CN109631321A - 一种节能高效热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种节能高效热水器，包括燃气热水器和太阳能热水器，所述燃气热水器的一侧设有燃烧器，所述燃烧器远离所述燃气热水器的一端上安装有鼓风机，所述鼓风机的出风口与所述燃烧器的进风口连通，所述燃烧器的另一端通过燃烧室与所述燃气热水器的一端连接，所述燃气热水器的内部安装有水箱，将热交换管设置为S形盘管状结构，提高热交换管与水箱内的水的接触面积，设置导热片，提高水箱内冷水加热效率，加热效率高；将太阳能热水器与燃气热水器相连，在太阳能热水器中的温度不能达到用户的使用需求时，将太阳能热水器中的水引入燃气热水器中进行加热，只需加热温差部分，可减少燃气的损耗，极大的节约了能源。

Description

一种节能高效热水器
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，具体为一种节能高效热水器。
背景技术
商用和家用热水器在工业中是众所周知的。最常见的热水器有一个水箱和一系列浸入水中的热交换管。气体和/或油燃烧产生的热气体通过管道循环，从而加热管子并将热量传递给周围的水。这些热水器利用已知的热堆-热水向水箱顶部移动。在这种情况下，换热器位于水箱底部，在最冷的水中，以最大限度地冷凝。这种类型的设计需要一个高热水器水箱，需要空间，不允许多个加热器堆放。任何将热水与冷气混合或通过罐壁传导，都会提高水箱底部水的温度，减少凝结，从而降低效率。一般来说，燃烧(热气体)输送到水中的热能的效率与水和热气体之间的温差成正比。它进一步与热交换管的面积成正比-面积越大，效率就越高。例如，55度的水比95度的水从特定温度的气体中吸收更多的热量。当水变热时，更多的热量从热气体中排出到大气中。为减少废热量，设计了多级热水器，以增加换热管的长度，从而增加换热管的面积，为此，提出一种节能高效热水器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能高效热水器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能高效热水器，包括燃气热水器和太阳能热水器，所述燃气热水器的一侧设有燃烧器，所述燃烧器远离所述燃气热水器的一端上安装有鼓风机，所述鼓风机的出风口与所述燃烧器的进风口连通，所述燃烧器的另一端通过燃烧室与所述燃气热水器的一端连接，所述燃气热水器的内部安装有水箱，所述水箱的内部固定安装有两组相互平行的热交换管，且两组热交换管的相邻一端连通，所述燃烧室远离所述燃烧器的一端贯穿于所述燃气热水器的一端壁内部通过文丘里管与所述热交换管的进气口焊接，所述燃气热水器的顶部一侧安装有排烟管，所述热交换管的顶端出烟口处通过直形烟管与所述排烟管的底端内部连通，所述太阳能热水器的底部出水口处通过连接管贯穿于所述燃气热水器的顶端与所述水箱的内部连通；
所述燃气热水器的正面一侧顶部固定安装有冷水进水管，所述水箱的内部一侧设有冷水浸水管，所述冷水进水管的一端出水口贯穿于所述水箱的一端与所述冷水浸水管的进水口连接，所述燃气热水器的正面另一侧底部固定安装有热水出水管，所述水箱的内部另一侧设有热水浸水管，所述热水出水管的一端进水口贯穿于所述水箱的另一端与所述热水浸水管的出水口连接。
优选的，所述燃气热水器的正面中部镶嵌有按钮开关，所述连接管的内部安装有电磁阀，且电磁阀的输入端通过导线与所述按钮开关的输出端电性连接。
优选的，所述燃烧器的底部设有燃气输入管口，所述燃气输入管口的内部连接有燃气管，所述燃气管的末端焊接有连接法兰，且连接法兰的内部四周开设有若干组的螺纹孔。
优选的，所述排烟管的顶部通过支架焊接有挡板。
优选的，所述热交换管为S形盘管状结构，且两组热交换管的相互对应面上均安装有导热片，所述导热片的数量至少为二十组。
优选的，所述水箱的外部四周均安装有保温板。
优选的，所述热水浸水管的远离所述热水出水管的一端焊接有过滤网筒。
优选的，所述燃气热水器的远离所述燃烧器的一端固定安装有具有保温层的保温箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、将热交换管设置为S形盘管状结构，提高热交换管与水箱内的水的接触面积，设置导热片，提高水箱内冷水加热效率，加热效率高；
2、热水浸水管的远离热水出水管的一端焊接有过滤网筒，可以有效的过滤水箱中的水垢等杂质，提高热水的洁净俯，便于用户体验，提高舒适度；
3、将太阳能热水器与燃气热水器相连，在太阳能热水器中的温度不能达到用户的使用需求时，将太阳能热水器中的水引入燃气热水器中进行加热，只需加热温差部分，可减少燃气的损耗，极大的节约了能源。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例的燃气热水器内部结构图；
图3为本发明的一个实施例的图1中的A处放大图；
图4为本发明的一个实施例的热水浸水管和过滤网筒连接示意图；
图5为本发明的另一个实施例的换热管束结构示意图。
图中：1燃气热水器；2、鼓风机；3、燃烧器；4、燃烧室；5、冷水进水管；6、按钮开关；7、热水出水管；8、排烟管；9、挡板；10、连接管；11、太阳能热水器；12、保温箱；13、文丘里管；14、热交换管；15、导热片；16、水箱；17、冷水浸水管；18、热水浸水管；19、直形烟管；20、换热管束；21、固定管板；22、支撑管板；23、燃气输入管口；24、燃气管；25、连接法兰；26、过滤网筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一个实施例，如图1-4所示的一种节能高效热水器，包括燃气热水器1和太阳能热水器11，所述燃气热水器1的一侧设有燃烧器3，所述燃烧器3远离所述燃气热水器1的一端上安装有鼓风机2，所述鼓风机2的出风口与所述燃烧器3的进风口连通，所述燃烧器3的另一端通过燃烧室4与所述燃气热水器1的一端连接，所述燃气热水器1的内部安装有水箱16，所述水箱16的内部固定安装有两组相互平行的热交换管14，且两组热交换管14的相邻一端连通，所述燃烧室4远离所述燃烧器3的一端贯穿于所述燃气热水器1的一端壁内部通过文丘里管13与所述热交换管14的进气口焊接，所述燃气热水器1的顶部一侧安装有排烟管8，所述热交换管14的顶端出烟口处通过直形烟管19与所述排烟管8的底端内部连通，所述太阳能热水器11的底部出水口处通过连接管10贯穿于所述燃气热水器1的顶端与所述水箱16的内部连通；
所述燃气热水器1的正面一侧顶部固定安装有冷水进水管5，所述水箱16的内部一侧设有冷水浸水管17，所述冷水进水管5的一端出水口贯穿于所述水箱16的一端与所述冷水浸水管17的进水口连接，所述燃气热水器1的正面另一侧底部固定安装有热水出水管7，所述水箱16的内部另一侧设有热水浸水管18，所述热水出水管7的一端进水口贯穿于所述水箱16的另一端与所述热水浸水管18的出水口连接。
具体实施中，进一步的，一个常规的天然气，石油或天然气/燃油燃烧器3是热气体的来源。冷水进入冷水进水管5，热水从热水出水管7流出。废气通过通常与烟囱或其他通风口相连的排气排出，一个实施中采用排烟管8。由于在接触所述冷换热套时热气冷凝中的湿度，在一些实施例中提供了冷凝管。热气体通过热交换器，然后排出废气。
实施例2：
本发明提供了另一实施例，如图5所示的一种节能高效热水器，包括燃气热水器1和太阳能热水器11，所述水箱16的内部设有换热管束20，所述换热管束20的两端均连接有固定管板21，所述换热管束20与固定管板21胀接或焊接或胀焊结合或填料密封函连接，多个所述换热管排之间对应设置有清灰装置附图未画出，所述换热管束20中间设置有支撑管板22。
具体实施中，进一步的，支撑管板22所有与烟气接触表面涂覆以防腐涂层，涂层厚度为50μm～1000μm
具体实施中，进一步的，支撑管板22与水箱16以焊接或螺栓连接方式连接。
具体实施中，进一步的，固定管板21的内侧涂覆以防腐涂层。
具体实施中，进一步的，固定管板21的材质可以是碳钢板，且与烟气接触一侧涂覆以防腐涂层，也可以是耐温≥150℃的塑料板。
具体实施中，进一步的，固定管板21采用螺栓与固定框架连接，方便拆卸更换换热管排。
具体实施中，进一步的，换热管束20的基管为光管或者通过挤压成型的翅片管。
具体实施中，进一步的，涂覆涂层后的换热管束20，根据使用场合及涂层材料性质，通过常温固化或者100℃～200℃固化或者通过800℃～950℃进行烧结固化后成型。
具体实施中，进一步的，涂层厚度为50μm～1000μm。
本实施例的优点：回收烟气低温余热中的显热，在烟气露点温度区间应用时，还可以回收烟气中水蒸气的潜热，节能效果显著：由于换热管束20的复合涂层的耐酸碱腐蚀性强，某些方面耐蚀性要比玻璃强，抗酸露点腐蚀性能优异，不会受到酸露点腐蚀的影响，因此排烟温度可大大降低，可在排烟温度低于100℃甚至低于40℃场合长期运行，节能效果显著提高，能最大限度回收烟气余热，由于本换热器能够大大降低排烟温度，使工业炉烟气余热得到充分利用，因此可把工业炉热效率由现在的90％～91％提高至95％～100％以上，采用基管翅片一体的翅片管，翅片与基管间无传热热阻，运行周期长：复合管束可在框架内自由涨缩，减小热应力破坏，提高设备使用寿命，实现长周期运行；复合管涂层表面光滑，流体流动阻力小，从而流体压降小；传热表面上不易结垢，几乎不需要清洗。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且外接的主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
较佳地，所述燃气热水器1的正面中部镶嵌有按钮开关6，所述连接管10的内部安装有电磁阀，且电磁阀的输入端通过导线与所述按钮开关6的输出端电性连接。
通过采用上述技术方案，将太阳能热水器11与燃气热水器1相连，在太阳能热水器11中的温度不能达到用户的使用需求时，将太阳能热水器11中的水引入燃气热水器1中进行加热，只需加热温差部分，可减少燃气的损耗，极大的节约了能源。
较佳地，所述燃烧器3的底部设有燃气输入管口23，所述燃气输入管口23的内部连接有燃气管24，所述燃气管24的末端焊接有连接法兰25，且连接法兰25的内部四周开设有若干组的螺纹孔。
通过采用上述技术方案，燃气管24的末端焊接有连接法兰25，且连接法兰25的内部四周开设有若干组的螺纹孔，便于外部连接燃气管道。
较佳地，所述排烟管8的顶部通过支架焊接有挡板9。
通过采用上述技术方案，挡板9为降低燃烧产物的速度和压力，使燃烧燃料的产物通过排烟管8的出口端并“溢出”到热交换管14的内部。
较佳地，所述热交换管14为S形盘管状结构，且两组热交换管14的相互对应面上均安装有导热片15，所述导热片15的数量至少为二十组。
通过采用上述技术方案，热交换管14设置为S形盘管状结构，提高热交换管14与水箱16内的水的接触面积，设置导热片15，提高水箱16内冷水加热效率。
较佳地，所述水箱16的外部四周均安装有保温板。
通过采用上述技术方案，设置保温板，避免水箱16在搬运时出现晃动，提高水箱16的保温效果。
较佳地，所述热水浸水管18的远离所述热水出水管7的一端焊接有过滤网筒26。
通过采用上述技术方案，热水浸水管18的远离所述热水出水管7的一端焊接有过滤网筒26，可以有效的过滤水箱16中的水垢等杂质，提高热水的洁净俯，便于用户体验，提高舒适度。
较佳地，所述燃气热水器1的远离所述燃烧器3的一端固定安装有具有保温层的保温箱12。
通过采用上述技术方案，设置保温箱12，便于提高水箱16的保温效果。
工作原理：使用时，通过冷水进水管5连接外部自来水管，经过冷水浸水管17注入到水箱16的内部，通过连接法兰25快速连接到外部天然气管道，进而使得燃气管24通过紧箍与燃气输入管口23的内部连接，使得燃烧器3的内部通入管道，启动燃烧室4内部点火装置，启动鼓风机2向燃烧器3内部提供氧气，通过燃气燃烧效率，燃烧后的热气进入到热交换管14的内部，热交换管14设置为S形盘管状结构，提高热交换管14与水箱16内的水的接触面积，设置导热片15，提高水箱16内冷水加热效率，换热后的废气通过排烟管8排出，通过热水出水管7将热水输送出来，热水浸水管18的远离所述热水出水管7的一端焊接有过滤网筒26，可以有效的过滤水箱16中的水垢等杂质，提高热水的洁净俯，便于用户体验，提高舒适度，燃气热水器1的正面中部镶嵌有按钮开关6，连接管10的内部安装有电磁阀，将太阳能热水器11与燃气热水器1相连，在太阳能热水器11中的温度不能达到用户的使用需求时，将太阳能热水器11中的水引入燃气热水器1中进行加热，只需加热温差部分，可减少燃气的损耗，极大的节约了能源。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种节能高效热水器，包括燃气热水器(1)和太阳能热水器(11)，其特征在于：所述燃气热水器(1)的一侧设有燃烧器(3)，所述燃烧器(3)远离所述燃气热水器(1)的一端上安装有鼓风机(2)，所述鼓风机(2)的出风口与所述燃烧器(3)的进风口连通，所述燃烧器(3)的另一端通过燃烧室(4)与所述燃气热水器(1)的一端连接，所述燃气热水器(1)的内部安装有水箱(16)，所述水箱(16)的内部固定安装有两组相互平行的热交换管(14)，且两组热交换管(14)的相邻一端连通，所述燃烧室(4)远离所述燃烧器(3)的一端贯穿于所述燃气热水器(1)的一端壁内部通过文丘里管(13)与所述热交换管(14)的进气口焊接，所述燃气热水器(1)的顶部一侧安装有排烟管(8)，所述热交换管(14)的顶端出烟口处通过直形烟管(19)与所述排烟管(8)的底端内部连通，所述太阳能热水器(11)的底部出水口处通过连接管(10)贯穿于所述燃气热水器(1)的顶端与所述水箱(16)的内部连通；
所述燃气热水器(1)的正面一侧顶部固定安装有冷水进水管(5)，所述水箱(16)的内部一侧设有冷水浸水管(17)，所述冷水进水管(5)的一端出水口贯穿于所述水箱(16)的一端与所述冷水浸水管(17)的进水口连接，所述燃气热水器(1)的正面另一侧底部固定安装有热水出水管(7)，所述水箱(16)的内部另一侧设有热水浸水管(18)，所述热水出水管(7)的一端进水口贯穿于所述水箱(16)的另一端与所述热水浸水管(18)的出水口连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述燃气热水器(1)的正面中部镶嵌有按钮开关(6)，所述连接管(10)的内部安装有电磁阀，且电磁阀的输入端通过导线与所述按钮开关(6)的输出端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述燃烧器(3)的底部设有燃气输入管口(23)，所述燃气输入管口(23)的内部连接有燃气管(24)，所述燃气管(24)的末端焊接有连接法兰(25)，且连接法兰(25)的内部四周开设有若干组的螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述排烟管(8)的顶部通过支架焊接有挡板(9)。
5.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述热交换管(14)为S形盘管状结构，且两组热交换管(14)的相互对应面上均安装有导热片(15)，所述导热片(15)的数量至少为二十组。
6.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述水箱(16)的外部四周均安装有保温板。
7.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述热水浸水管(18)的远离所述热水出水管(7)的一端焊接有过滤网筒(26)。
8.根据权利要求1所述的一种节能高效热水器，其特征在于：所述燃气热水器(1)的远离所述燃烧器(3)的一端固定安装有具有保温层的保温箱(12)。
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