專利名稱：貯水式熱水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，特別是一種貯水式熱水器。
背景技術：
現(xiàn)有的家庭或賓館客房用的貯水式電熱水器，包括水箱、溫控元件、對水箱內的水進行加熱的致熱器件(如電熱管、電磁場渦流發(fā)熱體——利用電磁灶的原理、微波發(fā)生器——利用微波爐的原理對水進行加熱、冷媒體制熱系統(tǒng)——制冷系統(tǒng)的逆向工作即將制冷系統(tǒng)的冷凝器作為發(fā)熱體)，常態(tài)時，自來水管、水箱、熱水管、水龍頭構成一個封閉體，熱水管可與多個水龍頭相接以實現(xiàn)中央供水；使用時打開水龍頭，水箱中的熱水在自來水管內的水壓作用下將水經(jīng)水龍頭壓出；這種封閉式電熱水器的優(yōu)點是可實現(xiàn)遠距離中央供水，但缺點是壽命短、安全性差，原因是水箱長期承受高水壓，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，而當水壓過高或溫控器失靈時會發(fā)生爆炸，而造成危險。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有貯水式熱水器中存在的壽命短、安全性差的問題，而提供一種使用方便、安全、壽命長的貯水式熱水器。
技術方案實現(xiàn)本發(fā)明目的的第一技術方案是一種貯水式熱水器，包括水箱、致熱器件、膨脹器、出水閥、溢水管、冷水管、熱水管和進水管，其中冷、熱水管分別與水箱相通，進水管與自來水管相通，其特征在于所述出水閥為混水閥，該混水閥的熱水進口接所述熱水管，混水閥的冷水進口接有連管；膨脹器的膨脹壁聯(lián)接有控制塊，使控制塊隨膨脹壁運動，膨脹器內腔與所述連管相通；所述連管與進水管之間設有進水閥門，連管與冷水管之間設有控制閥門，冷水管與溢水管之間設有溢水閥門；所述進水閥門、控制閥門、溢水閥門分別受各自的開關塊控制，各開關塊與所述控制塊聯(lián)動；打開混水閥時，膨脹器內腔的水經(jīng)混水閥流出，膨脹器因內壓下降而收縮，控制塊下移，從而帶動各開關塊轉動，各閥門的動作順序為逐漸打開進水閥門(此時只有一路自來水經(jīng)進水管、進水閥門、連管、混水閥流出，為冷水路，因進水閥門的開口較小，不足以補充經(jīng)混水閥流出的水量，控制塊繼續(xù)下移)——關閉溢水閥門——打開控制閥門——完全打開進水閥門(此時出現(xiàn)另一路自來水經(jīng)進水管、進水閥門、連管、控制閥門、冷水管進入水箱，水箱內的熱水經(jīng)熱水管流入混水閥的熱水進口，為熱水路，熱水路與上述冷水路混合后經(jīng)混水閥的出口流出供用戶使用)，此時，進水閥門的開口大小與混水閥出水量有關，出水量大則膨脹器內壓繼續(xù)減少，控制塊繼續(xù)下移使進水閥門的開口增大，出水量小則膨脹器內壓增大，控制塊上移使進水閥門開口變小，從而使水箱與膨脹器內腔的水壓被控制在一較小的水壓范圍內，該水壓范圍由膨脹器膨脹壁的復位力和膨脹壁的正壓面積確定；關閉混水閥時，熱水管與連管之間也被關閉，經(jīng)進水閥門進入膨脹器內腔的水使膨脹器內壓迅速增大而膨脹，控制塊上移，從而帶動各開關塊反轉，各閥門的動作順序為進水閥門的開口迅速變小——關閉控制閥門——打開溢水閥門——完全關閉進水閥門，控制塊停止上移，此時，水箱經(jīng)冷水管、溢水閥門、溢水管與大氣相通，如果水箱內的水因受熱膨脹，則可經(jīng)溢水閥門、溢水管溢出，使水箱工作在敞開式狀態(tài)。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制塊上設有齒條，所述各開關塊上設有與控制塊上的齒條相齒合的齒。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述進水閥門、控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述膨脹器為一個皮球。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述膨脹器由下殼、上殼、膜片組成，膜片被夾在上殼與下殼之間，膜片與下殼之間構成膨脹器的內腔，膜片與上殼之間構成密封的氣腔。當內腔壓力大于氣腔壓力時，膜片向氣腔方向運動，反之相反。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的第二技術方案是一種貯水式熱水器，包括水箱、致熱器件、膨脹器、出水閥、溢水管、冷水管、熱水管和進水管，其中冷、熱水管分別與水箱相通，進水管與自來水管相通，其特征在于所述出水閥的進水口接有混水管，該混水管與所述熱水管之間接有流向混水管方向的單向閥，該混水管上還接有與連管相通的泄水管；膨脹器的膨脹壁聯(lián)接有控制塊，使控制塊隨膨脹壁運動，膨脹器內腔與所述連管相通；所述連管與進水管之間設有進水閥門，連管與冷水管之間設有控制閥門，冷水管與溢水管之間設有溢水閥門；所述進水閥門、控制閥門、溢水閥門分別受各自的開關塊控制，各開關塊與所述控制塊聯(lián)動；打開出水閥時，膨脹器內腔的水經(jīng)連管、泄水管、混水管、出水閥流出，膨脹器因內壓下降而收縮，控制塊下移，從而帶動各開關塊轉動，各閥門的動作順序為逐漸打開進水閥門(此時只有一路自來水經(jīng)進水管、進水閥門、連管、泄水管、混水管流向出水閥的進水口，為冷水路，因進水閥門的開口較小，不足以補充經(jīng)出水閥流出的水量，控制塊繼續(xù)下移)——關閉溢水閥門——打開控制閥門——完全打開進水閥門(此時出現(xiàn)另一路自來水經(jīng)進水管、進水閥門、連管、控制閥門、冷水管進入水箱，水箱內的熱水經(jīng)熱水管、單向閥、混水管流向出水閥的進口，為熱水路，熱水路與上述冷水路在混水管內混合后經(jīng)出水閥的出口流出供用戶使用)，此時，進水閥門的開口大小與出水閥出水量有關，出水量大則膨脹器內壓繼續(xù)減少，控制塊繼續(xù)下移使進水閥門的開口增大，出水量小則膨脹器內壓增大，控制塊上移使進水閥門開口變小，從而使水箱與膨脹器內腔的水壓被控制在一較小的水壓范圍內，該水壓范圍由膨脹器膨脹壁的復位力和膨脹壁的正壓面積確定；關閉出水閥時，經(jīng)進水閥門進入膨脹器內腔的水使膨脹器內壓迅速增大而膨脹，控制塊上移，從而帶動各開關塊反轉，各閥門的動作順序為進水閥門的開口迅速變小——關閉控制閥門——打開溢水閥門——完全關閉進水閥門，控制塊停止上移，此時，水箱經(jīng)冷水管、溢水閥門、溢水管與大氣相通，如果水箱內的水因受熱膨脹，則可經(jīng)溢水閥門、溢水管溢出，使水箱工作在敞開式狀態(tài)。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述泄水管的最小泄水口徑不大于流經(jīng)連管、控制閥門、冷水管、水箱、熱水管、單向閥的熱水通道的最小口徑。以免泄水管對熱水通道造成水路的短路而不能出熱水。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制塊上設有齒條，所述各開關塊上設有與控制塊上的齒條相齒合的齒。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述進水閥門、控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述膨脹器為一個皮球。
所述貯水式熱水器，其特征在于所述膨脹器由下殼、上殼、膜片組成，膜片被夾在上殼與下殼之間，膜片與下殼之間構成膨脹器的內腔，膜片與上殼之間構成密封的氣腔。當內腔壓力大于氣腔壓力時，膜片向氣腔方向運動，反之相反。
本發(fā)明所述的膨脹器可以是現(xiàn)有技術，在1995年10月4日公開的中國專利公告CN2209380Y中也公開了一種“波紋管式膨脹器”；其中本發(fā)明所述的膨脹壁是指膨脹器的其中一壁，該壁運動時使膨脹器的容積產(chǎn)生變化。本發(fā)明所述的致熱器件是指電熱管、熱泵式制熱系統(tǒng)中的熱交換器等對水箱內的水進行加熱的器件。
有益效果
由于采用了本發(fā)明所述的技術方案，貯水式熱水器在不出水時，水箱與大氣相通，水箱由原來的長期承壓工作制變?yōu)槎虝r承壓工作制，而在其出水時的水壓是由膨脹器膨脹壁的復位力和膨脹壁的正壓面積確定的，所以，可以將水箱承壓工作時的壓力設計在較低的范圍，使水箱不至于長期工作在高壓狀態(tài)，水箱不易被銹蝕，延長水箱的使用壽命，提高其安全性能；這種貯水式熱水器雖然在不出水時為敞開式狀態(tài)，但同樣可以實現(xiàn)中央供水，所以，不但壽命長、安全，而且使用方便、結構簡單。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明所述貯水式熱水器實施例一的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明所述貯水式熱水器實施例二的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明所述貯水式熱水器實施例三的結構示意圖。
圖4是圖3中的膨脹器沿A——A線的剖面放大圖。
圖5是圖4中的膨脹器動作時的另一狀態(tài)圖。
圖6是圖3實施例中所用的另一膨脹器的內部結構示意圖。
圖7是實施例三中轉換閥使用的靜片的外觀放大視圖。
圖8是與圖7配套的動片的外觀圖。
圖9是實施例三中截止閥使用的靜片的外觀放大視圖。
圖10是與圖9配套的動片的外觀圖。
圖中21、膨脹器，24、開關塊，28、溢水管，241、冷水管，23、控制塊，27、水箱，262、熱水管，22、進水管，25、截止閥，251、連管，26、混水閥，261、出水管；38、溢水管，34、開關塊，331、頂頭，31、膨脹器，36、混水閥，361、單向閥，362、熱水管，363、管，368、連管，369、出水管，35、開關塊，32、進水管，33、控制塊，37、水箱；441、冷水管，48、溢水管，9、轉換閥，451、連管，452、泄水管，461、出水管，46、出水閥，42、進水管，1、截止閥，464、混水管，43、膨脹器，463、單向閥，462、熱水管，47、水箱；510、內腔，51、外殼，54、開關塊，52、膜片，53、支座，58、螺絲，57、彈簧，531、尖剌，55、開關塊，56、控制塊，511、供水口；61、下殼，610、內腔，65、開關塊，62、擋板，621、通孔，64、上殼，63、膜片，640、氣腔，66、開關塊，611、供水口，67、控制塊；91、靜片，94、冷水通道，95、連管通道，98、溢水通道；92、動片，921、槽；11、靜片，111、進水通道，112、尾槽；12、動片，121、進水孔。
具體實施例方式實施例一、圖1是本發(fā)明所述貯水式熱水器實施例一的結構示意圖。屬于第一技術方案，從圖1中可見，所述貯水式熱水器，包括水箱27、致熱器件(圖中未畫出)、膨脹器23、混水閥26、溢水管28、冷水管241、熱水管262和進水管22，混水閥26的熱水進口接熱水管262，混水閥的冷水進口接有連管251；膨脹器21的膨脹壁外側聯(lián)接有控制塊23，使控制塊23隨膨脹壁運動，控制塊23兩側設有齒條，膨脹器內腔與連管251相通；連管251與進水管22之間設有進水閥門，控制進水閥門開關的開關塊25為一個與控制塊23上的齒條相配的齒輪；控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊24，開關塊24為與控制塊23另一邊上的齒條相配的齒輪。打開混水閥26時，膨脹器21內腔的水經(jīng)混水閥和出水管261流出，膨脹器因內壓下降，控制塊23下移，從而帶動開關塊24和25轉動，各閥門的動作順序為逐漸打開進水閥門(此時只有一路自來水經(jīng)進水管22、進水閥門、連管251、混水閥26、出水管261流出，為冷水路)—一關閉溢水閥門——打開控制閥門——完全打開進水閥門(此時出現(xiàn)另一路自來水經(jīng)進水管22、進水閥門、連管251、控制閥門、冷水管241進入水箱27，水箱內的熱水經(jīng)熱水管262流入混水閥26的熱水進口，與上述冷水路混合后經(jīng)混水閥出水管261上的出口流出供用戶使用)；關閉混水閥時，熱水管262與連管251之間也被關閉，經(jīng)進水閥門進入膨脹器內腔的水使膨脹器內壓迅速增大而膨脹，控制塊23上移，從而帶動開關塊24和25反轉，各閥門的動作順序為進水閥門的開口迅速變小——關閉控制閥門——打開溢水閥門——完全關閉進水閥門，控制塊23停止上移，此時，水箱經(jīng)冷水管241、溢水閥門、溢水管28與大氣相通。在連管251和熱水管262上并聯(lián)多個混水閥即可實現(xiàn)中央供水。
本實施例中將控制閥門與溢水閥門合成為共用一個開關塊24的轉換閥，進水閥門單獨使用一個開關塊25，而不是將控制閥門、溢水閥門、進水閥門三者合成在一起，是為了使轉換閥的易于生產(chǎn)。其中轉換閥和進水閥中的靜片與動片的結構可參見后面論述的圖7、圖8、圖9、圖10。
本實施例的混水閥26關閉時，是將連管251與熱水管262之間的冷熱水進口切斷的；如果在熱水管262與混水閥之間加設一個流向混水閥方向的單向閥，則該混水閥的結構也可以是在關閉狀態(tài)時不用切斷混水閥的冷熱水進口。當然，因為單向閥的打開動作，實際上是靠轉換閥中打開控制閥門后增大水箱內壓而將其頂開的，所以，單向閥的打開可以認為與控制閥門的打開同步，因此可以在轉換閥上增加一個與控制閥門同步的閥門來代替單向閥，這是一般技術人員在本發(fā)明基礎上均可實現(xiàn)的，而且在本發(fā)明基礎上是一種簡單的代換，被包含在本發(fā)明的范圍內。
實施例二、圖2是本發(fā)明所述貯水式熱水器實施例二的結構示意圖。與實施例一相比，實施例二中的膨脹器31為一個皮球，該皮球被放置在一個限位桶內，控制塊33下端設有球面的頂頭331用于頂住皮球，膨脹器內壓下降時，控制塊可以靠自身重力或在控制塊上側設置彈力向下的彈簧來實現(xiàn)向下移動，其動作原理與實施例一相同；另外在混水閥36的熱水進口與熱水管362之間設置單向閥361，所以，實施例二的混水閥36關閉時，管363與膨脹器31之間可以相通，其好處是混水閥36可以設計為內置于熱水器內的電動恒溫混水閥，有關電動恒溫混水閥的資料在2000年11月29日公開的中國專利公告CN2408396Y中，在此不作多述。
也可以將圖2實施例中的混水閥36取消，直接將管363、連管368、出水管369連通，將出水管369作為多個混水閥的熱水供應管實現(xiàn)簡便的中央供水，此時各混水閥的冷水管直接接自來水管。當然，也可以在管363與連管368上并聯(lián)多個混水閥36實現(xiàn)中央供水。
實施例三、圖3是本發(fā)明所述貯水式熱水器實施例三的結構示意圖。屬于第二技術方案，貯水式熱水器，包括水箱47、致熱器件(圖中未畫出)、膨脹器43、出水閥46、溢水管48、冷水管441、熱水管462和進水管42；帶出水管461的出水閥46的進水口接有混水管464，混水管464與熱水管462之間接有單向閥463，混水管464與連管451之間用泄水管452相接，泄水管452的內徑較小，以免泄水管對熱水通道造成水路的短路；連管451與進水管42之間設有作為進水閥門使用的截止閥1，連管451與冷水管441之間的控制閥門、冷水管441與溢水管48之間的溢水閥門集成在轉換閥9內。結合圖4可見，膨脹器43由外殼51、支座53、膜片52和彈簧57構成，膜片52被夾在外殼51與支座53之間，膜片與外殼圍成內腔510，作為膨脹壁的膜片52中央固定有兩側設齒條的控制塊56，分別對應轉換閥9和截止閥1的開關塊54和55伸入內腔510內分別與控制塊56兩側的齒條齒合，截止閥的出水口直接與內腔510相通，外殼上的供水511與連管451(圖3)相通，螺絲58用于調節(jié)彈簧57的彈力。關閉出水閥46后膨脹器從圖4狀態(tài)轉換到圖5所示狀態(tài)，其過程中，膜片52帶動控制塊56上移，開關塊55順時針轉動，而開關塊54逆時針轉動，當膜片52的膨脹幅度過大時，支座上的尖剌531將其剌穿。
圖7和圖8分別是實施例三中轉換閥使用的靜片和動片的外觀放大視圖。靜片91上設有三個通孔分別對應冷水通道94、連管通道95、溢水通道98，其中冷水通道94與冷水管441(圖3)相通，連管通道95與連管451(圖3)相通，溢水通道98與溢水管48(圖3)相通；動片92正對靜片91的一側設有槽921，將圖8中的動片92平移到圖7中的靜片91上方后即為膨脹器43處于圖4時轉換閥9的狀態(tài)，此時槽921將冷水通道94和連管通道95連通，相當于控制閥門打開，而溢水通道98與冷水通道94不通，相當于溢水閥門關閉；控制塊上移時開關塊54帶動動片92逆時針轉動直到槽921連通冷水通道94和溢水通道98，而切斷冷水通道94和連管通道95。
圖9和圖10分別是實施例三中截止閥使用的靜片和動片的外觀放大視圖。靜片11上開有與進水管42(圖3)相通的進水通道111，其表面還設有一較小的尾槽112，動片12上開有進水通孔121，將動片12平移到圖9中的靜片11上方時即為截止閥1處于圖4時的狀態(tài)，此時的截止閥開口最大，進水管42、進水通道111、進水通孔121、內腔510(圖4)、供水口511(圖4)、連管451(圖4)順序連通；關閉出水閥46(圖3)時控制塊56帶動開關塊55順時針轉動，同時動片12也作順時針運動，截止閥的開口迅速減小，直到通孔121與進水通道111錯位而進入尾槽112的范圍內，此時，轉換閥動片92的槽921由連通冷水通道94和連管通道95轉到連通冷水通道94和溢水通道98，此時進水通道111還可以通過較小的尾槽112與進水通孔121相通而繼續(xù)向內腔510供水，直到截止閥動片的進水通孔121越過靜片上的尾槽112，截止閥完全關閉。在混水管464上接多個出水閥46或混水閥即可實現(xiàn)中央供水，其中各混水閥的冷水進口接自來水管。
圖6是圖3實施例中所用的另一膨脹器的內部結構示意圖。從圖6中可見，膨脹器由下殼61、上殼64、膜片63組成，膜片63被夾在上殼61與下殼64之間，膜片63與下殼61之間構成膨脹器的內腔610，膜片63與上殼64之間構成密封的氣腔640，氣腔640內可以充填壓縮空氣；控制塊67固定在膜片63中央，膜片內側還設有帶通孔621的擋板62。其實質是用氣腔640內的氣壓代替圖4中的彈簧。
權利要求
1.一種貯水式熱水器，包括水箱、致熱器件、膨脹器、出水閥、溢水管、冷水管、熱水管和進水管，其中冷、熱水管分別與水箱相通，進水管與自來水管相通，其特征在于所述出水閥為混水閥，該混水閥的熱水進口接所述熱水管，混水閥的冷水進口接有連管；膨脹器的膨脹壁聯(lián)接有控制塊，使控制塊隨膨脹壁運動，膨脹器內腔與所述連管相通；所述連管與進水管之間設有進水閥門，連管與冷水管之間設有控制閥門，冷水管與溢水管之間設有溢水閥門；所述進水閥門、控制閥門、溢水閥門分別受各自的開關塊控制，各開關塊與所述控制塊聯(lián)動。
2.根據(jù)權利要求1所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制塊上設有齒條，所述各開關塊上設有與控制塊上的齒條相齒合的齒。
3.根據(jù)權利要求1所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
4.根據(jù)權利要求1所述貯水式熱水器，其特征在于所述進水閥門、控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
5.根據(jù)權利要求1所述貯水式熱水器，其特征在于所述膨脹器由下殼、上殼、膜片組成，膜片被夾在上殼與下殼之間，膜片與下殼之間構成膨脹器的內腔，膜片與上殼之間構成密封的氣腔。
6.一種貯水式熱水器，包括水箱、致熱器件、膨脹器、出水閥、溢水管、冷水管、熱水管和進水管，其中冷、熱水管分別與水箱相通，進水管與自來水管相通，其特征在于所述出水閥的進水口接有混水管，該混水管與所述熱水管之間接有流向混水管方向的單向閥，該混水管上還接有與連管相通的泄水管；膨脹器的膨脹壁聯(lián)接有控制塊，使控制塊隨膨脹壁運動，膨脹器內腔與所述連管相通；所述連管與進水管之間設有進水閥門，連管與冷水管之間設有控制閥門，冷水管與溢水管之間設有溢水閥門；所述進水閥門、控制閥門、溢水閥門分別受各自的開關塊控制，各開關塊與所述控制塊聯(lián)動。
7.根據(jù)權利要求6所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制塊上設有齒條，所述各開關塊上設有與控制塊上的齒條相齒合的齒。
8.根據(jù)權利要求6所述貯水式熱水器，其特征在于所述控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
9.根據(jù)權利要求6所述貯水式熱水器，其特征在于所述進水閥門、控制閥門和溢水閥門設置在一個轉換閥內，該轉換閥使用一個開關塊。
10.根據(jù)權利要求6所述貯水式熱水器，其特征在于所述膨脹器由下殼、上殼、膜片組成，膜片被夾在上殼與下殼之間，膜片與下殼之間構成膨脹器的內腔，膜片與上殼之間構成密封的氣腔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用方便、安全、壽命長的貯水式熱水器，包括水箱、致熱器件、膨脹器、出水閥、溢水管、冷水管、熱水管和進水管，其特征在于所述出水閥為混水閥，該混水閥的熱水進口接所述熱水管，混水閥的冷水進口接有連管；膨脹器的膨脹壁聯(lián)接有控制塊，使控制塊隨膨脹壁運動，膨脹器內腔與所述連管相通；所述連管與進水管之間設有進水閥門，連管與冷水管之間設有控制閥門，冷水管與溢水管之間設有溢水閥門；所述進水閥門、控制閥門、溢水閥門分別受各自的開關塊控制，各開關塊與所述控制塊聯(lián)動。
文檔編號F24H9/20GK1837700SQ20061000387
公開日2006年9月27日 申請日期2006年2月2日 優(yōu)先權日2005年3月27日
發(fā)明者麥廣海 申請人:麥廣海