CN112747467B - 热力池装置及热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热力池装置及热水器，包括外腔体、内混腔体与变流腔体，外腔体的顶部与底部分别开设有热力池进水口与热力池出水口，内混腔体设置于外腔体内并与外腔体相连接，内混腔体的内部连通于热力池出水口，变流腔体设置于外腔体与内混腔体之间，变流腔体的顶部与外腔体之间形成有第一间隙，变流腔体的顶端设有与上变流腔相连通的开口；变流腔体能够在外腔体内移动，以改变第一间隙与开口的水流量比例。本发明的热力池装置及热水器，通过调节变流腔体与外腔体、内混腔体之间的相对距离，改变水流进入变流腔体内外的水流量，达到减小出水水温波动，降低出水水量波动以及减少首次开启出热水等待时间的目的。

Description

热力池装置及热水器

技术领域

本发明涉及一种热力池装置及热水器。

背景技术

目前现有的燃气热水器因加热功率不够稳定，导致出水温度忽高忽低，为解决水温忽高忽低的问题，在热水器中加入混水腔，将不同温度的水经过混合后再排出，而市面上现有的混水腔混水不充分，且混水速度慢。并且当热水器的进水压力有波动时，热水器的出水压力也会存在波动。此外，加装了混水腔的热水器会导致到达目标水温的温度时间长。

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热水器出水水温有波动的缺陷，提供一种热力池装置及热水器。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种热力池装置，其包括外腔体，所述外腔体的顶部与底部分别开设有热力池进水口与热力池出水口，其特点在于，所述热力池装置还包括内混腔体与变流腔体，所述内混腔体设置于所述外腔体内并与所述外腔体相连接，所述内混腔体的内部连通于所述热力池出水口，所述变流腔体设置于所述外腔体与所述内混腔体之间，所述变流腔体的顶部与所述外腔体之间形成有第一间隙，所述变流腔体与所述内混腔体之间的空间上下分隔形成上变流腔与下变流腔，所述内混腔体分别开设有与所述上变流腔相连通的第一导水孔和与所述下变流腔相连通的第二导水孔，所述变流腔体的底部与所述外腔体之间形成第二间隙并与所述下变流腔相连通，所述变流腔体的顶端设有与所述上变流腔相连通的开口；所述变流腔体能够在所述外腔体内移动，以改变所述第一间隙与所述开口的水流量比例；所述第一间隙、所述第二间隙、所述下变流腔、所述第二导水孔与所述热力池出水口之间形成有第一流道，所述开口、所述上变流腔、所述第一导水孔与所述热力池出水口之间形成有第二流道。

在本方案中，通过在外腔体与内混腔体之间设置变流腔体，变流腔体与内混腔体将外腔体内分隔出第一流道与第二流道，水流流入外腔体后经第一流道与第二流道充分混合后从热力池出水口排出，从而达到降低出水水温波动的效果。

较佳地，所述开口与所述热力池进水口相对应，所述变流腔体沿靠近或者远离所述热力池进水口的方向移动。

在本方案中，通过将变流腔体的开口相对于热力池进水口设置，当变流腔体通过靠近或远离热力池进水口移动时，能够最高效率地改变水流流经开口与第一间隙的比例，有利于提高混水效率，减小出水水温波动，达到降低水温波动的效果。

较佳地，所述热力池装置还包括第一弹性件，所述第一弹性件设置于所述变流腔体与所述内混腔体的顶部之间。

在本方案中，通过在变流腔体与内混腔体之间设置第一弹性件，当热力池进水口的进水水压增大时，水流冲击变流腔体的压力增大，变流腔体在水流冲击作用下向远离热力池进水口的方向运动，变流腔体向下运动导致第二间隙变窄，使得第一流道的水流量减小，从而减小热力池出水口的出水水量波动，稳定热力池装置出水水压。

较佳地，所述内混腔体具有圆锥形的上端部，所述第一弹性件的一端抵接于所述上端部的锥面，所述第一弹性件的另一端抵接于所述变流腔体，所述上端部的中心轴与所述开口以及所述第一弹性件同轴设置。

在本方案中，通过将内混腔体的上端部设置为圆锥形，从而第一弹性件能够套设于上端部的锥形顶上，防止在使用过程中第一弹性件与内混腔体位置发生偏离的情况发生，增加了第一弹性件安装的稳定性。

较佳地，所述热力池装置还包括由记忆合金制成的第二弹性件，所述第二弹性件设置于所述外腔体与所述变流腔体的顶部之间。

在本方案中，通过在外腔体与变流腔体之间设置记忆合金制成的第二弹性件，当热力池进水口的进水水温较高(例如≥50℃)时，第二弹性件的劲度系数减小，第一弹性件推动变流腔体向靠近热力池进水口的方向运动，使得大部分的水流从第二流道流向热力池出水口，延长了水流混水路径与混水时间，提高了水流的混流效果，降低了高温时出水水温的波动性。

较佳地，所述热力池装置还包括圆台形的分流嘴，所述分流嘴固接于所述变流腔体的顶端，所述分流嘴连通于所述开口，所述第二弹性件的一端抵接于所述分流嘴的外锥面，所述第二弹性件的另一端抵接于所述热力池进水口的周围。

在本方案中，通过在变流腔体的顶端设置圆台形的分流嘴，第二弹性件抵接于圆台面，使得第二弹性件自动与分流嘴轴向对中，避免在使用过程中第二弹性件与分流嘴因水流冲击偏离预先设计的相对位置，同时分流嘴成圆台形且其内部中空，上小下大的结构更有利于实现分流嘴将水分流至第一流道与第二流道的功能。

较佳地，所述开口、所述第二弹性件以及所述分流嘴同轴设置。

在本方案中，通过将变流腔体的开口、第二弹性件以及分流嘴的同轴设置，从而将热力池进水口进入的水均匀地分流至开口内与第一间隙，提高了热力池装置降低出水水温波动的效果。

较佳地，所述热力池装置还包括热力池进水管，所述热力池进水管连接于所述外腔体的上端盖且向所述外腔体内延伸，所述热力池进水管围设于所述热力池进水口的周围，所述热力池进水管内设有导流隔板围设于所述热力池进水口，所述第二弹性件的一端抵接于所述分流嘴的外表面，所述第二弹性件的另一端抵接于所述导流隔板，所述第二弹性件设置于所述热力池进水管内部。

在本方案中，通过设置热力池进水管延伸进入外腔体内，且在热力池进水管内设有导流隔板，第二弹性件抵靠于导流隔板，延伸进入外腔体的一段热力池进水管能够限制第二弹性件的水平方向移动，避免在使用的过程中第二弹性件因水流冲击等情况产生水平位移，提高第二弹性件安装的稳定性。

一种热水器，其特点在于，所述热水器包括如上所述的热力池装置。

在本方案中，通过将热力池装置设置于热水器内，热力池装置包括外腔体、内混腔体、变流腔体以及第一弹性件与第二弹性件，从而达到减小热水器出水水温波动、出水水量波动以及降低热水器首次开启热水出水等待时间的效果。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的热力池装置及热水器，通过在设置外腔体、内混腔体以及变流腔体设置第一弹性件与第二弹性件调节变流腔体与外腔体、内混腔体之间的相对距离。通过改变进入变流腔体内外的水流量，达到减小出水水温波动，降低出水水量波动以及减少首次开启出热水等待时间的目的。

附图说明

图1为本发明的热力池装置的剖面图。

图2为本发明的热力池装置的爆炸图。

图3为本发明的热力池装置的轴测图。

图4为本发明的热力池装置的正视图。

图5为本发明的热力池装置的内混腔体的结构示意图。

图6为本发明的热力池装置的变流腔体的结构示意图。

图7为本发明的热力池装置的热力池进水管的结构示意图。

图8为本发明的热水器整体结构示意图。

附图标记说明

热力池装置1

外腔体101

热力池进水口102

热力池出水口103

内混腔体104

变流腔体105

第一间隙106

上变流腔107

下变流腔108

第一导水孔109

第二导水孔110

第二间隙111

开口112

第一弹性件113

上端部114

第二弹性件115

分流嘴116

热力池进水管117

导流隔板118

热水器2

进水口201

换热器202

转接头203

出水口204

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所述的实施例范围之中。

如图1-图6所示，本实施例提供一种热力池装置1，其包括外腔体101，外腔体101的顶部与底部分别开设有热力池进水口102与热力池出水口103，热力池装置1还包括内混腔体104与变流腔体105，内混腔体104设置于外腔体101内并与外腔体101相连接，内混腔体104的内部连通于热力池出水口103，变流腔体105设置于外腔体101与内混腔体104之间，变流腔体105的顶部与外腔体101之间形成有第一间隙106，变流腔体105与内混腔体104之间的空间上下分隔形成上变流腔107与下变流腔108，内混腔体104分别开设有与上变流腔107相连通的第一导水孔109和与下变流腔108相连通的第二导水孔110，变流腔体105的底部与外腔体101之间形成第二间隙111并与下变流腔108相连通，变流腔体105的顶端设有与上变流腔107相连通的开口112；变流腔体105能够在外腔体101内移动，以改变第一间隙106与开口112的水流量比例；第一间隙106、第二间隙111、下变流腔108、第二导水孔110与热力池出水口103之间形成有第一流道，开口112、上变流腔107、第一导水孔109与热力池出水口103之间形成有第二流道。

外腔体101为中空的圆柱形腔体。外腔体101的上端面上开设有热力池进水口102，外腔体101的下端面开设有热力池出水口103，热力池进水口102与热力池出水口103分别连通外腔体101的内部。热力池装置1内部设置有内混腔体104，内混腔体104的下段为中空的圆柱形腔体，内混腔体104与外腔体101同轴设置，内混腔体104的底部整周均与外腔体101固接，热力池出水口103设置于内混腔体104的内部，从热力池进水口102进入外腔体101的水必须先经第一导水孔109或第二导水孔110流入内混腔体104，才能从热力池出水口103流出外腔体101。防止外腔体101内的水不经过内混腔体104直接从热力池出水口103流出外腔体101。变流腔体105整体为下端开放的圆柱形腔体，变流腔体105与内混腔体104之间有间隙地套设于内混腔体104。变流腔体105的顶部与外腔体101之间形成第一间隙106，进入外腔体101的水流经热力池进水口102后分流向第一间隙106或变流腔体105内部。内混腔体104与变流腔体105之间设有隔流板，隔流板将内混腔体104与变流腔体105之间的空间分隔成上变流腔107与下变流腔108两个腔。内混腔体104上分别开设有第一导水孔109与第二导水孔110，第一导水孔109与上变流腔107相连通，当水流流入变流腔体105内时，在上变流腔107内积攒，当水位高于第一导水孔109时，上变流腔107内的水从第一导水孔109流入内混腔体104，再经热力池出水口103流出外腔体101；在内混腔体104下部共开设8个第二导水孔110，其中2个第二导水孔110为一组在竖直方向排列，8个第二导水孔110分为4组沿内混腔体104的周向均匀分布。变流腔体105的底部与外腔体101之间形成第二间隙111，水流经第一间隙106流入外腔体101与变流腔体105之间的间隙后积攒于变流腔体105与外腔体101之间的空间内，当水位逐渐上升，水流经第二间隙111流入下变流腔108，随后水位继续升高，当水位高于第二导水孔110时，水流经第二导水孔110流入内混腔体104，随后与第一导水孔109流入内混腔体104的水混合后经热力池出水口103流出外腔体101。变流腔体105与隔流板之间活动连接，变流腔体105可以在外腔体101内流动，从而改变热力池进水口102进入的水流流向第一间隙106与变流腔体105内部的水流量比例。水流流入外腔体101后经外腔体101内的第一流道与第二流道后再混合经热力池出水口103流出外腔体101，其中第一流道由第一间隙106、第二间隙111、下变流腔108、第二导水孔110与热力池出水口103组成；第二流道由开口112、上变流腔107、第一导水孔109与热力池出水口103组成。

开口112与热力池进水口102相对应，变流腔体105沿靠近或者远离热力池进水口102的方向移动。

变流腔体105的顶端的开口112设置于热力池进水口102的正下方，当变流腔体105沿轴向向上运动靠近热力池进水口102时，第一间隙106的宽度减小，经热力池进水口102流入外腔体101的水流流向第一间隙106的水流量减小，流入开口112的水流量增大，从而流经第一流道的水流量增大；当变流腔体105沿轴向向下运动远离热力池进水口102时，第一间隙106的宽度增大，经热力池进水口102流入外腔体101的水流流向第一间隙106的水流量增大，流入开口112的水流量减小，从而流经第一流道的水流量减小。

热力池装置1还包括第一弹性件113，第一弹性件113设置于变流腔体105与内混腔体104的顶部之间。

第一弹性件113为弹簧，第一弹性件113设置于变流腔体105与内混腔体104之间。热力池装置1在工作过程中，若热力池进水口102的进水水压存在波动，当水压升高时，在水压的冲击下，第一弹性件113被压缩，变流腔体105向下移动，流入开口112的水流量减小，流经第一间隙106的水流量增多。由于变流腔体105向下移动，导致第二间隙111变得狭窄，因此变流腔体105与外腔体101之间的水经第二间隙111流入下变流腔108的水流减小，从而减小热力池出水口103的水流量，达到稳定水量波动的作用。

内混腔体104具有圆锥形的上端部114，第一弹性件113的一端抵接于上端部114的锥面上，第一弹性件113的另一端抵接于变流腔体105，上端部114的中心轴与开口112以及第一弹性件113同轴设置。

内混腔体104的上端部114为圆锥形，并且在上端部114上开设有8个第一导水孔109，2个第一导水孔109为一组沿上端部114的圆锥母线方向排列，4组第一导水孔109沿内混腔体104的圆周方向均布于上端部114。第一弹性件113的下端套设于上端部114的锥形面上，第一弹性件113的上端抵靠于变流腔体105。

热力池装置1还包括由记忆合金制成的第二弹性件115，第二弹性件115设置于外腔体101与变流腔体105的顶部之间。

第二弹性件115为由记忆合金制成的弹簧，其特性为随着第二弹性件115所处的环境温度的提高，第二弹性件115的弹性系数降低。在热力池装置1工作过程中，当进水水温较高(温度超过50℃)时，第二弹性件115的弹性将会减弱，此时第一弹性件113的弹性保持不变，则在第一弹性件113的弹力作用下，变流腔体105向上移动，流经第一间隙106的水流量减小(当温度超过60℃时，变流腔体105向上移动至极限位置，流经第一间隙106的水流量为0)，大部分水流将由开口112经上变流腔107进入内混腔体104，延长水流混合时间，经与内混腔体104内的水充分混合后再从热力池出水口103流出外腔体101，从而提高高温时水温波动的抗水温波动能力。

热力池装置1还包括圆台形的分流嘴116，分流嘴116固接于变流腔体105的顶端，分流嘴116连通于开口112，第二弹性件115的一端抵接于分流嘴116的外锥面，第二弹性件115的另一端抵接于热力池进水口102的周围。开口112、第二弹性件115以及分流嘴116同轴设置。

分流嘴116为圆台形。分流嘴116的上端直径小于下端直径。分流嘴116的内部为空腔结构，水流从分流嘴116的上端流入分流嘴116后，从分流嘴116的下端流出分流嘴116。分流嘴116的下端连通于变流腔体105上端的开口112，水流经热力池进水口102流入外腔体101后，部分水流经第一间隙106流至变流腔体105与外腔体101之间，其余部分经分流嘴116流入变流腔体105内的上变流腔107。

如图1与图7所示，热力池装置1还包括热力池进水管117，热力池进水管117连接于外腔体101的上端盖且向外腔体101内延伸，热力池进水管117围设于热力池进水口102的周围，热力池进水管117内设有导流隔板118围设于热力池进水口102，第二弹性件115的一端抵接于分流嘴116的外表面，第二弹性件115的另一端抵接于导流隔板118，第二弹性件115设置于热力池进水管117内部。

热力池进水管117环绕于热力池进水口102的周围。热力池进水管117自外腔体101的外部向下延伸进入外腔体101内，第二弹性件115的上端与外腔体101抵接，在水平方向上，第二弹性件115设置于热力池进水管117的内部，且第二弹性件115的下端套设于分流嘴116，第二弹性件115与分流嘴116同轴设置，防止在使用过程中因水流的偏心冲击导致第二弹性件115或变流腔体105产生水平移动导致其偏离原有的位置。热力池进水管117与热力池进水口102之间围合而成的导流隔板118与变流腔体105的分流嘴116配合，形成可调节的分流机构，将水流分成两股水流，内混腔体104的圆锥形的上端部114的斜面与变流腔体105的分流嘴116配合形成可调节的分流机构使水流沿圆锥面流下。

变流腔体105与内混腔体104的上端部114的圆锥面配合形成可调节的进水流道，外腔体101与变流腔体105配合，变流腔体105、内混腔体104与隔流板配合形成上变流腔107与下变流腔108。通过腔体结构的设计，使多个腔体之间相互配合，形成总共4个腔和3个可调节的进水流道，极大地节省空间。由记忆合金制成的第二弹性件115与第一弹性件113相互配合，既实现高温抗水温波动又实现抗水量波动功能，使功能集成一体化，安装方便快捷。

如图8所示，本发明还提供一种热水器2，热水器2包括如上的热力池装置1。

冷水从进水口201进入热水器2，经换热器202加热后，经过转接头203达到热力池装置1，经过热力池装置1缓冲水温波动后从出水口204流出。

当热水器2长时间不工作时，首次开启时，普通的热力池由于自身存有大量冷水，将会导致出水口204出热水的等待时间加长，本实施例采用一部分水流从外腔体101底部的第二间隙111与第二导水孔110流入内混腔体104后流出热力池装置1，将大大缩减首次开启热水器2等待热水时间。

当热水器2正常工作时，经换热器202出来的水经热力池进水管117进入热力池装置1，水流经分流嘴116分流流入第一间隙106或上变流腔107，上变流腔107内的水经第一导水孔109进入内混腔体104内部，与内混腔体104内的水汇合后向下流动，流经第一间隙106的水在变流腔体105与外腔体101之间向下流动，到达底部变流之后经第二间隙111进入下变流腔108，经第二导水孔110进入内混腔体104，与内混腔体104内的水汇合后从热力池出水口103流出。当从换热器202出来的水有温度波动时，经外腔体101、内混腔体104、上变流腔107与下变流腔108多腔混合之后再从热力池出水口103流出，流出的水的温度波动将大大减小。

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。

Claims (9)

1.一种热力池装置，其包括外腔体，所述外腔体的顶部与底部分别开设有热力池进水口与热力池出水口，其特征在于，所述热力池装置还包括内混腔体与变流腔体，所述内混腔体设置于所述外腔体内并与所述外腔体相连接，所述内混腔体的内部连通于所述热力池出水口，所述变流腔体设置于所述外腔体与所述内混腔体之间，所述变流腔体的顶部与所述外腔体之间形成有第一间隙，所述变流腔体与所述内混腔体之间的空间上下分隔形成上变流腔与下变流腔，所述内混腔体分别开设有与所述上变流腔相连通的第一导水孔和与所述下变流腔相连通的第二导水孔，所述变流腔体的底部与所述外腔体之间形成第二间隙并与所述下变流腔相连通，所述变流腔体的顶端设有与所述上变流腔相连通的开口；所述变流腔体能够在所述外腔体内移动，以改变所述第一间隙与所述开口的水流量比例；所述第一间隙、所述第二间隙、所述下变流腔、所述第二导水孔与所述热力池出水口之间形成有第一流道，所述开口、所述上变流腔、所述第一导水孔与所述热力池出水口之间形成有第二流道。

2.如权利要求1所述的热力池装置，其特征在于，所述开口与所述热力池进水口相对应，所述变流腔体沿靠近或者远离所述热力池进水口的方向移动。

3.如权利要求2所述的热力池装置，其特征在于，所述热力池装置还包括第一弹性件，所述第一弹性件设置于所述变流腔体与所述内混腔体的顶部之间。

4.如权利要求3所述的热力池装置，其特征在于，所述内混腔体具有圆锥形的上端部，所述第一弹性件的一端抵接于所述上端部的锥面，所述第一弹性件的另一端抵接于所述变流腔体，所述上端部的中心轴与所述开口以及所述第一弹性件同轴设置。

5.如权利要求3或4所述的热力池装置，其特征在于，所述热力池装置还包括由记忆合金制成的第二弹性件，所述第二弹性件设置于所述外腔体与所述变流腔体的顶部之间。

6.如权利要求5所述的热力池装置，其特征在于，所述热力池装置还包括圆台形的分流嘴，所述分流嘴固接于所述变流腔体的顶端，所述分流嘴连通于所述开口，所述第二弹性件的一端抵接于所述分流嘴的外锥面，所述第二弹性件的另一端抵接于所述热力池进水口的周围。

7.如权利要求6所述的热力池装置，其特征在于，所述开口、所述第二弹性件以及所述分流嘴同轴设置。

8.如权利要求6所述的热力池装置，其特征在于，所述热力池装置还包括热力池进水管，所述热力池进水管连接于所述外腔体的上端盖且向所述外腔体内延伸，所述热力池进水管围设于所述热力池进水口的周围，所述热力池进水管内设有导流隔板围设于所述热力池进水口，所述第二弹性件的一端抵接于所述分流嘴的外表面，所述第二弹性件的另一端抵接于所述导流隔板，所述第二弹性件设置于所述热力池进水管内部。

9.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括如权利要求1-8任一项所述的热力池装置。

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