改進的花灑儲水式電熱水器的製作方法
2023-06-01 04:39:36
專利名稱：改進的花灑儲水式電熱水器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電熱水器，更具體地說涉及能確保開水閥用水時沒有高溫熱水流出的改進的花灑儲水式電熱水器。
本發明技術背景在中國、香港或其他地區之密集城市裡，人多地少的特殊環境下，人們的居住面積通常較為狹小，特別是浴室，一般空間較小。這樣，安裝在浴室中的熱水器的外形尺寸由於受浴室空間所限，趨於小型化。所以，大部份家庭都安裝一種較簡單細小而全家之花灑儲水式電熱水器，額定功率由800瓦至3000瓦，容量由7至40公升不等。此類出口敞開式電熱水器所需材料成本低，結構簡單。然而，對於花灑儲水式熱水器來說，其佔用安裝面積較封敝式熱水器為大。效率雖高、價格低，但未成為市場主導，除上述好處之外其主要有如下缺陷1-安裝後佔用面積大。
2-外露水管多。
3-冷熱水混合閥安裝困難。
4-外露水管及閥身溫度可高達85攝氏度，容易接觸身體導致受傷。
5-對於使用者於開啟水閥時不自覺地開啟熱水方向，導致燙傷身體，主要是單杆控制式，尤其對老弱者或小孩使用時更易發生危險。
6-混合水閥及花灑配件容易購置，令使用者能自行改裝，導致發生危險。
現有技術中典型的出口敞開式花灑電熱水器的基本結構及原理如本發明附圖部分的圖1所示。此型式設計主要是水箱內部頂蓋高點有一熱水出水導管(H)與大氣連接相通，安裝於頂部凸型之槽位內(A)、(B)是水箱圍身，而底部焊接有冷水入水導管(C)。接於導管的「單杆控制式」冷熱水混合閥(D)、冷供水入口(E)，而下端有一出口連接花灑喉(F)及花灑頭(G)，此閥與普通混合閥有所不同，在正常關閉下，導管、花灑喉(F)及花灑頭(G)連接成一排氣管道，令水箱內氣壓與大氣相通。當冷水進行加熱時，會有熱氣及水點從排氣管(A)、(F)及(G)排出，這是正常的，而這樣的機械結構可令水箱內部氣壓能與大氣相同。
很明顯，此型混水閥佔用很大面積，為了提供足夠之熱水量，其一方法，是將容量增大但同時佔用面積亦增加。其二，是提高熱水溫度。但是，根據(IEC 60335-2-21)國際電工委員會及(GB 4706.12)中國國家標準委員會的標準條例，對於現行的「出口敞開式儲水熱水器」，最高儲水溫度規定為85攝氏度。同時，還需設有餘下安全裝置，第一裝置，「超溫斷路器」，即當水溫升至96攝氏度或以上時，超溫斷路器立即切斷電源。從而使熱水溫度不能再上升。；第二裝置，必需設有一穩固的「排氣導管」，連接儲水箱內部與大氣相通，防止儲水箱於加熱時氣體澎脹過大而爆破或損壞。
造成經常發生危險、爆炸、熱水燙傷、焯傷等問題的主要原因如下首先敘述出問題的主要配件及用戶使用中因何導致燙傷。
在市售的花灑式儲水熱水器中，都隨機帶有一組冷/熱水混合水閥連出入水管，分別是「旋鈕控制式」或「單杆控制式」，及一套沐浴用之普通手柄「花灑頭」，膠喉及插座。配件一—冷熱水混合水閥通常置於底部，如附圖1所示，而混合水閥亦分為兩款，「旋鈕控制式」及「單杆控制式」。前款較為普及型，但使用上不方便，表面容易接觸身體，易焯傷，正在淘汰中。後者則價格較高，但使用方便，而數量迅速增加中。但「單杆控制式」水閥亦有其決點，當沐浴後通常會把水閥關上，容易忘記把冷熱水位推反回中間位置，當下一位沐浴者使用時就把推桿拉上打開水閥用水。這時如果推桿設於熱水位置時，即沐浴者有可能被熱水燙傷，這情況通常易於發生在年老及幼弱者身上。
購買熱水器時，生產商都附帶有上述兩款水閥中其中一款，而無論那一款由廠家提供的，都是專門為花灑式熱水器而設計，其內部結構還設有一特別通道，在加熱時用於排氣，令水箱壓力下降。此乃一法例下之安全裝置，不容忽視。雖然以上所述之混合水閥有其特別之處，但從外表設計、水管接口、操作等各方面，跟現時市面容易買到的一般家庭冷熱水混合閥完全沒有太大的區別，由其是「單杆控制式」包括外觀、管口大小都是一樣，須專業從員細心下才能分辨出。配件二—普通手柄花灑噴頭及膠喉，接於混合水閥底部之出水口，而所有連接口全部採用英國標準1/2」水喉喉牙連接。亦易於在市上購回更換。此乃標準件，不受限制，只需要接口是採用BSP英國標準1/2」喉牙便可。
—由於上述兩種配件容易在市面購得，而用戶亦不明白熱水器之構造及原理，所以容易在市場購回配件，自己更換。例如，更換沒有排氣通道之混合水閥，把普通花灑頭更改為按摩式花灑，有些用戶更把熱水出口直接駁至室內水喉系統等。由於此類型熱水器如經上述任何一款配件改裝的話，即把「出口敞開式儲水熱水器」變為「封閉式儲水熱水器」，此變相「封閉式儲水熱水器」是沒有排氣通道，亦等如一「壓力容器」。出問題時後果相當嚴重，等如家裡放置一個極具殺傷力之計時炸彈。於改裝後窗口不會即時發生爆炸，因為根據(IEC60335-2-21)國際電工委員會及(GB4706.12)中國國家標準委員會的標準條例，需要裝配最低要求之安全部件。控制/調節水溫的「恆溫器」及「超溫斷路器」。前者用以控制水溫至標準以下，後者用作最後防線。用以預防當控制/調節水溫的恆溫器因日久使用或金屬疲勞而損壞，不能於預設水溫下關閉發熱元件，而令其繼續加溫，當熱水水溫上升到預定超溫斷路器之工作溫度時，超溫斷路器應正常地斷開，截斷電源，不會繼續加溫。此時，用戶發覺後應立即通知銷售商檢查及維修更換等工作，把改裝件復位，解除危險。如上述例子不幸遇上控制/調節水溫的恆溫器及超溫斷路器同時損壞的話，情況便會不同。首先發熱元件不停加熱，水溫繼續上升，儲水箱內之氣體壓力因物理現象而增加，而經改裝後之儲水箱把排氣導管倒塞，氣體不能釋放。形成壓力，儲於水箱內不斷上升，此時水溫及壓力上升速度很快，轉眼間，儲水箱便變成蒸氣鍋爐，因物理原理，《當水於封閉容器內加溫，其沸點會超過度100攝氏度而壓力亦會跟溫度而急速上升》。此時，因儲水箱結構有別於鍋爐結構，當儲水箱結構上受不了此巨大內部壓力時，就會發生極具傷力之爆炸。如因為氣體澎脹而發生爆炸的，其破壞力有如巨型炸彈一樣。事件發中發生在人煙密集的地方，更造成不可計算的生命及財物損失。實際上，上述情況亦十分普遍存在於各家庭。
本發明技術方案概述針對上述市售花灑式儲水熱水器存在的問題，本發明的目的在於提供一種改進的花灑式儲水熱水器。
本發明的進一步的目的是提供花灑儲水式電熱水器專用的花灑頭、混合水閥、導管及防燙傷安全裝置。
本發明的上述目的是採用如下技術方案予以實現的本發明包括一儲水箱、一把水引入儲水箱的進水管、一把儲水箱內已加熱的熱水輸出的出水管、一設置在儲水箱內的加熱元件、一控制/調節水溫的恆溫器，及一超溫斷路器，其特徵在於在所說的儲水箱底部裝一防燙傷安全混合閥。
進一步說，所說的閥體構造型狀，上部使垂直圓套筒型用以放置引入儲水箱的進水管及輸出熱水的出水管及一佛蘭型與儲水箱的連接件；中部前方水平位置備有安裝標準閥芯的閥位及固定迫母；於迫母前端有一凸軸直徑3毫米；控制調溫及出水之旋鈕內部有弧凸面高2毫米漸向另一方減至接近0毫米；中部最後方備有冷供水接口；中部之中間位置即閥芯背後備有冷入水、熱出水之混合調溫水道及接管口；閥體下部有一出水口及接口，而接口線紋是向左旋轉；接於閥體出水口之膠喉接口及花灑頭，其接口絲紋亦是向左旋轉。
所說的垂直圓套筒型作接駁冷進水管及熱出水管；所說的固定方式為縲接或焊接。
所說的閥體下部出水口設有與花灑膠喉及花灑頭的連接件；所說的固定方式為縲接而縲紋是向左旋至收緊。
所說的閥體由耐熱、耐腐蝕材料製作而成，或者所說的閥體由合金銅鍛壓及加工製作而成。
當然所說的閥體可由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)加纖維、ABS加纖維等製作而成。
所說的閥體的厚度為2至4毫米。
所說的凸軸由耐熱、而腐蝕材料製作而成，或由合金銅鍛壓及加工製作而成。
當然所說的凸軸可由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)加纖維、ABS加纖維等製作而成。
所說的凸軸的直徑為3-4毫米，長度3-10毫米。
所說的控制調溫及出水之旋鈕內部有一弧凸面，由耐熱、耐腐蝕材料製作而成。
或者所說弧凸面由合金鋁製作而成。
當然，所說的凸軸也可由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)纖維、ABS加纖維等製作而成。
所說的旋鈕內部有一弧凸面高2-6毫米漸向另一方減至接近0毫米。
由於本發明採用了上述技術方案，從而能確保開水閥用水時沒有高溫熱水流出，並有效地解決了現有技術中存在的缺陷，防止危險、爆炸、熱水燙傷等惡性事故的發生。
本發明
圖1為現有技術使用的出口敞開式電熱水器結構原理示意圖；圖2為防更換冷熱水混合水閥的結構示意圖；圖3為本發明選擇的一種直立式花灑儲水電熱水器的結構原理圖；圖4為防燙傷安全裝置的工作原理示意圖；圖5a為陶瓷閥芯的切面原理圖；圖5b為左右操作工作狀態示意圖；
圖5d顯示了單杆控制鈕的工作原理圖5-c為沿圖5d局部B-B線的剖面圖；圖5e為單杆控制鈕的工作狀態示意圖。
本發明
具體實施例方式
以下結合附圖詳述本發明本發明包括一儲水箱1、一把水引入儲水箱的進水管、一把儲水箱內已加熱的熱水輸出的出水管、一設置在儲水箱內的加熱元件、一控制/調節水溫的恆溫器，及一超溫斷路器，其特徵在於在所說的儲水箱底部裝一防燙傷安全混合閥4。
進一步說，所說的閥體構造型狀，上部使垂直圓套筒型用以放置引入儲水箱的進水管及輸出熱水的出水管及一佛蘭型與儲水箱的連接件；中部前方水平位置備有安裝標準閥芯的閥位及固定迫母；於迫母前端有一凸軸直徑3毫米；控制調溫及出水之旋鈕內部有弧凸面高2毫米漸向另一方減至接近0毫米；中部最後方備有冷供水接口；中部之中間位置即閥芯背後備有冷入水、熱出水之混合調溫水道及接管口；閥體下部有一出水口及接口，而接口線紋是向左旋轉；接於閥體出水口之膠喉接口及花灑頭，其接口絲紋亦是向左旋轉。
所說的垂直圓套筒型作接駁冷進水管及熱出水管；所說的固定方式為縲接或焊接。
所說的閥體下部出水口設有與花灑膠喉及花灑頭的連接件；所說的固定方式為縲接而縲紋是向左旋至收緊。
所說的閥體由耐熱、耐腐蝕材料製作而成，或者所說的閥體由合金銅鍛壓及加工製作而成。
當然所說的閥體由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)加纖維、ABS加纖維等製作而成。
所說的閥體的厚度為2至4毫米。
所說的凸軸由耐熱、而腐蝕材料製作而成，或由合金銅鍛壓及加工製作而成。
當然所說的凸軸由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)加纖維、ABS加纖維等製作而成。
所說的凸軸的直徑為3-4毫米，長度3-10毫米。
所說的控制調溫及出水之旋鈕內部有一弧凸面，由耐熱、耐腐蝕材料製作而成。
或者所說弧凸面由合金鋁製作而成。
當然，所說的凸軸也可由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)纖維、ABS加纖維等製作而成。
所說的旋鈕內部有一弧凸面高2-6毫米漸向另一方減至接近0毫米。
如圖2及圖3所示本發明包含「防更換冷/熱水混合水閥」、「防更換花灑頭連膠喉」及「防燙傷安全裝置」，這樣的設計可儘量防止使用者隨意更換配件，亦即可減小危險。這種改進在於在一般市售花灑式儲水熱水器的底部，安裝一圓型接口(2)，用以接駁改良之普通型花灑式電熱水器(1)之專用及特別設計的(4)冷/熱水混合閥、(3)為防漏水密封膠圈、(2)為佛蘭接口放大圖、(5)固定圓型接口2的螺栓、(6)為冷水入水口、(7)為熱水出水及排氣管、(8)為熱水及氣體排氣出口、(9)為左旋花灑頭專用接駁口、(10)為配反牙接頭花灑膠喉、(11)為花灑噴頭。而9、10及11是配1/2」水喉左縲紋絲牙，花灑頭11配左旋螺紋接頭12。
其工作原理是當熱水器1注滿冷水在加熱時，會因物理現象分解出大量小氣泡，而小氣泡密度是比水的密度要輕，所以急速上升，大量小氣泡會集結在儲水箱最頂端之8凸位處，此時，小氣泡互相連結而形成大氣泡，而大氣泡之表面張力因內部壓力增加而爆破。當大量氣泡因爆破而釋放出來之氣體壓力隨之上升。當氣體壓力上升至大於大氣壓時，亦即是儲水箱內部壓力大於外部壓時，便形成一壓力差，根據物理現象，高氣壓會流向低氣壓。此時，大量熱氣體例會從管道7經本發明4流向膠喉10至花灑頭11釋放出來，令儲水箱內部壓力減退至與外壓平衡不至繼續上升而發生危險。
經上述詳細解釋後，發覺，如果把管道7之出口接駁一封敝式混水閥或按摩式花灑頭「需要高水壓才能把活動件產生開合現象，而這現象噴射在人體身上，便有水力按摩效應，平時花灑噴咀是處於關閉狀態，這樣狀態不會用於花灑式熱水器。或至中央管道系統的話，這樣便會產生極大之潛在危險。
除了上述傳統式熱水器因容易更改配件而發生爆炸危險外。同時，使用者於用水於給熱水燙傷之事件亦不停發生，詳細原因已如前敘。而本發明就是針以地上述問題而發明出如圖三之「單吼雙功能進出管接口」(即冷進水管及熱出水管設於同一圓吼內)、「單杆式控制水量及水溫閥體」(包含防更換之花灑膠喉及花灑頭接駁口，使用『左向縲紋設計』)及「防燙傷安全裝置」上述三種新設計於一身，使用者在難於購到，如需更換須到指定銷售商購買。在另一方面，安裝本發明「防燙安全冷熱水混合閥」之花灑儲水式熱水器之佔用面積隨之而縮小，更可利用此空間裝置一更大容量之熱水器，此乃本發明其中之要點。
參照圖4，圖中表示此「防燙安全冷熱水混合閥」基本操作，閥體是用合金銅或耐腐蝕合金段壓或工程料注射成型，再經精工加工而成。致於「防燙傷安全裝置」的設計原理及機械構造如圖4所示，圖中5』、6』顯示開關位置，7』、9』、8』顯示冷、溫、熱三種操作狀態。
參照圖5a-e，a表示切面原理圖，陶瓷閥芯2』前中下端置一固定凸軸X。單杆控制鈕3』左下端置一圓弧規形凸面Y，由高位13』(2mm)至低位14』(0mm)，如圖5-c所示，原理是當水閥使用完畢後，需把水閥旋鈕旋向中間8』、15』或7』冷水位置，然後才將手柄從6』開水位置向下推至5』才能完全關閉，不然，當旋鈕3』未完全抹向中間或冷水位置時，手柄是不能壓下至5』，因凸軸11』被弧規形凸面12』頂著如18』及圖5-c示意，不能到達17』位置底部(如圖5-e所示)。這時閥芯仍處於熱出水位置，所以花灑頭還有水經10』流出，這就是用以提示水閥還未處於完全關閉狀態，用者需從新做關水閥程序。把控制鈕(手柄)抹回中位，直致完全關閉為止。這樣就等如每次使用後，下次花灑用水時能保證混水閥出水是處於溫水位或冷水位，不至燙傷身體，很清楚，本發明之效果是十分明顯的。
以上已結合附圖對本發明的較佳實例進行了敘述，但在不脫離由本發明的權利要求所限定的精神和範圍的情況下，還可以作出種種變換和改型。然而，這些變換和改型仍屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.改進的花灑儲水式電熱器包括一儲水箱、一把水引入儲水箱的進水管、一把儲水箱內已加熱的熱水輸出的出水管、一設置在儲水箱內的加熱元件、一控制/調節水溫的恆溫器，及一超溫斷路器，其特徵在於在所說的儲水箱底部裝一防燙傷安全混合閥。
2.根據權利要求1所述的熱水器，其特徵在於所說的閥體構造型狀，上部使垂直圓套筒型用以放置引入儲水箱的進水管及輸出熱水的出水管及一佛蘭型與儲水箱的連接件；中部前方水平位置備有安裝標準閥芯的閥位及固定迫母；於迫母前端有一凸軸直徑3毫米；控制調溫及出水之旋鈕內部有弧凸面高2毫米漸向另一方減至接近0毫米；中部最後方備有冷供水接口；中部之中間位置即閥芯背後備有冷入水、熱出水之混合調溫水道及接管口；閥體下部有一出水口及接口，而接口線紋是向左旋轉；接於閥體出水口之膠喉接口及花灑頭，其接口絲紋亦是向左旋轉。
3.根據權利要求1或2所述的熱水器，其特徵在於所說的垂直圓套筒型作接駁冷進水管及熱出水管；所說的固定方式為縲接或焊接。
4.根據權利要求1或2所述的熱水器，其特徵在於所說的閥體下部出水口設有與花灑膠喉及花灑頭的連接件；所說的固定方式為縲接而縲紋是向左旋至收緊。
5.根據權利要求1或2所述的熱水器，其特徵在於所說的閥體由耐熱、耐腐蝕材料製作而成。
6.根據權利要求5所述的熱水器，其特徵在於所說的閥體由合金銅鍛壓及加工製作而成。
7.根據權利要求5所述的熱水器，其特徵在於所說的閥體由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)加纖維、ABS加纖維等製作而成。
8.根據權利要求6所述的熱水器，其特徵在於所說的閥體的厚度為2至4毫米。
9.根據權利要求1或2所述的熱水器，其特徵在於所說的凸軸由耐熱、而腐蝕材料製作而成，
10.根據權利要求9所述的熱水器，其特徵在於所說的凸軸由合金銅鍛壓及加工製作而成。
11.根據權利要求9所述的熱水器，其特徵在於當然所說的凸軸由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)加纖維、ABS加纖維等製作而成。
12.根據權利要求10或11所述的熱水器，其特徵在於所說的凸軸的直徑為3-4毫米，長度3-10毫米。
13.根據權利要求1或2所述的熱水器，其特徵在於所說的控制調溫及出水之旋鈕內部有一弧凸面，由耐熱、耐腐蝕材料製作而成。
14.根據權利要求13所述的熱水器，其特徵在於所說弧凸面由合金鋁製作而成。
15.根據權利要求13所述的熱水器，.其特徵在於當然，所說的凸軸也可由工程塑料，如聚碳酸酯(PC)纖維、ABS加纖維等製作而成。
16.根據權利要求14或15所述的熱水器，其特徵在於所說的旋鈕內部有一弧凸面高2-6毫米漸向另一方減至接近0毫米。
全文摘要
本發明公開了一種改進的花灑儲水式電熱器,包括一儲水箱、一把水引入儲水箱的進水管、一把儲水箱內已加熱的熱水輸出的出水管、一設置在儲水箱內的加熱元件、一控制/調節水溫的恆溫器,及一超溫斷路器,其特徵在於在所說的儲水箱底部裝一防燙傷安全混合閥。本發明克服了現有技術中的缺陷,可防止危險、爆炸、熱水燙傷等惡性事故的發生。
文檔編號F24H1/20GK1372113SQ0211493
公開日2002年10月2日 申請日期2002年3月4日 優先權日2002年3月4日
發明者陳繼雄 申請人:陳繼雄