CN112484293B - 一种即热式电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种即热式电热水器，包括容纳热水的热水腔，热水腔连接有进冷水的进水管和出热水的出水管，进水管与出水管之间连接有旁通水管，旁通水管上设有阀单元，用于在出水管打开状态与关闭状态相互切换时自动通断旁通水管内的水路。本发明通过在进水管与出水管之间连接有旁通水管，当用户再次打开热水时，旁通水管中的冷水与出水管中的热水混合后排出，有效解决温升问题，防止停机温升问题影响用户的使用体验。

Description

一种即热式电热水器

技术领域

本发明属于电热水设备技术领域，具体地说，涉及一种即热式电热水器。

背景技术

即热式电热水器普遍功率较大，用时只要打开水龙头，数秒钟，甚至能达到1秒加热3秒出热水的速度，便能有温度适宜的热水供应，十分快捷方便，满足时下现代人快节奏的生活需要。对于需要瞬间或者长时间提供热水的用户非常理想，最重要的是节省了人们宝贵的时间。

目前的即热式电热水器产品中采用的电加热体为铸铝加热体，在铸铝加热体的中心是发热体，发热体由合金加热丝、绝缘层、紫铜套管组成，合金加热丝外包一层绝缘层，再封装在紫铜管里面，工作时紫铜管不带电。合金加热丝不用泡在水里面，不存在结水垢问题。水管为不锈钢管，不锈钢水管环绕发热体做成水路。正常用水时，流动的水吸收加热体的热量并流出为热水。当用户使用时突然关闭用水，因为水管中的水和加热体之间存在温差，会继续吸收热量，导致水温快速升高。当用户停水一段时间再次开启热水时，初始流出的热水会大于设定出水热度十几度。如果用户不注意，那么会存在烫伤的风险。

可见，虽然使加热体不容易结水垢，但是存在余热温升问题，用户体验不好。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种即热式电热水器，通过在进水管与出水管之间连接有旁通水管，旁通水管上设置自所述进水管向所述出水管方向自动导通或断开的阀单元，当用户再次打开热水时，旁通水管中的冷水与出水管中的热水混合后排出，有效解决温升问题。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种即热式电热水器，包括容纳热水的热水腔，所述热水腔连接有进冷水的进水管和出热水的出水管，

所述进水管与所述出水管之间连接有旁通水管，所述旁通水管上设有阀单元，用于在所述出水管打开状态与关闭状态相互切换时自动通断旁通水管内的水路。

进一步的，所述阀单元包括具有容纳腔室的阀体和设置在所述阀体内的阀芯，所述阀体的入口和出口分别与所述旁通水管连通；

当所述出水管在打开状态与关闭状态之间相互切换时，所述阀芯在所述阀体的入口和出口之间移动，所述旁通水管内的水路导通；

当所述出水管处于打开状态或关闭状态时，所述阀芯封闭所述阀体的出口或入口，所述旁通水管内的水路断开。

进一步的，所述旁通水管至少包括一段竖直段，所述阀体设置在所述竖直段上，所述阀芯的重力小于水对所述阀芯的浮力；

当所述出水管处于打开状态时，所述阀芯在压差的作用下关闭所述阀体的出口；

当所述出水管处于关闭状态时，所述阀芯在浮力的作用下关闭所述阀体的入口。

进一步的，所述阀芯包括用于封堵所述阀体的入口或出口的封堵部和设置在所述封堵部的外周壁上的用于限定所述封堵部运动方向的限位筋，所述封堵部的外周壁、所述限位筋以及所述阀体的内周壁限定的空间构成所述阀单元的过水流道。

进一步的，所述限位筋沿所述封堵部的轴向延伸设置，若干所述限位筋沿所述封堵部的外周壁的周向均匀设置。

进一步的，所述限位筋与所述阀体的内周壁之间具有一定的间隙。

进一步的，所述封堵部靠近所述阀体出口的一端设有直径与所述旁通水管直径相匹配的第一插入部；

和/或，所述封堵部靠近所述阀体入口的一端设有直径与所述旁通水管直径相匹配的第二插入部；

当所述出水管由关闭状态向打开状态切换时，所述第一插入部在压差的作用下插入所述旁通水管中；

当所述出水管由打开状态向关闭状态切换时，所述第二插入部在浮力的作用下插入所述旁通水管中。

进一步的，所述旁通水管上所述阀体的出口至所述出水管之间管路的长度与所述出水管上所述热水腔的出口至所述旁通水管之间的管路的长度相差不超过20％。

进一步的，所述阀芯的密度小于水的密度。

进一步的，还包括加热体，所述加热体外部绕设有水管，所述水管的中空结构构成所述热水腔。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明通过在进水管与出水管之间连接有旁通水管，旁通水管上设置自所述进水管向所述出水管方向自动导通或截止的阀单元，当用户再次打开热水时，旁通水管中的冷水与出水管中的热水混合后排出，有效解决温升问题。

2、本发明利用阀单元的阀芯的重力小于浮力的特点，在没有水压和水流冲击力时，可以上浮，实现旁通水管打开，从而实现开启时冷水不经加热体直接进入出水管，形成冷热水混合降低热水的出水温度；同时因为水流和水压的作用在开启后会很快关闭；无需繁琐的电控控制操作，具有很好的跟随特性，阀芯的开启和关闭会随着用户的操作动作进行；结构设计简单，无电磁阀的噪音问题。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明即热式电热水器的结构示意图；

图2是本发明阀单元的截面结构示意图；

图3是本发明阀单元的阀芯关闭阀体的出口的示意图；

图4是本发明出水管处于打开状态下阀单元的状态示意图；

图5是本发明出水管处于关闭状态下阀单元的状态示意图；

图中：1、热水腔；2、进水管；3、出水管；4、旁通水管；5、阀单元；51、阀体；52、阀芯；521、封堵部；522、限位筋；523、第一插入部；524、第二插入部；6、壳体。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明提供一种即热式电热水器，包括壳体6，壳体6内设有容纳热水的热水腔1，所述热水腔1连接有进冷水的进水管2和出热水的出水管3，所述进水管2与所述出水管3之间连接有旁通水管4，所述旁通水管4上设有阀单元5，用于在所述出水管3打开状态与关闭状态相互切换时自动通断旁通水管4内的水路。

详细的，为了实现即开即热的目的，即热式电热水器的功率一般都很大。当用户打开用水端时，即热式电热水器的加热体上电启动，通过进水管2流入热水腔1的冷水经加热体加热温度升高后从出水管3排出，满足用户的需求。

当用户中途关闭用水端时，阀单元5将旁通水管4上自所述进水管2向所述出水管3方向的水路截止，在截止的过程中，进水管2中的冷水流经阀单元5的过水流道流入旁通水管4中位于阀单元5下游的一段管路中备用。

在用户中途关闭用水端至用户再次打开用水端的这段时间内，由于加热体与热水腔1之间存在温差，在温差的驱动作用下，热量从加热体继续向热水腔1中的水传递，使水的温度升盖，高于用户设定的用水温度。

当用户再次打开用水端时，出水管3中的温度较高的热水和旁通水管4中位于阀单元5下游的一端管路中的冷水在出水管3和旁通水管4的连通处实现混合，使用户用水端流出的水的温度不至于过高而烫伤用户。

同时，在出水管3和旁通水管4出水的过程阀单元5将旁通水管4自所述进水管2向所述出水管3方向的水路截止，防止过多的冷水进入出水管3而使用户用水端的出水温度过低。

上述方案中，通过在进水管2与出水管3之间连接有旁通水管4，旁通水管4上设置自所述进水管2向所述出水管3方向自动单向导通或截止的阀单元5，当用户再次打开热水时，旁通水管4中的冷水与出水管3中的热水混合后排出，有效解决温升问题。

进一步的方案中，所述阀单元5包括具有容纳腔室的阀体51和设置在所述阀体51内的阀芯52，所述阀体51的入口和出口分别与所述旁通水管4连通。

当所述出水管3在打开状态与关闭状态之间相互切换时，所述阀芯52在所述阀体51的入口和出口之间移动，所述旁通水管4内的水路导通。

当所述出水管3处于打开状态或关闭状态时，所述阀芯52封闭所述阀体51的出口或入口，所述旁通水管4内的水路断开。

详细的，在出水管3打开的瞬间时，阀芯52由阀体51的入口向阀体51的出口移动，在移动过程中，旁通水管4内的水路是导通的。当阀芯52移动至阀体51的出口时即将阀体51的出口关闭，那么此时旁通水管4内的水路即断开。此后在出水管3保持打开状态下时，旁通水路也一直保持断开状态。

在出水管3关闭的瞬间时，阀芯52由阀体51的出口向阀芯52的入口移动，在移动过程中，旁通水管4内的水路也是导通的。当阀芯52移动至阀体51的入口时即将阀体51的入口关闭，那么此时旁通水管4内的水路也即断开。此后在出水管3保持关闭状态下，旁通水路也一直保持断开状态。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，所述旁通水管4至少包括一段竖直段，所述阀体51设置在所述竖直段上，所述阀芯52的重力小于水对所述阀芯52的浮力。

当所述出水管3处于打开状态时，所述阀芯52在压差的作用下关闭所述阀体51的出口。

当所述出水管3处于关闭状态时，所述阀芯52在浮力的作用下关闭所述阀体51的入口。

详细的，阀单元5的阀芯52在用水端关闭时会因为没有水流和压差的作用而上浮，进而使阀体51的出口打开，在阀芯52上浮的过程中，冷水流经阀单元5的过水流道进入旁通水管4位于阀单元5下游的一段管路中，当阀芯52上浮至阀体51的入口时将阀体51的入口关闭。

当用户再次用水时阀芯52会因为水压差和水流的作用而向下移动，进而使阀体51的入口打开，当阀芯52下降至阀体51的出口时将阀体51的出口关闭。在移动关闭阀体51出口的行程期间，实现部分冷水水流流经阀单元5的过水流道从旁通水管4中流进出水管3，从而实现对初始几秒中的温度较高的热水进行热平衡，解决停机温升问题。

上述方案中，利用阀单元5的阀芯52的重力小于浮力的特点，在没有水压和水流冲击力时，可以上浮，实现旁通水管4打开，从而实现开启时冷水不经加热体直接进入出水管3，形成冷热水混合降低热水的出水温度。同时因为水流和水压的作用在开启后会很快关闭。无需繁琐的电控控制操作，具有很好的跟随特性，阀芯52的开启和关闭会随着用户的操作动作进行。结构设计简单，无电磁阀的噪音问题。

上述方案中，为了保证阀芯52能够随着用户用水端的开闭而运动，本发明将阀单元5设置在旁通水管4的竖直段上，使阀芯52沿竖直方向运动，充分利用阀芯52自身重力与浮力的关系，简化阀单元5的结构。

进一步的方案中，如图2所示，所述阀芯52包括用于封堵所述阀体51的入口或出口的封堵部521和设置在所述封堵部521的外周壁上的用于限定所述封堵部521运动方向的限位筋522，所述封堵部521的外周壁、所述限位筋522以及所述阀体51的内周壁限定的空间构成所述阀单元5的过水流道。

详细的，封堵部521为圆柱状结构，其两端的端面与阀体51的入口和出口之间的密封实现对阀体51的入口和出口的关闭。为保证阀芯52在竖直方向上下运动时不出现偏离，本发明在封堵部521的外周壁上的用于限定所述封堵部521运动方向的限位筋522，利用凸出于圆柱状结构的封堵部521的外周壁上的限位筋522，保证阀芯52只能沿着上下固定的精确方向运动，进而密封阀体51的入口和出口。

上述方案中，封堵部521的外周壁、所述限位筋522以及所述阀体51的内周壁限定的空间构成所述阀单元5的所述过水流道，当阀芯52在阀体51内沿竖直方向上下运动时，旁通水管4中的位于阀单元5上游的冷水可通过所述过水流道流向旁通水管4中位于阀单元5下游的管路中，以用于平衡热水的温度。

优选的方案中，为更好地保证阀芯52的运动方向，所述限位筋522沿所述封堵部521的轴向延伸设置，若干所述限位筋522沿所述封堵部521的外周壁的周向均匀设置。

优选的方案中，设置四根限位筋522。

进一步的方案中，所述限位筋522与所述阀体51的内周壁之间具有一定的间隙。所述间隙不应过大，也不应过小，减小阀芯52上浮、下降的阻力，使阀单元5能够平稳运行。

在本发明的一些实施例中，圆柱状的封堵部521的端面设置为球面型，当封堵部521的端面密封阀体51的入口和出口时，球面状的端面利用其弧形结构与阀体51的入口和出口配合实现密封。

在本发明的另外一些实施例中，如图3至图5所示，所述封堵部521靠近所述阀体51出口的一端设有直径与所述旁通水管4直径相匹配的第一插入部523；和/或，所述封堵部521靠近所述阀体51入口的一端设有直径与所述旁通水管4直径相匹配的第二插入部524。

当所述出水管3由关闭状态向打开状态切换时，所述第一插入部523在压差的作用下插入所述旁通水管4中。

当所述出水管3由打开状态向关闭状态切换时，所述第二插入部524在浮力的作用下插入所述旁通水管4中。

上述方案中，第一插入部523和/或第二插入部524一方面能够对阀芯52的运动起到引导的作用，另一方面，当第一插入部523和/或第二插入部524插入所述旁通水管4中时，也可对阀芯52起到限位作用，避免由于水流的作用使阀芯52与阀体51的配合关系失效。

进一步的方案中，所述旁通水管4上所述阀体51的出口至所述出水管3之间管路的长度与所述出水管3上所述热水腔1的出口至所述旁通水管4之间的管路的长度相差不超过20％。

详细的，如图4所示，阀单元5到混水点的长度和热水腔1的出口至混水点的长度相差不超过20％，这是因为阀单元5到混水点内存储的水的温度时随着靠近阀单元5越近，温度越低，阀单元5的上游侧最低接近进水温度；而热水腔1的出口处水温也是最高的。本发明将阀单元5到混水点的长度和热水腔1的出口至混水点的长度设置为相当的水平，这样保证了混水的均衡。

优选的方案中，阀单元5到混水点的长度和热水腔1的出口至混水点的长度相等。

本发明的上述方案中，限定阀芯52的重力小于水对其的浮力。在优选的方案中，为保证阀芯52能够上下运动，在制作阀芯52时选用密度小于水的密度的材料。

本发明的上述方案中，即热式电热水器还包括加热体，所述加热体外部绕设有水管，所述水管的中空结构构成所述热水腔1。

详细的，加热体为铸铝加热体，在铸铝加热体的中心是发热体，发热体由合金加热丝、绝缘层、紫铜套管组成，合金加热丝外包一层绝缘层，再封装在紫铜管里面，工作时紫铜管不带电。合金加热丝不用泡在水里面，不存在结水垢问题。水管为不锈钢管，不锈钢水管环绕发热体做成水路，不锈钢水管的中空结构构成所述热水腔1。

可以理解的是，当然不仅即热式电热水器存在此类温升问题，燃气热水器也存在此类问题。本发明专利不仅适用于即热式电热水器，同样适用于燃气热水器在中途关闭用水端再打开后出现的温升问题。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种即热式电热水器，包括容纳热水的热水腔，所述热水腔连接有进冷水的进水管和出热水的出水管，其特征在于：

所述进水管与所述出水管之间连接有旁通水管，所述旁通水管上设有阀单元，用于在所述出水管打开状态与关闭状态相互切换时自动通断旁通水管内的水路；

所述阀单元包括具有容纳腔室的阀体和设置在所述阀体内的阀芯，所述阀体的入口和出口分别与所述旁通水管连通；

当所述出水管在打开状态与关闭状态之间相互切换时，所述阀芯在所述阀体的入口和出口之间移动，所述旁通水管内的水路导通；

当所述出水管处于打开状态或关闭状态时，所述阀芯封闭所述阀体的出口或入口，所述旁通水管内的水路断开；

所述旁通水管至少包括一段竖直段，所述阀体设置在所述竖直段上，所述阀芯的重力小于水对所述阀芯的浮力；

当所述出水管处于打开状态时，所述阀芯在压差的作用下关闭所述阀体的出口；

当所述出水管处于关闭状态时，所述阀芯在浮力的作用下关闭所述阀体的入口。

2.根据权利要求1所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

所述阀芯包括用于封堵所述阀体的入口或出口的封堵部和设置在所述封堵部的外周壁上的用于限定所述封堵部运动方向的限位筋，所述封堵部的外周壁、所述限位筋以及所述阀体的内周壁限定的空间构成所述阀单元的过水流道。

3.根据权利要求2所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

所述限位筋沿所述封堵部的轴向延伸设置，若干所述限位筋沿所述封堵部的外周壁的周向均匀设置。

4.根据权利要求3所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

所述限位筋与所述阀体的内周壁之间具有一定的间隙。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

所述封堵部靠近所述阀体出口的一端设有直径与所述旁通水管直径相匹配的第一插入部；

和/或，所述封堵部靠近所述阀体入口的一端设有直径与所述旁通水管直径相匹配的第二插入部。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

所述旁通水管上所述阀体的出口至所述出水管之间管路的长度与所述出水管上所述热水腔的出口至所述旁通水管之间的管路的长度相差不超过20%。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

所述阀芯的密度小于水的密度。

8.根据权利要求1-4任一所述的一种即热式电热水器，其特征在于：

还包括加热体，所述加热体外部绕设有水管，所述水管的中空结构构成所述热水腔。

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