CN201302270Y - 可采用非承压水箱的热水器系统 - Google Patents

Abstract

一种可采用非承压水箱的热水器系统，包括混水阀，其阀芯包括滑动芯片、固定芯片，其特征是：混水阀阀体上设有冷水进水接口、顶水出水接口、热水进水接口、混合出水接口；固定芯片下表面上的冷水进口、顶水出水口分别与阀体的冷水进水接口、顶水出水接口连通；固定芯片的下方设有与之紧密贴合的底座；固定芯片下表面设有主水道，该主水道将阀体上的热水进水接口、混合出水接口连通；主水道上设有混合用冷水进口；固定芯片的冷水进口、顶水出水口、混合用冷水进口呈三角形排列；滑动芯片的下表面设有可将固定芯片上的冷水进口与顶水出水口、混合用冷水进口连通的过渡水槽。它采用非承压水箱即可保证使用安全，解决承压水箱成本高的问题。

Description

可采用非承压水箱的热水器系统

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，具体是可采用非承压水箱的热水器系统。

背景技术

目前现有顶水式热水器的水箱通过进水管直接与自来水管道接通，因此热水器安装使用后，水箱自始至终要承受较大的水压张力。为确保水箱不被撑坏，水箱必须为承压型。但目前承压水箱的生产工艺及材料要求都较高，直接导致生产成本升高。水箱又是热水器的主要部分，水箱一旦漏水整个热水器就会报废。不仅造成损失而且还会对使用者易造成伤害。不少企业因此损失惨重。减少或消除水压张力对水箱的损坏，是确保热水器产品质量和降低生产成本的关键。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的是提供一种可采用非承压水箱的热水器系统，它可实现水箱内水流无压运行，只需采用普通常压水箱即可保证安全使用，从而节约水箱原材料的损耗、降低成本，由于是无压运行，消除了水压对水箱的损坏，进而大大提高水箱的使用寿命。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：该可采用非承压水箱的热水器系统，包括水箱、与水箱进水口连接的冷水顶水管、与水箱出水口连接的热水管、混水阀、泄压阀、冷水源管及混合出水管；所述混水阀包括阀体、阀芯，阀芯包括与手柄连接的滑动芯片和位于滑动芯片下方的固定芯片，滑动芯片的直径小于固定芯片的直径，所述的滑动芯片下表面、固定芯片上表面之间为滑动配合；所述混水阀阀体上设有与冷水源管连接的冷水进水接口、与冷水顶水管连接的顶水出水接口、与热水管连接的热水进水接口及与混合出水管连接的混合出水接口；设置在固定芯片的下表面上的冷水进口、顶水出水口分别与阀体上所述的冷水进水接口、顶水出水接口对应连通；固定芯片的下方设有一底座，底座的上表面与固定芯片的下表面紧密贴合；固定芯片的下表面上设有一槽状主水道，该主水道将阀体上的热水进水接口、混合出水接口连通；且该主水道上设有一混合用冷水进口；固定芯片上的冷水进口、顶水出水口、混合用冷水进口均为通孔，且所述的三个通孔呈三角形排列；滑动芯片的下表面上设有可将固定芯片上的冷水进口与顶水出水口、混合用冷水进口连通的过渡水槽；该过渡水槽两端封闭，且宽度不大于顶水出水口、混合用冷水进口的宽度。

使用时，旋转手柄带动滑动芯片转动，滑动芯片上的过渡水槽将固定芯片上的冷水进口和顶水出水口连通，同时过渡水槽也将固定芯片上的冷水进口和混合用冷水进口连通。此时从阀体的冷水进水接口进入阀芯的一部分冷水，通过固定芯片的冷水进口、滑动芯片的过渡水槽、固定芯片的顶水出水口，最终通过阀体的顶水出水接口进入水箱，进而将水箱的热水顶出，顶出的热水经管道进入阀体上的热水进水接口并流入主水道；另一部分冷水通过过渡水槽、混合用冷水进口进入主水道，与主水道内的热水混合，混合后的温水通过冷热水混合出水口流出并经阀体的混合出水接口流入混合出水管。

当需要降低水温时，旋转手柄，滑动芯片上的过渡水槽与固定芯片上的混合用冷水进口重合的面积越来越大，即越来越多的冷水通过混合用冷水进口进入主水道；相应的，过渡水槽与固定芯片上的顶水出水口重合的面积越来越小，即进入水箱的冷水越来越少，顶出的热水变少，所以进入主水道的热水越来越少。这样，主水道内冷热水混合后的水温就越来越低。当滑动芯片转动到其过渡水槽不与固定芯片上的顶水出水口连通，只将固定芯片上的冷水进口、混合用冷水进口连通时，从所述的冷水进口进入的冷水，全部通过过渡水槽、混合用冷水进口流入主水道，此时无水进入水箱，即无热水顶出，冷热水混合出口流出的水全部是冷水。

反之，反向转动手柄，使滑动芯片反向转动，则可调高水温。

该混水阀使用过程中，热水器水箱只要进水，就一定会流出的等量的水，所以能保证热水器是无压运行。

作为本实用新型的进一步的技术方案：

该可采用非承压水箱的热水器系统中，还包括一泄压控制器，泄压控制器包括壳体，壳体上设有冷水进口、冷水出口、压力进口、泄压出口；冷水进口、冷水出口均与冷水顶水管连通，压力进口与水箱热水出口连通；壳体内设有与冷水进口、冷水出口连通的冷水仓，与压力进口连通的过渡仓，与泄压出口连通的泄压仓；冷水仓与泄压仓之间通过球面状的橡胶隔膜隔离且球面凹陷形成的开口朝向泄压仓；泄压仓与过渡仓之间设有隔板，隔板上设有泄压通孔，该泄压通孔与一橡胶封堵配合；所述橡胶封堵一端直径小于泄压通孔直径，另一端直径大于泄压通孔直径且该端位于泄压仓内；橡胶封堵与橡胶隔膜通过连杆连接在一起。

当泄压控制器冷水仓内没有冷水进入时，由于水压消除，橡胶隔膜处于常态，此时橡胶封堵与泄压通孔处于脱离状态，泄压通孔将过渡仓与泄压仓连通，所以常态下水箱内无压力。当水箱内的水加温时，产生的热涨水和热蒸汽，将由水箱热水出口并通过压力进口进入过渡仓，并经泄压通孔进入泄压仓，然后通过泄压出口排出，进而达到泄压的目的。当热水器使用时，冷水由冷水顶水管进入泄压控制器内的冷水仓而产生水压。由于冷水仓内水压的作用，橡胶隔膜受压迫延伸即推动连杆向过渡仓移动，通过连杆带动橡胶封堵将泄压通孔密封。因此热水管内的热水无法进入泄压仓，即不会从泄压出口流出泄漏，保证热水的正常使用。

该可采用非承压水箱的热水器系统中，所述的混合出水管设有多根，与之相对应混水阀设有多个，各混合出水管一一对应连接各混水阀的混合出水接口；所述热水管上也相应连接有多根热水分管，所述冷水顶水管上相应连接有多根顶水分管；一根热水分管、一根顶水分管通过一个水路控制器与一个混水阀的热水进水接口、顶水出水接口连接；所述水路控制器包括壳体，壳体上设有冷水进口、冷水出口、热水进口、热水出口；壳体内设有与冷水进口、冷水出口连通的冷水仓，与热水进口连通的热水仓，与热水出口连通的过渡仓；冷水仓与过渡仓之间通过球面状的橡胶隔膜隔离且球面凹陷形成的开口朝向过渡仓；过渡仓与热水仓之间设有隔板，隔板上设有热水通孔，该热水通孔与一橡胶封堵配合；所述橡胶封堵一端直径小于热水通孔直径，另一端直径大于热水通孔直径且该端位于热水仓内；橡胶封堵与橡胶隔膜通过连杆连接在一起。

当冷水经混水阀进入水路控制器的冷水仓后，冷水仓内产生水压，促使橡胶隔模向外延伸，并通过连杆带动橡胶封堵一起向热水仓移动，橡胶封堵与热水通孔脱离，此时热水仓内的热水流入过渡仓，并进一步通过热水出口流出，然后通过管路进入混水阀。与此同时，冷水仓内的冷水通过冷水出口流出并最终进入水箱，水箱内的热水被不断顶出。顶出的热水经管道进入水路控制器的热水进口，由于冷水在进入冷水仓时将热水通孔顶开，所以热水由热水进口进入热水仓后，即通过热水通孔进入过渡仓，然后经热水出口进入混水阀。当冷水停止进入冷水仓后，冷水仓内水压解除，此时橡胶隔模因自身的弹性收缩，从而通过连杆带动橡胶封堵重新回到热水通孔处将其封死，热水仓内与过渡仓无法连通，此时，无热水从热水出口流出。

该水路控制器的作用是：当有的混合出水管使用，有的混合出水管停用时，与停用的混合出水管相对应的水路控制器无冷水进入冷水仓，与使用的混合出水管相对应的水路控制器有冷水进入冷水仓。此时停用的混合出水管相对应的水路控制器因无冷水进入，致使热水通孔被封死，所以其热水出口也就无热水流出；有冷水进入的水路控制器的热水出口有热水流出。即被顶出的热水通过有冷水进入的水路控制器的热水出口进入与之对应的混水阀、并最终经与之对应的混合出水管流出，而无热水流出的水路控制器的热水出口，与之对应的混合出水管无水流出。这样满足了多路供水的要求。

本实用新型的有益效果是：它可使原热水器在不改变原顶水模式和使用效果的前提下，通过该混水阀、泄压控制器的控制，将其水箱由承压型变为非承压型，采用普通水箱即可保证使用安全，而且水箱使用寿命延长。由于采用非承压水箱，其生产工艺和材料远远低于压力水箱的标准，节约大量原材料，大幅降低生产成本。该混水阀结构简单，安装使用方便，容易制造。而且它通过水路控制器可实现多路供水。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图，

图2是混水阀的结构示意图，

图3是混水阀的滑动芯片的主视图，

图4是图3的A-A视图，

图5是混水阀的固定芯片的后视图，

图6是混水阀阀芯的第一工作状态示意图，

图7是混水阀阀芯的第二工作状态示意图，

图8是混水阀阀芯的第三工作状态示意图，

图9是混水阀关闭时阀芯的状态示意图，

图10是泄压控制器的常态结构示意图，

图11是卸压控制器处于非泄压状态的示意图，

图12是水路控制器的常态结构示意图，

图13是水路控制器处于有冷水进入时的状态示意图，

图中：1第一混水阀，101阀体，102冷水进水接口，103顶水出水接口，104热水进水接口，105冷热水混合出水口，106固定芯片，107冷水进口，108顶水出水口，109混合用冷水进口，110主水道，111水道，112水道，113滑动芯片，114过渡水槽，115底座，116手柄；2第二混水阀，3冷水源管，4水箱，5冷水顶水管，6热水管，7泄压控制器，71壳体，72冷水进口，73冷水出口，74压力进口，75泄压出口，76冷水仓，77过渡仓，78泄压仓，79橡胶隔膜，710隔板，711泄压通孔，712橡胶封堵，713连杆，8第二水路控制器，9第一水路控制器，91壳体，92冷水进口，93冷水出口，94热水进口，95热水出口，96冷水仓，97过渡仓，98热水仓，99橡胶隔膜，910隔板，911热水通孔，912橡胶封堵，913连杆，10泄压阀，11限流器，12止回阀，13第一混合出水管，14第二混合出水管。

具体实施方式

如图1所示，该热水器系统设有两个水路，主要包括水箱4、冷水源管3、第一混水阀1、第二混水阀2、冷水顶水管5、泄压阀10、第一水路控制器9、第二水路控制器8、泄压控制器7、热水管6、第一混合出水管13、第二混合出水管14。水箱4的进水口与冷水顶水管5之间通过泄压控制器7、泄压阀10、限流器11、止回阀12连接。水箱4的出水口与热水管6连接。

第一混合出水管13连接第一混水阀1的混合出水接口，第二混合出水管14连接第二混水阀2的混合出水接口。热水管6上连接有第一热水分管61、第二热水分管62。冷水顶水管5上连接有第一顶水分管51，第二顶水分管52。第一热水分管61、第一顶水分管51通过第一水路控制器9与第一混水阀1连接。第二热水分管62、第二顶水分管52通过第二水路控制器8与第二混水阀2连接。

如图2所示，混水阀主要包括阀体101、阀芯和手柄116。

其阀芯包括滑动芯片113和位于滑动芯片下方的固定芯片106，滑动芯片113的直径小于固定芯片106的直径。滑动芯片113下表面、固定芯片106上表面之间为滑动配合。

阀体101上设有与冷水源管3连通的冷水进水接口102、与冷水顶水管5连通的顶水出水接口103、与热水管6连通的热水进水接口104及与混合出水管连通的混合出水接口105。

如图5所示，设置在固定芯片106的下表面上的冷水进口107与冷水进水接口102通过水道111对应连通。顶水出水口108与顶水出水接口103通过水道112对应连通。固定芯片106的下方设有一底座115，底座115的上表面与固定芯片106的下表面紧密贴合。固定芯片106的下表面上设有一槽状主水道110，主水道110将阀体上的热水进水接口104、混合出水接口105连通。且该主水道110上设有一混合用冷水进口109。固定芯片106上的冷水进口107、顶水出水口108、混合用冷水进口109均为通孔，且所述的三个通孔呈三角形排列。

如图3、3所示，滑动芯片113的下表面上设有可将固定芯片上的冷水进口107与顶水出水口108、混合用冷水进口109连通的过渡水槽114。过渡水槽114两端封闭，且宽度不大于顶水出水口108、混合用冷水进口109的宽度。

使用时，抬起手柄116并旋转手柄，带动滑动芯片转动，当滑动芯片转动到如图6所示的位置时，冷水进口107和顶水出水口108均与过渡水槽114连通。此时由冷水进口107进入的冷水经水道112并通过管道进入水箱，从而靠压力将水箱内的热水顶出。顶出的热水由管道通过热水进水接口104进入主水道110，并最终经混合出水接口105流进淋浴喷头或水龙头直接使用，流出的全部是热水。因此此时，混合用冷水进口109不与过渡水槽连通，所以冷水无法通过混合用冷水进口109进入主水道110。

当滑动芯片转动到图7所示位置时，冷水进口107、顶水出水口108和混合用冷水进口109均与过渡水槽114连通。此时部分冷水经顶水出水口108、水道112并通过管道进入水箱，从而将水箱内的热水顶出。顶出的热水由管道通过热水进水接口104进入主水道110。另一部分冷水进入混合用冷水进口109，经混合用冷水进口109进入主水道110与流进的热水混合，最终通过混合出水接口105流进淋浴喷头或水龙头直接使用。此时流出的是经混合的温水，水温的高低，由混合的冷水多少来决定。混合的冷水多少由过渡水槽114与混合用冷水进口109重合面积的大小决定，重合面积越小，混合的冷水越少，水温越高；反之则水温越低。

同理，当滑动芯片转动到图8位置时，冷水进口107和混合用冷水进口109与过渡水槽114连通，此时全部冷水经混合用冷水进口109进入主水道110，并通过冷热水混合出口14流进淋浴喷头或直接使用，流出的全部是冷水。

当不用水时，直接将手柄116压下复位，推动滑动芯片113也复位，如图9所示，过渡水槽114与冷水进口107、顶水出水口108、混合用冷水进口109全部分离，阀芯处于关闭状态，此时无任何冷水和热水进入。

第一混水阀1、第二混水阀2结构及原理完全相同。

这两个混水阀使用过程中，热水器水箱只要进水，就一定会流出的等量的水，所以能保证热水器是无压运行。

如图10所示，第一泄压控制器7包括壳体71，壳体上设有冷水进口72、冷水出口73、压力进口74、泄压出口75。冷水进口72、冷水出口73均与冷水顶水管5连通。压力进口74与水箱热水出口连通。壳体内设有与冷水进口72、冷水出口73连通的冷水仓76，与压力进口74连通的过渡仓77，与泄压出口75连通的泄压仓78。冷水仓76与泄压仓78之间通过球面状的橡胶隔膜79隔离且球面凹陷形成的开口朝向泄压仓。泄压仓78与过渡仓77之间设有隔板710，隔板710上设有泄压通孔711，该泄压通孔与一橡胶封堵712配合；所述橡胶封堵一端直径小于泄压通孔直径，另一端直径大于泄压通孔直径且该端位于泄压仓78内。橡胶封堵712与橡胶隔膜79通过连杆713连接在一起。

当冷水仓76内没有冷水进入时，由于水压消除，橡胶隔膜79处于常态，此时橡胶封堵712与泄压通孔711处于脱离状态，泄压通孔711将过渡仓77与泄压仓78连通，所以常态下水箱4内无压力。当水箱4内的水加温时，产生的热涨水和热蒸汽，将通过压力进口74进入过渡仓77，并经泄压通孔711进入泄压仓78，然后通过泄压出口75排出，进而达到泄压的目的。当热水器使用时，冷水由冷水顶水管5进入冷水仓76而产生水压。由于冷水仓内水压的作用，橡胶隔膜79受压迫延伸即推动连杆713向过渡仓移动，通过连杆带动橡胶封堵712将泄压通孔711密封，如图11所示。因此热水管6内的热水无法进入泄压仓78，即不会从泄压出口75流出，保证热水的正常使用。

如图12所示，第一水路控制器9包括壳体91，壳体上设有冷水进口92、冷水出口93、热水进口94、热水出口95。壳体内设有与冷水进口92、冷水出口93连通的冷水仓96，与热水进口94连通的热水仓98，与热水出口95连通的过渡仓97。冷水仓96与过渡仓97之间通过球面状的橡胶隔膜99隔离且球面凹陷形成的开口朝向过渡仓。过渡仓97与热水仓98之间设有隔板910，隔板上设有热水通孔911，该热水通孔与一橡胶封堵912配合。橡胶封堵912一端直径小于热水通孔直径，另一端直径大于热水通孔直径且该端位于热水仓98内。橡胶封堵912与橡胶隔膜99通过连杆913连接在一起。

当冷水经第一混水阀1进入第一水路控制器9的冷水仓96后，冷水仓内产生水压，促使橡胶隔模99向外延伸，并通过连杆913带动橡胶封堵912一起向热水仓98移动，橡胶封堵912与热水通孔911脱离，此时热水仓98内的热水流入过渡仓97，并进一步通过热水出口95流出，然后通过管路进入混水阀。与此同时，冷水仓96内的冷水通过冷水出口93流出并最终进入水箱，水箱内的热水被不断顶出。顶出的热水经管道进入水路控制器的热水进口94，由于冷水在进入冷水仓时将热水通孔911顶开，所以热水由热水进口94进入热水仓98后，即通过热水通孔911进入过渡仓97，然后经热水出口95进入混水阀。当冷水停止进入冷水仓96后，冷水仓内水压解除，此时橡胶隔模99因自身的弹性收缩，从而通过连杆913带动橡胶封堵912重新回到热水通孔911处将其封死，热水仓98内与过渡仓97无法连通，此时，无热水从热水出口95流出。

第一水路控制器9、第二水路控制器8的结构及原理完全相同。

安装两个水路控制器的作用是：当第一混合出水管13停用，第二混合出水管14使用时，第二水路控制器8因有冷水进入冷水仓96，而将橡胶封堵912与热水通孔911脱离，第二水路控制器8的热水出口就有热水流出，即被顶出的热水通过第二水路控制器8中的热水通孔911和热水出口95进入第二混水阀2、并最终经第二混合出水管14流出。因第一混合出水管13停用，此时第一水路控制器9的热水出口无热水流出，即第一水路控制器9无冷水进入冷水仓96，则橡胶封堵912将热水通孔911处封死，因而在第二混合出水管14使用时，顶出的热水无法在第一混合出水管13内流出。这样满足了两路供水的要求。

当需要更多路供水时，即设置多个混合出水管、多个混水阀、多个水路控制器时，其工作原理也是同样的。

此外，当只需要一路供水时，水路控制器不再需要安装，只设置一个混合出水管、一个混水阀即可。

Claims (3)

1、可采用非承压水箱的热水器系统，包括水箱、与水箱进水口连接的冷水顶水管、与水箱出水口连接的热水管、混水阀、泄压阀、冷水源管及混合出水管；所述混水阀包括阀体、阀芯，阀芯包括与手柄连接的滑动芯片和位于滑动芯片下方的固定芯片，滑动芯片的直径小于固定芯片的直径，所述的滑动芯片下表面、固定芯片上表面之间为滑动配合；其特征是：所述混水阀阀体上设有与冷水源管连接的冷水进水接口、与冷水顶水管连接的顶水出水接口、与热水管连接的热水进水接口及与混合出水管连接的混合出水接口；设置在固定芯片的下表面上的冷水进口、顶水出水口分别与阀体上所述的冷水进水接口、顶水出水接口对应连通；固定芯片的下方设有一底座，底座的上表面与固定芯片的下表面紧密贴合；固定芯片的下表面上设有一槽状主水道，该主水道将阀体上的热水进水接口、混合出水接口连通；且该主水道上设有一混合用冷水进口；固定芯片上的冷水进口、顶水出水口、混合用冷水进口均为通孔，且所述的三个通孔呈三角形排列；滑动芯片的下表面上设有可将固定芯片上的冷水进口与顶水出水口、混合用冷水进口连通的过渡水槽；该过渡水槽两端封闭，且宽度不大于顶水出水口、混合用冷水进口的宽度。

2、根据权利要求1所述的可采用非承压水箱的热水器系统，其特征是：还包括一泄压控制器，泄压控制器包括壳体，壳体上设有冷水进口、冷水出口、压力进口、泄压出口；冷水进口、冷水出口均与冷水顶水管连通，压力进口与水箱热水出口连通；壳体内设有与冷水进口、冷水出口连通的冷水仓，与压力进口连通的过渡仓，与泄压出口连通的泄压仓；冷水仓与泄压仓之间通过球面状的橡胶隔膜隔离且球面凹陷形成的开口朝向泄压仓；泄压仓与过渡仓之间设有隔板，隔板上设有泄压通孔，该泄压通孔与一橡胶封堵配合；所述橡胶封堵一端直径小于泄压通孔直径，另一端直径大于泄压通孔直径且该端位于泄压仓内；橡胶封堵与橡胶隔膜通过连杆连接在一起。

3、根据权利要求1或2所述的可采用非承压水箱的热水器系统，其特征是：所述的混合出水管设有多根，与之相对应混水阀设有多个，各混合出水管一一对应连接各混水阀的混合出水接口；所述热水管上也相应连接有多根热水分管，所述冷水顶水管上相应连接有多根顶水分管；一根热水分管、一根顶水分管通过一个水路控制器与一个混水阀的热水进水接口、顶水出水接口连接；所述水路控制器包括壳体，壳体上设有冷水进口、冷水出口、热水进口、热水出口；壳体内设有与冷水进口、冷水出口连通的冷水仓，与热水进口连通的热水仓，与热水出口连通的过渡仓；冷水仓与过渡仓之间通过球面状的橡胶隔膜隔离且球面凹陷形成的开口朝向过渡仓；过渡仓与热水仓之间设有隔板，隔板上设有热水通孔，该热水通孔与一橡胶封堵配合；所述橡胶封堵一端直径小于热水通孔直径，另一端直径大于热水通孔直径且该端位于热水仓内；橡胶封堵与橡胶隔膜通过连杆连接在一起。

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