CN2743756Y - 敞开式贮水热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种结构简单、使用方便、安全、可靠、可延长水箱寿命的敞开式贮水热水器，包括水箱、致热元件、热水管、出水阀、溢水管、自来水管和供水管，其中供水管向水箱供应冷水、热水管从水箱内引出热水，其特征在于出水阀的进水口接有连管，连管与热水管出口之间接有防止连管内的水流向热水管的控制阀门，连管与自来水管之间接有水控膨胀装置，连管与供水管之间接有常闭的供水阀门；供水管与溢水管之间接有常开的溢水阀门；自来水管的通道上设有常闭的进水阀门；所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。

Description

敞开式贮水热水器

技术领域

本实用新型涉及一种热水器，特别是一种敞开式贮水热水器。

背景技术

现有的家庭或宾馆客房用的封闭式贮水热水器供水系统中，包括水箱、供水冷水管、安全减压阀、出水热水管和出水阀，其中供水冷水管连接水箱与自来水管、出水热水管连接水箱与出水阀，水箱内盛有热水，该热水是致热元件(如电热管、电磁场涡流发热体——利用电磁灶的原理、微波发生器——利用微波炉的原理对水进行加热、热泵式制热系统——制冷系统的逆向工作从空气中吸收热能、太阳能集热器)加热升温而得；常态时，自来水管、水箱、出水热水管、出水阀(或混水阀)构成一个封闭体，出水热水管可与多个出水阀(或混水阀)相接以实现中央水控；使用时打开出水阀(或混水阀)，水箱中的热水在自来水管内的水压作用下将水经出水阀压出；国家标准规定封闭式电热水器水箱的额定工作压力为0.6MPa(为我国自来水最高静水压)，安全减压阀设定的动作压力一般为0.7MPa，但当热水器加热时，因水温的升高造成水箱内压增大直到安全减压阀打开泄压，所以，封闭式热水器的水箱实际上长期工作在0.7MPa的高压下；因此，这种封闭式热水器的虽然可实现远距离中央水控，但是，因为水箱长期承受高水压，水箱用材料较厚，成本高，金属水箱在高温高压作用下极易被锈蚀，从而缩短了其寿命，而当泄压阀失灵时会发生爆炸，从而造成危险，所以，现有的这种热水器的缺点是水箱寿命短、安全性差。而现有的敞开式热水器成本低、寿命长，但不能实现中央供水。鉴于现有热水器存在的上述问题，在2001年5月2日公告的中国专利公告CN2428724Y中，公开了一种“阀控型的低压封闭胆体电热水器”，该电热水器的胆体底壁上分别设置进水接口、出水接口及排污接口，在进水接口串连设置一个电磁阀和一个压力开关，在出水接口外设一个单向阀和电磁阀，胆体内设一个溢流管，排污接口设置一个电磁阀，通过控制电磁阀的开关状态，保证胆体始终能与大气连通，从而实现胆体在低压状态下工作，实际上是一种电磁阀控型的敞开式热水器；这种电热水器使用了多个电磁切换阀实现胆体与进、出水口、大气之间的切换(其切换动力为电磁铁)，其缺点是：结构复杂、停电时不能使用热水、水中带杂质时其可靠性低，而且成本高。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有封闭式贮水热水器的供水系统中存在的水箱成本高、寿命短、安全性差的问题或者是现有敞开式热水器中存在的不能实现中央供水的问题，而提供一种结构简单、使用方便、安全、可靠、可延长水箱寿命的敞开式贮水热水器。

技术方案：

本实用新型的目的是这种实现的：一种敞开式贮水热水器，包括水箱、致热元件、热水管、出水阀、溢水管、自来水管和供水管，其中供水管向水箱供应冷水、热水管从水箱内引出热水，其特征在于出水阀的进水口接有连管，连管与热水管出口之间接有防止连管内的水流向热水管的控制阀门，连管与自来水管之间接有水控膨胀装置，连管与供水管之间接有常闭的供水阀门；供水管与溢水管之间接有常开的溢水阀门；自来水管的通道上设有常闭的进水阀门；所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述进水阀门、供水阀门和溢水阀门集成在同一个切换阀内。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述控制阀门是一个从热水管流向连管的单向阀。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述控制阀门是一个常闭的截止阀，该截止阀受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。而且，该截止阀与上述供水阀门同步动作。当然该截止阀门也可以集成在上述切换阀内。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述出水阀是一个混水阀，所述连管接混水阀的冷水进口，所述热水管的出口接混水阀的热水进口，混水阀内的热水阀门即为所述控制阀门。实际上，现有的混水阀是将控制阀门与出水阀集成在一起的其中一种结构。

使用热水时，打开出水阀，热水器进入使用状态，水控膨胀装置内的压力下降，水控膨胀装置收缩，膨胀壁在复位力作用下向内移动，在膨胀壁移动的过程中带动进水阀门、溢水阀门、供水阀门进入工作状态，即进水阀门打开、溢水阀门关闭、供水阀门打开(如果控制阀门是截止阀时，则同时打开截止阀)，自来水管内的水经水控膨胀装置、连管、供水阀门、供水管进入水箱，使水箱内的热水经热水管、控制阀门后与来自连管的冷水会合后经出水阀流出，当然，除非出水阀为混水阀，否则，经连管直接流入出水阀的冷水的流量不能太大，不然的话，水箱内的热水不能流出；不使用热水时，关闭出水阀，水控膨胀装置内的水压上升使其膨胀壁向外移动，供水阀门、溢水阀门、控制阀门和进水阀门复位，即供水阀门关闭、溢水阀门打开、控制阀门关闭、进水阀门关闭，此时水控膨胀装置内的水被封闭，且受到水控膨胀装置复位力的作用而保持有一定的内压力，热水器进入待机状态——常态，水箱内的空间通过溢水阀门与溢水管相通，使水箱与大气相通而处于敞开式状态。实际上，当本实用新型所述的敞开式贮水热水器处于使用状态时，在水控膨胀装置与其内的水压作用下，进水阀门的开口随水控膨胀装置膨胀壁的位置而改变，而且，这种改变正好对水控装置——也是对处于出水状态中的水箱起到恒压减压的作用，其恒压减压值只要正确设定水控装置的膨胀壁正压受力面积与其复位力的比例即可，与设计一般的恒压减压阀的原理相同，在此不作多述。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述连管上还接有常闭的泄水阀门，该泄水阀门受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。如果热水器从使用状态进入待机状态的过程中，因供水阀门或进水阀门被杂质卡住，则水控膨胀装置内压继续增大，膨胀壁控制泄水阀门打开向外泄水以保护水箱。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述泄水阀门是一个快开延时关闭阀门。如果热水器从使用状态进入待机状态的过程中，因供水阀门或进水阀门被杂质卡住，则水控膨胀装置内压继续增大，膨胀壁控制泄水阀门打开一段时间，使热水器自动进入短时的使用状态，即供水阀门和进水阀门重新打开而将杂质冲走。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门的动作过程如下：水控膨胀装置从体积最小向体积最大方向膨胀时，在膨胀壁带动下进水阀门进入微开状态、关闭供水阀门、打开溢水阀门、完全关闭进水阀门；水控膨胀装置从体积最大向体积最小方向收缩时，在膨胀壁带动下进水阀门先进入微开状态、关闭溢水阀门、打开供水阀门、完全打开进水阀门。进水阀门处于微开状态时的进水量小于出水阀打开时的出水量，以保证在刚打开出水阀、膨胀壁向内移动但溢水阀门和供水阀门还未完全从常态进入工作状态前，水控膨胀装置可继续收缩直到使溢水阀门和供水阀门能顺利进入工作状态。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述水控膨胀装置由阀体和膨胀壁构成，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧使膨胀壁受到向内的压力。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述膨胀壁是一个活塞，该活塞与阀体内腔之间设有密封圈。密封圈的截面为“U”形，而且开口向阀体内腔。

所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门靠复位弹簧返回常态。水控膨胀装置的膨胀壁与复位弹簧共同对供水阀门、溢水阀门和进水阀门实现控制。

本实用新型所述的水控膨胀装置可以是现有技术，在1995年10月4日公开的中国专利公告CN2209380Y中也公开了一种“波纹管式膨胀器”，实际上为一个膨胀装置；其中本实用新型所述的膨胀壁是指水控膨胀装置的其中一壁，该壁运动时使水控膨胀装置的容积产生变化。

有益效果：

由于采用了本实用新型所述的技术方案，所述敞开式贮水热水器在出水阀关闭时，水箱与大气相通而与自来水箱不通，只在其出水时，水箱才与自来水管相通，水箱承受的是远小于0.7Mpa的动态水压，而且这个动态水压还可以受到恒压减压，所以，水箱由原来的长期承压工作制变为短时承压工作制，而且该承压值低，可以降低水箱的耐压标准，从而降低水箱壁厚而节省成本和资源，水箱不用长期工作在高压状态，不易被锈蚀，延长水箱的使用寿命，提高其安全性能；这种热水器的水控膨胀装置虽然在不出水时为敞开式状态，但同样可以实现中央供水，所以，不但寿命长、安全，而且使用方便、结构简单。而且，本实用新型中的部分方案可以在水质极差的情况下使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型所述敞开式贮水热水器的实施例一的结构示意图。

图2是图1实施例中水控膨胀装置的内部结构放大示意图。

图3是图2中的水控膨胀装置另一状态时的示意图。

图4是图2中切换阀内定片的外观放大图。

图5是图2中切换阀内动片的外观放大图。

图6是本实用新型所述敞开式贮水热水器的实施例二的结构示意图。

图7是本实用新型所述敞开式贮水热水器的实施例三的结构示意图。

图8是图2中切换阀内定片的另一结构的外观放大图。

图中标记说明：91、水箱，911、热水管，921、出水管，92、混水阀901、连管，84、泄水阀门，811、自来水管，81、进水阀门，90、水控膨胀装置，83、溢水阀门，831、溢水管，821、供水管，82、供水阀门；701、单向阻尼阀，7、阻尼座，72、动力弹簧，71、阻尼杆，711、缺口，63、弹簧座，62、弹簧，33、顶杆，2、支架，34、压力弹簧，3、活塞，1、阀体，32、前部，10、膨胀腔，11、出水孔，13、接口，12、进水孔，5、阻水块，51、回位弹簧，14、导向限位块，41、切换杆，4、切换阀，311、压头，65、支管，312、滑行面，31、控制杆，61、开关杆，64、泄水管；48、定片，482、481、483、484、485、孔；49、动片，491、供水槽，492、进水槽；910、单向阀，920、出水阀，9011、连接处，9100、截止阀，99、热水管；4580、孔，4581、漏水槽。

具体实施方式：

实施例一，图1是本实用新型所述敞开式贮水热水器的实施例一的结构示意图。结合图1、图2、图3、图4和图5可见，所述敞开式贮水热水器，包括水箱91、致热元件(图中未画出)、热水管911、混水阀92、溢水管831、自来水管811和供水管821，用混水阀92内的热水阀门作为热水管911与出水管921之间的控制阀门，混水阀92的热水进口接热水管911、冷水进口接连管901，连管901与自来水管811之间接水控膨胀装置90，连管901与供水管821之间接常闭的供水阀门82；供水管821与溢水管831之间接常开的溢水阀门83；自来水管的通道上设有常闭的进水阀门81。水控膨胀装置90的内部结构图如图2所示，由阀体1和作为膨胀壁的活塞3构成，阀体内腔与活塞之间构成膨胀腔10，阀体的出水孔11接连管901，进水阀门接在接口13与自来水管之间，膨胀腔10通过支管65接有泄水阀门84，泄水阀门的开关杆61伸入阻尼装置的阻尼杆71的缺口711内。

图1中的供水阀门82、溢水阀门83和进水阀门81集成在图2中的切换阀4内，切换阀4设有复位弹簧(图中未画出)使其返回常态；图4所示切换阀的定片48中的孔481接图1中的供水管821、孔482接图1中的溢水管831、孔483接图1中的连管901、孔484接图2中的膨胀腔10、孔485接图1中的自来水管811；图5中的切换阀动片49面向定片48一侧设有进水槽492和供水槽491，定片中的进水槽492与动片中的孔484和485构成进水阀门、供水槽491与动片中的孔481和482构成溢水阀门、供水槽491与动片中的孔481和孔483构成供水阀门。

使用热水时，打开混水阀92，热水器进入使用状态，膨胀腔10内的水在压力弹簧34和活塞3的作用下经出水孔11、连管901、混水阀92的冷水进口、出水管921流出，同时，与活塞相连的控制杆31下移(图2)，压头311克服切换阀4的切换杆41上的回位弹簧的力而将切换阀切换到工作状态(结合图4和图5时，相对于图5中的动片49顺时针转动使供水槽491跨在孔481和483之间、进水槽492跨在孔484和485之间)，切换杆41端部的滚轮压在控制杆的滑行面312上(图3所示)，此时，因阻水块5位于进水孔12处，经自来水管、进水阀门进入进水孔12内的水只能经阻水块5与进水孔12开口处之间的微小间隙进入膨胀腔10内，其流量很小(即本实施例中用阻水块5与进水孔12之间的关系实现进水阀门的微开状态)，水控膨胀装置收缩，膨胀壁在复位力作用下继续向下移动直到控制杆前部32将阻水块5推向下，阻水块5与进水孔12之间的开口增大，水控膨胀装置进入恒压减压状态，如图3所示，热水器内的水路分为冷水支路和热水支路，其中冷水支路为：自来水管811、膨胀腔10、出水孔11、连管901、混水阀92的冷水进口，而热水支路为：连管901、定片的孔483、动片的供水槽491、定片的孔481、供水管821、水箱91、热水管911、混水阀92的热水进口，冷、热水支路在混水阀内混合后经出水管921流出；不使用热水时，关闭混水阀92，膨胀腔10内的水压上升使活塞3向上移动，控制杆的前部32与阻水块5分离，阻水块5在回位弹簧51的作用下重新将进水孔12挡住，此时，进水孔内的水经阻水块与进水孔之间的微小间隙向膨胀腔10内供水，使活塞3得以继续向上移动，切换杆41前端的滚轮从控制杆上的滑行面312上滑落并在其复位弹簧作用下向常态方向复位，直到返回图2所示状态，结合图4和图5，此时只有动片上的供水槽491跨在孔481和482之间使供水管821与溢水管831连通；但是当切换阀4复位过程中，有杂质卡在定片的孔483与动片的供水槽491之间时，切换杆41不能复位，溢水管与供水管之间还不相通，膨胀腔10内的水压继续增大，活塞3在图2基础上继续向上移动，直到与活塞3相连的顶杆33将阻尼杆71向上顶到开关杆61越过开关杆61与稳定弹簧62构成的稳定临界线，稳定弹簧将开关杆61推向使泄水阀门84打开的状态后，膨胀腔内的水经泄水阀门84、泄水管64流出，活塞3向下移动，因此时阻尼杆虽然有动力弹簧72的复作用，但，因阻尼座7上的单向阻尼阀701的作用，阻尼杆71只能缓慢向下移动而不能马上将开关杆61复位，也即泄水阀门84能延时一段时间后才被关闭，在这段延时时间内，活塞重新控制切换阀进入工作状态，将卡在孔483与供水槽491之间的杂质冲走。图1所示结构，只需并接多个混水阀即可实现中央供水。

实施例一中，如果将混水阀改为电动混水阀，并且在热水管911的通道上加设流向电动混水阀方向的单向阀，则可在出水管921上连接多个出水阀，实现中央供水。

实施例一中，如果水控膨胀装置内不设置阻水块5，则进水阀门的微开状态可用图8所示结构的定片，在定片的孔4580上开设漏水槽4581，孔4580接自来水管，而且此时孔4580与图4所示的孔485的位置不同；在进水槽跨在漏水槽处时，进水阀门处在微开状态。

实施例二，图6是本实用新型所述敞开式贮水热水器的实施例二的结构示意图。本实施例与实施例一的不同之处只在于，将实施例一中的混水阀改为水龙头式的出水阀920，在出水阀920与热水管99之间改用单向阀910作为控制阀门，而且连管与出水阀之间的连接处9011改用较小的管径。

实施例三，图7是本实用新型所述敞开式贮水热水器的实施例三的结构示意图。与实施例二的不同之处只在于将其单向阀改为常闭的截止阀9100作为控制阀门，截止阀9100受水控膨胀装置内的膨胀壁控制。其工作原理与上述实施例大同小异，在此不作多述。

Claims (10)

1、一种敞开式贮水热水器，包括水箱、致热元件、热水管、出水阀、溢水管、自来水管和供水管，其中供水管向水箱供应冷水、热水管从水箱内引出热水，其特征在于出水阀的进水口接有连管，连管与热水管出口之间接有防止连管内的水流向热水管的控制阀门，连管与自来水管之间接有水控膨胀装置，连管与供水管之间接有常闭的供水阀门；供水管与溢水管之间接有常开的溢水阀门；自来水管的通道上设有常闭的进水阀门；所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。

2、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述进水阀门、供水阀门和溢水阀门集成在同一个切换阀内。

3、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述控制阀门是一个从热水管流向连管的单向阀。

4、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述控制阀门是一个常闭的截止阀，该截止阀受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。

5、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述出水阀是一个混水阀，所述连管接混水阀的冷水进口，所述热水管的出口接混水阀的热水进口，混水阀内的热水阀门即为所述控制阀门。

6、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述连管上还接有常闭的泄水阀门，该泄水阀门受所述水控膨胀装置的膨胀壁控制。

7、根据权利要求6所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述泄水阀门是一个快开延时关闭阀门。

8、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门的动作过程如下：水控膨胀装置从体积最小向体积最大方向膨胀时，在膨胀壁带动下进水阀门进入微开状态、关闭供水阀门、打开溢水阀门、完全关闭进水阀门；水控膨胀装置从体积最大向体积最小方向收缩时，在膨胀壁带动下进水阀门先进入微开状态、关闭溢水阀门、打开供水阀门、完全打开进水阀门。

9、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述水控膨胀装置由阀体和活塞构成，活塞与阀体之间设有压力弹簧使活塞受到向内的压力。

10、根据权利要求1所述敞开式贮水热水器，其特征在于所述供水阀门、溢水阀门和进水阀门靠复位弹簧返回常态。

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