CN101109571A - 热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热水器，特别是电动热水器。为了提供一种具有至少一个冷水上水管和热水出水管和用于调节温度和/或流量的装置的热水器，它与依据DE29615925U1所述的装置相比具有更高的工作安全性并即使在水压很低和/或例如由于连接管直径较小而流量很小的情况下也能确保排出的水流更好的通风，提出热水器(1)包括按照文丘里原理工作的喷头或喷水泵(6)，其中所述喷水泵(6)在进风口(8)上具有单向安全阀(7)。由喷水泵(6)和单向安全阀(7)组成的单元最好设置在热水出水管(3)上。按照本发明的另一方案，空气通过装入热水器内的压缩机供给到水压系统内。

Description

热水器

技术领域

本发明涉及一种热水器，特别是一种电动热水器。

背景技术

水流调节器以公知方式通常设置在水管的末端上，特别是水龙头的出水管上。在公知的结构中，这种水流调节器是一种具有一个或者多个滤网件的环形内装件，如DE PS 1 093 740中所公开。在通过水流调节器内部的这种设置时，空气与流动的水流混合并因此供给规则的柔和水流。这种水流然后不再喷射，而是洒落，从而让使用者感到更加舒适。此外通风的水流节约能源并也以如下方式节省水费，即通风的水流比不通风的水流占用更多的体积。因此为了取得基本上相同的效果，使用者较小程度打开出水阀或水龙头而耗用较少的水。

在以前使用的水流调节器中使用金属滤网，但它容易结成水垢。目前通常使用堵塞现象明显减少的塑料滤网代替金属滤网。然而，这种滤网也必须依据水的当前硬度进行清理或者更换。

除了结垢现象外，公知水流调节器的另一缺点在于，水流的通风效果从最小流动速度起才能奏效。因此为使水流足够的通风，预先规定流量无危险的最小值，在低于其的情况下不再进行明显通风。在饮用水和生活用水作为稀有物需要非常节省使用的缺水地区，但同样在世界上水利基础设施比较薄弱的许多国家，水压经常很低，以致不能保证公知的水流调节器令人满意地工作和排出水流的足够通风。如此在所提到的问题地区也特别几乎不可能进行令人感到舒适的淋浴。

在DE 296 15 925 U1中，申请人提出在热水器上接头配件与喷淋管之间连接一个喷水泵。这样无需耗用外部能源或者辅助设备便将周围的空气与水流混合。结果是让这样构成的喷淋装置的使用者始终有流量足够大的感觉。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有至少一个冷水上水管和热水出水管和用于调节温度和/或水流量的装置(控制-调节装置)的热水器，它与依据DE 296 15 925 U1所述的装置相比具有更高的工作安全性并即使在水压很低和/或例如由于连接管直径较小而流量很小的情况下，也能确保排出的水流更好地通风。

该目的通过权利要求1的特征得以实现。依据本发明，热水器包括按照所谓文丘里原理工作的喷头或喷水泵，它在进风口上具有阀门，特别是单向安全阀或者电磁阀。文丘里喷头由一个装入水管内的管壁光滑的管件及两个彼此相对定向的锥体组成。该锥形件变窄或相对于相邻管区最小的直径上共处于一个中心区上。如果这种喷头由例如像水的液体流过，那么处于该管段内的压力根据伯努利定理变化。因此在所述管结构的最窄部位上的动态压力或风滞压力最大，而静态压力或者静压力最小。因为出于质量守恒的原因相同的液体量在管段内部流动，所以与横截面的比例的流水的速度在通过断面收缩部分时上升。同时管内或直接设置在断面收缩上的第二管段内的压力下降。这样产生的抽吸作用在依据本发明装置的进风口上现在用于从周围吸入空气并将其与排出的水流混合。在进风口的区域内，进风阀与上述喷头固定连接。该进风阀作为单向安全阀构成并只根据上述喷头的抽吸作用打开。而在公知的装置中，水可以在进风口的区域内排出并这样例如导致烫伤或者作为泄漏导致漏电或者其他安全问题。这些问题通过依据本发明的装置得以消除。

在另一方案中，取代由文丘里喷头和阀门组成的单元设置有压缩机。该压缩机由电动机驱动并在水洒落的情况下将空气压缩到水管内。压缩机以有利的方式在接通热水器加热的情况下接通。此外有利的是，压缩机内产生的热量在冷水上水管传递给水。

在一种舒适性的方案中，压缩机的功率，也就是压缩机提供的单位气流可以变化和调节。压缩机的功率可与热水器的功率和/或流量相配合。在高加热功率和/或高流量情况下，压缩机的功率也得到提高，以便始终提供水中空气的相同比例。但压缩机的功率也可由使用者本人例如采用遥控进行调整，利用该控制调整将空气或多或少地压入系统内。在使用压缩机时有利的是同样具有阀门，以确保液体不会从水压系统进入压缩机或者装置内。

此外有利的是，出于安全原因在压缩机的区域内设置有超压阀。该阀必须确保水压系统内不出现超过供水网提供的压力。

水不得回流到供水网内。为此以有利的方式在热水器内，特别是在冷水上水管上设置有至少一个止回阀。按照另一方案，这一点由此得到确保，即热水器在冷水上水管上具有至少一个压力传感器，以检测供水网的压力。与水管压力相应的信号传送到热水器的控制装置。该信号在控制-调节装置上转换成压缩机的工作信号，从而该压缩机不产生高于水管压力的压力。为了进行控制，在压缩机或者热水出水管的区域内连接有至少另一个压力传感器，用于监测由压缩机提供的压力。压缩机区域内的压力传感器以有利的方式同样与控制装置连接，在该控制装置上，或者在压力危险性过高情况下降低压缩机的功率或者切断压缩机。

为了在水压低时向水压系统内供给空气，依据本发明的另一方案，压缩机与文丘里喷头相组合。文丘里喷头产生系统内的相应低压并可以使空气与水之间非常良好地混合。通过文丘里喷头与压缩机的组合，可以在低水压和高流速的部位上提高空气向水的输送。

在使用压缩机方面有利的是，设置环绕压缩机的隔音装置并且在通向压缩机的进风口上设置空气声消音器。此外有利的是，特别是电动机通过换热器与冷水上水管连接。损耗的能量在此方面输送给水并得到利用以及防止压缩机过热。

在本发明一种优选的实施方式中，喷水泵设置在热水出水管上。因此确保特别是在直接温度调节时，通过无后续添加冷水的水加热，没有附加的空气进入燃烧室等电加热棒或者加热蛇形管的区域内，避免在那里由于沉积和/或聚集导致点状过热。

此外，优选地销通过在一侧施加在单向安全阀内的低压克服弹簧件的负荷从密封圈向喷头方向向内拉动，从而空气可以通过进风阀流入喷头内。但如果在非正常的故障工作条件下水流向安全阀的方向，那么该销被外压。它因此在故障情况下将安全阀密封地封闭，从而水不会从带有安全阀的文丘里喷头的这种构造中排出。安全阀的这种特性非常重要，因为否则排出的水会直接靠近热水器的导流部件导致非常危险的情况。

在本发明一种特别有利的实施方式中，由文丘里喷头和安全阀组成的单元与机械的接通/断开开关连接。该元件的这种连接最好通过与安全阀的进风口连接的软管或者其他耐压管完成。通过该开关可以关闭依据本发明装置中的任何送风，从而按照通过使用者简单按下按钮的选择在文丘里喷头的区域内也绝对不会产生空气混合物。因此依据本发明的这种按照该实施方式的特征还在于扩大了功能。现有技术中迄今仅对具有一体化文丘里喷头的淋浴设备有所公开，在进风口的区域内通过由手至少部分覆盖或通过手指产生相应的断开，参见例如DE 691 25 028 T2。然而实践表明，无中间级的纯接通或者断开一般情况下足够使用。这种功能在本发明的该实施例中以技术可靠而且易于操作的方式实现。

在一个特别优选的实施例中，具有由文丘里喷头与安全阀和接通/断开开关组成单元的依据本发明的热水器在电直通式加热器中使用。在所有可设想实施方式的这种直通式加热器中，特别是燃气热水器或者电动热水器以及热水贮存器和太阳能热水器等，公知它们仅在非常低的水压并经常也在很小的流量情况下排放水。在公知的配件中，在所提到的边缘条件下不能保证使用者舒适地淋浴。然而在按照固有的热水器在水压回路的内部使用依据本发明的装置情况下，利用通过空气富集和水混合的简单操作，即使在水压低和流量降低的情况下也明显提高了淋浴舒适性。通过水流中现在含有的空气水流量下降，从而在直通式加热器电功率相同的情况下提高了出水温度。在反向推论中因此甚至可以降低连接功率，而淋浴者不会感到出水管上有温度变化。在不损害舒适性的情况下因此除了节水效果外还可以实现节能效果。

即使下面不进一步介绍，由文丘里喷头与安全阀和接通/断开开关组成的单元也可以在热水器的外部使用。这一点特别适用于热水器后置连接的配件。依据本发明由喷水泵、安全阀和接通/断开开关组成的单元因此并不局限于在热水器上使用。

热水器在另一方案中具有相对于水流或者喷射水流密封的送风。为此特别适合在以螺旋或者回形方式设置在热水器后壁和/或盖板迷宫式密封的塑料件内使用。由此避免在热水器的常见的相对于水流密封的外壳中由于空气排出而在装置内形成低压。

附图说明

下面借助附图的实施例对本发明的其他特征和优点进行说明。其中：

图1示出一个打开的电热水器的原理俯视图，具有一个在装置内与热水出水口一体化的喷水泵单元，该单元具有单向安全阀和一个通过送风软管连接在安全阀上的接通/断开开关；

图2示出一个用于装入水管系统内构成的文丘里喷头及设置在进风口区域内的单向安全阀的剖面图；

图3a和3b示出喷水泵两个主要组成部分的视图和剖面图；

图4示出用于释放或者关闭送风的接通/断开开关的剖面图；

图5a示出图1安全阀在利用有效低压造成的空气流量正常工作情况下的放大图；

图5b示出图4单向安全阀处于因装置故障状态造成的密封封闭状态下；

图6示出图1的装置及在装入位置可调节工作状态的套装送风软管的示意图；

图7示出一个打开的电热水器及一个与装置一体化的压缩机的示意俯视图。

对不同的附图下面相同的部件或者功能组件使用统一相同的附图符号和名称。

具体实施方式

图1示出一个打开的电热水器1的原理俯视图，具有冷水上水管2和热水出水管3。冷水上水管2通入加热水箱4内，通过该水箱在通过用于电调节温度和/或出水量的装置5的调节下将水输送到热水出水管3。作为相对于公知装置的扩展，在热水器1内与热水出水管3的区域一体化地构成有由带有单向安全阀7的喷水泵6组成的单元。该单元通过连接在安全阀7的进风口8上的送风软管9与接通/断开件10连接。

图2示出文丘里喷头及设置在进风口12区域内的单向安全阀7的剖面图。这种设置构成为用于装入图1的水管系统或者热水器1内。为了下面所示装入热水器1内，锥形变细的空心锥形段14的宽开口13与出水管件15连接。空心锥形段14在开口13的区域内本身密封地与圆柱形的主体16连接。在此方面，空心锥形段14伸入主体16的第一空隙17内。第一空隙17在不与空心锥形段14接触的段上通入锥形变细的第二空隙18内，该空隙通过变窄的通道19通到锥形变宽的第三空隙20内。在第一空隙17的区域内，主体16为了构成进风口12向外穿过与旋转轴线M垂直分布的空隙22，在这里为孔。

图3a和3b以侧视图和剖面图的分解图示出喷水泵6两个主要组成部分空心锥形段14和主体16的简单结构。作为黄铜加工的车削件它们在本举例中通过钎焊相互连续并密封地连接。该部件也可以采用螺丝连接。

在空隙22的区域内，如图2所示向外密封地设置有单向安全阀7。在单向安全阀7的空心圆柱体外壳24内，销25克服弹簧件26的复位力可滑动移动地安装。在单向安全阀7被施加了尤其通过弹簧件26可调整量的低压情况下，销25的密封帽27从气密和液密的固定终端止挡28中出来向喷水泵主体16的空隙22移动。

在通过空心圆柱体外壳24构成的终端止挡的另一面，在使用O形圈的情况下旋接有软管连接罩29。在此方面，在本发明的该实施方式中更适合使用标准件。但是为了减少所要组装的单件，也可以考虑采用作为车削件再加工的黄铜铸件的特殊件的结构。

图4示出用于释放或者关闭送风的接通/断开开关10的剖面图。按照圆珠笔机构的类型，在接通/断开开关10内通过在外壳的外面由使用者通过按压操作的按钮31移动通过压簧32加载并在两个位置之间的导轨内纵向移动的棒33，该棒带有端侧的密封件34、35。在一个通过按钮31稳定定位的位置上，空气可以从吸入口36外侧经过棒33和密封件35到达出风套管38。在图4的位置上，不可能有空气流动。密封件34相对于外部空气密封棒33和出风套管38，外部空气例如可以通过按钮31进入接通/断开件10的内部。

图5a和5b以放大图示意示出单向安全阀7的功能。依据图2的单向安全阀7在正常工作时由于有效的低压造成空气从销25的密封帽27与终端止挡28之间穿过。图5b示出图5a的单向安全阀7处于由于故障状态造成的密封封闭状态：在这里水通过进风口12的空隙22从喷水泵6排出。现在在单向安全阀7的区域内抑制水继续流出。由此即使在故障情况下也能确保整个装置的安全。

图6以示意图示出图2的装置及在图1热水器1内部装入位置上可调节工作状态地套装的送风软管。据此，预先规定流量和温度的水从热水出水管3通过出水管件15流到喷水泵6的空心锥形段14内。在这里流动速度非常快的水从空心锥形段14的末端通过圆柱体主体16锥形变细的第二空隙18过渡时形成低压，使外部空气沿虚线所示的线从送风软管9穿过单向安全阀7和主体16的第一空隙17吸入。该外部空气在过渡到变窄的通道19内时与水流混合，它作为通风良好的射流离开喷水泵6锥形变宽的第三空隙20并继续导入连接管30内。

图7示出一个打开的电热水器及冷水上水管2和热水出水管3的原理俯视图。冷水上水管2通入加热水箱4内，通过该水箱在通过用于电调节温度和/或出水量的装置5的调节下将水输送到热水出水管3。作为相对于公知装置的扩展，在热水器1内的热水出水管3的区域安装压缩机40。该压缩机具有带消声器41的进风口并通过换热器42与冷水上水管2导热连接。在这里所示有利的实施方式中，压缩机40压力侧的出风口48利用送风软管9连接在喷水泵6上。在一种简单的实施方式中，压缩机40利用其压力侧的出风口48直接连接在热水出水管3上。

利用阀门44，特别是与控制装置5连接的止回阀或者电磁阀，防止水回流到供水管网内。利用超压阀45确保在压力过高所造成的故障情况下水压系统减压。为了避免水进入装置内，有利的是超压阀45设置在压缩机40或者送风软管9的空气侧。

为了提高向水输送空气的控制和监测，至少一个压力传感器45、46与控制-调节装置5连接。利用压力传感器46测定供水管网的水压，而利用压力传感器47测定热水出水管3的压力。控制-调节装置5控制压缩机40，使得热水出水管3内的压力小于供水管网的压力。

Claims (10)

1.一种热水器(1)，具有至少一个冷水上水管(2)和热水出水管(3)以及用于调节温度和/或流量的装置(5)，其特征在于，所述热水器(1)包括按照文丘里原理工作的喷头或喷水泵(6)，其中所述喷水泵(6)在进风口(8)上具有阀(7)。

2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述喷水泵(6)设置在所述热水出水管(3)上。

3.如前述权利要求中任一项所述的热水器，其特征在于，销(25)克服弹簧件(26)的负荷对着至少一个密封件安装在单向安全阀(7)内，使得所述销(25)为了打开单向安全阀(7)通过在一侧施加的朝向喷水泵(6)的低压而向内可移动。

4.如前述权利要求中任一项所述的热水器，其特征在于，所述安全阀(7)通过与安全阀的进风口连接的软管(9)或者其他耐压管与机械的接通/断开件(10)连接。

5.如前述权利要求中任一项所述的热水器，其特征在于，所述喷水泵(6)基本上仅由两个可以作为车削件制造的部件(14、16)组成。

6.如前述权利要求中任一项所述的热水器，其特征在于，所述热水器(1)作为电直通式加热器或者热水贮存器构成。

7.一种热水器(1)，具有至少一个冷水上水管(2)和热水出水管(3)以及用于调节温度和/或流量的装置(5)，其特征在于，所述热水器(1)包括压缩机，其中所述压缩机压力侧的连接管通过通风管与热水出水管连接。

8.如权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述热水器包括在热水出水管(3)上按照文丘里原理工作的喷头或喷水泵(6)，压缩机的压力侧连接管与其连接。

9.如权利要求7或8所述的热水器，其特征在于，所述压缩机在放水的情况下是可接通的。

10.如权利要求7、8或9所述的热水器，其特征在于，阀门特别是止回阀或者由控制-调节装置(5)控制的电磁阀设置在将空气供给到热水器的水压系统内之前的水流动方向上，特别是冷水上水管内。

Images