CN2518024Y - 电热水器 - Google Patents

Abstract

一种电热水器,包括:加热装置、水位控制装置、控制电路及外壳;加热装置包括:上集水器、下分水器及至少二个发热管;发热管连通地固定在上集水器和下分水器之间;水位控制装置分别通过管路连接上集水器和下分水器;水位控制装置包括:一水箱、一水位控制器;水箱的底部设有进水管及连接下分水器的连接管;控制电路采用继电器控制方式;控制电路包括三个相并联的支路;一支路包括相并联的供发热管热量的加热体、分别与加热体串接的继电器的二个动触点;第二支路包括:与一继电器线圈串接的手动按钮开关、环境温度保险丝、过热温度保险开关、上、下磁性浮子控制开关;第三支路为控制进水电磁阀电路。本电热水器加热快,用电省,使用寿命长。

Description

电热水器

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种电加热装置，特别是一种即热式电热水器。

(二)背景技术：

一般的公共场所使用的大型电饮用开水器和家庭电水壶均采用储水加热方式，发热源为电热丝、半导体发热材料(PTC)、陶瓷加热器等，发热体置于水中，要将储水容器的水全部加热后才能使用，又因易重复加热，发热体表面容易积水垢，水垢生成越多时，发热体内的热量不能传到水中，加热效率降低，易引起发热体爆裂，补充水后，加热储水容器的水温马上下降，不能连续使用，又因重复加热使水中有害物体不断增加而形成水垢，对人体健康不利。

(三)发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种加热快可连续用水的即热式电热水器。这种电热水器可提供开水、水蒸汽及热水。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术措施：

本实用新型电热水器，包括：加热装置、水位控制装置、控制电路及容置以上装置的外壳；

加热装置包括：用于容置热水的上集水器、供给冷水的下分水器及用于加热的至少二条发热管；发热管连通地固定在上集水器和下分水器之间；

水位控制装置分别通过管路连接上集水器和下分水器；水位控制装置包括：一个水箱、一个水位控制器；水箱的底部设有一个进水管及一个连接下分水器的连接管；

控制电路包括：至少一个继电器、供电电源；继电器具有二个线圈及四个动触点；控制电路包括三个相并联的支路；一个支路包括供发热管热量的加热体、分别与加热体串接的继电器的二个动触点；第二支路包括：与一个继电器线圈串接的手动按钮开关、环境温度保险丝、过热温度保险开关、磁性浮子控制开关；第三支路为控制进水电磁阀电路；该电路与包括继电器的另一线圈及水箱的进水阀。

其中，所述水位控制器包括一个浮在水箱液面上的浮球、一个由浮球制动的进水阀、一个磁性浮子及一个位于磁性浮子上面的控制线引出端子；浮球可滑动地连接在一个树立在进水阀上的滑杆，一个与浮球连动的连动杆连接在浮球与进水阀之间，以随浮球的上下浮动控制进水阀的启闭；

所述水箱的侧面设有一个金属隔板。

其中，所述水位控制器还包括设在所述磁性浮子上方的用于控制进水阀“关”、“开”的一个上磁性浮子、一个下磁性浮子。

其中，所述控制进水电磁阀电路包括进水阀、与进水阀串接的一个继电器动触点、与一个继电器线圈串接的上、下磁性浮子开关，与上磁性浮子开关并接的一个继电器动触点。

其中，所述发热管的管口比上磁性浮子高出的距离为10～20mm。

其中，所述上磁性浮子高于所述上集水器的上顶面5～15mm。

其中，所述上磁性浮子高于所述上集水器上顶面5～15mm。

其中，所述发热管的管径等于或小于50mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下效果：

本实用新型的电热水器，通电加热可迅速达到使用温度，从水位控制装置补充的水也可迅速加热，可以连续供给使用，不需要重复加热，在按下使用开关后，可马上得到热水、蒸汽或温水。可根据使用功能调整水箱水位可达到不同的加热效果。具体说明如下：

节能：发热管通电后迅速加热管内少量水，被加热水排出后，从水箱补充进来的水继续迅速加热，不断循环达到连续供给。在使用时才消耗电，使用者需要的水分开通过多条发热管内增加了发热接触面积，不会对水重复加热保温。

快捷：每条发热管迅速加热本身管内的水，水很快被加热或烧开，使用者按下加热开关多长时间，则被加热管内水不断供给。

污染少使用寿命长：通过即时加热后排放，水不断补充入管内，管内的水不会重复加热，水垢生成少，发热材料不易损坏，水中重金属不会增加。

体积小：水箱只用作控制水位，水箱与供水量大小没有关系，发热管的管径一般在φ16mm以下，多条为一组，多组或单组拼装，所以本装置的厚度可以做到最小40mm。

(四)附图说明：

图1、6、9：本实用新型电热水器实施例的平面示意图；

图2：本实用新型中水位控制装置实施例一的示意图；

图3：本实用新型中水位控制装置实施例二的示意图；

图4、7、8：本实用新型中上集水器的示意图；

图5：本实用新型中的控制电路图。

图10：本实用新型中水位控制装置的设置示意图。

(五)具体实施方式：

结合附图及实施例对本实用新型的结构特征详细说明如下：

如图1所示，本实用新型的电热水器包括：加热装置1、水位控制装置2、控制电路3及外壳；其中，加热装置1由上集水器11、下分水器14及发热管13及出水管组成；发热管13连通地固定在上集水器11和下分水器14之间，水位控制装置2分别通过管路连接上集水器11和下分水器14；上集水器11用作容置自动从发热管13的上管口涌出的开水，通过排放口连接外壳面板上的出水口12；蒸汽通过连接管导入位于水箱内的蒸汽收集器，通过水箱外壁和水过滤冷却部分再由排气管导出，以减低蒸汽排放量；下分水器14用作分配供给发热管13的水源。

如图2所示，其为本实用新型中水位控制装置2实施例的示意图；本实施例中，水位控制装置2主要包括一个水箱28、一个水位控制器；水箱28的右侧设有一个金属隔板201，当蒸汽通过连接管导入位于水箱内的蒸汽收集器，通过金属隔板201和水过滤和冷却蒸汽效果更好，再由排气管导出；水箱28的底部连接有连接管44，连接管44连接在水位控制装置2及加热装置的下分水器14之间；水位控制器主要包括一个缺水保护装置，其包括：一个浮在水箱液面上的浮球23、一个磁性浮子24及一个控制线引出端子29、一个连接浮球23的进水阀26；浮球23可滑动地连接在一个树立在进水阀26上的滑杆25，一个与浮球23连动的连动杆22连接在浮球23与进水阀26之间，以随浮球23的上下浮动控制进水阀26的启闭；磁性浮子24与控制电路3中的缺水保护开关相关联；当水位低于磁性浮子24时，缺水保护开关(如采用干簧管)处于断开状态，控制电路3的电源被断开，发热管不工作。

如图3所示，其为本实用新型中水位控制装置另一实施例的示意图；其中，水位控制器中，在浮子24之上还设有两个磁性浮子，即上、下磁性浮子231、232；上、下磁性浮子231、232与控制电路中的相应开关相关联；当水位低于下磁性浮子232时，进水阀26处于接通状态，即打开供水，当水位上升至上磁性浮子231的位置时，进水阀26被关闭，停止供水。

水位控制装置2的上部设有一个蒸汽室2 1，用于过滤及冷却部分由上集水器11经蒸汽连接管42、43输送来的蒸汽，再由蒸汽排放管41排出机壳外，本实施例中，蒸汽收集室21由不封阀管道从上集水器11经管道B输送蒸汽过来，可对蒸汽收集室21的外壁加热，被冷却的部分蒸汽由排放管41排出机外。

进水阀26的端部连接有一个闸阀外接头27以保护性地控制补充冷水。

如图4所示，其为本实用新型中上集水器的示意图；上集水器11包括一个长方体状的集水器本体、设在集水器本体上的圆形管座及设在集水器本体端部的出水口12，出水口12经设在集水器本体底部的去水槽19处引出，发热管13的管口之间由挡水板18隔开；去水槽19的底面呈倾斜状，出水口12位于倾斜面最低的位置，以便于热水从出水口12流出，供使用。

如图5所示，其为本实用新型电热水器的控制电路示意图；本实用新型中的控制电路3采取继电器控制方式，控制电路3包括三个相并联的支路；一个支路包括供发热管13热量的加热体131、分别与加热体131串接的继电器的动触点311、312；第二支路包括：与继电器线圈31串接的手动按钮开关313、环境温度保险丝314、过热温度保险开关315、磁性浮子控制开关241；第三支路为控制进水电磁阀电路33；电路33与包括线圈31的支路并联。以上第三支路连接电源。

如图5所示，控制进水电磁阀电路33包括进水阀26、与进水阀26串接的继电器动触点321、与继电器线圈32串接的上、下磁性浮子开关2311、2321，与上磁性浮子开关2311并接的继电器动触点322。

控制电路3还包括设在电路主干线上的保险丝30及设在第二支路上的保险丝300；当通过加热体131的电流超过极限值时，过热温度保险开关315断路；当控制元件出现故障，保险丝300熔断，继电器线圈31、32的支路断电，发热管13不发热。

工作原理：当使用者按下加热按钮开关313时，机内环境温度保持不超过环境温度保险丝314的设定温度，如70℃，过热温度保险开关315检测机内环境温度不超过设定温度如50℃，水箱水位高于缺水保护装置的磁性浮子24，磁性浮子控制开关241处于接通状态，继电器线圈31被供电，吸合，动触点311、312接通，使加热体131供电发热；当使用者手离开按钮开关313时，继电器线圈31断电，动触点311、312立即断开，加热体131不发热。

环境温度保险丝314、过热温度保险开关315及磁性浮子控制开关241中任何一个处于不正常状态，都有会使继电器线圈31不能得到电源供应，不发热，因而起到保护作用。在环境温度保险丝314熔断后，需要检查电路故障后，更换环境温度保险丝314、过热温度保险开关315，当机内环境温度超过设定值会使过热温度保险开关315处于断开状态，等环境温度下降后，它将恢复接通状态。

如图6所示，其为本实用新型的具体结构示意图；为实现自动进水，本实用新型采用电磁阀控制进水，即在水箱内缺水保护装置上增设一个上磁性浮子231和一个下磁性浮子232，下磁性浮子232用于控制进水阀26“开”、下磁性浮子231控制进水阀26“关”。当水箱水位低于下磁性浮子232时，浮子23下沉使进水阀26处于接通状态，上磁性浮子231位于下磁性浮子232的上方。

另一方面也可用温度传感器16代替图5中的温度保险丝314，与此相应地，在控制电路中，增设一个微控制电路；温度传感器16为对温度敏感的热电耦，如设定温度为100℃，当上集水器11的上腔水位高于温度传感器16，使其处于水下为正常状态。当水位蒸发后未能及时补充水或者上集水器11的内腔压力越来越大使水回流入水箱28时，温度传感器16处于水面以上(蒸汽中)，蒸汽温度高于100℃，温度传感器16的阻值发生变化，至使其传送回微控制电路的电压或电流发生变化，此时，微控制电路检测到此信号后，控制电源，使继电器线圈51不被供电。当水位上升超过温度传感器16的位置时，可恢复原状态。如果上集水器11内腔的温度不予设定，最高温度为蒸汽温度；用作蒸汽发生器时，上集水器11的内腔保持一定水位是吸收蒸汽加热上集水器金属外壳的热量带出机壳外，增加蒸汽发生量的效果，温度传感器16的作用是确保金属外壳的温度不至于太高。同时确保上集水器11内的内腔有水高出发热管的上端口才可使继电器工作。因上集水器11的储水量很小，加热体131断电后，管内的水不会向上流，上集水器11的去水槽19的水在很短时间向外排汽达到断电，停止工作。

温度传感器16可装设在上集水器11的端部或顶面。

如图7、图8所示，上集水器11和下分水器14可选用多边形，多组发热管13组合使用，分别呈上下对称安装，主要用于固定发热管13，根据使用的用途，上集水器11用于收集热水或蒸汽或温水供给使用。上集水器11中，发热管的管口161之间由挡水板18隔开，防止热水互串现象，使加热后的水流入比上管口161边部低的去水槽19，去水槽19具有一定坡度，  出口12位于最低点，出口12可设两级，方便两种尺寸的外接管连接。下分水器与水为控制装置2的连接管D直通，使发热管13与水箱28的水位保持同一水平面，当发热管13任何一条管水位低于28的水位线，水箱28通过D经入水口15(图1)进入下分水器14。

如图9所示，在本实施例中，冷水从外接口27经进水阀26进入水箱28，水箱底部通过连接管道直接和下分水器14的入水口15相通，冷水从下分水器14分别向发热管13流过管内至上集水器11，使用者从取水口12取得需要的水。上集水器11上方的管道A，主要用途是：在进水阀26失控不断向水箱给水时，而出水电磁阀122未打开，溢水通过发热控制装置1后由管道A向外排出，A出水口高于水箱顶面；另外，当水位低于上集水器11的出水口12时，上集水器11未能得到及时补充冷水而其他保护措施失灵，同时发热管13继续通电，管内水烧开变成蒸汽，此时蒸汽通过管道A排出，为进一步保证发热管13不受损，上集水器11的金属表面可装上温度开关(50℃)防止高温出水烫伤。

如图10所示，其为本实用新型中水位控制装置的设置示意图，其中，控制线引出端子29与发热管的管口161上端在同一水平面。

本实施例中：

控制线引出端子29比上磁性浮子231高出的距离为15mm；

控制线引出端子29比下磁性浮子232高出的距离75mm；

上磁性浮子231比磁性浮子24高80mm。

本实用新型的电热水器的三种功能说明如下：

1、用作开水器：管内静态水位应低于发热管13的管口10～20mm，当通电时管内水迅速加热至水沸腾，水被加热后膨胀，同时，水被煮沸后有蒸汽向外排出，故有一定向上吸引力作用，上端口的开水从上方涌出，经上集水器11的水槽19收集后由出水口12出水，这时，发热管内的水位开始低于水箱的水位，水箱将自动向发热管13补充冷水；

2、用作蒸汽发生器：管内静态水位应高于发热管13的管口5～15mm以上，上集水器水面应留有一定空间，该空间用作收集蒸汽向外排放。补给水同开水器一样，在上集水器水位下加装温度传感器，检测发热管13加热时水位低于传感器(可设定温度102℃)，传感器处于蒸汽中，内腔温度高于102℃时，断开发热管继电器线圈31的电源，使发热管13失电停止工作；

3、用作热水器，水箱水位高于上集水器上顶面5～15mm，当使用者按下开关313时，接通发热管继电器线圈31和给水电磁阀被打开，流经发热管13内的水被加热。

Claims (8)

1、一种电热水器，包括：加热装置(1)、水位控制装置(2)、控制电路(3)及容置以上装置的外壳；其特征在于：

加热装置(1)包括：用于容置热水的上集水器(11)、供给冷水的下分水器(14)及用于加热的至少二条发热管(13)；发热管13连通地固定在上集水器(11)和下分水器14之间；

水位控制装置(2)分别通过管路连接上集水器(11)和下分水器(14)；水位控制装置(2)包括：一个水箱(28)、一个水位控制器；水箱28的底部设有一个进水管及一个连接下分水器14的连接管；

控制电路(3)包括：至少一个继电器、供电电源；继电器具有二个线圈及四个动触点；控制电路(3)包括三个相并联的支路；一个支路包括供发热管(13)热量的加热体(131)、分别与加热体(131)串接的继电器的二个动触点(311、312)；第二支路包括：与一个继电器线圈(31)串接的手动按钮开关(313)、环境温度保险丝(314)、过热温度保险开关(315)、磁性浮子控制开关(241)；第三支路为控制进水电磁阀电路(33)；电路(33)包括继电器的线圈(32)及水箱的进水阀。

2.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述水位控制器包括一个浮在水箱液面上的浮球、一个由浮球制动的进水阀、一个磁性浮子及一个位于磁性浮子(24)上面的控制线引出端子；浮球可滑动地连接在一个树立在进水阀上的滑杆，一个与浮球(23)连动的连动杆(22)连接在浮球(23)与进水阀(26)之间，以随浮球(23)的上下浮动控制进水阀(26)的启闭；

所述水箱(28)的侧面设有一个金属隔板(201)。

3、根据权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述水位控制器还包括设在磁性浮子(24)上方的用于控制进水阀(26)“关”、“开”的上、下磁性浮子(231、232)。

4、根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述控制进水电磁阀电路(33)包括进水阀(26)、与进水阀(26)串接的继电器动触点(321)、与继电器线圈(32)串接的上、下磁性浮子开关(2311、2321)，与上磁性浮子开关(2311)并接的继电器动触点(322)。

5、根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述发热管(13)的管口比磁性浮子(231)高出的距离为10～20mm。

6、根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述磁性浮子231高于所述上集水器的上顶面5～15mm。

7、根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述磁性浮子231高于所述上集水器上顶面5～15mm。

8、根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述发热管(13)的管径等于或小于50mm。

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