出水管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，特别是涉及一种出水管及热水器。


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。现有的电热水器有通过在位于内胆外的出水管上集成溶气罐来形成可产生微气泡水的热水器，这种结构会造成整体热水器的体积增大，且会增加水路接头，增加漏水风险。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是要提供一种可形成溶气水的出水管。
4.本发明一个进一步的目的是要提供一种出水管带有防电墙功能的热水器。
5.特别地，本发明提供了一种出水管，具有进口和出口，其中出水管至少部分区段限定有气液混合腔，其中气液混合腔的截面积大于进口的截面积，进口用于向出水管内充入水或者水和气体，水和气体在气液混合腔内混合形成溶气水，出口用于将溶气水排出出水管。
6.可选地，出水管具有第一管段和位于第一管段下方的第二管段，其中第一管段为直筒形，其顶端构成进口；第二管段的横截面积大于第一管段的横截面积以在第二管段内限定出气液混合腔，第二管段上开设出口。
7.可选地，出水管具有第一侧壁、第一顶壁和第一底壁，第一侧壁的顶端设置第一顶壁，第一侧壁的底端设置第一底壁，其中第一顶壁上开设进口，第一底壁上开设出口，第一侧壁的内表面、第一顶壁的下表面和第一底壁的上表面共同限定出气液混合腔。
8.可选地，出水管包括外管体、内管体和底座；其中
9.外管体具有第二侧壁和第二顶壁，第二侧壁的顶端设置第二顶壁，第二顶壁上开设进口；
10.内管体具有第三侧壁，第三侧壁贴靠第二侧壁的内表面设置且低于第二侧壁，第三侧壁上开设有贯通其上下方向的第一进气口；
11.底座设置于第二侧壁的底端，底座上开设有出口，第二顶壁的下表面、第二侧壁的未设置第三侧壁的内表面、第三侧壁的内表面和底座的上表面共同限定出气液混合腔，且底座上还开设有第二进气口，第二进气口与第一进气口连通来向气液混合腔内充入气体。
12.可选地，进口处还设置有限流件，限流件包括第一区段和自第一区段的一周朝向进口一侧延伸的第二区段，其中
13.第二区段的远离第一区段的一周限定出第一开口，第一开口与进口对接；
14.第一区段和/或第二区段上开设有第二开口，第二开口的截面积小于进口的截面积。
15.可选地，气液混合腔内还设置有挡板，挡板处于进口和出口之间。
16.本发明还提供一种热水器，包括：
17.内胆，用于容纳水；
18.加热件，用于对内胆内的水进行加热；和
19.前述的出水管，用于将内胆内的水引出内胆；其中
20.出水管配置成：气液混合腔处于内胆外部；或者气液混合腔处于内胆内部；或者气液混合腔部分处于内胆内部，部分处于内胆外部。
21.可选地，出水管在其与内胆的相接处设置有绝缘件，绝缘件的上部内嵌有第一金属螺纹结构，利用第一金属螺纹结构将出水管固定至内胆。
22.可选地，出水管整体为绝缘材质；或者
23.出水管具有绝缘内层和金属外层，金属外层包裹绝缘内层的至少一部分；或者
24.出水管的部分区段为绝缘材质，部分区段为金属材质。
25.可选地，出水管配置成：调整出水管的材质以及出水管的未形成气液混合腔的部分的内孔半径、长度、水路结构中的一种或多种来使出水管的水阻达到22
×
103ω。
26.本发明的出水管及热水器通过将出水管至少部分区段限定出气液混合腔，气液混合腔的截面积大于进口的截面积，进而可以直接在出水管内形成溶气水，增加了出水管的功能；将该出水管应用于热水器时，使得该热水器可以产生微气泡水，同时对热水器的整体体积几乎无影响，且不会增加水路接头，也就不会增加漏水风险。
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出水管的立体示意图。
30.图2是图1所示的出水管的剖视示意图。
31.图3是根据本发明另一个实施例的出水管的局部剖视示意图。
32.图4是图3所示的出水管的限流件的立体示意图。
33.图5是根据本发明又一个实施例的出水管的立体示意图。
34.图6是根据本发明又一个实施例的出水管的立体示意图。
35.图7是根据本发明又一个实施例的出水管的剖视示意图。
36.图8是根据本发明又一个实施例的出水管的剖视示意图。
37.图9是根据本发明又一个实施例的出水管的立体示意图。
38.图10是图9所示的出水管的剖视示意图。
39.图11是具有图1所示的出水管的热水器的结构示意图。
40.图12是图11所示的热水器的绝缘件和出水管的局部结构示意图
41.图13是本发明实施例的热水器的绝缘件和出水管的另一局部结构示意图。
42.图14是具有图7所示的出水管的热水器的一结构示意图。
43.图15是具有图7所示的出水管的热水器的另一结构示意图。
具体实施方式
44.图1是根据本发明一个实施例的出水管100的立体示意图。图2是图1所示的出水管100的剖视示意图。图3是根据本发明另一个实施例的出水管100的局部剖视示意图。图4是图3所示的出水管100的限流件200的立体示意图。
45.图5是根据本发明又一个实施例的出水管100的立体示意图。图6是根据本发明又一个实施例的出水管100的立体示意图。图7是根据本发明又一个实施例的出水管100的剖视示意图。图8是根据本发明又一个实施例的出水管100的剖视示意图。图9是根据本发明又一个实施例的出水管100的立体示意图。图10是图9所示的出水管100的剖视示意图。
46.本发明实施例提供一种出水管100，具有进口120和出口130，其中出水管100至少部分区段限定有气液混合腔110，气液混合腔110的截面积大于进口120的截面积，进口120用于向出水管100内充入水或者水和气体，水和气体在气液混合腔110内混合形成溶气水，出口130用于将溶气水排出出水管100。本发明实施例的出水管100及热水器300通过将出水管100至少部分区段限定出气液混合腔110，气液混合腔110的截面积大于进口120的截面积，进而可以直接在出水管100内形成溶气水，增加了出水管100的功能；将该出水管100应用于热水器300时，使得该热水器300可以产生微气泡水，同时对热水器300的整体体积几乎无影响，且不会增加水路接头，也就不会增加漏水风险。
47.如图1所示，出水管100的部分区段限定有气液混合腔110；而如图7所示，出水管100的几乎全部区段限定有气液混合腔110。当将本发明实施例的出水管100应用到热水器300中时，气液混合腔110可以是处于内胆301外部，如图11所示；或者气液混合腔110可以是处于内胆301内部，如图14所示；或者气液混合腔110可以是部分处于内胆301内部，部分处于内胆301外部，如图15所示。当同一个出水管100具有多个气液混合腔110时，也可以是部分气液混合腔110处于内胆301内部，部分气液混合腔110处于内胆301外部。
48.气液混合腔110的截面积大于进口120的截面积，可以是气液混合腔110的每处的截面积均大于进口120的截面积，也可以是气液混合腔110的部分位置的截面积大于进口120的截面积，其他部分位置的截面积不小于进口120的截面积。例如以图1为例，进口120的横截面积小于气液混合腔110的最大横截面积即可。优选地，为了增大气液混合腔110的容积，以便更多地容纳气体以生成溶气水，提升气液混合效果，使气液混合腔110的每处的截面积均大于进口120的截面积。
49.当出水管100的部分区段限定有气液混合腔110时，气液混合腔110可以是处于出水管100的上部、中部或下部，考虑出水管100在热水器300中应用时的防电墙功能问题，优选将气液混合腔110设置成处于出水管100的下部，并将气液混合腔110设置于内胆301外部。在一些实施例中，本发明实施例的出水管100具有第一管段501和位于第一管段501下方的第二管段502，其中第一管段501为直筒形，其顶端构成进口120；第二管段502的横截面积大于第一管段501的横截面积以在第二管段502内限定出气液混合腔110，第二管段502上开设出口130。出口130可以是开设于第二管段502的任意位置，只需低于第二管段502的进口端即可。可以将第二管段502上的出口130的位置设置成进口120在水平面的投影和出口130在水平面的投影至少部分重叠，例如出口130正对进口120设置。如图1至图3所示，第一管段
501为直筒形，第二管段502大致为中空球形结构，出口130开设于第二管段502的正对进口120的底部位置处。第二管段502可以有多种形状，例如可以为球形、椭球形、圆柱形、异形结构等等。图5中示出了第二管段502大致为左右侧壁为外凸弧形面的圆柱形，且图5中，第一管段501设置于第二管段502的竖直中心轴处，出口130正对进口120开设。而在图6中，第一管段501偏离第二管段502的竖直中心轴设置。
50.图11是具有图1所示的出水管100的热水器300的结构示意图。本发明实施例还提供一种热水器300，可包括内胆301、加热件304、入水管302和前述的出水管100。内胆301用于容纳水。入水管302用于向内胆301内引入水。加热件304用于对内胆301内的水加热。出水管100用于将内胆301内的水引出内胆301。出水管100的出口130与带有释气结构的花洒400经管路相连通，溶气水流至花洒400处经释气装置处理后形成微气泡水后供用户使用。本发明实施例的出水管100配置成：气液混合腔110处于内胆301外部；或者气液混合腔110处于内胆301内部；或者气液混合腔110部分处于内胆301内部，部分处于内胆301外部。在图11所示的热水器300中，出水管100的气液混合腔110处于内胆301外部，也即第二管段502处于内胆301外部。通过将第一管段501设置成直筒形，而将具有较大横截面积的第二管段502设置于内胆301外部，可以更方便将出水管100固定至内胆301。此外，为了减小热水器300的整体上下高度，可以将第二管段502设置成左右方向的长度不小于其上下方向的高度。
51.如前文所述，本发明实施例的出水管100的进口120可以用于向出水管100内充入水或者是向出水管100内充入水和气体。当进口120仅用来向出水管100内充入水时，出水管100上还可以开设有进气口140。为了方便管路布置，进气口140优选开设于出气管的处于内胆301外部的部分。如图3所示，第二管段502上还开设有进气口140，进口120用于向出水管100内充入水，进气口140用于向气液混合腔110内充入气体。本发明实施例的出水管100可以是待出水管100达到特定流速或者特定走水量后控制进气一定时间。此外，当该出水管100应用在热水器300中时，可以通过在水的流路上增压来提升溶气效果，可以是增加水泵305或气泵或者使水具有一定压力来实现。例如，图11中，在出水管100与花洒400的连接管路上增加水泵305；再例如，图14中，在入水管302上增加水泵305。
52.在另一些实施例中，本发明实施例的出水管100具有第一侧壁601、第一顶壁602和第一底壁603，第一侧壁601的顶端设置第一顶壁602，第一侧壁601的底端设置第一底壁603，其中第一顶壁602上开设进口120，第一底壁603上开设出口130，第一侧壁601的内表面、第一顶壁602的下表面和第一底壁603的上表面共同限定出气液混合腔110。如图7所示，出水管100整体为直筒形，从上至下，第一侧壁601的内孔半径不变。如图8所示，在第一底壁603上还开设有进气口140，进口120用于向出水管100内充入水，进气口140用于向气液混合腔110内充入气体。图14是具有图7所示的出水管100的热水器300的一结构示意图。在图14所示的热水器300中，本发明实施例的出水管100的气液混合腔110全部处于内胆301内部。图15是具有图7所示的出水管100的热水器300的另一结构示意图。在图15所示的热水器300中，本发明实施例的出水管100的气液混合腔110的部分处于内胆301内部，部分处于内胆301外部。
53.在又一些实施例中，本发明实施例的出水管100包括外管体701、内管体702和底座703；其中外管体701具有第二侧壁711和第二顶壁712，第二侧壁711的顶端设置第二顶壁712，第二顶壁712上开设进口120；内管体702具有第三侧壁721，第三侧壁721贴靠第二侧壁
711的内表面设置且低于第二侧壁711，第三侧壁721上开设有贯通其上下方向的第一进气口720；底座703设置于第二侧壁711的底端，底座703上开设有出口130，第二顶壁712的下表面、第二侧壁711的未设置第三侧壁721的内表面、第三侧壁721的内表面和底座703的上表面共同限定出气液混合腔110，且底座703上还开设有第二进气口730，第二进气口730与第一进气口720连通来向气液混合腔110内充入气体。通过将出水管100设置成包括外管体701、具有第一进气口720的内管体702和具有第二进气口730的底座703，使得自第二进气口730流入的气体直接可以经第一进气口720流动至气液混合腔110的中上部，使得气体的充入更为简便，同时进气和进水实现完全独立控制。如图9和图10所示，外管体701、内管体702整体为直筒形，从上至下，第二侧壁711的内孔半径不变、第三侧壁721的的内孔半径不变。
54.本发明实施例的出水管100中，还可以在进口120处设置限流结构，以控制水流方向、水流速等。如图2至图4所示，在一些实施例中，本发明实施例的出水管100的进口120处还设置有限流件200，限流件200包括第一区段201和自第一区段201的一周朝向进口120一侧延伸的第二区段202，其中第二区段202的远离第一区段201的一周限定出第一开口210，第一开口210与进口120对接；第一区段201和/或第二区段202上开设有第二开口220，第二开口220的截面积小于进口120的截面积。通过将限流件200的第二开口220的截面积小于进口120的截面积，水自进口120、第一进口120流动至第二开口220处，会受第二开口220的进一步限流作用，优化溶气效果。第一开口210的截面积可以大于、等于或小于进口120的截面积，为了保证限流件200的限流效果，第一开口210的截面积不大于进口120的截面积，优选第一开口210的截面积小于进口120的截面积且第二开口220的截面积小于第一开口210的截面积。通过将限流件200设置成包括第一区段201和自第一区段201的一周朝向进口120一侧延伸的第二区段202，结构简单，容易配置，同时使得限流件200本身具有一定强度，限流件200的使用寿命长，限流效果稳定。如图2所示，本发明实施例的出水管100的限流件200的第一区段201上开设第二开口220，第二开口220的方向与进口120处的水流方向相同。如图3和图4所示，本发明实施例的出水管100的限流件200的第二区段202上沿其周向间隔开设有多个第二开口220，每个第二开口220的方向与进口120处的水流方向呈角度。通过在第二区段202上间隔开设多个与进口120处的水流方向呈角度的第二开口220，可以进一步优化溶气效果。多个第二开口220的形状、截面积可以相同也可以不相同。第二开口220的方向与进口120处的水流方向之间的夹角可以是大于等于15
°
而小于180
°
，例如90
°
。如图4所示，第一区段201为圆片，第二区段202为环形壁，在第二区段202一周均匀间隔开设有四个第二开口220。
55.在一些实施例中，本发明实施例的出水管100中，气液混合腔110内还设置有挡板800，挡板800处于进口120和出口130之间。通过在进口120和出口130之间设置挡板800，可以减缓水从顶部的进口120流至底部的出口130的速度，可以避免自进口120流入的水携带气泡后直接从出口130冲出，由此可以减少气体消耗。挡板800可以为碗状、桶状、半圆板等等，可以在挡板800的底部设置多个支脚801来将挡板800固定在出水管100内。如图7所示，挡板800为碗状，其底部设置有三个支脚801来将挡板800固定在第一底壁603上。
56.图12是图11所示的热水器300的绝缘件900和出水管100的局部结构示意图。图13是本发明实施例的热水器300的绝缘件900和出水管100的另一局部结构示意图。在一些实施例中，本发明实施例的热水器300中，出水管100在其与内胆301的相接处设置有绝缘件
900，绝缘件900的上部内嵌有第一金属螺纹结构901，利用第一金属螺纹结构901将出水管100固定至内胆301。对图1所示的具有第一管段501和第二管段502的出水管100，当将第二管段502设置于内胆301外部时，绝缘件900可以是设置于第一管段501和第二管段502的相接处。对图7和图8所示的出水管100，当将气液混合腔110全部设置于内胆301内部时，绝缘件900可以是设置于第一底壁603处；当将气液混合腔110横跨内胆301内部和外部设置时，绝缘件900可以是设置于第一侧壁601上。对图9所示的出水管100，当将气液混合腔110全部设置于内胆301内部时，绝缘件900可以是设置于底座703处；当将气液混合腔110横跨内胆301内部和外部设置时，绝缘件900可以是设置于第二侧壁711上。
57.本发明实施例的热水器300可以是采用出水断电等方式实现安全用水。也可以是将本发明实施例的出水管100设置成具有防电墙功能，如此，本发明实施例的出水管100可以在保证正常出水以及防电的条件下产生溶气水。
58.在一些实施例中，本发明实施例的出水管100整体为绝缘材质。出水管100例如为塑料管。在另一些实施例中，本发明实施例的出水管100具有绝缘内层101和金属外层102，金属外层102包裹绝缘内层101的至少一部分。金属外层102用于保护绝缘内层101。在又一些实施例中，本发明实施例的出水管100的部分区段为绝缘材质，部分区段为金属材质。
59.根据具体试验及参考gb13955-92(漏电保护器安装和运行)规定，将电热水器300的泄漏电流定为10ma，可保证使用者的安全。当加热内胆301发生漏电或使用的220v电源直接短接于被加热的水，自来水的介质电阻r＝220v/10ma＝22
×
103ω。出水管100的水阻为气液混合腔110部分的水阻与未形成气液混合腔110的部分的水阻之和。因此，本发明实施例的出水管100还配置成：调整出水管100的材质以及出水管100的未形成气液混合腔110的部分的内孔半径、长度、水路结构中的一种或多种来使出水管100的水阻达到22
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103ω。例如，可以使出水管100的绝缘部分增加，或者减小出水管100的未形成气液混合腔110的部分的内孔半径，或者对出水管100的未形成气液混合腔110的部分增加水路结构，例如将水道设置为类似蚊香的绝缘壁，水可从外部通过转圈的方式流到中央，再流出出水管100，以达到延长水路的目的。
60.以图1和图7所示的出水管100为例并结合图11至图15，对本发明实施例的出水管100实现防电墙功能的结构进行简述。
61.对图1所示的出水管100，当其第一管段501处于内胆301内部，第二管段502处于内胆301外部，如图11所示，由于处于内胆301内部的第一管段501的内孔半径恒定且较小(大致可以为现有的普通的热水器出水管内孔半径)，可能将第一管段501设置成绝缘材质即可满足出水管100的水阻达到22
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103ω。此时，当第二管段502与第一管段501为一体式结构，即第二管段502同样为绝缘材质，则绝缘件900与出水管100的配合结构可以如图12所示。即绝缘件900的上部内嵌有第一金属螺纹结构901，利用第一金属螺纹结构901将出水管100固定至内胆301。在金属外层102和绝缘件900之间还可以设置有密封圈903。此外，可以在第一管段501的处于内胆301内部的绝缘内层101的外侧设置金属外层102，以保护绝缘内层101。
62.而当第二管段502与第一管段501为分体式结构，例如第二管段502为金属材质，则绝缘件900与出水管100的配合结构可以如图13所示。在图13中未示出第二管段502。与图12相比，图13的绝缘件900的上部内嵌有第一金属螺纹结构901，下部内嵌有第二金属螺纹结构902。由此可以配合分体式的出水管100。以图1所示的出水管100为例，第一管段501的下
端与绝缘件900的第一金属螺纹结构901以及内胆301配合，第二管段502的上端与绝缘件900的第二金属螺纹结构902配合。继续参考图13，绝缘件900的第一金属螺纹结构901与第二金属螺纹结构902之间的部分区段904构成出水管100的水道的一部分。因此，也可以通过使绝缘件900的该部分区段904的内孔半径减小、长度l增加、或者在该部分区段904增加水路结构等来使出水管100的水阻满足要求。
63.对图1所示的出水管100，当其第二管段502全部或者部分处于内胆301内部时，可以通过减小第一管段501的内孔半径或者在第一管段501处增加水路结构来使出水管100的水阻满足要求。同样，当绝缘件900的部分区段904构成出水管100的水道的一部分时，与上文类似，可以通过使绝缘件900的该部分区段904的内孔半径减小、长度l增加、或者在该部分区段904增加水路结构等来使出水管100的水阻满足要求。
64.对图7所示的出水管100，当其气液混合腔110全部处于内胆301内部，也即第一侧壁601全部处于内胆301内部，绝缘件900与第一底壁603固定，如图14所示，由于处于内胆301内部的第一侧壁601的内孔半径r虽然恒定但是较大(显然大于现有的普通的热水器出水管内孔半径)，仅仅将第一侧壁601设置成绝缘材质可能无法满足出水管100的水阻达到22
×
103ω。此时，可以通过减小第一底壁603的内孔半径或者增加第一底壁603的长度或者在第一底壁603处增加水路结构来使出水管100的水阻满足要求。可以理解，当第一底壁603的长度增大到一定程度时，该出水管100也不再是全部区段为气液混合腔110，而是如图1所示的部分区段为气液混合腔110的出水管100，只是气液混合腔110处于出水管100的上部而非下部。同样，当绝缘件900的部分区段904构成出水管100的水道的一部分时，与上文类似，可以通过使绝缘件900的该部分区段904的内孔半径减小、长度l增加、或者在该部分区段904增加水路结构等来使出水管100的水阻满足要求。
65.对图7所示的出水管100，当其气液混合腔110部分处于内胆301内部，也即第一侧壁601部分处于内胆301内部，绝缘件900与第一侧壁601固定，如图15所示，由于处于内胆301内部的第一侧壁601的内孔半径虽然恒定但是较大，仅仅将第一侧壁601设置成绝缘材质可能无法满足出水管100的水阻达到22
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103ω。此时，可以通过减小第一底壁603的内孔半径或者增加第一底壁603的长度或者在第一底壁603处增加水路结构来使出水管100的水阻满足要求。在该实施例中，由于绝缘件900与第一侧壁601固定，为了保证气液混合腔110的内径保持较大，绝缘件900采用类似图12的方式与出水管100结合，即仅作为安装件来用于使出水管100与内胆301固定，而不参与到出水管100的水道中。
66.本发明实施例的出水管100及热水器300通过将出水管100至少部分区段限定出气液混合腔110，气液混合腔110的截面积大于进口120的截面积，进而可以直接在出水管100内形成溶气水，增加了出水管100的功能；将该出水管100应用于热水器300时，使得该热水器300可以产生微气泡水，同时对热水器300的整体体积几乎无影响，且不会增加水路接头，也就不会增加漏水风险。
67.在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“横”、“长度”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
68.术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或
者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
69.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。