專利名稱：一種貯水熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，特別是一種貯水熱水器。
技術(shù)背景現(xiàn)有的封閉式貯水熱水器供水系統(tǒng)中，包括水箱、供水用冷水管、安全閥、 出水用熱水管和出水閥，其中冷水管連接水箱與自來水管、熱水管連接水箱與 出水閥，水箱的熱水是被致熱元件(如電熱管、電磁場渦流發(fā)熱體一一利用電 磁灶的原理、微波發(fā)生器一一利用微波爐的原理對水進(jìn)行加熱、熱泵式制熱系統(tǒng)一一制冷系統(tǒng)的逆向工作從空氣中吸收熱能、太陽能集熱器)加熱升溫而得; 常態(tài)時(shí)，自來水管、水箱、出水熱水管、出水閥或混水閥構(gòu)成一個(gè)封閉體，出 水熱水管可與多個(gè)出水閥或混水閥相接以實(shí)現(xiàn)中央供水;使用時(shí)打開出水閥或 混水閥，水箱中的熱水在自來水管內(nèi)的水壓作用下將水經(jīng)出水閥壓出；國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定封閉式電熱水器水箱的額定工作壓力為0.6MPa (為我國自來水最高靜 水壓)，安全閥設(shè)定的動(dòng)作壓力一般為0.7MPa，但當(dāng)熱水器加熱時(shí)，因水溫的 升高造成水箱內(nèi)壓增大直到安全閥打開泄壓，所以，封閉式熱水器的水箱實(shí)際 上長期工作在0.7MPa的高壓下；因此，這種封閉式熱水器的水箱長期承受高 溫、高壓，水箱用材料較厚，成本高，金屬水箱在高溫高壓作用下極易被銹蝕， 從而縮短了其壽命。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有封閉式貯水熱水器中存在的水箱成本髙、壽 命短的問題，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、壽命長的貯水熱水器。 技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第一技術(shù)方案如下一種貯水熱水器，包括水箱、致熱元件、熱水管、出水閥和冷水管，其中
冷水管向水箱供應(yīng)冷水、熱水管從水箱內(nèi)引出熱水，致熱元件可以是電熱管、 電磁場渦流發(fā)熱體、傲波發(fā)生器、熱泵式制熱系統(tǒng)、太陽能集熱器，其特征在 于出水閥的進(jìn)水口與熱水管之間設(shè)有常閉的控制閥或由熱水管流向出水閥方 向的熱水單向閥，冷水管與自來水管之間設(shè)有常閉的進(jìn)水閥，溢水管與水箱之間設(shè)有常開的溢水閥；還包括設(shè)置在自來水管與出水閥之間的水控膨脹裝置， 水控膨脹裝置包括閥體、閥蓋和彈簧，設(shè)置在閥體或閥蓋上的膨脹壁控制所述 進(jìn)水閥、溢水閥和控制閥的動(dòng)作，所述閥體、閥蓋和膨脹壁之間圍成的膨脹腔 與所述出水閥的進(jìn)水口相接，膨脹腔與自來水管之間設(shè)有節(jié)流孔。所述節(jié)流孔 為較小的補(bǔ)水孔，使用時(shí)，打開其中一個(gè)出水閥，水控膨脹裝置內(nèi)膨脹腔的水 經(jīng)出水閥流出，因?yàn)樽詠硭軆?nèi)的水只能經(jīng)較小的節(jié)流孔向膨脹腔內(nèi)補(bǔ)水，所 以，膨脹腔內(nèi)壓下降，膨脹壁向內(nèi)移動(dòng)而控制所述常閉的進(jìn)水閥打開(常閉的 控制閥也打開)、常開的溢水閥關(guān)閉，熱水器進(jìn)入封閉式使用狀態(tài)，自來水管 內(nèi)的大部分水經(jīng)進(jìn)水閥、冷水管進(jìn)入水箱內(nèi)將水箱內(nèi)的熱水頂入熱水管內(nèi)，然 后經(jīng)熱水單向閥或常閉的控制閥再經(jīng)出水閥流出；關(guān)閉出水閥時(shí)，膨脹腔內(nèi)的 水壓上升，膨脹壁向外移動(dòng)而帶動(dòng)常閉的進(jìn)水閥(常閉的控制閥)和常開的的 溢水閥復(fù)位，此時(shí)，水箱只通過溢水閥與大氣相通，水箱進(jìn)入敞開式待機(jī)狀態(tài)。 所述水控膨脹裝置是指膨脹壁受水壓作用而向外移動(dòng)一_膨脹腔膨脹。所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置上設(shè)有行程開關(guān)，該行程 開關(guān)的動(dòng)作受所述膨脹壁控制，所述進(jìn)水閥或溢水閥或控制閥為電磁閥，各電 磁閥的電源受該行程開關(guān)控制。所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨脹壁為活塞，該活塞 與所述閥體或閥蓋的活塞腔滑動(dòng)配合。所述貯水熱水器，其特征在于所述活塞與閥體或閥蓋之間設(shè)有間歇式密封 圈。所謂間歇式密封圈，是指活塞移動(dòng)到最外或接近最外位置時(shí)該密封圈才在 活塞與閥體或閥蓋之間起密封作用，而當(dāng)活塞向膨脹腔內(nèi)滑入一小段位置后， 該密封圈即位于活塞與閥體或閥蓋之間的游離狀態(tài)而不起密封作用。所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨脹壁為膠膜。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第二技術(shù)方案如下一種貯水熱水器，包括水箱、致熱元件、熱水管、出水閥和冷水管，其中 冷水管向水箱供應(yīng)冷水、熱水管從水箱內(nèi)引出熱水，致熱元件可以是電熱管、 電磁場渦流發(fā)熱體、傲波發(fā)生器、熱泵式制熱系統(tǒng)、太陽能集熱器，其特征在 于出水閥的進(jìn)水口與熱水管之間設(shè)有常閉的控制閥或由熱水管流向出水閥方 向的熱水單向閥，冷水管與自來水管之間設(shè)有常閉的進(jìn)水閩，溢水管與水箱頂部之間設(shè)有安全泄壓閥，水箱與大氣之間設(shè)有流向水箱內(nèi)的補(bǔ)氣單向閥；還包 括設(shè)置在自來水管與出水閥之間的水控膨脹裝置，水控膨脹裝置包括閥體、閥 蓋和彈簧，設(shè)置在閥體或閥蓋上的膨脹壁控制所述進(jìn)水閥和控制閥的動(dòng)作，所 述閥體、閥蓋和膨脹壁之間圍成的膨脹腔與所述出水閥的進(jìn)水口相接，膨脹腔 與自來水管之間設(shè)有節(jié)流孔，自來水管的通道上還可以設(shè)有自來水單向閥。使 用時(shí)，打開其中一個(gè)出水閥，水控膨脹裝置內(nèi)膨脹腔的水經(jīng)出水閥流出，因?yàn)?自來水管內(nèi)的水只能經(jīng)較小的節(jié)流孔向膨脹腔內(nèi)補(bǔ)水,所以，膨脹腔內(nèi)壓下降, 膨脹壁向內(nèi)移動(dòng)而控制所述常閉的進(jìn)水閥打開(常閉的控制閥也打開)，熱水 器進(jìn)入封閉式使用狀態(tài)，自來水管內(nèi)的水經(jīng)進(jìn)水閥、冷水管進(jìn)入水箱內(nèi)將水箱 內(nèi)的熱水頂入熱水管內(nèi)，然后經(jīng)熱水單向閥或常閉的控制閥再經(jīng)出水閥流出； 關(guān)閉出水閥時(shí),膨脹腔內(nèi)的水壓上升，膨脹壁向外移動(dòng)而帶動(dòng)常閉的進(jìn)水閥(常 閉的控制閥)復(fù)位，此時(shí)，如果水箱水溫在上升過程中而使其內(nèi)壓上升，則水 箱內(nèi)的水被頂回自來水管(此時(shí)自來水管上不能設(shè)自來水單向閥)或通過安全 泄壓閥向外泄壓以使水箱的工作壓力處于安全狀態(tài)，在水溫下降過程中，水箱 內(nèi)壓下降，則水箱因?yàn)椴荒芪胱詠硭荒芡ㄟ^補(bǔ)氣單向閥補(bǔ)充壓力，使其 壓力與大氣壓力持平，避免水箱處于負(fù)壓狀態(tài)而使水箱內(nèi)的水大量蒸發(fā)而腐蝕 水箱，水箱相當(dāng)于敞開式待機(jī)狀態(tài)。因?yàn)闊崴魈貏e是電熱水器的加熱時(shí)間遠(yuǎn) 短于保溫時(shí)間，所以可以大大提高水箱壽命。安全泄壓閥設(shè)置在水箱頂部的好 處是，當(dāng)水箱內(nèi)的水溫第二次上升時(shí)，安全泄壓閥向外排出的是上次水溫下降 時(shí)吸入的空氣而不是水；如果安全泄壓閥設(shè)置在水箱底部，則水箱內(nèi)的水溫經(jīng) 反復(fù)多次升降后，可能將水箱內(nèi)的水全部排出，既浪費(fèi)水資源也可能造成電熱 水器的干燒。所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置上設(shè)有行程開關(guān)，該行程 開關(guān)的動(dòng)作受所述膨脹壁控制，所述進(jìn)水閥或控制閥為電磁閥，各電磁閥的電 源受該行程開關(guān)控制。所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨脹壁為活塞，該活塞 與所述閥體或閥蓋的活塞腔滑動(dòng)配合。 活塞與閥體或閥蓋之間起密封作用，而當(dāng)活塞向膨脹腔內(nèi)滑入一小段位置后， 該密封圈即位于活塞與閥體或閥蓋之間的游離狀態(tài)而不起密封作用。所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨脹壁為膠膜。有益效果由于采用了本發(fā)明所述的技術(shù)方案，所述貯水熱水器，在出水閥關(guān)閉時(shí)， 水控膨脹裝置控制水箱與自來水管不通，只在其出水時(shí)，水箱才與自來水管相 通，水箱上的安全泄壓閥可以設(shè)置為遠(yuǎn)小于0. 7Mpa的動(dòng)作壓力一一例如可以 設(shè)置為0.3Mpa，所以，水箱由原來的高承壓變?yōu)榈统袎汗ぷ?，可以降低水?的耐壓標(biāo)準(zhǔn)，從而降低水箱壁厚而節(jié)省成本和資源，水箱也不易被腐蝕，延長 了水箱壽命。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明所述貯水熱水器第一技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例的管道連接原 理圖。圖2是圖1實(shí)施例中水控膨脹裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)放大示意圖。 圖3是本發(fā)明所述貯水熱水器第二技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)施例的管道連接原 理圖。圖4是圖1或圖2中所用的水控膨脹裝置的另一種結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 圖中標(biāo)記說明01、水箱，08、安全泄壓閥，010、冷水管，06、進(jìn)水閥， 02、自來水管，09、水控膨脹裝置，011、連管，04、出水閥，05、熱水單向 閥，07、溢水閥，071、溢水管，03、熱水管；2、閥體，21、進(jìn)水口， 22、節(jié) 流孔，10、膨脹腔，3、活塞，32、尾部，4、彈簧，31、間歇式密封圈，1、 閥蓋，11、出水口； 001、自來水單向閥，002、安全泄壓閥，003、補(bǔ)氣單向 閥，072、溢水管；100、閥蓋，200、膨脹腔，30、滑塊，301、膠膜，302、 尾部，40、彈簧。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一，見圖l所示，是本發(fā)明所述貯水熱水器的一個(gè)實(shí)施例的管道連 接原理圖，屬于第一技術(shù)方案。包括水箱oi、電熱管(圖中未畫出)、熱水管 03、出水閥04和冷水管010,四個(gè)出水閥04的進(jìn)水口接連管011，連管011 與熱水管03之間設(shè)有由熱水管03流向連管011方向的熱水單向閥05，冷水 管010與自來水管02之間設(shè)有常閉的進(jìn)水閥06,溢水管071與水箱01之間 設(shè)有常開的溢水閥07,溢水管071與熱水管03、溢水閥07構(gòu)成的溢水通道最 高點(diǎn)高于水箱01的頂部，在冷水管OIO上還接有安全泄壓閥08;連接在連管 011與自來水管02之間的水控膨脹裝置見圖2所示，包括閥體2、閥蓋1和設(shè) 置在閥蓋底部與活塞3之間的彈簧4，作為膨脹壁的活塞3與閥蓋1的活塞腔 滑動(dòng)相配，且在活塞3與閥蓋1內(nèi)側(cè)之間設(shè)有間歇式密封圈31，活塞3伸出 閥蓋外的尾部32控制常閉的進(jìn)水閥06、常開的溢水閥07的動(dòng)作，膨脹腔IO 通過出水口 11接圖1的連管011，從而使膨脹腔10與出水閥04的進(jìn)水口相 接，膨脹腔IO通過進(jìn)水口 21接圖1的自來水管02,在進(jìn)水口 21與膨脹腔10 之間設(shè)有若干節(jié)流孔22。使用時(shí)，只要打開圖1中的任一個(gè)出水閥04，則圖 2中膨脹腔10內(nèi)的水經(jīng)出水口 11、流向圖l的連管Oll后經(jīng)出水閥04流出， 自來水管02內(nèi)的水只能經(jīng)圖2中的節(jié)水孔22向膨脹腔10內(nèi)慢速補(bǔ)水，而向 膨脹腔內(nèi)新補(bǔ)入的水又快速被出水閥流出，所以，膨脹腔10內(nèi)壓下降，活塞 3向左移動(dòng)(此時(shí)夾在活塞內(nèi)端頭部與閥蓋內(nèi)側(cè)之間的間歇式密封圃31游離 在活塞頭部與闔蓋之間而不起密封作用)，從而帶動(dòng)圖1中的常閉的進(jìn)水閥06 打開、常開的溢水閥07關(guān)閉，此時(shí)，只要經(jīng)熱水管03、熱水單向閥05流入 連管011的水快速經(jīng)出水閥流出，而不會(huì)流入水控膨脹裝置(使膨脹腔內(nèi)壓上 升)即可以使熱水器進(jìn)入封閉式使用狀態(tài)，圖1中的自來水管02內(nèi)的水經(jīng)進(jìn) 水閥06、冷水管OIO進(jìn)入水箱01內(nèi)將水箱內(nèi)的熱水頂入熱水管03內(nèi)，然后 經(jīng)熱水單向閥05、連管011流入打開的出水閥04后再流出；關(guān)閉出水閥04 時(shí)，圖2中膨脹腔10內(nèi)的水壓上升，活塞3向右復(fù)位而帶動(dòng)圖1的常閉的進(jìn) 水閥06和常開的溢水閥07復(fù)位到圖2所示狀態(tài)，此時(shí)，間歇式密封圈31再 次被夾緊在活塞3的頭部與閥蓋內(nèi)側(cè)之間而起密封作用，水箱01只通過溢水 閥07與大氣相通，水箱進(jìn)入敞開式待機(jī)狀態(tài)。如果在圖2的閥蓋1右端固定一個(gè)動(dòng)作受活塞3尾部32控制的行程開關(guān)， 則常閉的進(jìn)水閥或常開的溢水閥可以改為電磁閥，但該電磁閥的電源應(yīng)受該行 程開關(guān)控制。這是一般技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上均可實(shí)現(xiàn)的，在此不再多述。見圖4所示，圖2中的活塞也可以用滑塊30和膠膜301代替，膠膜301 蓋100之間，滑塊301的尾部302用于控制圖1 中的常閉的進(jìn)水閥06和常開的溢水閥07，膨脹腔200內(nèi)壓增大時(shí)將滑塊301 向右頂而控制圖1的常閉的進(jìn)水閥06和常開的溢水閥07復(fù)位，膨脹腔內(nèi)壓下 降時(shí)，滑塊301在彈簧40作用下向左移動(dòng)而使常閉的進(jìn)水閥06打開、常開的 溢水閥07關(guān)閉，其工作過程與圖2的大同小異。實(shí)施例二，見圖3,屬于第二技術(shù)方案，所述貯水熱水器包括水箱01、電 熱管(圖中未畫出)、熱水管03、出水閥04和冷水管010,本實(shí)施例與圖1 實(shí)施例的不同之處在于 一、刪除了圖1中的常開的溢水閥071， 二、在自來 水管通道上設(shè)置自來水單向閥001,三、在水箱01頂部與大氣之間設(shè)置補(bǔ)氣 單向閥003，其中圖4中的安全泄壓閥002與圖1中的安全泄壓閥08的作用 是相同的，而且圖4中的安全泄壓閥002也可以設(shè)置在圖1所示安全泄壓閩 08所處的位置。而且圖4中也使用圖2或圖3所示的水控膨脹裝置，下面結(jié) 構(gòu)合圖4將其原理作進(jìn)一步說明，打開其中一個(gè)出水閥04后，圖2中的水控 膨脹裝置內(nèi)膨脹腔的水經(jīng)出水閥04流出(此時(shí)活塞的動(dòng)作過程和原理見參見 實(shí)施例一)，常閉的進(jìn)水閥06被打開，熱水器進(jìn)入使用狀態(tài)，自來水管02內(nèi) 的大部分水經(jīng)自來水單向閥001、冷水管OIO進(jìn)入水箱01,將水箱內(nèi)的熱水頂 入熱水管03,然后流過熱水單向閥05進(jìn)入連管011再經(jīng)打開的出水閥04流 出，此時(shí)如果水箱壓力超過安全泄壓閥002的動(dòng)作壓力，則安全泄壓閥打開并 經(jīng)溢水管072向外溢水以保護(hù)水箱，關(guān)閉所有出水閥后，水控膨脹裝置使常閉 的進(jìn)水閥復(fù)位到關(guān)閉狀態(tài)，熱水器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)，如果水箱水溫上升， 則安全泄壓閥002經(jīng)溢水管072向外泄水，而水箱水溫下降時(shí)，因?yàn)樗鋬?nèi)為 負(fù)壓，則大氣中的空氣經(jīng)補(bǔ)氣單向閥003進(jìn)入水箱內(nèi)平衡水箱壓力，以避免水 箱負(fù)壓太大而造成對水箱的損壞。
權(quán)利要求
1、一種貯水熱水器，包括水箱、致熱元件、熱水管、出水閥和冷水管，其特征在于出水閥的進(jìn)水口與熱水管之間設(shè)有常閉的控制閥或由熱水管流向出水閥方向的熱水單向閥，冷水管與自來水管之間設(shè)有常閉的進(jìn)水閥，溢水管與水箱之間設(shè)有常開的溢水閥；還包括設(shè)置在自來水管與出水閥之間的水控膨脹裝置，水控膨脹裝置包括閥體、閥蓋和彈簧，設(shè)置在閥體或閥蓋上的膨脹壁控制所述進(jìn)水閥、溢水閥和控制閥的動(dòng)作，所述閥體、閥蓋和膨脹壁之間圍成的膨脹腔與所述出水閥的進(jìn)水口相接，膨脹腔與自來水管之間設(shè)有節(jié)流孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置上設(shè) 有行程開關(guān)，該行程開關(guān)的動(dòng)作受所述膨脹壁控制，所述進(jìn)水閥或溢水閥或控 制閥為電磁閥，各電磁閥的電源受該行程開關(guān)控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨脹壁為活塞，該活塞與所述閥體或閥蓋的活塞腔滑動(dòng)配合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述貯水熱水器，其特征在于所述活塞與閥體或閥蓋 之間設(shè)有間歇式密封圈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨 脹壁為膠膜。
6、 一種貯水熱水器，包括水箱、致熱元件、熱水管、出水閥和冷水管， 其特征在于出水閥的進(jìn)水口與熱水管之間設(shè)有常閉的控制閥或由熱水管流向 出水閥方向的熱水單向閥，冷水管與自來水管之間設(shè)有常閉的進(jìn)水閥，溢水管 與水箱頂部之間設(shè)有安全泄壓闔，水箱與大氣之間設(shè)有流向水箱內(nèi)的補(bǔ)氣單向 閩；還包括設(shè)置在自來水管與出水閥之間的水控膨脹裝置，水控膨脹裝置包括 閥體、閥蓋和彈簧，設(shè)置在閥體或閥蓋上的膨脹壁控制所述進(jìn)水閥和控制閥的 動(dòng)作，所述閥體、閥蓋和膨脹壁之間圍成的膨脹腔與所述出水閥的進(jìn)水口相接， 膨脹腔與自來水管之間設(shè)有節(jié)流孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置上設(shè) 有行程開關(guān)，該行程開關(guān)的動(dòng)作受所述膨脹壁控制，所述進(jìn)水閥或控制閥為電 磁閥，各電磁閥的電源受該行程開關(guān)控制。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨 脹壁為活塞，該活塞與所述閥體或閥蓋的活塞腔滑動(dòng)配合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述貯水熱水器，其特征在于所述活塞與閥體或閥蓋 之間設(shè)有間歇式密封圈。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述貯水熱水器，其特征在于所述水控膨脹裝置的膨脹壁為膠膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、壽命長的貯水熱水器，包括水箱、致熱元件、熱水管、出水閥和冷水管，在出水閥的進(jìn)水口與熱水管之間設(shè)有常閉的控制閥或熱水單向閥，冷水管與自來水管之間設(shè)有常閉的進(jìn)水閥，溢水管與水箱之間設(shè)有常開的溢水閥或補(bǔ)氣單向閥；還包括設(shè)置在自來水管與出水閥之間的水控膨脹裝置，水控膨脹裝置包括閥體、閥蓋和彈簧，設(shè)置在閥體或閥蓋上的膨脹壁控制所述進(jìn)水閥、溢水閥和控制閥的動(dòng)作，所述閥體、閥蓋和膨脹壁之間圍成的膨脹腔與出水閥的進(jìn)水口相接，膨脹腔與自來水管之間設(shè)有節(jié)流孔；使用時(shí)水箱處于封閉式，而待機(jī)時(shí)，可以長時(shí)間處于低水壓狀態(tài)。
文檔編號(hào)F24H1/18GK101153743SQ20061012261
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日
發(fā)明者麥廣海 申請人:麥廣海