CN110926028B - 稳流组件、绝缘件及热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明一种稳流组件、绝缘件及热水器。其中，稳流组件包括由负热膨胀材料构成的调节件。所述调节件内形成有流通通道，所述流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，所述流通通道的另一端用于与用水设备连接。本发明提供的稳流组件、绝缘件及热水器，当出水管的水温变低时，调节件膨胀，使得流通通道的过流面积增大，从而使得热水器的出水量增加，用水设备处的热水流量增加，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。另外，当出水管的水温变高时，调节件收缩，使得流通通道的过流面积减小，从而使得热水器的出水量减小，用水设备处的热水流量减小，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。
Description
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种稳流组件、绝缘件及热水器。
背景技术
热水器作为一种日常生活中常见的电器，其能够将冷水加热变为适宜温度的热水供用户使用。
现有技术中，热水器包括水箱，水箱上设置有进水管和出水管，冷水从进水管进入水箱，并经过加热后通过出水管进入各用水设备，例如花洒或水龙头中。
但是，现有技术中的热水器在使用时，容易出现用水设备出水忽冷忽热的现象，用户体验较差。
发明内容
本发明提供一种稳流组件、绝缘件及热水器，以克服现有技术中出水忽冷忽热的现象。
本发明实施例提供一种稳流组件，包括由负热膨胀材料构成的调节件。
所述调节件内形成有流通通道，所述流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，所述流通通道的另一端用于与用水设备连接。
如上所述的稳流组件，其中，所述流通通道沿第一螺旋线方向延伸。
如上所述的稳流组件，其中，所述调节件沿所述第一螺旋线方向延伸成螺旋形调节件。
如上所述的稳流组件，其中，所述稳流组件还包括本体；所述本体包括依次连接的第一段、第二段以及第三段；所述第一段内形成有进水孔、所述第三段内形成有出水孔，且所述第二段内设置有用于安装所述调节件的容纳腔。
所述流通通道的一端与所述进水孔连通，所述流通通道的另一端与所述出水孔连通。
如上所述的稳流组件，其中，所述第一段的外径小于所述第二段的外径。
如上所述的稳流组件，其中，所述第三段外套设有金属件，所述金属件的外径与所述第二段的外径相同。
如上所述的稳流组件，其中，所述金属件的外表面形成有沿所述金属件的圆周方向延伸的环形凹槽，所述环形凹槽内设置有密封件。
如上所述的稳流组件，其中，所述负热膨胀材料包括锑铜记忆合金、焦磷酸盐化合物或焦钨酸盐化合物中的至少一种。
本发明实施例提供一种绝缘件，包括绝缘本体、嵌设在所述绝缘本体上的第一金属件和第二金属件、以及所述稳流组件。
所述第一金属件和所述第二金属件分别设置在所述绝缘本体的两端，所述绝缘本体中形成有通孔，且该通孔贯穿所述第一金属件和所述第二金属件。
所述第一金属件用于与热水器的出水管连接，所述稳流组件固定在所述第二金属件内，且所述流通通道与所述绝缘本体中的所述通孔连通。
本发明实施例提供一种热水器，包括出水管以及所述绝缘件；所述绝缘件连接在所述出水管的一端。
本发明实施例提供的稳流组件、绝缘件及热水器，通过设置由负热膨胀材料构成的调节件。调节件内形成有流通通道，流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，流通通道的另一端用于与用水设备连接。当出水管的水温变低时，调节件膨胀，使得流通通道的过流面积增大，从而使得热水器的出水量增加，用水设备处的热水流量增加，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。另外，当出水管的水温变高时，调节件收缩，使得流通通道的过流面积减小，从而使得热水器的出水量减小，用水设备处的热水流量减小，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。
图1为本发明稳流组件实施例一的结构示意图；
图2为本发明稳流组件实施例二的结构示意图；
图3为图2的剖视图；
图4为本发明稳流组件实施例三的结构示意图；
图5为本发明绝缘件一实施例的结构示意图。
附图标记说明：
100：调节件；
110：流通通道；
200：本体；
210：第一段；
211：进水孔；
220：第二段；
221：容纳腔；
230：第三段；
231：出水孔；
300：金属件；
310：密封件；
400：绝缘件；
410：绝缘本体；
420：第一金属件；
430：第二金属件；
500：出水管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。
图1为本发明稳流组件实施例一的结构示意图。请参考图1，本实施例提供一种稳流组件，包括由负热膨胀材料构成的调节件100。调节件100内形成有流通通道110，流通通道110的一端用于与热水器的出水管连通，流通通道110的另一端用于与用水设备连接。
具体地，稳流组件可以用于热水器的出水管处，其中，热水器可以为电热水器或燃气热水器等多种类型。
稳流组件包括调节件100，调节件100内部具有流通通道110，流通通道110的一端可以与出水管连接，即与热水器的出水端连接，流通通道110的另一端可以与用水设备连接，用水设备可以为现有技术中常见的能够实现冷热水调节的设备，例如水龙头或花洒等。以下以花洒为例进行说明。
调节件100的结构可以有多种，流通通道110的结构也可以有多种，本实施例中的调节件100可以为圆柱状结构，调节件100可以是设置在其中的圆柱形通孔。
调节件100由负热膨胀材料构成。本实施例中所使用的负热膨胀材料是指在一定的温度范围内线膨胀系数或体膨胀系数为负值的一类材料，这种材料具有反常热膨胀特性，即热缩冷胀的特性。
负热膨胀材料的种类可以有多种，例如，1897年Guilaume首次发明面心立方Fe65Ni35合金热膨胀系数比正常铁镍合金低一个数量级。1951年Hummel发现β-锂霞石结晶聚集体温度升高时出现体积缩小的现象。1995年，美国Oregonstate大学的Sleight等发现了ZrV(2-X)PXO7系列的各相同性负热膨胀材料，负热膨胀温区宽度达到950K。1997年，Sleight等发现了化学通式为A2M3O12的钨酸盐和钼酸盐系列负热膨胀材料，其中Sc2W3O12是目前发现的负热膨胀温区最宽的负热膨胀材料(10-1200K)。
在一个可选地实施例中，负热膨胀材料包括锑铜记忆合金、焦磷酸盐化合物或焦钨酸盐化合物中的至少一种。
其中，焦磷酸盐结构包括ThP2O7、UP2O7、ZrP2O7陶瓷、Zr(P1-xVx)2O7陶瓷、ZrV2O7陶瓷等；焦钨酸盐化合物包括ZrW2O8陶瓷、HfW2O8陶瓷、Y2W3O12等。
本实施例利用了调节件100材料的负热膨胀特性，其在低温时可以膨胀，流通通道110的过流面积增大，而在高温时可以收缩，可以理解的是，对于花洒等用水设备，其一般设置有两个进水口和一个出水口；一个进水口与热水器的出水管500连接，从而为花洒提供热水，另一个进水口与自来水管的冷水连接，从而为花洒提供冷水，冷水和热水混合后由花洒出水口出水。
对于电热水器，其设置有水箱，水箱上设置有进水管和出水管，
水箱中盛有热水，出水管连接在水箱上，随着用户使用用水设备，水箱中的热水量减少，同时进水管向水箱中通入冷水，冷热水混合不均匀容易导致热水器出水端的水温不均匀，产生忽冷忽热现象。
当热水器出水管的温度变低时，调节件100膨胀，横截面积变大，此时，热水器出水管的水流量增大，即花洒处的热水量增大，花洒处的冷热水混合后的温度提高，从而改善水温突然变冷的现象，保持花洒出水温度的恒定。
反之，当热水器出水管的温度增大时，调节件100缩小，横截面积变小，此时，热水器出水管的水流量减小，即花洒处的热水量减小，花洒处的冷热水混合后的温度变低，从而改善水温突然变热的现象，保持花洒出水温度的恒定。
另外，可以理解，对于电热水器而言，由于水箱的容积有限，为了避免加热不及时导致只有冷水从水箱中流出的问题，通常在使用时会建议用户连续使用的时间不宜过长。现有技术中，假设花洒打开后，热水器出水管的水流以恒定的预设速度流出，且可以连续使用20分钟。那么，本实施例通过设置调节件100，在花洒刚打开时，由于热水器中全是加热后的热水，温度较高，此时调节件100的横截面积变小，热水的出水速度小于预设速度，热水出水量变小；可以增加热水的使用时间，即提高用户连续使用的时间，例如可以由20分钟延长为30分钟。当冷水进入热水器后，水箱中的冷热水混合，水温略低于开始时的温度，此时调节件100的横截面积恢复初始大小，水流可以以预设速度流出。而当使用一段时间后，水箱中冷水增多，水温下降，调节件100的横截面积变大，使得热水器流出的热水流量增加，花洒处的水温增加，即通过设置调节件100能够使得用户使用过程中的水温基本保持恒定，用户体验性好。
本实施例提供的稳流组件，通过设置由负热膨胀材料构成的调节件。调节件内形成有流通通道，流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，流通通道的另一端用于与用水设备连接。当出水管的水温变低时，调节件膨胀，使得流通通道的过流面积增大，从而使得热水器的出水量增加，用水设备处的热水流量增加，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。另外，当出水管的水温变高时，调节件收缩，使得流通通道的过流面积减小，从而使得热水器的出水量减小，用水设备处的热水流量减小，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。
图2为本发明稳流组件实施例二的结构示意图；图3为图2的剖视图；请参考图2和3，在另一个实施例中，流通通道110沿第一螺旋线方向延伸。流通通道100可以是通过钻孔或一体成型等方式形成在柱状或块状调节件100中。流通通道110为螺旋形可以增加水流在调节件100中的时间，从而增加调节件100的调节效果。其中第一螺旋线可以为圆柱螺旋线。
可选地，调节件100沿第一螺旋线方向延伸成螺旋形调节件。即调节件100为螺旋形的薄壁结构，流通通道110形成在调节件100中，从而可以方便形成螺旋形的流通通道110。
参考图2和3，稳流组件还包括本体200；本体200包括依次连接的第一段210、第二段220以及第三段230；第一段210内形成有进水孔211、第三段230内形成有出水孔231，且第二段220内设置有用于安装调节件100的容纳腔221。流通通道110的一端与进水孔211连通，流通通道110的另一端与出水孔231连通。
本体200可以为常见材料构成、例如塑料等。本体200可以为热膨胀性能不明显的材料，即水温对本体200的影响较小。
第一段210可用于与出水管连接，两者连接方式可以为螺接、卡接等多种。进水孔211可以与出水管内的通道连通。使得热水可以经过出水管进入第一段210。
第二段220内设置有容纳腔221，其内安装有调节件100，容纳腔221的体积可以大于调节件100的体积，从而使得调节件100可以在容纳腔221内部自由膨胀或收缩。调节件100的两端可以固定在第二段220的两端上，使得调节件100的体积等随温度变化时，其沿本体200轴线方向的长度不变，变化主要体现在其沿垂直于本体200轴线方向的横截面上，进而改变热水的过流面积。流通通道110可以和进水孔211以及出水孔231连通。
第三段230可以用于与水管连接，进而与用水设备连通，出水孔231与水管内空间连通。热水器出水管中的热水可以流经进水孔211、流通通道110和出水孔231进入用水设备中。
本体200可以用于保护调节件100，并方便与进水管和用水设备的水管连接。
可选地，第一段210的外径小于第二段220的外径，从而方便将第一段210与出水管对接，并减轻稳流组件的重量。
当然，在其他实施例中，本体200还可以安装在出水管500内，或与用水设备连接的水管内。以安装在水管内为例，第三段230外套设有金属件300，金属件300的外径与第二段220的外径相同。金属件300可以增加本体200的强度，第二段220的外表面和金属件300的外表面可以通过过盈配合安装在水管内，固定效果好。
在另一个实施例中，金属件300的外表面形成有沿金属件300的圆周方向延伸的环形凹槽，环形凹槽内设置有密封件310，密封件310可以起到密封作用，使得出水管的水流均通过流通通道110流出。
图4为本发明稳流组件实施例三的结构示意图；参考图4，图4与图3的区别在于，图3中调节件100为柱状结构，图4中调节件100为螺旋状结构。两者均可以实现对热水器出水管末端的热水流量进行调节，从而避免水温突变。
图5为本发明绝缘件一实施例的结构示意图。参考图5，本实施例提供一种绝缘件400，包括绝缘本体410、嵌设在绝缘本体410上的第一金属件420和第二金属件430、以及稳流组件。第一金属件420和第二金属件430分别设置在绝缘本体410的两端，绝缘本体410中形成有通孔，且该通孔贯穿第一金属件420和第二金属件430。第一金属件420用于与热水器的出水管500连接，稳流组件固定在第二金属件430内，且流通通道110与绝缘本体410中的通孔连通。
具体地，绝缘件400可以安装在热水器的出水管500末端，由于热水器的出水管500带电，绝缘件400可以用于阻隔电荷，提高用户使用安全。
绝缘件400可以包括由不导电材料制成的绝缘本体410，以及分别嵌入在绝缘本体410两端的第一金属件420和第二金属件430。第一金属件420和第二金属件430互不接触。两者可以分别用于和外部管线连接，金属材料强度高，能提高连接牢固性。
绝缘本体410可以由塑料材质构成，第一金属件420和第二金属件430可以由金属铜等构成。
进水管500可以安装在第一金属件420中，稳流组件可以安装在第二金属件430中，出水管500流出的热水可以经过绝缘本体410的通孔以及稳流组件中的流通通道110流出。
本体200的第二段220和金属件300的外表面可以过盈安装在第二金属件430的通孔中。
稳流组件的结构和功能与上述实施例相同，具体可以参考上述实施例，在此不再赘述。
将稳流组件设置到绝缘件400中，可以简化稳流组件的安装，并不占用其他安装空间。
当热水器出水管的温度变低时，调节件100膨胀，横截面积变大，此时，热水器出水管的水流量增大，即花洒处的热水量增大，花洒处的冷热水混合后的温度提高，从而改善水温突然变冷的现象，保持花洒出水温度的恒定。
反之，当热水器出水管的温度增大时，调节件100缩小，横截面积变小，此时，热水器出水管的水流量减小，即花洒处的热水量减小，花洒处的冷热水混合后的温度变低，从而改善水温突然变热的现象，保持花洒出水温度的恒定。
本实施例提供的绝缘件，通过设置由负热膨胀材料构成的调节件。调节件内形成有流通通道，流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，流通通道的另一端用于与用水设备连接。当出水管的水温变低时，调节件膨胀，使得流通通道的过流面积增大，从而使得热水器的出水量增加，用水设备处的热水流量增加，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。另外，当出水管的水温变高时，调节件收缩，使得流通通道的过流面积减小，从而使得热水器的出水量减小，用水设备处的热水流量减小，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。
本实施例提供一种热水器，包括出水管500以及绝缘件400；绝缘件400连接在出水管500的一端。
具体地，热水器可以是电热水器或燃气热水器等。绝缘的结构和功能与上述实施例相同，具体可以参考上述实施例，在此不再赘述。
当热水器出水管的温度变低时，调节件100膨胀，横截面积变大，此时，热水器出水管的水流量增大，即花洒处的热水量增大，花洒处的冷热水混合后的温度提高，从而改善水温突然变冷的现象，保持花洒出水温度的恒定。
反之，当热水器出水管的温度增大时，调节件100缩小，横截面积变小，此时，热水器出水管的水流量减小，即花洒处的热水量减小，花洒处的冷热水混合后的温度变低，从而改善水温突然变热的现象，保持花洒出水温度的恒定。
本实施例提供的热水器，通过设置由负热膨胀材料构成的调节件。调节件内形成有流通通道，流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，流通通道的另一端用于与用水设备连接。当出水管的水温变低时，调节件膨胀，使得流通通道的过流面积增大，从而使得热水器的出水量增加，用水设备处的热水流量增加，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。另外，当出水管的水温变高时，调节件收缩，使得流通通道的过流面积减小，用水设备处的热水流量减小，从而使得热水器的出水量减小，所以冷热水混合后的用水设备出水温度保持恒定。
需要说明的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种稳流组件，其特征在于，包括由负热膨胀材料构成的调节件；
所述调节件内形成有流通通道，所述流通通道的一端用于与热水器的出水管连通，所述流通通道的另一端用于与用水设备连接；
所述流通通道沿第一螺旋线方向延伸；
所述调节件沿所述第一螺旋线方向延伸成螺旋形调节件。
2.根据权利要求1所述的稳流组件，其特征在于，所述稳流组件还包括本体；
所述本体包括依次连接的第一段、第二段以及第三段；
所述第一段内形成有进水孔、所述第三段内形成有出水孔，且所述第二段内设置有用于安装所述调节件的容纳腔；
所述流通通道的一端与所述进水孔连通，所述流通通道的另一端与所述出水孔连通。
3.根据权利要求2所述的稳流组件，其特征在于，所述第一段的外径小于所述第二段的外径。
4.根据权利要求2所述的稳流组件，其特征在于，所述第三段外套设有金属件，所述金属件的外径与所述第二段的外径相同。
5.根据权利要求4所述的稳流组件，其特征在于，所述金属件的外表面形成有沿所述金属件的圆周方向延伸的环形凹槽，所述环形凹槽内设置有密封件。
6.根据权利要求1所述的稳流组件，其特征在于，所述负热膨胀材料包括锑铜记忆合金、焦磷酸盐化合物或焦钨酸盐化合物中的至少一种。
7.一种绝缘件，其特征在于，包括绝缘本体、嵌设在所述绝缘本体上的第一金属件和第二金属件、以及权利要求1-6任一项所述的稳流组件；
所述第一金属件和所述第二金属件分别设置在所述绝缘本体的两端，所述绝缘本体中形成有通孔，且该通孔贯穿所述第一金属件和所述第二金属件；
所述第一金属件用于与热水器的出水管连接，所述稳流组件固定在所述第二金属件内，且所述流通通道与所述绝缘本体中的所述通孔连通。
8.一种热水器，其特征在于，包括出水管以及权利要求7所述的绝缘件；所述绝缘件连接在所述出水管的一端。
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