CN104566980A - 冷凝式燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷凝式燃气热水器，其包括燃烧器、第一换热器、第二换热器、风机、进水管、出水管和烟道，第一换热器和第二换热器中均设置有与进水管和出水管连通的水道，烟道设置在第一换热器和第二换热器之间，风机用于将第一换热器中的烟气通过烟道排至第二换热器中，烟气在第二换热器中换热后从第二换热器排出，冷凝式燃气热水器还包括雾化装置，雾化装置用于将水雾化或汽化并通过排雾管将水雾或水汽排至烟道中。本发明的冷凝式燃气热水器，通过雾化装置将水汽或水雾加入到烟道中的烟气中，增加了烟气中的水汽含量，使得富含水汽的烟气在第二换热器中进行换热时能够释放更多的潜热，提高了冷凝式燃气热水器的热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水器，具体涉及一种冷凝式燃气热水器。
背景技术
普通的燃气热水器工作的时候，会排放出大量的烟气，温度高达180℃，普通的热水器无法利用这部分热量，被白白地浪费掉，同时，在排放高达180℃高温烟气的过程中，热传递使机身明显发烫，用手触摸，无法在机身上停留。而冷凝式燃气热水器跟普通燃气热水器相比，多增加了一级冷凝换热器，通过吸收高温烟气而预热冷水，使得燃气热水器的具有更高的热效率。但是，高温烟气在冷凝换热器中释放的热量仍然有限，导致燃气热水器的热效率仍然不够高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种热效率高的冷凝式燃气热水器。
为了实现本发明的目的，本发明实施例提供一种冷凝式燃气热水器，其包括燃烧器、第一换热器、第二换热器、风机、进水管、出水管和烟道，所述第一换热器和第二换热器中均设置有与所述进水管和出水管连通的水道，所述烟道设置在所述第一换热器和第二换热器之间，所述燃烧器与所述第一换热器相邻，所述风机用于将所述第一换热器中的烟气通过所述烟道排至所述第二换热器中，所述烟气在所述第二换热器中换热后从第二换热器排出，所述冷凝式燃气热水器还包括雾化装置，所述雾化装置用于将水雾化或汽化并通过排雾管将水雾或水汽排至所述烟道中。
优选地，所述雾化装置通过引水管与所述进水管连通；
所述引水管上设置有引水控制阀；或
所述进水管上设置有三通阀，所述三通阀连通所述引水管与所述进水管且可同时打开所述进水管与引水管。
优选地，所述引水控制阀为从所述进水管到所述雾化装置单向导通的单向阀。
优选地，所述冷凝式燃气热水器还包括控制器，所述控制器与所述雾化装置及所述引水控制阀或三通阀电连接，用于根据所述雾化装置的功率控制所述引水控制阀或三通阀的开度。
优选地，所述雾化装置通过引水管与所述进水管连通，所述进水管的水流量为所述引水管的水流量的5至150倍。
优选地，所述冷凝式燃气热水器还包括与所述燃烧器连通的进气管以及设置于所述进气管上的进气阀，所述冷凝式燃气热水器还包括控制器，所述控制器与所述进气阀以及雾化装置电连接，用于根据所述进气阀的开度控制所述雾化装置的功率。
优选地，所述冷凝式燃气热水器还包括冷凝水管，所述冷凝水管连通所述第二换热器和所述雾化装置以将所述第二换热器中的冷凝水导入至所述雾化装置。
优选地，所述冷凝水管上设置有中和装置。
优选地，所述雾化装置包括储水盒以及设置在所述储水盒中的超声波雾化器，所述储水盒与所述排雾管连通。
优选地，所述储水盒底部还设有排水口以及控制所述排水口开或关的开关装置。
优选地，所述第二换热器和第一换热器依次串联在所述进水管与出水管之间；或所述第二换热器和第一换热器并联在所述进水管与出水管之间。
本发明的冷凝式燃气热水器，通过雾化装置将水汽或水雾加入到烟道中的烟气中，增加了烟气中的水汽含量，使得富含水汽的烟气在第二换热器中进行换热时能够释放更多的潜热，提高了冷凝式燃气热水器的热效率。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的冷凝式燃气热水器的结构示意图。
图2是本发明第二实施例提供的冷凝式燃气热水器的结构示意图。
图3是本发明第三实施例提供的冷凝式燃气热水器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1至图3，本发明实施例提供一种冷凝式燃气热水器，其包括燃烧器2、第一换热器3、第二换热器5、风机4、进水管7、出水管8和烟道6。
燃烧器2与第一换热器3相邻设置。在本实施例中，燃烧器2设置在第一换热器3的下方，燃烧器2所产生的高温烟气进入到第一换热器3中。烟道6设置在第一换热器3和第二换热器5之间，风机4用于将第一换热器3中的烟气通过烟道6排至第二换热器5中。第二换热器5与排烟管11连通，烟气在第二换热器5中换热后，第二换热器5中的烟气从排烟管11排出该冷凝式燃气热水器外。在一些实施例(例如图1的第一实施例和图3中的第三实施例)中，烟道6连通第一换热器3和第二换热器5，风机4设置在燃烧器2的下方，其向燃烧器2中鼓风，将烟气从第一换热器3中吹向第二换热器5。其中，在第一实施例中，第一换热器3的上方还设置有集烟罩24，烟道6的一端与集烟罩24连通，另一端与第二换热器5连通。在另一些实施例(例如图2的第二实施例)中，风机4设置在第一换热器3的上方，且风机4通过烟道6与第二换热器5连通，风机4从第一换热器3中抽吸烟气，并通过烟道6吹向第二换热器5。
第一换热器3和第二换热器5中均设置有与进水管7和出水管8连通的水道，水道中的水流与第一换热器3和第二换热器5中的烟气进行热交换，使水升温。在一些实施例(例如图1的第一实施例和图2的第二实施例)中，第二换热器5和第一换热器3依次串联在进水管7与出水管8之间，也即第二换热器5与进水管7连接，第一换热器3与出水管8连接，第一换热器3和第二换热器5中的水道通过连接水管12连接，冷水先在第二换热器5中进行预热，然后再流入至第一换热器3中进行第二次加热，最后从出水管8流出。在另一些实施例(例如图3的第三实施例)中，第二换热器5和第一换热器3并联在进水管7与出水管8之间，冷水分别进入至第一换热器3和第二换热器5中，在第一换热器3和第二换热器5中进行加热，然后再流入至出水管8中进行混合。在第一换热器3和第二换热器5的前端分别设置第一进水阀25和第二进水阀26，用于控制进入第一换热器3和第二换热器5的水流量的比例，使第一换热器3和第二换热器5加热后的水在出水管8中混合后具有合适的水温。
该冷凝式燃气热水器还包括雾化装置15，雾化装置15用于将水雾化或汽化并通过排雾管17将水雾或水汽排至烟道6中。具体地，在一优选实施例中，雾化装置15包括储水盒以及设置在储水盒中的超声波雾化器16，排雾管17的一端与储水盒连通，另一端与烟道6连通。在其他实施例中，雾化装置15可以包括储水盒以及设置在储水盒中的水蒸发器。超声波雾化器16将储水盒中的水进行雾化，由于烟道6在风机4的作用下会形成负压，因此储水盒中的水雾将沿排雾管17进入到烟道6中，与烟道6内的烟气混合，增加了烟气中的水汽含量，使得富含水汽的烟气在第二换热器5中进行换热时能够释放更多的潜热，提高了冷凝式燃气热水器的热效率。
如图2所示和图3所示，在一优选实施例中，雾化装置15通过引水管22与进水管7连通，引水管22上设置有引水控制阀23，用于控制引水管22的通断。当进水管7进水时，水同时从进水管7进入到引水管22中，并从引水管22进入到雾化装置15中，为雾化装置15提供水源。在一优选实施例中，引水控制阀23为从进水管7到雾化装置15单向导通的单向阀，也即水可以从进水管7通过引水管22进入到雾化装置15中，而雾化装置15中的水无法流入至进水管7中。如图1所示，在其他优选实施例中，雾化装置15通过引水管22与进水管7连通，进水管7上设置有三通阀14，三通阀14连通引水管22与进水管7。该三通阀14可以同时打开进水管7与引水管22，此时水可以从进水管7进入到第二换热器5中，并同时从引水管22进入到雾化装置15中。在进一步的优选实施例中，该三通阀14还可以关断进水管7或者打开进水管7并关断引水管22。
在一优选实施例中，冷凝式燃气热水器还包括控制器13，控制器13与雾化装置15及引水控制阀23或三通阀14电连接，用于根据雾化装置15的功率控制引水控制阀23或三通阀14的开度。由于雾化装置15的功率决定了水的雾化或汽化速度，因此根据雾化装置15的功率控制引水控制阀23或三通阀14的开度，可以防止雾化装置15内的水过量。
在一优选实施例中，雾化装置15通过引水管22与进水管7连通，进水管7的水流量为引水管22的水流量的5至150倍。在一些实施例中，进水管7与引水管22的水流量比例可以通过控制上述的引水控制阀23、三通阀14的开度来实现，在其他实施例中，进水管7与引水管22的水流量比例也可由进水管7和引水管22的截面积之比所确定，也即进水管7和引水管22的截面积之比为5至150。
在一优选实施例中，冷凝式燃气热水器还包括与燃烧器2连通的进气管9以及设置于进气管9上的进气阀10，进气阀10用于控制进气管9的通断以及气流量。优选地，进气阀10为气比例阀。冷凝式燃气热水器还包括控制器13，控制器13与进气阀10以及雾化装置15电连接，用于根据进气阀10的开度控制雾化装置15的功率，使雾化装置15所产生的水雾或水汽的量与燃烧器2所产生的烟气的量保持在一个合适的比例，从而使烟道6中的烟气中的水汽含量适宜。
在一优选实施例中，冷凝式燃气热水器还包括冷凝水管20，冷凝水管20连通第二换热器5和雾化装置15，以将第二换热器5中的冷凝水导入至雾化装置15中。具体来说，冷凝水管20的一端与第二换热器5的底端连通，另一端与雾化装置15的顶端连通。从烟道6进入到第二换热器5中的烟气，在第二换热器5中与第二换热器5中的换热水管进行换热，烟气中的水汽释放潜热后冷凝，形成冷凝水，冷凝水通过冷凝水管20流至雾化装置15中，再由雾化装置15雾化并进入到烟气中，如此循环，可以不必排放冷凝水。
在进一步的优选实施例中，冷凝水管上20设置有中和装置21。具体来说，中和装置21内可以盛装碱性中和剂，例如碳酸钙。由于冷凝水呈酸性，因此冷凝水经过中和装置21后得以中和，因此可以防止冷凝水将雾化装置15腐蚀，还可以防止雾化后的冷凝水将烟道腐蚀。
在进一步的优选实施例中，储水盒底部还设有排水口以及控制排水口开或关的开关装置19。当雾化装置15出现故障或者水满时，可以打开该开关装置19，将储水盒里的水排出。开关装置19具体可以为排水阀或者堵住排水口的胶塞。在另一优选实施例中，储水盒中还可以设置有与控制器18连接的水位传感器18，当储水盒内的水位达到预设高度时，水位传感器18发出信号给控制器18，控制器18控制报警装置报警，并同时控制引水控制阀23或三通阀14关断进水管7与引水管22之间的水路。
本发明的冷凝式燃气热水器，通过雾化装置将水汽或水雾加入到烟道中的烟气中，增加了烟气中的水汽含量，使得富含水汽的烟气在第二换热器中进行换热时能够释放更多的潜热，提高了冷凝式燃气热水器的热效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种冷凝式燃气热水器，其包括燃烧器、第一换热器、第二换热器、风机、进水管、出水管和烟道，所述第一换热器和第二换热器中均设置有与所述进水管和出水管连通的水道，所述烟道设置在所述第一换热器和第二换热器之间，所述燃烧器与所述第一换热器相邻，所述风机用于将所述第一换热器中的烟气通过所述烟道排至所述第二换热器中，所述烟气在所述第二换热器中换热后从第二换热器排出，其特征在于，所述冷凝式燃气热水器还包括雾化装置，所述雾化装置用于将水雾化或汽化并通过排雾管将水雾或水汽排至所述烟道中。
2.根据权利要求1所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述雾化装置通过引水管与所述进水管连通；
所述引水管上设置有引水控制阀；或
所述进水管上设置有三通阀，所述三通阀连通所述引水管与所述进水管且可同时打开所述进水管与引水管。
3.根据权利要求2所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述引水控制阀为从所述进水管到所述雾化装置单向导通的单向阀。
4.根据权利要求2所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述冷凝式燃气热水器还包括控制器，所述控制器与所述雾化装置及所述引水控制阀或三通阀电连接，用于根据所述雾化装置的功率控制所述引水控制阀或三通阀的开度。
5.根据权利要求1所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述雾化装置通过引水管与所述进水管连通，所述进水管的水流量为所述引水管的水流量的5至150倍。
6.根据权利要求1所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述冷凝式燃气热水器还包括与所述燃烧器连通的进气管以及设置于所述进气管上的进气阀，所述冷凝式燃气热水器还包括控制器，所述控制器与所述进气阀以及雾化装置电连接，用于根据所述进气阀的开度控制所述雾化装置的功率。
7.根据权利要求1至6任一项所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述冷凝式燃气热水器还包括冷凝水管，所述冷凝水管连通所述第二换热器和所述雾化装置以将所述第二换热器中的冷凝水导入至所述雾化装置。
8.根据权利要求7所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述冷凝水管上设置有中和装置。
9.根据权利要求1至8任一项所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述雾化装置包括储水盒以及设置在所述储水盒中的超声波雾化器，所述储水盒与所述排雾管连通。
10.根据权利要求9所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述储水盒底部还设有排水口以及控制所述排水口开或关的开关装置。
11.根据权利要求1至10任一项所述的冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述第二换热器和第一换热器依次串联在所述进水管与出水管之间；或所述第二换热器和第一换热器并联在所述进水管与出水管之间。
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