用于流体系统的连接装置、换热设备的制作方法

本发明涉及热水器领域，特别涉及一种用于流体系统的连接装置、换热设备。

背景技术：

1、燃气热水器一般包括流体系统和换热器，流体系统包括依次连通的进入通道、换热通道、送出通道，换热通道对应燃气热水器的换热器设置，进入通道和进口端连通，即和自来水管连通，送出通道和出口端连通，即和用户端的水阀连通。燃气热水器在使用的过程中，水阀开启一段时间后关闭，短时间内再打开水阀时，水阀处出水温度依次会经过温度略低、温度很高、温度很低、温度适宜这几个阶段。温度略低阶段，是因为送出通道中残余的热水在短时间内温度略微降低引起；温度很高阶段，是因为停水温升引起的，在燃气热水器停止工作时，换热器中残余的烟温会对换热通道中的水持续进行加热，使换热通道中的水温变得高于正常使用温度，这种现象叫夹层热水；温度很低阶段，是因为在再次开启燃气热水器时，进入通道内残余的冷水进入换热通道中加热不到目标温度导致，这种现象叫夹层冷水。出现夹层热水和夹层冷水，会影响用户的使用，夹层热水甚至可能导致用户烫伤。

2、现有技术中，通过在进入通道和送出通道之间设置旁通管作为连接通道，并设置电磁阀控制旁通管的通断，在燃气热水器关闭后，控制电磁阀打开旁通管，并通过泵提供动力，使得进入通道、换热通道、送出通道、旁通管内的水循环流动，根据热水器的启停实现水流路径的切换，从而避免夹层热水和夹层冷水。采用电磁阀控制管路通断实现水流路径切换，成本高，且电磁阀需要电连接，安装不便。通过泵提供动力驱动水流流动，成本高，且泵安装有特定的安装需求，导致安装不便。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中，燃气热水器成本高、安装不便的缺陷，提供一种用于流体系统的连接装置、换热设备。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种用于流体系统的连接装置，其包括：

4、基座和弹性的皮膜，所述基座限定有容纳空间、第一开口和连通口，所述皮膜用于封闭所述第一开口并和所述基座的内壁共同限定连接通道，所述连接通道和所述容纳空间通过所述连通口连通，所述连接通道、所述容纳空间均与所述基座的外侧连通；

5、叶片，可转动的设置在所述容纳空间内，所述叶片转动和流体流动互为驱动，所述叶片和所述皮膜动力连接；

6、阀芯，相对所述基座可运动的设置并和所述叶片动力连接，所述阀芯用于封闭所述连通口；

7、所述连接装置能在第一过程和第二过程中切换；所述第一过程：所述容纳空间处有流体流动以驱动所述叶片转动，通过叶片转动带动所述阀芯运动以封闭所述连通口；所述第二过程：所述容纳空间处的流体停止流动，且所述皮膜的内外压力差相对所述第一过程发生改变从而使所述皮膜产生变形，通过所述皮膜变形以带动所述叶片转动以驱动流体流动，并带动所述阀芯运动以打开所述连通口。

8、在本方案中，叶片转动和流体流动互为驱动，即，流体流动能驱动叶片转动，叶片转动可以扰动流体使流体流动。叶片设置在容纳空间内，容纳空间和基座外侧连通，使得流体可以流至容纳空间，以和叶片互相驱动。

9、通过连接装置中容纳空间处流体流动状态的变化和皮膜内外压力差的变化以实现第一过程和第二过程的切换，从而实现容纳空间与连接通道从隔断到连通，实现从流体流动驱动叶片转动到叶片转动驱动流体流动，可以通过纯机械结构实现，可以不额外设置电磁阀以改变流体流动路径，也可以不额外设置泵等动力源以驱动流体流动，成本低，且安装方便。此外，连接装置为纯机械结构还具有运行可靠的优点。

10、当连接装置用到燃气热水器中时，容纳空间和连接通道这两者，可以一个与热水器的冷水进水管连通，另一个和热水器的热水出水管连通。用户打开水阀用水，容纳空间处水开始流动，且连接通道与外界环境连通使得皮膜内外压差为第一压力差，使连接装置开始进入第一过程，容纳空间处水流动驱动叶片转动以使阀芯隔断容纳空间和连接通道，不影响热水器的正常使用。用户关闭水阀停止用水，容纳空间处水停止流动，且连接通道相对外界环境封闭使得皮膜内外压差为第二压力差，从而使连接装置开始进入第二过程，容纳空间处水停止流动从而停止驱动叶片转动，且皮膜内外压力差发生变化使皮膜变形带动叶片转动，并使阀芯运动以打开连通口，使得进水管和出水管通过连接通道和容纳空间连通形成内循环水路，且叶片转动能驱动水在内循环水路上流动，使得冷水和热水混合，降低热水温度，提高冷水温度，从而可以改善夹层冷水和夹层热水现象。

11、较佳的，所述皮膜和所述基座可拆卸连接。

12、在本方案中，皮膜可拆卸的设置在基座上，一方面，便于定期更换皮膜，使皮膜保持良好的弹性，提高连接装置的可靠性；另一方面，便于根据具体应用场景更换皮膜，使皮膜的材质、尺寸、弹性性能能满足特定的使用需求，提高连接装置的通用性。

13、较佳的，所述皮膜在自然状态下呈内凹状。

14、在本方案中，皮膜的自然状态为皮膜不受外力的状态，此时皮膜内凹设置，当皮膜的内部压力大于外部压力时，便于皮膜变形以外凸，提高皮膜的变形量。

15、较佳的，所述连通口为窄口，所述阀芯设置在所述连接通道内。

16、在本方案中，连通口为窄口，便于连通口的封闭。连通口为窄口，且阀芯设置在连接通道内，使得结构紧凑；另一方面，窄口可以作为一个限位结构，对连接装置中各结构运动和皮膜变形进行限制，提高安全性和可靠性。

17、较佳的，所述叶片和所述皮膜通过所述阀芯动力连接。

18、在本方案中，叶片和皮膜通过阀芯动力连接，使得连接装置结构简单、紧凑，提高皮膜变形带动阀芯运动的传动效率。

19、较佳的，所述皮膜的边缘连接于所述第一开口的边缘，所述阀芯和所述皮膜动力连接于所述皮膜的中部。

20、在本方案中，阀芯和皮膜动力连接于皮膜的中部，便于提高皮膜的最大变形幅度，且便于使得皮膜的变形方向稳定，从而提高叶片和阀芯运动的可靠性。

21、较佳的，所述连接装置还包括第一连接件，所述阀芯和所述皮膜通过所述第一连接件固定连接。

22、在本方案中，阀芯和皮膜通过第一连接件连接，降低了阀芯和皮膜的形状及相对位置要求，也可以避免阀芯和皮膜干涉。进一步的，阀芯和皮膜通过第一连接件固定连接，可以提高皮膜变形带动阀芯运动的传动效率及可靠性。

23、较佳的，所述连接装置进行所述第一过程时：所述阀芯带动所述皮膜变形成内凹状；

24、所述连接装置进行所述第二过程时：所述皮膜变形成外凸状并带动所述阀芯运动。

25、较佳的，其特征在于，所述连接装置还包括传动机构，所述叶片和所述阀芯通过所述传动机构动力连接。

26、在本方案中，设置传动机构，降低了阀芯和叶片的形状及相对位置要求，提高阀芯和叶片设置的灵活性。

27、较佳的，所述传动机构包括相互啮合的第一传动件和第二传动件，所述叶片和所述第一传动件动力连接，所述第二传动件和所述阀芯动力连接。

28、在本方案中，第一传动件和第二传动件啮合，一方面，可以避免阀芯运动方向切换时，第一传动件和第二传动件脱落，另一方面，便于通过传动机构实现运动的自锁，提高第一过程和第二过程的稳定性。

29、较佳的，所述第一传动件为做旋转运动的旋转件，所述第二传动件为做移动运动的移动件。

30、在本方案中，可以通过旋转件和移动件将叶片的旋转运动转化为阀芯的移动，简单可靠，且使得阀芯和连通口的配合简单可靠。

31、较佳的，所述连接装置还包括第二连接件，所述阀芯和所述第二传动件通过所述第二连接件固定连接。

32、在本方案中，阀芯和第二传动件通过第二连接件连接，降低了阀芯和第二传动件的形状及相对位置要求，也可以避免阀芯和第二传动件干涉。进一步的，阀芯和第二传动件通过第二连接件固定连接，可以提高阀芯和第二传动件之间传动的效率和可靠性。

33、较佳的，所述连接装置具有第二开口和第三开口，所述容纳空间通过所述第二开口和所述第三开口与所述基座的外侧连通；

34、和/或，所述连接装置具有第四开口和第五开口，所述连接通道通过所述第四开口和所述第五开口与所述基座的外侧连通。

35、在本方案中，容纳空间通过第二开口和第三开口与基座的外侧连通，一方面，可以提高容纳空间对叶片的包裹性，避免在连接装置运输或安装等过程中损坏容纳空间内的叶片；二方面，可以提高连接装置整体的封装性；三方面，通过设置第二连接口和第三连接口的尺寸标准，还便于实现连接装置的标准化。

36、容纳空间通过第二开口和第三开口与基座的外侧连通，连接通道通过第四开口和第五开口与基座的外侧连通，提高容纳空间、连接通道和流体系统的通道连通，并切换流体流通路径的便利性。

37、较佳的，所述基座相对的两端，一端设有所述第二开口和所述第三开口，另一端设有所述第四开口和所述第五开口。

38、在本方案中，如此设置，结构简单，制造方便，且便于连接装置内部的结构设置，以及便于连接装置和流体系统连通。

39、一种换热设备，其包括换热器、流体系统，所述流体系统包括依次连通的进入通道、换热通道和送出通道，所述换热器设置在所述换热通道处，其特征在于，所述换热设备还包括如上述任一项技术方案所述的用于流体系统的连接装置，所述容纳空间和所述连接通道这两者，一个和所述进入通道连通，另一个和所述送出通道连通。

40、本发明的积极进步效果在于：

41、通过连接装置中容纳空间处流体流动状态的变化和皮膜内外压力差的变化以实现第一过程和第二过程的切换，从而实现容纳空间与连接通道从隔断到连通，实现从流体流动驱动叶片转动到叶片转动驱动流体流动，可以通过纯机械结构实现，可以不额外设置电磁阀以改变流体流动路径，也可以不额外设置泵等动力源以驱动流体流动，成本低，且安装方便。此外，连接装置为纯机械结构还具有运行可靠的优点。

42、当将连接装置应用到热水器等换热设备中以根据换热设备的启停实现流体流通路径切换，并改善换热设备短暂关闭再开启后，流出的流体过热或过冷的现象，无需设置电磁阀、泵等，可以降低换热设备的成本，还能使得换热设备安装方便。