本發(fā)明涉及一種利用水蒸汽推動水循環(huán)流動傳熱的熱能水循環(huán)系統(tǒng),特別涉及水熱毯、墊、被褥、箱、袋、服裝、鞋帽、披肩、護腰、護頸、護肘、護腕、護腿、護膝、護腳踝,水熱療箱、水熱療袋、水熱療毯、墊,水熱取暖器、水熱床、水熱床板、水熱炕、水熱炕板、水暖炕板、水熱地暖、水熱地板、水熱地面、水熱墻等熱能水循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
中國專利號:201110200320.8,授權(quán)公告號:CN 102865619B,授權(quán)公告日:2016.5.25,發(fā)明名稱:熱能水自循環(huán)系統(tǒng)。該專利工作時,加熱筒(加熱容器)加熱水產(chǎn)生水蒸汽膨脹并推動其內(nèi)的水流動,水蒸汽進入出水連接管散熱,液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力,將儲水箱內(nèi)的水通過單向閥吸入加熱筒(加熱容器)內(nèi),如此循環(huán)傳熱。
在上述循環(huán)過程中,出水連接管必須向外界散熱,使其內(nèi)的水蒸汽液化而產(chǎn)生回吸力,才能回水,實現(xiàn)循環(huán)傳熱。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供一種不需向外界散熱就能夠回水循環(huán)傳熱的水熱毯、墊、被褥、箱、袋、服裝、鞋帽、披肩、護腰、護頸、護肘、護腕、護腿、護膝、護腳踝,水熱療箱、水熱療袋、水熱療毯、墊,水熱取暖器、水熱床、水熱炕、水暖炕板、水熱地暖、水熱地板、水熱地面、水熱墻等熱能水循環(huán)系統(tǒng)。
本發(fā)明包括:儲水箱、加熱容器、電熱元件、出水連接管、進水連接管、散熱體;散熱體內(nèi)設(shè)水通道;電熱元件與加熱容器相結(jié)合;加熱容器下部與出水連接管相通,出水連接管又與水通道相通,水通道又與進水連接管相通,進水連接管又與儲水箱相通;其特征在于:所述電熱元件設(shè)于加熱容器側(cè)壁;還包括腔體,該腔體設(shè)于所述加熱容器內(nèi),該腔體與所述儲水箱相通,在所述腔體上設(shè)有供水口,腔體通過供水口與所述加熱容器相通;還包括止回裝置,所述儲水箱通過止回裝置、腔體與所述加熱容器相通。
工作時,電熱元件將加熱容器側(cè)壁加熱,使加熱容器溫度上升,加熱容器內(nèi)水體側(cè)面的少量水快速沸騰產(chǎn)生水蒸汽并膨脹,產(chǎn)生壓力,止回裝置關(guān)閉,水蒸汽推動加熱容器內(nèi)的水迅速運動,將加熱容器內(nèi)的水由上至下推出,水經(jīng)出水連接管、水通道、進水連接管向儲水箱內(nèi)流動,當(dāng)加熱容器內(nèi)的水排空,加熱容器內(nèi)充滿了水蒸汽,此時,腔體內(nèi)的水吸收蒸汽的熱量,使水蒸汽液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力,由于出水連接管、水通道、進水連接管的阻力作用,使止回裝置開啟,將儲水箱內(nèi)的水通過止回裝置、腔體吸入加熱容器內(nèi)。如此循環(huán)傳熱供暖。
上述循環(huán)過程中,當(dāng)加熱容器加熱水時,使加熱容器內(nèi)水體側(cè)壁的少量水迅速沸騰產(chǎn)生水蒸汽,此時,腔體內(nèi)的水還沒有來得及被加熱,水蒸汽就迅速將加熱容器內(nèi)的水由上至下推出,這時,加熱容器內(nèi)充滿蒸汽,腔體內(nèi)的水吸收加熱容器內(nèi)水蒸汽的熱量,使水蒸汽迅速液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力,將儲水箱內(nèi)的水通過腔體向加熱容器內(nèi)吸入,儲水箱內(nèi)的水通過腔體向加熱容器內(nèi)吸入的過程中,經(jīng)過腔體內(nèi)的水流,進一步吸收加熱容器內(nèi)的熱量,使加熱容器內(nèi)的水蒸汽進一步持續(xù)液化,產(chǎn)生更大持續(xù)的回吸力,這樣,加熱容器內(nèi)吸入大量的水,使其更良好的回水,實現(xiàn)更好循環(huán)傳熱供暖。
為進一步完善本發(fā)明,所述儲水箱設(shè)于高于加熱容器位置。這樣,向儲水箱內(nèi)注水時,儲水箱內(nèi)的水由高至低會自動流入加熱容器內(nèi)。
為進一步完善本發(fā)明,所述止回裝置設(shè)于腔體上的供水口處。這樣,結(jié)構(gòu)更緊湊、合理。
為進一步完善本發(fā)明,所述加熱容器為管狀或筒狀,立式設(shè)置。這樣,加熱容器內(nèi)水體上部側(cè)面的少量水迅速沸騰產(chǎn)生水蒸汽,由上至下快速推動水運動,使加熱時間變短、出水溫度低、出水速度快,使其工作效率進一步提高。
為進一步完善本發(fā)明,增設(shè)回水連接管,通過該回水連接管、所述止回裝置、腔體將所述儲水箱與加熱容器相連通。這樣,更易安裝、制造。
為進一步完善本發(fā)明,在所述加熱容器與出水連接管之間增設(shè)蒸汽管,通過該蒸汽管將所述加熱容器與出水連接管相連通。這樣,可以更好的容納水蒸汽,并且水蒸汽可進入蒸汽管內(nèi),將加熱水時產(chǎn)生的不能還原為水的氣體攜帶入并存留在蒸汽管內(nèi),下次循環(huán)時被水流帶走進入儲水箱內(nèi),向大氣排出。
為進一步完善本發(fā)明,還包括蓄能換熱器,其內(nèi)設(shè)有換熱通道;所述加熱容器下部與蓄能換熱器內(nèi)的換熱通道相連通,來自于加熱容器內(nèi)的水和水蒸汽通過蓄能換熱器內(nèi)的換熱通道進行熱交換;所述換熱通道又與出水連接管一端相連通,使所述加熱容器通過換熱通道與出水連接管相連通;所述蓄能換熱器為金屬塊,內(nèi)設(shè)換熱通道形成。這樣,電熱元件將加熱容器側(cè)壁加熱,使加熱容器內(nèi)水體上部側(cè)面的少量水快速沸騰產(chǎn)生水蒸汽并膨脹(此時加熱容器內(nèi)水體溫度較低),水蒸汽迅速推動加熱容器內(nèi)的水由上至下運動并進入蓄能換熱器內(nèi)(加熱容器內(nèi)較低溫度的水進入蓄能換熱器內(nèi)進行熱交換,使蓄能換熱器溫度與出水溫度相一致),當(dāng)加熱容器內(nèi)的水排空后,加熱容器內(nèi)加熱壁上沾有的少量水也變?yōu)樗羝S后也進入蓄能換熱器內(nèi),并與蓄能換熱器進行熱交換,水蒸汽釋放出熱量,與此同時,蓄能換熱器吸入該熱量并存儲,當(dāng)回水時,回入到蓄能換熱器內(nèi)的水又使蓄能換熱器溫度降低(蓄能換熱器將熱能向水中釋放),當(dāng)下次再出水時,來自加熱容器內(nèi)的較低溫度的水經(jīng)過蓄能換熱器,蓄能換熱器再次將熱能向水中釋放,將蓄能換熱器溫度進一步降低,隨后來自加熱容器內(nèi)的蒸汽進入蓄能換熱器,再與蓄能換熱器進行熱交換,水蒸汽釋放熱量,蓄能換熱器吸收水蒸汽的熱量,使水蒸汽液化。這樣,蓄能換熱器內(nèi)的水蒸汽直接被液化,并且通過蓄能換熱器將來自加熱容器內(nèi)的水蒸汽、水,進行熱交換,同時蓄能換熱器向外界散熱,從而保持長時間持續(xù)不斷的回吸力,吸入大量的涼水進入加熱容器內(nèi)并與加熱容器內(nèi)的水蒸汽混合,使加熱容器內(nèi)的水蒸汽全部液化,產(chǎn)生巨大吸力,實現(xiàn)完全回水,這樣,使其能夠良好回水,水循環(huán)效率高。
在上述循環(huán)過程中,進入到蓄能換熱器內(nèi)的水蒸汽與之進行熱交換,同時蓄能換熱器向外界散熱,并且蓄能換熱器不斷的吸收大量的熱,水蒸汽不斷的釋放出大量的熱,使水蒸汽不斷的液化,體積變小,長時間不斷產(chǎn)生較大的回吸力,使水長時間不斷吸入加熱容器內(nèi),并與其內(nèi)的水蒸汽混合,使水蒸汽全部液化,實現(xiàn)完全回水,使其能夠良好回水。這樣,回水量大,出水量也大,使水循環(huán)量變大,效率更高。
為進一步完善本發(fā)明,所述換熱通道橫截面積小于28平方毫米。這樣,回水時,進入到換熱通道內(nèi)的涼水不會將其內(nèi)的水蒸汽同時液化,而是沿著換熱通道依次液化,從而避免劇烈震動,產(chǎn)生噪音。
本發(fā)明由于電熱元件設(shè)于加熱容器側(cè)壁;還包括腔體,該腔體設(shè)于加熱容器內(nèi),該腔體與儲水箱相通,在腔體上設(shè)有供水口,腔體通過供水口與加熱容器相通;還包括止回裝置,儲水箱通過止回裝置、腔體與加熱容器相通。當(dāng)加熱容器加熱水時,使加熱容器內(nèi)水體側(cè)壁的少量水迅速沸騰產(chǎn)生水蒸汽,此時,腔體內(nèi)的水還沒有來得及被加熱,水蒸汽就迅速將加熱容器內(nèi)的水由上至下推出,這時,加熱容器內(nèi)充滿蒸汽,腔體內(nèi)的水吸收加熱容器內(nèi)水蒸汽的熱量,使水蒸汽迅速液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力,將儲水箱內(nèi)的水通過腔體吸入加熱容器內(nèi),這樣,本發(fā)明不需向外界散熱就能夠回水循環(huán)傳熱,使其工作效率進一步提高,消費者更能接受該產(chǎn)品,更易推廣普及。
附圖說明
圖1-6為本發(fā)明實施方式結(jié)構(gòu)示意圖。其中:
圖6本發(fā)明中散熱體為毯、墊、被褥體時,水通道一種排布結(jié)構(gòu)圖。
圖1-6中箭頭所示為水流運動及止回裝置方向。
具體實施方式
圖1-6所示,儲水箱1與大氣相通;散熱體8內(nèi)設(shè)水通道10;電熱元件5與加熱容器6相結(jié)合;加熱容器6下部與出水連接管9相通,出水連接管9又與水通道10相通,水通道10又與進水連接管11相通,進水連接管11又與儲水箱1相通;電熱元件5設(shè)于加熱容器6側(cè)壁;還包括腔體3,該腔體3設(shè)于加熱容器6內(nèi),該腔體3與儲水箱1相通,在腔體3上設(shè)有供水口16,腔體3通過供水口16與加熱容器6相通;還包括止回裝置2,儲水箱1通過止回裝置2、腔體3與加熱容器6相通。
工作時,電熱元件5將加熱容器6側(cè)壁加熱,使加熱容器6溫度上升,加熱容器6內(nèi)水體側(cè)面的少量水快速沸騰產(chǎn)生水蒸汽并膨脹產(chǎn)生壓力,止回裝置2關(guān)閉,水蒸汽推動加熱容器6內(nèi)的水迅速運動,將加熱容器6內(nèi)的水由上至下推出,水經(jīng)出水連接管9、水通道10、進水連接管11向儲水箱1內(nèi)流動,當(dāng)加熱容器6內(nèi)的水排空,加熱容器6內(nèi)充滿了水蒸汽,此時,腔體3內(nèi)的水吸收蒸汽的熱量,使水蒸汽迅速液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力,由于出水連接管9、水通道10、進水連接管11的阻力作用,使止回裝置2開啟,將儲水箱1內(nèi)的水通過止回裝置2、腔體3吸入加熱容器6內(nèi)。如此循環(huán)傳熱供暖。
上述循環(huán)過程中,當(dāng)加熱容器6加熱水時,使加熱容器6內(nèi)水體側(cè)壁的少量水迅速沸騰產(chǎn)生水蒸汽,此時,腔體3內(nèi)的水還沒有來得及被加熱,水蒸汽就迅速將加熱容器6內(nèi)的水由上至下推出,這時,加熱容器6內(nèi)充滿蒸汽,腔體3內(nèi)的水吸收加熱容器6內(nèi)水蒸汽的熱量,使水蒸汽迅速液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力,將儲水箱1內(nèi)的水通過腔體3向加熱容器6內(nèi)吸入,儲水箱1內(nèi)的水通過腔體3向加熱容器6內(nèi)吸入的過程中,經(jīng)過腔體3內(nèi)的水流,進一步吸收加熱容器6內(nèi)的熱量,使加熱容器6內(nèi)的水蒸汽進一步持續(xù)液化,產(chǎn)生更大持續(xù)的回吸力,這樣,加熱容器6內(nèi)吸入大量的水,使其更良好的回水,實現(xiàn)更好循環(huán)傳熱供暖。
圖1-3所示,儲水箱1設(shè)于高于加熱容器6位置。這樣,向儲水箱1內(nèi)注水時,儲水箱1內(nèi)的水由高至低會自動流入加熱容器6內(nèi)。
圖2-5所示,止回裝置2設(shè)于腔體3上的供水口16處。這樣,結(jié)構(gòu)更緊湊、合理。
圖1、3、5所示,加熱容器6為管狀或筒狀,立式設(shè)置。這樣,加熱容器6內(nèi)水體上部側(cè)面的少量水迅速沸騰產(chǎn)生水蒸汽,由上至下快速推動水運動,使加熱時間變短、出水溫度低、出水速度快,使其工作效率進一步提高。
圖4、5所示,增設(shè)回水連接管15,通過該回水連接管15、止回裝置2、腔體3將儲水箱1與加熱容器6相連通。這樣,更易安裝、制造。
圖1、3、4所示,在加熱容器6、蓄能換熱器18與出水連接管9之間增設(shè)蒸汽管20,通過該蒸汽管20將加熱容器6與出水連接管9相連通。這樣,可以更好的容納水蒸汽,并且水蒸汽可進入蒸汽管20內(nèi),將加熱水時產(chǎn)生的不能還原為水的氣體攜帶入并存留在蒸汽管20內(nèi),下次循環(huán)時被水流帶走進入儲水箱1內(nèi),向大氣排出。蒸汽管20材質(zhì)為紫銅。這樣,更易散熱、回水。并且起到排氣、消音作用。
圖3-5所示,蓄能換熱器18其內(nèi)設(shè)有換熱通道22;加熱容器6下部與蓄能換熱器18內(nèi)的換熱通道22相連通,來自于加熱容器6內(nèi)的水和水蒸汽通過蓄能換熱器18內(nèi)的換熱通道22進行熱交換;換熱通道22又與出水連接管9一端相連通,使加熱容器6通過換熱通道22與出水連接管9相連通;蓄能換熱器18為金屬塊,內(nèi)設(shè)換熱通道22形成。這樣,電熱元件5將加熱容器6側(cè)壁加熱,使加熱容器6內(nèi)水體上部側(cè)面的少量水快速沸騰產(chǎn)生水蒸汽并膨脹(此時加熱容器6內(nèi)水體溫度較低),水蒸汽迅速推動加熱容器6內(nèi)的水由上至下運動并進入蓄能換熱器18內(nèi)(加熱容器6內(nèi)較低溫度的水進入蓄能換熱器18內(nèi)進行熱交換,使蓄能換熱器18溫度與出水溫度相一致),當(dāng)加熱容器6內(nèi)的水排空后,加熱容器6內(nèi)加熱壁上沾有的少量水也變?yōu)樗羝S后也進入蓄能換熱器18內(nèi),并與蓄能換熱器18進行熱交換,水蒸汽釋放出熱量,與此同時,蓄能換熱器18吸入該熱量并存儲,當(dāng)回水時,回入到蓄能換熱器18內(nèi)的水又使蓄能換熱器18溫度降低(蓄能換熱器18將熱能向水中釋放),當(dāng)下次再出水時,來自加熱容器6內(nèi)的較低溫度的水經(jīng)過蓄能換熱器18,蓄能換熱器18再次將熱能向水中釋放,將蓄能換熱器18溫度進一步降低,隨后來自加熱容器6內(nèi)的蒸汽進入蓄能換熱器18,再與蓄能換熱器18進行熱交換,水蒸汽釋放熱量,蓄能換熱器18吸收水蒸汽的熱量,使水蒸汽液化。這樣,蓄能換熱器18內(nèi)的水蒸汽直接被液化,并且通過蓄能換熱器18將來自加熱容器6內(nèi)的水蒸汽、水,進行熱交換,同時蓄能換熱器18向外界散熱,從而保持長時間持續(xù)不斷的回吸力,吸入大量的涼水進入加熱容器6內(nèi)并與加熱容器6內(nèi)的水蒸汽混合,使加熱容器6內(nèi)的水蒸汽全部液化,產(chǎn)生巨大吸力,實現(xiàn)完全回水,這樣,使其能夠良好回水,水循環(huán)效率高。
在上述循環(huán)過程中,進入到蓄能換熱器18內(nèi)的水蒸汽與之進行熱交換,同時蓄能換熱器18向外界散熱,并且蓄能換熱器18不斷的吸收大量的熱,水蒸汽不斷的釋放出大量的熱,使水蒸汽不斷的液化,體積變小,長時間不斷產(chǎn)生較大的回吸力,使水長時間不斷吸入加熱容器6內(nèi),并與其內(nèi)的水蒸汽混合,使水蒸汽全部液化,實現(xiàn)完全回水,使其能夠良好回水。這樣,回水量大,出水量也大,使水循環(huán)量變大,效率更高。
圖3-5所示,換熱通道22橫截面積小于28平方毫米。這樣,回水時,進入到換熱通道22內(nèi)的涼水不會將其內(nèi)的水蒸汽同時液化,而是沿著換熱通道22依次液化,從而避免劇烈震動,產(chǎn)生噪音。
圖2-4所示,在加熱容器6上設(shè)溫控裝置13。這樣,當(dāng)各種原因引起的加熱容器6溫度過高時,該溫控裝置13可斷開電源,溫度下降時再接通電源。溫控裝置13斷電溫度可設(shè)定在100℃-150℃之間,具體可設(shè)為100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃,以115℃-135℃為最佳,具體可為115℃、120℃、125℃、130℃。另外該溫控裝置13也可實現(xiàn)另一項功能,當(dāng)加熱容器6加熱水產(chǎn)生水蒸汽,推動水流動時或流動停止時,該溫控裝置13斷開電源,待水蒸汽散熱、液化、產(chǎn)生回吸力,回水時或回水后,該溫控裝置13再接通電源,使水如此周而復(fù)始循環(huán)傳熱,即,控電循環(huán)模式。
本發(fā)明中,加熱容器6由鋁或鋁合金材料制成,電熱元件5采用PTC電熱元件加熱。這樣,快速升溫、快速傳熱、使其更好循環(huán)傳熱,工作效率更高。加熱容器6可以是圓管狀也可以是方管狀,一般其是內(nèi)圓外方,其內(nèi)徑一般6mm-30mm,長度10mm-300mm;當(dāng)功率在600W以下時,內(nèi)徑最適宜10mm-16mm最好,長度在30mm-150mm為好。
本發(fā)明中,回水:是指腔體3在加熱容器6內(nèi)吸收蒸汽中的熱量,使水蒸汽液化,產(chǎn)生回吸力,或者加熱容器6、蓄能換熱器18、蒸汽管20、出水連接管9內(nèi)的水蒸汽,散熱或換熱而冷凝,液化,體積變小,產(chǎn)生回吸力(負壓),將儲水箱1內(nèi)的水通過回水連接管15、止回裝置2、腔體3吸入加熱容器6、蓄能換熱器18、蒸汽管20、出水連接管9內(nèi)的過程。
本發(fā)明中,水通道10可由水管構(gòu)成,也可在散熱體8內(nèi)設(shè)密封通道形成。制造水熱毯、墊、被褥、護肩、熱療服等產(chǎn)品,水通道10為管時,其內(nèi)徑為3mm-8mm,最佳內(nèi)徑為3.5mm、3.8mm、4mm、4.5mm、5mm。具體可為內(nèi)徑3.5mm外徑5mm、內(nèi)徑4mm外徑6mm。
本發(fā)明中,散熱體8是指散熱部分,具體可以是毯、墊、被褥、箱、袋、服裝、鞋帽、披肩、護腰、護頸、護肘、護腕、護腿、護膝、護腳踝、散熱器、床、床板、炕、炕板、地板、地面、墻等。
圖1-6中,散熱體8為毯、墊、被褥體。
圖6中,水通道10在散熱體8上的排布方式為一種并聯(lián)方式,但并不限于此,可以是任何的并聯(lián)或串聯(lián)方式的排布。
本發(fā)明中,止回裝置2可設(shè)在儲水箱1與加熱容器6相連通的水路上的任意位置,具體止回裝置2可設(shè)于儲水箱1內(nèi)部或儲水箱1外部;也可設(shè)于儲水箱1殼壁上;也可設(shè)于加熱容器6內(nèi);也可設(shè)于加熱容器6外;也可設(shè)于回水連接管15上。
本發(fā)明中,止回裝置2是指:包括單向閥、止回閥等,具有一切止回功能的裝置。