CN111442519A - 一种内置泵电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置泵电热水器，包括外壳、电加热体、循环泵、霍尔开关，其中，电加热体包括水箱和加热单元，水箱的进水管上由外至内依次设置有过滤器一、循环泵、过滤器二、霍尔开关，外部冷水通过过滤器一、过滤器二的两级过滤后导入水箱内进行加热，来防止热水器内部堵塞。本发明内置泵电热水器经过结构改进，减少了安装、维护成本，增加了设备的使用寿命期、安全性和市场口碑。

Description

一种内置泵电热水器

技术领域

本发明涉及一种内置泵电热水器。

背景技术

内置泵电壁挂炉是目前采暖市场普遍使用的一种小型户用型电采暖设备，3C认证中名称为电热水器。该型设备采用下部隐藏式进出水口设计，外观整洁大方，安装便捷无需外部配置循环泵，纯电热式环保采暖，完全符合国家采暖环保改造要求，顺应采暖市场发展趋势，是采暖市场久经考验的产品。

现有技术中，电壁挂热水器（电壁挂炉、电锅炉）内部无过滤器，管道安装必须加过滤器，如果忘记装过滤器容易导致内置管道泵堵塞；

现有技术中，电壁挂热水器（电壁挂炉、电锅炉）内部防干烧感应装置为电感应方式：电感应一端置于水胆内部，水没过感应头时，两端通过水介质电路接通，设备即脱离防干烧模式可以正常开机使用，否则设备为防干烧自我保护状态无法开机。此种防干烧方式弊端在于，设备本身为水加热用途，水升温之后结水垢，水胆内的防干烧感应端很容易被水垢包裹无法通电，从而失去正常的防干烧功能，设备无法正常工作，造成的现象就是，设备初期使用正常，后期使用不正常或无法工作。

现有技术中，壁挂热水器（电壁挂炉、电锅炉）正面外壳组合安装方式为上下螺丝紧固，甚至左右也加螺丝紧固，设备用于采暖时，安装位置多为贴墙安置于距地面很低的位置，当设备需要检修时，下部螺丝极不易拆卸。

普通内置泵电壁挂热水器（电壁挂炉、电锅炉）内部水胆、管路排气方式是，在实际安装中连接设备出水口的管道上安装排气阀，要求极严，必须在外部管道距出水口最近处通过接三通接出一条支管，支管方向只能向上一直超过设备顶部，在支管最高顶端安装排气阀，实际安装中用户或者水暖工很难完全按照说明书指导进行安装，往往会在水管出水主管远端高点安装一个排气阀即认为完成安装，这样会造成设备水胆内排气不畅启动防干烧报警而无法工作，厂家需反复指导安装甚至拆卸重装，增加厂家和用户双方的费用，而且严重影响产品美誉度。

中国专利201810493622.0，公开了一种储水燃电加热壁挂炉，是在外壳内设置采暖水箱、生活水箱、水泵、燃气加热器构成，采暖水箱上部有可被压缩的空气或在采暖循环水路中设置膨胀水箱，水泵通过采暖回水管将采暖散热后降低了温度的水送入采暖水箱中，生活水箱装在采暖水箱之内，或独立设置，电热管是对生活水箱和采暖水箱内部的水进行加热；采暖水箱下方有燃气加热器，是对采暖水箱外部加热，其燃气混合室具有正压，确保火力向上；不设置生活水箱时就是单采暖壁挂炉。该专利中公开的储水燃电加热壁挂炉均存在上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构经过改进、使用寿命长、维修成本低的内置泵电热水器。

为实现上述目的，本发明一种内置泵电热水器，包括外壳、电加热体、循环泵、霍尔开关，其中，电加热体包括水箱和加热单元，水箱的进水管上由外至内依次设置有过滤器一、循环泵、过滤器二、霍尔开关，外部冷水通过过滤器一、过滤器二的两级过滤后导入水箱内进行加热，来防止热水器内部堵塞。

进一步，所述电加热体、循环泵、霍尔开关及管道均设置于外壳内部。

进一步，所述外壳内还设置有控制主板，所述水箱内设置有温度传感器。

进一步，所述控制主板通过导线与所述循环泵连通，来控制所述循环泵的开启、停止工作。

进一步，所述控制主板通过控制线与所述霍尔开关连接，进水管内水流经过所述霍尔开关时，霍尔开关输出相应脉冲信号，反馈给所述控制主板，由所述控制主板判断水流量的大小，并进行加热调控；若无水流，霍尔开关终止脉冲信号输出，所述控制主板控制所述加热单元停止加热，防止干烧。

进一步，所述霍尔开关包括阀体、水流转子组件和霍尔元件，水流转子组件主要由壳体、磁性转子、制动环组成；当水通过水流转子组件时，磁性转子转动并且转速随着流量变化而变化，霍尔元件输出相应脉冲信号，反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，进行调控；当停止水流时，制动环将逐步停止磁性转子转动，终止脉冲信号输出；控制主板接收不到脉冲信号，立即控制所述加热单元关闭，防止干烧。

进一步，所述控制主板通过电线与所述加热单元连接，所述加热单元设置于所述水箱的内部，或者所述加热单元设置于所述水箱的外壁上。

进一步，所述水箱的顶部设置有排气阀。

进一步，所述进水管与所述水箱的下部相互连通，所述水箱的上部连通设置有出水管。

进一步，所述温度传感器与所述控制主板之间通过温度控制线相互连通，由所述温度传感器来监控所述水箱内的温度。

本发明内置泵电热水器经过结构改进，减少了安装、维护成本，增加了设备的使用寿命期、安全性和市场口碑。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为设备KA 中间继电器接线图；

图3为设备KA 中间接触器接线图；

图4为面板中首页的结构示意图；

图5为面板中参数设置界面结构示意图；

图6为面板中手动控制界面结构示意图；

图7为面板中修改温控模式界面结构示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1至图7所示，本发明一种内置泵电热水器，包括外壳1、电加热体2、循环泵3、霍尔开关4、控制主板10，电加热体2、循环泵3、霍尔开关4、控制主板10及管道均设置于外壳1内部。

其中，电加热体2包括水箱5和加热单元6，水箱5的进水管9上由外至内依次设置有过滤器一7、循环泵3、过滤器二8、霍尔开关4，外部冷水通过过滤器一7、过滤器二8的两级过滤后导入水箱5内进行加热，来防止热水器内部堵塞。本发明中，在电热水器内部设置双重易清洗过滤器，安装部位为循环泵3入水口一个，循环泵3向书箱5进水方向一个；确保循环泵3在正常使用寿命期不堵塞、不更换，减小了设备整体的维护成本，增加了设备的使用寿命期和市场口碑。循环泵3在待机时段，循环泵转3分钟停2分钟，既保证水系统温度一致，又避免循环泵发热延长使用寿命，而且节省部分耗电。

控制主板10通过导线13与循环泵3连通，来控制循环泵3的开启、停止工作。控制主板10通过控制线12与霍尔开关4连接，进水管9内水流经过霍尔开关4时，霍尔开关4输出相应脉冲信号，反馈给控制主板10，由控制主板10判断水流量的大小，并进行加热调控；若无水流，霍尔开关4终止脉冲信号输出，控制主板10控制加热单元6停止加热，防止干烧。控制主板10包括用于操作控制的面板。

霍尔开关4由阀体、水流转子组件和霍尔元件组成。霍尔开关4安装在进水端的进水管9上，用于检测进水流量，当水通过水流转子组件时，水流转子组件转动并且转速随着流量变化而变化，霍尔元件输出相应脉冲信号，反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，进行调控。

通过调节控制比例阀的电流，从而通过比例阀控制加热单元6的电量，来保证水箱5内水温加热的恒定性，避免电热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。霍尔开关4从根本上解决了现有技术中，压差式水电联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作而出现干烧等缺点。本发明中，同时在水箱5内设置有温度传感器11，温度传感器11与控制主板10之间通过温度控制线16相互连通，由温度传感器11来监控水箱5内的温度。温度传感器11也用来进一步辅助监控水箱内水温，是的水温处于设定的温度范围内。

水流转子组件主要由壳体、磁性转子、制动环组成。当水流通过涡轮开关壳，推动磁性转子旋转，不同磁极靠近霍尔元件时霍尔元件导通，离开时霍尔元件断开。由此，可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)的曲线，便可确定出热水器的启动水压，以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。

由控制主板10控制便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作；在转速小于启动转速时，热水器停止工作。当停止水流时，制动环将逐步停止磁性转子转动，终止脉冲信号输出。控制主板10接收不到脉冲信号，立即控制加热单元6关闭，防止干烧。

本发明中，采用易拆洗的霍尔开关4作为设备的防干烧部件，该防干烧部件置于过滤器一7、循环泵3及过滤器二8之后，水箱5之前，双重过滤作用的不仅过滤器增加循环泵3的使用寿命，而且避免了了霍尔开关4因杂质过多产生的清洗需求，使设备整体使用稳定、寿命长。

本发明中，控制主板10通过电线14与加热单元6连接，加热单元6设置于水箱5的内部、或者加热单元6设置于水箱5的外壁上。水箱5的顶部设置有排气阀17。进水管9与水箱5的下部相互连通，水箱5的上部连通设置有出水管。本发明中，外壳1包括上下两部分，并采用下部卡槽、上部螺丝固定，为设备检修带来了很大的便利，甚至用户本身可以协助拆卸外壳，给内部拍照回传或远程视频检查，节省上门人员、舟车费用，或者有针对性的携带备件上门。

本发明中，增加了外壳1的高度尺寸，本实施例中，增加设备高度8厘米（含其他高度），在内部水箱5上方留出空间，直接在水箱5顶部安装只排气不排水的排气阀17，此种改进使得设备使用安装中无需单独针对设备安装排气结构，使设备安装更便捷，不仅节省安装费用，而且避免了安装、使用中的困难，避免了厂家和用户双方不必要的损失，极大增加了产品的安全性、美誉度。

本发明一种内置泵电热水器，控制主板10使用的基本参数如下：

输入电压	AC220V	380V 接交流接触器
			输入电源频率	50Hz
工作环境温度	－20℃～＋50℃
			工作环境湿度	RH10％～90
温度设定范围	＋5℃～＋75℃
			当前温度显示范围	0℃～＋99℃

技术指标和参数：

控制精度	1.0 ℃
		测量温度精度	<=1.0 ℃
温度传感器	50K± % ;B25/50:3950K ±1%
		过热保护	250ACV/5A，95℃

设备接口，设备端子对照表：

接法名称	做法
		控制加热体接法	比如接第一组加热体，需要把控制第一组加热体的继电器，线圈串接到R1R1 两个接点的回路中，然后根据继电器线圈的控制电压，接入相应的电源即可；以此类推，R2R2、R3R3、R4R4、R5R5分别控制第2、3、4、5 组加热体。
控制水泵接法	水泵控制接线端为R6R6。把控制第一号水泵的继电器线圈串接到R5R5 两个接点的回路中，然后根据继电器线圈的控制电压，接入相应的电源即可。
		温度探头接法	出回水温度探头接线分别连接G 与T1、G 与T2 。
水位传感器接法	C 与X1 分别接水位传感器的中心端子和水箱外壳。
		超温传感器接法	C 与X7 分别接超温传感器的2 个端子。
水泵检测接法	C 与X6 接到控制水泵继电器回路中的热继电器常闭接点上，当水泵电机过载，热继电器弹开，副接点断开后触发报警。X5与C短接。

设备安装时，将触摸屏和控制器之间的通讯线连接好，然后分别将触摸屏和控制主板安装到面板和箱体中，将事先做好的水温传感器探头、过温保护传感器探头等接到控制器相应的位孔中。请确保交流电源线，接触器，启动器，继电器和其他类型的电气接口设备与触摸屏距离较远，特别应与开关电源保持较远距离，且这类设备输入，输出电缆必须采用屏蔽电缆，并将屏蔽网接到系统的星形接地点。安装方法：将触摸屏放入安装孔中，从面板背面将安装螺钉分别卡入产品外壳周围的固定孔，然后逐个锁紧螺钉，直至产品牢靠固定在面板上。

电器接线如下：

设备上电后，进入面板的主页。“主页”显示整个系统运行状态：当前出水水温、当前回水水温、系统的工作状态（开机或关闭）、当前工作模式、水泵是否运转、加热体工作情况、报警等等。

对于“主页”可控部分说明如下：

启停	点击开启或关闭电锅炉（电锅炉控制器在上电情况下，即使关机也具有防冻功能）
		报警	有报警产生时，页面顶端显示“故障原因”并闪烁同时发出滴滴报警声，控制器停止加热，需要人到现场查明故障原因后手动消除报警并重新开机恢复运行状态。
参数设置	点击此键可进入系统参数设置页面，设置参数前需要输入密码（密码初始值为1234），可以对自动模式、时段模式进行设置，同时可以设置系统时间、报警温度、防冻温度、上限温度、下限温度、档位等。
		时段运行模式	时段运行模式下，若时钟处于非定时时段内，系统进入防冻保护工作模式。

如图6所示，为面板中手动控制界面结构示意图，设备上电后，点击手动模式进入页面。在手动模式下，所有加热体水泵都可以强制开启或者关闭，此功能用于关机状态下的系统调试。

设备上电后，点击此键可进入系统操作说明页面，页面中有操作说明和设备 ID号和二维码，二维码和设备号是设备的识别标识，是唯一的。选择物联网版本控制器的用户可以通过微信公众号“ 小能助手”— “智能设备”—“液晶屏添加设备”，绑定设备后，用户可以通过手机中公众号，对所绑定的设备执行开关机、远程查看运行状态、修改操作等操作。

如图7所示，为面板中修改温控模式界面结构示意图。设备上电后，进入参数设置界面，点击左上角用户名称进入隐藏界面修改系统参数。

本发明一种内置泵电热水器，具有双重超温保护功能：

1.当系统检测到的当前水温超过了用户设定的保护温度时，为防止炉体内水气化，控制器进入超温保护状态，此时控制器停止所有加热体的控制电源，蜂鸣器鸣叫，显示屏显示超温故障，需要用户到现场排查故障后重新开启设备工作。

2.此外系统还配有超温保护传感器，传感器保护温度为 95度，超过95度系统将切断加热体供电电源。

低温防冻保护功能：

系统在待机状态或在时段模式时段时间之外，只要检测到当前水温低于用户设定的防冻温度时，系统将自动进入低温防冻模式，具体说明如下：

1.当检测到出水温度低于防冻设定温度，系统三组加热器中的二组进入加热状态，水泵开始工作；

2.当检测到出水温度大于防冻温度10度时，加热体关闭，水泵按用户设定的方式运行。

水泵控制功能：水泵可以根据用户使用的具体环境，设置成常运行或周期运行；可以对水泵运行方式进行设置，满足不同客户的多种需求。

本发明一种内置泵电热水器，工作方式如下：

自动模式：

根据设定上限温度，下限温度，档位数量，来控制加热体工作，出水温度低于下限温度，加热体逐个打开，出水温度高于上限温度，加热体逐个关闭。

时段模式：

设计了 6 个时间段，用户可以设定每个时段的上限限温度来控制加热体的工作，时段之外，系统处于防冻状态。时段模式下系统需要处于开机状态，关机状态下系统于防冻模式，用户设置成时段模式后，需要记得开。

手动模式：

设备测试提供了手动控制模式，各组加热体和水泵都可以手动控制启停。手动模式下仅仅用于锅炉设备试机测试，退出手动界面，系统处于关机状态。

GPRS 远程功能：

用户模式：

用户选择远程控制版本后，通过手机关注微信公众号“小能助手”后，通过底部菜单“智能设备”进入智能供暖系统页面，点击 “液晶屏添加设备”，扫描控制器上二维码，即可绑定设备，设备可以最多允许5个用户绑定；远程控制版本的控制器在上电后系统会自动联网，待屏幕上联网标识显示联网后，系统可由用户来远程控制开关机及查看运行状态。

点击智能设备，跳转到设备列表界面，上方展示本微信用户绑定的所有设备以及设备目前状态，下方可以通过自主添加绑定设备，彩色液晶屏通过设备中设备信息右侧二维码进行扫描，段式液晶联网后通过长按向上键获取设备ID，绑定成功后点击右侧小图标获得下拉列表，点击共享安装按钮，通过微信直接扫描就可以共享设备点击设备进入设备信息界面，设备信息界面展示设备目前工作状态，点击自动以及时段按钮可以修改设备参数，点击设置按钮可以管理好友权限、解除绑定、设备保修等，点击好友权限管理可以开启禁用用户控制，单个设备允许 5 个用户绑定。

厂家模式：

微信公众号：厂家可以通过微信公众号进行集成管理，通过底部菜单中“数据运维” 中“厂家平台”，输入物联网平台的账号密码，点击登录，通过下侧管理中心，点击厂家添加设备，点击液晶屏添加设备，可以将该设备添加至厂家账户中，方便后期的管理与维护。

厂家可以自主添加设备，进入公众号页面后点击数据运维中的厂家平台输入物联网平台账号密码，登录后显示实时消息界面，这里展示账号上所有设备上传的消息，点击客户列表，展示所有绑定用户以及名下所有设备包括登录次数、设备状态、最后登陆时间、用户地址，数据统计是展示账号下所有的设备数、用户数、保修等状况，管理中心中可以自己添加设备至账号，点击厂家添加设备，扫描添加或者添加段式液晶 ID。

PC 端物联网管理系统：厂家可以通过网页版物联网系统进行集中管理，可以对设备进行开关机、修改运行模式等。更有一键锁定功能，让后续管理更加便捷。

Claims (10)

1.一种内置泵电热水器，其特征在于，包括外壳、电加热体、循环泵、霍尔开关，其中，电加热体包括水箱和加热单元，水箱的进水管上由外至内依次设置有过滤器一、循环泵、过滤器二、霍尔开关，外部冷水通过过滤器一、过滤器二的两级过滤后导入水箱内进行加热，来防止热水器内部堵塞。

2.如权利要求1所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述电加热体、循环泵、霍尔开关及管道均设置于外壳内部。

3.如权利要求1所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述外壳内还设置有控制主板，所述水箱内设置有温度传感器。

4.如权利要求3所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述控制主板通过导线与所述循环泵连通，来控制所述循环泵的开启、停止工作。

5.如权利要求3所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述控制主板通过控制线与所述霍尔开关连接，进水管内水流经过所述霍尔开关时，霍尔开关输出相应脉冲信号，反馈给所述控制主板，由所述控制主板判断水流量的大小，并进行加热调控；若无水流，霍尔开关终止脉冲信号输出，所述控制主板控制所述加热单元停止加热，防止干烧。

6.如权利要求5所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述霍尔开关包括阀体、水流转子组件和霍尔元件，水流转子组件主要由壳体、磁性转子、制动环组成；当水通过水流转子组件时，磁性转子转动并且转速随着流量变化而变化，霍尔元件输出相应脉冲信号，反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，进行调控；当停止水流时，制动环将逐步停止磁性转子转动，终止脉冲信号输出；控制主板接收不到脉冲信号，立即控制所述加热单元关闭，防止干烧。

7.如权利要求3所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述控制主板通过电线与所述加热单元连接，所述加热单元设置于所述水箱的内部，或者所述加热单元设置于所述水箱的外壁上。

8.如权利要求1所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述水箱的顶部设置有排气阀。

9.如权利要求1所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述进水管与所述水箱的下部相互连通，所述水箱的上部连通设置有出水管。

10.如权利要求3所述的内置泵电热水器，其特征在于，所述温度传感器与所述控制主板之间通过温度控制线相互连通，由所述温度传感器来监控所述水箱内的温度。

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