CN102261747B - 一种电控节能电热水器 - Google Patents

Abstract

一种电控节能电热水器，隔热活塞将储水桶的内腔分隔成为冷水腔和热水腔，发热管设在热水腔内；出热水管设在发热管附近，在隔热活塞中央有一个中央孔，在中央孔旁侧设有平衡孔，在发热管端部设有由电机带动的搅拌叶片，在搅拌叶片的驱动轴上装有安全限位；在中央孔上面设有一个中央阀门，中央阀门通过导向柱和弹簧联接与隔热活塞上联动；在冷水腔端的外壳上固定有步进电机，步进电机通过花键与螺杆连接，螺杆与中央阀门中心的螺纹配合并伸入到安全限位，步进电机通过螺杆控制中央阀门与隔热活塞的移动，并通过对称分布的导向柱和弹簧一同控制中央孔的关闭或开启。本发明结构更简单、安装更容易，可电控化控制热水腔的容积。

Description

一种电控节能电热水器

技术领域

本发明涉及一种电控节能电热水器。

背景技术

现有电热水器主要分为储水式电热水器和即热式电热水器；但是储水式电热水器的热水输出率低于70%，使用时热水器出口的温度不稳定，发热管采用自然对流方式加热，用水量少时不能控制加热水的容量，而即热式电热水器功率太大；已有的发明专利CN200910042926.6公开了一种电热水器，其在储水桶中设有一个隔热活塞，该活塞将储水桶的内腔分隔成的冷水腔和热水腔，在隔热活塞的中央区有一个冷水入孔、旁边有平衡孔，冷水入孔由一个中央阀门控制其关闭与开启，平衡孔由相应的平衡活门控制其关闭与开启；发热管位于储水桶的热水腔中，在发热管的外围有一个伸缩筒固定在储水桶的顶端，该伸缩筒内腔的上端部与下端部均与热水腔连通。 这种结构能使热水输出率接近100%，节省能源，明显降低水垢的产生；高温季节可以实现即时加热功能。但是其结构较复杂，尤其是其由中央阀门控制其关闭与开启，造成安装较麻烦，且不能灵巧地实现调节隔热活塞的位置来改变热水腔的容积大小；调节块与水量指示件、定位筒的运动不协调，且三者的结构不能实现隔热活塞自动回位的功能；伸缩筒的使用，造成安装较麻烦；隔热活塞的中央部分设有下凹、凸台及沿凸台径向的进水孔，使隔热活塞结构过于复杂，在进水管道上设置控制装置，不美观，不能满足人民群众对智能控制的需求。 

发明内容

本发明的目的在于对以上发明的进一步改进；提供另一种电控节能电热水器。以实现结构更简单、安装更容易、可实现电控自动控制热水腔的容积。

本发明的技术方案是：包括储水桶、在储水桶中设有的隔热活塞将储水桶的内腔分隔成冷水腔和热水腔，发热管设在热水腔内；出水口设在发热管附近，在隔热活塞的中央设有中央孔，在中央孔旁设有多个平衡孔，平衡孔由平衡活门控制其关闭与开启，在发热管端部设有由电机带动的搅拌叶片，在搅拌叶片的驱动轴上装有限制隔热活塞的安全限位；其特征在于，在中央孔上面设有一个中央阀门，中央阀门通过其上面对称分布的导向柱和弹簧联接在隔热活塞上实现联动；在冷水腔一端的外壳上固定有一个步进电机及其控制电路，步进电机通过花键与螺杆连接，螺杆与中央阀门中心的螺纹配合并伸入到安全限位附近，步进电机通过螺杆控制中央阀门和隔热活塞的移动，并通过对称分布的导向柱和弹簧一同控制中央孔的关闭或开启；所述螺杆在靠花键一端设有一个触动盘，触动盘下方装有弹簧和微动开关，触动盘的轴向移动和弹簧的压缩控制微动开关的开启来启动步进电机。

在发热管外围安装有一个使加热均匀的导流筒。

在储水桶外面设有显示热水腔容量和温度的显示屏。

所述储水桶为卧室安装或立式安装。

所述储水桶为卧室安装，其靠热水腔端面的上方安装有一个自动排气阀。

所述储水桶为立式安装，其冷水腔设在上方，在进水管上端安装有一个自动排气阀。

本发明与现有技术比较；结构更简单、安装更容易、可实现电控自动控制热水腔的容积。当进水口进水时，平衡孔、中央阀门在进水压力的作用下自行关闭，隔热活塞向热水腔端移动，实现冷热水的隔离，使热水输出率达到100%；当储水桶未进水时，通过电控操作，使步进电机带动螺杆旋转，使隔热活塞精确移动，可实现热水器的变容功能；当隔热活塞处于储水桶内使热水腔容积最小时，可以实现即时热水的目的。 

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例为卧室结构。包括储水桶1、进水口2、出水口23，在储水桶中设有一个隔热活塞3，隔热活塞将储水桶的内腔分隔成一端是冷水腔4、；另一端是热水腔5，发热管6设在热水腔内；在发热管的中间设有一个由电机带动的搅拌叶片7，在搅拌叶片的驱动轴上装有限制隔热活塞的安全限位18；出水口23设在发热管附近，在隔热活塞的中央区有一个中央孔8，旁边有多个对称分布的平衡孔10。平衡孔由平衡活门9控制其关闭与开启；在中央孔上设有一个中央阀门11，中央阀门通过对称分布的导向柱12和弹簧13联接在隔热活塞上并实现联动；在冷水腔一端的外壳上固定有一个步进电机14及其控制电路，步进电机通过花键15与螺杆16连接，螺杆与设在中央阀门中心的螺纹17配合并伸入到安全限位8附近，步进电机通过螺杆控制隔热活塞3的左右移动，并与弹簧13共同控制中央孔的关闭或开启。所述螺杆在靠花键15一端设有一个触动盘19，触动盘附近装有弹簧20和微动开关21，通过触动盘的轴向移动和弹簧的压缩控制微动开关的开启来启动步进电机。在发热管外围安装有一个使加热均匀的导流筒22。在靠热水腔端面的上方安装有一个自动排气阀24。在储水桶外面设有显示热水腔容量和温度的显示屏。

本实施例在进水时，平衡孔和中央阀门在进水压力的作用下自行关闭，隔热活塞向热水腔一侧移动，由于中央阀门的螺纹与螺杆啮合在一起，克服弹簧的弹力带动螺杆向热水腔端移动，同时螺杆上的触动盘压向微动开关，实时启动步进电机向右旋转，步进电机驱动螺杆旋转，螺杆驱动中央阀门向热水腔端移动，实现冷热水的隔离。在进水压力的作用下，隔热活塞继续向前移动，当中央阀门接触安全限位时不能继续移动，但隔热活塞的其他部分还能继续移动一小段距离，中央孔被打开，使冷水能够流入出水口。同时相关控制电路检测到步进电机的电流陡然增大而发出停止步进电机旋转的指令，并在延迟一定时间后发出步进电机左旋的指令，同时屏蔽微动开关，使隔热活塞回到指令位置，指令位置可以是记忆的原位、新的位置。

本实施例在改变热水腔的容量时，可通过电控操作精确控制热水腔的容量。减少热水腔容量时，螺杆驱动中央阀门关闭中央孔，并推动隔热活塞向左端移动，热水腔的压力大于冷水腔，于是平衡活门克服弹簧的弹力打开平衡孔，隔热活塞便能够顺利向右移动。增加热水腔容量时，螺杆驱动中央阀门打开中央孔，冷水腔的水通过中央孔进入热水腔，并拉动隔热活塞顺利向右端移动，实现增加热水腔容量的目的。

本实施例首次使用进水时，通过电控操作使隔热活塞处于最左端，由于自动排气阀的作用，储水桶可以自动充满水，待自动排气阀不再排气时，电控操作隔热活塞移动到需要的热水容量位置。

本实施例在环境温度较高或对热水温度要求不高的情况下，可当即时热水器使用。通过电控操作使隔热活塞处于最左端，此时中央阀门紧靠安全限位，储水桶进水时，隔热活塞在进水压力的作用下，迅速向左移动一小段距离，中央孔被打开，冷水经过发热管加热后流入出水口，实现即时加热的功能。

本实施例程控为：手动输入减少热水腔容量的指令或者微动开关闭合时，步进电机右旋，推动隔热活塞往热水腔方向移动。手动输入增加热水腔容量的指令、复位指令或电路自动回位指令时，微动开关被屏蔽，步进电机左旋，拉动隔热活塞往冷水腔方向移动。

实施例2：

本实施例的储水桶为立式结构；冷水腔在上方，在进水口上端安装一个自动排气阀。 

实施例3：

本实施例将储水桶为立式安装且热水腔在上方时，不需要自动排气阀。

Claims (6)

1. 一种电控节能电热水器，包括储水桶、在储水桶中设有的隔热活塞将储水桶的内腔分隔成冷水腔和热水腔，发热管设在热水腔内；出水口设在发热管附近，在隔热活塞的中央设有中央孔，在中央孔旁设有多个平衡孔，平衡孔由平衡活门控制其关闭与开启，在发热管端部设有由电机带动的搅拌叶片，在搅拌叶片的驱动轴上装有限制隔热活塞的安全限位；其特征在于，在中央孔上面设有一个中央阀门，中央阀门通过其上面对称分布的导向柱和弹簧联接在隔热活塞上实现联动，中央阀门接触安全限位时不能继续移动，在冷水腔一端的外壳上固定有一个步进电机及其控制电路，步进电机通过花键与螺杆连接，螺杆与中央阀门中心的螺纹配合并伸入到安全限位附近，步进电机通过螺杆控制中央阀门与隔热活塞的移动，并通过对称分布的导向柱和弹簧一同控制中央孔的关闭或开启；所述螺杆在靠花键一端设有一个触动盘，触动盘下方装有弹簧和微动开关，触动盘的轴向移动和弹簧的压缩控制微动开关的开启来启动步进电机。

2.根据权利要求1所述的电控节能电热水器，其特征在于，在发热管外围安装有一个使加热均匀的导流筒。

3.根据权利要求1所述的电控节能电热水器，其特征在于，在储水桶外面设有显示热水腔容量和温度的显示屏。

4.根据权利要求1或2或3所述的电控节能电热水器，其特征在于，所述储水桶为卧式安装或立式安装。

5.根据权利要求4所述的电控节能电热水器，其特征在于，所述储水桶为卧式安装，其靠热水腔端面的上方安装有一个自动排气阀。

6.根据权利要求4所述的电控节能电热水器，其特征在于，所述储水桶为立式安装，其冷水腔设在上方，在进水口上端安装有一个自动排气阀。

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