CN112443973B - 一种排气装置及热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种排气装置，包括设于容器中的可伸缩腔室，用于收集容器内气体；可伸缩腔室上设置排气口，排气口处设有控制阀，用于可伸缩腔室中气体压力到达设定值后打开排气口。所述可伸缩腔室由弹性膜围成，弹性膜具有弹性可伸缩变形且具有透气性。在热水器领域，设置本发明排气装置，提高热水器的寿命和加热效率，降低热水器噪声。并且本发明提供的排气装置需要弹性膜内收集一定量的气体后才开始排气，在热水器中存在温度频繁变化的环境中，可避免排气装置中阀体频繁开启与关闭。

Description

一种排气装置及热水器

技术领域

本发明属于容器或管路排气领域，具体地说，涉及一种排气装置，还涉及一种装有上述排气装置、以对内部气体进行排放的热水器。

背景技术

在许多领域中需要将容器或管路中气体排出；比如在热水器领域内，由于进水温度高、阻力大等，管路中易产生气泡；而气泡若没有及时排出，气泡流经水泵，会使水泵产生振动或异常音；气泡破裂可能使水滴冲击叶轮，长期处在上述工况下影响水泵寿命；且气泡一旦进入泵体，影响水泵的吸水、排水能力，影响或使预热循环的效果失效；所以在热水器中需要设置排气装置。

目前的容器或管路中排气装置往往利用活塞、浮球等结构实现容器或管路中的排气功能，尤其在热水器领域通常使用活塞、浮球等结构排气。而活塞结构等往往占用体积较大，且结构较复杂。

弹性膜占用体积较小、结构简单，并且使用弹性膜收集气体，收集气体在积累够一定量后排出。此特点对于热水器领域尤其具有意义，热水器中需要对水加热，热水器储水箱和热交换器中存在频繁的温度变化，温度较高时压强较大，热水器中设置的排气阀体将会被顶开，而一旦温度下降压强减小，阀体又会关闭。这样频繁的温度变化将会导致阀体频繁开关，可能导致阀体失效。在热水器中设置弹性膜收集气体，由于弹性膜可膨胀变形，若使弹性膜中气压足够开启阀体，则必定需要收集一定量的气体。目前已有部分弹性膜排气装置，但结构较复杂，往往需要设置限位板等结构支撑弹性膜。

专利申请号为201210556775.8的中国发明专利，专利名称是Y型排气装置。该专利公开了一种利用膜片的排气装置，具有上膜盒盖和下膜盒盖，上膜盒盖与下膜盒盖之间放置膜片，填充液设置在上膜盒盖与下膜盒盖之间。膜片下方设置球面阀芯，球面阀芯下方正对阀座。此发明的填充液在没有受热的情况下不产生热推力，球面阀芯与阀座自动开启，排除不凝结气体；当热凝结水或蒸汽进入上盖内时，膜盒内腔的填充液受热膨胀产生热推力，驱使膜片带动球面阀芯关闭排气阀座孔；当上膜盒盖内的填充液随着凝结水温的降底开始冷却收缩后，达到一定过冷度时，膜片随着收缩并带动球面阀芯开启排气阀座孔，又开始下一个循环动作。但该发明结构较复杂，膜片需要上下膜盖固定，且内部需要填充液。

专利申请号为201410380370.2的中国发明专利，专利名称是用于热水器的集水器和具有其的热水器。该专利公开了一种集水器包括：壳体，所述壳体内具有空腔；活塞，所述活塞可移动地设在所述空腔内且将所述空腔分隔成集水腔和膨胀腔，所述壳体上设有与所述集水腔连通的进水口和出水口；弹性件，所述弹性件设在所述膨胀腔内，且两端分别与所述壳体和所述活塞相连，所述活塞在所述弹性件和所述集水腔内的压力的共同作用下移动以改变所述集水腔和所述膨胀腔的大小；所述壳体壁上还设有与所述集水腔连通的排气阀。但此发明中由于利用了活塞，但活塞的占用体积较大，导致集水器本身的体积增加。

因此，针对容器或管路的排气，需要一种占用体积较小、结构简单，且避免排气装置过于频繁开启与关闭的弹性膜排气装置。

有鉴于上述技术问题特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是当容器或管路中气体需要排出时，需要占用体积小且结构较简单的排气装置。尤其是在热水器领域，排出热水器储水箱中或连接管路中的气体，对热水器的寿命、加热效率、噪声效果等都有影响。在热水器中使用占用体积较小且结构简单的排气装置，十分必要。且热水器中多处存在频繁的温度变化、温度变化导致压强变化，可能导致排气阀门过于频繁开启与关闭。

为解决上述技术问题，本发明具体采用如下方案：

一种排气装置，包括设于容器中的可伸缩腔室，用于收集容器内气体；可伸缩腔室上设置排气口，排气口处设有控制阀，用于可伸缩腔室中气体压力到达设定值后打开排气口。

进一步地，所述可伸缩腔室由具有弹性可伸缩变形的弹性膜围成，所述弹性膜由透气材质构成；

优选的，所述弹性膜由单向透气材质构成，用于使容器中的气体穿过而进入可伸缩腔室中。

即本发明排气装置，通过弹性膜收集需要排出的气体。

进一步地，容器顶部设有开口，可伸缩腔室至少覆盖开口设置，可伸缩腔室与开口外周的容器相密封连接；排气口设于可伸缩腔室朝向容器外部一侧，可伸缩腔室朝向容器内部一侧由弹性膜构成。

即弹性膜与容器在开口处连接，弹性膜使需要排出的气体由容器进入可伸缩腔室。

作为一种实施方式，弹性膜围绕成球形结构，所述球形结构的内部中空部分构成可伸缩腔室，在球形弹性膜上设置与容器外部相连通的排气口。

进一步地，同样为使弹性膜形成球形的可伸缩腔室，还可以利用两片弹性膜形成球形的可伸缩腔室。两片弹性膜上下叠放，两片弹性膜的外周边缘密封连接,所述两个弹性膜之间的中空部分构成可伸缩腔室，任意一片弹性膜上设置与容器外部相连通的排气口。

作为一种实施例，还可将弹性膜设置在容器内部。所述容器内壁上沿径向铺设弹性膜，弹性膜与容器内壁接触位置密封连接，所述弹性膜将容器分隔为两部分，其中一部分构成可伸缩腔室，围成所述可伸缩腔室的容器部分上设置排气口。

此实施例弹性膜设置在容器内壁上，即可伸缩腔室在容器内，可以节省空间。

优选的，可伸缩腔室由弹性膜分隔的容器上部构成。

作为一种实施例，还可以，使容器连通排气通道，排气通道的内壁上沿径向铺设弹性膜，弹性膜与排气通道内壁接触位置密封连接。容器顶部的开口连通排气通道，排气通道的进气端铺设有覆盖横截面的弹性膜，弹性膜与排气通道内壁接触处密封设置，排气通道的出气端设有控制阀。此实施例使弹性膜只需封堵住排气通道即可，即弹性膜的需用面积较小。

进一步地，排气口设于可伸缩腔室的中心处，排气口中心与控制阀中心纵向共线。

进一步地，弹性膜固定于容器或排气通道，弹性膜的面积大于所述固定位置容器或排气通道的面积，以使弹性膜可沿容器开口向外膨胀。弹性膜面积除封堵住容器或排气通道的面积外还有余量，使弹性膜具有自容器的开口向外膨胀的余量。

优选的，弹性膜自容器的开口向外凸出的设置，更加利于弹性膜向容器外部膨胀。

本发明的再一目的在于，还提供了一种热水器，在热水器内部和外部管路中设置排气装置；包括设于容器中的可伸缩腔室，用于收集容器内气体；可伸缩腔室上设置排气口，排气口处设有控制阀，用于可伸缩腔室中气体压力到达设定值后打开排气口。

在热水器内部任何位置设置排气装置，可排出热水器中的气体。提高热水器的使用寿命、提高热水器的加热效率，降低热水器产生的噪音。优选地，在热水器的储水箱和/或热交换器中设置所述排气装置。

由于热水器这些位置的水位足够，且这些位置均密封，符合使用本发明排气装置的条件。热水器中这些位置，经常受热产生频繁的温度变化，温度变化造成压强与水体积的变化。采用本发明中的排气装置，由于弹性膜需要收集够一定量的气体后才可开始排气，可防止这些位置由于频繁的压强变化而导致排气装置频繁开启与关闭。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1)本发明中的排气装置利用弹性膜排气，与以往利用活塞、浮球等结构的排气装置相比，占用体积较小，可以节省空间。

2)本发明中的排气装置包括弹性膜和控制阀，需要的零部件较少，且结构比较简单，方便安装使用。

3)本发明中的排气装置利用到热水器中，可安装在热水器内部或热水器外部管路中，可以有效减少热水器中的气泡，提高热水器的寿命和加热效率及降低热水器中噪音。

4)本发明中的排气装置利用到热水器中，由于弹性膜可膨胀变形以形成气腔收集需要排出的气体，即本发明排气装置需在收集一定量的气体后才开始排气，可避免在温度频繁变化的环境中，排气装置过于频繁的开启与关闭。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明实施例1中的排气装置结构示意图；

图2是本发明实施例1中另一种形式的排气装置结构示意图；

图3是本发明实施例2中的排气装置结构示意图；

图4是本发明实施例3中的排气装置结构示意图；

图5是本发明实施例中排气装置利用在热水器及其管路中的安装结构示意图。

附图中标号说明：1、弹性膜；2、排气口；3、容器；4、固定部；5、控制阀；6、开口； 7、排气通道；8、可伸缩腔室；9、第一弹性膜；10、第二弹性膜；100、热水器；200、管路。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种排气装置，包括容器3，容器3上设置开口6，将弹性膜 1设置在开口6的位置，以封住所述开口6。本实施例中所述的弹性膜1为弹性材料构成，可伸缩变形，且具有单向透气性。

本实施例中，容器3中容纳气体或液体，所述液体或气体与需要排出的气体具有密度差，需要排出的气体与容器中本身容纳的气体或液体分层。将所述开口6设置在需要排出的气体所在的分层位置，即将弹性膜1设置在需要排出的气体分层所在端，使弹性膜1接触需要排出的气体。尤其对于热水器储液箱，气体的密度远小于水，所以优选地，将开口6和弹性膜 1设置在储液箱上端，方便收集浮于液体上的需要排出的气体。

本实施例中，所述弹性膜1围绕成球形结构，所述球形结构即构成可伸缩的腔室8，所述弹性膜1由容器3的开口6延伸到容器3外部。所述可伸缩腔室8即为收集需要排出的气体的腔室。由于弹性膜1为球形结构，故使弹性膜1具有第一弹性膜9和第二弹性膜10。其中第二弹性膜10接触需要排出的气体，第一弹性膜9上设置排气口2。

本实施例中，弹性膜1在容器3的开口6位置处，向容器3内部延伸一段，延伸的弹性膜部分为固定部4，所述固定部4与容器3内壁相接触。且接触位置处，固定部4与容器3 内壁形状相同，以使固定部4与容器3接触位置紧密贴合。将固定部4与容器3内壁相接触位置密封连接，以使容器3中需要排出的气体可以进入弹性膜1形成的可伸缩腔室8中。

本实施例中，密封连接的方式，可以为焊接，将弹性膜1与容器3接触的位置焊接在一起。密封连接的方式，也可以为挤压和定型工艺，使弹性膜1的弹性材料被挤压出后在容器 3的内壁上定型，以使弹性膜1和容器3密封连接。如果容器为塑料材料，可将弹性膜1与容器3相接触位置融敷连接在一起。

本实施例中，可伸缩腔室8的截面，为中心自容器内向外凸出的形状。此种形状，使气体在腔室的凸起位置聚集。故在弹性膜1形成的可伸缩腔室8的中心位置设置排气口2，以方便排出需要排出的气体。由于在相同纵向深度的情况下，圆弧形可容纳的气体量大于其它形状，故弹性膜1形成的可伸缩腔室8的截面积优选为圆弧形，或具有圆弧形顶的任何形状。

本实施例中，在排气口2处还需要设置控制阀5，所述控制阀5控制排气与停止。当可伸缩腔室8收集设定量的需要排出的气体后，所述控制阀5使排气装置形成气体通路，需要排出的气体由排气口2排出；否则，所述控制阀5阻断排气装置中气体通路，停止排气。

本实施例中，所述控制阀5可以设置为压力阀体，阀体可以设置为T型阀体、Y型阀体、或者球面阀体等不同结构的阀体。阀体控制的原理为达到设定压力值时排出气体即可，即收集一定量的需要排出的气体后控制进行排气。

本实施例还有另外一种形式，将弹性膜1自身围绕成球形以构成的可伸缩腔室8，更改为由两片弹性膜1连接在一起形成可伸缩腔室8。两片弹性膜1上下放置，将两片弹性膜1 的外周边缘位置密封连接，两片弹性膜1之间的中空位置形成可伸缩腔室8。其它结构与之前所述排气装置结构相同，也可实现由可伸缩腔室8收集需要排出的气体并排气的功能。

如图2所示，本实施例还有另一种形式。

此种形式排气装置中，弹性膜1本身围成一圈，弹性膜1本身构成可伸缩腔室8。同上述排气装置的区别在于，弹性膜1完全包裹住容器3内壁，弹性膜1与容器3之间不需要再进行密封连接。在弹性膜1内部放置液体或气体，且在弹性膜1上设置排气口2，在容器3 上设置开口6，将所述排气口2与开口6连接在一起，即可以将弹性膜1中收集的气体排出于容器3外。其它结构同上述实施例相同，也需要在排气口2处设置控制阀5，使排气装置在收集够设定量的气体后才开始排气。本形式排气装置的好处在于，弹性膜1与容器3之间不需要再进行焊接，但由于弹性膜1需要完全包裹住容器3内壁，需要弹性膜1的面积较大，适用于容器3内壁面积较小的容器3。

本实施例中的排气装置，占用体积小且结构简单，可以用来排出容器中需要排出的气体，尤其可以设置在热水器中。对于热水器中的储水器或热交换器，这些位置由于受热的原因，会出现频繁的温度变化，温度频繁变化会造成这些位置的压强及水的体积频繁变化。如果在热水中的这些位置设置具有阀体的排气装置，则由于气压及水体积的频繁变化，可能导致阀体频繁开启而失效。而采用本实施例中的排气装置，需要在可伸缩腔体8收集够设定量的气体后才会排出气体，故可以使排气装置不过于频繁的开启与关闭。

实施例2

如图3所示，本实施例提供了一种排气装置，与实施例1的排气装置的主要区别在于：将排气口2设置在容器3上，将弹性膜1设置在容器3的某位置处内壁上，以使弹性膜1封堵住容器3此位置处的径向截面。弹性膜1将容器3分隔为两部分，其中一部分可收集需要排出的气体，此部分的容器3和弹性膜1共同构成可伸缩腔室8。

本实施例中，弹性膜1固定于容器3内壁上，弹性膜1的面积大于所述固定位置处容器 3内壁的面积，使弹性膜1的面积除用来覆盖容器3内壁外还有余量，使弹性膜1可从容器内向排气口凸起。使需要排出的气体聚集在弹性膜凸起位置，并由此流入可伸缩腔室8。

本实施例中，由于弹性膜1采用单向透气材料，需要排出的气体透过弹性膜1，聚集在所述可伸缩腔室8中。弹性膜1同实施例1中所述，向容器3内侧方向延伸一段为固定部4，并将固定部4与容器3内壁接触位置密封连接，使弹性膜1与容器3中之间形成腔室。在形成可伸缩腔室8的容器3的部分上，设置排气口2。本实施例在排气口2的下端同样设置控制阀5，使排气装置收集一定量的需要排出的气体后开始排气。

其它结构同上述实施例相同，本实施例中弹性膜1设置在容器3的内部，可以节省空间。

实施例3

如图4所示，本实施例提供了一种排气装置，与上述实施例的区别在于，本实施例的容器3设置开口6连接排气通道7，即容器3中需要排出的气体直接进入排气通道7。在排气通道7中设置弹性膜1，排气通道7被弹性膜1分隔为两部分，其中一部分形成可伸缩腔室8，并且在可伸缩腔室8内设置控制阀5。

原理同上述实施例相同，弹性膜1可自身形成可伸缩腔室8，或弹性膜1设置在内壁上形成可伸缩腔室8，由可伸缩腔室8收集需要排出的气体。且当需要排出的气体收集到设定量后，排气装置开始排气。本实施例同上述实施例的优点在于，将弹性膜1设置在排气通道 7中可以减小弹性膜1的使用量，适合于容器3中需要排出气体的量比较小的情况。

实施例4

如图5所示，本实施例提供了一种热水器，在热水器内部和外部管路中设置排气装置；所述排气装置包括设于容器3中的可伸缩腔室8，用于收集容器内气体；可伸缩腔室8上设置排气口2，排气口处设有控制阀5，用于可伸缩腔室8中气体压力到达设定值后打开排气口。本实施例中可在热水器内部和外部管路中任何需要设置排气的位置设置所述排气装置，优选为设置在热水器内部及外部管路中的储水箱，或者热水器内部的热交换器中，由于这些位置易产生气泡，并且储水箱和热交换器中容纳大量的水，满足本发明排气装置的工作环境。并且如实施例1中所述这些位置温度变化较频繁，在这些位置设置本发明所述的排气装置，还可防止排气装置过于频繁的开启与关闭。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种排气装置，其特征在于：包括设于容器(3)中的可伸缩腔室(8)，用于收集容器内气体；可伸缩腔室(8)上设置排气口(2)，排气口处设有控制阀(5)，用于可伸缩腔室(8)中气体压力到达设定值后打开排气口；

容器上需要排出的气体所在的分层位置设有开口(6)，可伸缩腔室(8)至少覆盖开口(6)设置，可伸缩腔室(8)与开口(6)外周的容器相密封连接；排气口(2)设于可伸缩腔室(8)朝向容器(3)外部一侧，可伸缩腔室(8)朝向容器内部一侧由弹性膜(1)构成；弹性膜(1)由单向透气材质构成，用于使容器中的气体穿过而进入可伸缩腔室(8)中。

2.根据权利要求1所述的一种排气装置，其特征在于，所述可伸缩腔室(8)由弹性可伸缩变形的弹性膜(1)围成。

3.根据权利要求2所述的一种排气装置，其特征在于，开口(6)设置在容器顶部。

4.根据权利要求2所述的一种排气装置，其特征在于，弹性膜(1)围绕成球形结构，所述球形结构的内部中空部分构成可伸缩腔室(8)，在球形弹性膜(1)上设置与容器(3)外部相连通的排气口(2)。

5.根据权利要求2所述的一种排气装置，其特征在于，两片弹性膜(1)上下叠放，两片弹性膜(1)的外周边缘密封连接,所述两片弹性膜(1)之间的中空部分构成可伸缩腔室(8)，任意一片弹性膜(1)上设置与容器(3)外部相连通的排气口(2)。

6.根据权利要求1所述的一种排气装置，其特征在于，所述容器(3)内壁上沿径向铺设弹性膜(1)，弹性膜(1)与容器(3)内壁接触位置密封连接，所述弹性膜(1)将容器(3)分隔为两部分，其中一部分构成可伸缩腔室(8)，围成所述可伸缩腔室(8)的容器(3)部分上设置排气口(2)；

可伸缩腔室由弹性膜分隔的容器上部构成。

7.根据权利要求1所述的一种排气装置，其特征在于，容器(3)顶部的开口连通排气通道(7)，排气通道(7)的进气端铺设有覆盖横截面的弹性膜(1)，弹性膜(1)与排气通道(7)内壁接触处密封设置，排气通道(7)的出气端设有控制阀(5)。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种排气装置，其特征在于，排气口(2)设于可伸缩腔室(8)的中心处，排气口(2)中心与控制阀(5)中心纵向共线。

9.根据权利要求7所述的一种排气装置，其特征在于，弹性膜(1)固定于容器(3)或排气通道(7)，弹性膜(1)的面积大于固定位置容器(3)或排气通道(7)的面积，以使弹性膜(1)可沿容器(3)开口向外膨胀；

弹性膜(1)自容器(3)的开口向外凸出的设置。

10.一种热水器，其特征在于：安装有如上权利要求1-9任一项所述的排气装置；

在热水器的储水箱和/或热交换器中设置如权利要求1-8任一项所述的排气装置。

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