水气混合装置及热水器的制作方法

1.本发明涉及生活用水装置技术领域，特别是涉及一种水气混合装置及热水器。


背景技术：

2.微气泡是指直径大致为1μm-100μm的气泡，微气泡水洗浴具有洗净、保湿、杀菌等效果。微气泡水的形成方法有很多种，其中一种方法是先在溶气罐中将空气溶于水中，制成溶气水，然后将溶气水通过释气头来将溶于水的气泡释放出来，形成微气泡水。现有的溶气罐是通过设置气泵来进行补气，气泵会占用较大的体积且成本高，影响推广应用。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是要提供一种可以自动吸气的水气混合装置。
4.本发明一个进一步的目的是要提供一种可切换出水类型的热水器。
5.特别地，本发明提供了一种水气混合装置，包括：
6.罐体，其上开设有进口，罐体内限定有气液混合腔；和
7.进水管路，设置与进口相对接，其中进水管路为变径管，且在进水管路的直径最小处或者邻近直径最小处设置有吸气管，使得气体经吸气管、进水管路被吸入罐体内来与水混合形成溶气水。
8.可选地，进水管路包括依次连接的渐缩管段和渐扩管段，其中渐缩管段沿水流方向直径逐渐减小，渐扩管段沿水流方向直径逐渐增大；
9.吸气管设置于渐缩管段和渐扩管段的相交处。
10.可选地，进水管路还包括非变径管段，夹设于渐缩管段和渐扩管段之间，非变径管段沿水流方向直径不变；
11.吸气管设置于非变径管段处。
12.可选地，渐缩管段的管壁与水平面的夹角角度为10
°‑
25
°
；
13.渐扩管段的管壁与水平面的夹角角度为3
°‑
10
°
；
14.渐扩管段的长度大于渐缩管段的长度。
15.可选地，进水管路的对接吸气管的部分的直径为2mm-5mm。
16.可选地，吸气管上还设置有电动开关装置，配置成受控地调节吸气管的气路的开度，从而使得通过控制电动开关装置动作来使气路打开或关闭来实现向罐体内充入或不充入气体从而切换水气混合装置供应溶气水或供应普通水。
17.本发明还提供一种热水器，具有前述的水气混合装置，热水器的出水管的出口端与进水管路相对接。
18.可选地，水气混合装置的出口连接有释气装置，释气装置用于对溶气水进行释气以形成微气泡水；其中
19.吸气管上还设置有电动开关装置，配置成受控地调节吸气管的气路的开度，从而使得通过控制电动开关装置动作来使气路打开或关闭来实现控制水气混合装置供应溶气
水或供应普通水，进而控制热水器供应微气泡水或供应普通水。
20.可选地，热水器还包括：
21.语音识别装置，用于接收并识别用户发出的语音信息；和
22.控制装置，与语音识别装置、电动开关装置相连，配置成基于语音信息生成控制指令来控制电动开关装置动作来使气路打开或关闭，其中控制指令包括供应普通水指令和供应微气泡水指令。
23.可选地，热水器还包括：
24.动作识别装置，用于采集并识别用户的动作信息；和
25.控制装置，与动作识别装置、电动开关装置相连，配置成基于动作信息生成控制指令来控制电动开关装置动作来使气路打开或关闭，其中控制指令包括供应普通水指令和供应微气泡水指令。
26.本发明的水气混合装置通过在罐体的进口对接进水管路，并将进水管路设置为变径管，在进水管路的直径最小处或者邻近直径最小处设置吸气管，使得气体可以经吸气管、进水管路被自行吸入罐体内，并与自进水管路流入罐体内的水混合形成溶气水，无需设置气泵即可实现补气，几乎不影响水气混合装置的体积且成本低。
27.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
28.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
29.图1是根据本发明一个实施例的水气混合装置的立体示意图。
30.图2是图1所示的水气混合装置的剖视示意图。
31.图3是图1所示的水气混合装置的进水管路的立体示意图。
32.图4是图3所示的水气混合装置的进水管路的剖视示意图。
33.图5是具有图1所示的水气混合装置的热水器的结构示意图。
34.图6是图5所示的热水器的部件组成示意图。
35.图7是图5所示的热水器的控制方法流程示意图。
36.图8是图5所示的热水器的控制方法流程示意图。
37.图9是具有图1所示的水气混合装置的热水器的另一结构示意图。
具体实施方式
38.图1是根据本发明一个实施例的水气混合装置100的立体示意图。图2是图1所示的水气混合装置100的剖视示意图。本发明实施例提供一种水气混合装置100，包括：罐体101和进水管路500。罐体101上开设有进口120，罐体 101内限定有气液混合腔110。进水管路500设置与罐体101的进口120相对接，其中进水管路500为变径管，且在进水管路500的直径最小处或者邻近直径最小处设置有吸气管510，使得气体经吸气管510、进水管路500被吸入罐体101 内。本发明实施例的水气混合装置100通过在罐体101的进口120对接进水管路
500，并将进水管路500设置为变径管，在进水管路500的直径最小处或者邻近直径最小处设置吸气管510，使得气体可以经吸气管510、进水管路500 被自行吸入罐体101内，并与自进水管路500流入罐体101内的水混合形成溶气水，无需设置气泵即可实现补气，几乎不影响水气混合装置100的体积且成本低。
39.在一些实施例中，本发明实施例的水气混合装置100的进水管路500包括依次连接的渐缩管段501和渐扩管段502，其中渐缩管段501沿水流方向直径逐渐减小，渐扩管段502沿水流方向直径逐渐增大；吸气管510设置于渐缩管段501和渐扩管段502的相交处。
40.在另一些实施例中，本发明实施例的水气混合装置100的进水管路500还包括非变径管段503，夹设于渐缩管段501和渐扩管段502之间，非变径管段 503沿水流方向直径不变；吸气管510设置于非变径管段503处。
41.图3是图1所示的水气混合装置100的进水管路500的立体示意图。图4 是图3所示的水气混合装置100的进水管路500的剖视示意图。通过将进水管路500设置成包括渐缩管段501和渐扩管段502或者是包括渐缩管段501、非变径管段503和渐扩管段502，使得进水管路500大致为文丘里结构，吸气管 510利用伯努利原理吸气，具体地流体在经过管路直径变化的通道时，由于不同直径处的水压不同，直径越小，压力越低，当压力低于大气压时，气体可被吸入吸气管510中。本发明实施例的水气混合装置100的进水管路500的结构简单，方便成型加工和配置。如图4所示，在渐缩管段501的上游、以及在渐扩管段502的下游还可以设置有对接管段504，以方便进水管路500与其上游管路、罐体101的对接固定。
42.在一些实施例中，本发明实施例的水气混合装置100的进水管路500的渐缩管段501的管壁与水平面的夹角角度为10
°‑
25
°
；渐扩管段502的管壁与水平面的夹角角度为3
°‑
10
°
；渐扩管段502的长度大于渐缩管段501的长度。进水管路500的管壁与水平面的夹角是指将进水管路500的竖直面投影中，管壁的投影面与水平面的夹角，也是管壁偏离进水管路500的水平中心轴线的角度。如图4中所示，渐缩管段501的管壁与水平面的夹角α可以为10
°
、18
°
、 25
°
，渐扩管段502的管壁与水平面的夹角β为3
°
、7
°
、10
°
。通过将渐缩管段501的管壁与水平面的夹角设置成不小于渐扩管段502的管壁与水平面的夹角，可以实现较好地吸气效果。
43.在一些实施例中，本发明实施例的水气混合装置100的进水管路500的对接吸气管510的部分的直径为2mm-5mm。当进水管路500包括渐缩管段501 和渐扩管段502时，也就是渐缩管段501和渐扩管段502的相交处的直径为 2mm-5mm；当进水管路500包括渐缩管段501、非变径管段503和渐扩管段502 时，也就是非变径管段503的直径为2mm-5mm。经实验测试，当进水管路500 的对接吸气管510的部分的直径为2mm-5mm，也就是进水管路500的最小直径为2mm-5mm，吸气效果最佳。
44.本发明实施例的水气混合装置100的罐体101的进口120的截面积小于气液混合腔110的最大截面积。进口120用于向罐体101内充入水或者水和气体。罐体101上还开设有用于将水排出罐体101的出口130。为了方便出口130与下游管路的对接，可以在出口130处形成出水管路600。通常进口120高于出口130设置。如图1所示，在罐体101的侧壁的上部开设进口120，在罐体101 的侧壁的下部开设出口130。继续参考图1，在一些实施例中，本发明实施例的水气混合装置100的罐体101的左右方向的长度不小于其上下方向的高度。通过将罐体101的左右方向的长度不小于其上下方向的高度，使得罐体101的高度可以调小，该水气
混合装置100更易推广应用，可安装于限制安装高度的产品中，适用场景更广。本发明实施例的水气混合装置100的罐体101的左右方向的长度可以是其上下方向的高度的1倍-2倍，例如1倍、1.5倍、1.75倍、2 倍。
45.本发明实施例的水气混合装置100可以是应用在自来水路中，也可以是接入热水器300系统中等等。图5是具有图1所示的水气混合装置100的热水器 300的结构示意图。图9是具有图1所示的水气混合装置100的热水器300的另一结构示意图。本发明实施例还提供一种热水器300，具有前述的水气混合装置100。热水器300可以为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、热泵热水器等。
46.如图5所示，本发明实施例的热水器300为电热水器，可包括内胆301、加热棒304、入水管302和出水管303。水气混合装置100设置于内胆301的下方，入水管302用于向内胆301内引入水，加热棒304用于对内胆301内的水加热，加热后的水自出水管303流出内胆301，出水管303的出口端与水气混合装置100的进水管路500相对接，如此使得加热后的水自进水管路500流入水气混合装置100中形成普通水或溶气水。水气混合装置100的出水管路600 与带有释气装置(图中未示出)的花洒400经管路相连通。释气装置用于对溶气水进行释气以形成微气泡水。
47.如图9所示，本发明实施例的热水器300为燃气热水器，包括外壳306、换热器307、燃烧器308、入水管302和出水管303，换热器307的一端与入水管302相连，另一端与出水管303相连；燃烧器308用于对换热器307中的水进行加热；水气混合装置100设置于外壳306内，出水管303的出口端与水气混合装置100的进水管路500相对接。
48.在一些实施例中，本发明实施例的水气混合装置100的吸气管510上还设置有电动开关装置900，配置成受控地调节吸气管510的气路的开度，从而使得通过控制电动开关装置900动作来使气路打开或关闭来实现控制水气混合装置100供应溶气水或供应普通水，进而控制热水器300供应微气泡水或供应普通水。当吸气管510的气路关闭时，气体无法进入罐体101内，水气混合装置 100不能形成溶气水或者不能达到特定浓度的溶气水，只能产生普通水，即水气混合装置100流出普通水，对应花洒400流出普通水。当吸气管510的气路打开时，气体进入罐体101内，水与气体充分接触形成溶气水，即水气混合装置100流出溶气水，对应花洒400流出微气泡水。由此使得热水器300的出水类型可调，提升用户使用体验。
49.图6是图5所示的热水器300的部件组成示意图。图7是图6所示的热水器300的控制方法流程示意图。图8是图6所示的热水器300的控制方法流程示意图。下面结合图6至图8对本发明实施例的热水器300的控制方法进行简述。
50.在一些实施例中，本发明实施例的热水器300还包括：语音识别装置701 和控制装置800。语音识别装置701用于接收并识别用户发出的语音信息。控制装置800与语音识别装置701、电动开关装置900相连，配置成基于语音信息生成控制指令来控制电动开关装置900动作来使吸气管510的气路打开或关闭，其中控制指令包括供应普通水指令和供应微气泡水指令。
51.用户发出的语音信息例如可以是“普通水”、“供应普通水”、“提供普通水”、“微气泡水”、“供应微气泡水”、“提供微气泡水”、“微气泡水洗澡”等等。在控制装置800中可以预存有语音信息和控制指令的对应关系。且多个语音信息可以对应同一个控制指令。例如前述的“普通水”、“供应普通水”、“提供普通水”均对应“供应普通水指令”。再例如前述的“微
气泡水”、“供应微气泡水”、“提供微气泡水”、“微气泡水洗澡”均对应“供应微气泡水指令”。语音识别装置701可以是安装在内胆301的前壁或侧壁外。由此，当用户朝向热水器300说出“供应普通水”时，语音识别装置701接收并识别出用户发出的语音信息为“供应普通水”，对应出控制指令为“供应普通水指令”，控制装置800控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路关闭，来实现供应普通水。当用户朝向热水器300说出“提供微气泡水”时，语音识别装置701接收并识别出用户发出的语音信息为“提供微气泡水”，对应出控制指令为“供应微气泡水指令”，控制装置800控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路打开，来实现供应微气泡水。
52.该热水器300的控制方法如图7所示，包括以下步骤：
53.s102：接收并识别用户发出的语音信息；
54.s104：基于语音信息生成控制指令；
55.s106：当控制指令为供应普通水指令，控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路关闭，水气混合装置100出普通水，花洒400出普通水；
56.s108：当控制指令为供应微气泡水指令，控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路打开，水气混合装置100出溶气水，花洒400出微气泡水。
57.在一些实施例中，本发明实施例的热水器300还包括：动作识别装置702，用于采集并识别用户的动作信息。控制装置800与动作识别装置702、电动开关装置900相连，配置成基于动作信息生成控制指令来控制电动开关装置900 动作来使气路打开或关闭；其中控制指令包括供应普通水指令和供应微气泡水指令。
58.动作识别装置702例如可以为雷达传感器。用户的动作信息可以是例如正反方向画圈、左右手画圈等等。在控制装置800中可以预存有动作信息和控制指令的对应关系。且多个动作信息可以对应同一个控制指令。例如设定“顺时针画圈”、“右手画圈”均对应“供应普通水指令”，“逆时针画圈”、“左手画圈”均对应“供应微气泡水指令”。动作识别装置702可以是安装在内胆 301的前壁或侧壁外。由此，当用户面向热水器300顺时针画圈时，动作识别装置702接收并识别出用户发出的动作信息为“顺时针画圈”，对应出控制指令为“供应普通水指令”，控制装置800控制电动开关装置900动作使吸气管 510的气路关闭，来实现供应普通水。当用户面向热水器300逆时针画圈时，动作识别装置702接收并识别出用户发出的动作信息为“逆时针画圈”，对应出控制指令为“供应微气泡水指令”，控制装置800控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路打开，来实现供应微气泡水。
59.该热水器300的控制方法如图8所示，包括以下步骤：
60.s202：接收并识别用户发出的动作信息；
61.s204：基于动作信息生成控制指令；
62.s206：当控制指令为供应普通水指令，控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路关闭，水气混合装置100出普通水，花洒400出普通水；
63.s208：当控制指令为供应微气泡水指令，控制电动开关装置900动作使吸气管510的气路打开，水气混合装置100出溶气水，花洒400出微气泡水。
64.本发明实施例的热水器300的控制装置800可包括处理器801和存储器802，存储器802内存储有机器可执行程序820，并且机器可执行程序820被处理器 801执行时用于实现前述的热水器300的控制方法。
65.本发明实施例的水气混合装置100通过在罐体101的进口120对接进水管路500，并将进水管路500设置为变径管，在进水管路500的直径最小处或者邻近直径最小处设置吸气管510，使得气体可以经吸气管510、进水管路500 被自行吸入罐体101内，并与自进水管路500流入罐体101内的水混合形成溶气水，无需设置气泵即可实现补气，几乎不影响水气混合装置100的体积且成本低。
66.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。