CN110749100B - 一种高层建筑用热水器排烟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑用热水器排烟装置，包括热水器本体，所述热水器本体内固定连接有液箱和支杆，所述支杆的一端通过轴承转动连接有排风扇，所述排风扇外套接有扇罩，所述液箱连通有两个连接管，一个所述连接管贯穿墙面并固定连接有冷却室，另一个所述连接管的一端与冷却室另一侧连通；并且在远离冷却室的一端连接有传动结构，所述热水器本体靠近排风扇的输出端贯穿设有排烟管，所述排烟管内连接有排烟装置，本发明中通过由液箱、连接管、套筒和冷却室构成循环回路，通过温差和朗肯循环的原理，不断加热液箱内低沸点液体产生气压动力，在使用将烟气暂时抽离至一个密闭空间，产生较大气压后解除密封将烟气排出。

Description

一种高层建筑用热水器排烟装置

技术领域

本发明涉及热水器排烟技术领域，尤其涉及一种高层建筑用热水器排烟装置。

背景技术

热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器，暖气热水器等，而热水器在燃烧时一般会由于不完全燃烧产生一氧化碳等有毒气体，需要通过排烟管道排出户外，避免造成人体中毒现象。

而现有技术中的热水器排烟装置一般设置为排风扇，通过排风扇制造的风压使得热水器内部的烟气被排放出，然而在实际使用时，特别是在高层建筑使用热水器时，由于外界风压数值较大，则排风扇制造的风压小于外界风压，则排风扇无法实现将烟气排出的效果，此时一方面烟气无法排出导致热水器中的燃烧氧气供应不足减少热水供应效率，另一方面导致人体中毒危害人身安全，基于此，本发明设计一种高层建筑用热水器排烟装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中热水器在高层建筑使用外界风压过大导致烟气无法排出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高层建筑用热水器排烟装置，包括热水器本体，所述热水器本体内固定连接有液箱和支杆，所述支杆的一端通过轴承转动连接有排风扇，所述排风扇外套接有扇罩，所述液箱连通有两个连接管，一个所述连接管贯穿墙面并固定连接有冷却室，另一个所述连接管的一端与冷却室另一侧连通并且远离冷却室的另一端连接有传动结构；所述热水器本体靠近排风扇的输出端贯穿设有排烟管，所述排烟管内连接有排烟装置；

所述排烟装置包括与扇罩焊接的波纹管，所述波纹管的另一端焊接有推板，所述推板上密封连接有第二单向阀，所述推板滑动连接有滑槽，所述滑槽设置在排烟管的内壁上，所述排烟管贯穿墙面并与外界贯通，所述排烟管中设置有挡板，所述挡板贯穿排烟管的一个侧壁，墙体靠近所述挡板的部分设置有一段凸起，所述凸起内分别开设有连接槽和位移室，所述挡板密封滑动连接在连接槽中。

所述传动结构包括套筒，所述套筒中分别滑动连接有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端固定连接有活塞，所述活塞密封滑动连接在套筒内壁，所述第一连杆远离活塞的一端贯穿套筒的底部并且在套筒外的部分焊接有滑块，所述滑块位于位移室内，所述第二连杆远离活塞的一端位于排烟管内，所述套筒靠近活塞的一侧底部固定连接有压电陶瓷环，所述压电陶瓷环通过导线电连接有加热电阻，所述加热电阻位于液箱内。

在上述高层建筑用热水器排烟装置中，所述滑块在位移室的一侧转动连接有转杆，所述转杆的另一端转动连接在挡板的侧面，所述位移室和连接槽连通开设有尺寸大小与转杆配合的通孔。

在上述高层建筑用热水器排烟装置中，所述冷却室的两侧设置的连接管中分别连接有一个第一单向阀，所述套筒靠近连接管的一侧开设有进气口，所述进气口与连接管密封连接，所述液箱内装有低沸点液体，所述液箱与套筒连通设有压力阀。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中通过由液箱、连接管、套筒和冷却室构成循环回路，并且通过单向阀控制流体的流向，使得由液箱内低沸点液体蒸发产生的气体通过套筒、连接管、冷却室后液化成液体回流至液箱内并继续蒸发，构成了传动结构的能量来源，并且具有较高的稳定性；

2、排风扇在外接电机的带动下工作时会将热水器本体内部产生的烟气抽入波纹管并进入挡板靠近墙面的一侧，此时挡板处于最低点，并密封排烟管，而外界的风压无法影响到挡板与推板所夹空间的气压，此时在烟气进入此空间内并逐渐将推板向风扇方向推动滑动；

3、当推板达到极限位置状态下，即推板位于最左端时将通过第二连杆压缩活塞和压电陶瓷环，使得压电陶瓷环通电，而压电陶瓷环通过导线在液箱内连接有加热阻块，加热阻块的加热会使得液箱内低沸点液体迅速蒸发并产生大量气体，可类似于爆炸效果，在这种状态下，气体通过压力阀向外输出；

4、活塞焊接有一个第一连杆；相抵有一个第二连杆，当气体进入套筒时，活塞将在气压驱动下滑动，将带动两个连杆同时滑动，其中第一连杆通过滑块和转杆使得挡板向上滑动并解除密封排烟管的状态，而第二连杆将推动推板向墙外移动，则实现了在挡板开启状态下将之间储存在挡板与推板之间的烟气推出的效果；

5、当活塞滑动后，则压电陶瓷环不受到压力使得加热阻块在没有电流下逐渐恢复至常温，而低沸点液体在温度降低到沸点以下后，气体逐渐液化使得液箱内气压降低并无法达到压力阀的开启压力，则活塞只受到压缩弹簧产生的恢复力，则活塞反向滑动恢复至初始状态并带动第一连杆和转杆使得挡板重新密封排烟管，此时排风扇可以继续进行下一次的排烟直到继续上述过程，实现了周期性排出烟气的效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种高层建筑用热水器排烟装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高层建筑用热水器排烟装置中A部分的放大示意图；

图3为为本发明提出的一种高层建筑用热水器排烟装置中B部分的放大示意图。

图中：1热水器本体、2液箱、3支杆、4排风扇、5扇罩、6连接管、7冷却室、8第一单向阀、9进气口、10排烟管、11推板、12第二单向阀、13波纹管、14挡板、15连接槽、16位移室、17转杆、18套筒、19活塞、20第一连杆、21第二连杆、22压电陶瓷环、23压力阀、24滑块、25滑槽、26弹簧。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-3，一种高层建筑用热水器排烟装置，包括热水器本体1，热水器本体1内固定连接有液箱2和支杆3，支杆3的一端通过轴承转动连接有排风扇4，排风扇4外套接有扇罩5，扇罩靠近墙体的一侧设置为通风结构，使得在排风扇4的转动下热水器本体1内产生的烟气通过排风扇向排烟管10处流动，液箱2连通有两个连接管6，一个连接管6贯穿墙面并固定连接有冷却室7，另一个连接管6的一端与冷却室7另一侧连通并且远离冷却室7的另一端连接有传动结构；热水器本体1靠近排风扇4的输出端贯穿设有排烟管10，排烟管10内连接有排烟装置；

排烟装置包括与扇罩5焊接的波纹管13，波纹管13是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，具有随着压力变化改变长度的作用，使得在推板11滑动时，波纹管13可以改变自身长度，波纹管13的另一端焊接有推板11，推板11上密封连接有第二单向阀12，第二单向阀12只允许气体从墙内一侧通向墙外一侧，推板11滑动连接有滑槽25，滑槽25设置在排烟管10的内壁上，滑槽25上设有环形的密封胶条使得推板11密封滑动连接在滑槽25内，排烟管10贯穿墙面并与外界贯通，排烟管10中设置有挡板14，挡板14贯穿排烟管10的一个侧壁，墙体靠近挡板14的部分设置有一段凸起，凸起内分别开设有连接槽15和位移室16，挡板14密封滑动连接在连接槽15中。

传动结构包括套筒18，套筒18中分别滑动连接有第一连杆20和第二连杆21，第一连杆20的一端固定连接有活塞19，活塞19密封滑动连接在套筒18内壁，第一连杆20远离活塞19的一端贯穿套筒18的底部并且在套筒18外的部分焊接有滑块24，滑块24位于位移室16内，第二连杆21远离活塞19的一端位于排烟管10内，使得在活塞19向墙外方向运动时，第一连杆20和第二连杆21同时被推动，而向内滑动时只有第一连杆20随之滑动，套筒18靠近活塞19的一侧底部胶合有压电陶瓷环22、压电陶瓷环22具有受到压力产生电流的特点，并且压电陶瓷环22通过导线电连接有加热阻块，加热阻块位于液箱2内，实现在压电陶瓷环22受压下加热阻块加热液箱2的作用，活塞19远离第一连杆20一端固定连接有弹簧26，弹簧26的固定端连接在套筒18靠近液箱2的底部。

滑块24在位移室16的一侧转动连接有转杆17，转杆17的另一端转动连接在挡板14的侧面，由于滑块24与挡板14被同时限位，使得在滑块24的推动下，转杆17带动挡板14做连接槽15内竖直方向的位移，位移室16和连接槽15连通开设有尺寸大小与转杆17配合的通孔,冷却室7的两侧设置的连接管6中分别连接有一个第一单向阀8，两个第一单向阀8均只允许流体做逆时针流动，套筒18靠近连接管6的一侧开设有进气口9，进气口9与连接管6密封连接，所述液箱2内装有低沸点液体，低沸点液体采用三氯三氟乙烷类的沸点不超过50℃的液体，具有在高温下迅速蒸发的特点，所述液箱2与套筒18连通设有压力阀23，当液箱2内气压达到压力阀23开启压力时，气体被排出，此时气体具有较大气压，将可以作为推动力推动活塞19迅速滑动。

本发明中，在高层建筑的热水器排烟中，由于排烟管10在墙面外的部分受到外界风压较大，排风扇4产生的风压无法达到将烟气排出的效果，此时首先通过挡板14和活塞19所处的位置使得挡板14将排烟管10密封，此时外界的风压无法影响挡板14在排烟管10内的部分，这种状态下，排风扇4可以将烟气通过波纹管13将烟气通入挡板14在墙体内的一侧，此时第二单向阀12限定流入的烟气无法流出，使得由挡板14和推板11构成的密闭空间内气压增大，则在气体膨胀的作用下使得推板11向墙内一侧滑动，并且最终达到极限位置，在这个过程中的某一时刻将开始推动第二连杆21，在达到极限位置时，也是推板11推动第二连杆21压缩活塞19到极限位置的过程，而这个过程会同时压缩压电陶瓷环22，使其带电，通过电连接的加热阻块使得液箱2加热，液箱2内的低沸点液体迅速蒸发，当达到压力阀23的开启压力时向外冲出，将推动活塞19向墙外滑动，同时带动两个连杆滑动，一方面使得挡板14向上滑动并开启排烟管10与外界的连通关系，另一方面使得推板11将之前储存的烟气向外排出实现排烟的功能；

而活塞19的滑动会同时压缩弹簧26，并在脱离压电陶瓷环22后使得加热电阻无法加热液箱2，则液箱2内气体逐渐液化使得从压力阀23流出的气体减少并逐渐降为零，活塞19在只受到弹簧26的弹力下回复至初始状态，并且带动第一连杆20使挡板14下移并重新密封排烟管10，此时推板11和挡板14之间重新构成密闭空间，并在排风扇4的作用下继续储存后续的烟气，并且重复上述过程，而对于进入套筒18后的气体来说，在活塞19向墙体外方向滑动到极限位置时，使得套筒18与进气口9连通，气体通过进气口9和连接管6进入放置在墙体外的冷却室7内，由于冷却室7内温度与外界温度相同，则气体会在低于沸点温度的条件下迅速液化为液体，并通过连接管6重新流入液箱2内，构成了一次朗肯循环过程，而在不断排烟气的过程中通过冷却室7与液箱2之间的温度差距可以实现不停排烟的效果。

尽管本文较多地使用了热水器本体1、液箱2、支杆3、排风扇4、扇罩5、连接管6、冷却室7、第一单向阀8、进气口9、排烟管10、推板11、第二单向阀12、波纹管13、挡板14、连接槽15、位移室16、转杆17、套筒18、活塞18、第一连杆20、第二连杆21、压电陶瓷环22、压力阀23、滑块24、滑槽25、弹簧26等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种高层建筑用热水器排烟装置，包括热水器本体(1)，其特征在于，所述热水器本体(1)内固定连接有液箱(2)和支杆(3)，所述支杆(3)的一端通过轴承转动连接有排风扇(4)，所述排风扇(4)外套接有扇罩(5)，所述液箱(2)连通有两个连接管(6)，一个所述连接管(6)贯穿墙面并固定连接有冷却室(7)，另一个所述连接管(6)的一端与冷却室(7)另一侧连通并且远离冷却室7的另一端连接有传动结构；所述热水器本体(1)靠近排风扇(4)的输出端贯穿设有排烟管(10)，所述排烟管(10)内连接有排烟装置；

所述排烟装置包括与扇罩(5)焊接的波纹管(13)，所述波纹管(13)的另一端焊接有推板(11)，所述推板(11)上密封连接有第二单向阀(12)，所述推板(11)滑动连接有滑槽(25)，所述滑槽(25)设置在排烟管(10)的内壁上，所述排烟管(10)贯穿墙面并与外界贯通，所述排烟管(10)中设置有挡板(14)，所述挡板(14)贯穿排烟管(10)的一个侧壁，墙体靠近所述挡板(14)的部分设置有一段凸起，所述凸起内分别开设有连接槽(15)和位移室(16)，所述挡板(14)密封滑动连接在连接槽(15)中，挡板(14)将排烟管(10)密封时，挡板(14)和推板(11)构成密闭空间；

所述传动结构包括套筒(18)，所述套筒(18)中分别滑动连接有第一连杆(20)和第二连杆(21)，所述第一连杆(20)的一端固定连接有活塞(19)，所述活塞(19)密封滑动连接在套筒(18)内壁，活塞(19)远离第一连杆(20)一端固定连接有弹簧(26)，弹簧(26)的固定端连接在套筒(18)靠近液箱(2)的底部，所述第一连杆(20)远离活塞(19)的一端贯穿套筒(18)的底部并且在套筒(18)外的部分焊接有滑块(24)，所述滑块(24)位于位移室(16)内，所述第二连杆(21)远离活塞(19)的一端位于排烟管(10)内，所述套筒(18)靠近活塞(19)的一侧底部固定连接有压电陶瓷环(22)，所述压电陶瓷环(22)通过导线电连接有加热电阻，所述加热电阻位于液箱(2)内；所述滑块(24)在位移室(16)的一侧转动连接有转杆(17)，所述转杆(17)的另一端转动连接在挡板(14)的侧面，所述液箱(2)与套筒(18)连通设有压力阀(23)。

2.根据权利要求1所述的一种高层建筑用热水器排烟装置，其特征在于，所述位移室(16)和连接槽(15)连通开设有尺寸大小与转杆(17)配合的通孔。

3.根据权利要求1所述的一种高层建筑用热水器排烟装置，其特征在于，所述冷却室(7)的两侧设置的连接管(6)中分别连接有一个第一单向阀(8)，所述套筒(18)靠近连接管(6)的一侧开设有进气口(9)，所述进气口(9)与连接管(6)密封连接，所述液箱(2)内装有低沸点液体。

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