CN206055936U - 一种防冻裂加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防冻裂加热器，包括具有加热腔的壳体、设于所述加热腔中的加热元件、与所述加热腔连通的进水口和出水口，还包括一与所述加热腔连通的扩容腔，所述扩容腔与所述加热腔通过阀口连通，所述扩容腔内活动设有用于打开或密封所述阀口的阀芯，一弹性件施加弹力于所述阀芯使所述阀芯密封封闭所述阀口，所述扩容腔通过一通孔与外界相连通，本实用新型的防冻裂加热器不仅适用于水压低的环境，也适用于水压高的环境，其防冻裂功能不受水压高低的影响，适用范围广泛，结构可靠。

Description

一种防冻裂加热器

技术领域

本实用新型涉及一种防冻裂加热器。

背景技术

现有即热式的加热器大都无防冻裂结构，或者有防冻裂结构也大多是在加热管两端采用弹性橡胶或在加热管中间采用弹性材料制成的中空管，通过水结冰时使弹性橡胶或弹性中空管弹性变形来防止加热器冻裂，如中国实用新型专利公开号为CN204385839U所公开的一种防冻结构。但，上述在加热管两端设弹性橡胶或加热管中间设弹性中空管的防冻裂结构，一般仅适用于水压较低的情况，而在水压较高的情况下，弹性橡胶或有弹性中空管容易背压变形，在背压变形情况下发生冻裂时，防冻裂结构起不到保护作用，再者长期背压下，橡胶容易发生永久压缩变形，防冻裂结构容易失效，防冻裂功能不可靠。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种防冻裂功能不受水压高低的影响，适用范围广泛，结构可靠的防冻裂加热器，其不仅适用于水压低的环境，也适用于水压高的环境。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种防冻裂加热器，包括具有加热腔的壳体、设于所述加热腔中的加热元件、与所述加热腔连通的进水口和出水口，还包括一与所述加热腔连通的扩容腔，所述扩容腔与所述加热腔通过阀口连通，所述扩容腔内活动设有用于打开或密封所述阀口的阀芯，一弹性件施加弹力于所述阀芯使所述阀芯密封封闭所述阀口，所述扩容腔通过一通孔与外界相连通。

优选的，所述扩容腔还通过一泄压口与外界相连通，所述阀芯在所述扩容腔内活动时可开闭所述泄压口。

优选的，所述扩容腔设于所述加热器壳体的一端，一阀盖扣合于所述壳体的端部，所述阀口与所述阀盖之间形成所述扩容腔，所述阀芯在所述阀口和所述阀盖之间活动。

优选的，所述弹性件的两端分别顶抵所述阀盖和所述阀芯。

优选的，所述弹性件为压簧，所述阀盖上设有弹簧导柱，所述阀芯上设有弹簧安装槽，所述压簧的两端分别套于所述弹簧导柱和所述弹簧安装槽。

优选的，所述阀口和所述通孔分别布置在所述扩容腔的相对的两侧上，所述阀芯在所述阀口和所述通孔之间活动，所述阀芯与所述扩容腔的内壁之间设有密封件，所述阀芯通过所述密封件与所述扩容腔内壁密封活动配合。

优选的，所述阀芯包括一软质弹性材料制成的分隔膜和一硬质材料制成的阀片，所述分隔膜的周圈与所述壳体密封固定配合，并且所述分隔膜将所述扩容腔分为互不连通的一内腔和一外腔，所述阀口位于所述内腔，所述通孔位于所述外腔，所述弹性件施加弹力于所述阀片使所述阀片带动所述分隔膜密封所述阀口。

优选的，所述泄压口和所述通孔布置在所述扩容腔的侧壁上，并且所述泄压口和所述通孔相连通。

优选的，所述泄压口设于所述阀口附近的扩容腔侧壁上。

优选的，所述阀芯和/或所述扩容腔内壁上设有对所述阀芯沿所述扩容腔内壁活动进行导向的导向部。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在加热器上设置一与加热腔连通的扩容腔，在扩容腔内活动设有用于打开或密封阀口的阀芯，还设一弹性件施加弹力于阀芯使阀芯密封封闭阀口，并且扩容腔通过一通孔与外界相连通，这样，当加热腔内的水因结冰而体积膨胀时，阀芯受到冰的膨胀力而打开所述阀口，从而使得扩容腔可容纳加热腔中向外膨胀部分的冰，进而避免了加热器被冻裂；当退冰时，在弹性件的作用下，阀芯将重新密封关闭阀口，为下次防冻裂做准备。本实用新型防冻裂加热器的防冻裂功能不受水压高低的影响，适用范围广泛，结构可靠，其不仅适用于水压低的环境，也适用于水压高的环境，并且其防冻裂功能长久有效，避免了背景技术防冻裂结构的弹性橡胶容易发生永久压缩变形而导致防冻裂功能失效的问题。另外，在扩容腔上设置泄压口还能实现高水压时泄压的作用，使得防冻裂结构还兼具泄压功能，且将泄压口设于阀口附近的扩容腔侧壁上，可保证及时泄压，功能更可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的防冻裂加热器的剖视图；

图2为图1中A的放大图；

图3为本实用新型实施例一的防冻裂加热器处于未结冰时的剖视图；

图4为本实用新型实施例一的防冻裂加热器处于结冰时的剖视图；

图5为本实用新型实施例二的防冻裂加热器的剖视图；

图6为图5中B的放大图；

图7为本实用新型实施例三的防冻裂加热器的剖视图；

图8为图7中C的放大图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步的说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

实施例一：

如图1至图4所示，本实用新型的一种防冻裂加热器，包括具有加热腔11的壳体10、设于加热腔11中的加热元件20、与加热腔11连通的进水口12和出水口13，水从进水口12进入并经过加热腔11中的加热元件20加热后从出水口13流出。防冻裂加热器还包括一与加热腔11连通的扩容腔30，扩容腔30与加热腔11通过阀口14连通，扩容腔30内活动设有用于打开或密封阀口14的阀芯40，一弹性件50施加弹力于阀芯40使阀芯40密封封闭阀口14，本实施例的阀芯40与阀口14之间设有密封垫片42，扩容腔30通过一通孔31与外界相连通。当加热腔11内的水因结冰而体积膨胀时，阀芯40受到冰的膨胀力而打开阀口14，从而使得扩容腔30可容纳加热腔11中向外膨胀部分的冰，进而避免了加热器被冻裂，当退冰时，在弹性件50的作用下，阀芯40将重新密封关闭阀口14，为下次防冻裂做准备。

本实施例中，扩容腔30还通过一泄压口32与外界相连通，阀芯40在扩容腔30内活动时可开闭泄压口32，通过设置泄压口32能使得加热器在高水压环境下可自动泄压，从而防冻裂结构还兼具泄压功能，极大地加强了对加热器的保护。

作为一种优选的实施方案，扩容腔30设于加热器壳体10的一端，一阀盖15扣合于壳体10的端部，阀口14与阀盖15之间形成扩容腔30，阀芯40在阀口14和阀盖15之间活动。弹性件50优选设于扩容腔30内，且其两端优选分别顶抵阀盖15和阀芯40。

本实施例的弹性件50可采用弹簧或弹片等，采用弹簧或弹片为阀芯40提供弹力，可避免背景技术中橡胶或软质弹性件容易产生背压变形或因长期受压而失效的问题。本实施例的弹性件50优选采用压簧，为了更好地固定压簧，阀盖15上设有弹簧导柱151，阀芯40上设有弹簧安装槽41，压簧的两端分别套于弹簧导柱151和弹簧安装槽41；或者，阀盖15上设有弹簧安装槽，而阀芯40上设有弹簧导柱，如此安装压簧也是可行的，且效果等同。

容易理解的，弹性件50也可以选择采用拉簧（未图示），此时，拉簧不设于扩容腔30内，而是将拉簧的一端连接阀芯40，另一端连接加热腔11中的固定部件，比如连接在设于加热腔11内壁上的固定块，这样当阀芯40打开阀口14时，拉簧被拉伸，当阀芯40失去水压或冰的膨胀力时，拉簧拉动阀芯40关闭阀口14，如此也能实现弹性件50施加弹力于阀芯40使阀芯40密封封闭阀口14的目的。

本实施例中，阀口14和通孔31分别布置在扩容腔30的相对的两侧上，阀芯40在阀口14和通孔31之间活动，阀芯40与扩容腔30的内壁之间设有密封件60，阀芯40通过密封件60与扩容腔30内壁密封活动配合，具体的，本实施例的密封件60为套设在阀芯40外壁上的密封圈。

为了使得阀芯40在扩容腔30内可顺畅自如地滑动，阀芯40上设有对阀芯40沿扩容腔30内壁活动进行导向的导向部43，本实施例，导向部43为阀芯40周圈处往远离阀口14的方向延伸的侧壁，导向部43与所述扩容腔30内壁相导向配合；当然，容易理解的，导向部也可以选择设置在扩容腔30的内壁上，又或者，扩容腔30的内壁和阀芯40上都设有导向部。

此外，为了使得泄压口32能及时泄压，泄压口32优选设于阀口14附近的扩容腔30侧壁上，这样，当高水压导致阀口14刚被打开时，便可以及时对加热腔11进行泄压。

另外，值得一提的是，为了使得阀芯40与阀口14之间密封效果更好，阀芯40与阀口14之间不采用密封垫42密封，而是更优选地采用密封圈进行密封，可将密封圈设于阀芯40上，将阀口14与密封圈配合的面设为斜面，从而在二者之间形成径向密封，径向密封效果比密封垫42形成的端面密封效果更好，还可对零件的加工精度大大降低，当然，也可以是密封圈设于阀口14上，将阀芯40与密封圈配合的面设为斜面，效果是等同的。

本实施例的具体工作原理简述如下：

如图3所示，图3绘示了本实施例的防冻裂加热器处于未结冰时的剖视图，未结冰时，弹性件50顶压阀芯40使其通过密封垫片42密封关闭阀口14，此时，水从进水口12进入并经过加热腔11中的加热元件20加热后从出水口13流出，加热器正常工作。由于扩容腔30通过通孔31与外界连通，故扩容腔30内无压力，阀芯40可在高水压的压力作用或结冰的膨胀力作用下克服弹性件50的弹力往打开阀口14的方向在扩容腔30内活动。

如图4所示，图4绘示了本实施例的防冻裂加热器处于结冰时的剖视图，结冰时，泄压口32首先被冻结而无法泄压，阀芯40受到的冰的膨胀力大于弹性件50的弹力，从而阀芯40打开阀口14，使得因体积膨胀而溢出加热腔11的部分冰可被扩容腔30所容纳，从而避免加热器被冻裂，且当退冰时，阀芯40失去冰的膨胀力，在弹性件50的弹力作用下，阀芯40重新密封关闭阀口14，为下次防冻裂做准备，由此可见，本实用新型避免了背景技术在水压较高的情况下或者因长期背压下，弹性橡胶或有弹性中空管容易因变形而使得防冻裂功能失效的问题，本实用新型的防冻裂功能更可靠。

实施例二：

如图5和图6所示，本实施例与实施例一的区别是，本实施例的阀芯40与扩容腔30的内壁之间未设置密封件60，也即，阀芯40与扩容腔30的内壁之间不是密封滑动配合的，其二者之间具有一定间隙。本实施例的泄压口32和通孔31布置在扩容腔30的侧壁上，并且泄压口32和通孔31相连通，这样，由于扩容腔30上相连通的泄压口32和通孔31都与外界连通，故，阀芯40密封关闭阀口14时，扩容腔30内的水可从泄压口32排出，从而可保证扩容腔30内无水压作用于阀芯40上，这样，结冰时，当阀芯40所受到的冰的膨胀力大于弹性件50的弹力时，阀芯40可顺利打开阀口14，使得因膨胀而外溢出来的冰可暂时存储于扩容腔30内，进而避免加热器冻裂。

本实施例其余未阐述的结构和原理与实施例一相同，这里不再赘述。

实施例三：

如图7和图8所示，本实施例与实施例一的区别是，本实施例的阀芯40与扩容腔30的内壁之间不是密封滑动配合的。本实施例的阀芯40包括一软质弹性材料制成的分隔膜44和一硬质材料制成的阀片45，分隔膜44的周圈与壳体10密封固定配合，并且分隔膜44将扩容腔30分为互不连通的一内腔和一外腔，阀口14位于内腔，通孔31位于外腔，弹性件50施加弹力于阀片45使阀片45带动分隔膜44密封阀口14。相比实施例一，设置可弹性变形的分隔膜44的作用在于：当结冰时，实施例一中是阀芯40侧壁、扩容腔30内壁及密封件60（密封圈）围成的区域可容纳膨胀出来的冰，而由于阀芯40侧壁和扩容腔30内壁均为刚性结构使得该区域的容积在阀芯40打开阀口14最大时为一固定值，无法通过变形进一步扩大容积（在此，需要说明的是，即使没能通过变形进一步扩大容积，由于水结成冰的膨胀比不大，本实施例根据需要设计的容积也足够完全容纳膨胀出来的冰），而本实施例中是分隔膜44与扩容腔30内壁围成的区域可容纳膨胀出来的冰，由于分隔膜44可弹性变形，从而使得该区域的容积可进一步扩大，这样容纳能力更强。

本实施例其余未阐述的结构和原理与实施例一相同，这里不再赘述。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防冻裂加热器，包括具有加热腔的壳体、设于所述加热腔中的加热元件、与所述加热腔连通的进水口和出水口，其特征在于，还包括一与所述加热腔连通的扩容腔，所述扩容腔与所述加热腔通过阀口连通，所述扩容腔内活动设有用于打开或密封所述阀口的阀芯，一弹性件施加弹力于所述阀芯使所述阀芯密封封闭所述阀口，所述扩容腔通过一通孔与外界相连通。

2.如权利要求1所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述扩容腔还通过一泄压口与外界相连通，所述阀芯在所述扩容腔内活动时可开闭所述泄压口。

3.如权利要求1所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述扩容腔设于所述加热器壳体的一端，一阀盖扣合于所述壳体的端部，所述阀口与所述阀盖之间形成所述扩容腔，所述阀芯在所述阀口和所述阀盖之间活动。

4.如权利要求3述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述弹性件的两端分别顶抵所述阀盖和所述阀芯。

5.如权利要求4所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述弹性件为压簧，所述阀盖和阀芯二者之一上设有弹簧导柱，所述阀盖和阀芯二者之另一上设有弹簧安装槽，所述压簧的两端分别套于所述弹簧导柱和所述弹簧安装槽。

6.如权利要求1所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述阀口和所述通孔分别布置在所述扩容腔的相对的两侧上，所述阀芯在所述阀口和所述通孔之间活动，所述阀芯与所述扩容腔的内壁之间设有密封件，所述阀芯通过所述密封件与所述扩容腔内壁密封活动配合。

7.如权利要求1所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述阀芯包括一软质弹性材料制成的分隔膜和一硬质材料制成的阀片，所述分隔膜的周圈与所述壳体密封固定配合，并且所述分隔膜将所述扩容腔分为互不连通的一内腔和一外腔，所述阀口位于所述内腔，所述通孔位于所述外腔，所述弹性件施加弹力于所述阀片使所述阀片带动所述分隔膜密封所述阀口。

8.如权利要求2所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述泄压口和所述通孔布置在所述扩容腔的侧壁上，并且所述泄压口和所述通孔相连通。

9.如权利要求2或8所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述泄压口设于所述阀口附近的扩容腔侧壁上。

10.如权利要求1至8任一项所述的一种防冻裂加热器，其特征在于，所述阀芯和/或所述扩容腔内壁上设有对所述阀芯沿所述扩容腔内壁活动进行导向的导向部。