专利名称：一种非承压全自动供水的蓄能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非承压全自动供水的蓄能热水器，属热水器领域。
背景技术：
蓄能热水器如电热水器、燃煤、燃气锅炉、太阳能热水器等按承压类型分类有非承压蓄能热水器和承压蓄能热水器二类。非承压蓄能热水器，一般设计成敞开式的，以防热水器在加热或集热过程中因水温和水压的增高而发生炸裂等现象，由于非承压蓄能热水器的敞开式设计，在供应热水时，只能以自由落差的方式供应热水，如非承压太阳能热水器，所供应热水很难与冷水调和，给使用带来诸多不便；非承压蓄能热水器制造成本低，使用安全，但一般不能实现自动供水，供水操作不方便等问题。承压蓄能热水器，一般设计成密闭式的，为防热水器在加热或集热过程中因水温和水压的增高而发生炸裂等现象，在承压蓄能热水器上设置安全阀；承压蓄能热水器由于密闭设计，能与市政自来水管道相连，在供应热水时能即开即用，非常方便，但由于是承压设计，制造成本较高，在使用时靠热水器的安全阀控制热水器的压力，又给热水器的使用带来不安全的因素。
本发明的目的是设计一种非承压全自动供水的蓄能热水器，既能实现热水器在非承压状态下全自动供水，实现承压蓄能热水器的功能，又能在非承压状态下安全集热加热，可大大降低热水器的制造成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是非承压全自动供水的蓄能热水器由热水贮水箱和加热器组成，其特征是热水器设有非承压敞开集热加热态和非承压密闭供水态二种工作状态，工作状态的转换是由用户终端水阀的开/闭，触动流量感应开关的开/闭，进而控制进水控制阀的开/闭和放空控制阀的闭/开，并通过以下的设置和操作实现热水器在非承压状态下的全自动供水和非承压状态下的安全集热加热非承压全自动供水的蓄能热水器设有冷水进水管、放空管和热水出水管，放空管设置在热水器热水贮水箱的顶部，热水出水管设置在热水器热水贮水箱的上部，冷水进水管设置在热水器的底部；放空管路中设置放空控制阀，冷水进水管路中设置进水控制阀，热水出水管路中设置流量感应开关；进水控制阀选用常闭电磁阀，确保在停电事故时能与市政自来水管路的隔离，放空控制阀选用水流作用放空控制阀或常开电控制阀。当终端水阀关闭时，水流静止，流量感应开关处于断开状态，热水器冷水进水管路中的电控制阀处于常闭状态，放空控制阀处于敞开状态，此时，热水器热水贮水箱中的空气或热水，通过放空控制阀与大气相通，在这个状态下，热水器进行加热或集热操作，实现热水器在非承压状态下的安全加热或集热；当终端水阀开启时，流动水流使流量感应开关闭合，触发热水器冷水进水管路中的常闭电控阀打开和放空控制阀的闭合，此时，热水器通过打开的终端水阀与大气相通，并通过打开的常闭电控阀与市政自来水管路的连接，实现了热水器在非承压状态下的自动供水。当终端水阀关闭时，流量感应开关在水流静止时，回复至断开状态，触发热水器冷水进水管路中的常闭电控阀关闭，放空控制阀的敞开。热水器在整个操作过程中，都是与大气相通的状态下进行的，实现了蓄能热水器由终端水阀控制的在非承压敞开集热加热态和非承压密闭供水态的转换，实现了非承压蓄能热水器的加热集热和全自动供水。
本发明的有益效果是，既满足了非承压蓄能热水器在加热或集热时需要敞开的要求，又解决了非承压蓄能热水器在非承压情况下能自动连接城市自来水管路自动供水的问题，实现了承压蓄能热水器的功能，且操作方便，可大大降低蓄能热水器的制造成本。在冷水进水管中设置常闭电控阀，解决了断电事故对蓄能热水器正常工作安全的问题。
下面以非承压全自动供水的分体式太阳能热水器为实施例对本发明作进一步说明，但不局限于本实施例。
图1是本发明选用水流作用放空控制阀的非承压全自动供水的分体式太阳能热水器示意图。
图2是图1的电控制图，也是图5、图8、图9、图10、图11的电控制图。
图3是水流作用放空控制阀示意图。
图4是水流作用放空控制阀阀芯示意图。
上述图中1.放空口，2.止回阀，3.放空管，4.热水贮水箱，5.热水贮水箱外壳，6.保温层，7.热水贮水箱内胆，8.热水出水管，9.流量感应开关，10.分体式太阳能热水器热水连接管，11.太阳能集热管，12.太阳能集热器，13.止回阀，14.太阳能集热器支架，15.终端水阀冷水进管，16.终端水阀，17.市政自来水管，18.分体式太阳能热水器冷水连接管，19.常闭电控制阀，20.电加热管，21.冷水进水管，22.三通，23.电加热控制器，24.放空控制阀，25.阀芯，26.弹簧，27.密封垫，28.水流作用孔，29.出气孔，30.阀体封接头，31.阀体，32.进气孔，33.纵向通气孔，34.导向杆，35.横向通气孔，36.阀片。
图1中，非承压全自动供水的分体式太阳能热水器由热水贮水箱(4)和加热器(电加热管(20)和太阳能集热器(12))组成；热水贮水箱外壳(5)、保温层(6)和热水贮水箱内胆(7)组成热水贮水箱(4)，太阳能集热管(11)和太阳能集热器支架(14)组成太阳能集热器(12)；电加热管(20)安装在热水贮水箱(4)中，并由电加热控制器(23)控制；热水贮水箱(4)和太阳能集热器(12)是分体式的，通过分体式太阳能热水器热水连接管(10)和分体式太阳能热水器冷水连接管(18)连接组成分体式太阳能热水器；图1中，非承压全自动供水的分体式太阳能热水器设有冷水进水管(21)、放空管(3)和热水出水管(8)，放空管(3)设置在热水器热水贮水箱(4)的顶部，热水出水管(8)设置在热水器热水贮水箱(4)的上部，冷水进水管(21)设置在热水器中，冷水进水管(21)管口位置的设置低于热水出水管(8)；放空管(3)路中设置放空控制阀(24)，控制非承压全自动供水的分体式太阳能热水器在自动供水时能与放空口(1)的隔离，防止水流从放空口(1)流失，同时又能在停止供水时与放空口(1)连通，使热水器能在与大气连通的状态下安全地加热或集热；为防止通过放空控制阀(24)的冷水流入热水贮水箱(4)中，放空管(3)路中设置止回阀(2)，一方面防止通过放空控制阀(24)的冷水流入热水贮水箱(4)中，另一方面又能保证热水贮水箱(4)中的热气或热水能通过止回阀(2)与放空口(1)相通；冷水进水管(21)路中设置三通(22)和常闭电控制阀(19)，冷水进水管(21)路中三通(22)的一端与热水器连接，一端与常闭电控制阀(19)连接，另一端与水流作用放空控制阀(24)连接，通过三通(22)，一方面能对热水器补充冷水，另一方面，在补充冷水的同时，为水流作用放空控制阀(24)提供工作动力；热水出水管(8)路中设置流量感应开关(9)和止回阀(13)，在热水出水管(8)路中设置止回阀(13)，其目的是防止当终端水阀(16)冷热水调和时，冷水对热水器的反冲；图2中，流量感应开关(9)的一端与电源电连接，另一端与常闭电控制阀(19)电连接。
图3中，水流作用放空控制阀(24)由阀体(31)、阀体封接头(30)和阀芯(25)组成，其特征是水流作用放空控制阀(24)设有进气孔(32)、出气孔(29)和水流作用孔(28)三个通孔，阀芯(25)与阀体(31)或阀体封接头(30)间设有弹簧(26)，其中阀芯(25)由导向杆(34)和阀片(36)组成，阀片(36)装有密封圈(27)，导向杆(34)中设有纵向通气孔(33)和横向通气孔(35)，如图4所示；水流作用放空控制阀(24)的工作原理是，当水流作用孔(28)中的水流静止时，阀芯(25)在弹力或自身重力的作用下，与阀体(31)或阀体封接头(30)分开，进气孔(32)与出气孔(29)相通，当水流作用孔(28)中有水流流动时，阀芯(25)在水流作用下与阀体(31)或阀体封接头(30)闭合，进气孔(32)与出气孔(29)隔离，水流作用孔(28)可与进气孔(29)相通。
当终端水阀(16)关闭时，水流静止，流量感应开关(9)处于断开状态，热水器冷水进水管(21)路中的常闭电控制阀(19)处于常闭状态，水流作用放空控制阀(24)在水流静止时，处于敞开状态，此时，热水器热水贮水箱中的空气或热水，通过止回阀(2)、水流作用放空控制阀(24)与大气相通，在这个状态下，热水器可进行加热或集热操作，实现热水器在非承压状态下的安全加热或集热；当终端水阀(19)开启时，流量感应开关(9)在水流作用下闭合，触发热水器冷水进水管(21)路中的常闭电控阀(19)打开，向热水器补充水量，在向热水器补充水量的同时，水流作用放空控制阀(24)在水流的作用下，处于闭合状态，此时，热水器通过打开的终端水阀(16)与大气相通，并通过打开的常闭电控阀(19)与市政自来水管(17)路的连接，实现了热水器在非承压状态下的自动供水。当终端水阀(16)关闭时，流量感应开关(9)在水流静止时，回复至断开状态，触发热水器冷水进水管(21)路中的常闭电控阀(19)关闭，水流作用放空控制阀(24)在水流静止时，回复至敞开状态。热水器在整个操作过程中，都是与大气相通的状态下进行的，实现了蓄能热水器由终端水阀(16)控制的在非承压状态下的安全加热集热和全自动供水。
图5是冷水进水管通过水流作用放空控制阀，共用放空管的非承压全自动供水的分体式太阳能热水器的示意图，是图1非承压全自动供水的分体式太阳能热水器的特例。
图5中，37.三通管，38.止回阀。冷水进水管(21)通过水流作用放空控制阀(24)，共用放空管(3)进入热水贮水箱(4)中，通过热水贮水箱(4)中的三通管(37)直接通到位置低于热水出水管的热水贮水箱(4)的底部，在三通管(37)的另一端，设置止回阀(38)，一方面热水器在非承压全自动供水工作状态时，能防止通过水流作用放空控制阀(24)和放空管(3)的冷水直接进入热水贮水箱(4)的上部，另一方面在敞开集热加热工作状态时，又可通过止回阀(38)把热水贮水箱(4)的上部水气，通过放空管(3)和水流作用放空控制阀(24)与大气相通，图5的工作原理同图1。
图6是放空控制阀选用常开电控制阀的非承压全自动供水的分体式太阳能热水器的示意图。
图7是图6的电路控制6中，39.常开电控制阀。常开电控制阀(39)设置在放空管(3)路中。
图7中，流量感应开关(9)的一端与电源电连接，另一端与常闭电控制阀(19)和常开电控制阀(39)并联电连接。
当终端水阀(16)关闭时，水流静止，流量感应开关(9)处于断开状态，热水器冷水进水管(21)路中的常闭电控制阀(19)处于常闭状态，放空管(3)路中的常开电控制阀(39)处于敞开状态，此时，热水器热水贮水箱(4)与大气相通，可进行安全加热或集热操作，实现热水器在非承压状态下的安全加热或集热；当终端水阀(19)开启时，流量感应开关(9)在水流作用下闭合，触发热水器冷水进水管(21)路中的常闭电控阀(19)打开，放空管(3)路中的常开电控制阀(39)关闭，此时，热水器通过打开的终端水阀(16)与大气相通，并通过打开的常闭电控阀(19)与市政自来水管(17)路的连接，实现了热水器在非承压状态下的自动供水。当终端水阀(16)关闭时，流量感应开关(9)在水流静止时，回复至断开状态，触发热水器冷水进水管(21)路中的常闭电控阀(19)关闭，放空管(3)路中的常开电控制阀(39)打开，热水器回复至敞开状态。实现了热水器由终端水阀(16)控制的在非承压状态下的安全加热集热和全自动供水。
以下是各种型式的非承压全自动供水的蓄能热水器应用的实施例，但不局限于所例的实施例。
图8是双能(电加热和太阳能集热器)非承压全自动供水的连体式太阳能热水器示意图。
图8中，双能非承压全自动供水的连体式太阳能热水器由热水贮水箱(4)和加热器(电加热管(20)和太阳能集热器(12))组成；电加热管(20)安装在热水贮水箱(4)中，并由电加热控制器控制(23)；热水贮水箱(4)和太阳能集热器(12)是连体的，其非承压全自动供水的工作原理同图1。
图9是单能(太阳能集热器)非承压全自动供水的连体式太阳能热水器示意图。
图9中，单能非承压全自动供水的连体式太阳能热水器由热水贮水箱(4)和加热器(电加热管(20))组成，电加热管(20)安装在热水贮水箱(4)中，并由电加热控制器控制(23)，其非承压全自动供水的工作原理同图1。
图10是单能(电加热)非承压全自动供水的电热水器示意图。
图10中，单能非承压全自动供水的电热水器由热水贮水箱(4)和加热器(电加热管(20))组成，电加热管(20)安装在热水贮水箱(4)中，并由电加热控制器控制(23)，其非承压全自动供水的工作原理同图1。
图11是单能(燃油或燃气或燃煤)非承压全自动供水的热水器示意11中，40.通气口，41.通气管，42.燃烧室，43.燃料入口。单能非承压全自动供水的燃油(燃气或燃煤)热水器由热水贮水箱(4)和加热器(燃烧室(42))组成，燃料从燃料入口(43)进入，在燃烧室(42)燃烧，产生的热量传递给热水贮水箱(4)中的水，产生的废气通过通气管(41)，通气口(40)排放到大气中，其非承压全自动供水的工作原理同图1。
权利要求
1.一种非承压全自动供水的蓄能热水器，由热水贮水箱和加热器组成，其特征是热水器设有非承压敞开集热加热态和非承压密闭供水态二种工作状态，工作状态的转换是由用户终端水阀的开/闭，触动流量感应开关的开/闭，进而控制进水控制阀的开/闭和放空控制阀的闭/开。
2.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是热水出水管中设置流量感应开关，热水出水管设置在热水贮水箱的上部；进水管中设置进水控制阀，进水管设置在热水器的底部；放空管中设置放空控制阀，放空管设置在热水贮水箱的顶部。
3.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是进水控制阀是常闭电控阀。
4.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是放空控制阀是水流作用放空控制阀或常开电控阀。
5.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是水流作用放空控制阀的开/闭是通过流量感应开关的一端与电源电连接，另一端与进水控制阀电连接，流量感应开关的开/闭，控制进水控制阀的开/闭，进水控制阀控制的水流控制水流作用放空控制阀的闭/开。
6.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是常开电控阀的开/闭是通过流量感应开关的一端与电源电连接，另一端与进水控制阀和常开电控阀并联电连接，流量感应开关的开/闭，控制进水控制阀的开/闭和常开电控阀的闭/开。
7.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是水流作用放空控制阀由阀体、阀体封接头和阀芯组成，设有进气孔、出气孔和水流作用孔，阀芯与阀体或阀体封接头间设有弹簧。
8.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是阀芯由导向杆和阀片组成，阀片装有密封圈，导向杆中设有纵向通气孔和横向通气孔。
9.根据权利要求1所述的一种非承压全自动供水的蓄能热水器，其特征是热水贮水箱和加热器的连接适用于分体式和连体式，加热器适用单能源和多能源的加热器。
全文摘要
本发明涉及一种非承压全自动供水的蓄能热水器，由热水贮水箱和加热器组成，其特征是热水器设有非承压敞开集热加热态和非承压密闭供水态二种工作状态，工作状态的转换是由用户终端水阀的开/闭，触动流量感应开关的开/闭，进而控制进水控制阀的开/闭和放空控制阀的闭/开。通过二种非承压工作状态的转换，既实现蓄能热水器在非承压状态下全自动供水，实现承压蓄能热水器的功能，又能在非承压状态下安全集热加热，可大大降低热水器的制造成本，并可应用于分体式和连体式，单能源和多能源的非承压全自动供水的蓄能热水器中。
文档编号F24H9/20GK101025289SQ200610024018
公开日2007年8月29日 申请日期2006年2月21日 优先权日2006年2月21日
发明者竺建康 申请人:竺建康