CN110608532A - 换热装置以及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了换热装置以及燃气热水器，其中，换热装置包括换热器、出水管、旁通管以及电磁阀，换热器上具有第一换热管道和第二换热管道，出水管的入口端与第二换热管道的出口端相连通，旁通管的出口端与出水管相连通，电磁阀上具有进水口、第一出水口和第二出水口，进水口与第一换热管道的出口端连通，第一出水口与第二换热管道的入口端相连通，第二出水口与旁通管的入口端相连通。电磁阀能够控制进水口与第二出水口之间的通断，进而控制水的流向，以使燃气热水器能够获得较低的最低出水温度，优化用户的淋浴体验；能够减小水与烟气的温差，避免产生冷凝水，延长燃烧器的使用寿命。

Description

换热装置以及燃气热水器

技术领域

本发明涉及水加热设备，特别涉及换热装置以及燃气热水器。

背景技术

现有的燃气热水器通常会存在夏天出水温度过高的问题，其原因主要是最小热负荷过大，进水温度过高，从而使得燃气热水器具有较高的最低出水温度。热负荷即燃料燃烧时在单位时间内所释放的热量。为解决此问题，现有技术中一般是采用减少最小热负荷的方式，其具体所采用的方案为减少参与燃烧工作的燃烧器的数量。

但如果参与燃烧工作的燃烧器数量过少，燃烧所产生热量较少，换热器内的水的温度较低，水与烟气的温差很大，当烟气遇到换热器的低温部位时就会析出冷凝水，冷凝水滴落到火焰和燃烧器上，影响到燃气的正常燃烧，增加了一氧化碳等有害成分的排放，同时缩短燃烧器寿命。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供换热装置，能够使得燃气热水器具有较低的最低出水温度，并避免产生冷凝水。

本发明还提出了具有上述换热装置的燃气热水器。

根据本发明的第一方面，提供换热装置，其包括

换热器，所述换热器上具有第一换热管道和第二换热管道；

出水管，所述出水管的入口端与所述第二换热管道的出口端相连通；

旁通管，所述旁通管的出口端与所述出水管相连通；

电磁阀，所述电磁阀上具有进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述第一换热管道的出口端连通，所述第一出水口与所述第二换热管道的入口端相连通，所述第二出水口与所述旁通管的入口端相连通，所述电磁阀能够控制所述进水口与所述第二出水口之间的通断。

上述方案至少具有以下技术效果：电磁阀能够控制水的流向，以使燃气热水器能够获得较低的最低出水温度，优化用户的淋浴体验；能够提高第二换热管道内的水温，避免温差过大而产生冷凝水，延长燃烧器的使用寿命，减少有害气体的排放。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述电磁阀上的所述进水口和所述第一出水口常通。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述第一换热管道的长度小于所述第二换热管道的长度。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述第二换热管道包括两条以上且依次连通的换热管节。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述旁通管的内腔直径小于所述第二换热管道的内腔直径。

根据本发明第一方面所述的换热装置，还包括中空的主壳体，所述换热器位于所述主壳体的顶部。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述主壳体的内腔包括燃烧腔以及位于所述燃烧腔上方的换热腔，所述换热器位于所述换热腔内。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述燃烧腔的宽度大于所述换热腔的宽度。

根据本发明第一方面所述的换热装置，所述换热腔的内侧壁与所述燃烧腔的内侧壁通过斜面或弧面相连接。

根据本发明的第二方面，提供燃气热水器，其包括如上所述的换热装置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明换热装置实施例的结构图；

图2为本发明换热装置实施例的结构简图；

图3为本发明换热装置实施例中的换热器的结构图；

图4为本发明换热装置实施例中的主壳体的剖视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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。

在本发明的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3，本发明实施例换热装置，其包括换热器10、出水管20、旁通管30、电磁阀40、主壳体50以及进水管60。换热器10上具有第一换热管道11和第二换热管道12，进水管60的出口端与第一换热管道11的入口端相连通，出水管20的入口端与第二换热管道12的出口端相连通，旁通管30的出口端与出水管20相连通。电磁阀40上具有进水口、第一出水口和第二出水口，进水口与第一换热管道11的出口端连通，第一出水口与第二换热管道12的入口端相连通，第二出水口与旁通管30的入口端相连通。经由进水口流入的水能够从第一出水口和第二出水口流出，电磁阀40能够控制进水口与第二出水口之间的通断。

燃气热水器上具有两个以上的燃烧器，燃气热水器的控制系统可以控制这些燃烧器同时燃烧工作，也可使得仅有一部分的燃烧器燃烧工作。当人们想要降低燃气热水器的出水温度时，可对燃气热水器进行操控，以减少参与燃烧工作的燃烧器的数量。

参照图2，电磁阀40上的进水口和第一出水口之间设置为常通，即燃气热水器在工作时始终有水流入第二换热管道12。燃气热水器的一种工作方式如下：当参与燃烧工作的燃烧器的数量不是最少时，电磁阀40将进水口与第二出水口之间截断，从第一换热管道11流出的水全部经由电磁阀40流入第二换热管道12，所有的水均可在第一换热管道11和第二换热管道12内吸热升温，从出水管20流出的水的温度较高。当参与燃烧工作的燃烧器的数量为最少且热负荷为最小时，可通过电磁阀40将进水口和第二出水口导通，从第一换热管道11流出的水一部分经由电磁阀40流入第二换热管道12，另一部分经由电磁阀40流入旁通管30，由于流经第二换热管道12的水量减少，流速会降低，换热时间会加长，水温升高，水与烟气的温差减小，从而减少冷凝水的产生；另一方面，由于水温升高，水与烟气的温差减小，最终从烟气中吸收的总热量会减少，使得从第二换热管道12流出的是中温水。从第二换热管道12流出的中温水和旁通管30流出的低温水在出水管20内混合，从而可使得燃气热水器的出水温度较低。为实现上述的工作过程，最小热负荷的判断可通过燃气热水器的控制系统提供给燃气比例阀的电流是否为最小可知，或在调气阀上加装位置开关，通过开关的通断信号可判断是否工作在最小热负荷状态。

通过上述的结构，能够使得燃气热水器具有较低的最低出水温度，优化用户在夏天的淋浴体验。同时，能够减小水与烟气的温差，避免产生冷凝水，延长燃烧器的使用寿命，减少有害气体的排放。此外，上述的结构也较为简单，易于生产。

由于热惯性的存在，燃气热水器在使用过程中普遍存在中途关水再开水时，由于换热器10内存在过热水，加之水的吸热升温需要时间，使得水温会先高后低再慢慢升高的现象，出水温度的波动幅度较大。再次开水后，燃气热水器会短时流出温度偏高的水。为此，将第一换热管道11的长度设计为小于第二换热管道12的长度，燃气热水器的一种具体工作方式如下：中途关水再开水前，第二换热管道12的后端存在过热水；再次开水后，水开始流动，电磁阀40控制进水口和第二出水口导通，燃烧器开始进行燃烧工作；由于第一换热管道11较短，其吸热较少而使其流出的水的温度较低，这些温水流入旁通管30，然后与第二换热管道12内流出的过热水进行混合，降低燃气热水器的出水温度；当第二换热管道12内的过热水排空后，电磁阀40将进水口和第二出水口之间截断。为实现上述的工作过程，可在第二换热管道12上设置流量传感器，并在燃气热水器的控制系统中设置时序控制电路，从而可准确控制电磁阀40的动作时间，确保在第二换热管道12内的过热水排空后电磁阀40能够及时动作。当然，亦可将流量传感器设置于出水管20或者进水管60上。

如上，由于从第一换热管道11中流出的水能够经由电磁阀40流动至旁通管30，温水与从第二换热管道12流出的过热水进行混合，能够降低燃气热水器的出水温度。

当然，电磁阀40的结构并不限于图2中所示，在实际应用时，电磁阀40还可采用其他类型的结构。

第二换热管道12包括两条以上依次连通的换热管节121。例如，参照图2和图3，第二换热管道12包括四条依次连通的换热管节121，以增加水在换热器10内的流动时间，亦可便于布置较长的第二换热管道12。

当然，第二换热管道12的换热管节121的数量还可设置为两个、三个或者五个以上。

旁通管30的内腔直径小于第二换热管道12的内腔直径，以免因旁通管30的阻力过小造成过少的水进入第二换热管道12内，造成第二换热管道12内的水温过高。

参照图1和图4，主壳体50呈中空结构，换热器10位于主壳体50的顶部。具体的，主壳体50的内腔包括燃烧腔51以及位于燃烧腔51上方的换热腔52，换热器10位于换热腔52内，燃烧腔51的宽度大于换热腔52的宽度。燃烧器在燃烧工作时，火焰位于燃烧腔51内，燃烧产生的烟气向上流动至换热腔52。

换热腔52的内侧壁与燃烧腔51的内侧壁通过斜面相连接，通过该结构有利于烟气的流动和汇聚。

在一些实施例中，换热腔52的内侧壁与燃烧腔51的内侧壁还可通过弧面相连接。

换热器10上具有翅片13，第一换热管道11和第二换热管道12穿设于翅片13。在一些实施例中，第一换热管道11可设置为波纹管结构，翅片13位于第一换热管道11的表面的凸起处。

本发明还提出了燃气热水器，其包括机壳、燃烧器以及上述的换热装置(机壳和燃烧器未在图中示出)。其中，燃烧器位于主壳体50的底部，换热装置位于机壳内。

通过上述的结构，电磁阀40能够控制水的流向，以使燃气热水器能够获得较低的最低出水温度，优化用户在夏天的淋浴体验。同时，能减小水与烟气的温差，避免烟气温度过低而产生冷凝水，延长燃烧器的使用寿命，减少有害气体的排放。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.换热装置，其特征在于，包括

换热器，所述换热器上具有第一换热管道和第二换热管道；

出水管，所述出水管的入口端与所述第二换热管道的出口端相连通；

旁通管，所述旁通管的出口端与所述出水管相连通；

电磁阀，所述电磁阀上具有进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口与所述第一换热管道的出口端连通，所述第一出水口与所述第二换热管道的入口端相连通，所述第二出水口与所述旁通管的入口端相连通，所述电磁阀能够控制所述进水口与所述第二出水口之间的通断。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述电磁阀上的所述进水口和所述第一出水口常通。

3.根据权利要求1或2所述的换热装置，其特征在于，所述第一换热管道的长度小于所述第二换热管道的长度。

4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述第二换热管道包括两条以上且依次连通的换热管节。

5.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述旁通管的内腔直径小于所述第二换热管道的内腔直径。

6.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，还包括中空的主壳体，所述换热器位于所述主壳体的顶部。

7.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述主壳体的内腔包括燃烧腔以及位于所述燃烧腔上方的换热腔，所述换热器位于所述换热腔内。

8.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，所述燃烧腔的宽度大于所述换热腔的宽度。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述换热腔的内侧壁与所述燃烧腔的内侧壁通过斜面或弧面相连接。

10.燃气热水器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的换热装置。