[发明专利]水力增压器

说明书

一、技术领域

本发明属于一种热水器冷热水混水用装置。

二、背景技术

在传统太阳能热水器中，其热水箱一般是安装在卫生间墙上的敞开式水箱，由于水箱与喷头的高差较小，洗浴系统热水的出水压力很小，和自来水的混水效果不理想，难以调出适宜的温度和压力的热水。给人们的应用带来了不变。为此，人们将其改进为有出水压力的承压热水箱，或者提高热水箱放置高度，比如置于房顶上，这样增加热水箱的出水压力，使用承压水箱，提高了对水箱材质和厚度的要求，大大增加了热水箱的成本。将其置于房顶上，不但不美观，且不符合现在对楼方建筑设计的要求，限制了其适用范围。

三、发明内容

本发明就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种水力增压器，安装本发明的热水器，其对热水箱的压力要求低，冷热水混和均匀，温度和压力适宜。

为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：一种水力增压器，它置于热水箱内，由较粗管道，变径为细管道，再由细管道变径为粗管道，较粗管道的上端与密封穿入热水箱的自来水管相连接，粗管道的下端连接密封穿出热水箱的出水管道，细管道上开有热水进口。

上述所述本发明的较粗管道直径：细管道直径：粗管道直径：热水进口直径的比例为1∶(0.10-0.20)∶(1.33-2)∶(0.05-0.16)。

上述所述本发明的细管道上开有的热水进口由内向外向上倾斜角度为0°-50°，最佳角度为45°。

本发明是根据流体力学原理和能量守恒定律，利用类文丘里喷嘴结构，使流体在流动过程中由于动能的突然增加导致压力的显著下降从而在管路局部产生一定的低压区，从而实现热水的自牵引，然后再通过流道的扩大使得冷热混合水的压力升高，实现水力增压。如图3所示，设流体在1-1截面处流速为u₁，截面直径为D₁，截面积为A₁，压力为P₁，高程为H₁；流体在2-2截面处流速为u₂，截面直径为D₂，截面积为A₂，压力为P₂，高程为H₂。流体在3-3截面处流速为u₃，截面直径为D₃，截面积为A₃，压力为P₃，高程为H₃。设流体在流动过程中密度ρ发生的变化可忽略不计。

根据柏努利方程，对1-1截面和2-2截面进行能量恒算：

H1+u122g+P1ρg=H2+u222g+P2ρg+ΣHf---(1)]]>

式中：∑H_f为管路总阻力损失，其中包括管路沿程阻力损失和管路局部阻力损失。由于在水力增压器中H₁-H₂较小，与管路局部阻力损失相比，管路沿程阻力损失可以忽略不计，因此公式(1)中∑H_f即为管路局部阻力损失