CN201053770Y - 无静压式电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无静压式电热水器，包括水箱、电热元件、温控器、控制器、进水管和出水管，其中进水管外端与自来水管相接，出水管外端与混水阀相接，水箱与进水管间设有进水电控阀门；溢水管与水箱相通，而且溢水管的通道上设有溢水电控阀门，溢水管的溢水点接近或高于水箱的顶部；在出水管通道或溢水管内留有残余水的部分设有水流传感器。本实用新型电热水器在使用时，水箱处于封闭式状态，而水箱内的水流动，水箱所受内压远小于自来水水压，所以，可以实现中央供水，使用方便；而待机状态时，水箱为敞开式状态，没有受到自来水静水压的作用，所受的内压极小，避免了现有电热水器中水箱长期处于高温高压的状态，延长了水箱的寿命，安全性提高。

Description

无静压式电热水器

技术领域

本实用新型涉及一种电热水器，特别是一种家庭或宾馆使用的无静压式电热水器。

背景技术

现有的家庭或宾馆客房用的电热水器分为封闭式和出口敞开式两种；其中封闭式电热水器包括内胆、温控元件、减压阀、伸入内胆内的电热元件、与内胆相通的进水管和出水管，内胆为一个只与进、出水管相通的封闭体，进水管与自来水管长期相通，出水管与混水阀的热水进入口相接，其中混水阀的冷水进入口与自来水管相接，出水管可与多个混水阀相接以实现中央供水；使用时打开混水阀，内胆中的热水在自来水管内的水压作用下经对应的混水阀排出；这种封闭式电热水器的优点是可实现远距离中央供水，但缺点是寿命短、安全性差，原因是内胆长期承受较高的静水压，金属内胆和电热元件在高温高压作用下极易被锈蚀，从而缩短了其寿命，而一旦减压阀失灵就会发生爆炸，造成危险。而出口敞开式电热水器由贮水箱、发热体、温控器和进、出水管构成，进水管一端与贮水箱相通另一端与自来水管相接，出水管一端与水箱相通另一端接专用混水阀，其中专用混水阀的冷水进入口与自来水管相接，这种专用混水阀只能关闭从自来水管方向的通道，而不能关闭与出水管相接的通道，保证内胆长期与大气相通，当使用时打开进水管上的阀门，自来水经进水管进入贮水箱内，贮水箱内的水靠自来水的水压经出水管流出，不使用时进水管上的阀门关闭，但出水管还是与大气相通的，这时因进水管通道上的阀门已关闭而出水管又与大气相通，即使贮水箱内的温控器失控，发热体长期通电，也不会发生爆炸，所以，与封闭式电热水器相比，出口敞开式电热水器相对较为安全而且寿命长；但缺点是难以实现远距离中央供水，例如，当电热水器安装在卫生间时，厨房如果要使用热水，就必须跑到卫生间将安装在进水通道上的阀门打开，用完后还需跑回卫生间将阀门关闭，使用十分不方便；在1992年2月12日公开的中国专利公告CN2096026U中，公开了一种“内藏调节阀的贮水式电热水器”，该专利申请中的背景技术对现有的出口敞开式电热水器作了较为详细的说明，在此不再多述。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有电热水器中存在的要么使用方便、可以实现中央供水，但是寿命短、安全性差；要么寿命长、安全性高，但是使用不方便、不能实现中央供水的问题，而提供一种结构合理、使用方便、安全、寿命长且可实现中央供水的无静压式电热水器。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种无静压式电热水器，包括水箱、电热元件、温控器、控制器、进水管和出水管，其中进水管外端与自来水管相接，出水管外端与混水阀相接，水箱与进水管间设有进水电控阀门；溢水管与水箱相通，而且溢水管的通道上设有溢水电控阀门，溢水管的溢水点接近或高于水箱的顶部，以防止溢水电控阀门打开时经溢水管流出的水太多而造成浪费；溢水点的定义如下：溢水电控阀门打开时，水箱内位于溢水管的溢水点以上的水经溢水管向外溢出，而位于溢水管的溢水点以下的水不能溢出；在出水管通道或溢水管内留有残余水的部分设有水流传感器。所谓溢水管内留有残余水的部分，是指因溢水管向外溢水而造成水箱内真空，使溢水管内附着的水不能完全溢出的部分。无静压式电热水器处于常态(待机状态)时，进水电控阀门关闭，而溢水电控阀门打开，水箱经溢水电控阀门和溢水管与大气相通，其待机状态相当于敞开式电热水器的待机状态，水箱内没有受到自来水的静压力；用户打开混水阀时，只要混水阀的溢水点与溢水管的溢水点不在同一高度，出水管和溢水管内的残留水就会流动(流出混水阀或溢水管外，或者向水箱内回流)，水流传感器检测到水流后，向控制器发出信号，控制器将溢水电控阀门关闭，同时将进水电控阀门打开，电热水器进入使用状态，自来水经进水管、进水电控阀门、水箱、出水管流向混水阀，其使用状态相当于封闭式电热水器的使用状态；用户关闭混水阀后，出水管内的水不流动，而水箱内溢出小部分的水后(因为这一原因，所以水流传感器最好不要设置在溢水管内留有残余水的部分，否则会降低其可靠性)，水面与溢水点持平，不再溢水，此时水箱内产生一定真空，在溢水管内留有部分残余水(该残余水只有在混水阀打开后，使水箱内的压力与大气压力平衡时才会流动)，控制器通过水流传感器监测到水流停止后，立即或者延时(可由生产厂家计定)一段时间后关闭进水电控阀，同时打开溢水电控阀门，使电热水器重新进入待机状态。当然，如果水流传感器安装在溢水管通道上，则溢水管的内径不能太大，使混水阀关闭时即使打开溢水电控阀门，溢水管内也因水箱内存有一定的真空而留有残留水(因为此时内胆只有通过溢水管与大气相通)。

所述无静压式电热水器，所述水箱内设有水位探头，水位探头的位置高于出水管的进水口。其作用当水箱内水位低于水位探头时，控制器打开进水电控阀门向水箱内供水。

所述无静压式电热水器，所述进水电控阀门为常闭阀门。

所述无静压式电热水器，所述进水电控阀门和溢水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有双稳态的电控驱动机构而成。所述电控驱动机构的双稳态是指常态和电动驱动机构的动作状态。所述连体装置构成的进水电控阀门为常闭、溢水电控阀门为常开。进水电控阀门设计为常闭，溢水电控阀门设计为常开的好处是，当电控机构失灵时，保证无静压式电热水器处于敞开式工作方式，而且所述进水电控阀门和溢水电控阀门可以造成联动，即共用一个磁吸或电动装置，当磁吸通电时进水电控阀门打开、溢水电控阀门关闭。

所述无静压式电热水器，所述溢水管位于水箱外的一部分作为备用水箱，该备用水箱高于水箱顶部，溢水点位于备用水箱上部。

所述无静压式电热水器，所述备用水箱内设有高、低水位传感器。当控制器检测到备用水箱内的水位已达到高水位时，如果用户打开混水阀时，控制器等待备用水箱内的水经混水阀排放到低水位后，再使电热水器进入使用状态。其好处是使备用水箱内的水不用溢出电热水器外而造成浪费。

所述无静压式电热水器，所述水箱下部设有排水电控阀门。

所述无静压式电热水器，所述进水电控阀门、溢水电控阀门和排水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，所述连体装置构成的进水电控阀门和排水电控阀门为常闭阀门，溢水电控阀门为常开阀门。其中电控驱动机构的三稳态是指常态、使用状态和排水状态三种稳定状态；常态时，进水电控阀门和排水电控阀门关闭，溢水电控阀门打开；使用状态时，进水电控阀门打开，排水电控阀门、溢水电控阀门关闭；排水状态时，进水电控阀门关闭，排水电控阀门和溢水电控阀门打开。

由于采用了本实用新型所述的技术方案，电热水器在使用时，水箱处于封闭式状态，而水箱内的水流动，水箱所受内压远小于自来水水压，所以，可以实现中央供水，使用方便；而待机状态时(也即常态时)，水箱为敞开式状态，没有受到自来水静水压的作用，所受的内压极小，避免了现有电热水器中水箱长期处于高温高压的状态，延长了水箱的寿命，安全性得到提高，而且结构简单、合理，集封闭式和敞开式电热水器的优点于一身，而又克服了封闭式和敞开式电热水器的缺点。

附图说明

图1是本实用新型所述的无静压式电热水器的实施例一的内部结构示意图。

图2是图1实施例一处于常态时的电控阀门的内部结构放大图。

图3是图2的电控阀门处于使用状态时的示意图。

图4是图2的电控阀门处于排水状态时的示意图。

图5是本实用新型所述的无静压式电热水器的实施例二的内部结构示意图。

图6是本实用新型所述无静压式电热水器的实施例三的内部结构示意图。

图7图6实施例所用电控阀门处于常态时的内部结构放大图。

图8是图7所述电控阀门处于使用状态时的示意图。

图9是图7所述电控阀门处于排水状态时的示意图。

图10是图6实施例所用电控阀门采用另一种结构时阀座的外观放大图。

图11是与图10配套的阀盖的外观示意图。

图12是图10中的阀座与图11中的阀盖装配后处于常态时的原理示意图。

图13是图12所示电控阀门处于使用状态时的原理示意图。

图14是图12所示电控阀门处于排水状态时的原理示意图。

具体实施方式

实施例一，图1是本实用新型所述的无静压式电热水器的一个实施例的内部结构示意图。从图1中可见，所述无静压式电热水器，包括外壳1，水箱2，保温层3，出水管4，进水管5和51，溢水管6和61，电热元件7，温控器8，水位探头9，水流传感器10；其中进水管51外端与自来水管相接，出水管4外端与混水阀相接，进水电控阀门、溢水电控阀门和排水电控阀门为连体装置——电控阀门56；电控阀门56共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，电控阀门56构成的进水电控阀门和排水电控阀门为常闭、溢水电控阀门为常开(图2)；在出水管通道设有水流传感器10；水箱内设有水位探头9，水位探头9的位置高于出水管4的进水口401；常态时，电控阀门56内部如图2所示，进水管51与5之间(对应于进水电控阀门)、进水管5(此时相当于排水管的一部分)与溢水管61(此时相当于排水管的一部分)之间(对应排水电控阀门)被关闭，溢水管6与61之间(对应溢水电控阀门)相通，其溢水点601是溢水管6的进水口；当打开混水阀时，残留在出水管4内的水流向混水阀(混水阀的出水口低于水箱时)或向水箱内回流(混水阀的出水口高于水箱时)，水流传感器10检测到水流动后，控制器将图2状态的电控阀的阀芯561逆时针转动一角度(图3所示)，使电热水器进入使用状态，其电控阀门内部如图3所示，溢水管6与61之间、进水管5与溢水管61之间被关闭，而进水管5与51间连通，自来水经进水管51和5、水箱2、出水管4流向混水阀；用户如需将水箱内的水排空时，可按动一预设在控制器上的按扭，控制器将处于常态中的电控阀门56的阀芯561顺时针转动一角度，如图4所示，使进水管51与5之间、溢水管6与61之间关闭，进水管5与溢水管61之间作为排水电控阀门打开，水箱内的水经进水管5、溢水管61向外排出；当然，此时如果将混水阀打开，则排水过程更为畅顺，不然，则进水管5、排水管61必须足够大，以免水箱内出现真空而不能完全将水箱内的水排空。

实施例二，图5是本实用新型所述的无静压式电热水器的实施例二的内部结构示意图。从图5中可见，所述无静压式电热水器，包括外壳1，内胆2，保温层3，出水管4009，进水管5和51，溢水管61，电热元件7，温控器8，水位探头9，水流传感器1009；它是将实施例一中的出水管4(图1)与溢水管6(图1)合二为一而成图5所示的出水管4009和支路41；其电控阀门11的内部结构与实施例一的电控阀门56的内部结构相同。

实施例三，图6是本实用新型所述无静压式电热水器的实施例三的内部结构示意图。从图6中可见，所述无静压式电热水器，包括外壳1，水箱2，保温层3，出水管4，进水管5和51，溢水管121和122，电热元件7，温控器8，水位探头9，水流传感器10；其中进水管51外端与自来水管相接，出水管4外端与混水阀相接，进水电控阀门、溢水电控阀门和排水电控阀门为连体装置——电控阀门12；电控阀门12共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，电控阀门12构成的进水电控阀门(进水管51和5之间)和排水电控阀门(溢水管121和排水管62之间)为常闭、溢水电控阀门(进水管5和溢水管121之间)为常开(图7)；从图7中可见，电控阀门12由阀体16和阀芯17构成，其在阀体16上的孔161、162、163、164分别接进水管51、5、溢水管121、排水管62，高于水箱2的备用水箱120将溢水管121和122连接起来，溢水点在溢水管122的最高处，备用水箱120内设有高、低水位传感器124和125；在出水管通道设有水流传感器10；常态时，电控阀门12内部如图7所示，进水管51与5之间(进水电控阀门)、溢水管121(此时相当于排水管的一部分)与排水管62之间(排水电控阀门)关闭，溢水管121与进水管5(此时相当于溢水管的一部分)之间(溢水电控阀门)相通；当打开混水阀时，残留在出水管4内的水流向混水阀(混水阀的出水口低于水箱时)或向水箱内回流(混水阀的出水口高于水箱时)，水流传感器10检测到水流动，而且备用水箱内的水位未到达高水位传感器124处，则控制器将图7状态的电控阀的阀芯17逆时针转动一角度(图8所示)，使电热水器进入使用状态，其电控阀门内部状态如图8所示，溢水管121与进水管5之间、溢水管121与排水管62之间被关闭，而进水管5与51间连通，自来水经进水管51和5、水箱2、出水管4流向混水阀；用户打开混水阀后，如果控制器发现备用水箱120内的水位达到高水位传感器124处时，则控制器控制图7状态中的电控阀门12顺时针转过一角度到图9所示的排水状态，备用水箱120内的水经排水管62排出，直到备用水箱120内的水位降到低水位传感器125所处的位置后，控制器再将电控阀门驱动到图8所示的使用状态。图10是本实施例中所用电控阀门采用另一种结构时阀座18的外观放大图，其中阀座上的孔181、182、183、184分别与进水管51、5、溢水管121、排水管62相接；图11是与图10配套的阀盖19的外观示意图，图中所示阀盖19的背部设有槽191；图12是图10中的阀座与图11中的阀盖装配后处于常态时的原理示意图，此时阀座中的孔182与183通过阀盖上的槽191连通，也即进水管5与溢水管121连通，而图13是该电控阀门处于使用状态时的原理示意图，此时，孔182和181连通，也即进水管51和5连通，图14是该电控阀门处于排水状态时的原理示意图，此时，孔182、183、184相互连通。

以上实施例中所述的水流传感器，可以是在水流通道上设置一段非导磁体作为出水管的一部分，在段非导磁体出水管内设置叶片上固定有永久磁铁的涡轮，出水管外侧对应涡轮处固定霍尔元件，当出水管内有水流动时，带永久磁铁的涡轮转动，霍尔元件将变化的磁场变为电信号送给控制器，这是一般电子技术人员都可实现的，在此不作多述。另外，也可使用现有的出水断电装置上的水流传感装置，如2000年8月16日公告的中国专利CN2392122Y中公开的“电热水器的出水自动断电装置”，2000年10月18日公告的中国专利CN2401846Y中公开的“电热水器出水断电保护器”，2000年11月15日公告的中国专利CN2406193Y中公开的“电热水器通水断电装置”；以上三个有关电热水器出水或通水断电装置实际上是在出水通道上设置水流传感器。

Claims (9)

1.一种无静压式电热水器，包括水箱、电热元件、温控器、控制器、进水管和出水管，其特征在于水箱与进水管间设有进水电控阀门；溢水管与水箱相通，而且溢水管的通道上设有溢水电控阀门，溢水管的溢水点接近或高于水箱的顶部；在出水管通道或溢水管内留有残余水的部分设有水流传感器。

2.根据权利要求1所述无静压式电热水器，其特征在于所述进水电控阀门为常闭阀门。

3.根据权利要求2所述无静压式电热水器，其特征在于所述进水电控阀门和溢水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有双稳态的电控驱动机构而成。

4.根据权利要求1或2或3所述无静压式电热水器，其特征在于所述溢水管位于水箱外的一部分作为备用水箱，该备用水箱高于水箱顶部，溢水点位于备用水箱上部。

5.根据权利要求4所述无静压式电热水器，其特征在于所述备用水箱内设有高、低水位传感器。

6.根据权利要求1所述无静压式电热水器，其特征在于所述水箱下部设有排水电控阀门。

7.根据权利要求6所述无静压式电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、溢水电控阀门和排水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，所述连体装置构成的进水电控阀门和排水电控阀门为常闭阀门，溢水电控阀门为常开阀门。

8.根据权利要求6或7所述无静压式电热水器，其特征在于所述溢水管位于水箱外的一部分作为备用水箱，该备用水箱高于水箱顶部，溢水点位于备用水箱上部。

9.根据权利要求8所述无静压式电热水器，其特征在于所述备用水箱内设有高、低水位传感器。

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