液体加热器制造技术

一种便携式液体加热工具，能够将处于干线压力下的水流加热到约１０７摄氏度，该工具通过软管连接到供水系统。水流过工具内的电加热器，接着流到温控压力调节阀（８０）和流到出口喷嘴。阀门（８０）具有可移动元件，例如封锁压力室（８８）的隔膜（８３）。隔膜（８３）的移动使阀门（８５）打开或至少部分闭合。当阀门（８５）闭合时，阀门（８５）阻止或限制水通过阀门从入口（８６）流到出口（８７）。在隔膜的另一侧，在压力室（８８）中聚集少量水，从而当阀门（８０）加热时，压力室（８８）内的压力随着水转化为水蒸汽而增加，并且室内的空气膨胀。压力室（８８）内压力的增加使隔膜（８３）轻微向外移动，从而枢轴（８４）使球阀（８５）打开并使通过阀门（８０）流到工具的喷嘴的被加热的水的流量最大。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液体加热器，更特别地涉及手持工具形式的便携式液体加热器，用于用电力将水加热到合适的温度，以用于杀死植物(主要是杂草)或清除蚂蚁的巢穴。为了实现这个目的，最好在连续的流中将水加热到或接近于其沸点的温度。
技术介绍
已经出现这种要求，即提供处于受控温度的连续水流。一个这种应用是便携形式的接近沸腾的水源用于杀死杂草或蚂蚁巢穴，用于加热死亡动物的皮肤以剥去其羽毛或绒毛，用于拆下壁纸或类似的目的。另一个应用是为洗涤目的以基本不变的温度提供水，例如，清洗衣服，器皿，或手，或用于淋浴中，在这些情况下温度与流动速率或水压无关，而应该被控制在加/减1摄氏度。要求实现该用途的装置必须避免一些不明显的问题。在这些问题中要求装置不对方向敏感，如果中断水的供应不会出现重大的故障，以及当水被加热开始工作时，不管水的输入温度是多少，不会与供水系统中的气穴或气泡或任何被溶解的气体的释放起反应。现有技术从下述专利已知电力驱动的便携式连续供应液体加热器美国专利2287974描述了连续的手持水加热器，然而除了手动流量控制没有温度控制功能，并且看起来对气泡敏感。美国专利2976392描述了一种喷枪，它加热被喷出的液体，然而仅有的温度控制功能看起来是手动流量控制。美国专利3718805描述了一种便携式水加热器，然而输出为蒸汽，除了手动流量控制没有温度控制功能。美国专利4026025描述了一种具有加热液体流功能的牙齿洗涤器，然而仅有的温度控制是通过手动流量控制实现的。美国专利6321037及其专利系列描述了一种手持工具或棒状的便携式水加热器，它利用电子控制器检测输出温度，控制提供给与内部水导管接触的电阻加热器的电能。水沿棒长方向流动，向上通过加热通道，并接着流向棒的出口端。由本申请人拥有的该专利，描述了以商标GREEN WEEDER销售的产品，当该产品工作时，实际上很难对其控制。通过使用开关模式电源，微处理器要求当加热元件时中断电源多个周期，从而在加热过程中产生滞后，但是更重要的是，该便携式水加热器的设计意味着如果由于软管的绞缠而中断来自花园橡胶软管的水的供应，或者如果将棒的末端抬高到水平面以上，而在棒内的加热通道上产生气锁，将出现灾难性的故障。这常常引起导管中明显的“热点”以及元件的过热，从而导致元件故障。如果重新开始水流，则水将被“热点”过度加热，产生一股蒸汽，其中的蒸汽常常产生使连接接头爆裂的气压，从而中断水的供应，如果没有足够迅速地切断电源，则加热元件将被烧坏。本专利技术的专利技术人所做的许多实验表明，很难实现受微处理器控制的实时加热元件，很难从具有变化的压力和水流速率的花园橡胶软管接收水源并且努力保持输出水温处于或接近于水的沸点。即使这些不是不可能用现代的电子仪器实现，这些电子仪器处于生产便携式园艺工具所允许的成本区域内。已经进行了其它的尝试以控制输出水或蒸汽的温度，即通过连接到传感器的反馈环电控到加热器的电输入，其中传感器监视输出温度并有时监视输入温度。然而，由于可能的流动范围太大，通过这种方式很难处理气泡，变化的水压以及变化的输入水温。更重要地，即使是最好的热传感器也存在以秒计量的响应时间，从而反馈环的反应时间主要受到热传感器的响应时间的限制。当输出传感器响应液体的输出温度的上升时，就已经太晚了，这是因为加热器的温度已经又上升了20或30摄氏度。在大多数情况下，提供例如40摄氏度加/减20摄氏度的平均温度是不能被接受的。如果输出温度需要保持到或大约为100摄氏度，如在植物控制的情况中，即，80摄氏度太冷而不能杀死大多数杂草，而120摄氏度将导致产生太多蒸汽和设备的可能的故障，则情况会更糟糕。这些加热器都不能在供水系统的压力、输入流速或输入温度变化的情况下，提供处于固定温度的水。
技术实现思路
目的本专利技术的目的是提供一种液体加热器，它能够以基本固定的温度提供被加热的液体供给，或至少为公众提供有益的选择。本专利技术的第二个目的是提供一种便携式手持工具，它能够提供始终接近沸点的水，并且在不利情况下不具有强的自我破坏的可能性。专利技术综述在第一个方面，本专利技术提供了一种液体加热器，它能够将液体流加热到期望的温度，所述液体加热器具有液体入口、液体加热装置和出口，入口用于连接到液体源，所述液体加热装置连接到所述入口，所述出口用于放出液体加热装置供应的被加热的液体，其中在所述入口和出口之间存在温控压力调节阀，所述温控压力调节阀具有流量限制装置，能够调节送到出口的被加热的液体的流动，和热交换装置，允许温控压力调节阀与液体加热装置或离开液体加热装置的加热的液体进行热交换，从而使温控压力调节阀的加热或冷却导致流量限制装置的打开和闭合，以允许离开出口的被加热的液体的流量的增加或减少，从而控制离开出口的被加热的液体的温度。在第二个方面，本专利技术提供了一种便携式手持工具，它能够将水流加热到适于杀死植物的温度，所述手持工具具有水入口、水加热装置和出口喷嘴，所述水入口用于连接到水源，所述水加热装置连接到所述入口，所述出口喷嘴用于放出水加热装置提供的被加热的液体，其中在所述入口和出口喷嘴之间存在温控压力调节阀，所述温控压力调节阀具有流量限制装置，能够调节送到出口喷嘴的被加热的液体的流动，和热交换装置，允许温控压力调节阀与水加热装置或离开水加热装置的加热的液体进行热交换，从而使温控压力调节阀的加热或冷却导致流量限制装置的打开和闭合，以允许离开喷嘴的被加热的液体的流量的增加或减少，从而控制离开喷嘴的被加热的液体的温度。在上面段落和在权利要求书中，我们提到供应到水加热装置的“水”，但是接着提到离开水加热装置并行进到喷嘴的“被加热的液体”。这种语言旨在包含各种可能性，包括(a)只有离开加热装置的水，(b)空气，(c)空气和水，(d)蒸汽，(e)蒸汽和水的混合，(f)蒸汽和空气的混合，(g)蒸汽/水/空气的混合，以及(h)注入到供水系统中的任何其它液体或添加剂。更加概括的权利要求1包括将任何液体加热到任何希望的温度。当液体在压力下加热到约100到107摄氏度时，我们发现在加热装置中释放溶解的气体，并且最终的液体包括小百分数的空气和直到10％的蒸汽。依赖于水源，溶解气体的数量和类型，供水系统中或供水软管中聚集的任何气泡，供水系统、软管或接头中的泄漏导致的气体，以及加热液体的温度和压力，所说各种百分数将会变化。创造性创造性是这样实现的通过控制通过加热器的液体的流动速率，可以能够保持输出温度基本不变(在大多数情况下处于加/减1摄氏度范围)。这可以通过使用我们的“温控压力调节阀”实现。优选特点或选项这种温控压力调节阀优选地具有作为可移动元件的压力室，压力室包含一种物质，它能够在压力室中产生受控的压力，以响应压力调节室的温度的变化调节阀门的打开和闭合。尽管在一些情况下，该物质可以是固体，当温度升高时它可发生相变，例子包括可升华为气体状态的硫华，或者更一般地，压力室中的冰，可融化为水并进而成水蒸汽。优选地，压力室包括水和空气的混合物，因此当压力室内的成分被加热时，室内的压力将上升向流量限制装置施加压力，从而允许增加流过阀门的液体。优选地，流量限制装置能够在低的液体流动速率和高的液体流动速率之间变化，以使通过阀门的被加热的液体的流动使热交换装置控制压力室的温度。优选地，可移动的元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体加热器，其能够将液体流加热到希望的温度，所述液体加热器具有液体入口、液体加热装置和出口，所述入口用于连接到液体源，所述液体加热装置连接到所述入口，所述出口用于传送所述液体加热装置提供的被加热的液体，其中在所述入口和所述出口之间有温控压力调节阀，所述温控压力调节阀具有流量限制装置和热交换装置，所述流量限制装置能够调节传送到所述出口的被加热的液体流，所述热交换装置使所述温控压力调节阀与所述液体加热装置或离开所述液体加热装置的被加热的液体进行热交换，从而所述温控压力调节阀的加热或冷却将使所述流量限制装置打开或关闭，以允许增加或减少离开所述出口的被加热的液体流，从而控制离开所述出口的被加热的液体的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安瑟尼J海赫姆，彼得布鲁斯克拉克，布莱顿泰特，
申请(专利权)人：格林威德控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]