[发明专利]一种呼吸器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷热水循环的呼吸器。

背景技术

本发明的申请人在之前提出了一种名称为“可使冷热水循环的呼吸器”的发明专利（专利号：ZL200910184270.1）。该呼吸器主要由刚性容器的呼吸体和置于该呼吸体内的气泡组成，请参见图2。所述气泡由柔性密闭容器内置低沸点物质（例如环戊烷）形成。该呼吸器一般置于冷热水循环的回路中，例如太阳能热水器的热水管路上，并在呼吸体的进水口和出水口上设置单向阀。利用低沸点物质的相态变化而导致体积变化所产生的压力变化，使单向阀打开或闭合，实现冷、热水的循环。这样可实现低成本、低功耗的冷热水循环，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热水。

但问题是气泡内的低沸点物质的相态变化需要一定的时间，例如由气态变为液态的气泡收缩是缓慢进行的。那么，当气泡缓慢收缩时，热水管中的热水缓慢进入呼吸器。由于每次进入的热水很少，呼吸器的散热会带走热量，所以气泡不能够可靠地膨胀。如果要使呼吸器正常地工作，必须像呼吸一样，一呼一吸，一次吸入较多的热水，再向呼吸器外压出差不多同体积略冷一点的热水。要实现这个功能，单向阀U1应该在热水管与呼吸器内的压力差达到一定程度时打开。这样，当呼吸器内气泡缓慢收缩到一定程度，热水管中的热水一下子流入呼吸器，使气泡膨胀，呼吸器内压增大，使出水口处的单向阀U2打开，排出热水，完成冷热水的一次循环。

实现上述功能的单向阀，可以用电磁阀、压力传感器和控制器件完成，也可以用比较复杂的机械结构实现。但如用上述现有技术手段来实现，必然使呼吸器结构复杂，成本大幅提升，同时冷热水进行循环时还需提供相应的电源。

发明内容

本发明的目的在于提供这样一种呼吸器：当气泡收缩到一定程度时，热水能一次性定量放出，实现呼吸器吸入并压出基本相同体积水的水环路循环；同时呼吸器结构简单、成本低、工作可靠性高。

所述呼吸器的一种结构是，包括一刚性容器的呼吸体、气泡和单向阀；所述呼吸体设有进水口和出水口；所述单向阀设置在呼吸体的进水口和出水口端；所述气泡由密闭柔性容器内置低沸点物质形成；还包括一进水阀门；所述呼吸体被分隔成上部的呼吸室和下部的储水室，呼吸室和储水室由呼吸室第一出水口连通；所述进水阀门置于呼吸室的上端，包括一刚性容器的阀体和置于所述阀体内的虹吸管及进水管，所述虹吸管的吸水端处于阀体底部区域，出水端穿过阀体底端与呼吸室连通，进水管的上端穿过阀体的顶部伸出阀体外与呼吸体的进水口相连，下端低于虹吸管的吸水端，阀体的上部设有与呼吸室连通的连通口，连通口高于虹吸管顶部，所述气泡置于呼吸室内。

所述呼吸器的另一种结构是，包括一刚性容器的呼吸体、气泡和单向阀；所述呼吸体设有进水口和出水口；所述单向阀设置在呼吸体的进水口和出水口端；所述气泡由密闭柔性容器内置低沸点物质构成；还包括一进水阀门；所述呼吸体被分隔成上部的呼吸室和下部的储水室，呼吸室和储水室由呼吸室第一出水口连通；所述进水阀门置于呼吸室外侧，包括一刚性容器的阀体和置于所述阀体内的虹吸管及进水管，所述虹吸管的吸水端处于阀体底部区域，出水端穿过阀体底端与呼吸室连通，进水管的上端与所述水循环管道相连，下端低于虹吸管的吸水端，阀体的上部设有连通口，该连通口高于虹吸管顶部，并通过管道与呼吸室连通，所述气泡置于呼吸室内

上述呼吸器的进一步设计在于，所述呼吸室和储水室之间还通过呼吸室第二出水口连通，呼吸室第二出水口高于呼吸室第一出水口。

上述呼吸器的进一步设计在于，所述呼吸室第二出水口还高于进入呼吸室水的水位高度。

上述呼吸器的进一步设计在于，所述低沸点物质为环戊烷或异戊烷或正戊烷。

上述呼吸器的进一步设计在于，所述呼吸室外侧不用保温层，若用保温层，则该保温层采用比热水管保温层更容易散热的材料。

上述呼吸器的进一步设计在于，所述进水阀门和储水室外侧设置保温层。

本发明在呼吸器的呼吸体内设置一进水阀门，该阀门利用虹吸原理，使聚积在阀体内的水达到一水位时出现虹吸现象，由虹吸管一次排出，实现热水管一次进入较多的热水到呼吸室，其热量可以使呼吸室内的气泡膨胀。呼吸器像呼吸一样，一次吸入一定量的热水，并呼出基本相同量的热水，从而推动太阳能热水器水管中的水进行冷热循环，循环中不需要电源驱动，节能。同时进水阀门比现有技术中具有相同功能的阀门结构要简单得多，成本可大幅度降低。