CN201522086U - 带储水功能的稳压型电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带储水功能的稳压型电热水器，包含进水口，第一加热管，第一水位传感器，出水口，电源，温度传感器，电热水器底部的压力式水位传感器，顶部的第一压力传感器和通气孔，出水口处的流量传感器，连接到流量传感器的增压泵、储压器、第二单向阀；控制芯片，连接第一水位传感器、温度传感器、压力式水位传感器、第一压力传感器、流量传感器、第二压力传感器，接收各传感器所检测到的信号；并连接第一控制继电器和第三控制继电器以控制第一加热管和增压泵的工作/停止状态。

Description

带储水功能的稳压型电热水器

技术领域

本实用新型涉及一种电热水器，尤其涉及一种带储水功能的稳压型电热水器。

背景技术

现有的电热水器尽管有多种加热技术，但是必须在一定的水压下才能正常使用，如果水压不足就无法满足淋浴等用水需要。

专利号为ZL01215107.6的实用新型专利揭露了一种增压热水器，其采用的技术方案是在进水水道内加入一个水泵，使得水压和水流量增加。此专利技术的优点是增加了水流量，提高了沐浴质量。但是此技术存在缺点：如果进水压力不稳定，在水压高的时候，水泵也工作，使得水压过高，同时浪费水泵所需要的电能。而在水压低的时候，水泵从供水管中抽水，会对供水端产生负压，影响其他居民的用水。尤其是在水压本来就低的情况下，其他居民家中的水压就更低了，所以国家是不允许使用直接连接在水管上的增压泵的。

因此，电热水器技术领域存在着这样的需求：发明一种稳压型电热水器，解决城市中老旧小区供水系统老化，水压不足，水流过小，不能满足家庭淋浴和生活用水的问题，同时适用于小城市及乡村，供水压力不稳定，经常断水的地区。

发明内容

为满足如上需求，本实用新型提供了一种带储水功能的稳压型电热水器，其采用的技术方案如下：

一种带储水功能的稳压型电热水器，包含进水口、第一加热管、设置于该第一加热管上方的第一水位传感器、出水口，电源，其特征在于，还包含：

温度传感器，设置于电热水器中，检测当前水温；

压力式水位传感器，设置于电热水器底部；

第一压力传感器，设置于电热水器顶部；

通气孔，设置于该电热水器顶部；

流量传感器，设置于出水口处；

增压泵，通过第一单向阀连接到流量传感器；

储压器，下部为水，上部为空气，上部设置第二压力传感器，下部连接到流量传感器；

第二单向阀，连接到流量传感器；

控制芯片，连接第一水位传感器、温度传感器、压力式水位传感器、第一压力传感器、流量传感器、第二压力传感器，接收各传感器所检测到的信号；控制芯片还连接第一控制继电器和第三控制继电器，第一控制继电器控制第一加热管的工作/停止状态，第三控制继电器控制增压泵的工作/停止状态。

本实用新型的优点是：

1.稳压，不管进入水流条件如何，出水的压力和水量恒定。

2.带有储水功能，使得即使在停水时也有水可用。

3.可以选择性使用增压、自动调节是否增压、不增压三种工作模式，适合不同进水条件，更节约电能。

4.热水器在增压情况下不会对供水管产生抽水效应。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式的详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。

图1为本实用新型的机械结构示意图；

图2为本实用新型的电路连接示意图。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的特征，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的保护范围加以限制。

如图1所示，为本实用新型的机械结构示意图。本实用新型的带储水功能的稳压型电热水器壳体的内部结构包含：进水口101和进水阀门102，水经进水阀门102进入电热水器；电热水器内具有主加热管103和副加热管104；主加热管103上方连接一个第一水位传感器105，副加热管104的上方连接一个第二水位传感器106，在主加热器103和副加热器104的中间位置设置一个温度传感器107，电热水器底部设置一个压力式水位传感器108。电热水器顶部设置一个第一压力传感器109和通气孔110。在电热水器的出水口111处设置流量传感器112，增压泵113通过第一单向阀114连接到流量传感器112。储压器115的下部设置释压阀116，储压器115的下部、释压阀116以及第二单向阀117分别连接到流量传感器112；储压器115的下部为水，上部为空气，中间是可以滑动的隔板。在上部的空气部分设置压力表118和第二压力传感器119，在储压器115靠近顶部的位置设置充气口120。

请见图2，为本实用新型实施例控制部分的示意图。控制芯片121是电热水器的自动控制中心。它连接第一水位传感器105、第二水位传感器106、温度传感器107、压力式水位传感器108、第一压力传感器109、流量传感器112、第二压力传感器119，接收如上各个传感器的信号；控制芯片121还连接第一控制继电器122、第二控制继电器123以及第三控制继电器124，以分别控制主加热管103、副加热管104和增压泵113，以控制增压泵和加热管的工作；控制芯片121还连接整流器125，用来将220V交流电转换为12V直流电，为控制芯片121和增压泵113提供电源。

增压泵113和储压器115是本实用新型电热水器的主要增压装置。当有用水需求时，储压器115上部的空气压力推动隔板向下移动，储压器下部的水经由流量传感器112流出出水口111的水龙头，同时空气压力降低。当储压器115内空气压力降到一定值U1时，比如第二压力传感器119检测到的U1为0.18Mph，继续持续供水的情况下，控制芯片121通过第三控制继电器124来控制增压泵113开始工作，提供增压功能。此时，水的压力上升推动隔板往上移动，压缩上面的空气直到水和空气的压力一致，为U2。在此先假定U2为0.4Mph。当用水需求停止后(流量传感器112测得的流量为0时)，增压泵停止工作。这时储压器里面的压力还是保持在U2，因为跟储压器相连的管道都封住了，压力没有办法释放。这时如果有小量的用水需求，储压器里面的空气压力就会推动隔板往下移动，储压器下面的水直接流到龙头，同时空气压力降低。当储压器内空气压力降到U1时，增压泵再次启动对它进行增压。所以只要用水需求在一定量内，就不需要启动增压泵。

在本实用新型的其中一个实施例中，增压泵113以12V直流电驱动，输出压力在0.4Mpa左右。而在小容量供水的时候，例如供水量小于1.5L时，储压器115提供增压功能。1.5L供水量只是一个例子，可以通过调整储压器的容量改变这个值。储压器115也有稳定出水压力的功能，防止水压的急剧变化。

储压器115的压力一般保持在0.15-0.4Mpa。如果压力过小，可以通过充气口120对其充气，使压力回复到正常压力范围。

如上所述的储压器115的构造只是本实用新型的其中一个实施例，储压器115可以有多种构造形式。例如：将空气密封在一个橡胶袋中，橡胶袋外面设置一个密封的容器。同期中装水。当橡胶袋外面水的压力增大时就会压缩橡胶袋，空气压力增大。当水压变小时，空气膨胀把水从储压器里面压出来。由此来提供压力和稳定输出压力。

压力表118指示储压器115内的压力。

释压阀门116用于防止管内压力过大，例如在压力大于0.45Mpa的时候，释压阀门116开启，释放过高的压力到正常的范围。

第一单向阀114和第二单向阀117允许水向一个方向流过，阻止水向相反的方向流动。当供水压力稳定时，增压泵113不工作，这时热水器内部的水通过第二单向阀117流到出水口111。在增压泵113工作的情况下，增压泵113出来的水通过第一单向阀114流到出水口111，第二单向阀117则阻止水倒流回热水器。如果本实用新型不设置第二单向阀117，在增压泵113不工作的情况下，水要流过增压泵113和第一单向阀114才能到出水口111，这样就增加了水的阻力，影响出水的压力和流量。

通气孔110可以防止负压的出现。当流入的水量比较小，用水需求比较大的时候，通气孔打开让空气进入，防止了出现负压、对供水管产生抽水效应。当停止用水后，供水端会继续进水，直到把热水器加满，此时通气孔110就会关闭。

根据供水状态的不同，本实用新型的电热水器有如下三种不同的工作方式：

1.正常水压的情况下：当流经进水口101的水压在正常范围时，也就是不需要加压即可满足所需。例如压力范围为：大于0.1Mph时，第一压力传感器109测得水压的值，并将水压值传送到控制芯片121，控制芯片121判断当前水压是否处于正常压力范围内，若是，则通过第三控制继电器124控制增压泵不工作；此时，本实用新型作为普通电热水器对水进行加热后可用于淋浴或生活用水。

2.水压过低的情况下：若当前水压小于正常压力范围U1，则通过第三控制继电器124控制增压泵工作；增压装置开始运作，使出水压力符合需求，例如出水压力保持在0.15-0.4Mpa。当没有用水需求(流量传感器112测得的数据为0)，储压器压力在U2以上(第二压力传感器119测得)时，增压泵停止工作。当小量用水需求时，(流量传感器112测得的数据为很小，例如小于1.5L)储压器为小量用水提供压力，储压器115上部的空气压力推动隔板向下移动，储压器下部的水经由流量传感器112流出出水口111的水龙头，同时空气压力降低。增压泵不必工作。直到储压器115内空气压力降到一定值U1时，比如流量传感器112检测到的U1为0.18Mph，继续持续供水的情况下，控制芯片121才通过第三控制继电器124来控制增压泵113开始工作，提供增压功能。

3.在停水的情况下：第一压力传感器109测得水压的值为0，并将水压值传送到控制芯片121，控制芯片121判断无水流从进水管101进入，控制芯片121通过第三控制继电器124来控制增压泵113将电热水器里的水抽出来，经出水口111为家庭提供用水，家庭可以根据人口和用水情况，选择不同容量的热水器。

在本实用新型中，主加热管103和副加热管104的工作与停止是由控制芯片121通过第一控制继电器122和第二控制继电器123来控制的。

当水位高于第一水位传感器105时，控制芯片121控制主加热管103和副加热管104同时工作，对热水器里的水加热，直到控制芯片121接收到温度传感器107所检测到的温度达到设定的温度时，控制芯片121才控制主加热管103和副加热管104停止。

当水位低于第一水位传感器105并且高于第二水位传感器106时，控制芯片121控制主加热管103停止工作，控制副加热管104工作，直到控制芯片121接收到温度传感器107所检测到的温度达到设定的温度时，控制芯片121才控制副加热管104停止。

当水位低于第二水位传感器106时，控制芯片121控制主加热管103和副加热管104同时停止。

在本实用新型的其中一个实施例中，本实用新型的电热水器在增压模式方面可以选择不同的工作模式：

设置加压开关模式选择，设置为具有如下三个选择：关、自动模式、持续加压。

(1)关模式：当选择“关”加压开关的时候，即通过控制芯片121关闭了该热水器的增压功能，就是一个普通的电热水器。本模式适合于当使用者认为供水压力足够且稳定的时候。

(2)自动模式：当选择“自动模式”时，控制芯片121根据当前供水压力和用水需求来控制增压泵113的工作。此自动模式适应于供水水压不稳定的地区，即有时候水压足够，用水高峰时水压偏低的情况。详细如下：

首先，控制芯片121接收第一压力传感器109和第二压力传感器119所检测到的压力值。我们这里称为P1和P2。控制芯片121根据P1、P2和流量传感器112所检测到的用水需求来控制增压泵113的工作。

当P1大于预设的压力时，例如P1＞0.1Mpa时，控制芯片121判断此时供水压力足够一般需求，则通过第三控制继电器124来使增压泵113停止工作。

当P1和P2小于一定的压力范围时，例如当P1＜0.1Mpa且P2＜0.18Mpa，且流量传感器112所检测的流量不为0时，控制芯片121判断此时有用水需求但是水压不足，则通过第三控制继电器124来开启增压泵113。在本实用新型的实施例中，P2始终保持一定的压力，例如最低保持在0.18Mph。原因是：在断水的情况下，供水压力为零。P2提供一个初始压力，让水流过流量传感器112，使得控制芯片121得到信号：有用水需求。

当P2大于一定的压力值U2，例如P2＞0.35Mpa时，且流量传感器112所检测的流量为0时，控制芯片判断此时没有用水需求，则通过第三控制继电器124来使得增压泵113停止工作。

(3)持续增压模式：当选择“持续加压”模式时，只要流量传感器112所检测的流量不为0，或者第二压力传感器119检测到的P2＜U1(例如U1为0.18Mph)时，控制芯片121则判断此时有用水需求，就会通过第三控制继电器124来启动增压泵113工作。而当流量传感器112感应到的流量为零，并且P2＞U2(例如U2为0.35Mph)时，增压泵停止工作。

在持续增压模式时，不需要检测供水压力，只要有用水需求增压装置就会工作。此模式适应于水压保持非常低的值，或者经常断水的情况。

在本实用新型的另一个实施例中，电热水器的控制面板上设置加热模式按钮来控制主加热管103、副加热管104的工作或停止。详细如下：

开模式：控制芯片121根据温度传感器107测定的水温和控制面板设定的温度来控制加热装置。当温度传感器107测定的水温低于设定值时，控制芯片121通过第一控制继电器122和/或第二控制继电器123来使得主加热管103和/或副加热管104工作，直到水温达到设定值。同时水位开关也会决定加热管的工作状态，若水位低于第一水位传感器105，主加热管就不会工作，水位低于第二水位传感器106时，两个加热管都不会工作。

关模式：控制芯片121关闭第一控制继电器122和第二控制继电器123，此时不管温度传感器107测定的水温如何，主加热管103和副加热管104均为停止。

关模式适用于：例如用水高峰的时候，自来水龙头的水压不够，水流量很小，这时候就可以使用电热水器里的水来洗脸，刷牙。把热水器的加压开关设于持续加压或自动模式，出水口111就会有水压和水流量足够而稳定的水流。就算是在断水的情况下，也足够一家人洗漱等正常用水。

在本发明的另一个实施例中，设置强制增压选择，强制增压开关直接连接到直流电源和增压泵113，当选择强制增压时，直流电源直接连接到增压泵113使其工作。

在强制增压情况下，增压泵是一直工作的，直到把强制增压开关关闭。本模式适合于用于检查增压泵113的工作状态是否正常，或者在控制芯片121对如上所述的各种逻辑判断错误时，使得增压泵113的不能正常启动工作的时候使用，以便暂时为电热水器提供增压功能。

应当理解的是，上述对实施例的详细说明仅为了理解本实用新型，对本领域普通技术人员而言，可以根据上述说明加以改进或变换，只要是达到此目的的所有改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种带储水功能的稳压型电热水器，包含进水口、第一加热管、设置于该第一加热管上方的第一水位传感器、出水口，电源，其特征在于，还包含：

温度传感器，设置于该电热水器中，检测当前水温；

压力式水位传感器，设置于该电热水器底部；

第一压力传感器，设置于该电热水器顶部；

通气孔，设置于该电热水器顶部；

流量传感器，设置于该出水口处；

增压泵，通过第一单向阀连接到该流量传感器；

储压器，下部为水，上部为空气，上部设置第二压力传感器，下部连接到该流量传感器；

第二单向阀，连接到该流量传感器；

控制芯片，连接该第一水位传感器、该温度传感器、该压力式水位传感器、该第一压力传感器、该流量传感器、该第二压力传感器，接收各传感器所检测到的信号；该控制芯片还连接第一控制继电器和第三控制继电器，该第一控制继电器控制该第一加热管的工作/停止状态，该第三控制继电器控制该增压泵的工作/停止状态。

2.根据权利要求1所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

第二加热管；

第二水位传感器，设置于该第二加热管上方，与该控制芯片相连接；

第二控制继电器，一端与该控制芯片相连接，另一端与该第二加热管连接。

3.根据权利要求1所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

压力表，设置于该储压器上部的空气部分。

4.根据权利要求2所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

压力表，设置于该储压器上部的空气部分。

5.根据权利要求1所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

充气口，设置于该储压器的空气部分靠近顶部的位置。

6.根据权利要求2所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

充气口，设置于该储压器的空气部分靠近顶部的位置。

7.根据权利要求3所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

充气口，设置于该储压器的空气部分靠近顶部的位置。

8.根据权利要求4所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

充气口，设置于该储压器的空气部分靠近顶部的位置。

9.根据权利要求8所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，还包含：

释压阀，设置于该储压器的下部。

10.根据权利要求9所述的带储水功能的稳压型电热水器，其特征在于，该电源包含整流器，输入端为220V交流电，输出端为12V直流电，连接该控制芯片。

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