专利名称：无静压电热水器的制作方法
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水箱、温控元件、安全阀、对水箱内的水进行加热的电热元件、与水箱相通的进水管和出水管，水箱为一个只与进、出水管相通的封闭体，进水管与自来水管长期相通，出水管可与多个水龙头相接以实现中央供水；使用时打开水龙头，水箱中的热水在自来水管内的水压作用下经对应的水龙头排出；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，原因是水箱长期承受高水压，金属水箱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，而一旦安全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；在1992年7月22日公开的中国专利CN2110826U中就公开了一种“出口敝开式电热水器”，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，保证水箱长期与大气相通，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电热水器。
技术方案实现本实用新型目的第一技术方案是一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；水箱与出水管间设有出水电控阀门；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；出水管与进水管间设有泄水管，泄水管的内径小于进水管的内径，在进水管、泄水管、出水管间构成的水流检测通道上设有水流传感器。无静压电热水器处于常态(待机状态)时，进水电控阀门和出水电控阀门关闭，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，水箱内没有受到自来水的静压力；用户打开与出水管相接的水龙头时，自来水经进水管、泄水管、出水管流向水龙头，也即水流检测通道上有水流动，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和出水电控阀门打开，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、出水电控阀门、出水管流向水龙头的一路为主通道，另一路经进水管、泄水管、出水管流向水龙头的为副通道，实际上主通道与副通道并联，但主通道的流量大于副通道的流量；用户关闭水龙头后，水流检测通道上的水流停止，控制器通过水流传感器监测到水流停止后，将进水电控阀门和出水电控阀门关闭，而溢水电控阀门打开，使电热水器重新进入待机状态。
所述无静压电热水器，其特征在于所述出水电控阀门的出水口与电动混水阀的热水口相接，所述泄水管接电动混水阀的冷水口后再与出水管相通，电动混水阀的冷水阀门不能完全关闭，以保证待机状态时进水管与出水管之间连通。
所述无静压电热水器，其特征在于所述出水电控阀门为电动混水阀的热水阀门，待机状态时，热水阀门关闭，水箱与出水管之间的通道被切断；所述泄水管接电动混水阀的冷水口后再与出水管相通，电动混水阀的冷水阀门不能完全关闭，以保证待机状态时进水管与出水管之间连通。
所述无静压电热水器，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。所述电控驱动机构的双稳态是指常态和使用状态。
本实用新型的第二技术方案是一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；与出水管相接的水龙头上设有触发开关，该触发开关与控制器电连接或无线电连接；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；无静压电热水器处于常态(待机状态)时，进水电控阀门关闭、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，水箱内没有受到自来水的静压力；用户打开与出水管相接的水龙头时，触发开关动作，控制器接收到触发开关的电信号或无线电信号后，控制溢水电控阀门关闭、进水电控阀门打开，自来水经进水管、进水电控阀门、水箱、出水管流向水龙头，电热水器进入使用状态；用户关闭水龙头后，控制器从触发开关处获得信号后，控制进水电控阀门关闭、溢水电控阀门打开，电热水器重新进入待机状态。
所述无静压电热水器，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。所述电控驱动机构的双稳态是指常态和使用状态。
本实用新型的第三技术方案是一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；水箱与出水管间设有流向出水管的单向阀，进水管与出水管间设有泄水管，在进水管、泄水管、出水管间构成的水流检测通道上设有水流传感器；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；其中所述泄水管的内径远小于进水管和出水管的内径，只需当打开与出水管相接的水龙头时，流经进水管、泄水管、出水管的水流可以被水流检测器检测到即可。无静压电热水器处于常态(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，因为出水管与水箱间设有单向阀，所以，即使此时出水管经泄水管与进水管相通，但，出水管内的自来水水压也不能传到水箱内，所以，水箱内没有受到自来水的静压力；用户打开与出水管相接的水龙头时，自来水经进水管、泄水管、出水管流向水龙头，也即水流检测通道上有水流动，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，自来水的主流经进水管、进水电控阀门、水箱、单向阀、出水管流向水龙头，另一路经进水管、泄水管、出水管流向水龙头；用户关闭水龙头后，水流检测通道上的水流停止，控制器通过水流传感器监测到水流停止后，将进水电控阀门关闭，而溢水电控阀门打开，使电热水器重新进入待机状态。
所述无静压电热水器，其特征在于所述出水管、泄水管、单向阀分别接电动混水阀的出水口、冷水口、热水口，电动混水阀的冷水阀门不能完全关闭，以保证待机状态时进水管与出水管之间连通。
所述无静压电热水器，其特征在于所述进水管与泄水管间设有水流检测电控阀门。电热水器在待机状态时，水流检测电控阀门打开，以打开水流检测通道，电热水器在使用状态时，水流检测电控阀门关闭。
所述无静压电热水器，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。
有益效果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的静水压，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。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述无静压电热水器的第一技术方案的一个实施例的内部结构示意图。
图2是
图1实施例中电控阀门处于常态时的内部结构的放大图。
图3是图2所示的电控阀门的阀芯逆时针方向转过一角度后、处于使用状态时的示意图。
图4是本实用新型所述无静压电热水器的第一技术方案的另一实施例的内部结构示意图。
图5是图4实施例中电控阀门处于常态时的内部结构放大图。
图6是图5所述电控阀门的阀芯逆时针转过一角度后、处于使用状态时的状态图。
图7是图4实施例中电动混水阀处于常态时的内部结构放大图。
图8是图7所述电动混水阀的阀芯逆时针转过一角度后、处于使用状态时的状态图。
图9是本实用新型所述无静压电热水器的第二技术方案的一个实施例的内部结构示意图。
图10是本实用新型所述无静压电热水器的第三技术方案的一个实施例的内部结构示意图。
图11是本实用新型所述无静压电热水器的第三技术方案的另一实施例的内部结构示意图。
图12是本实用新型所述无静压电热水器的第一技术方案的又一个实施例的内部结构示意图。
图13是本实用新型所述无静压电热水器的第三技术方案中所用的单向阀K8的一种内部结构示意图。
图14是
图11实施例中电控阀处于常态时的内部结构放大示意图。
图15是
图14所述电控阀的阀芯顺时针转过一角度后、处于使用状态时的示意图。
图16是
图12实施例中电控阀处于常态时的内部结构放大示意图。
图17是
图16所述电控阀的阀芯逆时针转过一角度后、处于使用状态时的示意图。
图中1、水箱，11、镁棒，12、水位控制器，13、电热体，21、冷水管，22、220、K220、M220、热水管，31、进水管，32、230、320、K230、M320、出水管，41、42、溢水管，5、备用水箱，6、9、M9、L9、电控阀，61、81、91、阀体，62、82、92、阀芯，211、2110、221、311、3110、321、411、4110、P101、孔，801、出水口，802、冷水口，803、热水口，7、水流传感器，8、M8、电动混水阀，97、K97、L97、970、M970、泄水管，P1、P2、接口，K8、单向阀，K1、阀体，K101、导向筋，K2、阀盖，K301、阀头，K302、阀柄，K4、线圈。
具体实施方式
实施例一，
图1是本实用新型所述无静压电热水器的第一技术方案的一个实施例的内部结构示意图。本实施例是一带供暖装置的电热水器。结合
图1、图2和图3可见，所述无静压电热水器，包括水箱1、电热体13、温控器(图中未画出)、控制器(图中未画出)、进水管31和出水管32，进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门和暖气电控阀门集成在连体装置——电控阀6内，其常态时的内部结构如图2所示，阀体61上的孔211、221、311、321、411、P101分别接冷水管21、热水管22、进水管31、出水管32、溢水管41、接口P1，其中冷水管21的另一端与水箱1相通，热水管22另一端伸入水箱1内，溢水管41另一端接位于水箱1顶部的备用水箱5的底部，水箱5的上部向下伸出另一溢水管42，备用水箱5相当于溢水管的一部分，溢水管41还与接口P2相接，接口P2与暖气装置的散热器的回水口相接，接口P1接暖气水泵的进水口，电控阀6上的接口221和P101构成暖气电控阀门；进水管31上固定有水流传感器7，用来配合控制器检测进水管31、泄水管97、出水管32之间构成的水流检测通道上的水流状况；图2中电控阀6的状态为常态，进水管31与冷水管21之间(对应进水电控阀门)、出水管32与热水管22之间(对应出水电控阀门)被关闭，冷水管21与溢水管41之间(对应溢水电控阀门)、热水管22与接口P1之间(相当于暖气电控阀门)被打开，此时如果启动暖气水泵，则水箱内的热水流经热水管22、电控阀的孔221和P101、接口P1、暖气水泵、散热器、接口P2、溢水管41、电控阀的孔411和211、冷水管21返回水箱内；图3所示的电控阀状态为电热水器的使用状态，它是图2常态中的阀芯62在电控驱动机构驱动下逆时针转动一角度后所得，从该图3中可见，进水管31与冷水管21之间(对应进水电控阀门)、出水管32与热水管22之间(对应出水电控阀门)被打开，冷水管21与溢水管41之间(对应溢水电控阀门)、热水管22与接口P1之间(相当于暖气电控阀门)被被关闭，自来水的主通道经进水管31、孔311和211、冷水管21、水箱1、热水管22、孔221和321、出水管32流向水龙头，副通道经进水管31、泄水管97、出水管32流向水龙头，其中泄水管97的内径小于进水管31的内径。本实施例中，只要与出水管32相接的水龙头被打开，且自来水管不停水，水流检测通道上就有水流动，控制器控制电热水器进入使用状态，电热水器处于封闭状态；而一旦水龙头被关闭，水流检测通道上下没有水流，控制器控制电热水器进入待机状态，电热水器处于敞开状态。
实施例二，图4是本实用新型所述无静压电热水器的第一技术方案的另一实施例的内部结构示意图。结合图4、图5、图6、图7和图8可见，本实施例实际上是将进水电控阀门、溢水电控阀门集成在——电控阀9内，而出水电控阀门集成在电动混水阀8内，(其中电动混水阀的详细结构可参考2000年11月29日公告的中国专利CN2408396Y，该专利中较详细地公开了一种电动混水阀的结构)；电动混水阀8的冷水口802通过冷水管970与进水管31相接、热水口803通过热水管220与水箱1相接、出水口801与出水管320相接，在进水管31上设有水流传感器7。图5中孔3110、2110、4110分别接进水管31、冷水管21、溢水管41；电热水器处于常态(见图5和图7)时，电控阀9中的阀芯92将阀体91上的孔3110封闭(即孔3110和2110构成的进水电控阀门关闭)、阀体91上的孔4110和2110相通(即孔4110和2110构成的溢水电控阀门打开)，而电动混水阀8的热水口803封闭(相当于实施例一中的出水电控阀门关闭)、冷水口802与出水口801相通；用户打开与出水管320相接的水龙头时，自来水经进水管31、电动混水阀的冷水口802和出水口801、出水管320流向水龙头，也即水流检测通道上有水流动，水流传感器7检测到水流后，向控制器发出信号，控制器将电控阀9切换到图6所示使用状态，孔3110与2110相通，而孔4110与2110不通，即进水电控阀门打开而溢水电控阀门关闭，此时，控制器根据出水管320上的温度传感器控制电动混水阀8的冷、热水口的混水比例(如图8所示状态)，自来水一路经进水管31、孔3110和2110、冷水管21、水箱1、热水管220、电动混水阀的热水口803、出水口801流向出水管320，另一路经进水管31、冷水管970、电动混水阀的冷水口802、出水口801流向出水管320；用户关闭水龙头后，水流检测通道上的水流停止，控制器通过水流传感器7监测到水流停止后，将电控阀9切换到图5所示状态，而电动混水阀8切换回图7所示状态，使电热水器重新进入待机状态。
实施例三，图9是本实用新型所述无静压电热水器的第二技术方案的一个实施例的内部结构示意图。从图9中可见，本实施例只是取消了实施例二中的电动混水阀组件(包括电动混水阀8、冷水管970、热水管220)和水流传感器7，而将实施例二中的出水管320直接伸入水箱1内变成实施例三中的出水管230，并且在与出水管230的出水口相接的水龙头上设置触发开关(图中未画出)；电控阀9的内部结构可参考图5和图6，水龙头的开、闭分别对应触发开关的开、闭状态，触发开关与控制器之间可以用电线连接也可以采用无线连接，当水龙头被打开时，控制器检测到触发开关的状态——开，控制电控阀9动作，使电热水器进入使用状态，当水龙头关闭时，控制器检测到触发开关的另一状态——闭，控制电控阀9复位，使电热水器返回待机状态。
实施例四，
图10是本实用新型所述无静压电热水器的第三技术方案的一个实施例的内部结构示意图。从
图10中可见，本实施例只是取消了实施例二中的电动混水阀组件(包括电动混水阀8、冷水管970、热水管220)，而在出水管K230与热水管K220(与水箱1相通)之间加设有从热水管K220流向出水管K230的单向阀K8，另在进水管31与出水管K230之间加设泄水管K97。电控阀9的内部结构与图5、图6相同。电热水器处于常态时，电控阀9的状态如图5所示，进水管31与冷水管21之间不相通，而因为出水管K230与热水管K220之间设有单向阀K8，所以，进水管31内的水经泄水管K97与出水管K230相通后不能穿过单向阀K8，所以水箱1只通过溢水管41与备用水箱5相通，而备用水箱5通过溢水管42与大气相通。其工作原理与上述实施例相同，控制水龙头的开、关即可使电热水器处于使用状态、待机状态。
实施例五，
图11是本实用新型所述无静压电热水器的第三技术方案的另一实施例的内部结构示意图。本实施例是在实施例四中的进水管31与出水管K230之间加设水流检测电控阀门，如
图11所示，泄水管L97一端与出水管K230相接、另一端与进水管31之间设有水流检测电控阀门，该水流检测电控阀门与进水电控阀门、溢水电控阀门集成在同一电控阀L9内，其内部结构如
图14和15所示。
实施例六，
图12是本实用新型所述无静压电热水器的第一技术方案的又一个实施例的内部结构示意图。本实施例实际上是在实施例一中的出水管、泄水管、出水电控阀门之间加设了电动混水阀，如
图12所示，电动混水阀的出水口、冷水口、热水口分别接出水管M320、泄水管M970、出水电控阀门的热水管M220的出口；电控阀门M9的内部结构见
图16和
图17。其电动混水阀的结构可参考2000年11月29日公告的中国专利CN2408396Y。
图13是上述实施例中所用的单向阀K8的其中一种结构示意图。该单向阀由阀体K1、阀盖K2、线圈K4和阀芯组成，其中阀芯分为阀柄K302、和球面阀头K301，阀体K1内设有导向筋K101对阀柄K302的运动起导向作用，阀盖K2与出水管相接，阀体K1与热水管相接；电热水器在常态时，单向阀的状态如
图11所示，阀芯靠重力(当然也可以在阀柄K302与阀盖K2之间加装弹簧)作用，使阀头K301的球面压住阀体K1的开口；当电热水器处于使用状态时，控制器接通线圈K4的电源，线圈K4将阀柄K302向上吸，阀头K301与阀体K1分离，单向阀被打开。
上述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，出水管内的水流动时，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，这是一般电子应用技术，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。
权利要求1.一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；水箱与出水管间设有出水电控阀门；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；出水管与进水管间设有泄水管，在进水管、泄水管、出水管间构成的水流检测通道上设有水流传感器。
2.根据权利要求1所述无静压电热水器，其特征在于所述出水电控阀门的出水口与电动混水阀的热水口相接，所述泄水管接电动混水阀的冷水口后再与出水管相通。
3.根据权利要求1所述无静压电热水器，其特征在于所述出水电控阀门为电动混水阀的热水阀门，所述泄水管接电动混水阀的冷水口后再与出水管相通。
4.根据权利要求1或2或3所述无静压电热水器，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。
5.一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；与出水管相接的水龙头上设有触发开关，该触发开关与控制器电连接或无线电连接；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。
6.根据权利要求5所述无静压电热水器，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。
7.一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；水箱与出水管间设有流向出水管的单向阀，进水管与出水管间设有泄水管，在进水管、泄水管、出水管间构成的水流检测通道上设有水流传感器；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。
8.根据权利要求7所述无静压电热水器，其特征在于所述出水管、泄水管、单向阀分别接电动混水阀的出水口、冷水口、热水口。
9.根据权利要求7所述无静压电热水器，其特征在于所述进水管与泄水管间设有水流检测电控阀门。
10.根据权利要求7或8或9所述无静压电热水器，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。
专利摘要本实用新型涉及一种结构合理、使用方便、安全、寿命长且可实现中央供水的无静压电热水器，包括水箱、电热体、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；水箱与出水管间设有出水电控阀门；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；出水管与进水管间设有泄水管，在进水管、泄水管、出水管间构成的水流检测通道上设有水流传感器。
文档编号F24H1/20GK2736688SQ20052000379
公开日2005年10月26日 申请日期2005年1月15日 优先权日2004年1月29日
发明者麦广海 申请人:麦广海