無靜壓電熱水器的製作方法
2023-11-03 14:20:42
專利名稱：無靜壓電熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電熱水器，特別是一種家庭或賓館使用的無靜壓電熱水器。
背景技術：
現有的家庭或賓館客房用的電熱水器分為封閉式和出口敞開式兩種；其中封閉式電熱水器包括內膽、溫控元件、減壓閥、伸入內膽內的電熱元件、與內膽相通的進水管和出水管，內膽為一個只與進、出水管相通的封閉體，進水管與自來水管長期相通，出水管與混水閥的熱水進入口相接，其中混水閥的冷水進入口與自來水管相接，出水管可與多個混水閥相接以實現中央供水；使用時打開混水閥，內膽中的熱水在自來水管內的水壓作用下經對應的混水閥排出；這種封閉式電熱水器的優點是可實現遠距離中央供水，但缺點是壽命短、安全性差，原因是內膽長期承受較高的靜水壓，金屬內膽和電熱元件在高溫高壓作用下極易被鏽蝕，從而縮短了其壽命，而一旦減壓閥失靈就會發生爆炸，造成危險。而出口敞開式電熱水器由貯水箱、發熱體、溫控器和進、出水管構成，進水管一端與貯水箱相通另一端與自來水管相接，出水管一端與水箱相通另一端接專用混水閥，其中專用混水閥的冷水進入口與自來水管相接，這種專用混水閥只能關閉從自來水管方向的通道，而不能關閉與出水管相接的通道，保證內膽長期與大氣相通，當使用時打開進水管上的閥門，自來水經進水管進入貯水箱內，貯水箱內的水靠自來水的水壓經出水管流出，不使用時進水管上的閥門關閉，但出水管還是與大氣相通的，這時因進水管通道上的閥門已關閉而出水管又與大氣相通，即使貯水箱內的溫控器失控，發熱體長期通電，也不會發生爆炸，所以，與封閉式電熱水器相比，出口敞開式電熱水器相對較為安全而且壽命長；但缺點是難以實現遠距離中央供水，例如，當電熱水器安裝在衛生間時，廚房如果要使用熱水，就必須跑到衛生間將安裝在進水通道上的閥門打開，用完後還需跑回衛生間將閥門關閉，使用十分不方便；在1992年2月12日公開的中國專利公告CN2096026U中，公開了一種「內藏調節閥的貯水式電熱水器」，該專利申請中的背景技術對現有的出口敞開式電熱水器作了較為詳細的說明，在此不再多述。
發明內容
本實用新型的目的是為了解決現有電熱水器中存在的要麼使用方便、可以實現中央供水，但是壽命短、安全性差；要麼壽命長、安全性高，但是使用不方便、不能實現中央供水的問題，而提供一種結構合理、使用方便、安全、壽命長且可實現中央供水的無靜壓電熱水器。
技術方案實現本實用新型目的的技術方案是一種無靜壓電熱水器，包括水箱、電熱元件、溫控器、控制器、進水管和出水管，其中進水管外端與自來水管相接，出水管外端與混水閥相接，其特徵在於水箱與進水管間設有進水電控閥門；溢水管與水箱相通，而且溢水管的通道上設有溢水電控閥門，溢水管的溢水點接近或高於水箱的頂部，以防止溢水電控閥門打開時經溢水管流出的水太多而造成浪費；溢水點的定義如下溢水電控閥門打開時，水箱內位於溢水管的溢水點以上的水經溢水管向外溢出，而位於溢水管的溢水點以下的水不能溢出；在出水管通道或溢水管內留有殘餘水的部分設有水流傳感器。所謂溢水管內留有殘餘水的部分，是指因溢水管向外溢水而造成水箱內真空，使溢水管內附著的水不能完全溢出的部分。無靜壓電熱水器處於常態(待機狀態)時，進水電控閥門關閉，而溢水電控閥門打開，水箱經溢水電控閥門和溢水管與大氣相通，其待機狀態相當於敞開式電熱水器的待機狀態，水箱內沒有受到自來水的靜壓力；用戶打開混水閥時，只要混水閥的溢水點與溢水管的溢水點不在同一高度，出水管和溢水管內的殘留水就會流動(流出混水閥或溢水管外，或者向水箱內回流)，水流傳感器檢測到水流後，向控制器發出信號，控制器將溢水電控閥門關閉，同時將進水電控閥門打開，電熱水器進入使用狀態，自來水經進水管、進水電控閥門、水箱、出水管流向混水閥，其使用狀態相當於封閉式電熱水器的使用狀態；用戶關閉混水閥後，出水管內的水不流動，而水箱內溢出小部分的水後(因為這一原因，所以水流傳感器最好不要設置在溢水管內留有殘餘水的部分，否則會降低其可靠性)，水面與溢水點持平，不再溢水，此時水箱內產生一定真空，在溢水管內留有部分殘餘水(該殘餘水只有在混水閥打開後，使水箱內的壓力與大氣壓力平衡時才會流動)，控制器通過水流傳感器監測到水流停止後，立即或者延時(可由生產廠家計定)一段時間後關閉進水電控閥，同時打開溢水電控閥門，使電熱水器重新進入待機狀態。當然，如果水流傳感器安裝在溢水管通道上，則溢水管的內徑不能太大，使混水閥關閉時即使打開溢水電控閥門，溢水管內也因水箱內存有一定的真空而留有殘留水(因為此時內膽只有通過溢水管與大氣相通)。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述水箱內設有水位探頭，水位探頭的位置高於出水管的進水口。其作用當水箱內水位低於水位探頭時，控制器打開進水電控閥門向水箱內供水。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述進水電控閥門為常閉閥門。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述進水電控閥門和溢水電控閥門為連體裝置，該連體裝置共用一個閥體、閥芯和具有雙穩態的電控驅動機構而成。所述電控驅動機構的雙穩態是指常態和電動驅動機構的動作狀態。所述連體裝置構成的進水電控閥門為常閉、溢水電控閥門為常開。進水電控閥門設計為常閉，溢水電控閥門設計為常開的好處是，當電控機構失靈時，保證無靜壓電熱水器處於敞開式工作方式，而且所述進水電控閥門和溢水電控閥門可以造成聯動，即共用一個磁吸或電動裝置，當磁吸通電時進水電控閥門打開、溢水電控閥門關閉。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述溢水管位於水箱外的一部分作為備用水箱，該備用水箱高於水箱頂部，溢水點位於備用水箱上部。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述備用水箱內設有高、低水位傳感器。當控制器檢測到備用水箱內的水位已達到高水位時，如果用戶打開混水閥時，控制器等待備用水箱內的水經混水閥排放到低水位後，再使電熱水器進入使用狀態。其好處是使備用水箱內的水不用溢出電熱水器外而造成浪費。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述水箱下部設有排水電控閥門。
所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述進水電控閥門、溢水電控閥門和排水電控閥門為連體裝置，該連體裝置共用一個閥體、閥芯和具有三穩態的電控驅動機構而成，所述連體裝置構成的進水電控閥門和排水電控閥門為常閉閥門，溢水電控閥門為常開閥門。其中電控驅動機構的三穩態是指常態、使用狀態和排水狀態三種穩定狀態；常態時，進水電控閥門和排水電控閥門關閉，溢水電控閥門打開；使用狀態時，進水電控閥門打開，排水電控閥門、溢水電控閥門關閉；排水狀態時，進水電控閥門關閉，排水電控閥門和溢水電控閥門打開。
有益效果由於採用了本實用新型所述的技術方案，電熱水器在使用時，水箱處於封閉式狀態，而水箱內的水流動，水箱所受內壓遠小於自來水水壓，所以，可以實現中央供水，使用方便；而待機狀態時(也即常態時)，水箱為敞開式狀態，沒有受到自來水靜水壓的作用，所受的內壓極小，避免了現有電熱水器中水箱長期處於高溫高壓的狀態，延長了水箱的壽命，安全性得到提高，而且結構簡單、合理，集封閉式和敞開式電熱水器的優點於一身，而又克服了封閉式和敞開式電熱水器的缺點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型所述的無靜壓電熱水器的實施例一的內部結構示意圖。
圖2是
圖1實施例一處於常態時的電控閥門的內部結構放大圖。
圖3是圖2的電控閥門處於使用狀態時的示意圖。
圖4是圖2的電控閥門處於排水狀態時的示意圖。
圖5是本實用新型所述的無靜壓電熱水器的實施例二的內部結構示意圖。
圖6是本實用新型所述無靜壓電熱水器的實施例三的內部結構示意圖。
圖7圖6實施例所用電控閥門處於常態時的內部結構放大圖。
圖8是圖7所述電控閥門處於使用狀態時的示意圖。
圖9是圖7所述電控閥門處於排水狀態時的示意圖。
圖10是圖6實施例所用電控閥門採用另一種結構時閥座的外觀放大圖。
圖11是與
圖10配套的閥蓋的外觀示意圖。
圖12是
圖10中的閥座與
圖11中的閥蓋裝配後處於常態時的原理示意圖。
圖13是
圖12所示電控閥門處於使用狀態時的原理示意圖。
圖14是
圖12所示電控閥門處於排水狀態時的原理示意圖。
圖中1、外殼，2、內膽，3、保溫層，4、出水管，401、進水口，41、支路，5、51、進水管，56、電控閥門，561、閥芯，6、溢水管，601、溢水點，61、溢水管，62、排水管，7、電熱元件，8、溫控器，9、水位探頭，10、水流傳感器，11、12、電控閥門，120、備用水箱，121、122、溢水管，124、125、水位傳感器，16、閥體，17、閥芯，18、閥座，19、閥蓋，161、162、163、164、181、182、183、184、孔，191、槽，1009、水流傳感器，4009、出水管。
具體實施方式
實施例一，
圖1是本實用新型所述的無靜壓電熱水器的一個實施例的內部結構示意圖。從
圖1中可見，所述無靜壓電熱水器，包括外殼1，水箱2，保溫層3，出水管4，進水管5和51，溢水管6和61，電熱元件7，溫控器8，水位探頭9，水流傳感器10；其中進水管51外端與自來水管相接，出水管4外端與混水閥相接，進水電控閥門、溢水電控閥門和排水電控閥門為連體裝置——電控閥門56；電控閥門56共用一個閥體、閥芯和具有三穩態的電控驅動機構而成，電控閥門56構成的進水電控閥門和排水電控閥門為常閉、溢水電控閥門為常開(圖2)；在出水管通道設有水流傳感器10；水箱內設有水位探頭9，水位探頭9的位置高於出水管4的進水401；常態時，電控閥門56內部如圖2所示，進水管51與5之間(對應於進水電控閥門)、進水管5(此時相當於排水管的一部分)與溢水管61(此時相當於排水管的一部分)之間(對應排水電控閥門)被關閉，溢水管6與61之間(對應溢水電控閥門)相通，其溢水點601是溢水管6的進水口；當打開混水閥時，殘留在出水管4內的水流向混水閥(混水閥的出水口低於水箱時)或向水箱內回流(混水閥的出水口高於水箱時)，水流傳感器10檢測到水流動後，控制器將圖2狀態的電控閥的閥芯561逆時針轉動一角度(圖3所示)，使電熱水器進入使用狀態，其電控閥門內部如圖3所示，溢水管6與61之間、進水管5與溢水管61之間被關閉，而進水管5與51間連通，自來水經進水管51和5、水箱2、出水管4流向混水閥；用戶如需將水箱內的水排空時，可按動一預設在控制器上的按扭，控制器將處於常態中的電控閥門56的閥芯561順時針轉動一角度，如圖4所示，使進水管51與5之間、溢水管6與61之間關閉，進水管5與溢水管61之間作為排水電控閥門打開，水箱內的水經進水管5、溢水管61向外排出；當然，此時如果將混水閥打開，則排水過程更為暢順，不然，則進水管5、排水管61必須足夠大，以免水箱內出現真空而不能完全將水箱內的水排空。
實施例二，圖5是本實用新型所述的無靜壓電熱水器的實施例二的內部結構示意圖。從圖5中可見，所述無靜壓電熱水器，包括外殼1，內膽2，保溫層3，出水管4009，進水管5和51，溢水管61，電熱元件7，溫控器8，水位探頭9，水流傳感器1009；它是將實施例一中的出水管4(
圖1)與溢水管6(
圖1)合二為一而成圖5所示的出水管4009和支路41；其電控閥門11的內部結構與實施例一的電控閥門56的內部結構相同。
實施例三，圖6是本實用新型所述無靜壓電熱水器的實施例三的內部結構示意圖。從圖6中可見，所述無靜壓電熱水器，包括外殼1，水箱2，保溫層3，出水管4，進水管5和51，溢水管121和122，電熱元件7，溫控器8，水位探頭9，水流傳感器10；其中進水管51外端與自來水管相接，出水管4外端與混水閥相接，進水電控閥門、溢水電控閥門和排水電控閥門為連體裝置——電控閥門12；電控閥門12共用一個閥體、閥芯和具有三穩態的電控驅動機構而成，電控閥門12構成的進水電控閥門(進水管51和5之間)和排水電控閥門(溢水管121和排水管62之間)為常閉、溢水電控閥門(進水管5和溢水管121之間)為常開(圖7)；從圖7中可見，電控閥門12由閥體16和閥芯17構成，其在閥體16上的孔161、162、163、164分別接進水管51、5、溢水管121、排水管62，高於水箱2的備用水箱120將溢水管121和122連接起來，溢水點在溢水管122的最高處，備用水箱120內設有高、低水位傳感器124和125；在出水管通道設有水流傳感器10；常態時，電控閥門12內部如圖7所示，進水管51與5之間(進水電控閥門)、溢水管121(此時相當於排水管的一部分)與排水管62之間(排水電控閥門)關閉，溢水管121與進水管5(此時相當於溢水管的一部分)之間(溢水電控閥門)相通；當打開混水閥時，殘留在出水管4內的水流向混水閥(混水閥的出水口低於水箱時)或向水箱內回流(混水閥的出水口高於水箱時)，水流傳感器10檢測到水流動，而且備用水箱內的水位未到達高水位傳感器124處，則控制器將圖7狀態的電控閥的閥芯17逆時針轉動一角度(圖8所示)，使電熱水器進入使用狀態，其電控閥門內部狀態如圖8所示，溢水管121與進水管5之間、溢水管121與排水管62之間被關閉，而進水管5與51間連通，自來水經進水管51和5、水箱2、出水管4流向混水閥；用戶打開混水閥後，如果控制器發現備用水箱120內的水位達到高水位傳感器124處時，則控制器控制圖7狀態中的電控閥門12順時針轉過一角度到圖9所示的排水狀態，備用水箱120內的水經排水管62排出，直到備用水箱120內的水位降到低水位傳感器125所處的位置後，控制器再將電控閥門驅動到圖8所示的使用狀態。
圖10是本實施例中所用電控閥門採用另一種結構時閥座18的外觀放大圖，其中閥座上的孔181、182、183、184分別與進水管51、5、溢水管121、排水管62相接；
圖11是與
圖10配套的閥蓋19的外觀示意圖，圖中所示閥蓋19的背部設有槽191；
圖12是
圖10中的閥座與
圖11中的閥蓋裝配後處於常態時的原理示意圖，此時閥座中的孔182與183通過閥蓋上的槽191連通，也即進水管5與溢水管121連通，而
圖13是該電控閥門處於使用狀態時的原理示意圖，此時，孔182和181連通，也即進水管51和5連通，
圖14是該電控閥門處於排水狀態時的原理示意圖，此時，孔182、183、184相互連通。
以上實施例中所述的水流傳感器，可以是在水流通道上設置一段非導磁體作為出水管的一部分，在段非導磁體出水管內設置葉片上固定有永久磁鐵的渦輪，出水管外側對應渦輪處固定霍爾元件，當出水管內有水流動時，帶永久磁鐵的渦輪轉動，霍爾元件將變化的磁場變為電信號送給控制器，這是一般電子技術人員都可實現的，在此不作多述。另外，也可使用現有的出水斷電裝置上的水流傳感裝置，如2000年8月16日公告的中國專利CN2392122Y中公開的「電熱水器的出水自動斷電裝置」，2000年10月18日公告的中國專利CN2401846Y中公開的「電熱水器出水斷電保護器」，2000年11月15日公告的中國專利CN2406193Y中公開的「電熱水器通水斷電裝置」；以上三個有關電熱水器出水或通水斷電裝置實際上是在出水通道上設置水流傳感器。
權利要求1.一種無靜壓電熱水器，包括水箱、電熱元件、溫控器、控制器、進水管和出水管，其特徵在於水箱與進水管間設有進水電控閥門；溢水管與水箱相通，而且溢水管的通道上設有溢水電控閥門，溢水管的溢水點接近或高於水箱的頂部；在出水管通道或溢水管內留有殘餘水的部分設有水流傳感器。
2.根據權利要求1所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述進水電控閥門為常閉閥門。
3.根據權利要求2所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述進水電控閥門和溢水電控閥門為連體裝置，該連體裝置共用一個閥體、閥芯和具有雙穩態的電控驅動機構而成。
4.根據權利要求1或2或3所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述溢水管位於水箱外的一部分作為備用水箱，該備用水箱高於水箱頂部，溢水點位於備用水箱上部。
5.根據權利要求4所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述備用水箱內設有高、低水位傳感器。
6.根據權利要求1所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述水箱下部設有排水電控閥門。
7.根據權利要求6所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述進水電控閥門、溢水電控閥門和排水電控閥門為連體裝置，該連體裝置共用一個閥體、閥芯和具有三穩態的電控驅動機構而成，所述連體裝置構成的進水電控閥門和排水電控閥門為常閉閥門，溢水電控閥門為常開閥門。
8.根據權利要求6或7所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述溢水管位於水箱外的一部分作為備用水箱，該備用水箱高於水箱頂部，溢水點位於備用水箱上部。
9.根據權利要求8所述無靜壓電熱水器，其特徵在於所述備用水箱內設有高、低水位傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種結構合理、使用方便、安全、壽命長且可實現中央供水的無靜壓電熱水器，包括水箱、電熱元件、溫控器、控制器、進水管和出水管，其中進水管外端與自來水管相接，出水管外端與混水閥相接，其特徵在於水箱與進水管間設有進水電控閥門；溢水管與水箱相通，而且溢水管的通道上設有溢水電控閥門，溢水管的溢水點接近或高於水箱的頂部；在出水管通道或溢水管內留有殘餘水的部分設有水流傳感器。
文檔編號F24H1/20GK2662139SQ03248949
公開日2004年12月8日 申請日期2003年9月29日 優先權日2003年4月17日
發明者麥廣海 申請人:麥廣海