一種低壓電熱水器的製作方法

2023-07-24 00:54:11 2

本發明涉及熱水器領域，更具體的，涉及一種低壓電熱水器。

背景技術：

電熱水器是生活中常見採用電能在一定時間內將冷水變成熱水的裝置。電熱水器的內膽及管閥組件長期承受高壓時，其內膽及管閥組件的接頭容易出現破裂漏水問題。尤其是恆溫閥，當其長期承受高壓時，旋轉困難，極易造成使用失靈，從而影響電熱水器的使用效果。此外，由於內膽長期承受高壓，故市面上的電熱水器多採用搪瓷內膽，這種搪瓷內膽不僅成本較高，同時依然具有承壓破裂的風險。

中國授權公告號CN204902214U公開了一種低壓多路供水儲水式電熱器，包括儲水桶和電熱管，電熱器置於儲水桶內，儲水桶上設置有進水口，進水口的入口處連接有第一超壓洩氣閥、儲水桶上設有第二超壓洩氣閥和安全洩壓閥。第二超壓洩氣閥和安全洩壓閥雖然能夠降低儲水式電熱器的壓力，但通過若干試驗表明，由於儲水式電熱器內膽的加熱膨脹時，其內膽內部處於高壓狀態，高壓狀態會導致熱水在壓力的作用下外洩，甚至會從第二超壓洩氣閥和安全洩壓閥流出大量的熱水，大幅降低儲水式電熱器能效。

技術實現要素：

為了克服現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題在於提出一種低壓電熱水器，具有明顯的低壓特性，使得其內膽及管閥組件承壓較小，能夠有效解決現有技術電熱水器對內膽和管閥組件的材質要求較高問題，提高電熱水器的使用壽命。

為達此目的，本發明採用以下技術方案：

本發明提供的一種低壓電熱水器，包括內膽、與所述內膽相連通的管閥組件以及降壓裝置，所述降壓裝置用於對所述電熱水器進行降壓以及可容納熱水膨脹後從所述降壓裝置的進出水口流入的熱水，所述降壓裝置與所述內膽和/所述管閥組件相連通，所述降壓裝置將所述內膽和/所述管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.5Mpa。所述降壓裝置具有儲蓄及吸收壓力的功能，其能夠有效降低低壓電熱水器整體承壓，使得低壓電熱水器內部的水壓一直處於低壓狀態。通過所述降壓裝置將所述內膽和/所述管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.5Mpa使得所述內膽不必長時間承受高壓，極大的延長內膽的使用壽命，防止管閥組件及恆溫閥等部件的損壞，管閥組件及恆溫閥無需承壓，也延長了內膽及恆溫閥的使用壽命。

為了進一步減低電熱水器承壓，保證電水熱器在自來水壓的範圍內合理波動，在本發明進一步技術方案中，所述降壓裝置將所述內膽和/所述管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.45Mpa，當所述內膽和/所述管閥組件內的水壓高於0.3Mpa時，所述降壓裝置對所述內膽和/所述管閥組件進行降壓。

為了進一步減低電熱水器承壓，保證電水熱器各個組件的承壓處於最優的範圍，在本發明進一步技術方案中，所述降壓裝置將所述內膽和/所述管閥組件內的水壓控制在0.2Mpa-0.4Mpa，當所述內膽和/所述管閥組件內的水壓高於0.3Mpa時，所述降壓裝置對所述內膽和/所述管閥組件進行降壓。

本發明進一步技術方案，所述降壓裝置配置為調壓缸，所述調壓缸通過管道與所述內膽和/所述管閥組件相連通，所述調壓缸將所述內膽和/所述管閥組件內的水壓控制0.2Mpa-0.4Mpa，調壓缸具有儲蓄及吸收壓力的功能。

本發明進一步技術方案，所述調壓缸包括第一缸體、活塞、拉杆以及驅動機構，所述活塞位於所述第一缸體內，且與所述第一缸體滑動配合，所述驅動機構位於所述第一缸體的第一端，並通過所述拉杆與所述活塞固定連接，所述第一缸體的第二端有進出水口，所述進出水口直接或者通過管道與所述內膽和/所述管閥組件相連通。通過活塞與第一缸體的相對運動，可以實現熱水的吸入及排出，從而達到調壓缸儲蓄熱水及降低電熱水器壓力的作用。

本發明進一步技術方案，所述調壓缸包括第二缸體、儲水囊、推桿以及驅動機構，所述儲水囊位於所述第二缸體內，所述推桿、所述驅動機構位於所述儲水囊的一側，所述驅動機構用於驅動所述推桿平動，所述儲水囊的另一側有進出水口，所述進出水口直接或者通過管道與所述內膽和/所述管閥組件相連通。通過推桿推動儲水囊進行伸縮運動，可以實現熱水的吸入及排出，從而達到調壓缸儲蓄熱水及降低電熱水器壓力的作用。

本發明進一步技術方案，所述降壓裝置配置為壓力罐，所述壓力罐通過管道與所述內膽和/所述管閥組件相連通，所述壓力罐將所述內膽和/所述管閥組件內的水壓控制在0.2Mpa-0.45Mpa，壓力罐具有儲蓄及吸收壓力的功能。

本發明進一步技術方案，所述壓力罐包括罐體、充氣嘴、氣囊以及進出水口，所述充氣嘴固定在所述罐體的第一端，所述進出水口固定在所述罐體的第二端，所述進出水口直接或者通過管道與所述內膽和/所述管閥組件相連通。通過對氣囊的擠壓和氣囊的擴張，可以實現熱水的吸入及排出，從而達到調壓缸儲蓄熱水及降低電熱水器壓力的作用。

本發明進一步技術方案，所述管閥組件包括進水管及出水管，所述降壓裝置與所述進水管和/所述出水管的相連通。所述降壓裝置可以同時和所述進水管、所述出水管相連通，也可以與所述進水管、所述出水管中的一個相連通。

本發明進一步技術方案，所述管閥組件還包括用於調節出水水溫的恆溫閥，所述恆溫閥固定於所述出水管管道上。由於電熱水器為低壓電熱水器，恆溫閥的使用壽命得到了大幅的延長。

本發明進一步技術方案，所述內膽材質配置為搪瓷材質、不鏽鋼材質以及非金屬材質，所述電磁加熱器的發熱片位於所述內膽的內部，低壓電熱水器包括電磁加熱器，所述電磁加熱器的電磁線盤固定在所述內膽的外壁上。由於電熱水器為低壓電熱水器，故電熱水器可以採用非金屬材質等不耐壓的材質，並且採用非金屬材質等內膽，可以採用穿越磁能的方式進行局部加熱，而不像搪瓷材質的內膽不能承受局部加熱，不能採用穿越磁能的方式加熱。因此，低壓熱水器可以使得電磁加熱方式的運用空間更為廣闊。

本發明的有益效果為：

本發明提供的低壓電熱水器，設置了降壓裝置，降壓裝置具有儲蓄及吸收壓力的功能，降壓裝置能夠將內膽和/管閥組件的壓力範圍控制在低壓狀態，使得其內膽及管閥組件承壓較小。降壓裝置能將內膽及管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.5Mpa，通過長期的實驗統計數據表明，這個壓力範圍內低壓電熱水器使用壽命要大幅高於普通的電熱水器。低壓電熱水器對內膽和管閥組件的材質要求不高，大幅降低電熱水器的生產成本。此外，若低壓電熱水器安裝了恆溫閥，則由於其低壓特性極大的降低恆溫閥失效概率。

附圖說明

圖1是本發明實施例一中提供的低壓電熱水器的結構圖。

圖2是本發明實施例二中提供的低壓電熱水器的結構圖。

圖3是本發明實施例三中提供的低壓電熱水器的結構圖。

圖4是本發明實施例四中提供的降壓裝置的結構圖。

圖5是本發明實施例五中提供的降壓裝置的結構圖。

圖6是本發明實施例六中提供的降壓裝置的結構圖。

圖7是本發明實施例七中提供的低壓電熱水器的結構圖。

圖中：

1、內膽；2、降壓裝置；3、調壓缸；31、第一缸體；32、活塞；33、拉杆；34、驅動機構；35、進出水口；36、第二缸體；37、儲水囊；38、推桿；4、壓力罐；41、罐體；42、充氣嘴；43、氣囊；51、進水管；52、出水管；71、發熱片；72、電磁線盤；8、外殼；9、溫度探頭；10、溫控器；11、發熱管；12、排汙口；13、保溫層；381、壓盤；20、混水閥。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

實施例一

如圖1所示，實施例一中提供一種低壓電熱水器，包括內膽1、管閥組件、降壓裝置2、外殼8、溫度探頭9、溫控器10、發熱管11、排汙口12以及保溫層13，管閥組件與內膽1相連通。內膽1位於外殼8的內部，溫度探頭9、溫控器10、發熱管11均位於內膽1的內部，溫度探頭9位於溫控器10的一側，發熱管11位於溫控器10的外圍，也即溫控器10位於發熱管11內，保溫層13包裹在內膽1上。排汙口12位於內膽1的下方，且與內膽1的底部相連通。降壓裝置2用於對電熱水器進行降壓以及可容納熱水膨脹後從降壓裝置2的進出水口35流入的熱水。降壓裝置2與內膽1相連，降壓裝置2將內膽1和管閥組件內的水壓同時控制在0.1Mpa-0.5Mpa，降壓裝置2也可以將內膽1或者管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.5Mpa。考慮到實用性，通常降壓裝置2將內膽1和管閥組件內的水壓同時控制在0.1Mpa-0.5Mpa。

為了確定降壓裝置2將電熱水器的內部壓力降低哪個範圍較為合理，對電熱水器的各個承壓部件進行了長期壓力-壽命測試，通過對壓力-壽命測試的數據進行統計分析得到下表，下表中寫明各個部件承受壓力的範圍對於壽命的平均值，具體信息見下表：

通過各個部件的合理的壓力範圍進行綜合考慮，如果要讓電熱水器的使用壽命在3年以上，應通過降壓裝置2可選擇性地將內膽1和管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.5Mpa。這是由於當內膽1和管閥組件內的水壓同時控制在0Mpa-0.1Mpa時，過低的壓力會導致不便於熱水從內膽1內流出，通常需要動力裝置才能將熱水導出。在0.1Mpa-0.5Mpa這個範圍內，即使是不鏽鋼即熱式發熱體的使用壽命也通常在3年以上，故這個範圍可以保證電熱水器各個部件均具有較長的使用壽命和用戶體驗。當內膽1和管閥組件內的水壓控制在0.5Mpa以上時，橡膠圈、不鏽鋼管、編織管、即熱式發熱體以及混水閥20等部件的使用壽命會大打折扣。因此，通過降壓裝置2可選擇性地將內膽1和管閥組件內控制在0.1Mpa-0.5Mpa這個範圍內，會使得電熱水器具有較長的壽命，並且壽命通常在3年以上。此外，在0.1Mpa-0.5Mpa這個範圍內，壓力越小，是越有利於延長電熱水器各個組件的使用壽命的，只是壓力過小，會有熱水不易流出的問題。

考慮到自來水水壓因素，進一步優選的，降壓裝置2將內膽1和/管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.45Mpa，當內膽1和/管閥組件內的水壓高於0.3Mpa時，降壓裝置2對內膽1和/管閥組件進行降壓。《城市給水工程規劃規範》（GB 50282－98）第4.0.5 條規定：城市配水管網的供水水壓宜滿足用戶接管點處服務水頭２８ｍ的要求，也即0.28Mpa，通過實際的多次測量也可知，家庭用自來水水壓的範圍0.2Mpa-0.3Mpa，熱水加熱至生活熱水通常升壓1Mpa以上，故通過降壓裝置2將內膽1和/管閥組件內的水壓控制在0.1Mpa-0.45Mpa是十分可取的，這樣降壓裝置2隻要需要在壓力高於0.3Mpa時工作，就能將電熱水器的水壓控制在0.1Mpa-0.45Mpa，即使使用者把熱水器的溫度設定為最高，也通常不會越過0.45Mpa這一上限值。此外，對於部分特殊地段的自來水壓力高於0.3Mpa，甚至到0.7Mpa，此時可以通過減壓閥對自來水進行降壓，再通過降壓裝置2保證自來水以及生活熱水的壓力在0.1Mpa-0.45Mpa範圍內進行波動。

由於降壓裝置2壓降過大時，其需要較大的體積吸收壓力，進一步優選的，考慮降壓裝置2具有合理的體積，降壓裝置2將內膽1和/管閥組件內的水壓控制在0.2Mpa-0.4Mpa，當內膽1和/管閥組件內的水壓高於0.3Mpa時，降壓裝置2對內膽1和/管閥組件進行降壓。在這個壓力範圍內，降壓裝置2隻需要將電熱水器內的水壓維持在自來水水壓範圍進行適當上下波動，波動通常由加熱產生，就能夠使得降壓裝置2具有較小的體積，且電熱水器具有很長的使用壽命，通常使用在4-5年以上。

實施例二

如圖2所示，實施例二中提供一種低壓電熱水器，包括內膽1、管閥組件、降壓裝置2、外殼8、溫度探頭9、溫控器10、發熱管11、排汙口12以及保溫層13，管閥組件與內膽1相連通。內膽1位於外殼8的內部，溫度探頭9、溫控器10、發熱管11均位於內膽1的內部，溫度探頭9位於溫控器10的一側，發熱管11位於溫控器10的外圍，也即溫控器10位於發熱管11內，保溫層13包裹在內膽1上。排汙口12位於內膽1的下方，且與內膽1的底部相連通。

實施例二與實施例一的不同之處在於：管閥組件包括進水管51，降壓裝置2與進水管51相連通，這種連接方式讓降壓裝置2長時間處於低溫狀態，有利於降壓裝置2使用壽命的延長。

實施例三

如圖3所示，實施例三中提供一種低壓電熱水器，包括內膽1、管閥組件、降壓裝置2、外殼8、溫度探頭9、溫控器10、發熱管11、排汙口12以及保溫層13，管閥組件與內膽1相連通。內膽1位於外殼8的內部，溫度探頭9、溫控器10、發熱管11均位於內膽1的內部，溫度探頭9位於溫控器10的一側，發熱管11位於溫控器10的外圍，也即溫控器10位於發熱管11內，保溫層13包裹在內膽1上。排汙口12位於內膽1的下方，且與內膽1的底部相連通。

實施例三與實施例一的不同之處在於：管閥組件包括出水管52，降壓裝置2與出水管52相連通，這種連接方式讓降壓裝置2主要是通過出水管52對內膽1進行降壓，類似於現有技術中使用洩壓閥，但直接採用洩壓閥沒有儲蓄水的功能，會造成大量的熱水外洩，熱水器的能效較低。而採用本結構，既能夠緩衝降壓，又不會影響電熱水器的能效。

實施例四

如圖4所示，實施例四是實施例一、實施例二、實施例三的進一步技術方案：降壓裝置2配置為調壓缸3，調壓缸3通過管道與內膽1和/管閥組件相連通，調壓缸3將內膽1和/管閥組件內的水壓控制0.2Mpa-0.4Mpa。調壓缸3包括第一缸體31、活塞32、拉杆33以及驅動機構34，活塞32位於第一缸體31內，且與第一缸體31滑動配合，驅動機構34位於第一缸體31的第一端，並通過拉杆33與活塞32固定連接，第一缸體31的第二端有進出水口35，進出水口35直接或者通過管道與內膽1和/管閥組件相連通。驅動機構34通過拉杆33驅動活塞32滑動，從而實現熱水從進出水口35的吸入和流出，使得降壓裝置2起到降壓和儲水的作用。驅動機構34可配置為步進電機或者減速電機等。驅動機構34也可配置為彈簧，此時彈簧套接在拉杆33上，其一端與第一缸體31頂部的內壁相接觸，其另一端與活塞32的上部相接觸，通過彈簧的蓄能起到降壓和儲蓄水的作用。

實施例五

如圖5所示，實施例五是實施例一、實施例二、實施例三的進一步技術方案：降壓裝置2配置為調壓缸3，調壓缸3通過管道與內膽1和/管閥組件相連通，調壓缸3將內膽1和/管閥組件內的水壓控制0.2Mpa-0.4Mpa。調壓缸3包括第二缸體36、儲水囊37、推桿38以及驅動機構34，儲水囊37位於第二缸體36內，推桿38、驅動機構34位於儲水囊37的一側，驅動機構34用於驅動推桿38平動，儲水囊37的另一側有進出水口35，進出水口35直接或者通過管道與內膽1和/管閥組件相連通。驅動機構34通過推桿38驅動儲水囊37伸縮運動，從而實現熱水從進出水口35的吸入和流出，推桿38的下端設置有壓盤381，壓盤381用於按壓儲水囊37。使得降壓裝置2起到降壓和儲水的作用。驅動機構34可配置為步進電機或者減速電機等。驅動機構34也可配置為彈簧，此時彈簧套接在推桿38上，其一端與第二缸體36頂部的內壁相接觸，其另一端與儲水囊37的上部相接觸，通過彈簧的蓄能起到降壓和儲蓄水的作用。

實施例六

如圖6所示，實施例六是實施例一、實施例二、實施例三的進一步技術方案：降壓裝置2配置為壓力罐4，壓力罐4通過管道與內膽1和/管閥組件相連通，壓力罐4將內膽1和/管閥組件內的水壓控制在0.2Mpa-0.45Mpa。壓力罐4包括罐體41、充氣嘴42、氣囊43以及進出水口35，充氣嘴42固定在罐體41的第一端，進出水口35固定在罐體41的第二端，進出水口35直接或者通過管道與內膽1和/管閥組件相連通。由於壓力罐4內部設置有氣囊43，當電熱水器的內膽1和/管閥組件的壓力過高時，熱水進入壓力罐4，擠壓氣囊43，使得壓氣囊43體積縮小，熱水通過進出水口35進入罐體41；當電熱水器的內膽1和/管閥組件的壓力變小時，壓氣囊43擴張，將罐體41內的水擠出至內膽1和/管閥組件內。

實施例七

如圖7所示，實施例七中提供一種低壓電熱水器，包括內膽1、管閥組件、降壓裝置2、外殼8、溫度探頭9、溫控器10、排汙口12以及保溫層13，管閥組件與內膽1相連通。溫度探頭9、溫控器10位於內膽1的內部，溫度探頭9位於溫控器10的一側。排汙口12位於內膽1的下方，且與內膽1的底部相連通。

實施例七與實施例一、實施例二、實施例三的不同之處在於：內膽1材質配置為陶瓷材質、不鏽鋼材質以及塑料材質。由於採用低壓設計，即使內膽1配置為塑料材質也依然具有較長的使用壽命，這大幅節約電熱水器的製造成本。進一步的優選的，低壓電熱水器還包括電磁加熱器，電磁加熱器的發熱片71位於內膽1的內部，電磁加熱器的電磁線盤72固定在內膽1的外壁上。由於內膽1可採用非金屬材質等不耐壓的材質，而這類型非金屬材質等可以穿越磁能的方式加熱，而不像搪瓷材質不能承受局部加熱，故可以使得電磁加熱方式的運用空間更為廣闊。因此，低壓電熱水器能夠有效提升其電磁加熱的適用性，並降低其內膽1材料成本。

作為本實施例的進一步方案，管閥組件還包括恆溫閥，恆溫閥6固定於出水管52管道上，恆溫閥用於調節出水水溫。當電熱水器配置為低壓熱水器時，會大大提高恆溫閥的使用壽命。這是由於水壓過大，直接導致恆溫閥驅動機構卡死或破損而無法使用。

本發明是通過優選實施例進行描述的，本領域技術人員知悉，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對這些特徵和實施例進行各種改變或等效替換。本發明不受此處所公開的具體實施例的限制，其他落入本申請的權利要求內的實施例都屬於本發明保護的範圍。