具有水力排垢功能的熱水器及水力排垢閥的制作方法
【專利摘要】本申請實(shí)施方式公開了一種具有水力排垢功能的熱水器及水力排垢閥。熱水器包括：水箱，所述水箱底部水垢積聚處設(shè)有排污口，所述排污口連接有開關(guān)裝置。在所述水箱封閉的狀態(tài)下打開所述排污口的開關(guān)裝置時(shí)，所述水箱內(nèi)部的水排出所述水箱與水箱外部的空氣進(jìn)入所述水箱交錯進(jìn)行。利用所述熱水器能夠有效排出水箱內(nèi)的水垢。
【專利說明】具有水力排垢功能的熱水器及水力排垢閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及熱水器領(lǐng)域，特別涉及一種具有水力排垢功能的熱水器。
[0002] 本申請涉及閥門領(lǐng)域，特別涉及一種用于熱水器的水力排垢閥。

【背景技術(shù)】
[0003] 熱水器可以利用熱能對水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對外提供熱水。水箱內(nèi)的水在 加熱過程中，水中的一些物質(zhì)在加熱后可能會發(fā)生沉淀形成水垢。具體的，例如碳酸氫鈣 (Ca(HC0 3)2)和碳酸氫鎂（Mg(HC03)2)，在常溫下溶解在水中，在熱水器加熱功能開啟并將 水加熱到一定溫度之后，溶解在水中的碳酸氫鈣發(fā)生分解，生成二氧化碳（C0 2)氣體和碳 酸鈣（CaC03)。其中，碳酸鈣難溶于水，會在水中沉淀，形成水垢的一種主要成分。類似的， 在將水加熱到一定溫度之后，溶解在水中的碳酸氫鎂會分解成二氧化碳?xì)怏w和氫氧化鎂 (Mg(0H) 2)，其中氫氧化鎂難溶于水中，也會沉淀，同樣也形成水垢的一種主要成分。
[0004] 一般的，熱水器在每使用一段時(shí)間之后，需要對水箱內(nèi)的水垢進(jìn)行清理，避免水垢 堵塞出水管路或者水垢從出水管路流出而給用戶帶來較差使用體驗(yàn)的情況。現(xiàn)有技術(shù)中， 熱水器一般設(shè)置有專用于排水的排水口，并在排水口處設(shè)置有排水閥。在清理水垢時(shí)，會 打開排水閥，使水箱內(nèi)的水從排水口排出；同時(shí)會打開水箱的進(jìn)水閥，使水從進(jìn)水口進(jìn)入水 箱。在水從排水口排出的過程中，可能會將處于排水口處的一部分水垢帶走，實(shí)現(xiàn)了排出水 垢的作用。
[0005] 然而，現(xiàn)有技術(shù)清理水垢的效果較差。水箱內(nèi)的水在從排水口排出過程中，主要是 位于排水口上方的水從排水口流出，能夠?qū)⑻幱谂潘谔幍乃概懦?，而位于排水口周?的部分，向著排水口方向流動的水流較弱難以攜帶水垢至排水口處，使得處于排水口周邊 的水垢難以排出。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本申請實(shí)施方式的目的是提供一種具有排垢功能的熱水器及水力排垢閥，以使熱 水器水箱內(nèi)的水溝較容易排出。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N具有排垢功能的熱水器，包括水箱，所述水 箱底部水垢積聚處設(shè)有排污口，所述排污口連接有開關(guān)裝置。在所述水箱封閉的狀態(tài)下打 開所述排污口的開關(guān)裝置時(shí)，所述水箱內(nèi)部的水排出所述水箱與所述水箱外部的空氣進(jìn)入 所述水箱交錯進(jìn)行。
[0008] 進(jìn)一步的，所述熱水器為電熱水器，所述電熱水器包括設(shè)置在水箱中的電加熱管， 所述排污口設(shè)置在所述電加熱管下方。
[0009] 進(jìn)一步的，所述電加熱管的水平長度為L，所述排污口設(shè)置在所述電加熱管下方， 與所述電加熱管的距離為L/2+20mm至L/2-80mm，其中-為靠近所述電加熱管的方向，+為 遠(yuǎn)離所述電加熱管的方向。
[0010] 進(jìn)一步的，所述開關(guān)裝置為水力排垢閥。
[0011] 進(jìn)一步的，所述水力排垢閥的水流通道上設(shè)置有進(jìn)氣端口。
[0012] 進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣端口位于所述水力排垢閥靠近所述出口端的密封件與出口端 之間。
[0013] 進(jìn)一步的，所述水力排垢閥包括與所述排污口連接的殼體，收容在所述殼體內(nèi)的 閥芯，與所述殼體轉(zhuǎn)動連接的操作件，所述操作件能夠帶動閥芯轉(zhuǎn)動，使所述水力排垢閥處 于打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。
[0014] 進(jìn)一步的，所述水力排垢閥的出口端連接有排污管道，所述進(jìn)氣端口設(shè)置在所述 排污管道上。
[0015] 進(jìn)一步的，所述排污管道的流通面積大于所述排污口的流通面積。
[0016] 進(jìn)一步的，所述排污口的直徑大于12mm。
[0017] 進(jìn)一步的，所述排污口至所述水力排垢閥的出口端的流通面積減小。
[0018] 進(jìn)一步的，所述水力排垢閥的進(jìn)口端與出口端之間設(shè)有漸縮結(jié)構(gòu)。
[0019] 進(jìn)一步的，所述水箱設(shè)有進(jìn)水口和出水口，關(guān)閉所述進(jìn)水口和出水口為所述水箱 封閉的狀態(tài)。
[0020] 本申請還提供一種水力排垢閥，包括與水箱底部水垢積聚處的排污口連接的進(jìn)口 端，以及與排污管道連接的出口端。所述水力排垢閥的水流通道上設(shè)有進(jìn)氣端口，在所述水 箱封閉的狀態(tài)下打開所述水力排垢閥時(shí)，所述水箱內(nèi)部的水排出所述水箱與所述水箱外部 的空氣進(jìn)入所述水箱交錯進(jìn)行。
[0021] 進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣端口位于所述水力排垢閥的密封件和出口端之間。
[0022] 進(jìn)一步的，所述水力排垢閥包括與所述排污口連接的殼體，收容在所述殼體內(nèi)的 閥芯，與所述殼體轉(zhuǎn)動連接的操作件，所述操作件能夠帶動閥芯轉(zhuǎn)動，使所述水力排垢閥處 于打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。
[0023] 由以上本申請實(shí)施方式提供的技術(shù)方案可見，本申請?jiān)谒浞忾]的狀態(tài)下打開水 力排垢閥后，所述水箱外部的空氣進(jìn)入所述水箱與所述水箱內(nèi)部的水排出所述水箱交錯進(jìn) 行。這樣，由于氣泡形成與上升過程中水流出作用下對排污口周圍水垢產(chǎn)生的擾動力，將使 得水箱底部的水垢向著排污口移動，實(shí)現(xiàn)將水垢排出水箱之外。另外，對于距離所說排污 口略遠(yuǎn)的水箱底部的其它水垢，在上述過程中產(chǎn)生的較小擾動力的作用下，也將向著靠近 排污口的方向逐步移動，從而在后續(xù)的交錯進(jìn)行的排水與進(jìn)氣的過程隨著排水過程排出水 箱。本申請有著較好的清理水箱內(nèi)水垢的效果，并且操作簡便，給用戶帶來了便利。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本申請實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施方式 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本申請中記載的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性 的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本申請一個實(shí)施方式提供的熱水器的示意圖；
[0026] 圖2a?圖2c為本申請一個實(shí)施方式提供的外部空氣從排污口進(jìn)入水箱內(nèi)的過程 模擬效果圖；
[0027] 圖3a?圖3c為本申請一個實(shí)施方式提供的在外部空氣進(jìn)入水箱的過程中，空氣 對水箱內(nèi)水的流場的擾動情況模擬效果圖；
[0028] 圖4為本申請一個實(shí)施方式提供的水力排垢閥的立體圖；
[0029] 圖5為圖4中所述水力排垢閥的俯視圖；
[0030] 圖6為圖5中所述水力排垢閥沿著折線A-A的剖視圖；
[0031] 圖7為本申請一個實(shí)施方式提供的水力排垢閥與排污管道連接狀態(tài)示意圖；
[0032] 圖8為本圖7中的水力排垢閥與圖6相同剖視角度的剖視圖；
[0033] 圖9為本申請一個實(shí)施方式提供的水力排垢閥的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí) 施方式中的附圖，對本申請實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的 實(shí)施方式僅僅是本申請一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒旧暾堉械膶?shí)施方 式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都應(yīng) 當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0035] 請參閱圖1，為本申請的一個實(shí)施方式提供的具有水力排垢功能的熱水器10。熱 水器10包括水箱11，水箱11底部水垢積聚處設(shè)有排污口 13,排污口 13連接有開關(guān)裝置 15,在水箱11封閉的狀態(tài)下打開排污口 13的開關(guān)裝置15時(shí)，水箱11內(nèi)部的水從排污口 13 排出水箱11與水箱11外部的空氣從排污口 13進(jìn)入水箱11交錯進(jìn)行。
[0036] 請一并參閱圖2和圖3,其中圖2為外部空氣從排污口 13進(jìn)入水箱11內(nèi)的過程 模擬效果圖；圖3為在外部空氣進(jìn)入水箱11的過程中，空氣對水箱內(nèi)水的流場的擾動情況 模擬效果圖。一個實(shí)施方式中，在水箱11封閉的狀態(tài)下打開排污口 13的開關(guān)裝置15時(shí)， 水箱11內(nèi)部的水受自身重力的影響，少量的水從排污口 13排除，并主要沿著排污口 13及 與之相連的開關(guān)裝置15內(nèi)壁向外流出。在同一過程中，水箱11外部的空氣從排污口 13進(jìn) 入水箱11內(nèi)，并在初始時(shí)形成氣柱，如圖2a所示。此時(shí)，水箱11中特別是排污口 13處附 近的水相對較慢的運(yùn)動，形成緩慢移動并相對穩(wěn)定的流場。接著，隨著所述氣柱的上升，同 時(shí)在水表面張力的作用下，會將進(jìn)入水箱11內(nèi)的部分空氣與外部空氣分離形成氣泡，如圖 2b、2c所示。在形成氣泡的過程中，特別在所形成的的氣泡與原氣柱分割處，空氣所占體積 會發(fā)生驟減，形成由氣泡四周向分割處如圖所示方向運(yùn)動的流場。在所述流場的作用下， 對排污口附近的水垢產(chǎn)生一定的擾動力，從而使得受到擾動力影響的水垢發(fā)生向排污口 13 方向的移動。由于氣泡的密度低于水的密度，氣泡在水箱11中的水中會持續(xù)上升，在上升 的過程中會擾動水箱11內(nèi)的水形成的流場，使圍繞氣泡的水向著氣泡下方移動。由圖2c、 圖3c可以看出，在氣泡形成時(shí)，水從排污口周圍向排污口流動的速度最大（圖3箭頭長短 表明流速的大?。捎谒阜e聚在排污口附近，在這個水流沖擊下，將水垢排出水箱。在 水箱封閉的狀態(tài)下打開水力排垢閥后，上述氣泡形成一〉氣泡位于排污口 13的上方并與排 污口 13非常接近一〉氣泡上升一〉處于氣泡與水箱11底部之間的水向著氣泡下方移動一 >水從排污口 13排出水箱11會不斷進(jìn)行。如此實(shí)現(xiàn)水箱11外部的空氣從排污口 13進(jìn)入 水箱11與水箱11內(nèi)部的水從排污口 13排出水箱11交錯進(jìn)行。由于氣泡形成與上升過程 中水流出作用下對排污口 13周圍水垢產(chǎn)生的擾動力，將使得水箱11底部的水垢向著排污 口 13移動，實(shí)現(xiàn)將水垢排出水箱11之外。另外，對于距離所說排污口 13略遠(yuǎn)的水箱11底 部的其它水垢，在上述過程中產(chǎn)生的較小擾動力的作用下，也將向著靠近排污口的方向逐 步移動，從而在后續(xù)的交錯進(jìn)行的排水與進(jìn)氣的過程隨著排水過程排出水箱11。與現(xiàn)有的 進(jìn)水管進(jìn)水排污口排水的排垢方式相比，本實(shí)用新型排垢的水流是從排污口周圍向排污口 流動，且能夠在氣泡形成時(shí)流速瞬間增大，將水垢有力地沖出排污口；現(xiàn)有的排垢方式水流 速度是一定的，水流從進(jìn)水口流向排污口，排垢的范圍和力度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及本實(shí)用新型。
[0037] 請參閱圖1，熱水器10可以是電熱水器，熱水器10還可以包括設(shè)置在水箱11中的 電加熱管17。電加熱管17可以與外部電源電性連接，在電加熱管17通電之后可以釋放熱 量對水進(jìn)行加熱。當(dāng)然，熱水器10并不限于是電熱水器，其還可以為空氣能熱水器或太陽 能熱水器。
[0038] 在一個具體的實(shí)施方式中，排污口 13可以設(shè)置在電加熱管17的下方。在電加熱管 17工作過程中，水箱11內(nèi)處于電加熱管17附近的水的溫度最高，使得電加熱管17附近產(chǎn) 生的水垢最多，水垢在重力作用下沉淀于電加熱管17的下方。將排污口 13設(shè)置在電加熱管 17的下方，實(shí)現(xiàn)將排污口 13設(shè)置在水垢主要沉積的位置，使得水垢易于從排污口 13排出。 在一個具體的實(shí)施方式中，所述電加熱管安裝位置位于水箱11的側(cè)壁上，所述電加熱管的 水平長度為L，所述排污口設(shè)置在所述電加熱管下方，例如排污口開孔中心到安裝有電加熱 管側(cè)壁的位置具體位置為r,則r與所述電加熱管的距離滿足關(guān)系L/2+20mm〈r〈L/2-80mm時(shí) 排污效果最好。其中-為靠近所述電加熱管安裝位置的方向，+為遠(yuǎn)離所述電加熱管安裝 位置的方向。上述實(shí)施例中發(fā)明人所做的一系列對比試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)請見表1。
[0039] 表 1
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有水力排垢功能的熱水器，包括水箱，所述水箱底部水垢積聚處設(shè)有排污口， 所述排污口連接有開關(guān)裝置，其特征在于：在所述水箱封閉的狀態(tài)下打開所述排污口的開 關(guān)裝置時(shí)，所述水箱內(nèi)部的水排出所述水箱與所述水箱外部的空氣進(jìn)入所述水箱交錯進(jìn) 行。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述熱水器為電熱 水器，所述電熱水器包括設(shè)置在水箱中的電加熱管，所述排污口設(shè)置在所述電加熱管下方。
3. 如權(quán)利要求2所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述電加熱管的水 平長度為L，所述排污口設(shè)置在所述電加熱管下方，與所述電加熱管的距離為L/2+20mm至 L/2-80mm，其中-為靠近所述電加熱管安裝位置的方向，+為遠(yuǎn)離所述電加熱管安裝位置的 方向。
4. 如權(quán)利要求1所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述開關(guān)裝置為水 力排垢閥。
5. 如權(quán)利要求4所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述水力排垢閥的 水流通道上設(shè)置有進(jìn)氣端口。
6. 如權(quán)利要求5所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述進(jìn)氣端口位于 所述水力排垢閥的閥芯與出口端之間。
7. 如權(quán)利要求6所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述水力排垢閥包 括與所述排污口連接的殼體，收容在所述殼體內(nèi)的閥芯，與所述殼體轉(zhuǎn)動連接的操作件，所 述操作件能夠帶動閥芯轉(zhuǎn)動，使所述水力排垢閥處于打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求5所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述水力排垢閥的 出口端連接有排污管道，所述進(jìn)氣端口設(shè)置在所述排污管道上。
9. 如權(quán)利要求8所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述排污管道的流 通面積大于所述排污口的流通面積。
10. 如權(quán)利要求1所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述排污口的直徑 大于12mm。
11. 如權(quán)利要求1所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述排污口至所述 水力排垢閥的出口端的流通面積減小。
12. 如權(quán)利要求11所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于：所述水力排垢閥 的進(jìn)口端與出口端之間設(shè)有漸縮結(jié)構(gòu)。
13. 如權(quán)利要求1所述的具有水力排垢功能的熱水器，其特征在于，所述水箱設(shè)有進(jìn)水 口和出水口，關(guān)閉所述進(jìn)水口和出水口為所述水箱封閉的狀態(tài)。
14. 一種水力排垢閥，包括與水箱底部水垢積聚處的排污口連接的進(jìn)口端，以及與排污 管道連接的出口端，其特征在于，所述水力排垢閥的水流通道上設(shè)有進(jìn)氣端口，在所述水箱 封閉的狀態(tài)下打開所述水力排垢閥時(shí)，所述水箱內(nèi)部的水排出所述水箱與所述水箱外部的 空氣進(jìn)入所述水箱交錯進(jìn)行。
15. 如權(quán)利要求14所述的水力排垢閥，其特征在于：所述進(jìn)氣端口位于所述水力排垢 閥的閥芯與出口端之間。
16. 如權(quán)利要求15所述的水力排垢閥，其特征在于：所述水力排垢閥包括與所述排污 口連接的殼體，收容在所述殼體內(nèi)的所述閥芯，與所述殼體轉(zhuǎn)動連接的操作件，所述操作件 能夠帶動閥芯轉(zhuǎn)動，使所述水力排垢閥處于打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。
【文檔編號】F24H9/20GK204063531SQ201420288966
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】賈澤君, 朱冬偉, 王 華, 姚振虎 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司