常压储水热水器及其水动力加压泵

摘要

本发明公开一种常压储水热水器及其水动力加压泵，其常压储水热水器设有两个水动力加压泵，每一个水动力加压泵均有用其常压保温水箱进水管作为泵体的动力管和用其出水管作为泵体的加压管，动力管上串联有两个电控阀，在这两个电控阀之间的动力管连通有一个装有隔膜的驱动腔室；加压管上串联有两个开通方向相同的单向阀，在这两个单向阀之间的加压管连通有一个装有隔膜的加压腔室，驱动腔室的隔膜与加压腔室的隔膜之间通过齿条连接，该齿条与联动齿轮啮合，两个泵体上的联动齿轮与用于控制两个泵体的齿条相互反向运动的过渡齿轮啮合连接。本发明利用齿条和齿轮的平稳运动来提高水动力加压泵的工作性能，使热水器的进水和出水的压力脉动更为稳定。

权利要求

1.一种水动力加压泵，有两个泵体，每一个所述的泵体有一根为压力液体输入的动力管和一根为液体加压输出的加压管，所述动力管连通有一个装有隔膜的驱动腔室，所述加压管连通有一个装有隔膜的加压腔室，所述驱动腔室的隔膜与所述加压腔室的隔膜之间通过连杆连接，所述动力管上设有阀门，其特征在于：所述连杆上设有与联动齿轮啮合的齿条，所述两个泵体上的所述联动齿轮与用于控制两个泵体的连杆相互反向运动的过渡齿轮啮合连接；所述阀门为与所述连杆联动的顶杆式二位四通阀。

2.一种常压储水热水器，包括有保温水箱，有一个水动力加压泵，该水动力加压泵有两个泵体，每一个所述的泵体有一根为压力液体输入的动力管和一根为液体加压输出的加压管，所述动力管连通有一个装有隔膜的驱动腔室，所述加压管连通有一个装有隔膜的加压腔室，所述驱动腔室的隔膜与所述加压腔室的隔膜之间通过连杆连接，所述动力管上设有阀门，其特征在于：所述连杆上设有与联动齿轮啮合的齿条，所述两个泵体上的所述联动齿轮与用于控制两个泵体的连杆相互反向运动的过渡齿轮啮合连接；所述阀门为与所述连杆联动的顶杆式二位四通阀；两个所述泵体的动力管的进口并连连接进水管的一段，所述进水管上安装有浮球阀，所述浮球阀的浮球置于所述保温水箱内。

说明书

常压储水热水器及其水动力加压泵

技术领域

[0001] 本发明涉及热水器制造技术领域，尤其是一种包括有保温水箱或保温水罐（本发明以下将保温水箱或保温水罐统称为保温水箱）的储水型热水器。

背景技术

[0002] 储水型热水器的保温水箱分为承压式保温水箱的储水型热水器和常压式保温水箱的储水型热水器两类。常压式保温水箱的储水型热水器其保温水箱通过阀门与自来水的进水管保持连通，保温水箱仅承受盛水压力，不必附加自来水的压力，这种保温水箱的结构强度较低，其构成材料的厚度和强度性能要求较低，制造成本也随之降低，但这种常压式保温水箱的储水型热水器的热水输出压力很低，无法向高地位出水口供水，也不能满足浴室淋浴花洒所需要的出水压力要求。当常压式保温水箱低于淋浴花洒的出口时，淋浴花洒就无法使用，因此，常压式保温水箱往往就不能在地面安装，而高位安装这种常压式保温水箱给诸如需要向浴缸供水的大容量保温水箱带来安装的困难，对于轻质墙板或是空芯砖砌成的墙体更是无法挂装在墙体上；此外，即使将常压式保温水箱安装在同一楼层的较高位置，其向淋浴花洒供水的压力往往过小而达不到淋浴花洒的喷淋出水的要求。这种常压储水热水器要提供出水压力，以往常用的手段是增加一个电力驱动的加压水泵，这种方案带来的缺点是要增加用户的电能消耗。为解决以上为题，本申请人于2011年12月20日申请的，专利申请号为201110428160.2，公告号为102425856A的中国专利申请“常压储水热水器及其水动力加压泵”，其常压储水热水器的主要特点是用其常压保温水箱进水管作为水动力加压泵的动力管和用其出水管作为水动力加压泵的加压管，利用进水管处自来水的动力对常压保温水箱的热水进行加压输出，其水动力加压泵的动力管上串联有两个由控制器控制的电控阀，在这两个电控阀之间的动力管连通有一个装有隔膜的驱动腔室；其水动力加压泵的加压管上串联有两个开通方向相同的单向阀，在这两个单向阀之间的加压管连通有一个装有隔膜的加压腔室，驱动腔室的隔膜与加压腔室的隔膜之间通过连杆连接，连杆上装有复位簧。该技术方案通过一个或者两个水动力加压泵，可使常压储水热水器获得与输入自来水压力相近的热水输出压力，从而可以实现采用低制造成本的常压保温水箱获得高制造成本的承压保温水箱相同的使用效果；保温水箱可以实现低位安装；可以向高地位出水口输出热水以及满足浴室花洒的喷淋水压的需要。但是，上述方案中复位簧在连杆运动过程中产生振荡，振荡对各腔室造成冲击，该冲击引起的瞬间压力脉动会导致加压泵、管道和电控阀被冲击破坏，从而严重影响水动力加压泵和热水器的使用寿命；另外，电控阀的使用对环境条件的要求高，若发生故障则容易引起安全隐患，并且电控阀和电控阀控制器额外的电能消耗，给用户增加了负担。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的问题是提供一种常压储水热水器及其水动力加压泵，它以可解决现有技术进水和出水的冲击性压力脉动，使用电控阀存在安全隐患和额外消耗电能的问题。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的水动力加压泵的技术方案是：有两个泵体，每一个所述的泵体有一根为压力液体输入的动力管和一根为液体加压输出的加压管，所述动力管连通有一个装有隔膜的驱动腔室，所述加压管连通有一个装有隔膜的加压腔室，所述驱动腔室的隔膜与所述加压腔室的隔膜之间通过连杆连接，所述动力管上设有阀门，所述连杆上设有与联动齿轮啮合的齿条，所述两个泵体上的所述联动齿轮与用于控制两个泵体的连杆相互反向运动的过渡齿轮啮合连接；所述阀门为与所述连杆联动的顶杆式二位四通阀。

[0005] 本发明的常压储水热水器的技术方案是：包括有保温水箱，有一个水动力加压泵，该水动力加压泵有两个泵体，每一个所述的泵体有一根为压力液体输入的动力管和一根为液体加压输出的加压管，所述动力管连通有一个装有隔膜的驱动腔室，所述加压管连通有一个装有隔膜的加压腔室，所述驱动腔室的隔膜与所述加压腔室的隔膜之间通过连杆连接，所述动力管上设有阀门，所述连杆上设有与联动齿轮啮合的齿条，所述两个泵体上的所述联动齿轮与用于控制两个泵体的连杆相互反向运动的过渡齿轮啮合连接；所述阀门为与所述连杆联动的顶杆式二位四通阀；两个所述泵体的动力管的进口并连连接进水管的一段，所述进水管上安装有浮球阀，所述浮球阀的浮球置于所述保温水箱内。

[0006] 由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

[0007] 1、利用齿条和齿轮的平稳运动来提高水动力加压泵的工作性能，水动力加压泵能在稳定条件下工作，使热水器的进水和出水的压力脉动更为稳定；

[0008] 2、动力管上的阀门采用与连杆联动的顶杆式二位四通阀，利用带齿条的连杆的往复运动来操纵顶杆式二位四通阀的阀芯运动，从而实现阀门的自动换向，当保温水箱内的水位足够多时，箱体进水口因浮球阀的浮球浮起而关闭，以上阀门的换向或者启闭均通过机械操纵来取代电控操纵，有利于提高产品的安全性能，降低电能消耗。

附图说明

[0009] 图1是本常压储水热水器的结构示意图。

具体实施方式

[0010] 以下结合附图实例，对本发明作进一步详述：

[0011] 图1所示的常压储水热水器，它主要由保温水箱42，接在进水管1、出水管41之间的水动力加压泵，浮球阀46构成，保温水箱42设有热源入口43和水箱盖44。

[0012] 本常压储水热水器的水动力加压泵由连通自来水管道的动力管，顶杆式二位四通阀5、24，壳体6、15、17、29，隔膜7、14、18、28，螺栓11、16、20，隔板8、13、19、27，齿条12、21，齿轮30、31、32，单向阀3、4、25、26、33、34、36、37，截止阀2、35、39，连通保温水箱42的加压管等构成。这个水动力加压泵有两个结构完全相同的泵体，两个泵体相互并联连接。泵体一由作为动力管的进水管1的上段，作为加压管的出水管41的上段，顶杆式二位四通阀24，壳体17、29，隔膜18、28，螺栓16、20，隔板19、27，齿条21，齿轮30，单向阀25、26、36、37等构成；泵体二由作为动力管的进水管1的下段，作为加压管的出水管41的下段，顶杆式二位四通阀24，壳体6、15，隔膜7、14，螺栓11、16，隔板8、13，齿条12，齿轮32，单向阀3、4、33、34等构成。进水管1作为水动力加压泵中的动力管，它的输入端在工作时通过截止阀2与自来水管相连接，它的输出端接保温水箱42的进水口，进水管1上安装有浮球阀，浮球阀的浮球45置于保温水箱内。出水管41作为水动力加压泵中的加压管，它的输入端在工作时通过截止阀35与保温水箱42相连通，出水管41的输出端在工作时通过截止阀39与淋浴花洒40相连通，为了获得较为稳定的压力，或减小输出热水压力的波动，在出水管41的输出端还连通有一个上端封闭有气体的罐子38。

[0013] 在进水管1的上段安装有顶杆式二位四通阀24，顶杆式二位四通阀24有4个接口，这4个接口为输入口p、b，输出口a、o，顶杆式二位四通阀24的顶杆上设有连接杆23，连接杆23上沿顶杆运动方向开设有滑槽，输入口b和输出口a连通一个驱动腔室，驱动腔室是设在一个由壳体17、29，隔板19、27，隔膜18、28，螺栓16、20，齿条21等构成的泵体中，由壳体29和隔膜28围成；出水管41的上段串联有两个开通方向相同的单向阀36、37，在单向阀36和单向阀37之间的出水管41上连通有一个加压腔室，这个加压腔室设在上述泵体内，由壳体17和隔膜18围成；隔膜18和隔膜28通过齿条21相连接，隔膜18在工作时被限制在壳体17和隔板19围成的空间内动作，隔膜28在工作时被限制在壳体29和隔板27围成的空间内动作，齿条21穿隔板19和隔板27的通孔中，齿条21的外侧固定连接有拨动杆22，拨动杆22的末端具有插入连接杆23滑槽内的凸块，齿条21的内侧与齿轮30相啮合。在进水管的下段安装有顶杆式二位四通阀5，顶杆式二位四通阀5有4个接口，这4个接口为输入口p′、b′，输出口a′、o′，顶杆式二位四通阀5的顶杆上设有连接杆9，连接杆9上沿顶杆运动方向开设有滑槽，输入口b′和输出口a′连通一个驱动腔室，驱动腔室是设在一个由壳体6、15，隔板8、13，隔膜7、14，螺栓11、16，齿条12等构成的泵体中，由壳体6和隔膜7围成；出水管41的下段串联有两个开通方向相同的单向阀33、34，在单向阀33和单向阀34之间的出水管41上连通有一个加压腔室，这个加压腔室设在上述泵体内，由壳体15和隔膜14围成；隔膜7和隔膜14通过齿条12相连接，隔膜7在工作时被限制在壳体6和隔板8围成的空间内动作，隔膜14在工作时被限制在壳体15和隔板13围成的空间内动作，齿条12穿隔板8和隔板13的通孔中，齿条12的外侧固定连接有拨动杆10，拨动杆10的末端具有插入连接杆9滑槽内的凸块，齿条12的内侧与齿轮32相啮合。齿轮
30和齿轮32之间通过用于控制两个泵体的齿条相互反向运动的齿轮31啮合连接。

[0014] 本常压储水热水器在工作时，需要打开进水管1上的自来水截止阀2和出水管41的截止阀35、39，当保温水箱42内的水位低于设定值时，浮球阀46开启，自来水通过单向阀3、顶杆式二位四通阀5的输入口p′、输出口a′压入下段水动力加压泵的驱动腔室，以驱动隔膜沿图1中的右方向移动，隔膜7通过齿条12带动隔膜14向右移动，下段水动力加压泵的加压腔室内的热水通过单向阀33压出热水的压力可以高达接近自来水的输入压力，因而可以向高地势的出水口供水，并可以满足淋浴花洒40对热出压力的需要；齿条12向右移动的过程中通过拨动杆10、连接杆9带动顶杆式二位四通阀5阀芯动作，当拨动杆10到达最右端时， p′、a′口断开，b′、o′口接通；齿条12向右移动的过程中带动齿轮32转动，齿轮32通过齿轮31和齿轮30带动齿条21向左移动，隔膜18和隔膜28通过齿条21
向左移动，上段水动力加压泵的驱动腔室内水通过顶杆式二位四通阀24的输入口b、输出口o、单向阀25被压入保温水箱42内，而上段水动力加压泵的加压腔室内通过单向阀36吸入保温水箱42流出的热水。齿条21向左移动的过程中通过拨动杆22、连接杆23带动顶杆式二位四通阀24阀芯动作，当拨动杆22到达最左端时，b、o口断开，p、a口接通，自来水通过单向阀26、顶杆式二位四通阀24的输入口p、输出口a压入上段水动力加压泵的驱动腔室，以驱动隔膜28反向移动，隔膜28通过齿条21带动隔膜18向右移动，上段水动力加压泵的加压腔室内的热水通过单向阀37向淋浴花洒40压出热水；齿条21向右移动的过程中带动齿轮30转动，齿轮30通过齿轮31和齿轮32带动齿条12向左移动，隔膜7和隔膜14通过齿条12向左移动；齿条12向左移动的过程中通过拨动杆10、连接杆9带动顶杆式二位四通阀5阀芯动作，当拨动杆10到达最左端时， b′、o′口断开，p′、a′口接通，上段水动力加压泵的驱动腔室内水通过单向阀3被压入保温水箱42内，而上段水动力加压泵的加压腔室内通过单向阀14吸入保温水箱42流出的热水。在保温水箱42内的水位未恢复到设定值的情况下，浮球阀46保持开启状态，水流进入动力管使齿条12、21在齿轮30、31、
32的作用下反向往复运动。每个泵体的齿条的往复运动使由隔膜和隔板围成的加压腔室周期性地大小变化，使连通加压腔室的出水管41周期性地从保温水箱42内的热水抽出，并通过单向阀向淋浴花洒40压出.当驱动腔室中的隔膜大小和加压腔室中的隔膜的大小相当时，压出热水的压力可以高达接近自来水的输入压力，因而可以向高地势的出水口供水，并可以满足淋浴花洒40对热出压力的需要。当保温水箱42内的水位恢复到设定值的情况下，浮球45浮起将浮球阀46关闭，停止进水。