CN213451854U - 一种水路结构及应用该结构的燃气热水器供水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水路结构及应用该结构的燃气热水器供水系统，其中水路结构包括管体，该管体内部分为热水管道、冷水管道以及连通热水管道和冷水管道的中间管道；单向阀组件，设于中间管道内，仅允许热水管道中的水单向流入冷水管道中；阀芯，设于冷水管道中并能相对冷水管道移动，在冷水出口打开的状态下，所述阀芯处于关闭中间管道的第二端口的状态；第一弹性件，使阀芯始终保持打开中间管道的第二端口的趋势。阀芯能将热水管道和冷水管道阻断，热水管道中的水不会进入冷水管道中，有效解决了打开冷水时单向阀组件开启，造成热水器误开启的问题和热水管道中的水流入冷水管道的问题。

Description

一种水路结构及应用该结构的燃气热水器供水系统

技术领域

本实用新型属于燃气热水器技术领域，具体涉及一种水路结构及应用该结构的燃气热水器供水系统。

背景技术

随着生活水平的提高，零冷水燃气热水器越来越普及，零冷水燃气热水器要实现即开即热功能，需要对管道中的水进行预热，预热需要将水管与热水器形成闭合的循环回路。目前有两种方案实现循环回路：一种是安装一根回水管；另一种在用户家距离热水器最远端用水点安装四通单向阀，将自来水冷水路与热水器出水水路连接成闭合环路，通过热水器内置的循环水泵将闭合环路内的水预加热，用户打开水龙头管路内的热水可以很快流出，减少了等待时间。第一种方案需要对用户家里的水路进行改造，非常麻烦；而第二种方案使用普通的单向阀会产生以下问题，很多用户家水路由于没有安装回水管路，实现零冷水只能在原有管路上直接加装四通单向阀，由于管路阻力问题，会出现打开冷水时出热水和打开冷水时造成热水器自启动问题，影响用户体验。

针对热水器上述第二种方案存在的问题，专利号为CN201821351412.X(公告号为CN208859893U)的中国实用新型专利公开了一种《水路连接装置和热水器系统》，其中水路连接装置包括壳体，壳体内形成第一管段、第二管段以及连通第一管段和第二管段的导向管段，所述壳体开设有连通第一管段的第一进水口和第一出水口，所述壳体还开设有连通第二管段的第二进水口和第二出水口；单向阀，所述单向阀位于所述导向管段，并沿第二管段至第一管段方向单向导通；以及调节阀，所述调节阀安装于所述第一管段内，并位于所述单向阀与第一出水口之间，调节所述调节阀于所述壳体内运动，以改变所述第一出水口的开度，从而能调节第一管段内水流的压力，防止用户在应用该热水器系统使用冷水过程中，冷水水压过大而造成热水器的误开启。

又如专利号为CN201910647650.8(公开号为CN110425739A)的中国发明专利申请公开的《一种单向阀组件和热水器》所示，其中所述单向阀组件包括进水接头、出水接头和单向阀，所述单向阀包括单向阀固定端、单向阀活动端和弹性构件，其中所述单向阀固定端一端设置于所述出水接头内，另一端设置于所述进水接头内且与所述进水接头固定连接，所述单向阀活动端活动设置于所述进水接头内用于打开或者关闭所述进水接头，所述弹性构件抵接于所述单向阀固定端和所述单向阀活动端之间，通过所述单向阀固定端和所述单向阀活动端的相互配合以将所述进水接头和所述出水接头导通或者断开，其可在一定程度上减少单向阀误开启现象。

上述两个专利无论是设置调节阀调节第一出水口(即冷水出口)的开度，还是通过单向阀活动端阻断进水接头(即热水管道)和出水接头(即冷水管道)，都不能完全保证使用冷水时，单向阀不会打开造成热水器误启动，只是能在一定程度上降低单向阀打开的概率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种使用冷水时能将热水管道和冷水管道阻断的水路结构。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种使用冷水时能避免单向阀组件打开、进一步保证热水管道和冷水管道之间阻断的水路结构。

本实用新型所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种使用冷水时将热水管道和冷水管道阻断的应用上述水路结构的燃气热水器供水系统。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种水路结构，包括

管体，该管体内部分为热水管道、冷水管道以及连通热水管道和冷水管道的中间管道，其中热水管道具有相流体连通的热水进口和热水出口，冷水管道具有相流体连通的冷水进口和冷水出口，所述中间管道具有与热水管道相邻接的第一端口以及与冷水管道相邻接的第二端口；

单向阀组件，设于中间管道内，仅允许热水管道中的水单向流入冷水管道中；

其特征在于，还包括

阀芯，设于冷水管道中并能相对冷水管道移动，在冷水出口打开的状态下，所述阀芯处于关闭中间管道的第二端口的状态；

第一弹性件，作用于阀芯上，使阀芯始终保持打开中间管道的第二端口的趋势。

为了便于阀芯打开或关闭中间管道的第二端口，所述阀芯上开设有能与中间管道的第二端口对应或错开的第一开口。

所述阀芯可以有多种结构形式，比如阀芯呈板状，但是板状的受力面积较小，不易在水压作用下移动，优选地，所述阀芯呈管状，所述中间管道的轴线和冷水出口的轴线相垂直，所述阀芯的轴线与中间管道的轴线相垂直且阀芯能轴向移动，所述第一开口开设于阀芯对着中间管道的管壁上，所述阀芯的对着冷水进口的管壁上开设有第二开口，该第二开口始终和冷水进口相流体连通。这样通过阀芯轴向移动使第一开口和中间管道对应连通或错开，从而能在打开冷水出口时，第一开口与中间管道错开，将热水管道和冷水管道阻断。

为了使得第二开口始终和冷水进口相流体连通，所述第一开口和第二开口相对设置，且所述第二开口沿阀芯轴向延伸。

为了对阀芯轴向移动的轨迹进行导向，所述阀芯内设有隔板，所述隔板上开设有贯通其壁厚的过水孔以及导向孔，所述导向孔内穿设有沿阀芯轴向延伸并相对管体固定的导向杆。导向杆起到对阀芯导向的作用。

为了防止阀芯周向转动，所述导向孔呈非圆形，所述导向杆的至少局部的形状与导向孔相适配。

为了便于设置第一弹性件，所述冷水出口中螺纹连接有调节板，所述调节板上开设有贯通其壁厚的通孔，所述第一弹性件为弹簧，两端分别抵靠调节板和隔板。调节板与管体螺纹连接的好处在于便于调节第一弹性件的压缩量。

所述单向阀组件可以有多种结构形式，优选地，所述单向阀组件包括阀杆、堵头以及第二弹性件，所述阀杆自第一端口向第二端口延伸，所述堵头设于阀杆的第一端上并在第二弹性件的作用下始终具有封堵第一端口的趋势。在无用水状态下，堵头在第二弹性件的作用下封堵第一端口。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：在阀芯的第一开口和中间管道错开的状态下，所述阀芯的外周壁和阀杆的第二端相抵，所述堵头位于第一端口处。

为了防止阀杆对阀芯的移动产生干涉，所述阀杆的第二端的与阀芯接触的端面呈沿远离冷水出口的方向朝中间管道倾斜的斜面。这样阀芯朝冷水出口处移动时，阀杆被挤压朝远离冷水管道的方向移动。

为了对阀杆的移动轨迹进行导向，所述中间管道内邻近第二端口的位置设有导向板，所述导向板上设有过水口，所述阀杆的第二端穿过导向板，且阀杆能相对导向板移动。导向板上开设有供阀杆穿过的穿孔，穿孔起到导向阀杆的作用。

为了对导向板进行定位，所述中间管道的内壁上沿其周向开设有定位圈，定位圈内设有与导向板的第一端面相抵的卡簧，第二弹性件为弹簧，套设于阀杆上并两端分别抵靠导向板的第二端面和堵头。

本实用新型解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述水路结构的燃气热水器供水系统，其特征在于：包括热水器、冷水管、热水管以及同时连接所述冷水管和热水管的至少一个用水点，所述热水管一端连接所述热水器的出水侧，另一端分成一一对应连接所述用水点的至少一个热水支路，所述冷水管一端连接外部水源，另一端分两支路，第一支路连接所述热水器进水侧，第二支路再分成一一对应连接所述用水点的至少一个冷水支路，且距离所述热水器最远的用水点与管体的热水出口和冷水出口相流体连通，对应该最远的用水点的热水支路和管体的热水进口相流体连通，对应该最远的用水点的冷水支路和管体的冷水进口相流体连通。

与现有技术相比，本实用新型的优点：1、本实用新型通过在冷水管道中设置阀芯，在冷水出口打开时，阀芯将中间管道的第二端口遮蔽，即阀芯将热水管道和冷水管道阻断，热水管道中的水不会进入冷水管道中，有效解决了打开冷水时单向阀组件开启，造成热水器误开启的问题和热水管道中的水持续流入冷水管道的问题；2、在阀芯的第一开口和中间管道错开的状态下，阀芯的外周壁和阀杆的第二端相抵，能够避免堵头移动，保证堵头位于中间管道的第一端口处将第一端口封闭，如此热水管道和冷水管道之间不仅被阀芯阻断，还被堵头阻断，有效避免了打开冷水时单向阀组件开启，造成热水器误开启、热水持续流入冷水管道的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的水路结构的结构示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为图1的剖视图(无用水状态或用热水状态)；

图4为图1的剖视图(循环预热状态)；

图5为图1的剖视图(用冷水状态)；

图6为图2中的阀芯的结构示意图；

图7为应用图1的水路结构的供水系统的结构示意图(未循环预热时管路水流方向)；

图8为应用图1的水路结构的供水系统的结构示意图(循环预热时管路水流方向)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～8所示，本优选实施例的燃气热水器供水系统包括水路结构、热水器6、冷水管7、热水管8以及同时连接冷水管7和热水管8的三个用水点9(即水龙头)，水路结构与离热水器6最远的用水点9相连，水路结构包括管体1、单向阀组件2、阀芯3和第一弹性件32等。

管体1内部分为热水管道11、冷水管道12以及连通热水管道11和冷水管道12的中间管道13，其中热水管道11具有相流体连通的热水进口111和热水出口112，冷水管道12具有相流体连通的冷水进口121和冷水出口122。本实施例中，见图3，热水管道11位于左侧，中间管道13位于中部，冷水管道12位于右侧。

如图7、8所示，热水管8一端连接热水器6的出水侧，另一端分成一一对应连接用水点9的三个热水支路81，冷水管7一端连接外部水源，另一端分两支路，第一支路71连接热水器6进水侧，第二支路再分成一一对应连接用水点9的三个冷水支路72，且距离热水器6最远的用水点9的热水端口与管体1的热水出口112相流体连通，距离热水器6最远的用水点9的冷水端口与管体1的冷水出口122相流体连通，对应该最远的用水点9的热水支路81和管体1的热水进口111相流体连通，对应该最远的用水点9的冷水支路72和管体1的冷水进口121相流体连通。

单向阀组件2设于中间管道13内，仅允许热水管道11中的水单向流入冷水管道12中。本实施例中，如图2～5所示，单向阀组件2包括阀杆21、堵头22以及第二弹性件23，中间管道13具有与热水管道11相邻接的第一端口131以及与冷水管道12相邻接的第二端口132，阀杆21自第一端口131向第二端口132延伸，堵头22设于阀杆21的第一端上，且堵头22在第二弹性件23的作用下始终具有封堵第一端口131的趋势。

中间管道13内邻近第二端口132的位置设有导向板24，导向板24上设有过水口241，阀杆21的第二端穿过导向板24，导向板24上开设有供阀杆21穿过的穿孔242，穿孔242起到导向阀杆21的移动轨迹的作用，阀杆21能相对导向板24移动。中间管道13的内壁上沿其周向开设有定位圈，定位圈内设有与导向板24的第一端面相抵的卡簧25，卡簧25起到定位导向板24的作用。第二弹性件23为弹簧，套设于阀杆21上并两端分别抵靠导向板24的第二端面和堵头22。

如图8所示，当供水系统循环预热时，此时冷水出口122和热水出口112均关闭，闭合管路在循环泵驱动下水流方向从热水进口111到冷水进口121，堵头22在热水管道11中的水流的作用下朝冷水管道12方向移动，从而打开第一端口131，使得从热水进口111进入热水管道11的水，经中间管道13后，从冷水进口121排出，然后经冷水支路72、第一支路71流入热水器6中，经加热后从热水管8排出，这样实现用水的即开即热。当热水器6未处于循环预热状态时，水流路线如图7所示，用户如果使用冷水时冷水出口122处形成负压，可能会使热水进口111处的水从冷水出口122流出从而造成冷水出口122出热水和热水器6误启动，下述的阀芯3能解决冷水出口122出热水和热水器6误启动的问题。

如图2～6所示，本实施例中，阀芯3呈管状并设于冷水管道12中，中间管道13的轴线和冷水出口122的轴线相垂直，阀芯3的轴线与中间管道13的轴线相垂直，冷水进口121的轴线和冷水出口122的轴线相垂直，阀芯3设于冷水管道12中且阀芯3能轴向移动，阀芯3对着中间管道13的管壁上开设有第一开口31，阀芯3的对着冷水进口121的管壁上开设有第二开口33，即第一开口31和第二开口33相对设置，第二开口33沿阀芯3轴向延伸从而始终和冷水进口121相流体连通，第一开口31能与中间管道13的第二端口132对应连通或错开，从而连通或阻断热水管道11和冷水管道12。

阀芯3内横向设有隔板34，本实施例中，隔板34为阀芯3的上端壁，隔板34上开设有贯通其壁厚的过水孔341以及导向孔342，导向孔342内穿设有沿阀芯3轴向延伸的导向杆4，导向杆4的下端与管体1内壁固定相连，上端穿过隔板34，阀芯3能沿导向杆4轴向移动，导向杆4起到对阀芯3的轴向移动轨迹导向的作用；另外，为了防止阀芯3周向转动，导向孔342呈非圆形，导向杆4的局部的形状与导向孔342相适配。本实施例中，导向孔342呈矩形，当然也可呈D形等。

冷水出口122中螺纹连接有调节板5，调节板5上开设有贯通其壁厚的通孔51，通孔51供水流过，隔板34和调节板5之间设有第一弹性件32，第一弹性件32为弹簧，两端分别抵靠调节板5和隔板34，弹簧使阀芯3始终保持处于第一开口31与中间管道13的第二端口132对应的状态，通过改变调节板5螺纹连接在冷水出口122中的位置，能够调节第一弹性件32的压缩量。

如图5所示，在用水点9用冷水、冷水出口122打开的状态下，冷水出口122处呈负压，阀芯3在水压的作用下朝冷水出口122处移动，使得第一开口31和中间管道13的第二端口132错开，这样热水管道11和冷水管道12被阀芯3阻断，并且在第一开口31和第二端口132错开的状态下，阀芯3的外周壁和阀杆21的第二端相抵，堵头22位于第一端口131处，这样阀芯3和堵头22双重保证热水管道11和冷水管道12的阻断。

如图4所示，在循环预热状态下，阀杆21的第二端能伸入阀芯3中，为了不影响冷水出口122打开时，阀芯3朝冷水出口122处移动，阀杆21的第二端的与阀芯3接触的端面211呈沿远离冷水出口122朝中间管道13倾斜的斜面，以图4中方向为例，端面211自上而下向左倾斜。这样阀芯3在向上移动时，会挤压阀杆21向左移动。

本实施例的水路结构的工作原理如下：

当热水器处于循环预热状态时水路结构如图4所示，此时冷水出口122和热水出口112均关闭，闭合管路在循环泵驱动下水流方向从热水进口111到冷水进口121，堵头22在水流作用下向右移动打开中间管道13的第一端口131，阀芯3的第一开口31与中间管道13对应；

如图3所示，用热水时，堵头22在冷水管道12侧的水压力下，将第一端口131关闭，阀芯3的第一开口31与中间管道13对应；

如图5所示，用冷水时，冷水出口122处是负压状态，此时阀芯3在水压作用下上移，第二开口33的开度不变，第一开口31与中间管道13错开以将热水管道11和冷水管道12阻断，避免热水进口111侧热水从冷水出口122流出从而避免用户打开冷水龙头持续流出热水；当冷水出口122关闭，阀芯3在第一弹性件32作用下复位。

闭合管路由热水器6、热水管8、冷水管7、水路结构共同构成。

本实用新型所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。

Claims (11)

1.一种水路结构，包括

管体(1)，该管体(1)内部分为热水管道(11)、冷水管道(12)以及连通热水管道(11)和冷水管道(12)的中间管道(13)，其中热水管道(11)具有相流体连通的热水进口(111)和热水出口(112)，冷水管道(12)具有相流体连通的冷水进口(121)和冷水出口(122)，所述中间管道(13)具有与热水管道(11)相邻接的第一端口(131)以及与冷水管道(12)相邻接的第二端口(132)；

单向阀组件(2)，设于中间管道(13)内，仅允许热水管道(11)中的水单向流入冷水管道(12)中；

其特征在于，还包括

阀芯(3)，设于冷水管道(12)中并能相对冷水管道(12)移动，在冷水出口(122)打开的状态下，所述阀芯(3)处于关闭中间管道(13)的第二端口(132)的状态；

第一弹性件(32)，作用于阀芯(3)上，使阀芯(3)始终保持打开中间管道(13)的第二端口(132)的趋势。

2.根据权利要求1所述的水路结构，其特征在于：所述阀芯(3)上开设有能与中间管道(13)的第二端口(132)对应或错开的第一开口(31)。

3.根据权利要求2所述的水路结构，其特征在于：所述阀芯(3)呈管状，所述中间管道(13)的轴线和冷水出口(122)的轴线相垂直，所述阀芯(3)的轴线与中间管道(13)的轴线相垂直并阀芯(3)能轴向移动，所述第一开口(31)开设于阀芯(3)对着中间管道(13)的管壁上，所述阀芯(3)的对着冷水进口(121)的管壁上开设第二开口(33)，该第二开口(33)始终和冷水进口(121)相流体连通。

4.根据权利要求3所述的水路结构，其特征在于：所述第一开口(31)和第二开口(33)相对设置，且第二开口(33)沿阀芯(3)轴向延伸。

5.根据权利要求3所述的水路结构，其特征在于：所述阀芯(3)内设有隔板(34)，所述隔板(34)上开设有贯通其壁厚的过水孔(341)以及导向孔(342)，所述导向孔(342)内穿设有沿阀芯(3)轴向延伸并相对管体(1)固定的导向杆(4)。

6.根据权利要求5所述的水路结构，其特征在于：所述导向孔(342)呈非圆形，所述导向杆(4)的至少局部的形状与导向孔(342)相适配。

7.根据权利要求5所述的水路结构，其特征在于：所述冷水出口(122)中螺纹连接有调节板(5)，所述调节板(5)开设有贯通其壁厚的通孔(51)，所述第一弹性件(32)为弹簧，两端分别抵靠调节板(5)和隔板(34)。

8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的水路结构，其特征在于：所述单向阀组件(2)包括阀杆(21)、堵头(22)以及第二弹性件(23)，所述阀杆(21)自第一端口(131)向第二端口(132)延伸，所述堵头(22)设于阀杆(21)的第一端上并在第二弹性件(23)的作用下始终具有封堵第一端口(131)的趋势。

9.根据权利要求8所述的水路结构，其特征在于：在阀芯(3)的第一开口(31)和中间管道(13)错开的状态下，所述阀芯(3)的外周壁和阀杆(21)的第二端相抵，所述堵头(22)位于第一端口(131)处。

10.根据权利要求9所述的水路结构，其特征在于：所述阀杆(21)的第二端的与阀芯(3)接触的端面(211)呈沿远离冷水出口(122)的方向朝中间管道(13)倾斜的斜面。

11.一种应用权利要求1～10中任一权利要求所述的水路结构的燃气热水器供水系统，其特征在于：包括热水器(6)、冷水管(7)、热水管(8)以及同时连接所述冷水管(7)和热水管(8)的至少一个用水点(9)，所述热水管(8)一端连接所述热水器(6)的出水侧，另一端分成一一对应连接所述用水点(9)的至少一个热水支路(81)，所述冷水管(7)一端连接外部水源，另一端分两支路，第一支路(71)连接所述热水器(6)进水侧，第二支路再分成一一对应连接所述用水点(9)的至少一个冷水支路(72)，且距离所述热水器(6)最远的用水点(9)与管体(1)的热水出口(112)和冷水出口(122)相流体连通，对应该最远的用水点(9)的热水支路(81)和管体(1)的热水进口(111)相流体连通，对应该最远的用水点(9)的冷水支路(72)和管体(1)的冷水进口(121)相流体连通。

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