一种带储气室的微气泡发生装置及热水器

摘要

本发明涉及涉及热水器技术领域，公开一种带储气室的微气泡发生装置及热水器，包括：带进水管和出水管的溶气罐、以及储气室，在储气室与溶气罐之间设有补气管和排水管，补气管用来将储气室中的高压气体导入溶气罐的液面下方、同时将溶气罐中的水引入到储气室内，排水管用来将储气室中的水排到溶气罐内；在储气室上连接有气泵，在补气管上设有开关阀，在进水管或排水管上设有流量计。工作时，补气管为气液置换通道，排水管为加气排水通道，排水管同时也可以加快气液置换过程。并且，整个加气过程无需断水，储气室排水进气阶段还会使水流有小幅度增加，避免现有技术中存在的，加气过程导致水流变小问题。

权利要求

1.一种带储气室的微气泡发生装置，其特征在于，包括：带进水管和出水管的溶气罐、以及储气室，在所述储气室与所述溶气罐之间设有补气管和排水管，所述补气管用来将所述储气室中的高压气体导入所述溶气罐的液面下方、同时将所述溶气罐中的水引入到所述储气室内，所述排水管用来将所述储气室中的水排到所述溶气罐内；在所述储气室上连接有气泵，在所述补气管上设有开关阀，在所述进水管或所述排水管上设有流量计；

所述储气室位于所述溶气罐的下方，所述储气室的顶部或上侧通过所述补气管与所述溶气罐的底部或下侧连通；

所述排水管连接在所述储气室的底部或下侧与所述溶气罐的上侧或顶部之间；

当所述流量计检测到水流信号时，开始累计流量Q，累计流量Q达到vL或接收到加气指令时，停止并清空累计流量Q，所述开关阀开启t1 s后关闭，接着所述气泵开启t2 s后关闭、并返回开始累计流量Q步骤，依此循环；

其中，v为单次加气可以持续使用的流量值，t1为气液置换时间，t2为气泵排空储气室的时间，v、t1、t2均为预设值。

2.根据权利要求1所述的一种带储气室的微气泡发生装置，其特征在于，在所述排水管上设有气体单向阀，所述气体单向阀使气体从所述储气室向所述溶气罐的方向单向流动。

3.根据权利要求1所述的一种带储气室的微气泡发生装置，其特征在于，所述气泵为正压在0.7Mpa以上的气泵。

4.根据权利要求1所述的一种带储气室的微气泡发生装置，其特征在于，所述开关阀为电动阀，所述流量计为水流量传感器；所述开关阀、所述流量计和所述气泵均与控制器连接，构成反馈控制系统。

5.一种热水器，包括：热水器主体、微气泡发生模块和用户端释气装置，所述微气泡发生模块与所述热水器主体的出水端连接，所述用户端释气装置与所述微气泡发生模块的出水端连接；其特征在于，所述微气泡发生模块为如权利要求1所述的带储气室的微气泡发生装置。

6.根据权利要求5所述的一种热水器，其特征在于，所述热水器主体为燃气热水器、电热水器、太阳能热水器或空气能热水器。

7.根据权利要求5所述的一种热水器，其特征在于，所述流量计、所述气泵和所述开关阀均与热水器的主控制器连接；工作时，通过热水器的主控制器来实现所述流量计、所述开关阀、以及所述气泵之间的反馈控制。

8.根据权利要求5所述的一种热水器，其特征在于，在热水器的主控制器上连接有用来启停微气泡水功能的微气泡按钮和用来主动加气的加气按钮。

说明书

一种带储气室的微气泡发生装置及热水器

技术领域

[0001] 本发明涉及涉及热水器技术领域，尤其涉及一种带储气室的微气泡发生装置及热水器。

背景技术

[0002] 微纳米气泡为直径小于100μm的气泡，它具有存在时间长、气液传质率高、表面电位高、气浮效果好等性质。目前，微纳米气泡技术已广泛应用于水质净化、环境治理、美容护
肤、果蔬清洁等领域。在工业上，常见的微纳米气泡制取方法有分散空气法、电解法、醇水替
换法、超声空化法、化学反应法、微管道法等。

[0003] 具体到燃气热水器领域，常用的微气泡发生方法主要为水罐式加压溶气法和水泵式加压溶气法。如一篇公开号为CN110567147A的中国发明专利申请公开一种热水器，在水
罐内空气消耗完毕时，用户手动关闭出水端，再开启出水端，此时水罐进水端截止阀关闭，
与水罐相连的气泵开始工作，加气到预设值水罐进水截止阀开启，继续产生微气泡。该方案
存在的缺陷是：单次使用时间较短，且每次达到一定时间便需要手动加气，加气过程会产生
一段小水流，影响用户体验。另外，水罐的进气、进水只是通过水罐顶部的两个连接口直接
充入，溶气效果不是很理想。

[0004] 又如一篇公开号为CN112556203A的中国发明专利申请公开一种微气泡热水器及其运行方法，采用溶气泵与脱气罐配合，通过溶气泵抽取空气，并在泵内进行加压溶解，脱
气罐排出未溶解的过量空气，输出可产生微气泡的水。该方案存在的缺陷是：对水泵要求比
较高，水泵噪音大，功率高，耗电量大，生产成本较高，脱气罐无法完全脱去大气泡，导致出
水夹杂大气泡。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气液混合效果好、能够持续产生微气泡且确保用水流量不会减少的微气泡发生装置。

[0006] 本发明还提供一种具有上述微气泡发生装置的热水器。

[0007] 为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

[0008] 一种带储气室的微气泡发生装置，其特征在于，包括：带进水管和出水管的溶气罐、以及储气室，在所述储气室与所述溶气罐之间设有补气管和排水管，所述补气管用来将
所述储气室中的高压气体导入所述溶气罐的液面下方、同时将所述溶气罐中的水引入到所
述储气室内，所述排水管用来将述储气室中的水排到所述溶气罐内；在所述储气室上连接
有气泵，在所述补气管上设有开关阀，在所述进水管或所述排水管上设有流量计。

[0009]  当所述流量计检测到水流信号时，开始累计流量Q，累计流量Q达到vL或接收到加气指令时，停止并清空累计流量Q，所述开关阀27开启t1 s后关闭，接着所述气泵开启t2 s
后关闭、并返回开始累计流量Q步骤，依此循环。

[0010] 其中，v为单次加气可以持续使用的流量值，t1为气液置换时间，t2为气泵排空储气室的时间，v、t1、t2均为预设值。

[0011] 更为优选的是，所述储气室位于所述溶气罐的下方，所述储气室的顶部或上侧通过所述补气管与所述溶气罐的底部或下侧连通。

[0012] 更为优选的是，所述排水管连接在所述储气室的底部或下侧与所述溶气罐的上侧或顶部之间。

[0013] 更为优选的是，在所述排水管上设有气体单向阀，所述气体单向阀使气体从所述储气室向所述溶气罐的方向单向流动。

[0014] 更为优选的是，所述气泵为正压在0.7Mpa以上的气泵。

[0015] 更为优选的是，所述开关阀为电动阀，所述流量计为水流量传感器；所述开关阀、所述流量计和所述气泵均与控制器连接，构成反馈控制系统。

[0016] 一种热水器，包括：热水器主体、微气泡发生模块和用户端释气装置，所述微气泡发生模块与所述热水器主体的出水端连接，所述用户端释气装置与所述微气泡发生模块的
出水端连接；其特征在于，所述微气泡发生模块为如上所述的带储气室的微气泡发生装置。

[0017] 更为优选的是，所述热水器主体为燃气热水器、电热水器、太阳能热水器或空气能热水器。

[0018] 更为优选的是，所述流量计、所述气泵和所述开关阀均与热水器的主控制器连接；工作时，通过热水器的主控制器来实现所述流量计、所述开关阀、以及所述气泵之间的反馈
控制。

[0019] 更为优选的是，在热水器的主控制器上连接有用来启停微气泡水功能的微气泡按钮和用来主动加气的加气按钮。

[0020] 本发明的有益效果是：通过设置储气室，并利用补气管和排水管将储气室与溶气罐连接，工作时，利用水与空气的密度差，使储气室内的空气自动上浮至溶气罐，溶气罐加
气速度快。在加气过程中，补气管为气液置换通道，排水管为加气排水通道，排水管同时也
可以加快气液置换过程。并且，整个加气过程无需断水，储气室排水进气阶段还会使水流有
小幅度增加，避免现有技术中存在的，加气过程导致水流变小问题，同时有效提升溶气效
果。

附图说明

[0021] 图1所示为本发明提供的微气泡发生装置的结构示意图。

[0022] 图2所示为本发明提供的微气泡发生装置的工作流程图。

[0023] 图3所示为本发明提供的热水器的结构示意图。

[0024] 附图标记说明。

[0025] 1：热水器主体，11：进水管，12：加热模块， 13：出水管，14：水流量传感器，15：水比例阀。

[0026] 2：微气泡发生模块，21：进水管，22：溶气罐，23：排水管，24：气体单向阀， 25：储气室，26：气泵，27：开关阀，28：出水管，29：补气管。

[0027] 3：用户端释气装置，31：用户端开关阀。

具体实施方式

[0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向” 、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须
具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

[0029] 此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括
一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具
体的限定。

[0030] 在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连
接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

[0031] 在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之
间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第
二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征
在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表
示第一特征水平高度低于第二特征。

[0032] 下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解
释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0033] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

[0034] 实施例1。

[0035] 如图1所示，一种带储气室的微气泡发生装置，包括：带进水管21和出水管28的溶气罐22、以及储气室25，在所述储气室25与所述溶气罐22之间设有补气管29和排水管23，所
述补气管29用来将所述储气室25中的高压气体导入所述溶气罐22的液面下方、同时将所述
溶气罐22中的水引入到所述储气室25内，所述排水管23用来将述储气室25中的水排到所述
溶气罐22内；在所述储气室25上连接有气泵26，在所述补气管29上设有开关阀27，在所述进
水管21或所述排水管28上设有流量计。

[0036] 结合图2所示，实际工作时，通过微气泡按钮开启气泡水功能，当流量计检测到水流信号时，开始累计流量Q，累计流量Q达到vL或接收到加气指令时，停止并清空累计流量Q，
开关阀27开启t1 s后关闭，接着气泵26开启t2 s后关闭、并返回开始累计流量Q步骤，依此
循环。

[0037] 其中，v为单次加气可以持续使用的流量值，t1为气液置换时间，t2为气泵排空储气室的时间，v、t1、t2均为预设值。

[0038] 在开关阀27开启过程中，储气室25中的高压气体通过补气管29进入溶气罐22的液面下方、同时溶气罐22中的水通过补气管29进入到储气室25内，实现气液置换、并在气液置
换过程中实现气液充分混合，加气速度快，溶气效果更加优异。

[0039] 在气泵26开启过程中，储气室25中的气压不断增大，从而将储气室25中的气液混合水通过排水管23返回到溶气罐22内。在排水过程中，可以进一步提高溶气效果。

[0040] 本实施例中，优选所述储气室25位于所述溶气罐22正下方，优选所述储气室25的顶部通过所述补气管29与所述溶气罐22的底部连通。这样结构最为紧凑，有效控制整个微
气泡发生装置的体积。在一些实例中，所述补气管可以改为连接在所述储气室的上侧和所
述溶气罐的下侧，所述储气室可以改为设置在所述溶气罐斜下方或其他低于所述溶气罐设
置的方式；只要使补气管能同时起到向上充气和向下漏水的效果即可；不限于本实施例。

[0041] 本实施例中，优选所述排水管23连接在所述储气室25的底部与所述溶气罐22的上侧或顶侧之间。这样，在排水过程中，可以将储气室25内的气液混合水充分排出，又能防止
溶气罐22内的水沿着排水管23倒灌到储气室25内。

[0042] 进一步地，优选在所述排水管23上设有气体单向阀24，所述气体单向阀24使气体从所述储气室25向所述溶气罐22方向单向流动；从而更好地避免未开启状态下气体或液体
倒灌。

[0043] 需要说明的是，本发明所采用的加压溶气法的压力来源为进水压力，不是由气泵持续提供压力，气泵的作用是溶气罐内气腔气体消耗完毕后补充气腔气体。气泵提供的压
力大小为：在正常进水状态下将气体注入溶气罐所需压力，选用正压在0.7Mpa以上的气泵
型号即可。考虑部分用户进水压力过高，或者气泵成本控制，可以同时配合进水端水比例阀
降低进水压力，从而使气泵正常工作。

[0044] 另外需要说明的是，开关阀27优选为电动阀，流量计优选为水流量传感器，并与气泵26之间形成反馈控制，以便实现整个工作流程的自动控制。

[0045] 与现有技术相比，本实施例提供的一种带储气室的微气泡发生装置，利用水与空气的密度差，打开开关阀27后，储气室25内的空气上浮至溶气罐22，加气速度快。同时，由于
储气室25与溶气罐22有两条管道连接，补气管29为气液置换通道，排水管23为加气排水通
道，排水管23同时也可以加快气液置换过程。另外，储气室25的引入，在保证溶气效果的前
提下实现了无需断水即可完成加气过程，储气室25排水进气阶段会使水流有小幅度增加，
不会导致出现小水流问题，同时会提升溶气效果。

[0046] 实施例2。

[0047] 如图3所示，一种热水器，包括：热水器主体1、微气泡发生模块2和用户端释气装置3，所述微气泡发生模块2与所述热水器主体1的出水端连接，所述用户端释气装置3与所述
微气泡发生模块2的出水端连接。其中，所述微气泡发生模块2为如实施例1所述的带储气室
的微气泡发生装置。

[0048] 本实施例中，优选所述热水器主体1为燃气热水器，包括加热模块12，与所述加热模块12进水端连接的进水管11，以及与所述加热模块12出水端连接的出水管13，所述微气
泡发生模块2安装在所述出水管13上，水流量传感器14安装在所述进水管11上；在所述用户
端释气装置3上设有用户端开关阀31。在一些实施例中，所述热水器主体1可以为电热水器、
太阳能热水器或空气能热水器等；不限于本实施例。

[0049] 本实施例中，所述水流量传感器、所述气泵和所述开关阀均与热水器的主控制器连接。工作时，通过热水器的主控制器来实现水流量传感器、开关阀、以及气泵之间的反馈
控制。特别地，在热水器的主控制器上连接有用来启停微气泡水功能的微气泡按钮和用来
主动加气的加气按钮。

[0050] 在微气泡按钮开启的情况下，当用户端开关阀31开启时，水流量传感器14检测到水流量信号，与水流量传感器14连接的热水器主控制器开始累计水流量Q，累计流量Q达到
vL或接收到加气指令时，停止并清空累计流量Q，开关阀27开启t1 s后关闭，接着气泵26开
启t2 s后关闭、并返回开始累计流量Q步骤，依此循环。v、t1、t2均为预设值，通过程序固化
在热水器的主控制器中。

[0051] 本实施例提供的一种热水器，其具有实施例1的所有技术效果，这里不再详细赘述。

[0052] 通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发
明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中
未阐述的部分均为现有技术或公知常识。