采暖设备、稳压装置、膨胀水箱及稳压方法

技术领域

本发明涉及采暖设备技术领域，特别是涉及采暖设备、稳压装置、膨胀水箱及稳压方法。

背景技术

采暖设备中通常需要使用到膨胀水箱进行稳压。其中，温度升高时，水因受热膨胀而导致水压升高，多余出来的水流入膨胀水箱进行存储，从而缓解采暖设备的压力；当温度降低时，水体积发生收缩，膨胀水箱内的水回流至回流管路内以进行补水。如此，利用膨胀水箱能够对整个采暖设备的水压进行稳定。传统的膨胀水箱在稳压过程中，存在内部空间利用率不高的问题，导致整个膨胀水箱的体积过大。

发明内容

本发明所解决的第一个技术问题是要提供一种膨胀水箱，其对内部空间的利用率高，能够缩小膨胀水箱的体积。

本发明所解决的第二个技术问题是要提供一种稳压装置，其对膨胀水箱内部空间的利用率高，能够缩小膨胀水箱的体积。

本发明所解决的第三个技术问题是要提供一种采暖设备，其对膨胀水箱内部空间的利用率高，能够缩小整个采暖设备的占用空间。

本发明所解决的第四个技术问题是要提供一种稳压方法，其对膨胀水箱内部空间的利用率高，能够缩小整个采暖设备的占用空间。

上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种膨胀水箱，包括水箱本体及弹性隔膜，所述水箱本体设有容纳腔、进水口、出水口及通气孔，所述弹性隔膜设置于所述容纳腔内并将所述容纳腔分隔为容水腔及容气腔，且所述进水口及所述出水口均与所述容水腔对应连通，所述通气孔与所述容气腔对应连通。

本发明所述的膨胀水箱，与背景技术相比所产生的有益效果：当水温升高而导致水压升高时，回流管路中的水通过进水口进入容水腔内，由于容气腔通过通气孔与外界大气连通，水进入容水腔内后弹性隔膜舒张，容水腔的容积变大而容气腔的容积变小，进而使得容纳腔内能够容纳更多体积的水，提高了膨胀水箱对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱的体积。当水温降低而使得水压下降时，弹性隔膜收缩，从而使得容水腔内的水通过出水口重新回流至回流管路内以进行补水。

在其中一个实施例中，所述水箱本体包括第一箱体及第二箱体，所述第一箱体与所述第二箱体相互连接并围设成所述容纳腔，所述弹性隔膜设置于所述第一箱体与所述第二箱体之间，且所述第一箱体设有所述进水口及所述出水口，所述第二箱体设有所述通气孔。

在其中一个实施例中，所述弹性隔膜能够与所述容气腔的第一侧壁相贴合，且所述通气孔设置于所述第一侧壁上，其中，所述第一侧壁远离所述容水腔设置。

上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种稳压装置，包括：

以上任意一项所述的膨胀水箱；

第一阀体，所述第一阀体的出水端与所述进水口连通，所述第一阀体的出水端与回流管路连通；

水泵，所述水泵的进水端与所述出水口连通，所述水泵的出水端与所述回流管路连通；

水压检测元件，所述水压检测元件用于对所述回流管路内的水压进行检测，且所述水压检测元件与所述水泵电性连接。

本发明所述的稳压装置，与背景技术相比所产生的有益效果：当水温升高而使得回流管路内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，第一阀体导通，从而使得回流管路内多余的水通过进水口进入容纳腔内，由于容气腔通过通气孔与外界大气连通，水进入容水腔内后弹性隔膜舒张，容水腔的容积变大而容气腔的容积变小，进而使得容纳腔内能够容纳更多体积的水，提高了膨胀水箱对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱的体积。当水温降低而使得水压检测元件检测到回流管路内的水压下降至小于或等于第二预设水压值时，使得水泵开始工作，结合弹性隔膜的收缩作用，从而使得容水腔内的水通过出水口重新回流至回流管路内以进行补水，进而使得回流管路内的水压稳定在第一预设水压值与第二预设水压值之间。

在其中一个实施例中，所述稳压装置还包括单向阀，所述单向阀设置于所述水泵与所述回流管路之间，所述单向阀用于限制所述回流管路的水回流至所述水泵。

在其中一个实施例中，所述稳压装置还包括第一连通管路，所述第一连通管路用于连通所述回流管路与所述进水口，所述第一阀体设置于所述第一连通管路上。

在其中一个实施例中，所述稳压装置还包括第二连通管路，所述第二连通管路用于连通所述回流管路与所述出水口，所述水泵设置于所述第二连通管路上。

在其中一个实施例中，所述稳压装置还包括控制器，所述控制器与所述水泵及所述水压检测元件均电性连接。

上述第三个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种采暖设备，包括回流管路及以上任意一项所述的稳压装置，所述回流管路与所述稳压装置连通。

本发明所述的采暖设备，与背景技术相比所产生的有益效果：利用稳压装置能够为回流管路内的水压进行平稳。并且，稳压装置的膨胀水箱的内部空间的利用率高，能够缩小整个采暖设备的占用空间。

上述第四个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种稳压方法，包括如下步骤：

当回流管路内的水压大于或等于第一预设水压值时，第一阀体导通，使水通过进水口进入容水腔内并使得容气腔内的气体通过通气孔排出；

当回流管路内的水压小于或等于第二预设水压值时，水泵开启，使容水腔内的水通过出水口回流至回流管路内；其中，所述第二预设水压值小于所述第一预设水压值。

本发明所述的稳压方法，与背景技术相比所产生的有益效果：(1)、提高了膨胀水箱对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱的体积；(2)、使得回流管路内的水压能够稳定在第一预设水压值与第二预设水压值之间；(3)、膨胀水箱使用时不需引入氮气罐等生产设备，降低了使用成本。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例的采暖设备的结构示意图；

图2为图1的采暖设备的膨胀水箱的结构示意图；

图3为图2的膨胀水箱未储水时的结构示意图；

图4为图2的膨胀水箱储水时的结构示意图；

图5为一个实施例的稳压方法的流程图。

附图标记：

10、采暖设备；100、稳压装置；110、膨胀水箱；111、水箱本体；1111、进水口；1112、出水口；1113、通气孔；1114、容水腔；1115、容气腔；1116、第一箱体；1117、第二箱体；1118、第一侧壁；112、弹性隔膜，120、第一阀体；130、水泵；140、水压检测元件；150、单向阀；160、第一连通管路；170、第二连通管路；200、回流管路。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是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小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在一个实施例中，请参考图1，提供了一种采暖设备10，包括回流管路200及稳压装置100，其中，回流管路200与稳压装置100连通。如此，利用稳压装置100能够为回流管路200内的水压进行平稳。并且，稳压装置100的膨胀水箱的内部空间的利用率高，能够缩小整个采暖设备10的占用空间。

需要进行说明的是，上述实施例的采暖设备10，可以是燃气采暖热水炉，也可以是其他能够应用到稳压装置100的采暖系统。

当采暖设备10为燃气采暖热水炉时，还包括主换热器、采暖水供水管路等元件，由于其不属于改进之处，可以是现有的任意一种能够实现相应功能的元件，在此不再赘述。

在一个实施例中，请参考图1，提供了一种稳压装置100，包括膨胀水箱110、第一阀体120、水泵130及水压检测元件140。如此，利用膨胀水箱110、第一阀体120、水泵130及水压检测元件140之间的配合，能够对回流管路200内的水压进行平稳。

在一个实施例中，请参考图1至图4，提供了一种膨胀水箱110，包括水箱本体111及弹性隔膜112。其中，水箱本体111设有容纳腔(未标注)、进水口1111、出水口1112及通气孔1113。弹性隔膜112设置于容纳腔内并将容纳腔分隔为容水腔1114及容气腔1115。并且，进水口1111及出水口1112均与容水腔1114对应连通，通气孔1113与容气腔1115对应连通。

上述实施例的膨胀水箱110，当水温升高而导致水压升高时，回流管路200中的水通过进水口1111进入容水腔1114内，由于容气腔1115通过通气孔1113与外界大气连通，水进入容水腔1114内后弹性隔膜112舒张，容水腔1114的容积变大而容气腔1115的容积变小，进而使得容纳腔内能够容纳更多体积的水，提高了膨胀水箱110对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱110的体积。当水温降低而使得水压下降时，弹性隔膜112收缩，从而使得容水腔1114内的水通过出水口1112重新回流至回流管路200内以进行补水。

传统的膨胀水箱110中，容水腔1114通过一个进出水口1112与回流管路200连通，容气腔1115为封闭的腔体并充满氮气等填充气体，当水压升高而水通过进出水口1112进入容水腔1114内时，水进入容水腔1114内后弹性隔膜112舒张，容水腔1114的容积变大时，容气腔1115内的氮气等填充气体被压缩，当氮气等填充气体被压缩到一定程度后则无法进行压缩，导致容水腔1114的容积无法继续变大，从而使得容水腔1114的储水能力有限，导致传统的膨胀水箱110对内部空间的利用率较低，为了容纳较多的水，传统的膨胀水箱110的设计尺寸较大。上述实施例的膨胀水箱110，弹性隔膜112舒张，容水腔1114的容积变大而容气腔1115的容积变小时，容气腔1115内的气体通过通气孔1113排出至外界大气，从而使得容水腔1114的容积能够持续变大而容纳更多的水，提高了膨胀水箱110对内部空间的利用率(对内部空间的利用率可达99％)，容纳相同体积的水时，水箱本体111的体积更小，占用的空间更小，也节省了加工成本和运输成本。并且，相比传统的膨胀水箱110需要在容气腔1115内填充氮气等填充气体的形式而言，上述实施例的膨胀水箱110使用时不需引入氮气罐等生产设备，降低了使用成本。

其中，弹性隔膜112可以是橡胶皮囊或硅胶皮囊等具有弹性元件。利用弹性隔膜112能够将容水腔1114和容气腔1115分隔开来，并使得容水腔1114的容积能够适应水压的变化而相应发生变化。

其中，水箱本体111可以是方形、扁圆形、柱形或球形等适于使用的形状。

可选地，请参考图3及图4，水箱本体111包括第一箱体1116及第二箱体1117。第一箱体1116与第二箱体1117采用铆接、螺接、卡接等方式相互连接，从而使得第一箱体1116和第二箱体1117围设成容纳腔。将弹性隔膜112采用铆接、螺接、卡接或压接等方式设置于第一箱体1116与第二箱体1117之间，从而利用弹性隔膜112将容纳腔分隔为单独的容水腔1114和容气腔1115。其中，第一箱体1116设有进水口1111及出水口1112，第二箱体1117设有通气孔1113。如此，回流管路200内的水压升高时，通过第一箱体1116的进水口1111进入容水腔1114内，利用弹性隔膜112的舒张，从而使得容水腔1114的容积变大而容气腔1115的容积变小，直至多余出来的水被完全存储至容水腔1114内。回流管路200内的水压降低时，弹性隔膜112收缩，从而使得容水腔1114内的水通过出水口1112重新回流至回流管路200内以进行补水。并且，将水箱本体111拆分为第一箱体1116和第二箱体1117，也便于弹性隔膜112在容纳腔内的安装固定，降低了安装难度。

优选地，请参考图4，弹性隔膜112能够与容气腔1115的第一侧壁1118相贴合，且通气孔1113设置于第一侧壁1118上。其中，第一侧壁1118远离容水腔1114设置。如此，弹性隔膜112贴合第一侧壁1118时，容气腔1115内的气体完全排出至外界大气，容水腔1114的容积最大，容水腔1114的容积近似等于容纳腔的容积，使得膨胀水箱110对内部空间的利用率接近100％，容纳相同体积的水时，可以将水箱本体111的尺寸设计的更小。

在一个实施例中，请参考图1，第一阀体120的出水端与进水口1111连通，第一阀体120的出水端与回流管路200连通。水泵130的进水端与出水口1112连通，水泵130的出水端与回流管路200连通。水压检测元件140用于对回流管路200内的水压进行检测，且水压检测元件140与水泵130电性连接。

如此，当水温升高而使得回流管路200内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，第一阀体120导通，从而使得回流管路200内多余的水通过进水口1111进入容纳腔内，由于容气腔1115通过通气孔1113与外界大气连通，水进入容水腔1114内后弹性隔膜112舒张，容水腔1114的容积变大而容气腔1115的容积变小，进而使得容纳腔内能够容纳更多体积的水，提高了膨胀水箱110对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱110的体积。当水温降低而使得水压检测元件140检测到回流管路200内的水压下降至小于或等于第二预设水压值时，使得水泵130开始工作，结合弹性隔膜112的收缩作用，从而使得容水腔1114内的水通过出水口1112重新回流至回流管路200内以进行补水，进而使得回流管路200内的水压稳定在第一预设水压值与第二预设水压值之间。

其中，当回流管路200内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，第一阀体120可以自动导通，例如，第一阀体120可以是旁通阀，旁通阀的预设导通水压值等于第一预设水压值，当回流管路200内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，旁通阀自动导通；也可以是第一阀体120在外界的控制下被动导通，例如，第一阀体120可以是电磁阀，当检测元件检测到回流管路200内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，控制电磁阀开启而导通。

其中，第二预设水压值小于第一预设水压值，并且，第一预设水压值的大小、第二预设水压值的大小、以及第二预设水压值与第一预设水压值之间的差值可以根据实际使用情况进行灵活的设计或调节。

其中，当水压检测元件140检测到回流管路200内的水压大于第二预设水压值时，水泵130停止工作。

其中，水泵130可以是现有的任意一种能够进行水的泵送的元件。

其中，水压检测元件140可以是水压传感器、测压探头或其他现有的任意的能够对回流管路200内的水压进行检测的元件。水压检测元件140可以采取插接、卡接等方式固设在回流管路200内。

进一步地，请参考图1，稳压装置100还包括单向阀150。单向阀150设置于水泵130与回流管路200之间。如此，利用单向阀150避免回流管路200内的水回流至水泵130，进而避免回流管路200内的水回流至容水腔1114，使得进水口1111处的进水及出水口1112处的出水互补干涉。单向阀150的预设导通压力可以根据实际情况进行灵活的设计或调节，只需能够避免回流管路200内的水回流至容水腔1114内即可。

可选地，请参考图1，稳压装置100还包括第一连通管路160。第一连通管路160用于连通回流管路200与进水口1111。如此，利用第一连通管路160将容水腔1114与回流管路200连通。第一阀体120设置于第一连通管路160上。如此，当回流管路200内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，第一阀体120导通，回流管路200中的水通过第一连通管路160进入容水腔1114内。其中，第一阀体120可以设置在第一连通管路160内，利用第一阀体120控制第一连通管路160的导通与截止。

可选地，请参考图1，稳压装置100还包括第二连通管路170。第二连通管路170用于连通回流管路200与出水口1112。如此，利用第二连通管路170将容水腔1114与回流管路200连通。水泵130设置于第二连通管路170上。如此，当回流管路200内的水压下降至小于或等于第二预设水压值时，水泵130启动工作，从而将容水腔1114内的水通过第二连通管路170泵送至回流管路200内。

进一步地，第二连通管路170相比第一连通管路160与回流管路200的下游连通。如此，水压上升至大于或等于第一预设水压值时，利用第一连通管路160从上游将回流管路200多余的水导入容水腔1114内；水压下降至小于或等于第二预设水压值时，利用第二连通管路170将容水腔1114内的水导入回流管路200的下游；从而使得第一连通管路160和第二连通管路170的流通不会产生干涉。其中，单向阀150可以设置在第二连通管路170上。

在一个实施例中，稳压装置100还包括控制器(未图示)，控制器与水泵130及水压检测元件140均电性连接。如此，当水压检测元件140检测到回流管路200内的水压下降至小于或等于第二预设水压值时，水压检测元件140将相应的检测结果传输至控制器，由控制器发送相应的启动指令至水泵130而使得水泵130启动工作，从而将容水腔1114内的水泵130送至回流管路200内进行补水。其中，控制器可以是单片机、PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)或其他具有控制功能的元件。电性连接的方式可以是数据线连接等有线连接方式，也可以是采用蓝牙传输等无线连接方式。

当然，在其他实施例中，还可以是控制器与第一阀体120电性连接，利用控制器控制第一阀体120的导通或截止。结合控制器与水泵130及水压检测元件140的电性连接，从而使得回流管路200的稳压调节属于闭环控制，控制精度高。

在一个实施例中，请参考图5，还提供了一种稳压方法，包括以下步骤：

当回流管路200内的水压大于或等于第一预设水压值时，第一阀体120导通，使水通过进水口1111进入容水腔1114内并使得容气腔1115内的气体通过通气孔1113排出；

当回流管路200内的水压小于或等于第二预设水压值时，水泵130开启，使容水腔1114内的水通过出水口1112回流至回流管路200内；其中，第二预设水压值小于第一预设水压值。

具体地，请参考图5，当回流管路200内的水温升高而使得回流管路200内的水压上升至大于或等于第一预设水压值时，第一阀体120导通，从而利用第一连通管路160使得回流管路200内多余的水通过进水口1111进入容纳腔内，由于容气腔1115通过通气孔1113与外界大气连通，水进入容水腔1114内后弹性隔膜112舒张，容水腔1114的容积变大而容气腔1115的容积变小，进而使得容纳腔内能够容纳更多体积的水，提高了膨胀水箱110对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱110的体积。当回流管路200内的水温降低而使得水压检测元件140检测到回流管路200内的水压下降至小于或等于第二预设水压值时，控制器使得水泵130开始工作，结合弹性隔膜112的收缩作用，从而使得容水腔1114内的水通过出水口1112重新回流至回流管路200内以进行补水，进而使得回流管路200内的水压稳定在第一预设水压值与第二预设水压值之间。

上述实施例的稳压方法，至少具有如下优点：(1)、提高了膨胀水箱110对内部空间的利用率，容纳相同体积的水时，能够缩小膨胀水箱110的体积；(2)、使得回流管路200内的水压能够稳定在第一预设水压值与第二预设水压值之间；(3)、膨胀水箱110使用时不需引入氮气罐等生产设备，降低了使用成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。