专利名称：无静压电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电热水器，特别是一种家庭或宾馆使用的无静压电热水器。
背景技术：
现有的家庭或宾馆客房用的电热水器分为封闭式和出口敞开式两种；其中封闭式电热水器包括水箱、温控元件、减压阀、伸入水箱内的电热元件、与水箱相通的进水管和出水管，水箱为一个只与进、出水管相通的封闭体，进水管与自来水管长期相通，出水管与混水阀的热水进入口相接，其中混水阀的冷水进入口与自来水管相接，出水管可与多个混水阀相接以实现中央供水；使用时打开混水阀，水箱中的热水在自来水管内的水压作用下经对应的混水阀排出；这种封闭式电热水器的优点是可实现远距离中央供水，但缺点是寿命短、安全性差，原因是水箱长期承受高水压，金属水箱和电热元件在高温高压作用下极易被锈蚀，从而缩短了其寿命，而一旦减压阀失灵就会发生爆炸，造成危险。而出口敞开式电热水器由贮水箱、发热体、温控器和进、出水管构成，进水管一端与贮水箱相通另一端与自来水管相接，出水管一端与水箱相通另一端接专用混水阀，其中专用混水阀的冷水进入口与自来水管相接；在1992年7月22日公开的中国专利CN2110826U中就公开了一种“出口敞开式电热水器”，这种专用混水阀只能关闭从自来水管方向的通道，而不能关闭与出水管相接的通道，保证水箱长期与大气相通，当使用时打开进水管上的阀门，自来水经进水管进入贮水箱内，贮水箱内的水靠自来水的水压经出水管流出，不使用时进水管上的阀门关闭，但出水管还是与大气相通的，这时因进水管通道上的阀门已关闭而出水管又与大气相通，即使贮水箱内的温控器失控，发热体长期通电，也不会发生爆炸，所以，与封闭式电热水器相比，出口敞开式电热水器相对较为安全而且寿命长；但缺点是难以实现远距离中央供水，例如，当电热水器安装在卫生间时，厨房如果要使用热水，就必须跑到卫生间将安装在进水通道上的阀门打开，用完后还需跑回卫生间将阀门关闭，使用十分不方便；在1992年2月12日公开的中国专利公告CN2096026U中，公开了一种“内藏调节阀的贮水式电热水器”，该专利申请中的背景技术对现有的出口敞开式电热水器作了较为详细的说明，在此不再多述。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有电热水器中存在的要么使用方便、可以实现中央供水，但是寿命短、安全性差；要么寿命长、安全性高，但是使用不方便、不能实现中央供水的问题，而提供一种结构合理、使用方便、安全、寿命长且可实现中央供水的无静压电热水器。
技术方案实现本实用新型的目的技术方案是一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、温控器、控制器、进水管和出水管，其中进水管外端与自来水管相接，出水管外端与混水阀相接，其特征在于水箱与进水管间设有进水电控阀门；水箱与出水管间设有出水电控阀门；溢水管与水箱相通，而且溢水管的通道上设有溢水电控阀门，溢水管的溢水点接近或高于水箱的顶部，以防止溢水电控阀门打开时经溢水管流出的水太多而造成浪费；溢水点的定义如下溢水电控阀门打开时，水箱内位于溢水管的溢水点以上的水经溢水管向外溢出，而位于溢水管的溢水点以下的水不能溢出；出水管与进水管间设有水流检测电控阀门，在进水管、水流检测电控阀门、出水管间形成的水流检测通道上设有水流传感器。无静压电热水器处于常态(待机状态)时，进水电控阀门和出水电控阀门关闭，而溢水电控阀门和水流检测电控阀门打开，水箱经溢水电控阀门和溢水管与大气相通，水箱内没有受到自来水的静压力；用户打开混水阀时，自来水经进水管、水流检测阀门、出水管流向混水阀，也即水流检测通道上有水流动，水流传感器检测到水流后，向控制器发出信号，控制器将溢水电控阀门和水流检测电控阀门关闭，同时将进水电控阀门和出水电控阀门打开，电热水器进入使用状态，自来水经进水管、进水电控阀门、水箱、出水电控阀门、出水管流向混水阀；用户关闭混水阀后，水流检测通道上的水流停止，控制器通过水流传感器监测到水流停止后，将进水电控阀门和出水电控阀门关闭，而溢水电控阀门和水流检测电控阀门打开，使电热水器重新进入待机状态。
所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门为常闭阀门。
所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门和水流检测阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有双稳态的电控驱动机构而成。所述电控驱动机构的双稳态是指常态和使用状态。
所述的无静压电热水器，其特征在于所述连体装置构成的进水电控阀门和出水电控阀门为常闭阀门、溢水电控阀门和水流检测电控阀门为常开阀门。
所述无静压电热水器，其特征在于所述溢水管位于水箱外的一部分作为备用水箱，该备用水箱高于水箱顶部。
所述无静压电热水器，其特征在于所述备用水箱内设有水位传感器，位于水箱至备用水箱之间的溢水管段与出水管间设有放水电控阀门。如果控制器检测到备用水箱内的水位已达到水位传感器的高度，则当用户打开混水阀时，控制器关闭水流检测电控阀门打开放水电控阀门，使备用水箱内的水排到一定情度后，再关闭放水电控阀门，然后使电热水器进入使用状态。其作用是使备用水箱内的水不用流出电热水器外而造成浪费。
所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门、水流检测电控阀门和放水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，所述连体装置构成的进水电控阀门、出水电控阀门和放水电控阀门为常闭阀门，溢水电控阀门和水流检测阀门为常开阀门。其中电控驱动机构的三稳态是指常态、工作状态和放水状态三种稳定状态；常态时，进水电控阀门、出水电控阀门和放水电控阀门关闭，溢水电控阀门和水流检测阀门打开；工作状态时，进水电控阀门、出水电控阀门打开，放水电控阀门、溢水电控阀门和水流检测阀门关闭；放水状态时，进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门和水流检测阀门关闭，放水电控阀门打开。
所述无静压电热水器，其特征在于所述水箱下部设有排水电控阀门。
所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门为常闭阀门。
所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门、水流检测电控阀门和排水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，所述连体装置构成的进水电控阀门、出水电控阀门和排水电控阀门为常闭阀门，溢水电控阀门和水流检测电控阀门为常开阀门。其中电控驱动机构的三稳态是指常态、工作状态和排水状态三种稳定状态；常态时，进水电控阀门、出水电控阀门和排水电控阀门关闭，溢水电控阀门和水流检测阀门打开；工作状态时，进水电控阀门、出水电控阀门打开，排水电控阀门、溢水电控阀门和水流检测阀门关闭；排水状态时，进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门和水流检测阀门关闭，排水电控阀门打开。
有益效果由于采用了本实用新型所述的技术方案，电热水器在使用时，水箱处于封闭式状态，而水箱内的水流动，水箱所受内压远小于自来水水压，所以，可以实现中央供水，使用方便；而待机状态时(也即常态时)，水箱为敞开式状态，没有受到自来水静水压的作用，所受的内压极小，避免了现有电热水器中水箱长期处于高温高压的状态，延长了水箱的寿命，安全性得到提高，而且结构简单、合理，集封闭式和敞开式电热水器的优点于一身，而又克服了封闭式和敞开式电热水器的缺点。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述无静压电热水器的实施例一的内部结构示意图。
图2是
图1实施例中电控阀门的其中一种内部结构的放大图。
图3是图2所示的电控阀门处于使用状态时的示意图。
图4是图2所示的电控阀门处于放水状态时的示意图。
图5是
图1实施例中电控阀门采用另一种结构时，其底座的外观放大视图。
图6是与图5所示的底座配套的阀芯的外观视图。
图7是图6的后视图。
图8是由图5所示底座与图6所示阀芯构成的电控阀门常态时的状态图。
图9是图8所示的电控阀门处于使用状态时的原理示意图。
图10是图8所示的电控阀门处于放水状态时的原理示意图。
图11是
图1所述实施例中所用的电控驱动机构的机械结构图。
图12是
图11所述的电控驱动机构的处于放水状态时的状态示意图。
图13是
图11所述的电控驱动机构的处于使用状态时的状态示意图。
图14是实施例一增加了排水功能后电控阀与各管的连接示意图。
图15是
图14中电控阀86的内部结构放大图。
图16是
图15所述电控阀门处于工作状态时的示意图。
图17是
图15所述电控阀门处于排水状态时的示意图。
图中1、水箱，11、镁棒，12、水位控制器，13、电热体，21、冷水管，22、热水管，31、进水管，32、出水管，41、42、溢水管，401、出水口，402、进水口，5、备用水箱，51、52、水位控制器，6、电控阀，61、阀体，62、阀芯，601、602、空腔，211、221、311、321、411、961、孔，65、阀座，621、622、631、632、641、孔，661、槽，67、阀芯，671、672、槽，68、定位柱，69、轴，7、水流传感器，8、阀杆，803、拨柱，86、电控阀，862、阀芯，9、扭簧，96、排水管。
具体实施方式
实施例一，
图1是本实用新型所述无静压电热水器的实施例一的内部结构示意图。从
图1中可见，所述无静压电热水器，包括水箱1、电热体13、温控器(图中未画出)、控制器(图中未画出)、进水管31和出水管32，进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门、水流检测阀门和放水电控阀门集成在连体装置——电控阀6内，其常态时的内部结构如图2所示，阀体61上的孔211、221、311、321、411分别接冷水管21、热水管22、进水管31、出水管32、溢水管41，其中冷水管21的另一端与水箱1相通，热水管22另一端伸入水箱1内，溢水管41另一端接位于水箱1顶部的备用水箱5的底部，水箱5的上部向下伸出另一溢水管42，而且备用水箱内设有水位控制器51和52，备用水箱5相当于溢水管的一部分；出水管32上固定有水流传感器7，用来配合控制器检测进水管31、水流检测电控阀门、出水管32构成的水流检测通道上的水流状况；图2中电控阀6的状态为常态，阀芯62将阀体61的内腔分为空腔601、602，进水管31与冷水管21之间(对应进水电控阀门)、出水管32与热水管22之间(对应出水电控阀门)、出水管32与冷水管21之间(对应放水电控阀门)被关闭，进水管31与出水管32之间(对应水流检测电控阀门)、冷水管21与溢水管41之间(对应溢水电控阀门)被打开；图3所示的电控阀状态为电热水器的使用状态，它是图2常态中的阀芯62在电控驱动机构驱动下逆时针转动一角度后所得，从该图3中可见，进水管31与冷水管21之间(对应进水电控阀门)、出水管32与热水管22之间(对应出水电控阀门)被打开，出水管32与冷水管21之间(对应放水电控阀门)、进水管31与出水管32之间(对应水流检测电控阀门)、冷水管21与溢水管41之间(对应溢水电控阀门)被关闭，自来水经进水管31、孔311、空腔601、孔211、冷水管21、水箱1、热水管22、孔221、空腔602、孔321、出水管32流向混水阀；图4所示的电控阀状态为电热水器的放水状态，当备用水箱5内的水位控制器51被触发后，如果用户打开混水阀，自来水经进水管31、出水管32流向混水阀，也即水流通道上不水流，则控制器控制电控驱动机构将图2常态中的阀芯62顺时针转动一角度，如图4所示，进水管31与冷水管21之间(对应进水电控阀门)、出水管32与热水管22之间(对应出水电控阀门)、进水管31与出水管32之间(对应水流检测电控阀门)被关闭，出水管32与冷水管21之间(对应放水电控阀门)、冷水管21与溢水管41之间(对应溢水电控阀门)被打开，备用水箱5内的水经溢水管41、孔411、空腔601、孔321、出水管32流向混水阀，当备用水箱5内的水位下降到水位控制器52处时(当然也可用时间控制，只是时间太长时会将备用水箱内的水排光，造成电热水器从放水状态过渡到使用状态时混水阀的出水速度出现突变)，控制器控制电控驱动机构驱动电控阀进入使用状态。
另外实施例一中的电控阀6的内部结构也可以是由图5所示的阀座65和图6所示的阀芯67组成，从图5中可见，阀座65上的孔621、622、631、632、641分别接冷水管21、热水管22、进水管31、出水管32、溢水管41，其中阀座表面开有与孔632相通的槽661；图6中的表面开有槽671、672，使用时将阀芯67在图6方向的面与阀座65在图5方向的面接触，其常态、使用状态、放水状态分别如图8、图9、
图10所示，其中虚线部分表示阀芯上的槽671、672所对应的位置。
图11是电控驱动机构的机械结构图，图中为常态，其中轴69和定位柱68与水箱相对静止，阀杆8套在轴69外并与电控阀门的阀芯相联，阀杆8外套有扭簧9，扭簧9的两脚分别卡在定位柱68和固定在阀杆上的拨柱803的两侧，阀杆8的另一端与电机相联，当控制器控制电机正向转动时，阀杆8随电机转动到
图13所示的使用状态，反之转动到
图12所示的放水状态。
实施例二，
图14是在实施例一的基础上增加了排水功能后电控阀与各管的连接示意图，它不但增加了排水管96，而且电控阀的内部结构有所不同。从
图15中可见，阀体是在图2所示的阀体上加开一孔961，结合
图14，溢水管41改接孔961，而原来的孔411与排水管96相接，另其阀芯862也与原来的略有不同，
图15为电控阀86处于常态时的内部结构示意图，各管的导通状态与实施例一相同；
图16是使用状态，各管的导通状态也与实施例一相同；
图17是排水状态，水箱内的水经冷水管21、孔211和411、排水管96排出水箱外，溢水管41经孔961和221、热水管22与水箱相通，使水箱内不会因排水管96排水而出现真空，从而导致排水不畅。
以上实施例中所述的水流传感器，可以是在水流通道上设置一段非导磁体作为出水管的一部分，在非导磁体出水管内设置叶片上固定有永久磁铁的涡轮，出水管外侧对应涡轮处固定霍尔元件，当出水管内有水流动时，带永久磁铁的涡轮转动，霍尔元件将变化的磁场变为电信号送给控制器，这是一般电子技术人员都可实现的，在此不作多述。另外，也可使用现有的出水断电装置上的水流传感装置，如2000年8月16日公告的中国专利CN2392122Y中公开的“电热水器的出水自动断电装置”，2000年10月18日公告的中国专利CN2401846Y中公开的“电热水器出水断电保护器”，2000年11月15日公告的中国专利CN2406193Y中公开的“电热水器通水断电装置”；以上三个有关电热水器出水或通水断电装置实际上是在出水通道上设置水流传感器。
权利要求1.一种无静压电热水器，包括水箱、电热体、温控器、控制器、进水管和出水管，其特征在于水箱与进水管间设有进水电控阀门；水箱与出水管间设有出水电控阀门；溢水管与水箱相通，而且溢水管的通道上设有溢水电控阀门，溢水管的溢水点接近或高于水箱的顶部；出水管与进水管间设有水流检测电控阀门，在进水管、水流检测电控阀门、出水管间形成的水流检测通道上设有水流传感器。
2.根据权利要求1所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门为常闭阀门。
3.根据权利要求1所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门和水流检测电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有双稳态的电控驱动机构而成。
4.根据权利要求3所述的无静压电热水器，其特征在于所述连体装置构成的进水电控阀门和出水电控阀门为常闭阀门、溢水电控阀门和水流检测电控阀门为常开阀门。
5.根据权利要求1所述无静压电热水器，其特征在于所述溢水管位于水箱外的一部分作为备用水箱，该备用水箱高于水箱顶部。
6.根据权利要求5所述无静压电热水器，其特征在于所述备用水箱内设有水位传感器，位于水箱至备用水箱之间的溢水管段与出水管间设有放水电控阀门。
7.根据权利要求6所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门、水流检测电控阀门和放水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，所述连体装置构成的进水电控阀门、出水电控阀门和放水电控阀门为常闭阀门，溢水电控阀门和水流检测阀门为常开阀门。
8.根据权利要求1所述无静压电热水器，其特征在于所述水箱下部设有排水电控阀门。
9.根据权利要求8所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门为常闭阀门。
10.根据权利要求8所述无静压电热水器，其特征在于所述进水电控阀门、出水电控阀门、溢水电控阀门、水流检测电控阀门和排水电控阀门为连体装置，该连体装置共用一个阀体、阀芯和具有三稳态的电控驱动机构而成，所述连体装置构成的进水电控阀门、出水电控阀门和排水电控阀门为常闭阀门，溢水电控阀门和水流检测电控阀门为常开阀门。
专利摘要本实用新型涉及一种结构合理、使用方便、安全、寿命长且可实现中央供水的无静压电热水器，包括水箱、电热体、温控器、控制器、进水管和出水管，其特征在于水箱与进水管间设有进水电控阀门；水箱与出水管间设有出水电控阀门；溢水管与水箱相通，而且溢水管的通道上设有溢水电控阀门，溢水管的溢水点接近或高于水箱的顶部；出水管与进水管间设有水流检测电控阀门，在进水管、水流检测电控阀门、出水管间形成的水流检测通道上设有水流传感器。
文档编号F24H1/20GK2653370SQ03273709
公开日2004年11月3日 申请日期2003年8月20日 优先权日2003年8月20日
发明者麦广海 申请人:麦广海