专利名称：一种即热式电热水器水压启动装置及其电热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，属快热式电热水器技术领域。
背景技术：
快热式电热水器的优点就是通水通电，断水断电，而实现这一功能的就是水压启动装置。现有绝大部分即热式电热水器及电热水龙头的水压启动装置只是安装一个水压开关，水压开关是通过单面承受自来水压力来导通的，如果将水压开关安装在水阀进水口前面，水阀关闭后，水压开关仍承受水压，且承受的压力更大，无法实现断水断电功能，故现有绝大部分即热式电热水器和电热水龙头的加热部分只能安装在水阀出水口后面，这样水阀关闭后，没有水流出，水压开关也就不承受水压，自动断开了。也正因如此，为了安装方便、美观和便于使用，现有即热式电热水龙头都是将水龙头和电加热器集成为一体，安装时，需要将原已安装好的水龙头拆除，造成不必要的浪费； 且在寒冷地区，电热水龙头不使用时，因其水加热腔里的余水与自来水供水系统里的水是隔断的，余水易结冰膨胀，造成加热腔变形损坏，严重情况下会爆炸，产品安全性和使用寿命大大降低。现有能安装在水阀进水口前面使用的水压启动装置有如下三种压差盘式、重力式和叶轮式，也有极少数快热式电热水器安装这些水压启动装置的。如下图所示，现有压差盘式水压启动装置是水从压差盘高压腔的中部进入，水流方向折转180度后，从上部孔流出，然后流向文丘里管，在文丘里管的喉口上开有一个取压孔并通过取压管与压差盘的低压腔相通，由于文丘里管喉口处截面积最小，根据伯努利原理，此处水流加速，压力下降，使压差盘右侧高压腔的压力明显高于左侧低压腔，于是推杆带动微动开关工作，当关闭水阀，由于水不流动，压差盘两侧的压力相同，微动开关在推杆的复位力的作用下关闭。该装置结构复杂、体积大。现有重力式水压启动装置的工作原理是无水时，磁块在重力作用下往下掉落在底面上，此时磁块远离传感器，磁控开关传感器不导通，在有水流动的情况下，往上流动的水流对磁块产生一个上升力，当上升力大于磁块重量则磁块被抬起，此时磁块靠近传感器使传感器导通。重力式水压启动装置分活塞式和翻板式两种结构，如下图所示。活塞式容易受水中杂质的影响出现卡死导致无水干烧的现象，翻板式的不足是摆动角度太大。叶轮式水压启动装置是当有水流过时，叶轮便被冲转，在每个叶片上安装有小磁控，磁块靠近霍尔元件时霍尔元件导通，离开时霍尔元件断开。根据霍尔元件产生的脉冲数即可测量出水流速度，根据水流速度来判断机器是否工作并且应该输出多大功率。该种装置也分为两种，一种为轴向式，一种为切向式，如下图所示。轴向式在支架和叶轮轴之间容易滞留杂质，影响叶轮的转动
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，该水压启动装置既可安装在水阀进水口前使用，也可安装在水阀出水口后使用，且装有该水压启动装置的电热水器具有布局合理、结构简单、装配和可维修性好、水电分离、安全可靠、使用寿命长的优点。该即热式电热水器不需拆除家中原已安装好的水龙头，两者结合即可实现即热式电热水龙头的功能。本发明所提供的一种即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，包括壳体(1)、 水压启动装置(2)、泄压阀(3)、电加热体(4)、防漏电网(5)、接地电极(6)、安装隔板(7)、 温控开关(8)、密封圈(9)、档位开关(10)、电源线(11)、加热指示灯(12)、底盖(13)。其中水压启动装置(2)包含有大孔管(21)、弹性隔膜(22)、弹性隔膜压盖(23)和小孔管轴(24)， 小孔管轴(24)垂直穿过弹性隔膜(22)中心并与弹性隔膜(22)固定连接；小孔管轴(24)垂直于安装隔板(7)；小孔管轴(24)的下端是封闭的盲孔，流经其小孔内的水通过开在小孔管轴(24)侧壁上的两个以上的小旁孔注入至水加热腔内；弹性隔膜(22)用橡胶、金属薄板或其它弹性材料制作，呈凹形碗状；大孔管(21)与小孔管轴(24)的过水通道截面积相差很大，水流动时，在弹性隔膜(22)上下表面间将产生很大的水压差，弹性隔膜(22)和小孔管轴(24)便向下移动，水静止时，弹性隔膜(22)上下表面的水压相等，在弹性隔膜(22)的复位力作用下，弹性隔膜(22)和小孔管轴(24)向上运动复位。优选地，水压启动装置(2)中的通断电开关为磁控开关，即在小孔管轴(24)的下端压装有永久磁铁(25)，在安装隔板(7)下面的电气安装室安装有磁控开关传感器(26)、 磁控开关控制系统(27);磁控开关传感器(26)为霍尔元件，贴靠在安装隔板(7)下表面，且位于永久磁铁(25)的正下方；小孔管轴(24)随弹性隔膜(22)上下表面的水压差变化而上下移动，永久磁铁便离开或靠近磁控开关传感器(26)，使磁控开关断开或导通。可选地，水压启动装置(2)中的通断电开关为摇头开关或滑动开关(210)，此时推杆(29)的上端垂直穿过安装隔板(7)，小孔管轴(24)压在推杆(29)上，推杆(29)与安装隔板(7)间的密封通过密封圈(28)实现，密封圈(28)为滑动用径向密封圈；摇头开关或滑动开关(210)安装在推杆(29)的旁边，且摇头开关或滑动开关(210)的手柄伸入推杆(29) 的拨叉孔内，推杆(29)在小孔管轴(24)和复位弹簧(211)的作用下上下运动，便拨动摇头开关或滑动开关(210)的手柄上下摆动或滑动，使摇头开关或滑动开关断开或导通，且推杆 (29)的拨叉孔间距离较大，能使摇头开关或滑动开关(210)的手柄在ON-OFF过档过程中留有富余间隙，使手柄不能与推杆(29)拨叉孔的上下壁同时接触，富余间隙为摇头开关或滑动开关(210)过档时手柄摆动或滑动行程的一半。可选地，水压启动装置(2)中的通断电开关为按压开关(213)，此时推杆(29)的上端垂直穿过安装隔板(7)，小孔管轴(24)压在推杆(29)上，推杆(29)与安装隔板(7)间的密封通过密封圈(28)实现，密封圈(28)为滑动用径向密封圈；按压开关(213)安装在推杆 (29)的正下方，推杆(29)在复位弹簧(211)或按键复位力和小孔管轴(24)的作用下上下运动，按压开关(213)便或断开或导通。优选地，泄压阀(3)安装在大孔管(21)上，当水压过大或小孔管轴(24)的过水通道堵塞时，泄压阀打开。优选地，所述壳体(1)用耐高温的硬塑料制成，包含侧进水口和上出水口，壳体 (1)由安装在其内的安装隔板(7)和密封圈(9)在垂直方向分隔成上部水加热腔和无水的下部电气安装室，密封圈(9)为径向密封圈，安装隔板(7)由不锈钢、铜或其它不易生锈的导电导热性能良好的金属材质制成。优选地，电加热体(4)数量为两个及以上，通过档位开关(10)的数量或多档位功能实现电热水器功率的档位调节。优选地，在壳体(1)出水口前端装有防漏电网(5)，防漏电网(5)由不易锈蚀、导电性能良好的极小孔隙的铜质、不锈钢或其它材质编织网制成，防漏电网(5)与接地电极(6) 连接，接地电极(6)的材质为不易锈蚀、导电性能良好的铜或不锈钢。优选地，温控开关(8)固定在金属材质的安装隔板(7)上，当水温过高，达到温控开关(8)的设定断开温度时，温控开关(8)迅速断开，电加热器停止工作。本发明所公开的即热式电热水器水压启动装置与现有的各种压差盘式、重力式和叶轮式水压启动装置均不同，具有创造性，且有结构简单、体积小、启动水压小、推力大、可靠性高的优点；装有这种水压启动装置电热水器具有布局合理、结构简单、装配和可维修性好、水电分离、安全可靠、使用寿命长的优点。
图1是现有压差盘式水压启动装置原理图； 图2是现有重力式水压启动装置原理图； 图3是现有叶轮式水压启动装置原理图4是本发明所提供的磁控开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器总体结构图5是本发明所提供的摇头开关或滑动开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器总体结构图6是本发明所提供的按压开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器总体结构图7是本发明所提供的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器控制电路图； 1-壳体、2-水压启动装置、3-泄压阀、4-电加热体、5-防漏电网、6-接地电极、7-安装隔板、8-温控开关、9-密封圈、10-档位开关、11-电源线、12-加热指示灯、13-底盖、21-大孔管、22-弹性隔膜、23-弹性隔膜压盖、24-小孔管轴、25-永久磁铁、26-磁控开关传感器、 27-磁控开关控制系统、28-密封圈、29-推杆、210-摇头开关或滑动开关、211-复位弹簧、 212-复位弹簧底座、213-按压开关。
具体实施例方式本发明的设计思想是针对现有水压启动装置和即热式电热水器、电热水龙头的不足，提供一种新型的水压启动装置及其电热水器，安装在水阀进水口前和水阀出水口后均能使用，能利用家中原已安装好水龙头，具有结构简单、体积小、布局合理、装配和可维修性好、水电分离、安全可靠、使用寿命长的优点。 下面结合说明书附图具体说明本实施方式。请参见图4，该图是本发明所提供的磁控开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器总体结构图。如图4所示，本实施实例所提供的磁控开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器包括壳体(1)、水压启动装置(2)、泄压阀(3)、电加热体(4)、防漏电网(5)、接地电极(6)、安装隔板(7)、温控开关(8)、密封圈(9)、档位开关(10)、电源线(11)、加热指示灯 (12)、底盖(13)。其中所述水压启动装置(2)包含有大孔管(21)、弹性隔膜(22)、弹性隔膜压盖(23)、小孔管轴(24)、永久磁铁(25)、磁控开关传感器(26)和磁控开关控制系统(27); 小孔管轴(24)垂直穿过弹性隔膜(22)中心并与弹性隔膜(22)固定连接；小孔管轴(24) 垂直于安装隔板(7)；小孔管轴(24)的下端是封闭的盲孔，流经其小孔内的水通过开在小孔管轴(24)侧壁上的两个以上的小旁孔注入至水加热腔内；弹性隔膜(22)用橡胶、金属薄板或其它弹性材料制作，呈凹形碗状；大孔管(21)与小孔管轴(24)的过水通道截面积相差很大，水流动时，根据伯努利原理，在弹性隔膜(22)上下表面间将产生很大的水压差，弹性隔膜(22)和小孔管轴(24)便向下移动，水静止时，弹性隔膜(22)上下表面的水压相等，在弹性隔膜(22)的复位力作用下，弹性隔膜(22)和小孔管轴(24)向上运动复位。永久磁铁 (25)压装在小孔管轴(24)的下端，在安装隔板(7)下面的电气安装室安装有磁控开关传感器(26)、磁控开关控制系统(27);磁控开关传感器(26)为霍尔元件，贴靠在安装隔板(7)下表面，且位于永久磁铁(25)的正下方；小孔管轴(24)随弹性隔膜(22)上下表面的水压差变化而上下移动，永久磁铁便离开或靠近磁控开关传感器(26 )，使磁控开关断开或导通。大孔管(21)的制作材料与壳体(1)相同(如PPR塑料)，用胶粘剂固定在进水口内； 弹性隔膜(22)通过带螺纹的弹性隔膜压盖(23)压紧在大孔管(21)的端面上。泄压阀(3)安装在大孔管(21)上，当水压过大或小孔管轴(24)的过水通道堵塞时，泄压阀打开，可防止电加热器产生干烧。所述壳体(1)用耐高温的硬塑料制成，包含侧进水口和上出水口，壳体(1)由安装在其内的安装隔板(7)和密封圈(9)在垂直方向分隔成上部水加热腔和无水的下部电气安装室，密封圈(9)为径向密封圈，安装隔板(7)由不锈钢、铜或其它不易生锈的导电导热性能良好的金属材质制成。电加热体(4)数量为两个及以上，通过档位开关(10)的数量或多档位功能实现电热水器功率的档位调节，电加热体(4)可以是电阻加热管，也可以是陶瓷加热片、碳化硅加热片、PTC加热片等。防漏电网(5)安装在壳体(1)出水口前端，由不易锈蚀、导电性能良好的极小孔隙的铜质、不锈钢或其它材质编织网制成，防漏电网(5)与接地电极(6)牢固连接，接地电极 (6)的材质为不易锈蚀、导电性能良好的铜质或不锈钢。温控开关(8)固定在金属材质的安装隔板(7)上，水温过高时，导热性良好的金属材质安装隔板能迅速升温，当达到温控开关(8)的设定断开温度时，温控开关(8)迅速断开，电加热器停止工作。图5所示是本发明所提供的摇头开关或滑动开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器实施实例，该实施实例与上面所述磁控开关式实施实例的不同在于
水压启动装置(2)中的通断电开关为摇头开关或滑动开关(210)，此时推杆(29)的上端垂直穿过安装隔板(7)，小孔管轴(24)压在推杆(29)上，推杆(29)与安装隔板(7)间的密封通过密封圈(28)实现，密封圈(28)为滑动用径向密封圈；摇头开关或滑动开关(210)安装在推杆(29)的旁边，且摇头开关或滑动开关(210)的手柄伸入推杆(29)的拨叉孔内，推杆(29)在小孔管轴(24)和复位弹簧(211)的作用下上下运动，便拨动摇头开关或滑动开关(210)的手柄上下摆动或滑动，使摇头开关或滑动开关断开或导通，且推杆(29)的拨叉孔间距离较大，能使摇头开关或滑动开关(210)的手柄在ON-OFF过档过程中留有富余间隙，使手柄不能与推杆(29)拨叉孔的上下壁同时接触，富余间隙为摇头开关或滑动开关(210)过档时手柄摆动或滑动行程的一半。图6所示是本发明所提供的按压开关式即热式电热水器水压启动装置及其电热水器实施实例，该实施实例与上面所述磁控开关式实施实例的不同在于
水压启动装置(2)中的通断电开关为按压开关(213)，此时推杆(29)的上端垂直穿过安装隔板(7)，小孔管轴(24)压在推杆(29)上，推杆(29)与安装隔板(7)间的密封通过密封圈(28)实现，密封圈(28)为滑动用径向密封圈；按压开关(213)安装在推杆(29)的正下方，推杆(29)在复位弹簧(211)或按键复位力和小孔管轴(24)的作用下上下运动，按压开关(213)便或断开或导通。图7所示是本发明所提供的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器的控制电路实施实例，温控开关(8)是串联在控制电路的主线上的。电加热体(4)、磁控开关传感器(26)(霍尔元件)、磁控开关控制系统(27)、摇头开关或滑动开关(210)、按压开关(213)、档位开关(10)、温控开关(8)、泄压阀(3)的具体技术原理和结构与现有技术大致相同，本实施实例未对其结构详细阐述。
权利要求
1.一种即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，包括壳体(1)、水压启动装置 (2)、泄压阀(3)、电加热体(4)、防漏电网(5)、接地电极(6)、安装隔板(7)、温控开关(8)、 密封圈(9)、档位开关(10)、电源线(11)、加热指示灯(12)、底盖(13)，其特征在于水压启动装置(2)包含有大孔管(21)、弹性隔膜(22)、弹性隔膜压盖(23)和小孔管轴(24)，小孔管轴(24)垂直穿过弹性隔膜(22)中心并与弹性隔膜(22)固定连接；小孔管轴(24)垂直于安装隔板(7)；小孔管轴(24)的下端是封闭的盲孔，流经其小孔内的水通过开在小孔管轴 (24)侧壁上的两个以上的小旁孔注入至水加热腔内；弹性隔膜(22)用橡胶、金属薄板或其它弹性材料制作，呈凹形碗状；大孔管(21)与小孔管轴(24)的过水通道截面积相差很大， 水流动时，在弹性隔膜(22)上下表面间将产生很大的水压差，弹性隔膜(22)和小孔管轴(24)便向下移动，水静止时，弹性隔膜(22)上下表面的水压相等，在弹性隔膜(22)的复位力作用下，弹性隔膜(22)和小孔管轴(24)向上运动复位。
2.根据权利要求1所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于 水压启动装置(2)中的通断电开关为磁控开关，即在小孔管轴(24)的下端压装有永久磁铁(25)，在安装隔板(7)下面的电气安装室安装有磁控开关传感器(26)、磁控开关控制系统(27);磁控开关传感器(26)为霍尔元件，贴靠在安装隔板(7)下表面，且位于永久磁铁(25) 的正下方；小孔管轴(24)随弹性隔膜(22)上下表面的水压差变化而上下移动，永久磁铁便离开或靠近磁控开关传感器(26)，使磁控开关断开或导通。
3.根据权利要求1所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于 水压启动装置(2)中的通断电开关为摇头开关或滑动开关(210)，此时推杆(29)的上端垂直穿过安装隔板(7)，小孔管轴(24)压在推杆(29)上，推杆(29)与安装隔板(7)间的密封通过密封圈(28)实现，密封圈(28)为滑动用径向密封圈；摇头开关或滑动开关(210)安装在推杆(29)的旁边，且摇头开关或滑动开关(210)的手柄伸入推杆(29)的拨叉孔内，推杆 (29)在小孔管轴(24)和复位弹簧(211)的作用下上下运动，便拨动摇头开关或滑动开关 (210)的手柄上下摆动或滑动，使摇头开关或滑动开关断开或导通，且推杆(29)的拨叉孔间距离较大，能使摇头开关或滑动开关(210)的手柄在ON-OFF过档过程中留有富余间隙，使手柄不能与推杆(29)拨叉孔的上下壁同时接触，富余间隙为摇头开关或滑动开关(210)过档时手柄摆动或滑动行程的一半。
4.根据权利要求1所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于 水压启动装置(2)中的通断电开关为按压开关(213)，此时推杆(29)的上端垂直穿过安装隔板(7)，小孔管轴(24)压在推杆(29)上，推杆(29)与安装隔板(7)间的密封通过密封圈(28)实现，密封圈(28)为滑动用径向密封圈；按压开关(213)安装在推杆(29)的正下方， 推杆(29)在复位弹簧(211)或按键复位力和小孔管轴(24)的作用下上下运动，按压开关 (213)便或断开或导通。
5.根据权利要求1至4任一项所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于泄压阀(3)安装在大孔管(21)上，当水压过大或小孔管轴(24)的过水通道堵塞时，泄压阀打开。
6.根据权利要求1至4任一项所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于所述壳体(1)用耐高温的硬塑料制成，包含侧进水口和上出水口，壳体(1)由安装在其内的安装隔板(7)和密封圈(9)在垂直方向分隔成上部水加热腔和无水的下部电气安装室，密封圈(9)为径向密封圈，安装隔板(7)由不锈钢、铜或其它不易生锈的导电导热性能良好的金属制成。
7.根据权利要求1至4任一项所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于电加热体(4)数量为两个及以上，通过档位开关(10)的数量或多档位功能实现电热水器功率的档位调节。
8.根据权利要求1至4任一项所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于在壳体(1)出水口前端装有防漏电网(5)，防漏电网(5)由不易锈蚀、导电性能良好的极小孔隙的铜质、不锈钢或其它材质编织网制成，防漏电网(5)与接地电极(6)连接， 接地电极(6)的材质为不易锈蚀、导电性能良好的铜或不锈钢。
9.根据权利要求1至4任一项所述的即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，其特征在于温控开关(8)固定在金属材质的安装隔板(7)上，当水温过高，达到温控开关(8) 的设定断开温度时，温控开关(8)迅速断开，电加热器停止工作。
全文摘要
本发明公开了一种即热式电热水器水压启动装置及其电热水器，包括壳体1、水压启动装置2、泄压阀3、电加热体4、防漏电网5、接地电极6、安装隔板7、温控开关8、密封圈9、档位开关10，其中水压启动装置2包含有大孔管21、弹性隔膜22、弹性隔膜压盖23和小孔管轴24，小孔管轴24垂直穿过弹性隔膜22中心并固定连接；小孔管轴24垂直于安装隔板7；小孔管轴24的下端是封闭的盲孔，侧壁上开有两个以上的过水小旁孔。本发明的水压启动装置既可安装在水阀进水口前使用，也可安装在水阀出水口后使用，装有该水压启动装置的电热水器具有布局合理、结构简单、装配和可维修性好、水电分离、安全可靠、使用寿命长的优点。
文档编号F24H9/20GK102242974SQ20111019055
公开日2011年11月16日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者李启明 申请人:李启明