本发明涉及家用电器领域，特别是涉及一种储水式电热水器。
背景技术：
现有的储水式电热水器，使用时均是一边排出热水一边注入冷水，利用自来水的压力向储水胆内注入冷水将热水挤出。如此就会使原本的热水逐渐混入冷水被中和降温。烧热一整胆的水实际只使用了很小一部分水就变凉了，热水利用率极低。而为了满足正常洗浴的时间，就只能将热水器容积增大以延长冷热水中和的时间。如此就造成体积过大占用空间，安装不变，而且还不美观。
人们洗漱时热水器的热水和自来水管的冷水通过用水设备的混水阀混合后中和温度才排出适合洗漱温度的水。由此可见洗漱时实际使用的热水量并不大，只要避免冷热水在水胆内混合降温，能把热水充分利用，热水器容积其实很小就能满足使用。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在问题，本发明提供一种充分利用热水的储水式热水器，该热水器结构小巧，安装方便，可达到热水的完全利用，从而节约能耗。
本发明解决现有技术问题的方案是：一种充分利用热水的储水式热水器，分为压气系统和储水系统两大部分组成，其包括空气压缩机、止回阀、储气罐、水胆、电动阀门、减压器、安全阀、平衡阀等部件。工作时空气压缩机将外部空气吸入，压缩成高压气体送进储气罐储存。水胆进水口接入自来水管路，排水口接入用水设备管路。水胆内设有加热管负责烧水。
本发明拟分为三种运行模式：“补给模式”、“高效模式”和“常规模式”。
使用“高效模式”时，打开用水设备，储气罐与水胆之间电动阀门自动打开，因为储气罐内储存的气体压力远远大于水胆内压力，所以储气罐内储存的高压空气通过电动阀门充入水胆内，将水胆内的热水通过排水口挤出。当热水用尽时自动切换为“补给模式”，或者洗漱完毕后人为切换为“补给模式”。此时自动关闭储气罐与水胆之间电动阀门，自动打开平衡阀和进水阀，在补充冷水的同时将水胆内多与空气通过平衡阀排出。同时空气压缩机开始工作，向储气罐补充高压空气以备下次使用，当储气罐达到设定压力值时空气压缩机自动停止。如此，洗漱时只排出热水不混入冷水的工作方式可达到充分利用热水的目的。
本发明的有益效果是：热水利用率极高，从而节约能耗。同时可大大缩小热水器容积和外形尺寸，减少占用空间，便于摆设和安装。
附图说明：
图1为本发明的原理图
图1中：1.空气压缩机2.止回阀3.压力传感器4.储气罐5.一号电动阀门6.安全阀7.平衡阀8.减压器9.高液位传感器10.水胆11.镁棒12.加热装置13.低液位传感器14.排水口15.二号电动阀门16.三号电动阀门17.四号电动阀门18.进水口
具体实施方式：
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式：如图1所示一种充分利用热水的储水式热水器，包括压气系统和储水系统两大部分组成。
压气系统中空气压缩机1和储气罐4通过管路连接，并且两者之间管路上设置止回阀2，只允许气体从空气压缩机1流向储气罐4。储气罐4上设有压力传感器3和安全阀6，储气罐4与水胆10之间通过管路连接，在管路上依次设置一号电动阀门5和减压器8。
储水系统中水胆10顶部设置平衡阀7。水胆10的一端上部设有高液位传感器9，下部设有低液位传感器13。水胆10的另一端设有加热装置12深入内部。水胆10底部从左至右依次设置镁棒11、排水口14和进水口18。其中排水口14为两端贯通的长管，上口插入水胆10内一定长度接近顶部但低于高液位传感器9，下口紧接着设置二号电动阀门15。在二号电动阀门15下口引出管路分为垂直和水平两路，垂直管路通往用水设备。进水口18为两端贯通的短管，不需过多插入水胆10内部，上口超过水胆10下底但低于低液位传感器13，在下口引出管路，也分为垂直和水平两路。水平管路与二号电动阀门15下口的水平管路连接，并且之间设置三号电动阀门16。进水口18下口的垂直管路上设置四号电动阀门17，四号电动阀门17下口接入自来水管路。
工作过程如下：本发明使用时分为“补给模式”、“高效模式”、“常规模式”。
开机默认启动“补给模式”空气压缩机1开始工作，将空气压缩后通过管路经止回阀2充入储气罐4内，当压力传感器3检测到储气罐4内压力达到设定值时，立即发送信号使空气压缩机1停止工作。此时因为有止回阀2所以空气压缩机1停机后储气罐4内的高压气体也不会流回至空气压缩机1泄露。当压力传感器3失灵或检测不准，储气罐4内压力超过安全范围时，安全阀6自动打开排气泄压，保证压力在安全范围内。
“补给模式”下平衡阀7、四号电动阀门17处于打开状态，其余电动阀门处于关闭状态。自来水经过四号电动阀门17和进水口18注入水胆10内，随着水位升高水胆10内的空气通过平衡阀7排出。当水位升到高液位传感器9位置时，高液位传感器9发出信号关闭平衡阀7，水胆10内压力与自来水管路压力平衡停止注水，此时注水完成启动加热装置12开始加热，加热到预定温度后停止加热处于待机状态。
启动“高效模式”时，一号电动阀门5和三号电动阀门16打开，其余电动阀门关闭。储气罐4内储存的高压空气流过一号电动阀门5，通过减压器8将高压空气降低至设定的自来水管路压力后充进水胆10内。随着空气的充入，水胆10内的热水通过进水口18再经过三号电动阀门16被挤出，通至用水设备混合冷水调节温度使用。当水胆10内的热水将要用尽，水位下降至低液位传感器13位置时，低液位传感器13立即发出信号启动“补给模式”补充水和高压空气，此时不再排水。
启动“常规模式”时，可作为常规储水式热水器使用，即一边使用热水一边冷水补充。此模式下，二号电动阀门15和四号电动阀门17打开，其余电动阀门关闭。空气压缩机1、压力传感器3、平衡阀7、高液位传感器9、低液位传感器13均停止工作。洗漱时水胆10内的热水从排水口14的上口排出到下口再经打开状态的二号电动阀门15流入用水设备，同时自来水冷水经过打开状态的四号电动阀门17和进水口18注入水胆10内进行补充，如此循环。
1.一种充分利用热水的储水式热水器，包括压气系统和储水系统两大部分组成，其特征在于：
所述压气系统包括空气压缩机（1）和储气罐（4）通过管路连接，并且两者之间管路上设置止回阀（2），储气罐（4）上设有压力传感器（3）和安全阀（6），储气罐（4）与通往水胆（10）之间管路上依次设置一号电动阀门（5）和减压器（8）；
所述储水系统包括水胆（10）和在其顶部设置的平衡阀（7），水胆（10）的一端上部设有高液位传感器（9），下部设有低液位传感器（13），水胆（10）的另一端设有加热装置（12）深入内部，水胆（10）底部从左至右依次设置镁棒（11）、排水口（14）和进水口（18），其中排水口（14）为两端贯通的长管，上口插入水胆（10）内一定长度接近水胆（10）顶部但低于高液位传感器（9）的触发高度，下口紧接着设置二号电动阀门（15），在二号电动阀门（15）下口引出管路分为垂直和水平两路，垂直管路通往用水设备，进水口（18）为两端贯通的短管，插入水胆（10）内部，上口超过水胆（10）下底，但低于低液位传感器（13）的触发高度，在进水口（18）下口引出管路，也分为垂直和水平两路，水平管路与二号电动阀门（15）下口的水平管路连接，并且之间设置三号电动阀门（16），进水口（18）下口的垂直管路上设置四号电动阀门（17），四号电动阀门（17）下口接自来水管路。
2.根据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：利用压气系统的高压空气在不补充冷水的情况下将储水系统储存的热水正常排出使用，避免冷热混合降温，达到充分利用热水的目的。
3.根据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：当二号电动阀门（15）和四号电动阀门（17）打开，其余电动阀门关闭，空气压缩机（1）、压力传感器（3）、平衡阀（7）、高液位传感器（9）、低液位传感器（13）均停止工作；洗漱时水胆（10）内的热水从排水口（14）的上口排出到下口再经打开状态的二号电动阀门（15）流入用水设备，同时自来水冷水经过打开状态的四号电动阀门（17）和进水口（18）注入水胆（10）内进行补充，用水量不多时如此设置也可作为常规储水式热水器使用。
4.根据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：空气压缩机（1）和储气罐（4）两者之间管路上设置止回阀（2）避免空气压缩机（1）停机时高压空气倒流。
5.根据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：储气罐（4）与水胆（10）之间管路上设置减压器（8），用于将高压气体先降压至自来水压力后再充入水胆（10）内排出热水，以模拟正常自来水流量。
6.据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：在水胆（10）顶部设置平衡阀（7）根据信号自动开关，用于在补充冷水时将水胆（10）内的空气排出释放空间。
7.据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：在充分利用热水的模式下使用时，水胆（10）内的热水不通过排水口（14）排出，而是利用进水口（18）反向排出。
8.据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：排水口（14）上口插入水胆（10）内一定长度接近水胆（10）顶部但低于最高液位。
9.据权利要求1所述的充分利用热水的储水式热水器，其特征在于：进水口（18）插入水胆（10）内部，上口超过水胆（10）下底，但低于低液位。
技术总结