一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器

本发明属于集成热水器，具体涉及一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器。

背景技术：

1、热水器是家庭常用的电器之一，其主要作用为提供热水用于沐浴、洗漱和清洗等，可避免水温过低对人体的不良影响并减少时间精力烧煮大量热水，因此热水器逐渐成为大多数家庭不可或缺的电器之一。

2、但在日常使用过程中，常常会遇到以下问题，一是热水器一般仅接驳沐浴室，厨房或洗手间等地如需使用热水，需使用容器承接或购置燃气热水器配套管路设施；二是热水器所连接的设备每次关闭阀门重新开启使用前需排出管路中的冷水；三是热水器中加热至预设温度的热水因应用场景较少大部分时间都被储存在箱体中，未能得到及时的利用，并且可能存在水垢堆积、细菌滋生等问题。

3、常见的将水从低处输运至高处的方式中，螺旋结构因结构简单、适应性强而被广泛应用。但是螺旋结构存在如下问题：一是螺旋结构叶片与管壁之间存在间隙，水容易从此处回落，造成输水量减少，工作效率降低等问题；二是若减小螺旋结构叶片与管壁之间的间隙，叶片与管壁之间产生滑动摩擦，摩擦阻力大，且可能对结构稳定性产生影响。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器。

2、具体的技术方案如下：

3、一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，螺旋循环回水机构设于集成热水器的循环回路上，包括底部水池、套筒、螺旋结构和顶部水池，套筒的上端与顶部水池连通，下端与底部水池连通，螺旋结构设于套筒内，螺旋结构包括旋转中轴、螺旋叶片以及设于螺旋叶片边部的密封结构，旋转中轴位于套筒内中线位置，螺旋叶片固定连接在旋转中轴上。

4、进一步地，所述密封结构为橡胶密封层，设于螺旋叶片边部，且与套筒内壁相触，螺旋叶片旋转时被回水湿润，橡胶密封层实现密封效果，减少甚至壁面回水落入底部水池。

5、进一步地，所述密封结构也可以为可调式密封机构，可调式密封机构包括密封主体、滑轨、弹簧、滚轮中轴和滚轮，滑轨安装在螺旋叶片的边部上方，密封主体横截面呈“匚”型，开口朝外，配合安装在滑轨上，密封主体开口内设有弹簧，弹簧的一端固定在密封主体内，另一端固定连接滚轮中轴，滚轮通过轴承配合安装在滚轮中轴上，且位于弹簧和弹簧之间，滚轮与套筒内壁接触，密封主体的上方设有弧形引流结构，其弧形面朝内，且另一侧面与套筒接触，水流至下往上，被移动到螺旋叶片之间时，螺旋叶片之间的水产生压力，推动密封主体在滑轨内来回移动，弹簧起到弹性连接作用，用于密封主体承受不同的力时弹簧伸缩，调节密封主体与套筒之间缝隙的大小，保证密封效果，滚轮与套筒内壁之间接触，产生滚动摩擦，避免滑动摩擦，减小摩擦力，弧形引流结构可以更好地起到分流作用，引导水流流入螺旋叶片间，而不从缝隙处落入下一层。

6、进一步地，套筒的内壁设有橡胶层，起到进一步地密封作用。

7、进一步地，螺旋叶片的轨迹方程符合阿基米德螺旋线。

8、进一步地，螺旋叶片与旋转中轴的倾斜角度θ1为30~40°，螺旋叶片自身的倾角θ2应大于倾角θ1，螺旋叶片的转速一般为20~80 rpm/min。

9、进一步地，集成热水器的出水管道分别连接浴室用水设备、厨房用水设备和暖气，所有出水管路汇合成一管路后与螺旋循环回水机构连接构成循环结构。

10、集成热水器通过不同供水口为各用水设备供水，当设备闲置时，管路内水温下降，温度传感器收集到信息后提供给控制器，控制器气动螺旋循环回水机构，电机带动旋转中轴，螺旋叶片随之旋转，底部水池中的水由螺旋叶片承接，并沿着螺旋叶片被推动上升至顶部水池，通过集成热水器进水口，经过过滤结构过滤后进入集成热水器中重新加热，加热后再次进入管路中形成回路循环过程。

11、集成热水器可以提供直饮水、热水和开水，通过不同供水口为个用水设备供水，此外，集成热水器可为暖气片提供热水从而实现供暖，暖气片中的热水通过螺旋循环回水机构实现热水循环，从而提高了集成热水器的利用率。

12、当温度传感器获取管路中的水温低于容许的值时，通过提高螺旋叶片的转速提高单位时间内输运的水量，进入热水器内重新加热，从而保持管路内的水温在设定值附近，避免了使用时需要排出管路中的冷水。

13、本发明的有益效果在于：

14、本发明中集成热水器不同供水口通过管路与不同用水设备连接，可实现家庭内全屋提供直饮水、热水和开水，无需使用其他电器烧煮冷水，省时省力，为人们的生活提供便捷；

15、本发明中集成热水器搭配螺旋循环回水机构，实现对管路中温度低于容许值的水的循环，提高了集成热水器的利用率，同时可实现供暖等功能；

16、本发明采用螺旋循环回水机构，摒弃了传统循环供水中所采用的泵，转速低，无需大功率电机，无需抽真空，降低了使用过程中的噪声，适合热水器回水频繁启停的特点，同时螺旋循环回水机构更简单，容易制备且节省空间；

17、本发明中采用橡胶密封层或可调式密封结构，起密封作用，解决螺旋循环回水机构因螺旋叶片与套筒之间存在缝隙而产生螺旋叶片间的水流沿着缝隙落入下一层螺旋叶片间直到回落至下层水池中。

技术特征：

1.一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，其特征在于螺旋循环回水机构设于集成热水器（5）的循环回路上，包括底部水池（1）、套筒（2）、螺旋结构（3）和顶部水池（4），套筒（2）的上端与顶部水池（4）连通，下端与底部水池（1）连通，螺旋结构（3）设于套筒（2）内，螺旋结构（3）包括旋转中轴（31）、螺旋叶片（32）以及设于螺旋叶片（32）边部的密封结构（33），旋转中轴（31）位于套筒（2）内中线位置，螺旋叶片（32）固定连接在旋转中轴（31）上。

2.如权利要求1所述的一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，其特征在于所述密封结构（33）为橡胶密封层（337），设于螺旋叶片（32）边部，且与套筒（2）内壁相触。

3.如权利要求1所述的一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，其特征在于所述密封结构（33）为可调式密封机构，可调式密封机构包括密封主体（331）、滑轨（332）、弹簧（333）、滚轮中轴（334）和滚轮（335），滑轨（332）安装在螺旋叶片（32）的边部上方，密封主体（331）横截面呈“匚”型，开口朝外，配合安装在滑轨（332）上，密封主体（331）开口内设有弹簧（333），弹簧（333）的一端固定在密封主体（331）内，另一端固定连接滚轮中轴（334），滚轮（335）通过轴承配合安装在滚轮中轴（334）上，且位于弹簧（333）和弹簧（333）之间，滚轮（335）与套筒（2）内壁接触，密封主体（331）的上方设有弧形引流结构（336），其弧形面朝内，且另一侧面与套筒（2）接触。

4.如权利要求2所述的一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，其特征在于套筒（2）的内壁设有橡胶层。

5.如权利3或4所述的一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，其特征在于螺旋叶片（32）的轨迹方程符合阿基米德螺旋线。

6.如权利要求5所述的一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，其特征在于集成热水器（5）的出水管道分别连接浴室用水设备、厨房用水设备和暖气，所有出水管路汇合成一管路后与螺旋循环回水机构连接构成循环结构。

技术总结
本发明公开了一种具有螺旋循环回水机构的集成热水器，螺旋循环回水机构设于集成热水器的循环回路上，包括底部水池、套筒、螺旋结构和顶部水池，套筒的上端与顶部水池连通，下端与底部水池连通，螺旋结构设于套筒内，螺旋结构包括旋转中轴、螺旋叶片以及设于螺旋叶片边部的密封结构，旋转中轴位于套筒内中线位置，螺旋叶片固定连接在旋转中轴上，密封结构为橡胶密封层或可调式密封机构，可调式密封机构承受不同水量水压时，可调式密封机构的密封主体沿着滑轨内外滑动，和弹簧一起调节与套筒内壁之间的距离，起到密封作用。本发明中采用橡胶密封层或可调式密封结构起密封作用，解决螺旋叶片与套筒之间存在缝隙而产生水流回落的问题。

技术研发人员：张天乐,何兴,周水清,毛子鉴
受保护的技术使用者：嵊州市浙江工业大学创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12