本實用新型涉及熱水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱水機組及其排水結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

通常，熱水器的排水管的原材料一般采用鋼管、鋁板、銅材及鋁箔板等金屬材料。對于金屬材料的排水道而言，其抗變形能力差。當環(huán)境溫度低于0℃時，排水管道中的水凝固成冰，體積發(fā)生膨脹，對排水管的內(nèi)壁造成一定的壓力。當壓力達到排水管的金屬材料的抗拉強度時，金屬材料發(fā)生破壞，排水管產(chǎn)生凍裂，進而導致產(chǎn)品失效，產(chǎn)品售后故障率高，售后維修成本高。

目前，解決排水管凍裂主要采用兩種方式，一種方式為熱水器的排水管上加伴熱帶防凍技術(shù)，但因其耗電量高、生產(chǎn)裝配操作困難，不能廣泛使用；另一方式為排水管內(nèi)壁增加高彈性材料，雖能改善排水管凍裂效果，但不能從根本上防止排水管中的水結(jié)冰，冬季凍裂問題仍然存在。上述兩種方式均存在排水管中的水結(jié)冰的現(xiàn)象，影響排水性能，進而影響使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對目前在低溫工況下的排水管的水結(jié)冰的問題，提供一種能夠保證在低溫工況下的排水管道中的水不結(jié)冰、進而避免排水管道凍裂的排水結(jié)構(gòu)，同時還提供了一種含有上述排水結(jié)構(gòu)的熱水機組。

上述目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種排水結(jié)構(gòu)，包括：

排水管道，用于排水；及

蓄熱組件，圍設(shè)于所述排水管道的周側(cè)；

其中，所述蓄熱組件包括金屬容器及置于所述金屬容器中的蓄熱材料；所述金屬容器套設(shè)于所述排水管道上；

所述蓄熱材料能夠儲熱及放熱，所述蓄熱材料放熱能夠加熱所述排水管道，使所述排水管道中的水高于0℃。

在其中一個實施例中，所述金屬容器呈柱形結(jié)構(gòu)設(shè)置；

所述金屬容器包括外壁、內(nèi)壁以及兩個端蓋，所述內(nèi)壁位于所述外壁的內(nèi)側(cè)，所述外壁與所述內(nèi)壁圍設(shè)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)；

兩個所述端蓋分別位于所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的兩端，兩個所述端蓋、所述內(nèi)壁及所述外壁共同圍成密封腔室，所述蓄熱材料位于所述密封腔室中；

所述排水管道穿設(shè)所述內(nèi)壁圍設(shè)成的通孔。

在其中一個實施例中，所述金屬容器的內(nèi)壁與所述排水管道的外表面相貼合；

且所述內(nèi)壁的軸線與所述排水管道的軸線共線；

所述外壁與所述內(nèi)壁的軸線共線。

在其中一個實施例中，所述金屬容器沿軸線方向的長度為所述排水管道沿軸線方向的長度的0.7倍～1倍；

所述外壁的厚度的范圍為0.5mm～5mm；

所述內(nèi)壁的厚度的范圍為0.5mm～5mm。

在其中一個實施例中，所述蓄熱組件還包括加熱管路，所述加熱管路圍設(shè)于所述金屬容器的外側(cè)；

所述加熱管路能夠?qū)λ鲂顭岵牧线M行蓄熱。

在其中一個實施例中，所述加熱管路呈螺旋狀圍設(shè)于所述金屬容器的外側(cè)。

在其中一個實施例中，所述蓄熱組件還包括兩個毛細管，所述加熱管路具有進液端及出液端；

兩個所述毛細管分別設(shè)置于所述進液端及所述出液端上；

所述進液端的所述毛細管能夠?qū)崴畽C組的排氣管中的冷媒引入所述加熱管路中；

所述出液端的所述毛細管能夠?qū)⒓訜嵬晁鲂顭岵牧系乃隼涿揭厮雠艢夤堋?/p>

在其中一個實施例中，所述蓄熱組件還包括傳感器，所述傳感器設(shè)置于所 述金屬容器中；

所述傳感器能夠檢測所述蓄熱材料的蓄熱量。

在其中一個實施例中，所述蓄熱組件還包括截止閥，所述截止閥設(shè)置于所述進液端的所述毛細管上；

所述截止閥與所述傳感器電連接，所述傳感器能夠控制所述截止閥關(guān)閉所述毛細管。

在其中一個實施例中，所述蓄熱材料為相變材料；

所述相變材料由固態(tài)變成液態(tài)，所述蓄熱材料儲熱；

所述相變材料由液態(tài)變成固態(tài)，所述蓄熱材料放熱。

在其中一個實施例中，所述蓄熱材料的比熱容的范圍為1.8J/g*k～2.5J/g*k；

所述蓄熱材料的導熱系數(shù)的范圍為3W/m*℃～5W/m*℃。

還涉及一種熱水機組，包括如上述任一技術(shù)特征所述的排水結(jié)構(gòu)。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的排水結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理，在排水管道的外側(cè)增加蓄熱組件，蓄熱組件中的蓄熱材料能夠儲熱及放熱。當排水管道中的水高于0℃時，蓄熱材料不放熱；當排水管道中的水低于0℃時，蓄熱材料放熱，蓄熱材料釋放出來的熱量通過金屬容器傳遞給排水管道，繼而加熱排水管道中的水，保證排水管道中的水的溫度高于0℃而不至于結(jié)冰，有效的預(yù)防了排水管道中的水在低溫工況下結(jié)冰的現(xiàn)象，進而避免排水管道發(fā)生凍裂的現(xiàn)象。本實用新型的排水管道能夠利用蓄熱材料的發(fā)熱對低于0℃的排水管道中的水進行加熱，對排水管道起到較好的防凍作用。本實用新型的排水管道的結(jié)構(gòu)簡單，而且不會造成資源的浪費，有效的防止排水管道中的水結(jié)冰。

本實用新型還提供了包含上述排水結(jié)構(gòu)的熱水機組，熱水機組通過排水結(jié)構(gòu)避免排水管道中的水結(jié)冰，保證了管道系統(tǒng)的安全，提高了熱水機組的使用壽命，減少售后問題，大大提升熱水機組的可靠性，便于使用。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的排水結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖2為圖1所示的排水結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3為圖1所示的排水結(jié)構(gòu)的主視圖；

圖4為圖1所示的排水結(jié)構(gòu)與熱泵機組的排氣管連接的示意圖；

圖5為圖1所示的排水結(jié)構(gòu)中蓄熱組件剖開的立體圖；

圖6為圖1所示的排水結(jié)構(gòu)中金屬容器剖開的立體圖；

其中：

100-排水結(jié)構(gòu)；

110-排水管道；

111-排水閥；

120-蓄熱組件；

121-金屬容器；

1211-外壁；1212-內(nèi)壁；1213-端蓋；

122-加熱管路；

1221-進液端；1222-出液端；

123-毛細管；

200-排氣管。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的熱水機組及其排水結(jié)構(gòu)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

參見圖1至圖6，本實用新型提供了一種排水結(jié)構(gòu)100，該排水結(jié)構(gòu)100用于熱水機組中。當然，也可以用于其他需要排水的電器設(shè)備中。本實用新型的排水結(jié)構(gòu)100能夠解決目前排水管道110中的水結(jié)冰的問題，保證在低溫工況下排水管道110中的水不結(jié)冰，有效的預(yù)防排水管道110在低溫工況下發(fā)生凍裂的現(xiàn)象，保證熱水機組的管路系統(tǒng)的安全，提高熱水機組的使用壽命，提升熱水機組的可靠性。

在本實用新型中，排水結(jié)構(gòu)100包括排水管道110及蓄熱組件120。蓄熱組件120圍設(shè)于排水管道110的周側(cè)。排水管道110用于排水。蓄熱組件120能夠儲熱與放熱。當本實用新型的排水結(jié)構(gòu)100處于低溫工況下，即排水管道110中的水的溫度低于0℃時，蓄熱組件120能夠釋放熱量，該熱量能夠加熱排水管道110進而加熱排水管道110中的水，使得排水管道110中的水的溫度高于0℃而不至于結(jié)冰，能夠有效的防止排水管道110發(fā)生凍裂。排水管道110上設(shè)置有排水閥111，通過排水閥111控制排水管道110排水。

其中，蓄熱組件120包括金屬容器121及置于金屬容器121中的蓄熱材料；金屬容器121套設(shè)于排水管道110上。并且，在本實用新型中，排水管道110的兩端凸出于金屬容器121的端部。蓄熱材料能夠儲熱及放熱，蓄熱材料放熱能夠加熱排水管道110，使排水管道110中的水的溫度高于0℃。

蓄熱材料能夠儲熱與放熱。也就是說，蓄熱材料既能夠存儲熱量也能夠釋放熱量。當蓄熱材料中的熱量釋放完畢后，蓄熱材料能夠吸附熱量為下一次放熱做準備。由此可知，蓄熱材料能夠反復使用，降低排水結(jié)構(gòu)100的成本，便于使用。

蓄熱材料置于金屬容器121中，蓄熱材料放熱時能夠?qū)崃績蓚鬟f給金屬容器121，金屬容器121再將熱量傳遞給排水管道110，使得排水管道110能夠加熱其內(nèi)的水，使得排水管道110中的水的溫度高于0℃，保證排水管道110中的水不結(jié)冰，有效的防止排水管道110在低溫工況凍裂，提高熱水機組的使用性能。

目前，解決排水管凍裂主要采用兩種方式，一種方式為熱水器的排水管上加伴熱帶防凍技術(shù)，但因其耗電量高、生產(chǎn)裝配操作困難，不能廣泛使用；另一方式為排水管內(nèi)壁1212增加高彈性材料，雖能改善排水管凍裂效果，但不能從根本上防止排水管中的水結(jié)冰，冬季凍裂問題仍然存在。上述兩種方式均存在排水管中的水結(jié)冰的現(xiàn)象，影響排水性能，進而影響使用。本實用新型的排水結(jié)構(gòu)100在排水管道110的外側(cè)增加蓄熱組件120，蓄熱組件120中的蓄熱材料能夠儲熱及放熱。當排水管道110中的水高于0℃時，蓄熱材料不放熱；當排水管道110中的水低于0℃時，蓄熱材料放熱，蓄熱材料釋放出來的熱量通過金 屬容器121傳遞給排水管道110，繼而加熱排水管道110中的水，保證排水管道110中的水的溫度高于0℃而不至于結(jié)冰，有效的預(yù)防了排水管道110中的水在低溫工況下結(jié)冰的現(xiàn)象，進而避免排水管道110發(fā)生凍裂的現(xiàn)象。本實用新型的排水管道110能夠利用蓄熱材料的發(fā)熱對低于0℃的排水管道110中的水進行加熱，對排水管道110起到較好的防凍作用。本實用新型的排水管道110的結(jié)構(gòu)簡單，而且不會造成資源的浪費，有效的防止排水管道110中的水結(jié)冰，保證了熱水機組的管道系統(tǒng)的安全，提高了熱水機組的使用壽命，減少售后問題，大大提升熱水機組的可靠性，便于使用。

作為一種可實施方式，金屬容器121呈柱形結(jié)構(gòu)設(shè)置。原則上，金屬容器121的形狀不受限制，只要金屬容器121能夠套設(shè)于排水管道110的外側(cè)即可。在本實用新型中，為了降低生成成本金屬容器121呈柱形結(jié)構(gòu)設(shè)置，并且還便于其他零部件的安裝。在本實施例中，金屬容器121的形狀呈圓柱形設(shè)置。

金屬容器121包括外壁1211、內(nèi)壁1212以及兩個端蓋1213，內(nèi)壁1212位于外壁1211的內(nèi)側(cè)，外壁1211與內(nèi)壁1212圍設(shè)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。兩個端蓋1213分別位于環(huán)狀結(jié)構(gòu)的兩端，兩個端蓋1213、內(nèi)壁1212及外壁1211共同圍成密封腔室，蓄熱材料位于密封腔室中。排水管道110穿設(shè)內(nèi)壁1212圍設(shè)成的通孔。

進一步地，金屬容器121的內(nèi)壁1212與排水管道110的外表面相貼合。這樣能夠便于蓄熱材料釋放熱量的傳遞，減少傳遞過程中的熱量損壞，避免因金屬容器121的內(nèi)壁1212與排水管道110的外壁1211之間存在的間隙導致熱量流失，提高熱量的利用率，保證蓄熱材料釋放的熱量能夠充分對排水管道110中的水進行加熱，保證排水管道110中的水的溫度高于0℃，進而避免排水管道110中的水結(jié)冰，避免排水管道110被凍裂。

內(nèi)壁1212的軸線與排水管道110的軸線共線，外壁1211與內(nèi)壁1212的軸線共線。這樣能夠便于金屬容器121的生產(chǎn)加工，同時，還便于金屬容器121與排水管道110的裝配，保證金屬容器121的內(nèi)壁1212與排水管道110的外壁1211相貼合，保證熱量能夠充分利用，降低熱量損耗。在本實施例中，金屬容器121為截面形狀為同心圓形狀的管道，金屬容器121的內(nèi)壁1212與排水管道110的外表面相貼合。

再進一步地，金屬容器121沿軸線方向的長度為排水管道110沿軸線方向的長度的0.7倍～1倍。也就是說，金屬容器121可以是部分包裹排水管道110，也可以完全包裹排水管道110。上述兩種方式都能夠保證排水管道110中的水不結(jié)冰，進而避免排水管道110被凍裂。并且，外壁1211的厚度的范圍為0.5mm～5mm，內(nèi)壁1212的厚度的范圍為0.5mm～5mm。這樣能夠便于熱量的傳遞，減少熱量損耗，同時還能夠保證熱量傳遞的效率。

作為一種可實施方式，蓄熱組件120還包括加熱管路122，加熱管路122圍設(shè)于金屬容器121的外側(cè)。加熱管路122能夠?qū)π顭岵牧线M行蓄熱。蓄熱材料釋放熱量后，可以通過加熱管路122對蓄熱材料進行蓄熱，方便快捷。加熱管路122圍設(shè)于金屬容器121的外側(cè)。也就是說，加熱管路122的外表面與金屬容器121的內(nèi)表面相貼合，這樣能夠便于加熱管路122中的熱量被蓄熱材料吸收，保證蓄熱材料的蓄熱效果。

較佳地，在本實施例中，加熱管路122呈螺旋狀圍設(shè)于金屬容器121的外側(cè)。這樣能夠增加加熱管路122與金屬容器121的接觸面積，進而增加加熱管路122中的熱量的傳遞路徑，進而便于蓄熱材料蓄熱，提高蓄熱材料的儲熱效率。

進一步地，蓄熱組件120還包括兩個毛細管123，加熱管路122具有進液端1221及出液端1222。兩個毛細管123分別設(shè)置于進液端1221及出液端1222上。進液端1221的毛細管123能夠?qū)崴畽C組的排氣管200中的冷媒引入加熱管路122中。出液端1222的毛細管123能夠?qū)⒓訜嵬晷顭岵牧系睦涿揭嘏艢夤?00。

也就是說，加熱管路122用于加熱蓄熱材料的是排氣管200中的冷媒。熱水機組在運行時，熱水機組的排氣管200中的冷媒的溫度極高。冷媒通過毛細管123經(jīng)進液端1221進入到加熱管路122中，冷媒沿著加熱管路122流動，同時，冷媒的熱量能夠被蓄熱材料吸收，蓄熱材料實現(xiàn)儲熱。被蓄熱材料吸收后的冷媒再由出液端1222經(jīng)毛細管123回到排氣管200中。

本實用新型的排氣結(jié)構(gòu)的操作運行簡單，并通過加熱管路122利用高溫冷媒對蓄熱材料進行蓄熱，不會造成資源浪費，有效的預(yù)防排水管道110中的水結(jié)冰，進而避免排水管道110凍裂。熱水機組運行時，排氣管200中的高溫冷 媒進入到加熱管路122中后，蓄熱材料開始蓄熱，當蓄熱材料儲熱到一定程度后停止蓄熱動作。當排水管道110中的溫度第一0℃時，蓄熱材料開始放熱，釋放的熱量能夠加熱排水管道110中的水，使得排水管道110中的水的溫度高于0℃而不至于結(jié)冰。

當熱水機組運行時，排氣管200中的冷媒的溫度較高，冷媒經(jīng)過蓄熱組件120的毛細管123經(jīng)進液端1221引入加熱管路122。加熱管路122中的冷媒通過金屬容器121的外部傳遞熱量給蓄熱材料，蓄熱材料將熱能轉(zhuǎn)化為潛熱存儲于金屬容器121內(nèi)。除熱過程結(jié)束后，冷媒再由加熱管路122的出液端1222經(jīng)毛細管123引回排氣管200。這樣能夠?qū)峄萜盏睦涿降臒崃炕厥绽谩?/p>

再進一步地，蓄熱組件120還包括傳感器，傳感器設(shè)置于金屬容器121中。傳感器能夠檢測蓄熱材料的蓄熱量。也就是說，蓄熱材料儲熱到一定程度后停止蓄熱動作，該動作是由傳感器實現(xiàn)的。傳感器能夠檢測蓄熱材料的蓄熱量，避免造成熱能浪費。

更進一步地，蓄熱組件120還包括截止閥，截止閥設(shè)置于進液端1221的毛細管123上。截止閥與傳感器電連接，傳感器能夠控制截止閥關(guān)閉毛細管123。傳感器檢測到蓄熱材料儲熱到一定程度后，傳感器控制截止閥關(guān)閉進液端1221的毛細管123。截止閥關(guān)閉毛細管123后，排氣管200中的冷媒不能通過毛細管123經(jīng)進液端1221進入到加熱管路122中，進而避免過多的熱量浪費。

并且，還可以在加熱管路122的出液端1222的毛細管123上設(shè)置單向閥。單向閥能夠保證加熱管路122中的冷媒通過毛細管123經(jīng)單向閥引回排氣管200中，避免排氣管200中的冷媒通過出液端1222的毛細管123進入加熱管路122，避免加熱管路122中的冷媒流動混亂。

作為一種可實施方式，蓄熱材料為相變材料。相變材料由固態(tài)變成液態(tài)，蓄熱材料儲熱；相變材料由液態(tài)變成固態(tài)，蓄熱材料放熱。相變材料由固態(tài)變成液態(tài)，蓄熱材料能夠?qū)⒓訜峁苈?22中的冷媒的熱量轉(zhuǎn)化成潛熱并存儲于金屬容器121中的蓄熱材料中，直至蓄熱材料全部變成液態(tài)，蓄熱材料的儲熱過程結(jié)束。相變材料由液態(tài)變成固態(tài)時，蓄熱材料放熱以加熱排水管道110中的水，直至蓄熱材料全部變成固態(tài)，蓄熱材料的放熱過程結(jié)束。

進一步地，蓄熱材料的比熱容的范圍為1.8J/g*k～2.5J/g*k；蓄熱材料的導熱系數(shù)的范圍為3W/m*℃～5W/m*℃，優(yōu)選4W/m*℃。來考慮熱水機組斷電的不確定性，在比熱容及導熱系數(shù)范圍內(nèi)的蓄熱材料能夠保證持續(xù)放熱時間，避免排水管道110中的水結(jié)冰。在本實用新型中，要求蓄熱材料對排水管道110中的水持續(xù)加熱時間為至少六小時，并通過蓄熱材料的比熱容的范圍為1.8J/g*k～2.5J/g*k以及蓄熱材料的導熱系數(shù)4W/m*℃來保證。當熱水機組電源斷開，排水管道110中的水的溫度低于0℃時，蓄熱材料緩慢放出熱量，對排水管道110中的水進行加熱，確保水一直為液態(tài)。這樣能夠避免排水管被凍裂，保證了熱水機組的管路安全，提高了熱水機組的使用壽命，降低了熱水機組的售后問題，使得產(chǎn)品的可靠性大大提升。

本實用新型還提供了一種熱水機組，包括排氣管200及上述實施例中的排水結(jié)構(gòu)100。排氣管200通過毛細管123與排水結(jié)構(gòu)100的加熱管路122連通，實現(xiàn)排水結(jié)構(gòu)100的蓄熱組件120的蓄熱。本實用新型的熱水機組通過排水結(jié)構(gòu)100保證排水管道110中的水不結(jié)冰，繼而避免排水管道110凍結(jié)，保證了熱水機組的管路系統(tǒng)的安全，提高了熱水機組的使用壽命，降低了熱水機組的售后問題，使得產(chǎn)品的可靠性大大提升。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。