CN114941906A - 一种防溢防溅装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防溢防溅装置，排水管包括依次连通的入口段、收缩段和扩散段，收缩段的直径小于入口段的直径和扩散段的直径，扩散段的直径从与收缩段相连的一端向另一端逐渐增大；蓄水容器内设有体积可变的蓄水容腔；引流管一端与扩散段相连通，另一端与蓄水容腔相连通。当水流从下至上通过排水管流出时，水流通过入口段和收缩段进入扩散段形成负压区，从而减小了流出水流的压力，防止流出水流压力过大引起的喷溅的风险；当水流突然断开时，蓄水容腔的体积恢复原状从而减小压力，使扩散段对蓄水容腔形成正压，驱使存留于排水管内的水流通过引流管流入排水管内，防止存留于排水管内的水流继续流出。

Description

一种防溢防溅装置

技术领域

本发明属于电加热电器领域，具体涉及一种防溢防溅装置。

背景技术

电开水器是一种可将电能转化为热能的饮水设备，现有电开水器通常设有储水箱，储水箱分别连通有进水管和出水管，出水管连接有水龙头，冷水通过进水管进入储水箱中，并在储水箱中加热转变为热水，由于冷水在储水箱内转变为热水时温度上升，储水箱内压力增大，当打开水龙头放水时，由于储水箱内压力大于外界压力，从储水箱内的热水会急速从水龙头处流出，并喷溅热水，存在伤人的隐患。

现有相关技术中通常采用两种方案防止热水喷溅，一种方案是在储水箱上开通泄压阀，使储水箱与大气压维持平衡，但是平衡大气压下热水难以从储水箱中通过水龙头流出；另一种方案是在出水管或水龙头设置阻流装置，阻流装置通常为多孔的阻水片或半开口阻水板，通过阻挡水流以减缓水流的流速，但是阻流装置通常也减小了热水的流量，且由于冷水在加热为热水过程中会产生部分难溶杂质，这些难溶杂质容易堵塞阻水装置。

发明内容

本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种防溢防溅装置。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

第一方面，本发明提供了一种防溢防溅装置，其特征在于，包括：

排水管，所述排水管包括依次连通的入口段、收缩段和扩散段，所述入口段可接入水源，所述收缩段的直径小于入口段的直径和扩散段的直径，所述扩散段的直径从与收缩段相连的一端向另一端逐渐增大；

蓄水容器，所述蓄水容器内设有体积可变的蓄水容腔；

引流管，所述引流管一端与所述扩散段相连通，另一端与所述蓄水容腔相连通；

其中，所述蓄水容器具有第一状态和第二状态，所述蓄水容腔与所述蓄水容器外的压力差可驱使所述蓄水容器在第一状态和第二状态中切换：

第一状态下，所述蓄水容腔与所述蓄水容器外的压力差为负值，所述弹性组件收缩以减小蓄水容腔的体积，蓄水容腔内水流可通过引流管进入排水管中；

第二状态下，所述蓄水容腔与所述蓄水容器外的压力差为零，所述弹性组件舒张以增大蓄水容腔的体积，进而使蓄水容腔压力减小，排水管中水流可通过引流管进入蓄水容腔内。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第1种实施方式，

所述蓄水容器包括：

筒体，所述筒体为设有开口的容器，所述筒体上设有与引流管相连的连接口；

端盖组件，所述端盖组件设于所述筒体的开口端并与所述筒体相连以形成所述蓄水容腔，所述端盖组件可弹性形变以调节所述蓄水容腔的体积大小。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第2种实施方式，所述端盖组件包括：

筒体端盖，所述筒体端盖上设有若干可弹性形变的波纹，所述波纹可收缩或拉伸以调节所述蓄水容腔的体积大小。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第3种实施方式，所述筒体设有一滑动容腔，所述端盖组件包括：

活塞，所述活塞嵌设于所述滑动容腔内并可沿所述滑动容腔往复移动，所述活塞与所述筒体围设成所述蓄水容腔，所述活塞可沿所述滑动容腔滑动以调节所述蓄水容腔的体积；

弹簧，所述弹簧一端固定，另一端与所述活塞相连，所述弹簧用于驱动所述活塞沿所述滑动容腔往复移动。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第4种实施方式，所述蓄水容器包括：

筒体，所述筒体为设有开口的容器，所述筒体上设有与引流管相连的连接口；

筒体端盖，所述筒体端盖设于所述筒体的开口端并与所述筒体相连以形成所述蓄水容腔；

其中，所述筒体可弹性形变以调节所述蓄水容腔的体积大小。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第5种实施方式，所述筒体上设有若干可弹性形变的波纹，所述波纹可收缩或拉伸以调节所述蓄水容腔的体积大小。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第6种实施方式，还包括：

外壳组件，所述外壳组件套设于筒体外，所述外壳组件内设有可引导筒体往返移动的导向容腔。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第7种实施方式，所述外壳组件包括：

壳体端盖，所述壳体端盖上设有调压孔，所述调压孔用于连通导向容腔与外部；

壳体，所述壳体内设有沿壳体轴向贯穿的导向容腔，所述壳体一端与壳体端盖相连，另一端与筒体或筒体端盖相连。

第二方面，本发明提供了一种储水罐，包括第一方面中任一项所述的防溢防溅装置。

第三方面，本发明提供了一种电开水器，包括第一方面中任一项所述的防溢防溅装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本申请实施例中，当水流从下至上通过排水管流出时，水流通过入口段和收缩段进入扩散段形成负压区，从而减小了流出水流的压力，防止流出水流压力过大引起的喷溅的风险。

2、本申请实施例中，当水流突然断开时，蓄水容腔的体积恢复原状从而减小压力，使扩散段对蓄水容腔形成正压，驱使存留于排水管内的水流通过引流管流入排水管内，防止存留于排水管内的水流继续流出。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的防溢防溅装置的爆炸图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图2中沿线A-A的剖视图；

图4是本发明的另一实施例的防溢防溅装置的剖视图；

图5是本发明的排水管的结构示意图；

图6是本发明再一实施例的防溢防溅装置的爆炸图；

图7是本发明再一实施例的防溢防溅装置的剖视图；

图8是本发明的储水罐的剖视图；

图9是本发明的开水器的结构示意图；

图10是本发明的开水器的俯视图；

图11是图10中沿线B-B的剖视图。

图中：

1、排水管；101、入口段；102、收缩段；103、扩散段；104、出口段；

2、引流管；3、筒体；4、筒体端盖；5、活塞；6、伸缩杆；7、弹簧；

8、罐体；801、出水接口；802、温度传感器接口；803、进水接口；804、水位传感器接口；

9、进水管；10、水位传感器；11、加热块；

12、壳体；13、壳体端盖；1301、调压孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。在本实施方式中为了容易理解而适当地使用表示方向的用语(例如“上”、“下”、“右”、“左”、“前”、“后”等)，这是为了进行说明，这些用语并不限定本发明。

电开水器是一种可将电能转化为热能的饮水设备，现有电开水器通常设有储水箱，储水箱分别连通有进水管和出水管，出水管连接有水龙头，冷水通过进水管进入储水箱中，并在储水箱中加热转变为热水，由于冷水在储水箱内转变为热水时温度上升，储水箱内压力增大，当水龙头放水的瞬间，由于储水箱内压力大于外界压力，从储水箱内的热水会急速从水龙头处流出，并喷溅热水，存在伤人的隐患。

此外，由于部分电开水器的使用者具有接满热水的习惯，当水龙头关闭时，出水管中仍存留有部分热水，当手握持接水容器时，由于接水容器内热水已满，而存留于出水管内的热水仍会从水龙头中流出并进入接水容器内，造成热水从接水容器中溢出来，也存在较大的安全隐患。

实施例1

本实施例提供一种防溢防溅装置，当水流从下至上通过排水管1流出时，水流通过入口段 101和收缩段102进入扩散段103形成负压区，从而减小了流出水流的压力，防止流出水流压力过大引起的喷溅的风险；当水流突然断开时，蓄水容腔的体积恢复原状从而减小压力，使扩散段103对蓄水容腔形成正压，驱使存留于排水管1内的水流通过引流管2流入排水管1内，防止存留于排水管1内的水流继续流出。

基于文丘里管的原理，当水流从排水管1中流通时，水流从入口段101依次经过收缩段 102和扩散段103，由于收缩段102的直径小于入口段101的直径，即收缩段102的水流通道小于入口段101的水流通道，而水流流量不变的前提下，收缩段102水流速度加快，且收缩段 102的压力低于入口段101的压力。当水流通过收缩段102进入扩散段103时，水流有沿着扩散段103管壁的法线方向离开的趋势，水流沿着扩散段103管壁的法线方向被拉伸，扩散段 103内水流的体积变大，因此扩散段103内水流的压力降低，而与扩散段103相连的蓄水容器的压力小于蓄水容器的外界压力，为保持蓄水容器的压力与蓄水容器的外界压力相等，蓄水容器处于第一状态，通过缩小蓄水容腔的体积，仍保持与蓄水容腔外界相等的压力，即蓄水容器内压力高于扩散段103的压力，若蓄水容器内有水时，水可通过引流管2进入扩散段103中跟随入口段101进入的水流一起流出，故水流通过扩散段103时可全部流向排水管1的出口处。

当断开水流时，保存于排水管1内的水流静止流动，此时扩散段103的压力与入口段101 的压力相等，而入口段101的压力与蓄水容器的外界压力相等，即蓄水容器内压力与蓄水容器外界压力相等，由于在第一状态下，弹性元件已变形减小了蓄水容腔的体积，在两端压力相等的前提下，弹性元件有恢复为未变形状态的趋势而增大蓄水容腔的体积，即蓄水容器从第一状态转化为第二状态，从而减小了蓄水容腔内压力，此时排水管1内的水可流入蓄水容器内。

如图1～图7所示，本发明所述的一种防溢防溅装置包括排水管1、蓄水容器和引流管2。

排水管1包括从下至上依次连通的入口段101、收缩段102、扩散段103和出口段104，入口段101可接入水源，入口段101的直径大于收缩段102的直径，且收缩段102的直径突然减小，可减小水流的流速，减缓水流的冲击力，且可使流入收缩段102的水流的直径小于收缩段102的直径，进一步减小进入扩散段103的水流的压力，扩散段103为一喇叭形通道，其直径从与收缩段102相连的一端向另一端逐渐增大，进入扩散段103水流的压力略有增加，但仍低于入口段101的水流的压力，出口段104与扩散段103相连通，出口段104的直径与扩散段 103最大直径相等，出口段104可连接控制水流通断的水阀。

蓄水容器包括筒体3和设于筒体3右端的端盖组件，端盖组件包括筒体端盖4，筒体3的左端设有与引流管2相连的接口，可使引流管2插入蓄水容腔内，引流管2为直角弯管，其一端与所述扩散段103相连通，另一端伸入所述蓄水容腔内并延伸至蓄水容腔的腔底，可将蓄水容腔内的水全部吸入排水管1中。筒体端盖4由弹性不锈钢材料或弹性硅胶材料制成，可发生弹性形变，筒体端盖4上设有若干圆弧形的波纹，波纹可拉伸或收缩以改变蓄水容腔的体积。当外部压力大于蓄水容腔内压力时，波纹向蓄水容腔内收缩，减小蓄水容腔的体积；当外部压力等于蓄水容腔内压力时，筒体端盖恢复原装，蓄水容腔的体积为初始体积；当外部压力小于蓄水容腔内压力时，波纹向蓄水容腔外膨胀，蓄水容腔的体积增大。

在另一实施例中，如图4所示，蓄水容器包括筒体3、活塞5和弹簧7，端盖组件包括活塞5和弹簧7，筒体3左端设有与引流管2相连的接口，可使引流管2插入蓄水容腔内，右端开口形成滑动容腔，活塞5设于滑动容腔内并与滑动容腔的内壁紧密贴合，活塞5的左端与筒体3的内壁围设成蓄水容腔，活塞5右端与弹簧7相连，弹簧7的另一端固定连接。当排水管1无水流流动时，活塞5处于初始位置，弹簧7为松弛状态，即弹簧7未产生形变；当排水管 1内中有水流流动时，由于扩散段103压力低于蓄水容器外界压力，为使蓄水容腔内压力与外界压力相等，活塞5向左移动使蓄水容腔的体积减小，若蓄水容腔内有水时，水可通过引流管 2进入扩散段103中；当排水管1的端部的阀门关闭时，排水管1内的水流静止流动，使排水管1内的水流的压力与蓄水容腔的外部压力相等，而活塞5两端压力相等，弹簧7从拉伸形变恢复为松弛状态，驱动活塞5向右移动，进而使蓄水容腔内体积增大，而蓄水容腔内体积增大使蓄水容腔的压力小于活塞5管的压力，活塞5管内水流通过引流管2进入蓄水容腔内。

在一优选实施例中，活塞5的端部设有活塞杆，活塞杆为可伸缩杆6，在可伸缩杆6内设有弹簧7，弹簧7一端与活塞杆相连，另一端固定。

在再一实施例中如图6和图7所示，蓄水容器包括筒体3和筒体端盖4，筒体3右端开口，左端闭合，筒体3右端与筒体端盖4螺纹连接，使筒体端盖4与筒体3之间围设有蓄水容腔，筒体3和筒体端盖4上设有连接口，可使引流管2与蓄水容腔相连。筒体3为硅胶材料制成波纹管结构，在筒体3的壳壁上设有若干环形波纹，在压力作用下，波纹可拉伸或收缩以改变蓄水容腔的体积。

在一优选实施例中，在筒体3外套设有外壳组件，外壳组件内设有导向容腔，可引导筒体 3沿导向容腔往返移动。外壳组件包括壳体12和壳体端盖13，壳体12为圆形壳体，壳体12 的外壁上也设有相应的连接口用于连接引流管2，其内部设有沿壳体12轴向贯穿的导向容腔，导向容腔的内径略大于筒体3的外径，可使筒体3在拉伸或舒张时沿导向容腔移动，壳体12 的右端设有凸台，凸台可嵌设于筒体3外壁上的凹槽内，与筒体3固定连接，壳体12的右端面与筒体端盖4的左端面相接，通过筒体端盖4遮蔽壳体12的右端。壳体12的左端与壳体端盖13相连，在壳体端盖13上设有两个贯穿的调压孔，将导向容腔与外部相连通，使导向容腔左端的压力与外部压力相等。

本实施例所述防溢防溅装置的其他结构参见现有技术。

实施例2

本实施例提供了一种储水罐，如图7所示，包括实施例1中的防溢防溅装置，还包括一罐体8，罐体8内设有储水容腔，防喷溅装置设于所述储水容腔内；罐体8的顶部设有出水接口 801，防喷溅装置的排水管1与所述出水接口801相连，罐体8的侧壁设有进水接口803，进水接口803可连接进水管9，在罐体8的顶部还设有温度传感器接口802，温度传感器接口802 可设置温度传感器，在罐体8底部设有水位传感器10接口804，可设置水位传感器10。

本实施例所述储水罐的其他结构参见现有技术。

实施例3

本实施例提供了一种开水器，如图8和图9所示，包括实施例1中的防溢防溅装置，还包括一储水罐，储水罐包括罐体8、出水接口801和进水接口803，罐体8内设有储水容腔，防喷溅装置设于所述储水容腔内，出水接口801设于所述罐体8的顶部，可接入出水管或水阀，防喷溅装置的排水管1与出水接口801相连，进水接口803连接有进水管9，进水管9为直角弯管，其一端用于连接水源，另一端伸入所述储水容腔内并延伸至储水容腔的腔底，可将冷水直接通入储水容腔的腔底，使储水罐内冷水和热水混合均匀。在罐体8的顶部还设有温度传感器，温度传感器可检测罐体8内水的温度，在罐体8底部设有水位传感器10，水位传感器10 可检测储水罐内水量，防止储水罐出现水量过少而干烧现象或水量过多。在罐体8底部还设有加热块11，加热块11连接有电源，可将电能转化为热能驱动储水罐内水加热。

本实施例所述开水器的其他结构参见现有技术。

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，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种防溢防溅装置，其特征在于，包括：

排水管，所述排水管包括依次连通的入口段、收缩段和扩散段，所述入口段可接入水源，所述收缩段的直径小于入口段的直径和扩散段的直径，所述扩散段的直径从与收缩段相连的一端向另一端逐渐增大；

蓄水容器，所述蓄水容器内设有体积可变的蓄水容腔；

引流管，所述引流管一端与所述扩散段相连通，另一端与所述蓄水容腔相连通；

其中，所述蓄水容器具有第一状态和第二状态，所述蓄水容腔与所述蓄水容器外的压力差可驱使所述蓄水容器在第一状态和第二状态中切换：

第一状态下，所述蓄水容腔与所述蓄水容器外的压力差为负值，所述弹性组件收缩以减小蓄水容腔的体积，蓄水容腔内水流可通过引流管进入排水管中；

第二状态下，所述蓄水容腔与所述蓄水容器外的压力差为零，所述弹性组件舒张以增大蓄水容腔的体积，进而使蓄水容腔压力减小，排水管中水流可通过引流管进入蓄水容腔内。

2.根据权利要求1所述的一种防溢防溅装置，其特征在于，所述蓄水容器包括：

筒体，所述筒体为设有开口的容器，所述筒体上设有与引流管相连的连接口；

端盖组件，所述端盖组件设于所述筒体的开口端并与所述筒体相连以形成所述蓄水容腔，所述端盖组件可弹性形变以调节所述蓄水容腔的体积大小。

3.根据权利要求2所述的一种防溢防溅装置，其特征在于，所述端盖组件包括：

筒体端盖，所述筒体端盖上设有若干可弹性形变的波纹，所述波纹可收缩或拉伸以调节所述蓄水容腔的体积大小。

4.根据权利要求2所述的一种防溢防溅装置，其特征在于，所述筒体设有一滑动容腔，所述端盖组件包括：

活塞，所述活塞嵌设于所述滑动容腔内并可沿所述滑动容腔往复移动，所述活塞与所述筒体围设成所述蓄水容腔，所述活塞可沿所述滑动容腔滑动以调节所述蓄水容腔的体积；

弹簧，所述弹簧一端固定，另一端与所述活塞相连，所述弹簧用于驱动所述活塞沿所述滑动容腔往复移动。

5.根据权利要求1所述的一种防溢防溅装置，其特征在于，所述蓄水容器包括：

筒体，所述筒体为设有开口的容器，所述筒体上设有与引流管相连的连接口；

筒体端盖，所述筒体端盖设于所述筒体的开口端并与所述筒体相连以形成所述蓄水容腔；

其中，所述筒体可弹性形变以调节所述蓄水容腔的体积大小。

6.根据权利要求5所述的一种防溢防溅装置，其特征在于：

所述筒体上设有若干可弹性形变的波纹，所述波纹可收缩或拉伸以调节所述蓄水容腔的体积大小。

7.根据权利要求5所述的一种防溢防溅装置，其特征在于，还包括：

外壳组件，所述外壳组件套设于筒体外，所述外壳组件内设有可引导筒体往返移动的导向容腔。

8.根据权利要求7所述的一种防溢防溅装置，其特征在于，所述外壳组件包括：

壳体端盖，所述壳体端盖上设有调压孔，所述调压孔用于连通导向容腔与外部；

壳体，所述壳体内设有沿壳体轴向贯穿的导向容腔，所述壳体一端与壳体端盖相连，另一端与筒体或筒体端盖相连。

9.一种储水罐，其特征在于，包括权利要求1～8中任一项所述的防溢防溅装置。

10.一种开水器，其特征在于，包括权利要求1～8中任一项所述的防溢防溅装置。

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