CN112524280B - 用于燃气热水器的进水稳流装置、进水接头及热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于燃气热水器的进水稳流装置、进水接头及热水器，属于燃气热水器技术领域。进水稳流装置包括外壳、柔性密封圈和阀芯，外壳包括筒体和环形板，环形板的外圈固定于筒体的一端；柔性密封圈与筒体的内壁和环形板密封连接；阀芯包括阀芯主体和记忆合金弹簧片，阀芯主体卡接在筒体上，阀芯主体与柔性密封圈之间具有第一流水通道，记忆合金弹簧片随环境温度进行变形，以控制阀芯主体挤压柔性密封圈或向远离柔性密封圈的一端凹陷。本发明能够根据进水端的水温自动控制水的流量，使得热水器出水端的水温较为恒定。

Description

用于燃气热水器的进水稳流装置、进水接头及热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种用于燃气热水器的进水稳流装置、进水接头及热水器。

背景技术

当热水器进水压力波动过大时会带来流量的剧烈变化，导致出水流量和温度不稳定。进水温度过低时，由于热水器最大负荷的限制，大流量下可能会造成出水温度达不到设定温度；进水温度过高时，由于热水器最小负荷的限制，小流量下可能会造成出水温度超出设定温度。这就会造成在冬季时出现出水温度低，夏季出水温度过高的问题。因此，进水稳流装置是保证燃气热水器在外部水压波动或者极端进水温度条件下的出水流量和温度稳定，提高使用舒适度的主要手段。现有技术中主要通过水量伺服机构和稳流阀两种方式实现，其中，水量伺服机构采用电控装置根据进水温度和压力自行调节出水流量，需要电控控制电机运行，成本高；稳流阀根据进水压力自动调节阀体出口大小实现调节流量，但是零件较多装配麻烦，且不能根据进出水温度进行调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种用于燃气热水器的进水稳流装置、进水接头及热水器。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种用于燃气热水器的进水稳流装置，所述进水稳流装置包括：

外壳，包括筒体和环形板，所述环形板的外圈固定于所述筒体的一端；

柔性密封圈，与所述筒体的内壁和所述环形板密封连接；

阀芯，包括阀芯主体和记忆合金弹簧片，所述阀芯主体的进水端与所述筒体卡接；所述阀芯主体的出水端穿过所述柔性密封圈的中部，并与柔性密封圈之间预留有第一流水通道；所述进水端具有其径向延伸的安装孔，所述记忆合金弹簧片插接于所述安装孔内；所述记忆合金弹簧片的张力面朝向所述柔性密封圈，当所述柔性密封圈受所述进水端挤压时，其内圈向中心收缩，所述第一流水通道垂直于水流方向的截面减小。

优选地，所述阀芯主体的进水端与所述柔性密封圈之间预留有第一调节间隙。

优选地，所述阀芯主体包括：

环形连接体，卡接于所述筒体内，所述环形连接体与所述柔性密封圈之间形成所述第一调节间隙；

芯体和连接筋，所述芯体的一端通过若干所述连接筋连接所述环形连接体，所述芯体的另一端与所述柔性密封圈之间形成所述第一流水通道，所述连接筋沿所述环形连接体的径向延伸；

所述安装孔贯穿所述连接筋，并局部位于所述芯体上、局部位于所述环形连接体上。

优选地，所述环形连接体和所述筒体中的一个具有限位环，另一个具有限位槽，所述限位环卡接于所述限位槽内。

优选地，所述安装孔位于所述环形连接体上与所述筒体卡接的位置。

优选地，所述连接筋沿所述环形连接体的径向延伸，所述芯体的周向均布有四个所述连接筋，所述连接筋与所述记忆合金弹簧片一一对应。

优选地，所述安装孔位于所述连接筋处，所述安装孔的一端位于所述环形连接体的侧面，另一端延伸入所述芯体内，或者所述安装孔贯穿所述环形连接体。

优选地，所述芯体包括中心柱和若干侧柱，各所述侧柱间隔固定于所述中心柱的侧面，相邻所述侧柱之间预留有供水流通的空间，所述侧柱上背离所述中心柱的表面与所述柔性密封圈之间预留有第二调节间隙，所述供水流通的空间与所述第二调节间隙连通，所述柔性密封圈受所述环形连接体挤压时，所述第二调节间隙缩小或消失；所述连接筋固定于所述侧柱的一端。

优选地，所述侧柱沿所述中心柱的周向均匀布置；

和/或，每间隔一个所述侧柱设置一个所述连接筋；

和/或，所述侧柱为8个；

和/或，所述侧柱卡靠近所述中心柱的一侧的宽度逐渐减小，其中宽度最小的位置连接所述中心柱；

和/或，所述侧柱的两端面和所述中心柱的两端面对应齐平。

优选地，所述环形连接体的内径大于所述柔性密封圈的内径；

和/或，所述第一调节间隙的宽度在所述柔性密封圈截面直径的1％-10％之间；

和/或，所述阀芯主体一体成型；

和/或，所述环形连接体的两端面和所述连接筋的两端面对应齐平；

和/或，在水流进入的一端，所述环形连接体、连接筋以及芯体的端面相齐平。

优选地，环境温度低于5℃时，所述记忆合金弹簧片向上弯曲；

和/或，所述安装孔的长、宽、高均对应地大于所述记忆合金弹簧片的长、宽、高；

和/或，所述记忆合金弹簧片的长度不短于所述安装孔的长度的80％；

和/或，所述筒体和所述环形板一体成型；

和/或，所述筒体的延伸方向垂直于所述环形板的表面；

和/或，所述柔性密封圈的周向与所述筒体的内壁挤压固定；

和/或，所述密封圈为O型圈；

和/或，所述柔性密封圈为橡胶圈；

和/或，所述外壳和所述阀芯主体采用具有柔韧性的塑料制成。

一种用于燃气热水器的进水接头，所述进水接头包括第一水管、第二水管以及如上任一项所述的进水稳流装置，所述外壳嵌接于所述第一水管内，所述第二水管插接于所述第一水管并抵接所述进水稳流装置，所述第二水管与所述第一水管的内壁密封连接。

优选地，所述第一水管具有连续设置且管径依次减小的第一管段、第二管段及第三管段，所述外壳的侧壁与所述第二管段密封连接，外壳抵接所述第三管段的端面，所述第二水管与所述第一管段密封连接，并抵接所述第二管段和所述环形板的端面；

和/或，所述第二水管包括管径一致的第四管段和第五管段，所述第四管段的壁厚大于所述第五管段的壁厚，所述第四管段与所述第一水管密封连接，所述第四管段的表面设置有若干环形槽。

一种热水器，包括如上任一项所述的进水接头。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明中，根据进水温度自动调节进水流量实现了热水器出水温度稳定的效果，提高了热水器的舒适性；阀芯在记忆合金弹簧片的作用下保持状态，能够承受进水压力的波动，保证了热水器出水流量和温度的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例的进水稳流装置的剖视图；

图2为本发明一实施例的进水稳流装置的剖视图；

图3为本发明一实施例的进水稳流装置的分解图；

图4为本发明一实施例的阀芯主体的结构示意图；

图5为本发明一实施例的进水接头的结构剖视图。

附图标记说明：

进水稳流装置100

外壳1

筒体11

限位槽111

环形板12

柔性密封圈2

阀芯3

阀芯主体31

进水端311

出水端312

安装孔313

环形连接体314

芯体315

中心柱3151

侧柱3152

连接筋316

限位环317

记忆合金弹簧片32

张力面321

第一流水通道4

第一调节间隙5

第二调节间隙6

第一水管200

第一管段210

第二管段220

第三管段230

第二水管300

第四管段310

环形槽311

第五管段320

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。

本发明实施例提供一种用于燃气热水器的进水稳流装置100，安装于燃气热水器的进水管路上。

请参阅图1-4进行理解。进水稳流装置100包括外壳1、柔性密封圈2和阀芯3，其中柔性密封圈2和阀芯3安装于外壳1内。

外壳1包括筒体11和环形板12，环形板12的外圈固定于筒体11的一端；筒体11和环形板12可一体成型；环形板12可为平板状，筒体11的延伸方向可垂直于环形板12的板面。外壳1可采用具有柔韧性的塑料制成。柔性密封圈2的外侧与筒体11的内壁密封连接，两者可相互挤压实现密封，柔性密封圈2和环形板12密封连接，两者可通过接触进行密封。柔性密封圈2可为O型圈，优选为橡胶圈。

阀芯3包括阀芯主体31和记忆合金弹簧片32，阀芯主体31可一体成型制成，可采用具有柔韧性的塑料制成，以便于在承受外力时进行适应性变形。阀芯主体31上对应水流进入的一端为进水端311，对应水流出的一端为出水端312。阀芯主体31的进水端311和筒体11卡接，阀芯主体31的出水端312穿过柔性密封圈2的中部，并与柔性密封圈2之间预留有第一流水通道4，第一流水通道4供水流通。

进水端311具有沿其径向延伸的安装孔313，记忆合金弹簧片32插接于安装孔313内，从而记忆合金弹簧片32变形时可带动阀芯主体31变形。记忆合金弹簧片32的张力面321朝向柔性密封圈2，从而当环境温度低于记忆合金弹簧片32预设的第一温度阈值时，记忆合金弹簧片32朝向柔性密封圈2一侧拱起，当柔性密封圈2受进水端311挤压时，其内圈向中心收缩，使得第一流水通道4垂直与水流方向的横截面缩小，实现节流。诚然，记忆合金弹簧片32还可以具有第二温度阈值，当环境温度超过第二温度阈值后记忆合金弹簧片32朝向远离柔性密封圈2的一侧拱起。

本发明实施例至少具有如下效果：

第一，当环境温度处于第一温度阈值以下时，记忆合金弹簧片32带动阀芯主体31挤压柔性密封圈2进行自动节流，从而热水器的出水温度得以提升，进而使得进水端311温度过低时热水器的出水温度可达到设定温度。例如：夏季进水温度高于第一温度阈值时，热水器出水温度为第一温度，冬季进水温度低于第一温度阈值时，阀芯3自动节流，使得热水器的出水温度靠近或等于第一温度。换言之，本实施例根据进水温度自动调节进水流量实现了热水器出水温度稳定的效果，提高了热水器的舒适性。

第二，阀芯3在记忆合金弹簧片32的作用下保持状态，从而能够承受进水压力的波动，进而保证了热水器出水流量和温度的稳定性。

本发明实施例中，上述的第一温度阈值为5℃。夏季进水温度通常高于5℃，记忆合金弹簧片32通常是平直的或者向远离柔性密封圈2的一侧拱起，冬季的进水温度低于5℃时，阀芯3自动节流。

本发明实施例中，安装孔313的长、宽、高均对应地大于记忆合金弹簧片32的长、宽、高；从而包容了记忆合金弹簧片32变形时其自身产生的微量延展。其中，安装孔313的长度方向平行于阀芯主体31的径向方向，安装孔313的高度方向平行于阀芯主体31的轴向方向。

本发明实施例中，记忆合金弹簧片32的长度不短于安装孔313的长度的80％，保证了记忆合金弹簧片32与安装孔313的相对位置较为固定，不会变化太大，从而保证了记忆合金弹簧片32的稳定性，并提高了阀芯3的变形效果。

本发明实施例中，阀芯主体31的进水端311与柔性密封圈2之间预留有第一调节间隙5，当阀芯主体31向上拱起时，第一调节间隙5逐渐变小直至阀芯主体31接触柔性密封圈2。通过设置第一调节间隙5，提高了水流量的调节范围，而且第一调节间隙5逐渐变小的过程中水流的流量变化较小，有利于保持水压稳定。

阀芯主体31包括环形连接体314、芯体315和连接筋316。环形连接体314卡接于筒体11内，环形连接体314与柔性密封圈2之间形成上述的第一调节间隙5；环形连接体314的内径可大于柔性密封圈2的内径；第一调节间隙5的宽度可设置在柔性密封圈2截面直径的1％-10％之间。芯体315的一端通过若干连接筋316连接环形连接体314，另一端与柔性密封件之间形成上述的第一流水通道4。连接筋316沿芯体315的径向方向延伸。上述的安装孔313贯穿连接筋316，并局部位于芯体315上、局部位于环形连接体314上。另外，阀芯主体31可为一体成型体。环形连接体314和筒体11中的一个具有限位环317，另一个具有限位槽111，限位环317卡接于限位槽111内。图1所述实施例中，限位环317位于环形连接体314的侧面并凸出设置，限位槽111位于筒体11的内壁上。另外，限位环317和限位槽111之间可预留有间隙，以提升阀芯主体31的变形效果，从而提高进水稳流装置的灵敏度和可靠性是，如图1所示，限位环317上靠近柔性密封圈2的一端抵接在限位槽111的转角处，限位环317的其他部分与限位槽111存在间隙。

安装孔313的一端位于环形连接体314上与筒体11卡接的位置，图1所示实施例中，安装孔313的一端在限位环317上，相应地，记忆合金弹簧片32的一端也位于限位环317上，当记忆合金弹簧片32产生变形时，其可抵接在限位槽111中，从而避免了沿阀芯主体31径向方向的窜动，提高了进水稳流装置100可靠性、稳定性和调节的精确性。

连接筋316沿环形连接体314的径向延伸，芯体315的周向均布有四个连接筋316，连接筋316与记忆合金弹簧片32一一对应设置，优选四个连接筋316沿环形连接筋316的周向均匀布置。通过设置四个连接筋316，保证了芯体315和环形连接体314之间的可靠性，通过对应地设置四个记忆合金弹簧片32，保证了芯体315整体上受力比较均匀。

安装孔313位于连接筋316处，安装孔313的一端位于环形连接体314的侧面，另一端延伸入芯体315内，相应地，记忆合金弹簧片32也深入芯体315。或者安装孔313贯穿环形连接体314，相应地，记忆合金弹簧片32也贯穿芯体315。

芯体315包括中心柱3151和若干侧柱3152，各侧柱3152间隔固定于中心柱3151的侧面，相邻侧柱3152之间预留有供水流通的空间，侧柱3152上背离中心柱3151的表面与柔性密封圈2之间预留有第二调节间隙6，供水流通的空间与第二调节间隙连通，两者共同构成上述的第一流水通道4，柔性密封圈2受环形连接体314挤压时，第二调节间隙6缩小或消失，从而实现节流；连接筋316与侧柱3152的一端相固定。

中心柱3151可为圆柱状或者棱柱状。侧柱3152靠近中心柱3151的一侧宽度逐渐减小，其中宽度最小的位置连接中心柱3151。侧柱3152可沿中心柱3151的周向均匀布置，以便于在中心柱3151的四周均匀地形成供水流通的空间。每间隔一个侧柱3152设置一个连接筋316，图1所示的实施例中设置有8个侧柱3152，相应地，连接筋316、安装孔313以及记忆合金弹簧片32均为4个。优选侧柱3152的两个端面和中心柱3151的两个端面对应齐平，该处的端面为垂直于水流方向的面，侧柱3152和中心柱3151上在水流进入一端的端面平有利于提升各部分承受的应力的均衡性。另外，在水流进入的一端，环形连接体314、连接筋316以及芯体315的端面相齐平，进一步提升均衡性。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种用于燃气热水器的进水接头，该进水接头包括第一水管200、第二水管300以及如上任一实施例中的进水稳流装置100。外壳1嵌接于第一水管200内，第二水管300插接于第一水管200并抵接进水稳流装置100，第二水管300的四周与第一水管200的内壁密封连接。其中，进水稳流装置100的出水端312靠近第二水管300，水流从第一水管200流向第二水管300，第二水管300连通燃气热水器的其他构件。

第一水管200具有连续设置且管径依次减小的第一管段210、第二管段220以及第三管段230，进水稳流装置100容置于第二管段220中，优选稳流装置的两个端面与第二管段220的两端所在位置相齐平；外壳1的侧壁与第二管段220密封设置，可使得外壳1和第二管段220过盈配合来实现密封，外壳1抵接第三管段230的端面，第二水管300与第一管段210密封连接，并抵接第二管段220和环形板12的端面。

第二水管300包括管径一致的第四管段310和第五管段320，第四管段310的壁厚大于第五管段320的壁厚，其中，第五管段320可理解为第二水管300的主体部分，第四管段310是第二水管300的端部，通过将第四管段310的壁厚增大提高其与第一水管200之间的可靠性和稳定性。第四管段310与第一水管200密封连接，可通过将第四管段310和第一水管200设置为过盈配合实现两者的密封。第四管段310的表面设置有若干环形槽311，环形槽311沿第四管段310的轴线方向间隔布置。当第二水管300和第一水管200之间存在微量水时，该些水可被容置在环形槽311中，由此解决了漏水的问题。

本发明实施例还提供了一种热水器，该热水器包括燃烧器和如上任一实施例中的进水接头，其中，该热水器优选为燃气热水器，第二水管300连通燃烧器，用于向燃烧器中补入冷水。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种用于燃气热水器的进水稳流装置，其特征在于，所述进水稳流装置包括：

外壳，包括筒体和环形板，所述环形板的外圈固定于所述筒体的一端；

柔性密封圈，与所述筒体的内壁和所述环形板密封连接；

阀芯，包括阀芯主体和记忆合金弹簧片，所述阀芯主体的进水端与所述筒体卡接；所述阀芯主体的出水端穿过所述柔性密封圈的中部，并与柔性密封圈之间预留有第一流水通道；所述进水端具有沿其径向延伸的安装孔，所述记忆合金弹簧片插接于所述安装孔内；所述记忆合金弹簧片的张力面朝向所述柔性密封圈，当所述柔性密封圈受所述进水端挤压时，其内圈向中心收缩，所述第一流水通道垂直于水流方向的截面减小；

所述阀芯主体采用具有柔韧性的塑料制成，所述进水稳流装置被设置为：当水温低于第一温度阈值时，所述记忆合金弹簧片带动所述阀芯主体朝向所述柔性密封圈一侧拱起而挤压所述柔性密封圈。

2.如权利要求1所述的进水稳流装置，其特征在于，所述阀芯主体的进水端与所述柔性密封圈之间预留有第一调节间隙。

3.如权利要求2所述的进水稳流装置，其特征在于，所述阀芯主体包括：

环形连接体，卡接于所述筒体内，所述环形连接体与所述柔性密封圈之间形成所述第一调节间隙；

芯体和连接筋，所述芯体的一端通过若干所述连接筋连接所述环形连接体，所述芯体的另一端与所述柔性密封圈之间形成所述第一流水通道，所述连接筋沿所述环形连接体的径向延伸；

所述安装孔贯穿所述连接筋，并局部位于所述芯体上、局部位于所述环形连接体上。

4.如权利要求3所述的进水稳流装置，其特征在于，所述环形连接体和所述筒体中的一个具有限位环，另一个具有限位槽，所述限位环卡接于所述限位槽内。

5.如权利要求3所述的进水稳流装置，其特征在于，所述安装孔位于所述环形连接体上与所述筒体卡接的位置。

6.如权利要求3所述的进水稳流装置，其特征在于，所述连接筋沿所述环形连接体的径向延伸，所述芯体的周向均布有四个所述连接筋，所述连接筋与所述记忆合金弹簧片一一对应。

7.如权利要求3所述的进水稳流装置，其特征在于，所述安装孔位于所述连接筋处，所述安装孔的一端位于所述环形连接体的侧面，另一端延伸入所述芯体内，或者所述安装孔贯穿所述环形连接体。

8.如权利要求3所述的进水稳流装置，其特征在于，所述芯体包括中心柱和若干侧柱，各所述侧柱间隔固定于所述中心柱的侧面，相邻所述侧柱之间预留有供水流通的空间，所述侧柱上背离所述中心柱的表面与所述柔性密封圈之间预留有第二调节间隙，所述供水流通的空间与所述第二调节间隙连通，所述柔性密封圈受所述环形连接体挤压时，所述第二调节间隙缩小或消失；所述连接筋固定于所述侧柱的一端。

9.如权利要求8所述的进水稳流装置，其特征在于，

所述侧柱沿所述中心柱的周向均匀布置；

和/或，每间隔一个所述侧柱设置一个所述连接筋；

和/或，所述侧柱为8个；

和/或，所述侧柱卡靠近所述中心柱的一侧的宽度逐渐减小，其中宽度最小的位置连接所述中心柱；

和/或，所述侧柱的两端面和所述中心柱的两端面对应齐平。

10.如权利要求3-8任一项所述的进水稳流装置，其特征在于，

所述环形连接体的内径大于所述柔性密封圈的内径；

和/或，所述第一调节间隙的宽度在所述柔性密封圈截面直径的1%-10%之间；

和/或，所述阀芯主体一体成型；

和/或，所述环形连接体的两端面和所述连接筋的两端面对应齐平；

和/或，在水流进入的一端，所述环形连接体、连接筋以及芯体的端面相齐平。

11.如权利要求1-8任一项所述的进水稳流装置，其特征在于，

环境温度低于5℃时，所述记忆合金弹簧片向上弯曲；

和/或，所述安装孔的长、宽、高均对应地大于所述记忆合金弹簧片的长、宽、高；

和/或，所述记忆合金弹簧片的长度不短于所述安装孔的长度的80%；

和/或，所述筒体和所述环形板一体成型；

和/或，所述筒体的延伸方向垂直于所述环形板的表面；

和/或，所述柔性密封圈的周向与所述筒体的内壁挤压固定；

和/或，所述柔性 密封圈为O型圈；

和/或，所述柔性密封圈为橡胶圈；

和/或，所述外壳和所述阀芯主体采用具有柔韧性的塑料制成。

12.一种用于燃气热水器的进水接头，其特征在于，所述进水接头包括第一水管、第二水管以及如权利要求1-11任一项所述的进水稳流装置，所述外壳嵌接于所述第一水管内，所述第二水管插接于所述第一水管并抵接所述进水稳流装置，所述第二水管与所述第一水管的内壁密封连接。

13.如权利要求12所述的进水接头，其特征在于，

所述第一水管具有连续设置且管径依次减小的第一管段、第二管段及第三管段，所述外壳的侧壁与所述第二管段密封连接，外壳抵接所述第三管段的端面，所述第二水管与所述第一管段密封连接，并抵接所述第二管段和所述环形板的端面；

和/或，所述第二水管包括管径一致的第四管段和第五管段，所述第四管段的壁厚大于所述第五管段的壁厚，所述第四管段与所述第一水管密封连接，所述第四管段的表面设置有若干环形槽。

14.一种热水器，其特征在于，包括如权利要求12或13所述的进水接头。

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