CN109268532B - 电加热水龙头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电加热水龙头，其特征在于：它包括加热结构，所述加热结构上设有第一入水口、第二入水口、出水龙头，所述加热结构内设有用于与第一入水口连通的热水流道、与第二入水口连通的冷水流道，所述热水流道连通至出水龙头，所述冷水流道设在热水流道的中部且沿轴线方向连通至出水龙头。本发明提供一种冷水出水速度快且冷热水切换方便的电加热水龙头。
Description
技术领域
本发明涉家用电器技术领域，具体涉及一种电机热水龙头。
背景技术
现在市场上所售的电加热水龙头中的加热结构内设置加热管，冷水和热水从加热管内的 螺旋的流道经过，需要热水时开启加热元件对流道内的水流进行加热，只需要冷水时停止加 热元件的加热，这种情况存在以下缺陷：螺旋形的流道由于行程长，会使水流的压力损失比较大，导致需要大流量冷水清洗时，电加热水龙头的冷水出水速度不足，使用不便，并且冷 热水相互切换时由于冷水和热水共用一个流道，无法瞬间将热水切换为冷水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种冷水出水速度快且冷热水切换方便的电加热水龙 头。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电加热水龙头，它包括加热结构， 所述加热结构上设有第一入水口、第二入水口、出水龙头，所述加热结构内设有用于与第一 入水口连通的热水流道、与第二入水口连通的冷水流道，所述热水流道连通至出水龙头，所述冷水流道设在热水流道的中部且沿轴线方向连通至出水龙头。
作为本发明的一种改进，所述热水流道为环绕冷水流道设置的螺旋形流道。
作为本发明的还有一种改进，所述热水流道为套设在冷水流道外的薄壁形流道。
作为本发明的还有一种改进，所述热水流道与冷水流道交汇构成混水段，所述混水段与 出水龙头连通。
作为本发明的还有一种改进，所述加热结构包括热水管、冷水管，所述热水管套设在冷 水管外，所述冷水管中空构成冷水流道，所述热水管的管壁中空构成热水流道，所述热水管 的入水端与第一入水口连通，所述冷水管的入水端与第二入水口连通。
作为本发明的还有一种改进，所述冷水管的出水端设有射流嘴，所述射流嘴内设有射流 孔，所述射流孔的直径由冷水流道朝向混水段逐渐减小。
作为本发明的还有一种改进，所述热水管的出水端设有热水嘴，所述热水嘴内设有用于 将热水流道与混水段连通的热水孔，所述热水孔的高度低于射流嘴的出水端面设置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：水流经过较长的流道再供出，会产生压降，特别 是螺旋形的流道或是薄壁形的流道，会使得出水水压变小，供水速度变慢，由于冷水无需加 热，故在热水流道中部设置冷水流道，冷水直接通过冷水流道进入出水龙头，而非经过螺旋形或是薄壁形的热水流道再通过出水龙头供出，实现大水量的冷水出水，且冷水流道和热水 流道隔开，在仅需要冷水时无需开启热水流道的加热，节约能耗。
附图说明
图1为本发明电加热水龙头剖面结构示意图。
图2为本发明电加热水龙头另一方向剖面结构示意图。
图3为本发明电加热水龙头控制阀爆炸示意图。
图4为本发明定瓷片第一端面处的立体结构示意图。
图5为本发明定瓷片第二端面处的立体结构示意图。
图6为本发明动瓷片立体结构示意图。
图7为本发明动瓷片位于中间位置时动瓷片与定瓷片配合示意图。
图8为本发明动瓷片朝向冷水侧移动至第一阶段结束、第二阶段开始时动瓷片与定瓷片 配合示意图。
图9为本发明动瓷片朝向冷水侧移动且在第二阶段内时动瓷片与定瓷片配合示意图。
图10为本发明动瓷片朝向冷水侧移动至最大角度时动瓷片与定瓷片配合示意图。
图11为本发明动瓷片朝向热水侧移动时动瓷片与定瓷片配合示意图。
图12为本发明动瓷片朝向热水侧移动至最大角度时动瓷片与定瓷片配合示意图。
附图中：1-加热结构，1.1-第一入水口，1.2-第二入水口，1.3-出水龙头，1.4-热水流道， 1.5-冷水流道，1.6-混水段，1.7-热水管，1.8-冷水管，1.9-射流嘴，1.10-射流孔，1.12-热水嘴， 1.13-热水孔，2-外壳，3-加热元件，4-控制阀，4.1-定瓷片，4.1.1-进水口，4.1.2-第一出水口， 4.1.3-第二出水口，4.1.4-进水孔，4.1.5-第一出水孔，4.1.6-第二出水孔，4.1.7-第一调节槽， 4.1.7.1-第二进水部，4.1.8-第二调节槽，4.2-动瓷片，4.2.1-进水凹槽，4.2.1.1-第一进水部，4.2.2- 出水凹槽，4.2.3-辅助凹槽，4.3-阀壳，4.4-驱动组件，4.4.1-压杆，4.4.2-压杆座，4.4.3-动瓷片 底座，4.4.4-凸台，4.5-进水管。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～12所示，
一种电加热水龙头，它包括加热结构1，加热结构1上设有第一入水口1.1、第二入水口 1.2、出水龙头1.3，加热结构1内设有用于与第一入水口1.1连通的热水流道1.4、与第二入 水口1.2连通的冷水流道1.5，热水流道1.4呈螺旋形且连通至出水龙头1.3，冷水流道1.5设 在螺旋形的热水流道1.4的中部且沿轴线方向连通至出水龙头1.3；
热水流道1.4亦可以是套设在冷水流道1.5外的薄壁形流道；
水流经过较长的流道再供出，会产生压降，特别是螺旋形的或者是薄壁形的流道，会使 得出水水压变小，供水速度变慢，由于冷水无需加热，故在热水流道1.4中部设置冷水流道 1.5，冷水直接通过冷水流道1.5进入出水龙头1.3，而非经过螺旋形或薄壁形的热水流道1.4 再通过出水龙头1.3供出，实现大水量的冷水出水，且冷水流道1.5和热水流道1.4隔开，在 仅需要冷水时无需开启热水流道1.4的加热，节约能耗。
薄壁形流道亦可以薄壁分流式，即热水流道1.4为沿冷水流道1.5周向间隔分布且沿冷水 流道1.5轴向设置的多个子流道构成，进入薄壁分流式热水流道1.4的水通过子流道进行加热， 最终进入出水龙头1.3。
其中，热水流道1.4与冷水流道1.5交汇构成混水段1.6，混水段1.6与出水龙头1.3连通； 混水段1.6是用于供冷水和热会混合的区域，混水段1.6的出水端可以设置温度传感器，以反 馈给控制器以温度信号，以便于控制器分析水温或者通过显示屏在电加热水龙头外部显示。
其中，加热结构1包括热水管1.7、冷水管1.8，热水管1.7套设在冷水管1.8外，冷水管 1.8中空构成冷水流道1.5，热水管1.7的管壁中空构成螺旋形的热水流道1.4，热水管1.7的 入水端与第一入水口1.1连通，冷水管1.8的入水端与第二入水口1.2连通；冷水流道1.5由 冷水管1.8中空设置，热水流道1.4由热水管1.7中空且设置螺旋形的隔板构成，结构简单、 冷水管1.8和热水管1.7内的水不直接接触，不产生混流，并且热水管1.7套设在冷水管1.8 外，热水管1.7的热量不易传导至冷水管1.8，热量损失小。
其中，冷水管1.8的出水端设有射流嘴1.9，射流嘴1.9内设有射流孔1.10，射流孔1.10 的直径由冷水流道1.5朝向混水段1.6逐渐减小；射流器原理为，在泵叶轮高速旋转下，液体 以高的速度从喷嘴喷出，高速流动的液体通过混气室时，会在混气室形成真空，由导气管吸 入大量空气，空气进入混气室后，在喉管处与液体剧烈混合，形成气液混合体，由扩散管排 出，此处的射流嘴1.9的作用是将冷水管1.8的出口处通过直径缩小而使冷水高速喷出，从而 带动热水进入混水段1.6，一方面可以提高热水的出水速度，弥补一些热水在螺旋形热水流道 1.4内损失的水压，另一方面，在第一入水口1.1与热水管1.7的交汇处还设有水压开关，水 压开关为胶膜结构，胶膜结构用于感应第一入水口1.1的入水压力以感应是否需要控制加热元件3进行加热，通过设置射流嘴1.9，在使用冷水时，高速喷出的冷水带动热水向上从出水 龙头1.3供出，冷水不易从混水段通过热水流道反向进入胶膜结构而使得胶膜结构感应到水 压增大而开启加热元件3加热，可以避免加热元件在冷水出水时误加热。
其中，热水管1.7的出水端设有热水嘴1.12，热水嘴1.12内设有用于将热水流道1.4与 混水段1.6连通的热水孔1.13，热水孔1.13对应射流嘴1.9的侧壁设置；经加热后的热水通 过热水嘴1.12流出，且热水嘴1.12对应射流嘴1.9的侧壁设置，且热水孔1.13的高度低于射 流嘴1.9的出水端面设置。以避免射流嘴1.9高速冲出的冷水从热水嘴1.12进入热水流道1.4， 从而避免冷水的水压影响热水流道1.4入水端的胶膜结构的感应压力。
热水孔1.13的轴线与冷水管1.8的轴线相交，最好为垂直，以使得热水能流动在冷水管 1.8的射流嘴1.9附近，以提高射流效果；
电加热水龙头包括套设在加热结构1外的外壳2，外壳2与热水管1.7之间设有加热元件 3。
加热元件3可以是厚膜加热片，也可以是加热电阻丝等可以通过电对热水管1.7进行加 热的元件，此处不进行限定。
其中，电加热水龙头还包括控制阀4，控制阀4包括定瓷片4.1、与定瓷片4.1配合的动 瓷片4.2、用于设置定瓷片4.1和动瓷片4.2的阀壳4.3、设置在阀壳4.3内用于控制动瓷片4.2 运动的驱动组件4.4，定瓷片4.1第一端面设有与进水管4.5连通的进水口4.1.1、与第一入水 口1.1连通的第一出水口4.1.2、与第二入水口1.2连通的第二出水口4.1.3，定瓷片4.1第二端面设有与进水口4.1.1连通的进水孔4.1.4、与第一出水口4.1.2连通的第一出水孔4.1.5，与 第二出水口4.1.3连通的第二出水孔4.1.6，动瓷片4.2上设有与进水孔4.1.4配合的进水凹槽 4.2.1、与第一出水孔4.1.5和/或第二出水孔4.1.6配合的出水凹槽4.2.2，第二端面还设有用于 随着动瓷片4.2旋转而将进水凹槽4.2.1和出水凹槽4.2.2进行导通或断开的第一调节槽4.1.7，
驱动组件4.4将进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1导通后并由中间向冷水侧逐渐转动时，驱 动组件4.4带动动瓷片4.2旋转使得第一调节槽4.1.7将进水凹槽4.2.1与出水凹槽4.2.2导通、 并且出水凹槽4.2.2与第二出水孔4.1.6的导通面积逐渐增大；
驱动组件4.4将进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1导通后并由中间向热水侧逐渐转动时，驱 动组件4.4带动动瓷片4.2旋转使得第一调节槽4.1.7将进水凹槽4.2.1与出水凹槽4.2.2导通、 并且进水凹槽4.2.1与进水孔4.1.4的导通面积逐渐缩小。
由于驱动组件4.4将进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1导通后并由中间向冷水侧逐渐转动时， 出水凹槽4.2.2与第二出水孔4.1.6的导通面积逐渐增大，驱动组件4.4将进水孔4.1.4与进水 凹槽4.2.1导通后并由中间向热水侧逐渐转动时，进水凹槽4.2.1与进水孔4.1.4的导通面积逐 渐缩小，从整体看，驱动组件4.4将压杆从冷水侧最大角度转动至热水侧最大角度的过程中， 出水量是逐渐减小的，调节方便，驱动组件4.4转动至冷水侧的最大角度处为冷水出水量最 大处，驱动组件4.4转动至热水侧的最大角度处为热水出水量最小处且该位置出水温度最高， 更符合使用者大水量冷水冲洗和最高温热水出水使用的两个主要的使用习惯，出水逻辑合理 实用。
图7～图12为定瓷片4.1与动瓷片4.2配合示意图，其中，为了区分方便将动瓷片4.2设 置为虚线显示。
其中，定瓷片4.1的第二端面上设有第二调节槽4.1.8，动瓷片4.2上设有辅助凹槽4.2.3， 驱动组件4.4将进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1导通后并由中间向冷水侧转动包括第一阶段和 第二阶段，
第一阶段，水流通过第一支路流入第二入水口1.2，第一支路的水流路线为从进水口4.1.1 进入，依序通过进水孔4.1.4、进水凹槽4.2.1、第一调节槽4.1.7、出水凹槽4.2.2、第二出水 孔4.1.6，最后从第二出水口4.1.3流入第二入水口1.2，第一阶段内，第二出水孔4.1.6与出 水凹槽4.2.2的连通面积逐渐减增大，并且，进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1的连通面积大于第 二出水孔4.1.6与出水凹槽4.2.2的连通面积，
第二阶段，水流分两路，一路为通过的第一支路流入第二入水口1.2，另一路为通过第二 支路进入第二入水口1.2，第二支路的水流路线为从进水口4.1.1进入，依序通过进水孔4.1.4、 辅助凹槽4.2.3、第二调节槽4.1.8、出水凹槽4.2.2、第二出水孔4.1.6，最后从第二出水口4.1.3 流入第二入水口1.2，第二阶段内，第二出水孔4.1.6与出水凹槽4.2.2的连通面积继续增大， 并且，进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1的连通面积和进水孔4.1.4与辅助凹槽4.2.3的连通面积 之和大于第二出水孔4.1.6与出水凹槽4.2.2的连通面积。
由于要满足往冷水侧转动时出水量逐渐增大，并且在往热水侧大角度转动时进水孔4.1.4 避免与第二出水孔4.1.6直接连通而使冷水进入第二出水孔4.1.6而影响热水的出水，故在进 水凹槽4.2.1一侧设置辅助凹槽4.2.3，在驱动组件4.4驱动将动瓷片4.2往冷水侧转动时，进 水凹槽4.2.1不会与第二出水孔4.1.6连通，且在驱动组件4.4驱动将动瓷片4.2往冷水侧转动 时，出水凹槽4.2.2与第二出水孔4.1.6的连通面积逐渐增大，而在第一阶段中进水孔4.1.4与 进水凹槽4.2.1的连通面积是一直在减小的，但是进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1的连通面积大 于第二出水孔4.1.6与出水凹槽4.2.2的连通面积，从而保证出水量逐渐变大，当进水孔4.1.4 与进水凹槽4.2.1的连通面积接近第二出水孔4.1.6与出水凹槽4.2.2的连通面积时，继续将动 瓷片4.2往冷水侧转动会导致进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1的连通面积小于第二出水孔4.1.6 与出水凹槽4.2.2的连通面积，在此时进入第二阶段即辅助凹槽4.2.3与进水孔4.1.4配合，水 流从第二支路进入第二出水孔4.1.6，进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1的连通面积和进水孔4.1.4 与辅助凹槽4.2.3的连通面积之和大于第二出水孔4.1.6与出水凹槽4.2.2的连通面积，满足出 水量继续增大的需要。
驱动组件4.4将进水孔4.1.4与进水凹槽4.2.1导通后并由中间相热水侧转动时，水流通 过第三支路进入第一出水口4.1.2，第三支路的水流路线为从进水口4.1.1进入，依序通过进 水孔4.1.4、进水凹槽4.2.1、第一调节槽4.1.7、出水凹槽4.2.2、第一出水孔4.1.5，最后从第 一出水口4.1.2流入第二入水口1.2，随着动瓷片4.2向热水侧逐渐转动进水孔4.1.4与进水凹 槽4.2.1的连通面积逐渐减小。
加热结构1的加热功率恒定时，加热的水量越小温度越高，故当热水水量随着动瓷片4.2 向热水侧逐渐转动而逐渐减小时，出水温度逐渐提高，通过第三支路实现热水出水逐渐减小， 从而便于调节温度，符合使用习惯。
冷水侧设置在出水龙头1.3轴线的右侧，热水侧设置在出水龙头1.3轴线的左侧。
实现左热右冷，与市场上一般热水龙头的出水逻辑一致。
动瓷片4.2往冷水侧转动的最大角度为25°～45°，优选地，为35°。
冷水的调节仅为水量大小的区别，故将最大角度设置为25°～45°，优选地，为35°，可以满足一般情况下冷水出水量的调节需要。
动瓷片4.2往热水侧转动的最大角度为25°～75°，优选地，为65°。
热水的调节不仅为水量大小的区别，更是出水温度的调节，故将最大角度设置为25° ～75°，优选地，为65°，较大的热水调节行程可以使热水温度在调节时温度变化幅度更小， 便于使用者调整到适宜的出水温度。
进水孔4.1.4为沿定瓷片4.1的周向延伸的凹槽。
进水口4.1.1在径向的开口高度一致。
进水孔4.1.4相对轴线X对称设置。
进水孔4.1.4的两侧比的夹角角度α为90°。
此处中间是指热水和冷水切换的相交处，此处压杆方向向上，且对应在定瓷片4.1上为 正向向上的轴线X，动瓷片4.2的轴线为Y且在中间位置与轴线X重合，压杆带动动瓷片4.2 朝向冷水侧转动时，轴线Y与轴线X的夹角由0°～35°逐渐变大，压杆带动动瓷片4.2朝向 热水侧转动时，轴线Y与轴线X的夹角由0°～65°逐渐变大。
进水凹槽4.2.1设有第一进水部4.2.1.1，第一调节槽4.1.7设有第二进水部4.1.7.1，在驱 动组件4.4转动过程第一进水部4.2.1.1和第二进水部4.1.7.1始终配合连通，在驱动组件4.4 驱动动瓷片4.2转动至热水侧最大角度处时出水水量最小，出水温度最高。
第一调节槽4.1.7分两部分，第一部分夹设在进水孔4.1.4与第一出水孔4.1.5之间，第二 部分架设在第一出水孔4.1.5和第二出水孔4.1.6之间。
在驱动组件4.4转动过程第二部分和出水凹槽4.2.2始终配合连通。
第二调节槽4.1.8设置在进水孔4.1.4与第二出水孔4.1.6之间。
在驱动组件4.4驱动动瓷片4.2朝向热水侧转动时，进水凹槽4.2.1虽然与第二调节槽4.1.8 连通，但第二调节槽4.1.8与辅助凹槽4.2.3均与出水凹槽4.2.2断开，故水不会通过第二支路 进入第一出水孔4.1.5，导致热水出水异常增大。
动瓷片4.2在中间位置即X轴与Y轴重合时，出水凹槽4.2.2与第一进水孔4.1.4和第二 进水孔4.1.4均有部分连通，即动瓷片4.2在中间位置时加热结构1就已经运行以对部分出水 进行加热。
热水的临界切换角度即水流有从出水凹槽4.2.2进入第一出水孔4.1.5，是在Y轴偏向冷 水侧7°左右的位置。
此处的电加热水龙头为压杆式出水，故驱动组件4.4为压杆组件，压杆组件控制动瓷片 4.2与定瓷片4.1的连通，并且控制动瓷片4.2的转动，压杆组件包括与压杆4.4.1相铰接的压 杆座4.4.2，动瓷片4.2与压杆座4.4.2之间还设置有动瓷片底座4.4.3，动瓷片底座4.4.3一侧 与动瓷片4.2相卡合，另一侧设置有与压杆座4.4.2相配合的凸台4.4.4，压杆组件非本申请中 改进结构，故在此不再赘述。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术 人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电加热水龙头，其特征在于：
它包括加热结构，所述加热结构上设有第一入水口、第二入水口、出水龙头，所述加热结构内设有用于与第一入水口连通的热水流道、与第二入水口连通的冷水流道，所述热水流道连通至出水龙头，所述冷水流道设在热水流道的中部且沿轴线方向连通至出水龙头；
所述电加热水龙头包括控制阀，所述控制阀包括定瓷片、与定瓷片配合的动瓷片、用于设置定瓷片和动瓷片的阀壳、设置在阀壳内用于控制动瓷片运动的驱动组件，其特征在于:所述定瓷片第一端面设有与进水底座连通的进水口、与第一入水口连通的第一出水口、与第二入水口连通的第二出水口，所述定瓷片第二端面设有与进水口连通的进水孔、与第一出水口连通的第一出水孔，与第二出水口连通的第二出水孔，所述动瓷片上设有与进水孔配合的进水凹槽、与第一出水孔和/或第二出水孔配合的出水凹槽，所述第二端面还设有用于随着动瓷片旋转而将进水凹槽和出水凹槽进行导通或断开的第一调节槽，
所述驱动组件将进水孔与进水凹槽导通后并由中间向冷水侧逐渐转动时，驱动组件带动动瓷片旋转使得第一调节槽将进水凹槽与出水凹槽导通、并且出水凹槽与第二出水孔的导通面积逐渐增大；
所述驱动组件将进水孔与进水凹槽导通后并由中间向热水侧逐渐转动时，驱动组件带动动瓷片旋转使得第一调节槽将进水凹槽与出水凹槽导通、并且进水凹槽与进水孔的导通面积逐渐缩小；
所述定瓷片的第二端面上设有第二调节槽，所述动瓷片上设有辅助凹槽，所述驱动组件将进水孔与进水凹槽导通后并由中间向冷水侧转动包括第一阶段和第二阶段，
第一阶段，水流通过第一支路流入第二入水口，所述第一支路的水流路线为从进水口进入，依序通过进水孔、进水凹槽、第一调节槽、出水凹槽、第二出水孔，最后从第二出水口流入第二入水口，所述第一阶段内，第二出水孔与出水凹槽的连通面积逐渐减增大，并且，所述进水孔与进水凹槽的连通面积大于第二出水孔与出水凹槽的连通面积，
第二阶段，水流分两路，一路为通过所述的第一支路流入第二入水口，另一路为通过第二支路进入第二入水口，所述第二支路的水流路线为从进水口进入，依序通过进水孔、辅助凹槽、第二调节槽、出水凹槽、第二出水孔，最后从第二出水口流入第二入水口，所述第二阶段内，第二出水孔与出水凹槽的连通面积继续增大，并且，所述进水孔与进水凹槽的连通面积和所述进水孔与辅助凹槽的连通面积之和大于第二出水孔与出水凹槽的连通面积。
2.根据权利要求1所述的电加热水龙头，其特征在于：所述热水流道为环绕冷水流道设置的螺旋形流道。
3.根据权利要求1所述的电加热水龙头，其特征在于：所述热水流道为套设在冷水流道外的薄壁形流道。
4.根据权利要求1所述的电加热水龙头，其特征在于：所述热水流道与冷水流道交汇构成混水段，所述混水段与出水龙头连通。
5.根据权利要求1所述的电加热水龙头，其特征在于：所述加热结构包括热水管、冷水管，所述热水管套设在冷水管外，所述冷水管中空构成冷水流道，所述热水管的管壁中空构成热水流道，所述热水管的入水端与第一入水口连通，所述冷水管的入水端与第二入水口连通。
6.根据权利要求5所述的电加热水龙头，其特征在于：所述冷水管的出水端设有射流嘴，所述射流嘴内设有射流孔，所述射流孔的直径由冷水流道朝向混水段逐渐减小。
7.根据权利要求6所述的电加热水龙头，其特征在于：所述热水管的出水端设有热水嘴，所述热水嘴内设有用于将热水流道与混水段连通的热水孔，所述热水孔的高度低于射流嘴的出水端面设置。
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