CN112902433A - 一种即热式水加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水加热装置技术领域，尤其为一种即热式水加热装置，包括外壳、进水接头、自闭式稳压阀、即热式水加热部件、流量计、出水接头，所述进水接头与出水接头之间构成流路，所述自闭式稳压阀、即热式水加热部件和流量计串接在流路上。本发明通过设置进水接头和出水接头，可以方便地串接在自来水管路与用户的水龙头之间，通过设置流量计和加热部件，水龙头一开，流量计检测到水流，加热部件马上启动在一到三秒内将水加热到合适的温度，水龙头一关，加热部件马上停止加热，通过设置自闭式稳压阀，始终将装置内的压力维持在一点五公斤以下，限制了自来水管道中的压力和水锤效应，保护了装置的长期可靠性。

Description

一种即热式水加热装置

技术领域

本发明涉及水加热装置技术领域，具体为一种即热式水加热装置。

背景技术

随着生活条件的提高，人们对于用水温的舒适性有越来越细致的要求，以前在冬天洗碗、洗菜通常使用冷水，寒冷刺骨，非常不适，可以烧壶热水兑一下，但又不方便，燃气热水器使用后，厨房开始有了即时的热水供应，一些高档的商场，在洗手的水龙头前面也有一个储存热水的电加热水箱，部分地满足了用户需求，但是燃气热水器的不足在于，热水器比较大，需要通燃气，加热反应时间相对慢一些，温度的相应时间也慢一些，容易过温烫手，体验感不是很好，电热储水水箱的体积也比较大，而且不用时也需要长时间保温，不用时能耗较大，在使用过程中水温无法长期保持恒定，也无法实时快速调节，不管燃气式还是电加热储水式热水器，通病为体积较大，温度响应不及时，温度不易控制。

目前市场上已出现一些即热式的电加热器，但大部分将加热丝直接放置在水中以交流电加热，电气安全上不满足要求，也不可靠，使用寿命短，而且通常控制粗糙，温度平稳性不好，因此我们提出了一种即热式水加热装置来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种即热式水加热装置，解决了上述背景技术中所提出的问题。

(二)技术方案。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种即热式水加热装置，包括外壳、进水接头、自闭式稳压阀、即热式水加热部件、流量计、出水接头，所述进水接头与出水接头之间构成流路，所述自闭式稳压阀、即热式水加热部件和流量计串接在流路上，所述外壳上通过电源线安装有插头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述进水接头的一端串接自闭式稳压阀，出水口打开时，将出水压力稳定或限制在一个较低的压力值下(通常0.1MPa以下)；当出水口关闭时，这个自闭式稳压阀能自动关闭，将稳压阀之后的水路压力控制在另一压力值以下(通常0.15MPa左右)，保护装置内器件不受自来水的水锤等意外高压而损坏。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加热部件由加热腔、陶瓷发热元件、温度传感器、温控器、控制板等组成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述自闭式稳压阀的一侧串接防冻模块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述自闭式稳压阀(3)之后(进水接头一侧流路)串接泄压阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述进水接头一侧流路串接流量计。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种即热式水加热装置，具备以下有益效果：

该即热式水加热装置，通过设置进水接头和出水接头，可以方便地串接在自来水与用户的水龙头之间，通过设置流量计和加热部件，水龙头一开，流量计检测到水流，加热部件马上启动在一到三秒内将水加热到合适的温度，水龙头一关，加热部件马上停止加热，通过设置自闭式稳压阀，始终将装置内的压力维持在一点五公斤以下，限制了自来水管道中的压力和水锤效应，保护了装置的长期可靠性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明第一内部示意图；

图3为本发明剖视示意图；

图4为本发明内部俯视示意图；

图5为本发明内部正视示意图；

图6为本发明第二内部示意图；

图7为本发明结构示意图；

图8为本发明内部结构示意图；

图9为本发明流路结构示意图。

图中：1、外壳；2、进水接头；3、自闭式稳压阀；4、防冻模块；5、加热部件；51、加热腔；52、陶瓷发热元件；53、温度传感器；54、温控器；55、控制板；6、流量计；7、泄压阀；8、出水接头；9、插头；

31、壳体；32、下膜片；33、动阀体；34、上膜片；35、上盖；36、进水口；37、减压室；38、稳压整理室；39、出水口；310、反馈腔；311、反馈流路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种即热式水加热装置，包括外壳1、进水接头2、自闭式稳压阀3、即热式水加热部件5、流量计6、出水接头8，进水接头2与出水接头8之间构成流路，自闭式稳压阀3、即热式水加热部件5和流量计6串接在流路上，外壳1上通过电源线安装有插头9。

本实施方案中，通过设置进水接头2和出水接头8，可以方便地串接在自来水与用户的水龙头之间，通过设置流量计6和加热部件5，水龙头一开，流量计6检测到水流，加热部件5马上启动，控制板55上有运算芯片，采用优化的PID算法控制，能快速地响应流量变化、温度变化、电压变化，将输出水温稳定地控制在一度的范围内，在一到三秒内将水加热到合适的温度，水龙头一关，加热部件5马上停止加热，通过设置自闭式稳压阀3，始终将装置内的压力维持在一点五公斤以下，限制了自来水管道中的压力和水锤效应，保护了装置的长期可靠性。

具体的，进水接头2的一端串接自闭式稳压阀3。

本实施例中，当出水端的压力小于第一压力值时，自闭式稳压阀3打开，并且将水路中的压力限制在第二压力值；当出水端压力大于第三压力值时，自闭式稳压阀3自动关闭，自来水的压力无法传递到加热装置内部；其中第一压力值小于第二压力值小于第三压力值。

具体的，加热部件5由加热腔51、陶瓷发热元件52、温度传感器53、温控器54、控制板55等组成。

本实施例中，陶瓷发热元件52中的强电加热部分与水满足基本绝缘的要求，金属部件有接地保护，加热腔51上有一个独立的传感器限制部件的最高温度。

具体的，自闭式稳压阀3的一侧串接防冻模块4。

本实施例中，防冻模块4中总是有三分之一以上的空间是空的，不能被水注满，当整个装置结冰时，防冻模块4的空间可以用来吸收冰的膨胀压力，保护整个装置不被冻裂。

具体的，进水接头2一侧流路串接泄压阀7。

本实施例中，泄压阀7用以限制装置内部的最高压力第四压力值；其中第三压力值小于第四压力值。

具体的，进水接头2一侧流路串接流量计6。

本实施例中，流量计6用以更快速地分析采集水流变化。

具体的，所述自闭式稳压阀包括壳体31、下膜片32、动阀体33、上膜片34和上盖35,壳体31上设有进水口36、减压室37、稳压整理室38和出水口39，上盖35和上膜片34之间构成反馈腔310，上盖35和壳体31输出口由反馈流路311相通；通过进水口36方便水的进入，通过动阀体33的移动阀方便使通路进行改变，从而能够改变减压室37内的流动，方便稳压调节，减压室37能够进行减压，通过反馈流路311方便进行反馈压力的大小，方便进行稳压。

如图8和图9所示，在一些实施例中，出水口39内的压力小于进水口36的压力；水从进水口36流入，进入减压室37，向上推开下膜片32，进入稳压整理室38，再从出水口39流出。

如图8和图9所示，在一些实施例中，进水口36压力增加使出水口39压力也增加；当进水口36压力P1增加时，出水口39压力P2也增加，压力通过反馈流路311进入反馈腔310，作用到上膜片34上，推动动阀体33向下运动，使得下膜片32与壳体31之间的通路减小，阻力增加，通过减压室37的流量变小，压损增加，出水口39的压力P2下降；这样的设计使得进水压力P1在一定范围内波动时，出水压力仍然保持恒定；当出水口39关闭时，出水口39压力P2迅速增加，压力通过反馈流路311作用到上膜片34上，推动动阀体33迅速向下运动，使得下膜片紧紧盖住减压室37，关闭水路，使得P2限定在一个不大的数值P3以下。

如图8和图9所示，在一些实施例中，上膜片34的截面积大于下膜片32的截面积；上膜片34的截面积为S4，下膜片32的截面积为S2；减压室37截面积为S1，则进水压力P1和出水压力P2之间大致满足如下关系：

P1*S1+(S2-S1)*P2＝P2*S4公式(1)

调整S1、S2、S4三个截面积的大小，可以在一定的进水动态压力范围内(0.1～2.0MPa)获得期望的恒定的出水压力P2(0.05～0.2MPa内任意调整)，达到稳定出水压力的目的。相应的也可获得一个确定的关闭压力P3(一般比P2大0.04MPa左右)，保护稳压阀后面的器件不承受自来水的压力和爆破冲击；本发明的工作原理及使用流程：当装置的出水口开放时，自闭式稳压阀3的出口压力小于第一压力值，自闭式稳压阀3打开并维持在第二压力值，从进水接头2至出水接头8之间形成水流；即热式加热器上的控制板55检测到水流，(通过温度传感器53或流量计6)，立即开始加热至设定温度；控制板55上有运算芯片，采样优化的PID算法，将出水温度控制在目标温度的一度以内；当装置的出水口关闭时，自闭式稳压阀3的出口压力升高至第三压力值，稳压阀立即关闭；控制板检测到流量停止，立即停止加热，该装置还可自由切换加热温度档位，第一次打开水龙头后，加热部件5工作在默认出水温度第一温度值,此时快速关闭水龙头，再马上打开，控制板55检测到一次流量的突变，将出水温度调整为第二温度值；再一次快速关闭、打开水龙头，控制板55检测到流量突变，将出水温度调整为第三温度值，以此类推，可以获得多个目标水温，而无需其他繁琐的设置。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.一种即热式水加热装置，包括外壳(1)、进水接头(2)、自闭式稳压阀(3)、即热式水加热部件(5)、流量计(6)、出水接头(8)，其特征在于：所述进水接头(2)与出水接头(8)之间构成流路，所述自闭式稳压阀(3)、即热式水加热部件(5)和流量计(6)串接在流路上，所述外壳(1)上通过电源线安装有插头(9)。

2.根据权利要求1所述的一种即热式水加热装置，其特征在于：所述进水接头(2)的一端串接自闭式稳压阀(3)。

3.根据权利要求1所述的一种即热式水加热装置，其特征在于：所述加热部件(5)由加热腔(51)、陶瓷发热元件(52)、温度传感器(53)、温控器(54)、控制板(55)等组成。

4.根据权利要求1所述的一种即热式水加热装置，其特征在于：所述自闭式稳压阀(3)的一侧串接防冻模块(4)。

5.根据权利要求1所述的一种即热式水加热装置，其特征在于：所述自闭式稳压阀(3)之后串接泄压阀(7)。

6.根据权利要求1所述的一种即热式水加热装置，其特征在于：所述进水接头(2)一侧流路串接流量计(6)。

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