[发明专利]可使冷热水循环的呼吸器

说明书

技术领域

本发明涉及可使冷热水循环的呼吸器。

背景技术

现有太阳能热水器的结构如图1所示，集热器和储水箱一般置于便于接受太阳能的高处，如屋顶上。集热器中的水经集热器吸收太阳能加热后(或者在储水箱中电辅助加热)，内循环至高处与之连通的储水箱中，储水箱通过热水管将热水送到用户家里，供用户使用。储水箱的进水旦连接冷水管，则不断向集热器补充冷水。

上述的这种太阳能热水器存在如下的不足：处于高处储水箱中的热水与处于低处用户家中热水管内的冷水，无法自动进行循环。一般情况下，尤其冬天，一段时间不用热水后，热水管中的水自然冷却，再次使用热水需要将热水管中已冷却的冷水放完才能放出热水。也就是说，要想随时打开热水龙头及时得到热水是不可能的。除非有电动泵专用于排空管中的冷水，这将增加使用成本和能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种可使冷热水循环的呼吸器，该呼吸器能使高处热水与低处冷水实现循环，它通过以下述技术方案得以实施：

与冷、热水管连接，至少由呼吸体和置于该呼吸体内的气泡组成；所述呼吸体是一刚性容器，设有进水口和出水口，其内置有水，在该进水口和出水口上分别设有单向阀；所述气泡是一其内置有低沸点物质的密闭柔性容器；冷、热水管分别通过对应的单向阀与呼吸器的进、出水口连接；在呼吸器内的水温高于所述低沸点物质的沸点时，该物质呈气相，气泡体积变大，呼吸器内压增大，出水单向阀打开，呼吸器内的水向所述冷水管排出；在呼吸器内的水温低于所述低沸点物质的沸点温度时，该物质呈液相，气泡体积变小，呼吸器内压减小，进水单向阀打开，所述热水管的水进入呼吸器；使热水管中的水与冷水管中的水通过呼吸器进行循环。

上述设计方案中的进一步设计在于，呼吸器还包括启动加热器，该启动加热器由加热电阻、储水箱温控开关及呼吸器温控开关组成，三者相互串接。

上述设计方案中的进一步设计在于，低沸点物质采用环戊烷，还可采用异戊烷或正戊烷。

上述设计方案中的更进一步设计在于，呼吸器外侧若置有保温层，则该保温层采用比热水管的保温层更容易散热的材料制成。

本发明利用一种低沸点物质，该物质在常压下低于沸点温度T4时，呈液相(态)，体积为V_L，当超过T4时，该物质吸收热量，由液态变为气相(态)，体积扩大数百倍，即V_G＝nV_L(n一般为几百，不同物质有所不同)；当温度小于T4时，该物质释放热量，由气态变为液态，体积回到原来的体积V_L。

本发明利用上述低沸点物质相态变化而引起的体积较大变化来产生水压变化，从而使单向阀打开或闭合，实现冷、热水的循环。由此产生这样的有益效果：实现低成本、低功耗的冷热水循环，这样即使在寒冷的冬季，随时打开热水龙头时，也能立即得到热水，而不需要排出大量冷水后才可得到。节约水资源，并提高太阳能热水器的使用效率，促进太阳能热水器的更充分、广泛地应用。

附图说明

图1现有热水器的结构示意图。

图2是本发明呼吸器的一实施例结构示意图。

图3是图2所示呼吸器应用于太阳能热水器系统的结构示意图。

图4是本发明另一实施例的结构示意图。

图5是图4所示呼吸器应用于太阳能热水器系统的结构示意图。

图6是环戊烷的温度与蒸汽压的关系曲线。

图7是正戊烷的温度与蒸汽压的关系曲线。

图8是异戊烷的温度与蒸汽压的关系曲线。

具体实施方式

对照图2，呼吸器B至少由容纳水的呼吸体B1和置于该呼吸体B1内的气泡B2组成。呼吸体B1是一不易变形的刚性密闭容器，例如用PVC材料制作。如在呼吸器B的外侧包裹保温材料，则该保温材料应比热水管外侧的更加容易散热，保证呼吸器B内的水比热水管内的水更快地冷却。在呼吸器B的上端设有进水口，在该进水口上安装进水单向阀U1；在呼吸器B的下端设出水口，在该出水口上安装出水单向阀U2。热水管H的下端通过进水单向阀U1与呼吸器B的进水口连接，冷水管C通过进水单向阀U2与呼吸器B的出水口连接。

将图2所示的呼吸器用于太阳能热水器系统，其在系统中连接的关系如图3所示。呼吸器B分别与冷水管C和热水管H的一端连接，冷、热水管上分别设有进水口P_C、P_H，冷水管C和热水管H的另一端分别与储水箱S的出水口和进水口连接。储水箱S与集热器D连接。