新式热水器说明书1

                      刘晓民

                    技术领域

        本发明涉及热水器技术领域，具体内容为叙述安全的热水器。

                    背景技术

        老式的热水器，一种是用电烧热水，一种是用燃气烧热水。用电烧热水的，要等它将水烧热了才能使用，如果是即热式的，又实在太耗电。而耗电量越大的电器，对其供电线路的要求也越高，或者说是耗电量越大的电器越不安全。很多老式热水器都是又笨重又占地方。如果是要换地方或维修，因为此时里面已有一些不易放出的水，更加笨重。这样笨重的东西装在墙壁上，对墙壁是有影响的，除非是新修的或非常坚固的房子。如果房子不是很坚固，这样笨重的一个东西悬在上方，则是一个危险品。用燃气烧热水的，气罐笨重，而且充了气的气罐是一个近处的危险品，每一次使用后都要关好液化气，还要提防孩子们动它。直排式的热水器在液化气燃烧时还会污染空气。老式的热水器，都是有使用寿命的，为了人身安全，到期必须更换（新式热水器中的气热式的第三种构造，使用寿命非常长）：而老式热水器有一个共同的弊病，那就是更换起来比较麻烦。

        上段所叙，还不是老式热水器的主要弊病，其主要弊病是：用交流220V电与燃气烧热水，一旦出事故就会造成极为严重的后果。

        而新式热水器则大部分体积小巧易更换，虽是即热式却耗电少（因此也就省电），其最大优点是非常安全。

                     发明内容

                  第一章  电热式

        电热式热水器的主要特征一是将36V以上的交流电用降压变压器降压为安全的低压电并整流成直流电加热水，主要特征二是将36V以上的直流电降压为安全的直流电后加热水。本发明以将36V以上的交流电用降压变压器降压为安全的低压电并整流成直流电加热水为例：

        图1为超长发热器12的构造：其中12A为4根发热管，12B为包裹着发热元件的桩头的螺杆，12C为包裹着低压电源线的塑料垫（塑料垫左边大右边小），12D为四根低压电源线。因为是侧视图，发热管只能看到2根，也就只画了2根，实际上有4根，4个12A。发热管的根数为1－10000根，本文以4根为例。电源线也只画了2根，实际上有 4根低压电源线，4个12D。

        图2是将超长发热器12装在后盖13上并与电源21连接。电源的作用是将220V的交流电用降压变压器降压为安全的低压电（本文以4V为例叙述）并整流成直流电。电源还包括隔离变压器、直流电漏电保护器、开关等等。

        图2为热水器的第一部分，图3为热水器的第二部分。图3各部分分别为：1两端带螺口的阀门，2接口，3前盖，4前密封圈，5过滤网，6透明小水箱（温水），7透明水管（冷水），8透明水管（冷水），9透明水管（热水），10透明水箱外壳，11后密封圈， 14两端带密封圈的热水管接口，15两端带密封圈的冷水管接口，16热水管，17冷水管，18冷水热水阀门，19两端带密封圈的软管，20喷淋头。

        图4是将图2与图3合并后的完整的热水器，其各部分为：1两端带螺口的阀门，2接口，3前盖，4前密封圈，5过滤网，6透明小水箱（温水），7透明水管（冷水），8透明水管（冷水），9透明水管（热水），10透明水箱外壳，11后密封圈，12超长发热器，13后盖，14两端带密封圈的热水管接口，15两端带密封圈的冷水管接口，16热水管，17冷水管，18冷水热水阀门，19两端带密封圈的软管，20喷淋头，21电源。

        图5是热水与冷水的流通通道示意图，与图4的结构是一样的。

        这种电热式的热水器相对于老式的热水器来说是免安装的，因为只须拿着透明水箱外壳10象拧个水龙头那样将两端带螺口的阀门1拧到带接头（接头上要缠生料带）的水管上就可以了，所以无论是换地方还是用上许多年后到了使用期限要更换一个新的都是非常容易的事。安装时尽量将透明小水箱6朝上，透明水管9朝下。热水管接口14与冷水管接口15都设计为可以断开的，冷水热水阀门18、软管19、喷淋头20中的任何一个坏了，都可让用户自己轻易更换。软管19拧在冷水热水阀门18与喷淋头20里面：软管19可从冷水热水阀门18里面拧出来；抓住软管19，可将喷淋头20拧下来。低压电源线12D要长一些，也就是要让电源21处于卫生间外。也可只让16至20（16热水管，17冷水管，18冷水热水阀门，19软管，20喷淋头）进入卫生间。低压电源线12D与电源21之间是可以断开的（比如插头插座：也就是插座里有8个桩头，插头里有8个孔）。透明小水箱6是利用自来水水压自动进水，所以这种热水器换地方时，拆下来后可将透明小水箱6里面的水倒掉，不再象老式的热水器那样，只要是使用了，里面就储存了不易倒出来的水。这种热水器在自来水水压高与水压低时都可使用，不受自来水水压影响。因水箱10采用了透明的材料，过滤网5与超长发热器12上面有污垢便能一目了然。有污垢时，将水箱10从阀门1上面或接口2上面拧下来，再打开前盖3清除过滤网5上面的污垢或打开后盖13（不需要去动热水管接口14与冷水管接口15），将12－18（或者说是12－21）与透明水箱外壳10分离，然后清除超长发热器12上面的污垢。因为超长发热器12上面的污垢能直接看到且容易清除，所以可尽量缩小超长发热器12与透明水箱外壳10之间的距离，使超长发热器12周围的空间等同水管大小，这样在安装上就对热能的利用发挥到了极致。

        在发热器12周围的空间不大于或略大于水管，发热器超长，发热器上面无污垢（或污垢少）的情况下（还可采用好的材料制做发热器），就能充分利用发热器的热能。充分利用到了发热器的热能就能减小用电量，将发热器的功率做小。发热器的功率做小了，则对供电线路（包括插头插座或接线头）以及线路上的电器（比如电源21包含的直流电漏电保护器、降压变压器等等）的影响也就小了（也就是线路上的电器不易损坏，线路上合规格的电线完全不会发热等等）。对供电线路以及线路上的电器影响小了也就安全了。比如出差时热水器忘了关，热水器一连烧上个把月，也不过是相当于开了几个大灯泡未关，浪费并不多的电而已，而不会出事故。我在透明水管9前面增加透明小水箱6就是防止这种意外情况，透明小水箱6能防止超长发热器12的温度升得过高。

        本文所提到的透明水管、透明小水箱、透明水箱，也可为半透明或不透明的（本文是以透明的为例，以透明材料中的玻璃为例：具体的，以修玻璃栈道的双层夹胶特种玻璃为例）。透明的里面又分六个面透明、五个面透明、四面透明、三面透明、二面透明、一面透明，本文以一面透明（正面透明）为例。

        我将过滤网5的面积设计得很大是因为面积大则不易堵塞（虽然清除污垢很容易，但减少清除污垢的次数更佳），面积大则网孔可尽量做小。网孔尽量做小才能更有效拦截污垢。过滤网面积大则水流缓慢，水流缓慢才易于沉淀污垢。

        这种热水器采用安全的低压直流电而非常安全。在非常安全的情况下仍不省掉电源21里面的直流电漏电保护器，是因为不漏电总比漏电要好，而且漏电会影响发热管的发热效率。所以任何制造新式电热水器的厂家都要对材料严格把关。根据并联分流的原理，发热管根数越多，其电流就可越小：比如1根为4V20A；文中例举的是4根则每根为4V5A；如果是10根，则每根只有4V2A（此时低压电源线12D与电源21之间的插头插座的构造为：插座里有20个桩头，插头里有20个孔）。

        我前面说“用上许多年后到了使用期限要更换一个新的”，也可仅仅只更换超长发热器12：换掉了超长发热器12就等同更换了一个新的。其更换方法是：将低压电源线12D与电源 21断开，打开后盖13（不需要去动热水管接口14与冷水管接口15）后，将发热管12A逆时钟方向转动，将包裹着发热元件的桩头的螺杆12B从后盖13里面转出来，再抽出低压电源线12D；然后将新超长发热器12的低压电源线12D从左至右穿过后盖13中间的螺丝口，再将新发热管12A顺时钟方向转动，将包裹着发热元件的桩头的新螺杆12B转到后盖13里面去。后盖13中间的螺丝口的右侧没有螺丝口，为左大右小的构造，因此同样是左大右小的构造的包裹着低压电源线的塑料垫12C会被越挤越紧（挤紧后水箱里面的水就能被封住而不会漏出来）。将后盖13装上后，再将新低压电源线12D与电源21连接。

        塑料垫12C被挤紧后，其露在后盖13右侧外面的部分，仍是呈左大右小的膨大状的，此处电源线膨大能防止电源线从此处断裂。

        这种热水器的型号为：电热－1型。

        电热－1型也可取消14－17（14两端带密封圈的热水管接口，15两端带密封圈的冷水管接口，16热水管，17冷水管），将冷水热水阀门18与后盖13做成一个整体。取消14－17后的型号为电热－1简洁型。这样，拆开后盖13后，抓着冷水热水阀门就可将后盖连同超长发热器12从透明水箱10里面拔出来，清理发热管12A上面的污垢。

                    第二章  气热式

        气热式热水器的主要特征是用制造出的热空气加热水，其主要方法有三种：第一种方法是用制造出的热空气在管道里面流动，管道外面是水；第二种方法是用制造出的热空气在管道外面流动，管道里面是水；第三种方法是将制造出的热空气直接吹入到水里加热水。

                        第一节

        气热式的热水器的第一种构造是让制造出的热空气在管道里面流动，管道外面是水。在各种管道中，我以毛细管为例子。在热空气的各种制造方法中，我以涡流管制造的热空气为例。

        涡流管有成本高的问题：解决方法一是将涡流管做大，只在内层采用制造原来的涡流管的材料（比如用预留了进气孔的钢筋混凝土包裹大钢管）；方法二是用仿涡流管（也就是全部用其它材料替代，比如用铁管替代）。涡流管有制冷量小的问题：解决方法一是将涡流管做大，只在内层采用制造原来的涡流管的材料；方法二是增加仿涡流管的数量。涡流管有温度控制难度大的问题：解决方法是完全不控制。本文所叙的涡流管，包括原来的涡流管、大涡流管、仿涡流管。

        气热式的热水器的第一种构造如图6所示，其各部分为：1电源线，2充气泵，3风扇（用于给充气泵、充气泵里的压缩机、压缩机产生的压缩空气降温），4压缩空气输送管，5涡流管压缩气体入口，6涡流管冷空气端，7涡流管热空气端，8带单向阀门的热空气输送管（单向阀门图中没有画出来），9两端带密封圈的接口，10热水箱（热水箱里面包括：垂直正方体A，水平毛细管1B－5B，垂直正方体C），11两端带密封圈的软管，12暖风喷头，13搁放暖风喷头的万向支架，14两端带螺口的阀门（螺口在里面），15带螺口的三通（螺口在外面），16透明小水箱上面盖子，17密封圈（已被透明小水箱上面的盖子16盖住），18过滤网，19下端带密封圈的透明小水箱（温水），20两端带螺口的冷水管接口，21冷水管，22两端带密封圈的冷水管接口，23弯曲冷水管，24 两端带密封圈的热水管接口，25热水管，26冷水热水阀门，27软管，28喷淋头，29冷空气输送管，30冷空气输出口，31阀门与压缩空气外接口。

        充气泵2（以及风扇3）也可用其它给涡流管供气的方式替代，本文所提到的充气泵只是例举，只是众多的给涡流管供气的方式之一。

        图6中的电源线1、充气泵2、风扇3不处于卫生间内，压缩空气经压缩空气输送管4送入卫生间里，涡流管与热水箱10为一个整体，充气泵与涡流管之间绝缘：此为第一种方式。第二种方式是：1－7以及29－31不处于卫生间内，热空气由热空气输送管8送入卫生间内，热空气输送管8外面有保温层，充气泵与涡流管之间绝缘，涡流管与水箱10之间绝缘。——本段所叙为第一道安全防线。

        充气泵里面除了压缩机与风扇，还有个开关；在电源线1通电的情况下，开启充气泵上的这个开关，充气泵上的压缩机与风扇才能启动。热水箱10里面的垂直正方体A不与热水箱10的外壳接触，热水箱10里面的垂直正方体A与热水箱10的外壳之间是水。热空气到达垂直正方体A里面后，再经被水包裹的水平毛细管1B－5B到达垂直正方体C。垂直正方体C可以象垂直正方体A那样不与热水箱10的外壳接触，也可以与热水箱10的外壳接触，图中画的是与热水箱10的外壳接触（也就是垂直正方体C的上、下、前、后以及左侧是热水箱外壳的一部分）。因为这是侧视图，水平毛细管我只画了1B－5B共5根毛细管，毛细管的具体根数为1－1000000根。毛细管的数量少时，可为弯曲盘旋的形状。毛细管也可为垂直的形状。毛细管也可为其它的形状。毛细管占据了热水箱10里面的体积，热水箱10里面的总垂直体积减去所有毛细管的总垂直体积后，剩下的体积应不小于水管的体积，这样就不会影响水流的通过。但剩下的体积不能过大，剩下的体积过大则不是即热式，要等一会才能将水加热。如果剩下的体积过大都是即热式，则涡流管的数量过多，厂家要加大透明小水箱19，也可减少涡流管的数量与充气泵的功率：否则出差时热水器忘了关，热水器一连烧上个把月时就可能会出事故。图中的涡流管我只画了二根，其具数量为1－10000000根。涡流管非常多时，是用于人多的地方（比如工厂的集体宿舍）：此时热水箱10与透明小水箱19都要加大。透明小水箱19是拧在热水箱10的上面的。透明小水箱19装到热水箱10的上面去是顺时针方向转动，从热水箱10的上面拆下来是逆时针方向转动。两端带密封圈的软管11的右端是拧在热水箱10的左侧的。逆时针方向转动软管11可将软管11从热水箱10里面拧出来；抓住软管11，可将暖风喷头12拧下来。暖风喷头12为卫生间升温，同时输送充气泵2吸入的新鲜空气到卫生间里面。搁放暖风喷头的万向支架13的底座上有朝前、后、左，左前，左后五个支架，每个支架可俯可仰可平放。搁放暖风喷头的万向支架13参见新式空调发明专利中的万向支架。如果热水器是用于人多的地方（比如工厂的集体宿舍），充气泵是大型的，冷空气输出口30输出的冷空气也可喷向充气泵周围，给充气泵、充气泵里的压缩机、压缩机产生的压缩空气降温，这样充气泵就不用自带风扇3散热。阀门与压缩空气外接口31的作用有二个，一是不将压缩空气输送给涡流管，而是向外输出它用；二是不使用充气泵2与风扇3，而是从外面接有压缩空气的管道，输送给涡流管。

        图6中气体是从右至左，只是例举的一种方式，优选方式是气体从上至下，且暖风喷头12是不能关闭的，水流方向则是水平方向（比如从左至右或从前至后），然后向上进入软管27，再从软管里向下经喷淋头28喷出。

        这种气热式的热水器相对于老式的热水器来说是免安装的，因为只须将两端带螺口的阀门14拧到带接头（接头上要缠生料带）的水管上，然后将两端带密封圈的接口9连接就可以了。

        这种热水器的其它部分的构造与第一章电热式的相同，本说明书不重复叙述。

        这种热水器的型号为：气热－1型。

                         第二节

        气热式的热水器的第二种构造是让制造出的热空气在管道外面流动，管道里面是水：但是热水箱10的外壳制做为夹层，夹层的里面是水，且夹层里的水也是从下端带密封圈的透明小水箱（温水）19里面进入，被气体加热后流往两端带密封圈的热水管接口24。在各种管道中，我仍以毛细管为例子。在热空气的各种制造方法中，我仍以涡流管制造的热空气为例。

        第二种构造是将第一节所叙的第一种构造稍做改动：也就是改为热空气在毛细管外面流动，毛细管里面是水，所有毛细管里面的体积与热水箱10的夹层的体积加起来等于或略大于水管的体积。

        第二种构造的优选方式也是气体从上至下，且暖风喷头12是不能关闭的，水流方向则是水平方向（比如从右至左或从后至前），然后向上进入软管27，再从软管里向下经喷淋头28喷出。在充气泵2与涡流管之间绝缘，涡流管与透明热水箱10之间绝缘的情况下，便是使用的220V的交流电压，这种型号也是优选的型号之一。

        这种气热式的热水器的其它各处与第一种一样，本说明书不重复叙述。

        这种热水器的型号为：气热－2型。

                           第三节

        气热式的热水器的第三种构造是将制造出的热空气直接吹入到水里。在热空气的各种制造方法中，我仍以涡流管制造的热空气为例。

        气热式的热水器的第三种构造如图7所示。图7各部分为：1电源线，2充气泵，3风扇（用于给充气泵、充气泵里的压缩机、压缩机产生的压缩空气降温），4压缩空气输送管，5涡流管压缩气体入口，6涡流管冷空气端，7涡流管热空气端，8带单向阀门的热空气输送管（单向阀门图中没有画出来），9两端带密封圈的接口，10透明热水箱，11两端带密封圈的软管，12暖风喷头，13搁放暖风喷头的万向支架，14两端带螺口的阀门，15带螺口的三通，16透明小水箱上面盖子，17密封圈，18过滤网，19下面左边带密封圈的透明小水箱（温水），20两端带密封圈的冷水管接口，21冷水管，22两端带密封圈的冷水管接口，23冷水管，24 两端带密封圈的热水管接口，25热水管，26冷水热水阀门，27软管，28喷淋头，29冷空气输送管，30冷空气输出口，31阀门与压缩空气外接口。

        透明热水箱10里面包括： A热水箱下面管道内的一组单向阀门（图中共画了三个单向阀门）， B热水箱下面的外面有隔热层的水龙头（也可为有隔热层的直的阀门），C热水箱下面的小管（类似一个大喷淋头的构造，其最下面有隔热层），D热水箱里面的水，E水面，F压缩空气，G浮板，H阀门（带弹簧的密封盖）。H也是暖气从热水箱里喷出的暖气孔。

        高热高压空气从两端带密封圈的接口9喷出后，冲开水箱下面管道内的所有单向阀门A，经热水箱下面的小管C进入热水箱里面的水里。因为气体比水轻，接下来气体会聚集到水面上方F处。随着F处的压力升高，水面E下降，D处的水返流一部分到透明小水箱19里面。F处的压力再升高后，阀门H的弹簧伸长，密封盖被打开，热空气经过两端带密封圈的软管11从暖风喷头12喷出，为卫生间升温，同时输送充气泵2吸入的新鲜空气到卫生间里面。F处的压力越大，密封盖就会升得越高，气体量喷出也就越大。当冷水热水阀门26打开后（洗澡时），水面E下降，F处的压力降低，阀门H的弹簧缩短，密封盖下降。接下来透明小水箱19里面的水进入D处，被C处喷出的高热空气加热后，流往热水管25，经冷水热水阀门26后，从喷淋头28喷出。

        浮板G被一根杆从前至后穿着（也可改为从左至右穿着），杆的前面处于热水箱前壁的竖槽里，杆的后面处于热水箱后壁的竖槽里：也就是浮板G只能上升与下降，不能左右摆动，也不能前后挪动。

        阀门H采用阿基米德螺旋泵原理。顺时针转动密封盖旁边的螺杆，密封盖下面的，外面有螺纹的钢圈将下降：钢圈与密封盖之间有一左一右呈八字形的二个弹簧，因此二个弹簧都会被扯长。逆时针转动密封盖旁边的螺杆，钢圈将上升，二个弹簧缩短。继续逆时针转动密封盖旁边的螺杆，就可将连着密封盖的弹簧以及钢圈取出，更换新的密封盖、弹簧、钢圈。在冷水热水阀门26关闭时（未洗澡时），如果密封盖漏气，水面E将上升，导致浮板G上升而将暖气孔堵住。也就是浮板G起到了密封盖漏气时防止水从密封盖处漏出的作用。如果看到透明水箱里的浮板G将暖气孔堵住了，就是密封盖漏气或密封盖调得太松。密封盖调松F处的压力会减小，热水箱10里面的水将增多；密封盖调紧F处的压力会增大，热水箱10里面的水将减少。如果将密封盖调得非常紧，导致水面E低于出水口，热空气将直接进入冷水热水阀门，此时是热空气直接加热从冷水管23里进来的冷水：也就是此时仍有热水洗澡，不过出水量将减少。

        如果将阀门H拿走了又不装一个新的阀门H上去，则浮板G会上升而将暖气孔堵住。此时打开冷水热水阀门26（洗澡时），喷淋头28喷出的水里就会夹杂着暖气。但片刻之后浮板G会下降（因打开冷水热水阀门26会导致热水箱10里面的压力下降），上升的热空气会全部从暖气孔排出。也就是不要阀门H，热水器也可照常工作，不过热水箱里面的水会多一点。洗完澡关闭冷水热水阀门后，浮板G又会上升而将暖气孔堵住。接着热空气会进入透明小水箱19里面，关闭充气泵2后热空气停止进入小水箱19里面。下次洗澡时又是首先打开充气泵2，再打开冷水热水阀门26，最初从喷淋头28喷出的水里面就又会夹杂着暖气。——如此周而复始，直至将新的阀门H装上去。所以简洁型的热水器可以将两端带密封圈的软管11，暖风喷头12，搁放暖风喷头的万向支架13省略。

        水龙头B能起到排污的作用，所以便是不用此水龙头，也要定期将此水龙头开一下。

        这种气热式的热水器相对于老式的热水器来说是免安装的，因为只须将两端带螺口的阀门14拧到带接头（接头上要缠生料带）的水管上，然后将两端带密封圈的接口9连接就可以了。

        充气泵2使用的如果是安全的低压直流电，也仍要与涡流管之间绝缘，涡流管与透明热水箱10之间绝缘。

        这种热水器的其它部分的构造与第一章电热式的以及第二章第一节所叙的气热式的第一种的构造相同，本说明书不重复叙述。

        这种热水器的型号为：气热－3型。

                              第三章  改进式

 

        附注：我转让所有发明专利的专利申请权（415903湖南省汉寿县蒋家嘴镇阳南塘张家山村油麻冲组 刘晓民），让您得到后去造福人类。比如新式房子发明专利，你得到后可以采用第一种方法，将申请权再转让他人。也可采用第二种方法：申请（其他国家的）国际专利，赚其他国家的钱；获得专利权后也可使用专利权收别人的专利使用费；你也可以造圈梁房的新式门窗与顶层房顶销售（用于现在正在建或准备建的圈梁房）；你也可以造包含救生柜的新式室柜销售；当然你也可也造出整栋的新式房子销售。你也可让生产聚脲、碳纤维、镀铬铁、发电机等等的厂家加盟。如果是造出整栋的新式房子销售，你也可让各种电器生产厂商加盟。也可采用第三种方法：转让二分之一的申请权，与别人共同实施第二种方法。等等。

        作者简介：已在网上发表阿民的一些琐事2（修改稿），新式电站的补正与意见陈述书，所有专利的所有收信记录，专利信件图片，新式电站说明书1。接下来会发表地效航母（二）说明书，新式房子说明书，新式桥梁图片，新式桥梁说明书，新式热水器图片，新式热水器说明书，新式冰箱新式蒸汽柜图片，新式冰箱新式蒸汽柜说明书，新式冰箱新式蒸汽柜权利要求，阿民的一些琐事3，新式空调图片，新式空调说明书，B－6型永动机图片，B－6型永动机说明书，新式电梯图片，新式电梯说明书，新式船只图片，新式船只说明书。以后会发表（于互联网的为）《神奇世界》第7章。将来会发表（于民主国家的互联网的为）地效航母（三），加大动力功率的方法，空间站的发射与回收方法（现在的人回收载人航天器，看着都觉得累），新式潜水器，新式电站说明书2，地效航母（四），获得几十亿至几万亿个大气压的压力的方法，可控核聚变动力，超光速飞行器（任何质量不是非常小的物体都可超过光速），重力永动机，H型永动机。

                              2023年8月5日