CN114111046A - 一种热水器的微气泡发生装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器的微气泡发生装置及控制方法，其中气泡水发生装置包括换热器本体，换热器本体连通有进水管和出水管，进水管与出水管之间连通有连接管，还包括：截流机构，截流机构包括阀本体、电磁阀和单向阀，阀本体具有相连通的进水口、出水口和进气口，进水口与连接管在接近于进水管的一端连通，出水口与连接管在接近于出水管的一端连通，电磁阀设置在阀本体上以对进水口与出水口之间进行通断，单向阀设置在进气口上；控制器，连接管在截流机构与出水管的之间位置处沿水流方向依次设置有溶气罐、水流感应器、水泵，电磁阀、水流感应器、水泵分别与控制器电性连接。其结构简单，可使燃气热水器实现微气泡水功能。

Description

一种热水器的微气泡发生装置及控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种热水器的微气泡发生装置及控制方法。

背景技术

纳米微气泡水具备杀菌、深层清洁等功效，不产生对人体有害物质，已成为供热水设备行业的新趋势。目前，用于燃气热水器的纳米气泡水发生装置主要有两种类型，一种是通过气泡向水体中压入空气，利用水不能被压缩的特性，在水体的局部形成高压，使大量空气溶入水中形成纳米微气泡水，需要大功率气泵向自来水压入空气，其气泵容积大，运行功耗和噪音也大，不适用于燃气热水器；第二种是通过自来水流动吸入空气，再利用微气泡出水装置将水中较大的空气泡打散溶入水中形成纳米微气泡水，但是当水压不足时，难以吸入足够空气而形成微气泡水，使用效果不佳。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种热水器的微气泡发生装置，其结构简单，可使燃气热水器实现微气泡水功能。

此外，本发明提出一种燃气热水器的控制方法，其方法简单可行，可有效提高微气泡水生成的稳定性能。

上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：

一种热水器的微气泡发生装置，包括换热器本体，所述换热器本体连通有进水管和出水管，所述进水管与所述出水管之间连通有连接管，在所述换热器本体上设置有燃气阀，还包括：

截流机构，所述截流机构包括阀本体、电磁阀和单向阀，所述阀本体具有相连通的进水口、出水口和进气口，所述进水口与所述连接管在接近于所述进水管的一端连通，所述出水口与所述连接管在接近于所述出水管的一端连通，所述电磁阀设置在所述阀本体上以对所述进水口与所述出水口之间进行通断，所述单向阀设置在所述进气口上；

控制器，所述连接管在所述截流机构与所述出水管的之间位置处沿水流方向依次设置有溶气罐、水流感应器、水泵，所述电磁阀、所述水流感应器、所述水泵分别与所述控制器电性连接。

在一些实施方式中，所述截流机构还包括气嘴，所述气嘴设置在所述进气口上且位于所述单向阀在远离于所述阀本体的一端上。

根据权利要求1所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述所述单向阀的导通方向为由所述进气口往所述阀本体内部的方向单向打开。

在一些实施方式中，还包括扰流器，所述扰流器设置在所述溶气罐内以对进入所述溶气罐内的空气和供水进行混合。

在一些实施方式中，所述扰流器具有扰流管，所述扰流管一端与所述溶气罐的进水端相连通，另一端为封闭端，在所述扰流管的侧壁上开设有若干个通水口。

在一些实施方式中，所述溶气罐的容积大于1L。

上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：

一种燃气热水器的控制方法，应用于如上述实施方式任一所述的气泡水发生装置上，所述燃气热水器的控制方法包括如下步骤：

所述燃气热水器进入微气泡待机模式后；

判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以关闭所述电磁阀；

同时启动所述水泵以使所述燃气热水器进入微气泡充气模式，从而将所述溶气罐内的存水往外排出，并且将外部空气导入所述溶气罐内；

判断当前的水流量值是否小于所述预设开机流量值，根据判断结果以重新打开所述电磁阀；

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定是否打开所述燃气阀，从而使所述燃气热水器进入微气泡运行模式；

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定同时关闭所述水泵和所述燃气阀，从而使所述燃气热水器退出微气泡运行模式。

在一些实施方式中，所述判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以关闭所述电磁阀的步骤包括：

判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值；

若是，则关闭所述电磁阀；

若否，则使所述燃气热水器返回微气泡待机模式。

在一些实施方式中，所述判断当前的水流量值是否小于所述预设开机流量值，根据判断结果以重新打开所述电磁阀的步骤包括：

判断当前的水流量值是否小于所述预设开机流量值；

若是，则重新打开所述电磁阀；

若否，则使所述燃气热水器返回微气泡充气模式。

在一些实施方式中，所述再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定打开所述燃气阀的步骤包括：

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值；

若是，则打开所述燃气阀；

若否，则使所述燃气热水器返回微气泡待机模式。

在一些实施方式中，所述再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定同时关闭所述水泵和所述燃气阀的步骤包括：

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值；

若是，则使所述燃气热水器返回微气泡运行模式；

若否，则同时关闭所述水泵和所述燃气阀。

在一些实施方式中，所述将所述溶气罐内的存水往外排出，并且将外部空气导入所述溶气罐内后的步骤还包括：

获取所述溶气罐内的存水往外排出的排水量；

判断所述排水量是否大于所述溶气罐的容积；若是，则重新打开所述电磁阀；若否，则使所述燃气热水器返回微气泡充气模式。

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1.本发明燃气热水器的微气泡发生装置，其结构简单，可使燃气热水器实现微气泡水功能。

2.本发明燃气热水器的控制方法，其方法简单可行，可有效提高微气泡水生成的稳定性能。

附图说明

图1是本发明实施例一中微气泡发生装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一中截流机构的结构示意图；

图3是本发明实施例二中燃气热水器控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。

实施例一：

如图1和2所示，本实施例提供一种热水器的微气泡发生装置，包括换热器本体1，换热器本体1连通有进水管11和出水管12，进水管11与出水管12 之间连通有连接管13，在换热器本体1上设置有燃气阀14，还包括：

截流机构2，截流机构2包括阀本体21、电磁阀22和单向阀23，阀本体 21具有相连通的进水口24、出水口25和进气口26，进水口24与连接管13在接近于进水管11的一端连通，出水口25与连接管13在接近于出水管12的一端连通，电磁阀22设置在阀本体21上以对进水口24与出水口25之间进行通断，单向阀23设置在进气口26上；

控制器3，连接管13在截流机构2与出水管12的之间位置处沿水流方向依次设置有溶气罐4、水流感应器5、水泵6，电磁阀22、水流感应器5、水泵6 分别与控制器3电性连接。

在本实施例中，换热器本体1一端通过进水管11与外部供水相连通，另一端通过出水管12与外部用水点相连通，在进水管11和出水管12的之间位置处连通有连接管13，从而使连接管13一端与进水管11连通，连接管13另一端与出水管12相连通，连接管13在接近于出水管12的一端上设置有依次设置有阀本体21、溶气罐4、水流感应器5、水泵6，从而避免微气泡水在换热管内壁沸腾而产生异响，通过电磁阀22的开关动作以对连接管13的管路进行导通或者断开，从而使外部供水进入连接管13后经进水口24往阀本体21内流动，进入阀本体21内的供水再经出水口25往外流出，同时使外部空气依次经进气口26、出水口25、连接管13往溶气罐4内流动，或者使外部空气经进气口26进入阀本体21内，再随供水依次经出水口25、连接管13往溶气罐4内流动，控制器 3通过控制电磁阀22、水流感应器5、水泵6共同配合工作以使燃气热水器实现微气泡水功能，其结构简单，可使燃气热水器实现微气泡水功能。

在本实施例中，阀本体21为具有中空腔体的壳体结构，在阀本体21的上端设置有进水口24，在阀本体21的下端设置有出水口25，在阀本体21的左侧或者右侧设置有用于导入外部空气的进气口26，进水口24、出水口25分别与连接管13相连通，从而使外部供水进入连接管13后，经进水口24进入阀本体 21内，进入阀本体21内的供水经出水口25往出水管12内流动，更优地，进水口24和出水口25的孔径优选设定为大于9mm。在阀本体21上设置有安装座，电磁阀22设置在安装座上以对阀本体21的水路进行通断工作。本实施例中阀本体21优选为由耐腐蚀金属压铸成型或者由高强度塑料注塑成型，此外，本实施例中电磁阀22优选采用常开型先导式电磁阀22，从而利于减少电力消耗。

在本实施例中，在溶气罐4上设置有进气孔，从而在阀本体21上可以取消进气口26的设置，然后将单向阀23设置在溶气罐4的进气孔上，同样地，单向阀23的导通方向为由溶气罐4的外部往溶气罐4的内部的方向单向打开，并且在单向阀23上还设置有气嘴27，从而实现达到负压吸气的同等效果。此外，水流感应器5适于实时监测通水流量以获取到当前的水流量值，由于水流感应器5设置在溶气罐4后端，从而利于监测排水量或者通过水流量变化来识别溶气罐4内是否充满气，燃气控制阀安装在换热器本体1上以对供气通路进行通断工作，从而能够控制燃气的开度和关闭。更优地，在换热器本体1的外壁上设置有操作显示器，操作显示器设有用于开启微气泡模式的微气泡按键，用户通过微气泡按键以使燃气热水器快速进入微气泡水功能，微气泡水功能包括依次进行的微气泡待机模式、微气泡充气模式以及微气泡运行模式，从而使燃气热水器进行微气泡水工作。

进一步地，截流机构2还包括气嘴27，气嘴27设置在进气口26上且位于单向阀23在远离于阀本体21的一端上。

优选地，单向阀23的导通方向为由进气口26往阀本体21内部的方向单向打开，其设计合理，可有效将外部空气导入阀本体21内，同时还可有效避免阀本体21内的水流经进气口26往外溢出。

具体地，还包括扰流器7，扰流器7设置在溶气罐4内以对进入溶气罐4内的空气和供水进行混合，其结构简单，有助于空气更容易溶入水中以形成微气泡水。

优选地，扰流器7具有扰流管，扰流管一端与溶气罐4的进水端相连通，另一端为封闭端，在扰流管的侧壁上开设有若干个通水口。

特别地，溶气罐4的容积大于1L，其设计合理、巧妙，可有助于延长输出微气泡水时间。

在本实施例中，溶气罐4为具有中空罐状壳体，从而使外部供水依次经连接管13、容器罐的上端进入溶气罐4内，进入溶气罐4内的供水依次经容器罐的下端、出水管12后往外排出。在溶气罐4内腔设有用于混合自来水和空气的扰流器7，有助于空气更容易溶入水中形成微气泡水，本实施例中扰流器7具有扰流管，扰流管一端与溶气罐4的进水端相连通，另一端为封闭端，在扰流管的侧壁上间隔开设有若干个通水口，当然，扰流器7还可采用不同结构型以使进入溶气罐4的空气和供水实现水气混合效果即可，从而在扰流器7的作用下增强气液混合效果，进而实现了微气泡水生成的稳定性。本实施例中溶气罐4 优选设定为由高强度耐腐蚀金属板材冲压和钎焊成型。

在本实施例中，通过电磁阀22断开连接管13的水路以使外部空气经单向阀23进入溶气罐4内，从而使溶气罐4预先充满空气，然后电磁阀22导通连接管13的水路以使外部供水经连接管13进入溶气罐4内，同时外部空气经单向阀23随外部供水一起进入溶气罐4内，在扰流器7的作用下以使外部空气和外部供水进行气液混合，通过水泵6高速运转以进一步混合液气，从而实现往外持续输出微气泡水。

实施例二：

如图3所示，本实施例提供一种燃气热水器的控制方法，应用于如实施例一所描述的微气泡发生装置上，通过电磁阀断开连接管的水路以使外部空气经单向阀进入溶气罐内，从而使溶气罐预先充满空气，然后电磁阀导通连接管的水路以使外部供水经连接管进入溶气罐内，同时外部空气经单向阀随外部供水一起进入溶气罐内，在扰流器的作用下以使外部空气和外部供水进行气液混合，通过水泵高速运转以进一步混合液气，从而实现往外持续输出微气泡水，其方法简单可行，可有效提高微气泡水生成的稳定性能。

本实施例中燃气热水器的控制方法具体包括如下步骤：

步骤S101，燃气热水器进入微气泡待机模式后。

在本实施例中，燃气热水器处于普通淋浴模式，控制器打开电磁阀，此时导通进水管与出水管之间的水路，普通淋浴模式通水后，由于进气孔位置处的水压为正压，外部空气不能吸入至阀本体内部，从而使燃气热水器不产生微气泡水。

在普通淋浴模式下，操作者通过操作显示器的微气泡按键启动微气泡水功能，即使燃气热水器由普通淋浴模式切换至微气泡待机模式。

步骤S102，判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以关闭电磁阀。

具体地，判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值；

若是，则关闭电磁阀；

若否，则使燃气热水器返回微气泡待机模式。

本实施例中预设开机流量值优选设定为2.5L/min，但不限于上述水量值，当然还可根据实际需求选择其他更为合适的水量值。

步骤S103，同时启动水泵以使燃气热水器进入微气泡充气模式，从而将溶气罐内的存水往外排出，并且将外部空气导入溶气罐内。

在本实施例中，燃气热水器通水后，若水流感应器测得当前水流量值大于预设开机流量值时，则控制器关闭截电磁阀，并开启水泵以使燃气热水器由微气泡待机模式切换至微气泡充气模式。在微气泡充气模式下，电磁阀断开进水管和出水管之间的水路，水泵高速运转排走溶气罐的存水，并在截流机构的出水孔处形成超过50000Pa的负压，从而使外部空气依次经进气口、出水口后导入至溶气罐的内部，并逐步使空气充满溶气罐。

步骤S104，判断当前的水流量值是否小于预设开机流量值，根据判断结果以重新打开电磁阀。

优选地，判断当前的水流量值是否小于预设开机流量值；

若是，则重新打开电磁阀；

若否，则使燃气热水器返回微气泡充气模式。

在本实施例中，在微气泡充气模式下，控制器再次根据水流感应器实时测得通水流量以获取到当前的水流量值，若当前的水流量值小于预设开机流量值时，则初判为溶气罐已排清存水并充满空气，控制器打开电磁阀以重新导通水管和出水管之间的水路，从而使外部供水重新流入溶气罐内。

在本实施例中，还可通过将排水量与溶气罐的容积进行比较，从而根据比较结果以决定重新打开电磁阀。具体地，首先获取溶气罐内的存水往外排出的排水量。然后判断排水量是否大于溶气罐的容积；若是，则重新打开电磁阀；若否，则使燃气热水器返回微气泡充气模式。这里，控制器根据水流感应器实时测得通水流量并进行和值计算以获取到排水量，若排水量大于溶气罐的容积时，则断定为溶气罐已排清存水并充满空气，控制器打开电磁阀以重新导通水管和出水管之间的水路，从而使外部供水重新流入溶气罐内。

步骤S105，再次判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以决定打开燃气阀，从而使燃气热水器进入微气泡运行模式。

具体地，再次判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值；

若是，则打开燃气阀；

若否，则使燃气热水器返回微气泡待机模式。

在本实施例中，外部供水重新流入溶气罐内后，控制器再次根据水流感应器实时测得通水流量以获取到当前的水流量值，若当前的水流量值小于预设开机流量值时，则判断为用户已关水，控制器关闭水泵并重新切换回微气泡待机模式；若当前的水流量值大于预设开机流量值，则判断用户仍在用水，控制器打开控制阀以使燃气热水器开机点火加热外部供水，从而使燃气热水器由为微气泡充气模式切换至微气泡运行模式。

在本实施例中，在微气泡运行模式下，外部供水流入溶气罐内，在扰流器作用下与溶气罐内部空气混合以形成带气泡的自来水，再经由水泵叶轮的高速扰动混合，从而使空气完全溶入水中，进而形成气液混合比约为3％～8％的微气泡水。此外，若溶气罐的容积为1.5L且出水流量设定为6L/min时，燃气热水器能够持续10min输出微气泡水。

步骤S106，再次判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以决定同时关闭水泵和燃气阀，从而使燃气热水器退出微气泡运行模式。

具体地，再次判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值；

若是，则使燃气热水器继续返回微气泡运行模式；

若否，则同时关闭水泵和燃气阀。

在本实施例中，在微气泡运行模式下，控制器再次根据水流感应器实时测得通水流量以获取到当前的水流量值，若当前的水流量值大于预设开机流量值时，则控制燃气热水器继续返回微气泡运行模式，从而继续进行为微气泡水的输出工作；若当前的水流量值小于预设开机流量值时，则同时关闭水泵和燃气阀，从而关闭燃气热水器。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种热水器的微气泡发生装置，包括换热器本体(1)，所述换热器本体(1)连通有进水管(11)和出水管(12)，所述进水管(11)与所述出水管(12)之间连通有连接管(13)，在所述换热器本体(1)上设置有燃气阀(14)，其特征在于，还包括：

截流机构(2)，所述截流机构(2)包括阀本体(21)、电磁阀(22)和单向阀(23)，所述阀本体(21)具有相连通的进水口(24)、出水口(25)和进气口(26)，所述进水口(24)与所述连接管(13)在接近于所述进水管(11)的一端连通，所述出水口(25)与所述连接管(13)在接近于所述出水管(12)的一端连通，所述电磁阀(22)设置在所述阀本体(21)上以对所述进水口(24)与所述出水口(25)之间进行通断，所述单向阀(23)设置在所述进气口(26)上；

控制器(3)，所述连接管(13)在所述截流机构(2)与所述出水管(12)的之间位置处沿水流方向依次设置有溶气罐(4)、水流感应器(5)、水泵(6)，所述电磁阀(22)、所述水流感应器(5)、所述水泵(6)分别与所述控制器(3)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述截流机构(2)还包括气嘴(27)，所述气嘴(27)设置在所述进气口(26)上且位于所述单向阀(23)在远离于所述阀本体(21)的一端上。

3.根据权利要求1所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述所述单向阀(23)的导通方向为由所述进气口(26)往所述阀本体(21)内部的方向单向打开。

4.根据权利要求1所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，还包括扰流器(7)，所述扰流器(7)设置在所述溶气罐(4)内以对进入所述溶气罐(4)内的空气和供水进行混合。

5.根据权利要求4所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述扰流器(7)具有扰流管，所述扰流管一端与所述溶气罐(4)的进水端相连通，另一端为封闭端，在所述扰流管的侧壁上开设有若干个通水口。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述溶气罐(4)的容积大于1L。

7.一种热水器的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一所述的气泡水发生装置上，所述燃气热水器的控制方法包括如下步骤：

所述燃气热水器进入微气泡待机模式后；

判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以关闭所述电磁阀；

同时启动所述水泵以使所述燃气热水器进入微气泡充气模式，从而将所述溶气罐内的存水往外排出，并且将外部空气导入所述溶气罐内；

判断当前的水流量值是否小于所述预设开机流量值，根据判断结果以重新打开所述电磁阀；

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定是否打开所述燃气阀，从而使所述燃气热水器进入微气泡运行模式；

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定同时关闭所述水泵和所述燃气阀，从而使所述燃气热水器退出微气泡运行模式。

8.根据权利要求7所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述判断当前的水流量值是否大于预设开机流量值，根据判断结果以关闭所述电磁阀的步骤包括：

判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值；

若是，则关闭所述电磁阀；

若否，则使所述燃气热水器返回微气泡待机模式。

9.根据权利要求7所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述判断当前的水流量值是否小于所述预设开机流量值，根据判断结果以重新打开所述电磁阀的步骤包括：

判断当前的水流量值是否小于所述预设开机流量值；

若是，则重新打开所述电磁阀；

若否，则使所述燃气热水器返回微气泡充气模式。

10.根据权利要求7所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定打开所述燃气阀的步骤包括：

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值；

若是，则打开所述燃气阀；

若否，则使所述燃气热水器返回微气泡待机模式。

11.根据权利要求7所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值，根据判断结果以决定同时关闭所述水泵和所述燃气阀的步骤包括：

再次判断当前的水流量值是否大于所述预设开机流量值；

若是，则使所述燃气热水器返回微气泡运行模式；

若否，则同时关闭所述水泵和所述燃气阀。

12.根据权利要求7所述的一种热水器的微气泡发生装置，其特征在于，所述将所述溶气罐内的存水往外排出，并且将外部空气导入所述溶气罐内后的步骤还包括：

获取所述溶气罐内的存水往外排出的排水量；

判断所述排水量是否大于所述溶气罐的容积；若是，则重新打开所述电磁阀；若否，则使所述燃气热水器返回微气泡充气模式。

Images