专利名称：热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电热水器(或水的加热器)。更具体地说，本发明涉及用于民用的一种紧凑的电热水器，该热水器无高压(没有加压)，可以连续地进行自清理，是绝缘的，并且能量效率高。这种热水器包括的绝缘层最好有多个空气空间。这种热水器最好也包括一个或多个自动充满开关，带有连接到其上的温度自动调节器(或恒温器)的一个入口温度传感器，一个高限开关，以及一个用来安装一个电加热件的顶部嵌套容器。最好把高限开关连接到传感器板上。该传感器板检测在罐中的传热液体的温度。通过检测在罐中的传热液体的温度而不是检测在盘管中的水的温度，可以获得关于在罐中的传热液体的温度的更准确的读数。
背景技术：
传统的电热水器包括一个钢罐，用封闭在一个金属套筒中的泡沫材料绝缘该罐。冷水进入该钢罐。用下加热件和上加热件将冷水加热。热水通过一个管道流出。在热水由该管道排出的同时，冷水与剩余的热水混合，因此使剩余的水的温度降低。
在传统的电热水器中，矿物质典型地由水中沉淀出来，形成沉积物。沉积物的积累可能逐渐地造成腐蚀和泄漏，从而降低热水器的效率。这些效率的降低将会导致加热成本的提高。进而，在严密密封的罐中产生由冷水源进入系统的水的热量，并且偶尔产生过高的压力。离开压力释放阀的蒸汽和水或者由于损坏的阀门造成的爆炸可能造成财产的破坏和人员的受伤。
在传统的电热水器中的加热件常常在罐损坏之前损坏，因此必须比罐更经常地替换它们。在传统民用的电热水器中替换这些加热件是一件困难的任务，并且常常要求中断水的供应，在替换加热件之前还要将罐排空。
传统的电热水器有多个安全方面的缺点。这些热水器典型地由一层金属构成。当一个人由于进行修理或者由于偶然的接触与该单元或该金属接触时，单一层的金属可能造成伤害。传统的水的电加热单元也可能有设置在接近金属表面的电线，如果这些电线与磨损的或者松开的带电的电线接触，这些电线可能造成电击，并且对人员造成严重的伤害。
传统的热水器的另一个缺点是许多金属零部件容易被腐蚀。金属零部件也是导热的，对于使被加热的水与周围环境绝缘来说不是理想的。
发明内容
本发明的电热水器的一个目的是提供一种有效的和廉价的装置，来控制在热水罐内的加热件，从而将水的温度一致地保持在一个所要求的温度。
本发明的另一个目的是提供一种电热水器，它包括具有一个内壁和一个外壁的罐，其中，第一开放空间区域将所述内壁和所述外壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第一空间区域；其中，所述水罐适宜于保持一定量的不加压的并且不循环的传热液体；一个顶部，它适宜于与所述罐分离开，所述顶部有上壁和下壁，其中，第二开放空间区域将所述上壁和所述下壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第二空间区域；至少一个导热的盘管，它适于使来自入水口的水循环，所述盘管安装在所述罐内，且具有所述入水口和一个出水口，该出水口与所述罐的外部连通，且其中，所述入水口和所述出水口中的每一个都伸展到所述热水器的外面；至少一个加热件，该加热件装接到所述顶部上，并定位成穿过所述顶部向下伸展，且加热在所述罐内的所述传热液体；一个传感器板，它在邻近所述入水口的位置与所述盘管连通，且其中，所述传感器板由所述顶部伸展到所述盘管；连接到所述传感器板上的一个温度自动调节器，其中，所述温度自动调节器在传热关系上邻近所述传感器板，使得当所述传感器板感知的温度达到一个预先确定的温度时致动所述加热件；且其中，所述加热件与在罐内的传热液体接触并加热这些液体，并且所述传热液体与所述盘管接触，加热来自水供应装置进入所述热水器的水，并使水通过所述盘管循环，使得被加热的水离开所述水出口。
本发明的另一个目的是提供一种电热水器，它包括具有一个内壁和一个外壁的罐，其中，至少一个单一的第一开放空间区域将所述内壁和所述外壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第一空间区域；且其中，所述水罐适宜于保持一定数量的不加压的并且不循环的传热液体；一个顶部，它适宜于与所述罐分开，所述顶部具有上壁和下壁，其中，至少一个单一的第二开放空间区域将所述上壁和所述下壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第二空间区域；所述顶部还具有一个开孔，该开孔可以容纳一个加热件的安装装置，该安装装置适宜于向下伸展到所述传热流体内，并且与所述传热流体处于流体连通状态，其中，一个垫圈和一个唇部将所述安装装置密封地接合在所述开孔中，并将所述安装装置保持在其位置，该垫圈和该唇部的直径比所述开孔的大，至少一个导热的盘管，它适于将来自入水口的水循环，该盘管安装在所述罐内，且具有所述入水口和一个出水口，该出水口与所述罐的外部连通，且其中，所述入水口和所述出水口中的每一个都伸展到所述热水器的外面；至少一个加热件，该加热件装接到所述加热件的安装装置上，且定位成伸展到在所述罐内的所述传热液体的内部；一个传感器块体，它与所述盘管连通，用来接纳来自所述盘管的水，并使水返回到所述盘管；以及安装到所述加热件安装装置的一个侧面上的一个温度自动调节器，所述温度自动调节器在传热关系上邻近所述传感器块体，使得当所述传感器块体感知的水温达到一个预先确定的温度时致动所述加热件。
图1示出按照本发明的带有绝缘层的热水器的侧剖视图；图2示出按照本发明的带有空气空间、硬纸板(或硬板)和泡沫材料绝缘层的热水器的侧剖视图；图3示出按照本发明的带有空气空间和硬纸板绝缘层(或绝缘件)的热水器的侧剖视图，该绝缘层具有在硬纸板上的金属箔反射屏蔽层；图4示出按照本发明的热水器的另一实施例的侧剖视图；图5示出罐壁的剖面图，该罐壁具有按照本发明的硬纸板插入件；图6示出按照本发明的带有凹进部分的热水器罐的顶部段的透视图；图7示出在图3中所示的沿5-5线取的热水器的顶壁和侧壁的一部分的剖面切开图；图8示出按照本发明的带有凹进部分的热水器顶部的顶视图；图9示出热水器的多个盘管与按照本发明的一个实施例的传感器管和温度自动调节器的组合体一起的侧视图；图10示出按照本发明的优选尺寸的热水器的顶部的侧剖视图；以及图11示出按照本发明的优选尺寸的热水器的侧剖视图；具体实施方式
按照下面对在附图中示出的本发明的实施例的描述进行思考将会最好地理解本申请人的发明，在附图中相同的附图标记表示相同的零部件。图中的实施例是优选实施例，但是这些实施例并不限制本发明的范围。
图1，2和3示出了按照本发明的一种热水器，将它整体地以附图标记1表示。该热水器有一个圆柱形的罐2，它有内壁4和外壁5，它们最好由一种塑料比如聚丙烯制成，但是也可以使用许多类型的塑料。希望使用塑料是因为它可以抗凹陷，没有腐蚀性，并且导热率低。在使用中，该罐最好包含足够量的传热流体，包围着位于罐内的多个盘管(或螺旋盘管)7。这些盘管7在外面可以形成有翅片，内部可以形成波纹状，为的是使热传递达到最大。该盘管最好是连续地连接起来的铜管。可以将内壁4与外壁5间隔开任何方便的距离，这取决于绝缘层和空气空间的大小，但是最好隔离开大约2到3英寸。如图4和5详细示出的，用一种绝热材料6将内壁4与外壁5之间的第一开放的空间区域2E充填，这种绝热材料最好由纤维素、硬纸板、波纹状的硬纸板、泡沫材料或者纤维素纤维制成。绝热材料也可以是可以再循环使用的纸。可以在波纹之间提供附加的空气空间的波纹状的硬纸板也是一种优选的绝缘材料。也可以使用不同的绝缘材料的组合。在本领域内已知的热水器中通常使用泡沫材料绝缘层，但是这种绝缘层可能分开或裂纹，时常是由于热膨胀和收缩、干燥或者仅仅老化。这些裂纹可能造成热水器效率的降低。纤维素绝缘层比较稳定，比泡沫材料绝缘层更可取。最好用绝缘材料6将开放的空间区域2E分层，其方式是在外壁与第一层波纹状的硬纸板之间提供一个空气空间2A，在第一层波纹状的硬纸板与一层泡沫材料之间提供另一个空气空间2A，而在该层泡沫材料与第二层波纹状的硬纸板之间提供又一个空气空间2A，随后在第二层波纹状的硬纸板与内壁之间有一个附加的空气空间2A。
附加地，在绝缘层中可以使用一种反射辐射能的材料，为的是提高它的效率。一种优选的方法是使用一层或多层金属箔，比如铝箔。
如在图4中详细地示出的那样，最好包括开放的空间区域2E和10E，以便进一步改进热水器单元的效率和节能能力。此外，罐2可以包含多个被热绝缘层6分开的开放的空间区域2A，从而进一步提高热水器单元1的效率。最好用泡沫材料将顶部10绝缘。
此外，典型地由一种塑料比如聚丙烯制作罐的内壁4和外壁5以及顶部10的上壁10B和下壁10C，然而，也可以使用其它的类似材料制作。聚丙烯的热导率低，不导电，抗凹陷，重量轻，并且制作成本低。所有这些对于热水器都是非常希望有的性能。
可以用热绝缘层6或者最好是将硬纸板和空气空间2A集成为一体把罐2的内壁4与外壁5和顶部10的上壁10B与下壁10C之间的空间隔绝。热绝缘层6的厚度可以改变，以提供所要求的隔绝。在内壁与外壁之间的隔绝衬里中最好有一定体积的开放空间。用热绝缘层作衬里的多个开放空间使得可以明显地减少热量通过导热的传热装置散失。由热水器保持更多的热量可以获得较高的热效率。进而，在绝缘层中的开放空间显著地减少或者防止环境温度对罐的内部温度有负面的影响。
绝缘层的衬里的厚度越厚使得热水器的效率越高。例如，由于热接触断开得比较宽，因此罐壁分离开4英寸使得热水器的效率比罐壁分离开2英寸的热水器的效率高。最好，用一种热绝缘材料6例如泡沫材料热绝缘层分成几部分地充填内壁4与外壁5之间的开放空间区域2E和上壁10B与下壁10C之间的开放空间区域10E，为的是至少在一个壁的表面上形成衬里。
在壁上的绝缘衬里的厚度可以为大约1/4英寸(6.4毫米)到大约3英寸(7.6厘米)，但是厚度最好大约为1英寸(25.4毫米)。沿着与在每个壁上的泡沫材料衬里垂直的一条线测量的横过第一开放空间区域2E的距离应该是在绝缘层的衬里之间或者在绝缘层的衬里与罐之间的距离至少大约为1/8英寸(3.2毫米)，为的是可以充分地断开热接触。最好，横过第一开放空间区域2E的距离大约为1/4英寸(6.4毫米)到大约1/2英寸(13毫米)。
传统的电热水器常常没有采用双层壁塑料罐2的结构设计。本发明的一个实施例的改进设计的罐的外侧面比罐的内侧面大而且高，这样防止由罐的内壁4产生泄漏。通过控制泄漏，可以防止热水器造成水对周围区域的毁坏。此外，罐采用塑料而不采用金属防止了导电，并因此提供了比传统型号更安全的电热水器。
如在图1中所示，双层壁的顶部10支承着至少一个单一的传统电加热件11。把加热件11固定到一个加热件的安装装置116上，该安装装置在罐2的内部向下伸展，并且在传热液体3的表面以下。典型的传热液体3是水，然而，可以由Dow Chemical公司获得的DOWTHERM或者DOWFROST是适用的传热液体。加热件的安装装置116的直径比中心孔117大。该安装装置座放在中心孔117的顶部上，一个唇形部段116H将该安装装置保持在其位置，此唇形部段在该顶部中，因此在中心孔117与一个盖板116F之间形成适当的密封。
可以把也是传统设计的一个温度自动调节器14安装在温度自动调节器的传感器板120上。温度自动调节器的传感器板由入水口盘管向上穿过在罐的顶部中的第二孔19伸展，此第二孔位于中心孔117的附近。温度自动调节器14控制通到加热件11的电功率，用于调节罐流体3的温度。可以用一个弹簧张力夹子50(在图9中示出)或者用任何其它的固定装置把温度自动调节器14保持在温度自动调节器的传感器板120上的位置。也提供有一个电线220，它在高限开关15和温度自动调节器14上方的一个位置穿过顶部10中的一个通道22。该电线220提供在电线盒、温度自动调节器14与传感器板120之间的电连通。
传感器板120最好是一个薄铜板，并且最好把它固定地连接到传感器33上。最好把传感器33焊接到冷水入口8。传感器板120最好在盘管7上定位于罐内大约24英寸处。随着将热水抽出，通过盘管循环的冷水将传感器板120冷却。传感器板120的温度的变化向温度自动调节器14发送信号，进而向加热件11发送信号，以对罐2内的水进行加热。直到水达到预先设定的温度之前一直产生该信号。一旦达到这个预先设定的温度，温度自动调节器14使得加热件11断电。
当热水的龙头打开或者滴水时，由于冷水进入盘管并且温度上将传感器板120冷却，传感器板120大致在罐内盘管的开始处使得温度自动调节器连续地工作。接着，热水器将加热到比温度自动调节器预先设定的温度更高的温度，使得高限开关15关断热水器。把高限开关15固定地连接到高限开关的传感器板34上，该传感器板向下伸展到水中，并感知罐中水的温度。传感器板34并不感知盘管7中的水。这样对于该罐中的水温提供了一个更准确的读数。
另外，当把传感器定位在靠近冷水入口8时，进入的冷水的导热性对于罐内水温提供了一个虚假的读数。当进入的水温降低到60°F(16℃)以下时，温度自动调节器的读数开始改变。进入的水越冷，温度自动调节器的温度读数越低。因此，在罐中的温度自动调节器的温度读数将比预先设定的温度自动调节器的温度设定值高。一般说来，如果传感器太靠近进入的冷水管线，冷水将产生较低的读数。当把传感器更远地定位在罐的里面时，在盘管7中的热水将抵消在冷水管线中的冷水的导热性。
将传感器板120最好在罐2内的盘管7上定位在罐内大约24英寸(61厘米)，以便防止过度加热。因此，通过将传感器板120定位在盘管7上大约24英寸(61厘米)的位置，泄漏管线或者滴水的龙头的导热性将不会影响温度自动调节器的传感器，也不会造成连续地加热。因此，温度自动调节器将如所设计的那样或者如预先确定的那样工作。
设计一个开孔116C，由一种塑料或者它的等价物比如聚丙烯制成该开孔，用来绝缘和容放电线盒116D。电线盒116D提供电源与温度自动调节器14之间和高限开关15与加热件11之间的电连接。
如在图1-4中所示，把一个浮子114装接到冷水入口8。该浮子114测量该罐中的水的高度，并且当该罐中的水的高度降低到一个必须的高度以下时通过自动阀112将罐充满。在一个优选实施例中，自动阀112是一个在线的T形连接接头。然而，由于加热件的安装装置116使水发生位移，当把加热件的安装装置116移开时应该将自动阀112关断，该阀可以是一个浮动阀门，为的是防止过度地充满水罐，并且造成不必要的溢流。
图4示出了本发明的另一实施例。双层壁的被绝缘的顶部10支承着至少一个单一的传统的电加热件11，该加热件固定到加热件的安装装置116上。顶部10具有一个开孔116A。将安装装置116穿过开孔116A插进顶部10中，且该安装装置在罐2的内部向下伸展，在罐中水3的表面以下，可以用垫圈116E以及一个唇形件和螺丝(未示出)将该安装装置保持在其位置，垫圈的直径比开孔116A的大。因此在开孔116A与安装装置116之间形成适当的密封。可以将也是传统设计的一个温度自动调节器14安装在加热件的安装装置116的一个侧面上，在传热关系上靠近在盘管线中的传感器块体120’。温度自动调节器14控制通到加热件11的电功率，为的是调节罐中水3的温度。可以用一个可变形的夹子116B把温度自动调节器14保持在其位置，该可变形的夹子有变弯曲的能力，从而把温度自动调节器14的位置固定到加热件的安装装置116内部。
如在图4中所示，设计有一个插入件116C，它最好由塑料制成，用来绝缘和容放电线盒116D。插入件116C设置在加热件的安装装置116的开孔116A中。此外，第三垫圈116G位于插入件116C与电加热件的安装装置116接触的位置，为的是确保在这些件之间实现适当的密封，用螺丝将该垫圈固定。
如在图4中所示，顶部10可以简单地座放在罐2的内壁4和外壁5的顶部。最好采用任何传统类型的固定装置把顶部10固定到罐2上，该固定装置容许将顶部10移开，这样的固定装置包括但不限于夹子、插销或者使用在顶部10和内壁4和/或外壁5上的一对或两对配合的螺纹或螺丝26，将顶部10旋接在罐2上(见图4)。使用垫圈16以确保在顶部10与罐2之间的适当的密封，防止任何明显的热量损失。
如在图4中所示，热水器1有一个顶部10，它包括一个中心孔117。加热件的安装装置116穿过该中心孔117向下进入罐中水的里面，最好将加热件11定位在大约罐的中心。最好使盖住插入件116C、电线盒116D和垫圈116E的一个塑料盖116F(见图4)绝缘，并使用该塑料盖将孔盖住，以限制热量通过该中心孔117散失。最好将温度自动调节器14装接成与安装装置116的内壁在传热关系上紧密地接触。可以使用一个深度延长固定装置116H将温度自动调节器14保持在安装装置116内的一个正确深度，为的是将温度自动调节器，以及传感器块体120’定位在罐2内的水管线下面至少2英寸(5厘米)的位置。容器的外壁5对着传感器块体120’紧密地配装。把盘管7装接到传感器块体120’上。由于温度自动调节器的位置对着传感器块体120’，当正在把水由盘管7抽出时，加热件11将开始加热或者使在罐中的水温升高。使加热的时间与使用重合来提高热水器的效率。
传感器块体120’最好是一个中空的块体，进入的冷水在通过盘管部段之前流过该块体。传感器块体120’也是在线传感器块体。将传感器块体120’设置在紧靠近温度自动调节器14。传感器块体120’最好应与温度自动调节器对准，以改进装置之间的热接触。随着将热水抽出，冷水通过传感器块体120’循环，从而将温度自动调节器14冷却。传感器块体120’可以多种方式构形成，使得水可以流动。特别是，可以将用来使水通过传感器块体120’的连接器122和124垂直地或者水平地定位在传感器块体120’的不同的表面上，或者设置在同一表面上。传感器块体120’最好由任何导热的金属制成。
如在图4中所示，在罐2的水的高度或者在第二开放空间区域的上方可以设置一个可选的溢流管17，该区域位于管中水的顶表面3与顶部10之间。溢流管在水平方向上穿过该第二开放空间区域并穿过罐的内壁4伸展，且随后沿着罐2的外壁5在竖直方向上向下伸展。溢流管17，如果存在的话，伸展到溢流盘18，热水器1就座放在该溢流盘中。
应该注意到，高压水仅只在盘管中。与本领域中已知的电热水器相比，这提供了安全的优点。如果水的压力一直升高直到热水器损坏为止，爆裂可能包含在传热流体，内壁4，外壁5以及热水器的顶部10中。因此，也没有对于压力释放阀的需求，而本领域中已知的热水器需要这种释放阀。
在图4，5中示出的本发明的另一实施例中，顶部10和罐2都包括至少一个单一的开放空间区域10E，将顶部10和罐2中的绝缘层设计成容纳优选实施例的部件。图4的详细的切开图示出了双层壁的顶部10，它具有上壁10B和下壁10C，在这些壁之间有一个开放的空间区域10E。图5示出了双层壁的罐2，它具有内壁4和外壁5，在这些壁之间具有一个开放的空间区域2E。将一定数量的热绝缘层6比如玻璃纤维、泡沫材料、纤维素、波纹状的硬纸板或者硬纸板引入到开放的空间区域2E和10E中的一个区域或多个区域中，为的是在至少一个壁的表面上形成一个衬里。
绝缘材料也可以是可以再循环利用的纸。波纹状的硬纸板可以在波纹之间提供另外的空气空间，这种硬纸板是一种优选的绝缘材料。也可以使用这些材料的组合。最好，将开放的空气空间2E和10E分层，以在外壁与第一层波纹状的硬纸板之间提供一个空气空间2A和10A，在第一层波纹状的硬纸板与一层泡沫材料之间提供另一个空气空间2A和10A，和在该层泡沫材料与第二层波纹状的硬纸板之间提供又一个空气空间2A和10A，并且在第二层波纹状的硬纸板与内壁之间有一个附加的空气空间2A和10A。
在壁上的衬里的厚度可以为大约1/4英寸(6.4毫米)到大约3英寸(7.6厘米)，但是厚度最好大约为1英寸(25.4毫米)，使得当沿着与在每个壁上的衬里垂直的或者在任何适当的方向上的一条线测量时横过开放空间区域2E和10E的距离应该有开放的空气空间2A和10A，该空间在绝缘层的衬里之间或者在绝缘层的衬里与罐壁之间提供至少大约为1/8英寸(3.2毫米)的距离，为的是可以充分地断开热接触。然而，横过开放空间区域2E和10E的距离最好大约为1/4英寸(6.4毫米)到大约1/2英寸(13毫米)。
这个顶部10构形成使得它可以容纳并且支承至少一个单一的传统的水的电加热件11，或者适应至少一个单一的传统的水的电加热件11，把该加热件固定到穿过在顶部10中的一个中心孔117插入的加热件安装装置116上。
图6示出了按照本发明的另一实施例的热水器的罐2的一段，它包括顶部10和罐的外壁5。最好由聚丙烯或者任何类似的合成材料制成该顶部10和外壁5。顶部10包括一个盖板腔室21，用来容纳加热件11、传感器罐120和温度自动调节器14。可以将盖板腔室21设置在顶部表面上的任何位置，使得可以容易地接近盖板腔室21，为的是插入部件，比如加热件11、传感器管120、温度自动调节器14，以及高限开关15。盖板腔室21包括用来接纳一个电加热件11的一个加热件插入腔室20，连接电线的一个电线通道22、一个温度自动调节器腔室23，以及一个电气盒腔室24。可以以任何适当的方式设置腔室20，23，24和电线通道22。顶部也包括一个填充插塞腔室25，可以将该腔室设置在所述顶部10上的任何适当的位置。该填充插塞腔室使得可以有一个另外的用来在进行安装时充满该热水器的装置。在图6中也示出了冷水入口8和热水出口9。在罐2内要被加热的冷水在冷水入口8进入盘管7，通过带翅片的盘管循环，并且通过热水出口9流出。可以通过安装螺丝26把顶部10固定到罐上。
如在图8中所示，电气盒腔室24的长度LW最好大约为1/4英寸(6.4毫米)，宽度WW最好大约为1英寸(25.4毫米)。用来插进填充插塞腔室25的一个填充插塞27的长度LF最好大约为3英寸(7.6厘米)，宽度WF最好大约为2英寸(5.1厘米)，并且大约1&1/2英寸(38毫米)深。填充插塞腔室25的直径dF最好大约为2英寸(5.1厘米)。顶部的外径OD最好大约为23英寸(58.4厘米)。在本发明的一个优选实施例中，加热件腔室20邻近温度自动调节器腔室23，而温度自动调节器腔室23邻近电气盒腔室24，其方式使得温度自动调节器腔室23和高限开关腔室处在加热件腔室20与电气盒腔室24之间。电线通道22最好在盖板下面，并且与腔室20，23和24连通。在所述盖板腔室21中最好有一第一凹进部分30和一第二凹进部分31。第一凹进部分30支承着加热件腔室20，并且最好大约为1/4英寸(6.4毫米)。第二凹进部分31支承着温度自动调节器腔室23以及电气盒腔室24，并且最好大约为1/8英寸(3.2毫米)。加热件腔室20的长度LH最好大约为4&1/8英寸(10.5厘米)，宽度WH最好大约为4&1/8英寸(10.5厘米)。温度自动调节器腔室23的长度LE最好大约为3英寸(7.6厘米)，宽度WE最好大约为3英寸(7.6厘米)，并且深度最好大约为3英寸(7.6厘米)。电气盒腔室24的长度LT最好大约为2英寸(5.1厘米)，宽度WT最好大约为3英寸(7.6厘米)，并且深度最好大约为1&1/2英寸(38毫米)。温度自动调节器腔室23也有一个用于管道传感器的孔32。
如在图7中所示，在顶部10的下部段内模制出一个通道40，以容纳冷水入口8和热水出口9。图10示出了在顶部10的底部中的一个拱顶64，它使得管道8和9可以出去。
在图9中示出的本发明的另一实施例中，温度自动调节器和高限开关是单件的整体51，且通过弹簧50将它连接到一个传感器(未示出)上。
参见在图10中示出的本发明的另一实施例，顶部10’的厚度t1最好大约为3&1/4英寸(8.3厘米)，直径D1最好大约为23英寸(58.4厘米)。将顶部10’机械加工出有三个高度，其中第一高度61在第二高度62的上方，而第二高度62在第三高度63的上方。第一高度61最好由上壁10B向下伸展大约1&1/4英寸(31.8毫米)的距离L1，并且偏离开第二高度62大约1/8英寸(3.2毫米)的宽度W1。第二高度62最好由第一高度61向下伸展大约1&1/4英寸(31.8毫米)的距离L2，并且偏离开第三高度63大约2&3/8英寸(6厘米)的宽度W2。第三高度63最好由第二高度62向下伸展大约3/4英寸(19毫米)的距离L3。在下壁10C中最好有一个切开部段64。该切开部段64最好为拱顶形，且适宜于容纳至少两个管道66，每个管道有3/4英寸(19毫米)的外径。
参见在图11中示出的本发明的另一实施例，顶部10”的尺寸与顶部10’相同，然而，顶部10”不包括切开部段64。顶部10”支承着至少一个单一的传统的电加热件11，把该加热件固定到一个加热件安装装置上，顶部10”有一个切开部段67，该部段的直径D2大约为14英寸(35.6厘米)，而其厚度t2大约为1/8英寸(3.2毫米)，用来牢固地保持住盖板116F。顶部10”包括穿过顶部10”伸展的一个中心孔117，该孔的长度L4足以包含一个加热件。最好有一个在中心孔117的顶部上形成的凹进部分，在中心孔117与切开部段67的外边缘70之间，它的长度L5大约为3/4英寸(19毫米)。
还设置有一第二孔19，邻近在罐的顶部中的中心孔117，用来包容温度自动调节器和传感器。第二孔19的长度L6最好大约为3英寸(7.6厘米)，宽度W4最好大约为3英寸(7.6厘米)。顶部10”也包括一个开孔116C，它最好是一个深的凹进部分，它的长度L7大约为3英寸(7.6厘米)，宽度W7大约为2英寸(5.1厘米)，而高度(未示出)大约为1-1/2英寸(38.1毫米)。
罐2的内径D3最好大约18英寸(45.7厘米)，而外径D4大约23英寸(58.4厘米)。罐2的外壁5最好在内壁4和在它们之间的绝缘层6以上伸展大约1&1/4英寸(31.8毫米)的距离L8。
因此，虽然已经描述了本发明的一种新的和有用的热水器的具体的实施例，但是，不希望把这些内容看作对本发明的范围的限制。
权利要求
1.一种电热水器，它包括具有内壁和外壁的罐，其中，第一开放空间区域将所述内壁和所述外壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第一空间区域；且其中，所述水罐适宜于保持一定量的不加压的并且不循环的传热液体；顶部，它适宜于与所述罐分离开，所述顶部具有上壁和下壁，其中，第二开放空间区域将所述上壁和所述下壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第二空间区域；至少一个导热的盘管，它适于使来自入水口的水循环，所述盘管安装在所述罐内，且具有所述入水口和出水口，该出水口与所述罐的外部连通，且其中，所述入水口和所述出水口中的每一个都伸展到所述热水器的外面；至少一个加热件，该加热件装接到所述顶部上，并定位成穿过所述顶部向下伸展，且加热在所述罐内的所述传热液体；传感器板，它在邻近所述入水口的位置与所述盘管连通，且其中，所述传感器板由所述顶部伸展到所述盘管；连接到所述传感器板上的温度自动调节器，其中，所述温度自动调节器在传热关系上邻近所述传感器板，使得当所述传感器板感知的温度达到预先确定的温度时致动所述加热件；以及其中，所述加热件与在罐内的传热液体接触并加热这些液体，并且所述传热液体与所述盘管接触，以加热来自水供应装置的水，该水进入所述热水器并通过所述盘管循环，从而，被加热的水离开所述热水器。
2.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述传感器板直接感知在罐中的传热液体的温度。
3.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述盘管具有带翅片的外表面。
4.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述盘管具有波纹状的内表面。
5.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述开放空间区域包括一层或多层金属箔。
6.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，第一或第二开放空间区域的热绝缘材料由下面一组材料中挑选包括纤维素、硬纸板、波纹状的硬纸板、泡沫材料、可再循环利用的纸或者纤维素纤维。
7.按照权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述热绝缘材料是阻燃材料。
8.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，罐的内壁和外壁以及顶部的上壁和下壁由塑料制成。
9.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，一个或多个开放的空气空间在所述热绝缘层与所述壁之间。
10.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述热绝缘层包括多层绝缘层，且其中，开放的空气空间在每个绝缘层之间。
11.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述罐的所述内壁与所述外壁分离开大约2英寸到大约4英寸。
12.按照权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述热绝缘层的厚度为大约1/4英寸到大约3英寸。
13.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述传热流体是水。
14.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述加热件固定到加热件安装装置上，且所述加热件安装装置的直径比中心孔的大，并且，所述加热件安装装置座放在所述顶部的所述中心孔的上面。
15.按照权利要求14所述的热水器，其特征在于，在所述顶部中形成的唇形部段将所述加热件的安装装置保持在所述中心孔上面。
16.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，加热件穿过在所述顶部中的中心孔伸展。
17.按照权利要求16所述的热水器，其特征在于，传感器板在所述顶部中形成的一第二孔内伸展，且其中，所述第二孔邻近所述中心孔。
18.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，固定件将温度自动调节器固定在传感器板上的位置。
19.按照权利要求18所述的热水器，其特征在于，所述固定件是弹簧夹子。
20.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，传感器板是铜板。
21.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，传感器板垂直地固定连接到传感器上。
22.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，传感器板焊接到所述入水口。
23.按照权利要求1所述的热水器，其特征在于，浮子安装到所述入水口上，且所述浮子与用来充满所述罐的阀门连通。
24.一种电热水器，它包括具有内壁和外壁的罐，其这，至少一个单一的第一开放空间区域将所述内壁和所述外壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第一空间区域；且其中，所述水罐适宜于保持一定量的不加压的并且不循环的传热液体；一个顶部，它适宜于与所述罐分离开，所述顶部具有上壁和下壁，其中，至少一个单一的第二开放空间区域将所述上壁和所述下壁分离开，并且至少部分地用热绝缘层充填所述第二空间区域；所述顶部还具有开孔，该开孔可以容纳加热件的安装装置，该安装装置适宜于向下伸展到所述传热流体内，并且与所述传热流体处于流体连通状态，其中，通过垫圈和唇部将所述安装装置密封地接合在所述开孔中，并将所述安装装置保持在其位置，所述垫圈和所述唇部的直径比所述开孔的大；至少一个导热的盘管，它适于使来自入水口的水循环，所述盘管安装在所述罐内，且具有所述入水口和出水口，该出水口与所述罐的外部连通，且其中，所述入水口和所述出水口中的每一个都伸展到所述热水器的外面；至少一个加热件，其装接装到所述加热件的安装装置上，且定位成伸展到在所述罐内的所述传热液体的内部；传感器块体，其与所述盘管连通，用来接收来自所述盘管的水，并使水返回到所述盘管；以及安装到所述加热件安装装置的侧面上的温度自动调节器，所述温度自动调节器在传热关系上邻近所述传感器块体，使得当所述传感器块体感知的水温达到预先确定的温度时致动所述加热件。
25.按照权利要求24所述的热水器，其特征在于，所述传感器块体是中空的块体。
26.按照权利要求24所述的热水器，其特征在于，所述传感器块体与所述温度自动调节器对准，以改进所述传感器块体与所述温度自动调节器之间的热接触。
27.按照权利要求24所述的热水器，其特征在于，用来使水流过所述传感器块体的连接器定位在所述块体的不同表面上或者定位在相同的表面上。
全文摘要
一种用于民用的没有高压的电热水器(1)，其有圆柱形的双层壁的罐(2)，该罐用来保持一定量的传热液体，比如水。冷水进入浸在传热液体中的铜盘管(7)中。电加热件(11)将传热液体加热，该加热件由双层壁的顶部(10)伸展进入液体中。可以将罐的内壁(4)和外壁(5)和顶部(10)的上壁(10B)和下壁(10C)分离开任何方便的离开距离，为的是在它们之间容纳热绝缘层(6)。
文档编号F24H7/00GK1551967SQ02817256
公开日2004年12月1日 申请日期2002年6月19日 优先权日2001年7月3日
发明者H·哈里斯, H 哈里斯 申请人:霍华德·哈里斯建筑公司, 霍华德 哈里斯建筑公司