CN111156685B - 一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器及其工作方法，属于热水器领域。本发明包括热水器外壳，其结构特点在于：还包括燃烧室、集烟罩、风机、热交换器、燃烧器、三通接头、水罐、进水管、水流量传感器、增加泵、充气泵和燃气比例阀，所述燃烧室、集烟罩和充气泵均位于热水器外壳内，所述集烟罩位于燃烧室的上方，所述风机与集烟罩配合，所述热交换器和燃烧器均位于燃烧室内，所述燃烧器与燃气比例阀连接，所述进水管的一端、增加泵和充气泵均与三通接头连接，所述水罐与增加泵连接，所述水流量传感器安装在进水管上，所述进水管与热交换器配合。

Description

一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器及其工作 方法

技术领域

本发明涉及一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器及其工作方法，属于热水器领域。

背景技术

随着人们对生活品质追求的不断提高，对用热水体验的要求也不断的提高，燃气快速热水器在此背景下也不断的提高与发展。燃气快速热水器以其使用便捷、产热水量大、温度恒定等的特点，被越来越多的消费者所喜爱。

然而现有的燃气快速热水器只是作为一个用水加热设备，而对于消费者而言，希望得到更好的沐浴体验，所以仅仅加热洗浴用水是不能够给消费者带来更高的沐浴体验，对水质及沐浴舒适性的追求也成为提高沐浴体验的趋势。现有技术中的燃气热水器在使用过程中对水质的处理能力较差，同时也会出现忽冷忽热的现象，会给用户带来不好的沐浴体验。

有鉴于此，在申请号为201510628865 .7的专利文献中公开了燃气热水器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，可净化水质，提高热水清洁能力，提升沐浴舒适性的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器及其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，包括热水器外壳，其结构特点在于：还包括燃烧室、集烟罩、风机、热交换器、燃烧器、三通接头、水罐、进水管、水流量传感器、增加泵、充气泵和燃气比例阀，所述燃烧室、集烟罩和充气泵均位于热水器外壳内，所述集烟罩位于燃烧室的上方，所述风机与集烟罩配合，所述热交换器和燃烧器均位于燃烧室内，所述燃烧器与燃气比例阀连接，所述进水管的一端、增加泵和充气泵均与三通接头连接，所述水罐与增加泵连接，所述水流量传感器安装在进水管上，所述进水管与热交换器配合。

进一步地，所述燃气热水器还包括控制器，所述风机、水流量传感器、增加泵、充气泵和燃气比例阀均与控制器连接。

进一步地，所述燃气热水器还包括单向阀和充气管，所述单向阀安装在三通接头上，所述单向阀与充气管的一端连接，所述充气管的另一端与充气泵连接。

进一步地，所述充气管为硅胶软管。

进一步地，所述进水管的另一端连接有进水接头，所述水罐与出水接头连接，所述燃气比例阀与进气接头连接。

进一步地，所述风机安装在燃烧室的上方、且风机位于集烟罩内，所述风机为抽风机；或所述风机安装在燃烧室的下方、且风机与燃烧室连接，所述风机为鼓风机。

进一步地，所述热交换器上设置有集热片，所述集热片与进水管贯穿。

进一步地，所述燃烧器用于对热交换器进行加热，所述燃烧器位于热交换器的下方。

进一步地，所述进水管上安装有水比例阀，所述水流量传感器和水比例阀沿着水流方向依次布置。

进一步地，所述水罐包括罐体、水罐进水管、水罐出水管、上端盖、下端盖和过滤网，所述上端盖和下端盖分别安装在罐体的两端，所述水罐进水管和水罐出水管分别安装在上端盖和下端盖上，所述过滤网安装在水罐出水管上。

进一步地，所述上端盖和下端盖上分别安装有上支架和下支架。

进一步地，所述水罐进水管的轴线与水罐出水管的轴线错位设置。

进一步地，位于罐体内水罐出水管的长度大于位于罐体内水罐进水管的长度。

进一步地，所述过滤网位于罐体内、且安装在水罐出水管的端部。

进一步地，所述上支架与下支架垂直布置。

进一步地，所述水罐进水管和水罐出水管上均设置有管螺纹。

进一步地，位于罐体内水罐进水管的长度与位于罐体内水罐出水管的长度存在交叉部分。

进一步地，所述罐体内添加有净化材料。

进一步地，所述上支架和下支架用于将罐体安装在热水器外壳内。

进一步地，所述三通接头包括接头主体和接头支路，所述接头主体与接头支路连接，所述接头主体和接头支路内分别设置有主通路和支通路，所述主通路与支通路连通，所述主通路包括渐缩段、混合段和扩散段，所述渐缩段、混合段和扩散段依次连通，所述支通路与混合段连通。

进一步地，所述支通路与混合段的交界处为低压区。

进一步地，所述渐缩段的一端孔径为D1，所述渐缩段的另一端孔径为D2，所述D1＞D2。

进一步地，所述扩散段的一端呈圆弧状结构设置，所述扩散段的另一端呈圆柱状结构设置。

进一步地，所述接头主体与接头支路垂直布置。

进一步地，所述渐缩段、混合段和扩散段沿着流动方向依次连通。

进一步地，所述接头支路的外壁设置有卡槽，所述卡槽内安装有卡圈。

进一步地，所述接头支路上套装有螺母，所述卡圈与螺母接触、用于限制螺母移动以便于与管路连接。

进一步地，所述接头主体的外壁设置有外螺纹。

进一步地，所述渐缩段的孔径沿着流动方向逐渐减小。

进一步地，本发明的另一个技术目的在于提供一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法。

本发明的上述技术目的是通过一下技术方案得以实现的。

一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法，其特点在于：所述工作方法如下：控制器根据进水接头流进的水流通过水流量传感器产生的水流信号控制风机、燃气比例阀和燃烧器启动热水器；同时启动充气泵向出水管充入空气，出水管连接于三通接头与增加泵之间，启动增加泵进行增压；冷水由进水接头进入，流经热交换器加热，再经过三通接头与充气泵充入的空气混合后经增加泵增压，在水罐中充分混合；再经过带有分流装置的出水接头将水中的空气变成微小的气泡形成充满微气泡呈乳白色的热水；关闭出水或关机时，热水器停止工作，同时控制器控制充气泵和增加泵停止工作。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

通过在热水器内部设置充气泵、增压泵、三通接头、单向阀和水罐等装置，在热水器使用时，对经过热水器的水加热的同时进行处理，使水中充满大量微气泡，微气泡具有净化水质作用，更重要的是使热水的清洁能力得到很大的提升，显著了提升用户的沐浴体验。

三通接头连接单向阀，使得空气流向只能从充气泵到出水管，保证出水管的水不流向充气泵，在热水器停止使用时保证出水管路的水不会泄漏，符合热水器整机耐压要求。

其中水罐不仅将其作为混水缓冲装置，更重要的作为净化水质材料的反应装置。上支架和下支架固定垂直呈90°直角固定牢靠；水罐进水管和水罐出水管交错设置，水罐进水管较短，水罐出水管较长，易添加净化材料同时保留混水缓冲作用，避免出现忽冷忽热的现象；水罐出水管的上端设置有过滤网能防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管；水罐整体结构简单便于生产加工，加工成本降低；水罐进水管和水罐出水管上各设置管螺纹安装方便，易通用。

该三通接头整体结构简单，易生产加工；通用G1/2管螺纹安装方式，结构紧凑易安装，易通用；主通路应用文丘里管原理，实现减少支通路介质混入压力，更易于与主通路介质混合。

该三通接头由接头主体、接头支路、卡圈和螺母组成，结构简单，易生产加工。接头主体的两端设置G1/2外螺纹，接头支路由卡圈和螺母组成，结构紧凑易安装，易通用。主通路应用文丘里管原理，实现减少支通路介质混入时所需抵抗的压力，更易于与主通路介质混合。

附图说明

图1是本发明实施例1的燃气热水器结构示意图。

图2是本发明实施例2的燃气热水器结构示意图。

图3是本发明实施例3的燃气热水器结构示意图。

图4是本发明实施例4的燃气热水器结构示意图。

图5是本发明实施例1-4中的水罐的爆炸结构示意图。

图6是本发明实施例1-4中的水罐的立体结构示意图。

图7是本发明实施例1-4中的水罐的主视结构示意图。

图8是图7中的A-A剖面结构示意图。

图9是本发明实施例1-4中的水罐的仰视结构示意图。

图10是本发明实施例1-4的三通接头的主视结构示意图。

图11是图10中的B-B剖面结构示意图。

图12是本发明实施例1-4的三通接头的爆炸结构示意图。

图13是本发明实施例1-4的三通接头的立体结构示意图。

图中：热水器外壳1、燃烧室2、集烟罩3、风机4、热交换器5、燃烧器6、三通接头7、水罐8、进水管9、水流量传感器10、水比例阀11、增加泵12、单向阀13、充气管14、充气泵15、控制器16、进水接头17、出水接头18、进气接头19、燃气比例阀20、

接头主体71、接头支路72、卡圈73、螺母74、卡槽75、主通路76、支通路77、渐缩段78、混合段79、扩散段710、低压区711、

罐体81、水罐进水管82、水罐出水管83、上支架84、下支架85、上端盖86、下端盖87、过滤网88。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1（如图1、5-13所示）。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，包括热水器外壳1、燃烧室2、集烟罩3、风机4、热交换器5、燃烧器6、三通接头7、水罐8、进水管9、水流量传感器10、增加泵12、单向阀13、充气管14、充气泵15、控制器16和燃气比例阀20，风机4、水流量传感器10、增加泵12、充气泵15和燃气比例阀20均与控制器16连接。

本实施例中的燃烧室2、集烟罩3和充气泵15均位于热水器外壳1内，集烟罩3位于燃烧室2的上方，风机4与集烟罩3配合，热交换器5和燃烧器6均位于燃烧室2内，燃烧器6与燃气比例阀20连接，进水管9的一端、增加泵12和充气泵15均与三通接头7连接，水罐8与增加泵12连接，水流量传感器10安装在进水管9上，进水管9与热交换器5配合；进水管9的另一端连接有进水接头17，水罐8与出水接头18连接，燃气比例阀20与进气接头19连接。

本实施例中的单向阀13安装在三通接头7上，单向阀13与充气管14的一端连接，充气管14的另一端与充气泵15连接；热交换器5上设置有集热片，集热片与进水管9贯穿；燃烧器6用于对热交换器5进行加热，燃烧器6位于热交换器5的下方。

作为优选，风机4安装在燃烧室2的上方、且风机4位于集烟罩3内，风机4为抽风机。

本实施例中的水罐8包括罐体81、水罐进水管82、水罐出水管83、上端盖86、下端盖87和过滤网88，上端盖86和下端盖87分别安装在罐体81的两端，水罐进水管82和水罐出水管83分别安装在上端盖86和下端盖87上，过滤网88安装在水罐出水管83上；上端盖86和下端盖87上分别安装有上支架84和下支架85。

本实施例中的水罐进水管82的轴线与水罐出水管83的轴线错位设置；位于罐体81内水罐出水管83的长度大于位于罐体81内水罐进水管82的长度；过滤网88位于罐体81内、且安装在水罐出水管83的端部；上支架84与下支架85垂直布置；水罐进水管82和水罐出水管83上均设置有管螺纹；位于罐体81内水罐进水管82的长度与位于罐体81内水罐出水管83的长度存在交叉部分；罐体81内添加有净化材料，净化材料为亚硫酸钙；上支架84和下支架85用于将罐体81安装在热水器外壳1内。

具体的说：该水罐8不仅将其作为混水缓冲装置，更重要的作为净化水质材料的反应装置。上支架84和下支架85固定垂直呈90°直角固定牢靠；水罐进水管82和水罐出水管83交错设置，水罐进水管82较短，水罐出水管83较长，易添加净化材料同时保留混水缓冲作用，避免出现忽冷忽热的现象；水罐出水管83的上端设置有过滤网88能防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83；水罐8整体结构简单便于生产加工，加工成本降低；水罐进水管82和水罐出水管83上各设置管螺纹安装方便，易通用。

水罐进水管82伸入罐体81内长度较短，但低于水罐出水管83在罐体81的高度，便于填装净化材料，同时保留了混水缓冲的作用；水罐出水管83伸入罐体81内长度较长，保证出水得到充分混合缓冲，水罐出水管83的顶端设置过滤网88，防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83。

本实施例中的三通接头7包括接头主体71和接头支路72，接头主体71与接头支路72连接，接头主体71和接头支路72内分别设置有主通路76和支通路77，主通路76与支通路77连通，主通路76包括渐缩段78、混合段79和扩散段710，渐缩段78、混合段79和扩散段710沿着流动方向依次连通，支通路77与混合段79连通；支通路77与混合段79的交界处为低压区711。

本实施例中的渐缩段78的一端孔径为D1，渐缩段78的另一端孔径为D2，D1＞D2；扩散段710的一端呈圆弧状结构设置，扩散段710的另一端呈圆柱状结构设置；接头主体71与接头支路72垂直布置；接头支路72的外壁设置有卡槽75，卡槽75内安装有卡圈73；接头支路72上套装有螺母74，卡圈73与螺母74接触、用于限制螺母74移动以便于与管路连接；接头主体71的外壁设置有外螺纹；渐缩段78的孔径沿着流动方向逐渐减小。

具体的说：渐缩段78的孔径由D1缩小为D2，此时流体流速增加，在孔径最小处即渐缩段78的另一端、此处流速最大，而根据文丘里效应的原理，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低；这时在支通路77与混合段79的交界处形成低压区711，对支通路77产生一个吸附力，使支通路77的流体随主通路76流体一起进入扩散段710。

渐缩段78的进口端孔径较大，沿着流动方向向里逐渐缩小，进入到混合段79后在进入到扩散段710，扩散段710的出口端孔径变大；在主通路76孔径最小处连通，即支通路77与混合段79连通、并在两者交界处形成低压区711；接头主体71的两端为G1/2外螺纹，接头支路72上设置卡槽75；卡圈73设置在接头支路72的卡槽75上，用以限制G1/2的螺母74位置移动，以便与其他管路安装固定。

该三通接头7由接头主体71、接头支路72、卡圈73和螺母74组成，结构简单，易生产加工。接头主体71的两端设置G1/2外螺纹，接头支路72由卡圈73和螺母74组成，结构紧凑易安装，易通用。主通路76应用文丘里管原理，实现减少支通路77介质混入时所需抵抗的压力，更易于与主通路76介质混合。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法，如下：控制器16根据进水接头17流进的水流通过水流量传感器10产生的水流信号控制风机4、燃气比例阀20和燃烧器6启动热水器；同时启动充气泵15向出水管充入空气，出水管连接于三通接头7与增加泵12之间，启动增加泵12进行增压；冷水由进水接头17进入，流经热交换器5加热，再经过三通接头7与充气泵15充入的空气混合后经增加泵12增压，在水罐8中充分混合；再经过带有分流装置的出水接头18将水中的空气变成微小的气泡形成充满微气泡呈乳白色的热水；关闭出水或关机时，热水器停止工作，同时控制器16控制充气泵15和增加泵12停止工作。

具体的说：进水接头17设置在热水器外壳1的下部右侧，控制器16、热交换器5、集烟罩3、燃烧器6、燃气比例阀20和充气泵15设置在热水器外壳1的内部，水罐8设置在热水器的出水端，增加泵12设置在水罐8的上游，三通接头7设置在增加泵12的上游，三通接头7的主通路76一端连接进水管9、另一端连接增加泵12，支通路77连接单向阀13，单向阀13与充气泵15通过充气管14连接，充气管14为硅胶软管，单向阀13流动方向由充气泵15到三通接头7；出水接头18设置在热水器外壳1的下部左侧且内部设有分流装置，进气接头19设置在热水器外壳1的下侧中部；进水接头17、水流量传感器10、热交换器5、三通接头7、增加泵12、水罐8和出水接头18依次为管路连接；进气接头19、燃气比例阀20、燃烧器6、热交换器5和集烟罩3位置依次由下到上设置在热水器外壳1内，即气路的整个流动及燃烧路径；控制器16与水流量传感器10、风机4、燃气比例阀20、充气泵15和增加泵12电性连接。

上述所有模块器件无特殊说明，都采用市场中常用的元器件。

实施例2（如图2、5-13所示）。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，包括热水器外壳1、燃烧室2、集烟罩3、风机4、热交换器5、燃烧器6、三通接头7、水罐8、进水管9、水流量传感器10、增加泵12、单向阀13、充气管14、充气泵15、控制器16和燃气比例阀20，风机4、水流量传感器10、增加泵12、充气泵15和燃气比例阀20均与控制器16连接。

本实施例中的燃烧室2、集烟罩3和充气泵15均位于热水器外壳1内，集烟罩3位于燃烧室2的上方，风机4与集烟罩3配合，热交换器5和燃烧器6均位于燃烧室2内，燃烧器6与燃气比例阀20连接，进水管9的一端、增加泵12和充气泵15均与三通接头7连接，水罐8与增加泵12连接，水流量传感器10安装在进水管9上，进水管9与热交换器5配合；进水管9的另一端连接有进水接头17，水罐8与出水接头18连接，燃气比例阀20与进气接头19连接。

本实施例中的单向阀13安装在三通接头7上，单向阀13与充气管14的一端连接，充气管14的另一端与充气泵15连接；热交换器5上设置有集热片，集热片与进水管9贯穿；燃烧器6用于对热交换器5进行加热，燃烧器6位于热交换器5的下方。

作为优选，风机4安装在燃烧室2的下方、且风机4与燃烧室2连接，风机4为鼓风机。

本实施例中的水罐8包括罐体81、水罐进水管82、水罐出水管83、上端盖86、下端盖87和过滤网88，上端盖86和下端盖87分别安装在罐体81的两端，水罐进水管82和水罐出水管83分别安装在上端盖86和下端盖87上，过滤网88安装在水罐出水管83上；上端盖86和下端盖87上分别安装有上支架84和下支架85。

本实施例中的水罐进水管82的轴线与水罐出水管83的轴线错位设置；位于罐体81内水罐出水管83的长度大于位于罐体81内水罐进水管82的长度；过滤网88位于罐体81内、且安装在水罐出水管83的端部；上支架84与下支架85垂直布置；水罐进水管82和水罐出水管83上均设置有管螺纹；位于罐体81内水罐进水管82的长度与位于罐体81内水罐出水管83的长度存在交叉部分；罐体81内添加有净化材料，净化材料为亚硫酸钙；上支架84和下支架85用于将罐体81安装在热水器外壳1内。

具体的说：该水罐8不仅将其作为混水缓冲装置，更重要的作为净化水质材料的反应装置。上支架84和下支架85固定垂直呈90°直角固定牢靠；水罐进水管82和水罐出水管83交错设置，水罐进水管82较短，水罐出水管83较长，易添加净化材料同时保留混水缓冲作用，避免出现忽冷忽热的现象；水罐出水管83的上端设置有过滤网88能防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83；水罐8整体结构简单便于生产加工，加工成本降低；水罐进水管82和水罐出水管83上各设置管螺纹安装方便，易通用。

水罐进水管82伸入罐体81内长度较短，但低于水罐出水管83在罐体81的高度，便于填装净化材料，同时保留了混水缓冲的作用；水罐出水管83伸入罐体81内长度较长，保证出水得到充分混合缓冲，水罐出水管83的顶端设置过滤网88，防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83。

本实施例中的三通接头7包括接头主体71和接头支路72，接头主体71与接头支路72连接，接头主体71和接头支路72内分别设置有主通路76和支通路77，主通路76与支通路77连通，主通路76包括渐缩段78、混合段79和扩散段710，渐缩段78、混合段79和扩散段710沿着流动方向依次连通，支通路77与混合段79连通；支通路77与混合段79的交界处为低压区711。

本实施例中的渐缩段78的一端孔径为D1，渐缩段78的另一端孔径为D2，D1＞D2；扩散段710的一端呈圆弧状结构设置，扩散段710的另一端呈圆柱状结构设置；接头主体71与接头支路72垂直布置；接头支路72的外壁设置有卡槽75，卡槽75内安装有卡圈73；接头支路72上套装有螺母74，卡圈73与螺母74接触、用于限制螺母74移动以便于与管路连接；接头主体71的外壁设置有外螺纹；渐缩段78的孔径沿着流动方向逐渐减小。

具体的说：渐缩段78的孔径由D1缩小为D2，此时流体流速增加，在孔径最小处即渐缩段78的另一端、此处流速最大，而根据文丘里效应的原理，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低；这时在支通路77与混合段79的交界处形成低压区711，对支通路77产生一个吸附力，使支通路77的流体随主通路76流体一起进入扩散段710。

渐缩段78的进口端孔径较大，沿着流动方向向里逐渐缩小，进入到混合段79后在进入到扩散段710，扩散段710的出口端孔径变大；在主通路76孔径最小处连通，即支通路77与混合段79连通、并在两者交界处形成低压区711；接头主体71的两端为G1/2外螺纹，接头支路72上设置卡槽75；卡圈73设置在接头支路72的卡槽75上，用以限制G1/2的螺母74位置移动，以便与其他管路安装固定。

该三通接头7由接头主体71、接头支路72、卡圈73和螺母74组成，结构简单，易生产加工。接头主体71的两端设置G1/2外螺纹，接头支路72由卡圈73和螺母74组成，结构紧凑易安装，易通用。主通路76应用文丘里管原理，实现减少支通路77介质混入时所需抵抗的压力，更易于与主通路76介质混合。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法，如下：控制器16根据进水接头17流进的水流通过水流量传感器10产生的水流信号控制风机4、燃气比例阀20和燃烧器6启动热水器；同时启动充气泵15向出水管充入空气，出水管连接于三通接头7与增加泵12之间，启动增加泵12进行增压；冷水由进水接头17进入，流经热交换器5加热，再经过三通接头7与充气泵15充入的空气混合后经增加泵12增压，在水罐8中充分混合；再经过带有分流装置的出水接头18将水中的空气变成微小的气泡形成充满微气泡呈乳白色的热水；关闭出水或关机时，热水器停止工作，同时控制器16控制充气泵15和增加泵12停止工作。

具体的说：进水接头17设置在热水器外壳1的下部右侧，控制器16、热交换器5、集烟罩3、燃烧器6、燃气比例阀20和充气泵15设置在热水器外壳1的内部，水罐8设置在热水器的出水端，增加泵12设置在水罐8的上游，三通接头7设置在增加泵12的上游，三通接头7的主通路76一端连接进水管9、另一端连接增加泵12，支通路77连接单向阀13，单向阀13与充气泵15通过充气管14连接，充气管14为硅胶软管，单向阀13流动方向由充气泵15到三通接头7；出水接头18设置在热水器外壳1的下部左侧且内部设有分流装置，进气接头19设置在热水器外壳1的下侧中部；进水接头17、水流量传感器10、热交换器5、三通接头7、增加泵12、水罐8和出水接头18依次为管路连接；进气接头19、燃气比例阀20、燃烧器6、热交换器5和集烟罩3位置依次由下到上设置在热水器外壳1内，即气路的整个流动及燃烧路径；控制器16与水流量传感器10、风机4、燃气比例阀20、充气泵15和增加泵12电性连接。

上述所有模块器件无特殊说明，都采用市场中常用的元器件。

实施例3（如图3、5-13所示）。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，包括热水器外壳1、燃烧室2、集烟罩3、风机4、热交换器5、燃烧器6、三通接头7、水罐8、进水管9、水流量传感器10、增加泵12、单向阀13、充气管14、充气泵15、控制器16和燃气比例阀20，风机4、水流量传感器10、增加泵12、充气泵15和燃气比例阀20均与控制器16连接。

本实施例中的燃烧室2、集烟罩3和充气泵15均位于热水器外壳1内，集烟罩3位于燃烧室2的上方，风机4与集烟罩3配合，热交换器5和燃烧器6均位于燃烧室2内，燃烧器6与燃气比例阀20连接，进水管9的一端、增加泵12和充气泵15均与三通接头7连接，水罐8与增加泵12连接，水流量传感器10安装在进水管9上，进水管9与热交换器5配合；进水管9的另一端连接有进水接头17，水罐8与出水接头18连接，燃气比例阀20与进气接头19连接。

本实施例中的单向阀13安装在三通接头7上，单向阀13与充气管14的一端连接，充气管14的另一端与充气泵15连接；热交换器5上设置有集热片，集热片与进水管9贯穿；燃烧器6用于对热交换器5进行加热，燃烧器6位于热交换器5的下方。

作为优选，风机4安装在燃烧室2的上方、且风机4位于集烟罩3内，风机4为抽风机。

作为优选，进水管9上安装有水比例阀11，水流量传感器10和水比例阀11沿着水流方向依次布置。

本实施例中的水罐8包括罐体81、水罐进水管82、水罐出水管83、上端盖86、下端盖87和过滤网88，上端盖86和下端盖87分别安装在罐体81的两端，水罐进水管82和水罐出水管83分别安装在上端盖86和下端盖87上，过滤网88安装在水罐出水管83上；上端盖86和下端盖87上分别安装有上支架84和下支架85。

本实施例中的水罐进水管82的轴线与水罐出水管83的轴线错位设置；位于罐体81内水罐出水管83的长度大于位于罐体81内水罐进水管82的长度；过滤网88位于罐体81内、且安装在水罐出水管83的端部；上支架84与下支架85垂直布置；水罐进水管82和水罐出水管83上均设置有管螺纹；位于罐体81内水罐进水管82的长度与位于罐体81内水罐出水管83的长度存在交叉部分；罐体81内添加有净化材料，净化材料为亚硫酸钙；上支架84和下支架85用于将罐体81安装在热水器外壳1内。

具体的说：该水罐8不仅将其作为混水缓冲装置，更重要的作为净化水质材料的反应装置。上支架84和下支架85固定垂直呈90°直角固定牢靠；水罐进水管82和水罐出水管83交错设置，水罐进水管82较短，水罐出水管83较长，易添加净化材料同时保留混水缓冲作用，避免出现忽冷忽热的现象；水罐出水管83的上端设置有过滤网88能防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83；水罐8整体结构简单便于生产加工，加工成本降低；水罐进水管82和水罐出水管83上各设置管螺纹安装方便，易通用。

水罐进水管82伸入罐体81内长度较短，但低于水罐出水管83在罐体81的高度，便于填装净化材料，同时保留了混水缓冲的作用；水罐出水管83伸入罐体81内长度较长，保证出水得到充分混合缓冲，水罐出水管83的顶端设置过滤网88，防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83。

本实施例中的三通接头7包括接头主体71和接头支路72，接头主体71与接头支路72连接，接头主体71和接头支路72内分别设置有主通路76和支通路77，主通路76与支通路77连通，主通路76包括渐缩段78、混合段79和扩散段710，渐缩段78、混合段79和扩散段710沿着流动方向依次连通，支通路77与混合段79连通；支通路77与混合段79的交界处为低压区711。

本实施例中的渐缩段78的一端孔径为D1，渐缩段78的另一端孔径为D2，D1＞D2；扩散段710的一端呈圆弧状结构设置，扩散段710的另一端呈圆柱状结构设置；接头主体71与接头支路72垂直布置；接头支路72的外壁设置有卡槽75，卡槽75内安装有卡圈73；接头支路72上套装有螺母74，卡圈73与螺母74接触、用于限制螺母74移动以便于与管路连接；接头主体71的外壁设置有外螺纹；渐缩段78的孔径沿着流动方向逐渐减小。

具体的说：渐缩段78的孔径由D1缩小为D2，此时流体流速增加，在孔径最小处即渐缩段78的另一端、此处流速最大，而根据文丘里效应的原理，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低；这时在支通路77与混合段79的交界处形成低压区711，对支通路77产生一个吸附力，使支通路77的流体随主通路76流体一起进入扩散段710。

渐缩段78的进口端孔径较大，沿着流动方向向里逐渐缩小，进入到混合段79后在进入到扩散段710，扩散段710的出口端孔径变大；在主通路76孔径最小处连通，即支通路77与混合段79连通、并在两者交界处形成低压区711；接头主体71的两端为G1/2外螺纹，接头支路72上设置卡槽75；卡圈73设置在接头支路72的卡槽75上，用以限制G1/2的螺母74位置移动，以便与其他管路安装固定。

该三通接头7由接头主体71、接头支路72、卡圈73和螺母74组成，结构简单，易生产加工。接头主体71的两端设置G1/2外螺纹，接头支路72由卡圈73和螺母74组成，结构紧凑易安装，易通用。主通路76应用文丘里管原理，实现减少支通路77介质混入时所需抵抗的压力，更易于与主通路76介质混合。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法，如下：控制器16根据进水接头17流进的水流通过水流量传感器10产生的水流信号控制风机4、燃气比例阀20和燃烧器6启动热水器；同时启动充气泵15向出水管充入空气，出水管连接于三通接头7与增加泵12之间，启动增加泵12进行增压；冷水由进水接头17进入，流经热交换器5加热，再经过三通接头7与充气泵15充入的空气混合后经增加泵12增压，在水罐8中充分混合；再经过带有分流装置的出水接头18将水中的空气变成微小的气泡形成充满微气泡呈乳白色的热水；关闭出水或关机时，热水器停止工作，同时控制器16控制充气泵15和增加泵12停止工作。

具体的说：进水接头17设置在热水器外壳1的下部右侧，控制器16、热交换器5、集烟罩3、燃烧器6、燃气比例阀20和充气泵15设置在热水器外壳1的内部，水罐8设置在热水器的出水端，增加泵12设置在水罐8的上游，三通接头7设置在增加泵12的上游，三通接头7的主通路76一端连接进水管9、另一端连接增加泵12，支通路77连接单向阀13，单向阀13与充气泵15通过充气管14连接，充气管14为硅胶软管，单向阀13流动方向由充气泵15到三通接头7；出水接头18设置在热水器外壳1的下部左侧且内部设有分流装置，进气接头19设置在热水器外壳1的下侧中部；进水接头17、水流量传感器10、热交换器5、三通接头7、增加泵12、水罐8和出水接头18依次为管路连接；进气接头19、燃气比例阀20、燃烧器6、热交换器5和集烟罩3位置依次由下到上设置在热水器外壳1内，即气路的整个流动及燃烧路径；控制器16与水流量传感器10、风机4、燃气比例阀20、充气泵15和增加泵12电性连接。

上述所有模块器件无特殊说明，都采用市场中常用的元器件。

实施例4（如图4、5-13所示）。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，包括热水器外壳1、燃烧室2、集烟罩3、风机4、热交换器5、燃烧器6、三通接头7、水罐8、进水管9、水流量传感器10、增加泵12、单向阀13、充气管14、充气泵15、控制器16和燃气比例阀20，风机4、水流量传感器10、增加泵12、充气泵15和燃气比例阀20均与控制器16连接。

本实施例中的燃烧室2、集烟罩3和充气泵15均位于热水器外壳1内，集烟罩3位于燃烧室2的上方，风机4与集烟罩3配合，热交换器5和燃烧器6均位于燃烧室2内，燃烧器6与燃气比例阀20连接，进水管9的一端、增加泵12和充气泵15均与三通接头7连接，水罐8与增加泵12连接，水流量传感器10安装在进水管9上，进水管9与热交换器5配合；进水管9的另一端连接有进水接头17，水罐8与出水接头18连接，燃气比例阀20与进气接头19连接。

本实施例中的单向阀13安装在三通接头7上，单向阀13与充气管14的一端连接，充气管14的另一端与充气泵15连接；热交换器5上设置有集热片，集热片与进水管9贯穿；燃烧器6用于对热交换器5进行加热，燃烧器6位于热交换器5的下方。

作为优选，风机4安装在燃烧室2的下方、且风机4与燃烧室2连接，风机4为鼓风机。

作为优选，进水管9上安装有水比例阀11，水流量传感器10和水比例阀11沿着水流方向依次布置。

本实施例中的水罐8包括罐体81、水罐进水管82、水罐出水管83、上端盖86、下端盖87和过滤网88，上端盖86和下端盖87分别安装在罐体81的两端，水罐进水管82和水罐出水管83分别安装在上端盖86和下端盖87上，过滤网88安装在水罐出水管83上；上端盖86和下端盖87上分别安装有上支架84和下支架85。

本实施例中的水罐进水管82的轴线与水罐出水管83的轴线错位设置；位于罐体81内水罐出水管83的长度大于位于罐体81内水罐进水管82的长度；过滤网88位于罐体81内、且安装在水罐出水管83的端部；上支架84与下支架85垂直布置；水罐进水管82和水罐出水管83上均设置有管螺纹；位于罐体81内水罐进水管82的长度与位于罐体81内水罐出水管83的长度存在交叉部分；罐体81内添加有净化材料，净化材料为亚硫酸钙；上支架84和下支架85用于将罐体81安装在热水器外壳1内。

具体的说：该水罐8不仅将其作为混水缓冲装置，更重要的作为净化水质材料的反应装置。上支架84和下支架85固定垂直呈90°直角固定牢靠；水罐进水管82和水罐出水管83交错设置，水罐进水管82较短，水罐出水管83较长，易添加净化材料同时保留混水缓冲作用，避免出现忽冷忽热的现象；水罐出水管83的上端设置有过滤网88能防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83；水罐8整体结构简单便于生产加工，加工成本降低；水罐进水管82和水罐出水管83上各设置管螺纹安装方便，易通用。

水罐进水管82伸入罐体81内长度较短，但低于水罐出水管83在罐体81的高度，便于填装净化材料，同时保留了混水缓冲的作用；水罐出水管83伸入罐体81内长度较长，保证出水得到充分混合缓冲，水罐出水管83的顶端设置过滤网88，防止净化材料泄漏损失堵塞水罐出水管83。

本实施例中的三通接头7包括接头主体71和接头支路72，接头主体71与接头支路72连接，接头主体71和接头支路72内分别设置有主通路76和支通路77，主通路76与支通路77连通，主通路76包括渐缩段78、混合段79和扩散段710，渐缩段78、混合段79和扩散段710沿着流动方向依次连通，支通路77与混合段79连通；支通路77与混合段79的交界处为低压区711。

本实施例中的渐缩段78的一端孔径为D1，渐缩段78的另一端孔径为D2，D1＞D2；扩散段710的一端呈圆弧状结构设置，扩散段710的另一端呈圆柱状结构设置；接头主体71与接头支路72垂直布置；接头支路72的外壁设置有卡槽75，卡槽75内安装有卡圈73；接头支路72上套装有螺母74，卡圈73与螺母74接触、用于限制螺母74移动以便于与管路连接；接头主体71的外壁设置有外螺纹；渐缩段78的孔径沿着流动方向逐渐减小。

具体的说：渐缩段78的孔径由D1缩小为D2，此时流体流速增加，在孔径最小处即渐缩段78的另一端、此处流速最大，而根据文丘里效应的原理，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低；这时在支通路77与混合段79的交界处形成低压区711，对支通路77产生一个吸附力，使支通路77的流体随主通路76流体一起进入扩散段710。

渐缩段78的进口端孔径较大，沿着流动方向向里逐渐缩小，进入到混合段79后在进入到扩散段710，扩散段710的出口端孔径变大；在主通路76孔径最小处连通，即支通路77与混合段79连通、并在两者交界处形成低压区711；接头主体71的两端为G1/2外螺纹，接头支路72上设置卡槽75；卡圈73设置在接头支路72的卡槽75上，用以限制G1/2的螺母74位置移动，以便与其他管路安装固定。

该三通接头7由接头主体71、接头支路72、卡圈73和螺母74组成，结构简单，易生产加工。接头主体71的两端设置G1/2外螺纹，接头支路72由卡圈73和螺母74组成，结构紧凑易安装，易通用。主通路76应用文丘里管原理，实现减少支通路77介质混入时所需抵抗的压力，更易于与主通路76介质混合。

本实施例中的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法，如下：控制器16根据进水接头17流进的水流通过水流量传感器10产生的水流信号控制风机4、燃气比例阀20和燃烧器6启动热水器；同时启动充气泵15向出水管充入空气，出水管连接于三通接头7与增加泵12之间，启动增加泵12进行增压；冷水由进水接头17进入，流经热交换器5加热，再经过三通接头7与充气泵15充入的空气混合后经增加泵12增压，在水罐8中充分混合；再经过带有分流装置的出水接头18将水中的空气变成微小的气泡形成充满微气泡呈乳白色的热水；关闭出水或关机时，热水器停止工作，同时控制器16控制充气泵15和增加泵12停止工作。

具体的说：进水接头17设置在热水器外壳1的下部右侧，控制器16、热交换器5、集烟罩3、燃烧器6、燃气比例阀20和充气泵15设置在热水器外壳1的内部，水罐8设置在热水器的出水端，增加泵12设置在水罐8的上游，三通接头7设置在增加泵12的上游，三通接头7的主通路76一端连接进水管9、另一端连接增加泵12，支通路77连接单向阀13，单向阀13与充气泵15通过充气管14连接，充气管14为硅胶软管，单向阀13流动方向由充气泵15到三通接头7；出水接头18设置在热水器外壳1的下部左侧且内部设有分流装置，进气接头19设置在热水器外壳1的下侧中部；进水接头17、水流量传感器10、热交换器5、三通接头7、增加泵12、水罐8和出水接头18依次为管路连接；进气接头19、燃气比例阀20、燃烧器6、热交换器5和集烟罩3位置依次由下到上设置在热水器外壳1内，即气路的整个流动及燃烧路径；控制器16与水流量传感器10、风机4、燃气比例阀20、充气泵15和增加泵12电性连接。

上述所有模块器件无特殊说明，都采用市场中常用的元器件。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，包括热水器外壳（1），其特征在于：还包括燃烧室（2）、集烟罩（3）、风机（4）、热交换器（5）、燃烧器（6）、三通接头（7）、水罐（8）、进水管（9）、水流量传感器（10）、增加泵（12）、充气泵（15）和燃气比例阀（20），所述燃烧室（2）、集烟罩（3）和充气泵（15）均位于热水器外壳（1）内，所述集烟罩（3）位于燃烧室（2）的上方，所述风机（4）与集烟罩（3）配合，所述热交换器（5）和燃烧器（6）均位于燃烧室（2）内，所述燃烧器（6）与燃气比例阀（20）连接，所述进水管（9）的一端、增加泵（12）和充气泵（15）均与三通接头（7）连接，所述水罐（8）与增加泵（12）连接，所述水流量传感器（10）安装在进水管（9）上，所述进水管（9）与热交换器（5）配合；

所述水罐（8）包括罐体（81）、水罐进水管（82）、水罐出水管（83）、上端盖（86）、下端盖（87）和过滤网（88），所述上端盖（86）和下端盖（87）分别安装在罐体（81）的两端，所述水罐进水管（82）和水罐出水管（83）分别安装在上端盖（86）和下端盖（87）上，所述过滤网（88）安装在水罐出水管（83）上；所述上端盖（86）和下端盖（87）上分别安装有上支架（84）和下支架（85），所述水罐进水管（82）的轴线与水罐出水管（83）的轴线错位设置；位于罐体（81）内水罐出水管（83）的长度大于位于罐体（81）内水罐进水管（82）的长度；位于罐体（81）内水罐进水管（82）的长度与位于罐体（81）内水罐出水管（83）的长度存在交叉部分；

所述三通接头（7）包括接头主体（71）和接头支路（72），所述接头主体（71）与接头支路（72）连接，所述接头主体（71）和接头支路（72）内分别设置有主通路（76）和支通路（77），所述主通路（76）与支通路（77）连通，所述主通路（76）包括渐缩段（78）、混合段（79）和扩散段（710），所述渐缩段（78）、混合段（79）和扩散段（710）依次连通，所述支通路（77）与混合段（79）连通；所述支通路（77）与混合段（79）的交界处为低压区（711）。

2.根据权利要求1所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，其特征在于：所述燃气热水器还包括控制器（16），所述风机（4）、水流量传感器（10）、增加泵（12）、充气泵（15）和燃气比例阀（20）均与控制器（16）连接。

3.根据权利要求1所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，其特征在于：所述燃气热水器还包括单向阀（13）和充气管（14），所述单向阀（13）安装在三通接头（7）上，所述单向阀（13）与充气管（14）的一端连接，所述充气管（14）的另一端与充气泵（15）连接。

4.根据权利要求1所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，其特征在于：所述进水管（9）的另一端连接有进水接头（17），所述水罐（8）与出水接头（18）连接，所述燃气比例阀（20）与进气接头（19）连接。

5.根据权利要求1所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，其特征在于：所述风机（4）安装在燃烧室（2）的上方、且风机（4）位于集烟罩（3）内，所述风机（4）为抽风机；或所述风机（4）安装在燃烧室（2）的下方、且风机（4）与燃烧室（2）连接，所述风机（4）为鼓风机。

6.根据权利要求1所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，其特征在于：所述热交换器（5）上设置有集热片，所述集热片与进水管（9）贯穿；和/或；所述燃烧器（6）用于对热交换器（5）进行加热，所述燃烧器（6）位于热交换器（5）的下方。

7.根据权利要求1所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器，其特征在于：所述进水管（9）上安装有水比例阀（11），所述水流量传感器（10）和水比例阀（11）沿着水流方向依次布置。

8.一种如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的带有净化水质提升热水清洁能力的燃气热水器的工作方法，其特征在于：所述工作方法如下：控制器（16）根据进水接头（17）流进的水流通过水流量传感器（10）产生的水流信号控制风机（4）、燃气比例阀（20）和燃烧器（6）启动热水器；同时启动充气泵（15）向出水管充入空气，出水管连接于三通接头（7）与增加泵（12）之间，启动增加泵（12）进行增压；冷水由进水接头（17）进入，流经热交换器（5）加热，再经过三通接头（7）与充气泵（15）充入的空气混合后经增加泵（12）增压，在水罐（8）中充分混合；再经过带有分流装置的出水接头（18）将水中的空气变成微小的气泡形成充满微气泡呈乳白色的热水；关闭出水或关机时，热水器停止工作，同时控制器（16）控制充气泵（15）和增加泵（12）停止工作。