶不慎摺疊或擠壓熱水管而堵塞熱水循環的情況，也能通過該排氣埠排除水或壓力，從而不會出現因蒸氣積壓而爆炸的危險，大大提高了安全性能。
文檔編號F24H9/20GK101435623SQ200810185489
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月5日 優先權日2008年12月5日
發明者李承福 申請人:李承福