热水器冷水的无动力利用系统的制作方法

本发明属于热水器设计制造技术领域，尤其属于热水器中水循环利用结构的设计制造技术领域，特别涉及一种热水器使用时管道中前段剩余冷水的利用。

背景技术：

随着社会经济的发展和人民生活物质水平的提高，热水器的使用在生活中十分普遍，现有热水器据实验的反复测定，在打开热水器等待热水期间，每等待一分钟，便会浪费5L冷水，燃气6.39L，每人每年可能因此浪费水1.8m³，浪费燃气2.3m³。因此如何提高前段冷水资源的利用率和减少浪费，成为了人们关注的焦点。

目前多使用储水式电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、空气能热水器来进行加热。但是储水式电热水器加热水需要很长的时间，临时用水用不上，需要的热水量不好把握，有时候加热好的水不及时用又会浪费掉，耗电耗能。燃气热水器产生大量废气，使用寿命短，管道中遗留冷水较多。太阳能热水器需要安装增压泵来增加出水量，安装在室外不易维修，长时间不用水会影响热水器性能，恶劣天气对热水器影响大使用寿命短。空气能热水器体积大占空间大，需要环境有足够的温差，不能普遍适用，价格昂贵，结构复杂维修困难。它们都存在一个问题，在冷水被加热到指定温度前，都会有冷水和能源的浪费。

技术实现要素：

根据现有技术中存在的不足，本发明的目的在于更高效地利用热水器中的余热和余水，使热水器用前的前段冷水得到更有效的利用，进一步使热水器循环系统降低能源消耗，本发明提供了一种热水器中前段冷水的无动力利用系统。

本发明通过以下技术方案实现：

热水器冷水的无动力利用系统，包括冷水回用系统和阀门控制系统，其特征在于：

所述冷水回用系统包括两活塞泵，两活塞泵的活塞由连杆连动；所述阀门控制系统包括止回阀、电磁阀、混水阀和温度传感控制器；

两活塞泵分别是动力泵和储水泵；所述动力泵由活塞分隔形成左腔室和右腔室，左腔室顶端通过电磁阀一与热水器入水口联通、通过电磁阀四与冷水入水口联通，右腔室末端通过电磁阀二与热水器入水口联通、通过电磁阀五与冷水入水口联通；所述储水泵由活塞形成储水腔，储水腔末端通过止回阀与热水器入水口联通、通过电磁阀三与热水器出水口联通；

所述温度传感控制器设置于热水器出水端、电磁阀三前端；

所述混水阀设置于热水器出水端、温度传感控制器后端，并混合联通热水器出水和冷水入口；

温度传感控制器与各电磁阀控制连接。

所述止回阀装置包括密封圈一、挡板、托杠、弹簧、支撑筋和阀体。

所述各电磁阀装置包括阀座、线圈、电磁阀弹簧、阀芯和密封圈二。

所述温度传感控制器是双金属片感温组件的温控开关。

所述混水阀包括冷水入口、热水入口、混合水出口和转子，转子包括用于冷、热水混合调节的Y形流道。

本发明的有益效果在于：

本发明将热水管道中的未被加热的冷水收集起来，然后通过循环系统循环到热水器实现再次加热，减少了水资源的浪费。避免了外加的动力泵的耗能。通过在管道中设计自主动力泵系统，实现了对热水管中的水抽吸再进行利用的功能，自主动力泵系统代替了传统热水器所需要的外加压力泵或减压泵，减少了能量资源的损耗。用户体验度更高。避免了传统热水器打开热水器等热水的尴尬局面，实现了来水即为热水，使用户体验更好。

附图说明

图1是本发明各组件连接原理示意图；

图2时本发明止回阀平面结构示意图；

图3是本发明电磁阀平面结构示意图；

图4是本发明混水阀混合状态平面结构示意图；

图5是本发明混水阀单热联通状态平面结构示意图；

图6是本发明混水阀单冷联通状态平面结构示意图。

图中，1是热水器，2是动力泵，3是储水泵，4是止回阀，5a是电磁阀一，5b是电磁阀二，5c是电磁阀三，5d是电磁阀四，5e是电磁阀五，6是活塞，7是温度传感控制器，8是混水阀，9是连杆，10是密封圈一，11是挡板和托杠，12是弹簧，13是支撑筋，14是阀体，15是阀座，16是线圈，17是电磁阀弹簧，18是阀芯，19是密封圈二；21是冷水入口，22是热水入口，23是混合水出口，24是转子，25是外壳。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

结合图1至图6。以下具体结合附图对本发明进行进一步的详细说明。

热水器冷水的无动力利用系统包括冷水回用系统和阀门控制系统。

冷水回用系统包括两活塞泵，两活塞泵的活塞6由连杆9连动；所述阀门控制系统包括止回阀4、电磁阀、混水阀8和温度传感控制器7；

两活塞泵分别是动力泵2和储水泵3；所述动力泵2由活塞6分隔形成左腔室和右腔室，左腔室顶端通过电磁阀一5a与热水器1入水口联通、通过电磁阀四5d与冷水入水口联通，右腔室末端通过电磁阀二5b与热水器1入水口联通、通过电磁阀五5e与冷水入水口联通；所述储水泵3由活塞形成储水腔，储水腔末端通过止回阀4与热水器1入水口联通、通过电磁阀三5c与热水器1出水口联通；

温度传感控制器7设置于热水器1出水端、电磁阀三5c前端；

混水阀8设置于热水器1出水端、温度传感控制器7后端，并混合联通热水器1出水和冷水入口；

温度传感控制器7与各电磁阀控制连接。

止回阀4包括密封圈一10、挡板和托杠11、弹簧12、支撑筋13和阀体14。

各电磁阀包括阀座15、线圈16、电磁阀弹簧17、阀芯18和密封圈二19。

温度传感控制器7是双金属片感温组件的温控开关。

混水阀8包括冷水入口21、热水入口22、混合水出口23和转子24，转子24包括用于冷、热水混合调节的Y形流道。

如图所示，本发明阀门控制系统止回阀4、各电磁阀、混水阀8以及温度传感控制器7用于控制各管道中的水流流动方向。冷水回用系统包含由连杆9连接的两个活塞6、动力泵2和储水泵3。

如图2所示，止回阀4包括密封圈一10、挡板和托杠11、弹簧12、支撑筋13、阀体14。当水流从上至下时，水流对挡板和托杠11施加动水压力，方向向下。此时弹簧12被压缩，挡板和托杠11向下移动，水流可正常向下通过。当水流从下至上时，水流同样对挡板和托杠11施加动水压力，方向向上。此时由于阀体14挡住挡板和托杠11，且密封圈一10将阀门内部密封，水流不能从下往上通过。图中箭头方向为水流方向。

如图3所示，电磁阀包括阀座15，线圈16，电磁阀弹簧17，阀芯18，密封圈二19。当电磁阀打开时，线圈16通电，产生电磁，吸引阀芯18克服电磁阀弹簧17压力而提起，自来水管道形成通路，水流正常通过；当电磁阀5关闭时，线圈16电流断开，电磁阀弹簧17压迫阀芯18放下，密封圈二19与出水水孔紧密结合，水流断开。图中箭头方向为水流方向。

如图4、5、6所示，混水阀8包括冷水入口21、热水入口22、混合水出口23、转子24。图6中，当转子24转到下方时，热水入口22被挡住，冷水入口21和混合水出口23联通，流出冷水。图5中，当转子24转到上方时，冷水入口21被堵住，热水入口22和混合水出口23联通，流出热水。图4中，当转子24转到中间时，冷水入口21和热水入口22均部分联通，冷水和热水混合，混合水出口23流出温水。

温度传感控制器7是通过温度的感应来控制各电磁阀，以达到控制系统水循环的目的。本发明温度传感控制器7可以选择温控开关KSD301，其是一种用双金属片作为感温组件的温控开关，电器正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合/断开状态，当温度达到动作温度时，双金属片受热产生内应力而迅速动作，打开/闭合触点，切断/接通电路，从而起到控温作用。当电器冷却到复位温度时，触点自动闭合/打开，恢复正常工作状态。

冷水回用系统包含由连杆9连接的两个活塞6、动力泵2和储水泵3。通过各电磁阀控制。当电磁阀五5e、电磁阀一5a、电磁阀三5c打开，电磁阀四5d、电磁阀二5b处于关闭状态时，从电磁阀五5e通入冷水，动力泵2右腔室充水，对活塞6产生压力，使活塞6向左移动，动力泵2左腔室的冷水压入热水器1，储水泵3产生负压，止回阀4关闭，管道内冷水被吸回储水泵3储水腔。当水温达到指定要求后，电磁阀五5e、电磁阀一5a、电磁阀三5c关闭，电磁阀四5d、电磁阀二5b打开，此时自来水从电磁阀四5d进入，动力泵2左腔室充水，活塞6向右移动，动力泵2右腔室和储水泵3储水腔的冷水排出，进入热水器1进行加热。当动力泵2活塞6抵达最右端时，电磁阀四5d、电磁阀一5a打开，其余电磁阀全部关闭，整个循环系统关闭，热水器进入常规使用。

如图1所示，使用时：

开启供水，混水阀8开关打开，系统中水流动，热水器1开启，温度传感控制器7感应到水温不够时，电磁阀5a、5c、5e打开，电磁阀5d、5b关闭，冷水进入动力泵2的活塞6右边，带动活塞6向左移动，这时动力泵2左腔室的冷水进入热水器1，冷水管道中遗留的冷水被吸进储水腔。

当温度传感控制器7感应到水温足够时，电磁开关5a、5c、5e关闭，5d、5b打开，活塞6向右移动，这时储水泵3和动力泵2右腔室的冷水流动到冷水管道中，然后进入到热水器1中重新被加热。

当活塞6到达动力泵2最左端时，电磁阀5a、5d打开，其余电磁阀5c、5e、5b关闭，整个循环装置循环停止，水流正常进入热水器加热。