CN213451855U - 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，内部分为热水管道、冷水管道以及中间管道；单向阀组件，包括能移动地设于中间管道中的堵头；隔室，阻断中间管道和冷水管道，所述隔室的朝向堵头的侧壁能与堵头相接触，且该侧壁能朝着或远离堵头的方向弹性变形，所述隔室上开设有均与冷水管道相流体连通的进水口和排水口；阀芯，能相对冷水管道移动至遮蔽排水口的状态；过水通道，连通中间管道和冷水管道；第一弹性件，使阀芯始终保持处于打开排水口的位置的趋势，有效且可靠的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或热水管道中的水持续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，会出现打开冷水水龙头出热水和打开冷水水龙头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或冷水出口中持续有热水流出，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，包括能移动地设于中间管道中的堵头，该堵头能封堵第一端口并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

隔室，设于中间管道中并邻近第二端口设置，所述隔室阻断中间管道和冷水管道，所述隔室的朝向堵头的侧壁能与堵头相接触，且该侧壁能朝着或远离堵头的方向弹性变形，所述隔室上开设有均与冷水管道相流体连通的进水口和排水口；

阀芯，设于冷水管道中，在冷水出口处于打开状态下，所述阀芯能相对冷水管道移动至遮蔽排水口的状态；

过水通道，设于管体上并连通中间管道和冷水管道；

第一弹性件，作用于阀芯上，使阀芯始终保持处于打开排水口的位置的趋势。

所述阀芯可以有多种结构形式，优选地，所述冷水出口的轴线与中间管道的轴线相垂直，所述阀芯包括阀杆和挡块，所述阀杆第一端朝向冷水出口，所述排水口位于阀杆一侧，所述挡块设于阀杆的第二端并能遮蔽排水口。这样冷水出口打开时，冷水出口处呈负压状态，阀杆会朝着冷水出口移动，挡部随之移动到能遮蔽排水口的位置；当排水口被遮蔽时，依然会有水从进水口处进入隔室内，导致皮膜变形推动堵头移动至第一端口处，使得堵头将热水管道和冷水管道阻断。

优选地，所述过水通道沿管体轴向延伸并位于中间管道和冷水管道的一侧，所述中间管道和过水通道通过第一过水口相流体连通，所述冷水管道和过水通道通过第二过水口相流体连通，所述挡块插装在第二过水口中并能相对第二过水口移动，且挡块上开设有连通过水通道和冷水管道的通水口，从而使得过水通道与热水管道和冷水管道相流体连通。

为了对挡块的移动行程进行限位，所述挡块包括沿阀杆轴向依次设置的挡部和限位部，所述挡部能活动地插装在第二过水口中并能遮蔽排水口，所述限位部能抵在第二过水口处而始终位于过水通道中，所述通水口贯通限位部和挡部。过水通道将限位部始终限位在其内，避免挡块的移动行程过大，导致挡部失去对排水口的封堵。

为了便于阀芯在水压作用下能朝向冷水出口处移动，所述挡部呈环形并通过第一连接条和阀杆相连，所述限位部也呈环形并通过第二连接条和阀杆相连，所述限位部的外径大于挡部的外径，所述限位部的周壁上开设有第一通孔，所述第一通孔、挡部和阀杆之间的区域、限位部和阀杆之间的区域共同构成所述通水口。挡部和限位部均成环形，相当于是中空设计，重量较轻，较容易产生移动。

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第二通孔，所述阀杆的朝向冷水出口的一端沿其径向设有板体，板体的外径小于冷水出口的内径，所述第一弹性件为弹簧，两端分别抵靠板体和调节板。另外，调节板螺纹连接在冷水出口中，便于调节调节板的安装位置，以调节第一弹性件的压缩量，使得阀芯能够根据需要移动。

为了减少所涉及到的部件，所述中间管道内沿其轴向间隔设有隔板和能弹性变形的皮膜，所述皮膜位于堵头和隔板之间，且皮膜能与堵头相接触，所述隔板邻近中间管道的第二端口设置，所述皮膜、隔板以及中间管道的内壁共同构成所述隔室。这样仅需皮膜和隔室两个部件，然后借助管体的内壁，即能形成隔室；皮膜即隔室的能够产生变形的侧壁。

为了提高堵头被皮膜推动的可靠性，所述堵头和皮膜通过连接杆相连。

优选地，所述连接杆上套设有使堵头始终保持封堵中间管道的第一端口的趋势的弹簧，弹簧的作用在于提高堵头封堵第一端口的可靠性，并且在无用水状态下也能使堵头封堵第一端口。

为了对堵头的移动轨迹进行导向，使堵头能准确的移动至第一端口处，所述中间管道中设有供连接杆穿过的导向板，连接杆能相对导向板移动，导向板上设有贯通其壁厚的过水孔。导向板对连接杆起到导向的作用，即对堵头起到导向的作用。

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：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：本实用新型通过在中间管道中设置隔室，隔室上开设有与冷水管道相流体连通的进水口和排水口，在排水口被阀芯遮挡的状态下，冷水管道中的水依然从进水口进入隔室中，导致隔室的朝向堵头的侧壁产生弹性变形，以推动堵头朝第一端口处移动并封堵第一端口，即堵头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，有效且可靠的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或热水管道中的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为图2中的阀芯的另一方向的结构示意图；

图8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9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1～9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7、冷水管71、热水管72以及同时连接冷水管71和热水管72的至少一个用水点8，水路结构一般与离热水器7最远的用水点8(即水龙头)相连，水路结构包括管体1、单向阀组件2等。

管体1内部分为热水管道11、冷水管道12以及中间管道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。

热水管72一端连接热水器7的出水侧，另一端分成一一对应连接用水点8的三个热水支路721，冷水管71一端连接外部水源，另一端分两支路，第一支路711连接热水器7进水侧，第二支路再分成一一对应连接用水点8的三个冷水支路712，且距离热水器7最远的用水点8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7最远的用水点8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721和管体1的热水进口111相流体连通，对应该最远的用水点8的冷水支路712和管体1的冷水进口121相流体连通。

如图2、3所示，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，单向阀组件2包括连接杆22、堵头21以及弹簧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，连接杆22自第一端口131向第二端口132延伸，堵头21设于连接杆22的第一端上并在弹簧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上设有过水孔241，连接杆22的第二端穿过导向板24并能相对导向板24移动，导向板24上开设有供连接杆22穿过的穿孔242，穿孔242起到导向连接杆22的移动轨迹的作用。

如图9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21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712、第一支路711流入热水器7中，经加热后从热水管72排出，这样实现用水的即开即热。当热水器7未处于循环预热状态时，水流路线如图8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流出从而造成热水器7误启动，下述的隔室3、阀芯4能解决误启动的问题。

如图2、3所示，隔室3设于中间管道13中，该隔室3阻断中间管道13和冷水管道12，本实施例中，中间管道13内沿其轴向间隔设有隔板33和皮膜34，皮膜34能朝向或远离堵头21方向弹性变形，皮膜34位于堵头21和隔板33之间，隔板33邻近中间管道13的第二端口132设置，堵头21和皮膜34通过上述连接杆22相连，连接杆22和皮膜34之间设有垫圈30，皮膜34、隔板33以及中间管道13的内壁共同构成隔室3，皮膜34即隔室3的能够产生变形的侧壁。当然，也可不设置连接杆22，使得皮膜34变形时能与堵头21接触进而推动皮膜34即可，但是此种设计会导致皮膜34推动堵头21的可靠性较差，故优选本实施例的设计方式，皮膜34可采用橡胶或其他弹性材质。

隔室3上开设有均与冷水管道12相流体连通的进水口31和排水口32，本实施例中，排水口32邻近管体1下部设置，进水口31邻近管体1上部设置。阀芯4设于冷水管道12中，阀芯4包括阀杆41和挡块42，阀杆41第一端(即上端)朝向冷水出口122并能相对于冷水管道12移动，排水口32位于阀杆41左侧(见图3)，挡块42固定设于阀杆41的第二端(即下端)，挡块42包括沿阀杆41轴向依次设置的挡部422和限位部423。

冷水出口122的轴线与中间管道13的轴线相垂直，管体1下部设有沿其轴向延伸的过水通道5，过水通道5位于中间管道13和冷水管道12的下侧，中间管道13和过水通道5通过第一过水口51相流体连通，冷水管道12和过水通道5通过第二过水口52相流体连通。

挡部422插装在第二过水口52中并能相对第二过水口52活动，且挡部422能遮蔽排水口32，限位部423能抵在第二过水口52处而始终位于过水通道5中。本实施例中，挡部422呈环形并通过第一连接条4221和阀杆41相连，限位部423也呈环形并通过第二连接条4231和阀杆41相连，限位部423的外径大于挡部422的外径，限位部423的周壁上开设有第一通孔4232，第一通孔4232、挡部422和阀杆41之间的区域、限位部423和阀杆41之间的区域共同构成贯通限位部423和挡部422的通水口421。挡部422和限位部423均成环形，相当于是中空设计，重量较轻，较容易产生移动。

冷水出口122中螺纹连接有调节板6，调节板6上开设有第二通孔61，阀杆41的上端沿其径向设有板体43，板体43的外径小于冷水出口122的内径，调节板6和板体43之间设有第一弹性件40，该第一弹性件40为弹簧，两端分别抵靠板体43和调节板6，第一弹性件40使阀芯4始终保持处于打开排水口32的位置的趋势；可以通过调节调节板6的安装位置，以调节第一弹性件40的压缩量，使得阀芯4能够根据需要移动。

这样冷水出口122打开时，冷水出口122处呈负压状态，阀杆40会克服第一弹性件40的弹力朝着冷水出口122移动，挡部422随之移动到能遮蔽排水口32的位置；当排水口32被遮蔽时，依然会有水从进水口31处进入隔室3内，导致皮膜34变形推动堵头21移动至第一端口131处，使得堵头21将热水管道11和冷水管道12阻断；当冷水出口122关闭时，阀杆41在第一弹性件40的作用下复位，挡部422下移将排水口32打开，由于排水口32处横截面积较小，水流流速快，根据流体中相同流量下流速快的地方压强小原理，隔室3内的水被带出，皮膜34恢复至原状，堵头21可以将中间管道13的第一端口131打开。

另外，为了便于设置过水通道5，管体1的下部开设有沿其轴向延伸的条形槽53，条形槽53处盖设有盖板54，条形槽53和盖板54共同围成所述过水通道5，且条形槽53和盖板54之间设有垫片55。

本实施例的水路结构的工作原理如下：

当用热水状态，如图3所示，堵头21在弹簧23和水压作用下关闭第一端口131，挡块42位于排水口32下方，排水口32处于打开状态；

当热水器7处于循环预热状态时，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21克服弹簧23的弹力将第一端口131打开，皮膜34在堵头21的推动下朝远离堵头21的方向变形；

用冷水状态时，如图5所示，阀杆41上的板体43在自来水压作用下克服第一弹性件40的弹力上移，通过阀杆41带动挡块42上移，挡部422堵住排水口32，此时冷水出口122处水流通过进水口31进入隔室3内，挤压皮膜34朝堵头21的方向变形，驱动连接杆22朝第一端口131移动，将堵头21压紧在第一端口131处并将第一端口131关闭，从而避免用户打开冷水时持续流出热水或热水器7误启动。

闭合管路由热水器7、热水管72、冷水管71、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 (10)

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)，包括能移动地设于中间管道(13)中的堵头(21)，该堵头(21)能封堵第一端口(131)并仅允许热水管道(11)中的水单向流入冷水管道(12)中；

其特征在于，还包括

隔室(3)，设于中间管道(13)中并邻近第二端口(132)设置，该隔室(3)阻断中间管道(13)和冷水管道(12)，所述隔室(3)的朝向堵头(21)的侧壁能与堵头(21)相接触，且该侧壁能朝向或远离堵头(21)的方向弹性变形，所述隔室(3)上开设有均与冷水管道(12)相流体连通的进水口(31)和排水口(32)；

阀芯(4)，设于冷水管道(12)中，在冷水出口(122)处于打开状态下，所述阀芯(4)能相对冷水管道(12)移动至遮蔽排水口(32)的状态；

过水通道(5)，设于管体(1)上并连通中间管道(13)和冷水管道(12)；

第一弹性件(40)，作用于阀芯(4)上，使阀芯(4)始终保持处于打开排水口(32)的位置的趋势。

2.根据权利要求1所述的水路结构，其特征在于：所述冷水出口(122)的轴线与中间管道(13)的轴线相垂直，所述阀芯(4)包括阀杆(41)和挡块(42)，所述阀杆(41)第一端朝向冷水出口(122)，所述排水口(32)位于阀杆(41)一侧，所述挡块(42)设于阀杆(41)的第二端并能遮蔽排水口(32)。

3.根据权利要求2所述的水路结构，其特征在于：所述过水通道(5)沿管体(1)轴向延伸并位于中间管道(13)和冷水管道(12)的一侧，所述中间管道(13)和过水通道(5)通过第一过水口(51)相流体连通，所述冷水管道(12)和过水通道(5)通过第二过水口(52)相流体连通，所述挡块(42)插装在第二过水口(52)中并能相对第二过水口(52)移动，且挡块(42)上开设有连通过水通道(5)和冷水管道的通水口(421)。

4.根据权利要求3所述的水路结构，其特征在于：所述挡块(42)包括沿阀杆(41)轴向依次设置的挡部(422)和限位部(423)，所述挡部(422)插装在第二过水口(52)中并能相对第二过水口(52)移动，且挡部(422)能遮蔽排水口(32)，所述限位部(423)能抵在第二过水口(52)处而始终位于过水通道(5)中，所述通水口(421)贯通限位部(423)和挡部(422)。

5.根据权利要求4所述的水路结构，其特征在于：所述挡部(422)呈环形并通过第一连接条(4221)和阀杆(41)相连，所述限位部(423)也呈环形并通过第二连接条(4231)和阀杆(41)相连，所述限位部(423)的外径大于挡部(422)的外径，所述限位部(423)的周壁上开设有第一通孔(4232)，所述第一通孔(4232)、挡部(422)和阀杆(41)之间的区域、限位部(423)和阀杆(41)之间的区域共同构成所述通水口(421)。

6.根据权利要求2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(6)，所述调节板(6)上开设有第二通孔(61)，所述阀杆(41)的朝向冷水出口(122)的一端沿其径向设有板体(43)，板体(43)的外径小于冷水出口(122)的内径，所述第一弹性件(40)为弹簧，两端分别抵靠板体(43)和调节板(6)。

7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的水路结构，其特征在于：所述中间管道(13)内沿其轴向间隔设有隔板(33)和能弹性变形的皮膜(34)，所述皮膜(34)位于堵头(21)和隔板(33)之间，且皮膜(34)能与堵头(21)相接触，所述隔板(33)邻近中间管道(13)的第二端口(132)设置，所述皮膜(34)、隔板(33)以及中间管道(13)的内壁共同构成所述隔室(3)。

8.根据权利要求7所述的水路结构，其特征在于：所述堵头(21)和皮膜(34)通过连接杆(22)相连，所述连接杆(22)上套设有使堵头(21)始终保持封堵中间管道(13)的第一端口(131)的趋势的弹簧(23)。

9.根据权利要求8所述的水路结构，其特征在于：所述中间管道(13)中设有供连接杆(22)穿过的导向板(24)，连接杆(22)能相对导向板(24)移动，导向板(24)上设有贯通其壁厚的过水孔(241)。

10.一种应用权利要求1～9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(7)、冷水管(71)、热水管(72)以及同时连接所述冷水管(71)和热水管的至少一个用水点(8)，所述热水管(72)一端连接所述热水器(7)的出水侧，另一端分成一一对应连接所述用水点(8)的至少一个热水支路(721)，所述冷水管(71)一端连接外部水源，另一端分两支路，第一支路(711)连接所述热水器(7)进水侧，第二支路再分成一一对应连接所述用水点(8)的至少一个冷水支路(712)，且距离所述热水器(7)最远的用水点(8)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(8)的热水支路(721)和管体(1)的热水进口(111)相流体连通，对应该最远的用水点(8)的冷水支路(712)和管体(1)的冷水进口(121)相流体连通。

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