[实用新型]改进型储水式热水器

说明书

本实用新型涉及一种具有热源的流体加热器，更具体地说涉及一种改进的储水式热水器。

在人多地少的特殊环境之下，人们的居住面积通常较为狭小，特别是浴室一般空间较小。这样，安装在浴室中的热水器的外型尺寸由于受浴室空间所限，趋于小型化。然而，对于小型热水器来说，为了提供足够的热水量，唯一的方法是提高储水温度。但是，例如香港水务安全条例中规定了最高储水温度，以确保热水器使用的安全性。对于现行的无排气管储水式热水器，最高储水温度规定为80℃。同时，还设有一超温断路器，即当水温升至超过85℃时，超温断路器立即切断电源，从而使热水温度不能再上升。除此之外，香港水务安全条例还规定，在热水器顶部附近要装设一温度及压力排放阀。当热水器内水压超过150磅/寸²时，排放阀会自动打开，排气降压。一旦压力低于某一设定值，排放阀关闭。另一方面，当热水器内水温超过95℃时，此阀亦即时打开，排放热水。但如因超温而导致此阀门打开的话，则此阀门不能自行复原。使用者必须寻求热水器供应商进行维修检查及更换。这样给使用者带来诸多不便，同时造成水资源的浪费。

造成经常发生上述问题的主要原因如下：

1.在市售的储水式热水器中，对于直立式热水器来说，其加热器通常设置在底部。在通电加热时，首先热元件周围的水被加热而逐渐升温。由于这种温差的存在，则在储水箱内形成自然对流。但这种对流进行较为缓慢，以致于箱内顶部与底部之温差可达20℃-30℃，有时甚至更大。对于卧式热水器这种情形将更为严重；

2.在一般储水式热水器中，控制加热元件接通与断开的恒温器设置于底部。这样，当底部水温达到控制温度时，顶部水温已远远超过其安全温度。结果导致温度与压力排放阀经常开启而浪费食水。另一方面，排放阀也不能再次使用(按照香港水务安全条例)。

由于这种热水器本身存在的对流不足，热水器水箱内的低位部份为加热盲点。在正常加热情况下，这部份水往往因对流不足而无法被加热，降低了利用率，而且会使恒温控制开关的开关次数增多，从而影响其使用寿命。还会出现水温度忽冷忽热的现象。

针对上述市售储水式热水器存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种改进的储水式热水器。这种改进在于在一般市售储水式热水器的加热器周围套装一顶部有收缩开口及底部有扩张开口的圆筒形喷管。这种形状的喷管，由于其上部沿水流方向管道横断面逐渐缩小，使水沿流动方向发生压力降低，即将流体的压力能转化为速度能(动能)从而使流速增加。另外，喷管的底部沿流动方向断面积先是逐渐缩小然后逐渐扩大，形成一种加速管道。水流通过时，压力能同样转变为速度能(动能)，则流速沿管轴会不断增大。按照这种原理，当发热元件通电加热时，水被加热而逐渐升温，热水向上流动，流经顶部开口被加速形成一股强烈的热水流，而当此热水流向上喷射时，底部即产生一负压，从而使低温水加速从底部进入加热范围而被加热形成热水流再从顶部开口喷出。依赖这种强烈的对流作用，整个储水箱内的水的水温在短时间内可达到所需的温度，而且水箱上、下温差缩至最小。

本实用新型的目的是这样达到的：本实用新型的改进型储水式热水器包括一储水箱、一把水引入储水箱的进水管、一把储水箱内已加热的热水输出的出水管、一设置在储水箱内的加热器、一控制/调节水温的恒温器、一超温断路器及一保障热水器安全使用的温度/压力排放阀，本实用新型的改进在于在所说的加热器周围套装一缩放喷管(converging-diverging nozzle)。所说的缩放喷管为一圆筒形，其上部横断面沿水流方向逐渐缩小并有一收缩开口；其下部断面沿水流方向先是逐渐缩小然后逐渐扩大并有一扩张开口；收缩开口直径比扩张开口直径小而圆筒中部最大直径比收缩开口直径大而比扩张开口直径小。

很显然，本实用新型的改进型储水式热水器由于在加热元件周围套装一缩放喷管，故而使储水箱内的水对流大大加强。在强大对流的作用下，水箱内上、下部水的温差大大缩小，水温比较均匀，而且箱内几乎没有加热盲点，储热效果达致最高。另外，恒温调节器的开关率相应减少，使其使用寿命增长。同时，温度/压力排放阀也能真正有效地感应水温，不会经常出现上述的一些问题。还有是由于储水箱内存在强烈的对流，所以不容易出现沉淀或积垢，有利于提高热效率，从而节省能源。

以下，将结合附图对本实用新型作更详细地说明。

图1所示为本实用新型的一具体实施例的示意图；

图2所示为本实用新型缩放喷管放大示意图；

图3所示为本实用新型的直立式热水器对流状态示意图；

图4所示为本实用新型的横卧式热水器对流状态示意图；