專利名稱：氣體控制/封閉閥和使用該氣體閥的溫水自動流通裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體控制閥、氣體封閉閥以及使用所述閥的自動溫水流通器，尤其涉及使用彈簧的彈力和蒸汽壓力響應(yīng)于溫度變化從而自動控制和封閉氣體的氣體控制閥和氣體封閉閥，并且涉及一種自動溫水流通器，該流通器使用氣體控制閥和氣體封閉閥響應(yīng)于蒸發(fā)器的內(nèi)部溫度變化控制蒸汽的供給，并且使用由蒸發(fā)器的內(nèi)部蒸汽壓力開啟和關(guān)閉的閥自動產(chǎn)生和流通溫水，并且只使用氣體作為熱源而不使用流通泵或其他裝置，從而使溫水連續(xù)地供給至加熱器，諸如地板、床罩、毯子、車座、地板下加熱器等以及用于物理治療的熱墊，尤其可使用可攜帶氣體作為熱源從而方便地產(chǎn)生并向加熱器供給溫水。
背景技術(shù)：
在將熱量供給至地板、熱墊等的傳統(tǒng)方式中，通常使用電力，進行電加熱的傳統(tǒng)毯子、地板或熱墊可有效地作為提供局部加熱的多種方法之一。
不過，由于電加熱器使用電加熱線作為加熱源，所以會產(chǎn)生有害于人體的電磁波。研究表明，對人體有效的電磁波的最小強度在2mG與4mG之間?？紤]這一因素，從電加熱器產(chǎn)生的電磁波的強度范圍從50mG到超過1,000mG的值。
如上所述，由于傳統(tǒng)電加熱器的缺點在于其對人體有害，所以孕婦、哺乳的母親以及正常人的使用都受到限制。為了解決上述問題，本專利申請的申請人于2003年10月15日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交了一份韓國專利申請，名稱為“自動溫水流通器”(申請?zhí)?0-2003-0071615)。
由于該專利申請中的自動溫水流通器可解決上述問題并且不會對健康造成影響，但是該專利申請使用電加熱器作為熱源產(chǎn)生并流通熱水，所以該自動溫水流通器難于室外操作，諸如在野營地區(qū)、娛樂公園等，因為這里難于供應(yīng)電力?？紤]到這一問題，本專利申請的申請人已經(jīng)研發(fā)了一種自動溫水流通器，用于在不使用電力的情況下自動產(chǎn)生并且流通溫水。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，本發(fā)明鑒于上述問題而作出，本發(fā)明的目的是提供一種氣體控制閥和氣體封閉閥，其中閥活塞在彈性力和蒸汽壓力的作用下自動地上下移動從而自動地控制氣體量或者封閉氣體。
本發(fā)明的另一目的是提供一種自動溫水流通器，用于使用上述氣體控制閥和上述氣體封閉閥調(diào)整蒸發(fā)器的溫度，在不使用分離動力源的情況下、通過利用蒸發(fā)器中的水被轉(zhuǎn)化為蒸汽時產(chǎn)生的蒸汽壓力變化以及根據(jù)蒸汽壓力變化自動地開啟和關(guān)閉的閥連續(xù)地產(chǎn)生和供給溫水，能夠保證安全并且實現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低，由于可方便地將溫水供給至各加熱器，即使在戶外的情況下，使用可攜帶的氣體作為熱源用于產(chǎn)生和流通溫水。
技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述和其他目的可通過提供一種氣體控制閥來實現(xiàn)，該氣體控制閥，包括中空閥殼體，該殼體包括形成在其上側(cè)的進氣口，形成在其側(cè)面的排氣口，具有窄上側(cè)和寬下側(cè)的上部傾斜端，以及凸出的中間側(cè)；閥活塞，該活塞被插入所述閥殼體從而向上和向下移動，用于密封所述閥殼體與所述閥活塞之間的空間的O形環(huán)與所述閥活塞連接；壓縮彈簧，該彈簧插入所述閥活塞與所述凸出中間側(cè)之間的空間，從而施加力以推動所述閥活塞向下；以及換熱器，該換熱器安裝在所述閥殼體的底部，用于增加蒸汽壓力從而向所述閥活塞施加力以將其向上推動，從而使所述氣體控制閥響應(yīng)于傳遞至所述換熱器的熱自動地調(diào)節(jié)所述氣體量。
本發(fā)明也提供一種氣體封閉閥，該氣體封閉閥包括中空閥殼體，該殼體包括形成在其側(cè)部的排氣口，形成在所述排氣口下方的進氣口，以及凸出的中間側(cè)；閥活塞，該活塞被插入所述閥殼體從而向上和向下移動，用于密封所述閥殼體與所述閥活塞之間的空間的O形環(huán)與所述閥活塞連接；壓縮彈簧，該彈簧插入所述閥活塞與所述凸出中間側(cè)之間的空間，從而施加力以推動所述閥活塞向下；以及換熱器，該換熱器安裝在所述閥殼體的底部，用于增加蒸汽壓力從而向所述閥活塞施加力以將其向上推動，從而使所述氣體封閉響應(yīng)于傳遞至所述換熱器的熱自動地封閉氣體。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述和其他目的可通過提供一種自動溫水流通器實現(xiàn)，該溫水流通器包括流通循環(huán)，形成為使得蓄水器通過供給管道連接于蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器通過排放管道連接于換熱器，所述蓄水器通過流通管道連接于所述換熱器；中空燃燒室，該燃燒室設(shè)置在所述蒸發(fā)器的下側(cè)并且具有朝向所述蒸發(fā)器外部凸出的兩側(cè)；氣體供給與點燃裝置，用于將所述氣體供給至所述燃燒室的內(nèi)部并且燃燒所述氣體從而加熱所述蒸發(fā)器中的水；以及分別設(shè)置在所述供給管道和所述排出管道中的供給閥和排放閥，所述閥響應(yīng)于所述蒸發(fā)器的內(nèi)部壓力自動地開啟和關(guān)閉。
優(yōu)選地，所述氣體供給與點燃裝置包括主噴嘴，該噴嘴設(shè)置于所述燃燒室中并且通過主氣體管道連接于氣體容器從而噴出所供給的氣體；引導(dǎo)點火器，用于點燃從所述主噴嘴噴出的氣體；以及氣體控制閥，設(shè)置在所述主氣體管道中，用于根據(jù)所述蒸發(fā)器的溫度自動地控制待供給到所述主噴嘴的氣體量。
該氣體供給和燃燒裝置還包括氣體封閉閥，該閥安裝在所述主氣體管道中，順序地連接于所述氣體控制閥，用于自動地根據(jù)所述蒸發(fā)器的溫度封閉待供給至所述主噴嘴的氣體。
所述燃燒室包括形成在所述燃燒室上部外圓周的凸出端部；以及進氣口，連接于所述燃燒室的兩端，氣體燃燒所需的空氣通過該口導(dǎo)入。
所述引導(dǎo)點火器包括引導(dǎo)噴嘴，該噴嘴連接于從所述主氣體管道分支出來并且安裝在所述主噴嘴附近的引導(dǎo)供給管道，并且包括連接于引導(dǎo)開關(guān)的引導(dǎo)點火器，從而使所述引導(dǎo)噴嘴在燃燒時點燃從所述主噴嘴噴出的氣體。
所述蓄水器包括開口，用于打開所述蓄水器的上側(cè)的一部分；設(shè)置在所述開口處的開啟和關(guān)閉裝置，并具有換氣孔；以及空氣包，安裝在所述開啟和關(guān)閉裝置中，用于密封所述開口并且由于所述蓄水器的內(nèi)部壓力與所述開口的外部壓力之間的壓力差進行緊縮和膨脹。
所述空氣包設(shè)置在所述開啟和關(guān)閉裝置的上或下表面上。
使用氣體控制/封閉閥的自動溫水流通器的特征在于所述空氣包容納水。
有利效果如上所述，由于根據(jù)本發(fā)明的氣體控制閥和氣體封閉閥在從外部傳送的熱量的作用下自動地調(diào)節(jié)氣體量以及封閉氣體，所以氣體控制閥和氣體封閉閥有用地作為控制器和安全裝置，用于使用氣體作為熱源控制各種裝置中的氣體供給。
而且，自動溫水流通器使用氣體控制閥和氣體封閉閥作為溫度調(diào)節(jié)器和安全裝置，使用由蒸發(fā)器中的水轉(zhuǎn)化為蒸汽時產(chǎn)生的蒸汽壓力并且響應(yīng)于蒸汽壓力變化自動開啟和關(guān)閉的閥，從而在不使用分離驅(qū)動動力的情況下使自動水流通器連續(xù)地產(chǎn)生并且流通溫水，并且不會產(chǎn)生健康問題。因此，自動溫水流通器可安全并且方便地用于加熱日常用品中，諸如毯子、地毯、地板，并且為使用電加熱器近距離加熱以及不能使用馬達泵的微生物實驗室工作提供熱源，也可用于醫(yī)療儀器。尤其，由于根據(jù)本發(fā)明的自動溫水流通器使用可攜帶氣體作為熱源用于產(chǎn)生并且流通溫水，所以自動溫水流通器可向各種加熱器提供溫水，即使是在難于使用電力的室外情況下。
本發(fā)明的上述或其他目的、特征或其他優(yōu)勢將結(jié)合附圖從隨后的詳細說明書中更加清楚地得以了解，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的氣體控制閥的結(jié)構(gòu)和開啟與關(guān)閉狀態(tài)的示意性視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的氣體封閉閥的結(jié)構(gòu)和開啟與關(guān)閉狀態(tài)的示意性視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的使用氣體閥的自動溫水流通器的整體結(jié)構(gòu)的示意性視圖；圖4、5和6是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于自動溫水流通器的供給閥和排放閥的示意性視圖；圖7和8是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自動溫水流通器的燃燒室的示意性視圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于自動溫水流通器的氣體供給器和點燃裝置的示意性視圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于自動溫水流通器的蓄水器的透視圖；圖11和12示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于自動溫水流通器的使用空氣包(air pack)的壓力調(diào)節(jié)器的實例。
具體實施例方式
在下文中，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自動溫水流通器將參照附圖進行詳細說明。
應(yīng)該理解，附圖只是為了示意性地說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的目的，附圖以及參照附圖的說明書并不限制本發(fā)明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的氣體控制閥10的結(jié)構(gòu)和開啟與關(guān)閉狀態(tài)的示意性視圖。如圖所示，空氣控制閥10包括閥殼體10a、進氣口10b、排氣口10c、閥活塞10d、壓縮彈簧10e和換熱板10f。
閥殼體10a的形狀為使閥殼體10a的剖面面積從閥殼體10a的上側(cè)向中間側(cè)逐漸增加從而形成斜坡和中間側(cè)凸起，以使得從中間側(cè)到下側(cè)的剖面面積為恒定，并且其內(nèi)部為中空的。
導(dǎo)入氣體的進氣口10b形成在閥殼體10a的上側(cè)，排出氣體的排氣口10c形成在斜坡部分中。
閥活塞10d被插入閥殼體10a中從而使閥活塞10d被插入壓縮彈簧10d以施加力向下推動閥活塞10d，換熱板10f安裝在閥殼體10a的底部，也就是，閥活塞10d的下側(cè)，從而施加力以向上推動閥活塞10d。
這里，預(yù)定量的水填入換熱板10f與閥活塞10d之間的空間，從而在外部熱量通過換熱板10f傳遞至水中時將水變?yōu)檎羝⑶耶a(chǎn)生預(yù)定的蒸汽壓力。因此，閥活塞10d由于蒸汽壓力而被向上推動。
氣體控制閥10的自動操作將在下文進行詳細描述。氣體控制閥10安裝為與用作熱源的裝置接觸，從而使熱量容易地通過安裝在閥殼體10a底部上的換熱板10f傳遞于此。
由于形成在閥活塞10d與換熱器板10f之間的蒸汽壓力在用作熱源的裝置的溫度低時也較低，所以閥活塞10d被壓縮彈簧10e的彈性力降低，從而開啟氣體控制閥。
換句話說，如圖所示，由于在閥活塞10d與閥殼體10a之間具有氣體流過的足夠空間，那么通過進氣口10b導(dǎo)入該空間的氣體通過排氣口10c被排出。
當(dāng)氣體控制閥10被開啟并且由于供給的氣體而使熱源被加熱且其溫度增加并且超過100攝氏度時，閥活塞10d與換熱板10f之間的水由于從熱源傳遞至換熱板10f的熱量而被轉(zhuǎn)化為蒸汽，從而形成蒸汽壓力，并且閥活塞10d壓縮該壓縮彈簧10e并且由于蒸汽壓力的力而上升。
如上所述，當(dāng)閥活塞10d持續(xù)上升時，通過進氣口10b導(dǎo)入的氣體所流過的空間逐漸變窄，排氣量也被減小。當(dāng)用作熱源的裝置的溫度由于供給氣體的量減小而減小時，由蒸汽壓力施加的力小于壓縮彈簧10e的力并且閥活塞10d下降。因此，供給氣體的量被再次增加從而使供給氣體的量根據(jù)用作熱源的裝置的溫度進行自動調(diào)整。
如果雖然閥活塞10d上升并且供給氣體量減小，但是換熱板10f的溫度被增加而不是下降，那么換熱板10f與閥活塞10d之間的空間中的蒸汽壓力被進一步增加，并且如圖所示，閥活塞10d進一步上升從而使閥活塞10d的活塞O形環(huán)10g緊密接觸閥殼體10a從而防止氣體導(dǎo)入。因此，氣體供給被完全封閉。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的氣體封閉閥20的結(jié)構(gòu)和開啟與關(guān)閉狀態(tài)的示意性視圖。如圖所示，氣體封閉閥20包括閥殼體20a、進氣口20b、排氣口20c、壓縮彈簧20e以及換熱板20f。
閥殼體20a的形狀為使其剖面面積從閥殼體的上側(cè)向中間側(cè)為恒定，中間側(cè)凸起，從凸起的中間側(cè)到下側(cè)的剖面面積為恒定。閥殼體20a的內(nèi)側(cè)為空，也就是，閥殼體20a為中空圓柱體，優(yōu)選地，閥殼體20a安裝為與用作熱源的裝置接觸，諸如氣體控制閥10。
進氣口20b形成在閥殼體20a的凸出中間側(cè)上方的一側(cè)，排氣口20c形成在閥殼體20a上比進氣口20b高的一側(cè)。
氣體封閉閥20的結(jié)構(gòu)和其根據(jù)傳遞至換熱板20f的熱量對氣體進行封閉的性能與上述氣體控制閥10相同。換句話說，當(dāng)換熱板20f的溫度較低時，閥活塞20d由于壓縮彈簧20e而下降并且氣體封閉閥20被開啟以導(dǎo)入和排出氣體。
而且，當(dāng)所供給的氣體被燃燒從而使得作為熱源的裝置的溫度增加并且在閥活塞20d與換熱板20f之間的空間中形成蒸汽壓力時，閥活塞20d上升從而關(guān)閉氣體封閉閥20以及封閉氣體供給。
但是，由于在氣體封閉閥20中的閥殼體20a和閥活塞20d的上側(cè)具有恒定的剖面面積并且與氣體控制閥10的閥殼體10a和閥活塞10d的不同，如圖所示，雖然閥活塞20d由于在傳遞至換熱板20f的溫度增加時形成的蒸汽壓力作用而上升，但是當(dāng)與閥活塞20d耦合的活塞O形環(huán)20g的位置低于進氣口20b的位置時氣體量不能被較小，當(dāng)閥活塞20d進一步上升從而使活塞O形環(huán)20g的位置高于進氣口20b時氣體被立即封閉。
換句話說，氣體封閉閥20響應(yīng)于從外部傳遞來的溫度調(diào)節(jié)供給氣體量的性能與氣體控制閥10相比較弱，但是氣體封閉閥20僅執(zhí)行對氣體供給進行封閉的功能。因此，當(dāng)氣體封閉閥20與氣體控制閥10結(jié)合使用時，氣體封閉閥20優(yōu)選地用作安全裝置，從而在氣體控制閥出現(xiàn)故障時防止外部裝置被封閉氣體過量加熱。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的使用氣體閥的自動溫水流通器的整體結(jié)構(gòu)的示意性視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的使用氣體閥的自動溫水流通器包括蓄水器31，用于供給冷水和存儲經(jīng)流通的冷水；蒸發(fā)器32，用于從蓄水器31接收冷水并且排出溫水；換熱器34，使用溫水作為熱源并且將熱量傳遞至外部。蓄水器31通過供給管35連接于蒸發(fā)器32，蒸發(fā)器32通過排出管36連接于換熱器34，換熱器34通過流通管37連接于蓄水器31從而形成流通循環(huán)。
蒸發(fā)器32包括燃燒室33，用于通過燃燒氣體加熱蒸發(fā)器32中的冷水。氣體供給與點燃裝置41連接于燃燒室33，供給管35和排出管36包括供給閥38、39和排放閥40，這些閥根據(jù)蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力自動地開啟和關(guān)閉從而控制冷水的供給和溫水的排出。
蓄水器31常用于存儲水并且包括形成在蓄水器31上側(cè)中的進水口31a，流通并且返回的冷水通過該口導(dǎo)入；以及形成在其下側(cè)的排水口31b，用于將冷水排出至蒸發(fā)器32。蓄水器31優(yōu)選地安裝在高于蒸發(fā)器32的位置，從而使蓄水器31中的冷水在重力作用下被容易地排出至供給管35。
蒸發(fā)器32包括形成在其上側(cè)并且連接于供給管35的供水口32a，冷水通過該口從蓄水器31導(dǎo)入；以及形成在其下側(cè)并且連接于排出管36的排水口32b，溫水通過該口被排出。
這里，蒸發(fā)器32包括優(yōu)選地以3度至5度朝向排水口32b傾斜的底表面。蒸發(fā)器32采用傾斜底表面的原因在于使溫水容易地從蒸發(fā)器32排出從而防止水蒸汽在溫水排出期間被排出并且減小噪音。
換熱器34包括通過排出管36連接于蒸發(fā)器32的排水口的進水口34a，以及通過流通管37連接于蓄水器31的排水口34b，從而使換熱器34從排出管36接收溫水，將熱量傳遞至外部，并且通過流通管37將冷水流通至蓄水器31。換熱器34供給至各種加熱器諸如墊席、被子等，優(yōu)選地包括用于容易地進行各管的連接和斷開的連接器。
根據(jù)本發(fā)明的供給閥38和39分別為錐形供給閥和圓柱形供給閥，它們順序連接于供給管35。
圖4是示出錐形供給閥38的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖所示，錐形供給閥38包括閥殼體38a；安裝在閥殼體38a中的閥隔膜支承件38c，并具有形成在具有寬的上側(cè)和窄的下側(cè)的錐形外表面上的供水口38b，固定在閥殼體38a與閥隔膜38c之間的閥隔膜38d，其下端在外力作用下向上和向下移動。
錐形供給閥38封閉水蒸汽的泄漏，從而在正常狀態(tài)下使閥隔膜38d的下端松接觸閥隔膜支承件38c的傾斜表面，在從蓄水器31供給的冷水被加熱并且轉(zhuǎn)化為水蒸氣時產(chǎn)生的蒸汽壓力作用下，閥隔膜38d的下端被向下推動從而緊接觸閥隔膜支承件38c的傾斜表面。
當(dāng)蒸發(fā)器32中的壓力在排出蒸發(fā)器32中所有溫水之后較低時，閥隔膜38d下降以打開錐形供給閥38從而使冷水供給至蒸發(fā)器32。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的圓柱形供給閥的示意圖，如圖所示，包括閥殼體39a，安裝在閥殼體39a中并且自由地上下移動的閥體39b，以及彈簧39c，其一端固定于閥殼體39a的下側(cè)，另一端連接于閥體39b的內(nèi)上側(cè)從而提供彈性力以升高閥體39b。
圓柱式供給閥39防止蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力泄漏，從而在正常狀態(tài)下由于彈簧39c的彈性力作用使閥體39b松接觸閥殼體39a，閥體39b在當(dāng)蒸發(fā)器32中的冷水被加熱并且轉(zhuǎn)化為水蒸汽時產(chǎn)生的蒸汽壓力作用下緊接觸閥殼體39a。當(dāng)蒸發(fā)器32中的壓力在排出蒸發(fā)器32中的所有溫水之后較低時，彈簧39c下降并且閥體39b向下移動以打開圓柱式供給閥39從而使蓄水器31中的冷水被供給至蒸發(fā)器32。
上述兩個供給閥38、39可在其中的任何一個由于外部物質(zhì)被損壞或者出現(xiàn)故障時相互幫助，從而可進行正常的溫水流通。
由于供給冷水的時間根據(jù)錐形彈簧閥38的閥隔膜38d的彈性力以及圓柱式供給閥39的彈簧39c的彈性模量進行確定，所以閥隔膜38d的彈性力以及彈簧39c的強度必須在正確范圍內(nèi)進行選擇。優(yōu)選地，閥隔膜38d的彈性力以及彈簧39c的強度稍微大于從蓄水器31供給的供給管35中的冷水的重量與閥隔膜38d的重量或閥體39c本身的重量之和，并且其程度為當(dāng)沒有施加外部負載時使錐形供給閥38稍微關(guān)閉。而且，由于蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力在所有溫水從蒸發(fā)器32中排出之后快速下降，所以如果供給閥38和39不足夠大，那么供給水的時間被拉長并且可能產(chǎn)生摩擦噪聲。因此，優(yōu)選地，為了減小噪聲，須選擇適當(dāng)尺寸的供給閥38和39。
圖6是示出用于本發(fā)明的排放閥的示意圖，如圖所示，排放閥40包括閥殼體40a；閥桿40d，該閥桿穿過形成在閥殼體40a中的孔并且一端固定有螺母40b，另一端形成有閥頭部40c；閥隔膜蓋40e，該蓋連接于閥頭部40c從而在閥殼體40a的內(nèi)孔與閥頭部40c之間形成密封；以及壓縮彈簧40f，該彈簧圍繞閥桿40d裝配并且由螺母40b壓縮和固定，從而向閥隔膜蓋40e提供彈性力以緊接觸閥殼體40a的孔。
排放閥在正常狀態(tài)下由壓縮彈簧40f關(guān)閉，并且由當(dāng)蒸汽壓力大于壓縮彈簧40f的彈性力時被向下移動的閥桿40d打開，從而將蒸發(fā)器32中的溫水排放至排放管36。
換句話說，排放閥40在蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力小于壓縮彈簧40f的彈性力時關(guān)閉，并且在蒸發(fā)器32的蒸汽壓力大約壓縮彈簧40f的彈性力時打開，也就是，排放閥40由蒸汽壓力自動地打開和關(guān)閉。
由于當(dāng)排放閥40的壓縮彈簧的強度增加時，蒸發(fā)器32中用于排出溫水的蒸汽壓力也增加，所以為了將溫水供給至提升的或者遠距離的區(qū)域，需要增加壓縮彈簧40f的強度。但是，在這種情況下，水蒸氣溫度的過量上升會導(dǎo)致溫水流通的緩慢。因此，壓縮彈簧40f的強度優(yōu)選地在適當(dāng)范圍中選定。尤其，當(dāng)壓縮彈簧40f的強度過低時，溫水的供給在蒸發(fā)器32中的溫度被充分增加之前得以完成，在供給溫水之后，沒有水蒸汽用于降低蒸發(fā)器32中的壓力，從而使溫水不能被自動地產(chǎn)生和流通。因此，重要的是正確選擇壓縮彈簧40f的強度。
而且，排放閥40通過壓縮彈簧40f的強度調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的溫水的溫度。換句話說，由于在增加壓縮彈簧40f的強度時需要高蒸汽壓力開啟排放閥40，所以溫水的溫度被增加。相反，當(dāng)壓縮彈簧40f的強度較低時，溫水的溫度也相對降低。
圖7和8是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例示出自動溫水流通器的燃燒室33的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖7所示，燃燒室33安裝成使得燃燒室33的兩端向外凸出預(yù)定的距離并且在蒸發(fā)器32的下側(cè)上延伸。
燃燒室33的凸出端與進氣口33a和33b連接，多個散熱器形狀的凸起33c形成在燃燒室33的上部外圓周。
如圖8所示，與燃燒室33的端部連接的進氣口33a和33b形成有小孔，空氣穿過所述孔從而使在燃燒室3中燃燒氣體所需的空氣導(dǎo)入燃燒室33中。然而，由于當(dāng)通過進氣口33a和33b導(dǎo)入燃燒室33的空氣量較大時所導(dǎo)入的空氣可能擾亂空氣燃燒或者會使氣焰熄滅，所以優(yōu)選地穿過直徑等于或者小于0.5mm的小孔從而使燃燒氣體所需的恰當(dāng)量的空氣被導(dǎo)入燃燒室33。
如圖8所示，燃燒室33的外圓周優(yōu)選地形成有輻射器形狀的折疊凸起33c。輻射器形狀的凸起33c有效地將通過在燃燒室33中燃燒氣體產(chǎn)生的熱量傳遞至與燃燒室33的外圓周接觸的水，從而提高熱效率。
圖9是示出氣體供給和點燃裝置41的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖所示，氣體供給和點燃裝置41包括氣體容器42，設(shè)置在燃燒室33中的主噴嘴43，用于將氣體容器42與主噴嘴43連接的主氣體管道44，設(shè)置在主氣體管道44中的主氣體閥，從主氣體管道44中分支出來的引導(dǎo)氣體管道46，設(shè)置在主氣體管道44的后側(cè)上的引導(dǎo)氣體管道46從主氣體管道44分支出來的位置處的溫度調(diào)節(jié)閥50，用作點燃裝置的引導(dǎo)點火器48和引導(dǎo)開關(guān)49，以及如上所述構(gòu)造的氣體控制閥10以及氣體封閉閥20。
氣體容器42是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于存儲用作自動溫水流通器的熱源的氣體的容器，可以是常用的容器，諸如用于可攜帶氣體燃燒器的丁烷氣體容器，用于一定含氣范圍的LPG罐等。
氣體容器42連接于主氣體管道44從而將氣體供給至主噴嘴43。主氣體管道44包括主氣體閥45，安裝在其后側(cè)的分支有引導(dǎo)氣體管道46處的溫度調(diào)節(jié)閥50，以及順序安裝在溫度調(diào)節(jié)閥50后側(cè)的氣體封閉閥20和氣體控制閥10。
主氣體閥45是手工操作閥，用于將氣體供給至主噴嘴43并且封閉從氣體容器42流到主噴嘴43的氣體，優(yōu)選地僅在開啟和停止自動溫水流通器時進行操作。由于主氣體閥45由手動開啟和關(guān)閉，所以通常用作開啟和關(guān)閉閥的門閥可用作主氣體閥45。
溫度調(diào)節(jié)閥50設(shè)置在主氣體管道44的后側(cè)分支出引導(dǎo)氣體管道46的位置處。由于溫度調(diào)節(jié)閥50在主氣體閥45初始開啟時被關(guān)閉，所以氣體僅通過引導(dǎo)氣體管道46進行供給。這樣，通過引導(dǎo)氣體管道46供給的氣體在轉(zhuǎn)動打開引導(dǎo)開關(guān)49點燃引導(dǎo)噴嘴47之后被供給至主噴嘴43。由于存在氣體爆炸、點燃等危險，當(dāng)引導(dǎo)噴嘴47被點燃之前、基本量的氣體通過主氣體管道44供給入燃燒室33之后引導(dǎo)噴嘴47被點燃時，這一危險可通過在引導(dǎo)噴嘴47被點燃之后將氣體供給至主噴嘴43而得以防止。而且，被供給到主噴嘴43的氣體量通過調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)閥50的開啟程度進行控制，由此調(diào)節(jié)已產(chǎn)生并且流通的溫水的溫度。
氣體控制閥10和氣體封閉閥20安裝成在壓縮彈簧10e和20e的彈性力和由蒸發(fā)器32傳遞的熱量產(chǎn)生的蒸汽壓力的作用下，使得它們的下側(cè)接觸蒸發(fā)器32的表面并且自動地封閉來自氣體容器42的氣體供給和/或調(diào)節(jié)供給至主噴嘴43的氣體量。
換句話說，當(dāng)蒸發(fā)器32的溫度不高時，氣體控制閥10和氣體封閉閥20的閥活塞10d和20d由壓縮彈簧10e和20e向下推動從而使氣體被供給至燃燒室33的主噴嘴43。如此，當(dāng)蒸發(fā)器32的溫度在連續(xù)的氣體供給期間、由于所供給氣體的燃燒而超過100攝氏度時，閥活塞10d和20d與換熱板10f和20f之間的空間中的水被轉(zhuǎn)化為水蒸汽從而產(chǎn)生蒸汽壓力。由于蒸汽壓力，閥活塞10d和20d上升從而壓縮該壓縮彈簧10e和20e，從而使得供給到主噴嘴43的氣體量被減小。如上所述，即使當(dāng)氣體供給減小時，當(dāng)蒸發(fā)器32的溫度被增加并且超過105攝氏度時，閥活塞10d和20d進一步上升從而完全封閉供給到主噴嘴43的氣體供給。
在調(diào)節(jié)氣體量期間、當(dāng)蒸發(fā)器32過熱時，氣體控制閥10可封閉氣體供給，當(dāng)氣體控制閥10出現(xiàn)故障時，氣體封閉閥20用作安全裝置。
主噴嘴43包括多個噴出噴嘴51，用于將從氣體容器42供給的氣體噴出。噴出噴嘴51通過噴嘴支承件固定地安裝在蒸發(fā)器32的燃燒室33的底表面上并且經(jīng)由主氣體管道44連接于氣體容器42。噴出噴嘴51的數(shù)量優(yōu)選地根據(jù)蒸發(fā)器32的容積進行選擇，從而可在蒸發(fā)器32中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)壓力。
引導(dǎo)噴嘴47安裝在主噴嘴43的噴出噴嘴51附近并且經(jīng)由引導(dǎo)氣體管道46連接于主氣體管道44從而將從氣體容器42供給來的氣體噴出。
這里，由于連接于引導(dǎo)噴嘴47的引導(dǎo)氣體管道46連接于主氣體閥45與氣體封閉閥20之間的主氣體管道44，所以引導(dǎo)氣體管道46在主氣體閥45打開時不考慮氣體封閉閥20和/或氣體控制閥10的操作而連續(xù)地接收氣體。但是，引導(dǎo)氣體管道45的直徑明顯地小于主氣體管道44的直徑，因此，從引導(dǎo)噴嘴47噴出的氣體量也明顯地小于通過主噴嘴43噴出的氣體量。
引導(dǎo)點火器48安裝在引導(dǎo)噴嘴47附近并且連接于引導(dǎo)開關(guān)39，從而使引導(dǎo)點火器48產(chǎn)生火花點燃當(dāng)引導(dǎo)開關(guān)49操作時從噴出噴嘴51噴出的氣體。
由引導(dǎo)點火器48產(chǎn)生的火花點燃引導(dǎo)噴嘴47，點燃的引導(dǎo)噴嘴47的火焰點燃從主噴嘴43的噴出噴嘴51噴出的氣體，從而使蒸發(fā)器32中的水被加熱。
同時，由于氣體獨立地供給至引導(dǎo)噴嘴47和主噴嘴43，如上所述，所以即使當(dāng)主氣體管道44中的氣體控制閥10或氣體封閉閥20被操作并且供給至主噴嘴43的氣體被封閉時，氣體也連續(xù)地供給至引導(dǎo)噴嘴47。
因此，由于氣體控制閥10或氣體封閉閥20使主噴嘴43處的氣體燃燒停止，但是氣體連續(xù)地供給至引導(dǎo)噴嘴47，所以在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自動溫水流通器的操作期間火焰被保持。但是，由于只有少量的氣體供給至引導(dǎo)噴嘴47，所以引導(dǎo)噴嘴47的火焰不會導(dǎo)致蒸發(fā)器32的溫度增加，并且僅僅點燃再次供給至主噴嘴43的氣體。
下面將說明如上所述的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的使用氣體閥的自動溫水流通器的操作。
首先，蓄水器31*填充有冷水，溫度調(diào)節(jié)閥50浸入水中，隨后主氣體閥45開啟。在此之后，引導(dǎo)開關(guān)49被打開，溫度調(diào)節(jié)閥50被開啟以點燃主噴嘴43。隨后，蒸發(fā)器32中的空氣膨脹以增加蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力。如果排放閥40在蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力連續(xù)增加時被打開，那么蒸發(fā)器32中的一部分空氣被排出，并且蒸發(fā)器32的溫度被連續(xù)增加。
當(dāng)蒸發(fā)器32的溫度被進一步增加并且超過100攝氏度時，氣體控制閥10和氣體封閉閥20被關(guān)閉從而使供給到主噴嘴32的氣體被封閉。因此，蒸發(fā)器32的溫度降低，蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力也被降低。
此時，由于氣體即使在主噴嘴43的火焰由于供給至主噴嘴43的氣體的阻止作用而被關(guān)閉時通過引導(dǎo)氣體管道46被連續(xù)地供給至引導(dǎo)噴嘴，所以引導(dǎo)噴嘴47的火焰沒有被關(guān)閉，而是被保持。
如上所述，當(dāng)蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力被減小變?yōu)榈蛪簭亩朔F形供給閥38的閥隔膜38d的彈性力以及圓柱形供給閥39的彈簧39c的強度時，供給閥38和39被開啟從而使得蓄水器31中的冷水開始通過供給管道35供給入蒸發(fā)器32。
當(dāng)蒸發(fā)器32填充有冷水時，蒸發(fā)器32的表面溫度降低至100攝氏度以下，氣體控制閥10和氣體封閉閥20被再次開啟從而將氣體供給至主噴嘴43。
當(dāng)氣體如上所述進行供給時，引導(dǎo)噴嘴47的火焰點燃從主噴嘴43噴出的氣體并且蒸發(fā)器32被再次加熱。
當(dāng)蒸發(fā)器32中的冷水被加熱并且達到大概75攝氏度的溫度時，蒸汽壓力在蒸發(fā)器32中產(chǎn)生。此時，供給管道35的供給閥38和39被關(guān)閉以阻止蒸發(fā)器32中的初始蒸汽壓力泄漏到蒸發(fā)器32外部。
當(dāng)蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力由于持續(xù)加熱而進一步增加時，供給閥38和39由于蒸汽壓力而更緊固地關(guān)閉。當(dāng)溫水溫度連續(xù)增加從而使蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力高于排放閥40的彈簧強度時，排放閥40被開啟，蒸發(fā)器32中的溫水開始從排出管36中排出。
當(dāng)溫水開始被排出時，蒸發(fā)器32中的溫水的高度被逐漸降低并且蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力被連續(xù)增加。當(dāng)蒸發(fā)器32中的所有溫水都排出時，由于難于將在主噴嘴43的火焰作用下產(chǎn)生的熱通過氣體進行傳遞，所以蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力被降低而不是增加。在此時，如果蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力沒有減少，而是蒸發(fā)器32在所有溫水被排放之后被過量加熱，那么氣體控制閥10和氣體封閉閥20當(dāng)然被關(guān)閉以封閉氣體供給。
如此，當(dāng)蒸發(fā)器32中的蒸汽壓力被降低從而使蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力較低時，供給閥10和20被自動打開從而將冷水再次供給至蒸發(fā)器32。
當(dāng)冷水被再次供給至蒸發(fā)器32中時，所供給的冷水快速冷卻蒸發(fā)器32并且蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力被減小。由于蒸發(fā)器32的內(nèi)部壓力的下降，供給閥38和39被完全開啟從而充分地將冷水供給至蒸發(fā)器32。
從蒸發(fā)器32排出的溫水通過排出管道40供給至換熱器34。
被供給溫水的換熱器34將熱量從作為熱源的溫水傳遞至外部。在熱傳遞之后冷卻的冷水通過流通管道37被排出。
通過流通管道37排出的冷水被流通并且存儲在蓄水池31中。此后，冷水采用與上述方式相同的方式供給至蒸發(fā)器32，從而使溫水流通循環(huán)自動完成。
同時，圖10是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自動溫水流通器中采用的蓄水器31的透視圖。當(dāng)蓄水器31被密封時，徐水池31的內(nèi)部壓力在從徐水池噴出的水量的作用下與蒸汽壓力成比例地減小，并且可由于高溫水的熱膨脹作用而微小地減小。因此，蓄水器31重復(fù)地受到應(yīng)力作用。為了解決這一問題，由于存儲在蓄水器31中的水在蓄水器31的一部分被打開時被蒸發(fā)，所以補充的水必須周期性地供給。
因此，在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自動溫水流通器中，蓄水器31具有開口31a*，由于打開蓄水器31的上側(cè)的一部分；空氣包99，由于蓄水池31的內(nèi)部壓力變化而收縮和膨脹從而調(diào)節(jié)蓄水器31內(nèi)部壓力與外部壓力之間的差值。
換句話互說，如圖11所示，蓄水器31形成有開口31a*，用于打開蓄水器31的上側(cè)的一部分，用于打開和關(guān)閉開口31a*的開啟和關(guān)閉裝置80通過諸如螺栓100的固緊裝置固定于蓄水器31。這里，開啟和關(guān)閉裝置80形成有換氣孔81。開啟和關(guān)閉裝置80具有圓柱形支承件70，用于支撐空氣包99從而保持其形狀，并且具有多個穿透孔71。形成穿透孔71的原因是為了提供空氣包99可在其中膨脹的空間。
空氣包99容納在支承件70中，支承件70固定于開啟和關(guān)閉裝置80的下表面。此時，空氣包99的開啟部分被插入換氣孔81并且連接環(huán)60被插入空氣包99的開啟部分從而使得空氣包99固定于開啟和關(guān)閉裝置80?？諝獍?9可具有圓柱形狀。當(dāng)其中容納有空氣包99的支承件70連接于開啟和關(guān)閉裝置80時，開啟和關(guān)閉裝置通過螺栓100等固定于蓄水器31的上開口31a。
如此，空氣包99密封開口81并且遮蓋蓄水器31以將蓄水器31分為內(nèi)部空間和外部空間。
如果蓄水器31的內(nèi)部在空氣包99安裝于開啟和關(guān)閉裝置80時受壓，那么空氣包99可用作干擾水的流通，因此，蒸發(fā)器32中的溫水沒有被完全排放。因此，優(yōu)選地，具有預(yù)定容積的空氣包99安裝在開啟和關(guān)閉裝置80中，其形狀根據(jù)壓力變化而彈性變化，從而使得空氣包99被壓縮或者膨脹。
當(dāng)內(nèi)部壓力由于蓄水器31中的水排出而下降時，空氣包99朝向蓄水器31膨脹。同樣，當(dāng)內(nèi)部壓力由于蓄水器31中的水的熱膨脹或體積膨脹而增加時，空氣包99被向外收縮。如此，蓄水器31的內(nèi)部壓力與外部壓力之間的平衡由空氣包99的收縮與膨脹作用調(diào)節(jié)。因為蓄水器31被遮蔽，所以由于水蒸發(fā)導(dǎo)致的水損失可被防止。因此，不需要補充水，并且防止灰塵和有害物質(zhì)溶解在蓄水器31的水中。
同時，空氣包99可容納少量的水。例如，由于蓄水器31的熱量在蓄水器31的溫度增加時被直接傳遞至空氣包99，所以為了進行有效地?zé)醾鬟f，空氣包99可容納少量的水。
由于熱交換通過空氣包99采用熱傳導(dǎo)和熱對流的方式快速進行，所以由于溫度變化造成的化學(xué)變形和損壞可被防止。
如圖12所示，空氣包99可安裝在蓄水器31的上側(cè)中。換句話說，通過開啟和關(guān)閉裝置80采用如上所述相同或相似的方式連接有蓄水器31，開啟和關(guān)閉裝置80首先連接于蓄水器31，其中安裝有空氣包99的支承件70連接于開啟和關(guān)閉裝置80的上表面。
如此，空氣包99安裝在蓄水器31外部。因此，由于空氣包99可完全通過使支承件70分離而不需要拆卸開啟和關(guān)閉裝置80進行替換，所以與空氣包99安裝在蓄水器31的情況相比，空氣包99更便于使用和維護。
工業(yè)實用性雖然已經(jīng)為了示意性的目的公開了根據(jù)本發(fā)明的自動溫水流通器的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在不脫離所附的權(quán)利要求公開的發(fā)明范圍和精神的情況下，可進行各種改進、增加和替換。
因此，可在所附的權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和精髓中進行各種改進、增加和替換。
權(quán)利要求
1.一種氣體控制閥，包括中空閥殼體，該殼體包括形成在其上側(cè)的進氣口，形成在其側(cè)面的排氣口，具有窄上側(cè)和寬下側(cè)的上部傾斜端，以及凸出的中間側(cè)；閥活塞，該活塞被插入所述閥殼體從而向上和向下移動，用于密封所述閥殼體與所述閥活塞之間的空間的O形環(huán)與所述閥活塞連接；壓縮彈簧，該彈簧插入所述閥活塞與所述凸出中間側(cè)之間的空間，從而施加力以推動所述閥活塞向下；以及換熱器，該換熱器安裝在所述閥殼體的底部，用于增加蒸汽壓力從而向所述閥活塞施加力以將其向上推動，從而使所述氣體控制閥響應(yīng)于傳遞至所述換熱器的熱自動地調(diào)節(jié)所述氣體量。
2.一種氣體封閉閥，包括中空閥殼體，該殼體包括形成在其上側(cè)的排氣口，形成在所述排氣口下方的進氣口，以及凸出的中間側(cè)；閥活塞，該活塞被插入所述閥殼體從而向上和向下移動，用于密封所述閥殼體與所述閥活塞之間的空間的O形環(huán)與所述閥活塞連接；壓縮彈簧，該彈簧插入所述閥活塞與所述凸出中間側(cè)之間的空間，從而施加力以推動所述閥活塞向下；以及換熱器，該換熱器安裝在所述閥殼體的底部，用于增加蒸汽壓力從而向所述閥活塞施加力以將其向上推動，從而使所述氣體封閉閥響應(yīng)于傳遞至所述換熱器的熱自動地封閉氣體。
3.一種使用氣體閥的自動溫水流通器，包括流通循環(huán)，形成為使得蓄水器通過供給管道連接于蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器通過排放管道連接于換熱器，所述蓄水器通過流通管道連接于所述換熱器；中空燃燒室，該燃燒室設(shè)置在所述蒸發(fā)器的下側(cè)并且具有朝向所述蒸發(fā)器外部凸出的兩側(cè)；氣體供給與點燃裝置，用于將所述氣體供給至所述燃燒室的內(nèi)部并且燃燒所述氣體從而加熱所述蒸發(fā)器中的水；以及分別設(shè)置在所述供給管道和所述排出管道中的供給閥和排放閥，所述閥響應(yīng)于所述蒸發(fā)器的內(nèi)部壓力自動地開啟和關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，其中，所述氣體供給與點燃裝置包括主噴嘴，該噴嘴設(shè)置于所述燃燒室中并且通過主氣體管道連接于氣體容器從而噴出所供給的氣體；引導(dǎo)點火器，用于點燃從所述主噴嘴噴出的氣體；以及氣體控制閥，設(shè)置在所述主氣體管道中，用于根據(jù)所述蒸發(fā)器的溫度自動地控制將要供給到所述主噴嘴的氣體量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，還包括氣體封閉閥，該閥安裝在所述主氣體管道中，順序地連接于所述氣體控制閥，用于自動地根據(jù)所述蒸發(fā)器的溫度封閉待供給至所述主噴嘴的氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，其中，所述燃燒室包括形成在所述燃燒室上部外圓周的凸出端部；以及進氣口，連接于所述燃燒室的兩端，氣體燃燒所需的空氣通過該口導(dǎo)入。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，其中，所述引導(dǎo)點火器包括引導(dǎo)噴嘴，該噴嘴連接于從所述主氣體管道分支出來并且安裝在所述主噴嘴附近的引導(dǎo)供給管道，并且包括連接于引導(dǎo)開關(guān)的引導(dǎo)點火器，從而使所述引導(dǎo)噴嘴在燃燒時點燃從所述主噴嘴噴出的氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，其中，所述蓄水器包括開口，用于打開所述蓄水器的上側(cè)的一部分；設(shè)置在所述開口處的開啟和關(guān)閉裝置，并具有換氣孔；以及空氣包，安裝在所述開啟和關(guān)閉裝置中，用于密封所述開口并且由于所述蓄水器的內(nèi)部壓力與所述開口的外部壓力之間的壓力差進行緊縮和膨脹。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，其中，所述空氣包設(shè)置在所述開啟和關(guān)閉裝置的上或下表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用氣體閥的自動溫水流通器，其中，所述空氣包容納水。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣體控制與封閉閥以及使用所述閥的自動溫水流通器，并且包括流通循環(huán)，該流通使得蓄水器通過供給管道連接于蒸發(fā)器，蒸發(fā)器通過排出管連接于換熱器，蓄水器通過流通管道連接于換熱器，中空燃燒室設(shè)置在蒸發(fā)器的下側(cè)并且其兩側(cè)朝向蒸發(fā)器的外側(cè)凸出，氣體供給與點燃裝置，用于將氣體供給至燃燒室的內(nèi)部并且燃燒氣體以加熱蒸發(fā)器中的水，以及供給閥和排放閥，分別設(shè)置在供給管道和排出管道中并且響應(yīng)于蒸發(fā)器內(nèi)部壓力自動地開啟和關(guān)閉。由于氣體是控制和封閉閥并且使用其的自動溫水流通器使用可攜帶氣體作為熱源產(chǎn)生和流通溫水，所以自動溫水流通器可方便地將溫水供給至各種加熱器，即使在室外難于使用電力的情況下。
文檔編號F23N1/00GK1938548SQ200480042397
公開日2007年3月28日 申請日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者盧榮奎 申請人:希恩泰克愛有限公司