CN116625001A - 加热炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种加热炉，包括换热器及加热组件。换热器形成有相互独立的第一区域和第二区域，且包括延伸经过第一区域及第二区域的第一换热管和延伸经过第二区域的第二换热管。加热组件包括第一加热部和第二加热部，第一加热部用于加热位于第一区域内的换热器，第二加热部用于加热位于第二区域内的换热器。上述加热炉，第一换热管和第二换热管分别流通供暖用水和生活用水，且第一换热管和第二换热管都能够通过加热组件直接进行加热，有助于提高换热效率。另一方面，在夏季等不需要取暖的情况下，第一换热管内的供暖用水停止流通，并能够仅开启第二加热部来专门加热第二换热管。因此，第二换热管能够被以低功率进行加热，以降低用户被烫伤的可能。

Description

加热炉

技术领域

本申请涉及流体加热技术领域，特别是涉及一种加热炉。

背景技术

目前市场常见的壁挂炉主要通过燃烧器全排燃烧给主换热器加热，使供暖水路的水温升高，升高后的水温在板式换热器中与生活用水进行换热，加热生活用水，以用于洗浴等生活用水场景。

然而，一方面，壁挂炉利用供暖水路通过板式换热器加热生活用水的方式，不但延长了水路，而且还需要多次热交换，这无疑会增加热量的损耗，不利于节能。另一方面，当夏季用户使用生活热水时，由于自来水水温过高，燃烧器全排燃烧容易造成生活用水的出水温度过高，而容易造成用户烫伤的情况。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种能够提高热交换效率并能够实现更低功率生活用水加热的加热炉。

一种加热炉，所述加热炉包括：

换热器，其形成有相互独立的第一区域和第二区域，所述换热器包括第一换热管和第二换热管，所述第一换热管延伸经过所述第一区域及所述第二区域，所述第二换热管延伸经过所述第二区域；及

加热组件，包括第一加热部和第二加热部，所述第一加热部用于加热位于所述第一区域内的所述换热器，所述第二加热部用于加热位于所述第二区域内的所述换热器。

在其中一个实施例中，所述第一换热管和所述第二换热管均包括至少两根并联的支管。

在其中一个实施例中，所述换热器还包括换热翅片，所述第一换热管和所述第二换热管各自的全部所述支管相互平行且间隔地穿设于所述换热翅片。

在其中一个实施例中，所述第一区域与所述第二区域在水平方向上相邻布置；所述加热组件包括燃烧器，所述燃烧器具有并列设置的多个燃烧结构，所述多个燃烧结构中，部分所述燃烧结构位于所述第一区域的下方作为所述第一加热部，其余所述燃烧结构位于所述第二区域的下方作为所述第二加热部。

在其中一个实施例中，位于所述第二区域内的所述第一换热管的位置高于所述第二换热管。

在其中一个实施例中，所述加热组件还包括供气管路及电磁阀，所述供气管路包括第一供气支管及第二供气支管，所述第一供气支管连通所述第一加热部，所述第二供气支管连通所述第二加热部；所述电磁阀设于所述供气管路，并能够控制所述第一供气支管和/或所述第二供气支管的通断。

在其中一个实施例中，作为所述第一加热部的所述燃烧结构的数量大于作为所述第二加热部的所述燃烧结构的数量。

在其中一个实施例中，所述第一换热管至少在所述第一区域内迂回延伸，所述第二换热管在所述第二区域内迂回延伸。

在其中一个实施例中，所述第一换热管的两端分别形成供暖回水口及供暖出水口；所述第二换热管的两端分别形成生活用水进水口及生活用出水口。

在其中一个实施例中，所述加热炉还包括水泵，所述水泵设于所述供暖回水口的上游。

上述加热炉，第一换热管和第二换热管分别流通供暖用水和生活用水，且第一换热管和第二换热管都能够通过加热组件直接进行加热，有助于提高换热效率。另一方面，在夏季等不需要取暖的情况下，第一换热管内的供暖用水停止流通，并能够仅开启第二加热部来专门加热第二换热管。因此，第二换热管能够被以低于全功率运行的加热功率进行加热，以降低生活用水出水过热而导致用户被烫伤的可能。此外，在冬季等供暖需求旺盛的情况下，第一加热部和第二加热部同时开启，第一换热管能够被全功率加热，以更好地满足供暖需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请一实施例中加热炉的结构示意图。

图2为图1所示的加热炉在A处的放大示意图。

图3为本申请一实施例中加热炉中第一换热管或第二换热管穿过换热翅片的截面示意图。

附图标记说明：100、加热炉；10、换热器；11、第一换热管；13、第二换热管；15、换热翅片；17、支管；19、汇流结构；30、加热组件；31、燃烧器；311、第一加热部；313、第二加热部；33、供气管路；331、第一供气支管；333、第二供气支管；335、供气主管；337、比例阀；35、电磁阀；51、集烟罩；53、风机；55、风压开关；71、水泵；731、供暖进水管；733、供暖出水管；751、生活用水进水管；753、生活用水出水管；F、第一区域；S、第二区域。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“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，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。

请参阅图1，本申请一实施例提供了一种加热炉100，包括换热器10及加热组件30。换热器10形成有相互独立的第一区域F和第二区域S，且包括第一换热管11和第二换热管13。其中，第一换热管11延伸经过第一区域F及第二区域S，第二换热管13延伸经过第二区域S。加热组件30包括第一加热部311和第二加热部313，第一加热部311用于加热位于第一区域F内的换热器10，第二加热部313用于加热位于第二区域S内的换热器10。

其中，相互独立的第一区域F和第二区域S是在空间上相互独立的两个空间区域，换言之，第一区域F和第二区域S在空间上可连续，但不重合。

可以理解地，第一加热部311和第二加热部313可以单独进行加热工作，达到非全功率运行的效果，也可以同时进行加热工作，达到全功率运行的效果。第一加热部311和第二加热部313的功率可以相同或相异，用户可以根据需要选择性地让第一加热部311和第二加热部313工作，以分别实现非全功率下的供暖加热、非全功率下的生活用水加热以及全功率下的供暖加热等，实现方式简单。

第一换热管11能够用于流通供暖用水，第二换热管13能够用于流通生活用水。为实现其正常功能，第一换热管11的两端分别形成供暖回水口及供暖出水口，第二换热管13的两端分别形成生活用水进水口及生活用出水口。加热炉100还配有供暖进水管731、供暖出水管733、生活用水进水管751以及生活用水出水管753，其中，供暖进水管731、第一换热管11以及供暖出水管733共同形成供暖水路，供暖用水经供暖进水管731流经第一换热管11后，由供暖出水管733流出，并最终用于暖气、地暖中，供暖用水能够在流经第一换热管11时完成加热。生活用水进水管751、第二换热管13以及生活用水出水管753共同形成生活水路，生活用水经生活用水进水管751流经第二换热管13后，由生活用水出水管753流出，并最终用于洗浴等生活场景，生活用水能够在流经第二换热管13时完成加热。第一换热管11和第二换热管13能够被独立地加热并提供供暖用水和生活用水。

在供暖用水流通的过程中，由于第一换热管11同时经过第一区域F和第二区域S，因此，开启第一加热部311或第二加热部313中至少一者便可得到加热后的供暖用水。在生活用水流通的过程中，由于第一换热管11仅经过第一区域F和第二区域S中的第二区域S，需开启第二加热部313，以得到加热后的生活用水。

在一实施例中，加热炉100可为具有供暖用水与生活用水两用功能的壁挂炉，其加热组件30的第一加热部311和第二加热部313能够通过燃烧燃气产生热量。

上述加热炉100，第一换热管11和第二换热管13分别流通供暖用水和生活用水，且第一换热管11和第二换热管13都能够通过加热组件30直接进行加热，有助于提高换热效率。另一方面，在夏季等不需要取暖的情况下，第一换热管11内的供暖用水停止流通，并能够仅开启第二加热部313来专门加热第二换热管13。因此，第二换热管13能够被以低于全功率运行的加热功率进行加热，以降低生活用水出水过热而导致用户被烫伤的可能。此外，在冬季等供暖需求旺盛的情况下，第一加热部311和第二加热部313同时开启，第一换热管11能够被全功率加热，以更好地满足供暖需求。

进一步地，第一区域F与第二区域S在水平方向上相邻布置。加热组件30包括燃烧器31，燃烧器31具有并列设置的多个燃烧结构，多个燃烧结构中，部分燃烧结构位于第一区域F的下方作为第一加热部311，其余燃烧结构则位于第二区域S的下方作为第二加热部313。

第一区域F与第二区域S在水平方向上相邻布置指的是，第一区域F与第二区域S为左右方向(对应于图1中左右方向)上相邻或前后方向(对应于图1中垂直于纸面的方向)上相邻。加热组件30则位于第一区域F与第二区域S的下方，其中，下方指的是高度方向(对应于图1中上下方向)上的下方。相应地，第一加热部311仅能位于第一区域F的正下方，第二加热部313仅能位于第二区域S的正下方。

燃烧器31用于燃烧燃气产生火焰，以加热位于上方第一区域F和第二区域S内的换热器10，其中，燃气可以为但不限于为天然气、液化气等。燃烧器31的燃烧结构可以为但不限于为火排或燃烧孔等，全部燃烧结构可一字横向排开，并对应上方的第一区域F和第二区域S，其中，对应第一区域F和第二区域S的燃烧结构的数量可以相同或异同。

在需要进行取暖时，可以选择全排燃烧结构全部燃烧，实现全功率运行的效果。而在不需要进行取暖时，可以仅开启作为第二加热部313的燃烧结构，对上方第二区域S进行加热，此时，第一换热管11内的供暖用水不再流动，第二加热部313与换热器10交换的热量大多被第二换热管13内的生活用水带走。

进一步地，位于第二区域S内的第一换热管11的位置高于第二换热管13。换言之，第一换热管11在第二区域S内位于更靠上方的区域，而第二换热管13则位于第二区域S内更靠下方的区域。

如此，第二换热管13相比于位于第二区域S内的第一换热管11而言，更加靠近下方作为第二加热部313的燃烧结构，能够优先被其产生的高温烟气加热，以满足生活用水的温度需求。

进一步地，换热器10还包括换热翅片15，设于第一换热器10和第二换热器10上。

可以理解地，换热翅片15可以为并排且间隔设置的多个。换热翅片15有助于提高燃烧器31对第一换热管11和第二换热管13的加热效率。

更进一步地，作为第一加热部311的燃烧结构的数量大于作为第二加热部313的燃烧结构的数量。

作为第一加热部311的燃烧结构的数量与作为第二加热部313的燃烧结构的数量之间的比值可以为6:4、7:3、7:4等，在此不作具体限定。

第一加热部311主要用于加热第一换热管11内的供暖用水，其热负荷通常较大，因此，其燃烧结构的数量比第二换热部的燃烧结构的数量更多，以满足热负荷需求。

在一些实施例中，加热组件30还包括供气管路33及电磁阀35，供气管路33包括第一供气支管331及第二供气支管333，第一供气支管331连通第一加热部311，第二供气支管333连通第二加热部313。电磁阀35设于供气管路33，并能够控制第一供气支管331和/或第二供气支管333的通断。

可以理解地，供气管路33还可包括供气主管335，供气主管335的一端连通气源，另一端分流连通第一供气支管331和第二供气支管333。燃气经供气主管335分别流向第一供气支管331和第二供气支管333，并分别向第一加热部311和第二加热部313供气。电磁阀35可设于第一供气支管331上，以控制第一供气支管331的通断。此外，供气主管335和第二供气支管333上也可设有电磁阀35，用以相应地控制气路通断。

第一供气支管331和第二供气支管333分别供气，能够支持第一加热部311和第二加热部313单独工作。在不需要取暖时，用户可以通过电磁阀35切断第一供气支管331，以关闭第一加热部311，停止其对第一换热管11的加热。而在不需要使用生活用水时，用户可以通过电磁阀35切断和第二供气支管333，以关闭第二加热部313，停止其对第二换热管13的加热。

进一步地，供气管路33还包括比例阀337，比例阀337设于供气主管335上，用于控制燃气与空气的比例。

在一些实施例中，加热炉100还包括集烟罩51及风机53，集烟罩51罩设于换热器10的上方，并构造有出气口。风机53设于集烟罩51内，并用于驱动集烟罩51内气流经出气口流出。

集烟罩51大体呈向上逐渐收窄的锥形，并在顶端形成出气口。燃烧器31加热产生的气体向上流动，在与换热器10换热后形成的废气能够在风机53的驱动下，从出气口排出。可以理解地，加热炉100还形成进气口，以便新鲜气体进入支持气流循环。进气口可形成于集烟罩51在出气口的两则。

集烟罩51有利于气体形成有效循环，使被加热后的气体能够源源不断地向上流动与换热器10进行换热，换热后的废气能够被排出。

进一步地，加热炉100还包括风压开关55，风压开关55设于集烟罩51，并能够控制供气管路33的通断。

风压开关55能够检测集烟罩51内的压力，当压力异常时，说明集烟罩51内压力不足，加热炉100的燃烧或换热可能存在故障，应当及时断开供气，以降低意外发生的可能。

请一并参阅图2及图3，在一些实施例中，第一换热管11和第二换热管13均包括至少两根并联的支管17。

流经第一换热管11和第二换热管13的液体分布在全部支管17中，可以理解地，换热器10还可包括汇流结构19和分流结构，汇流结构19和分流结构设置在第一换热管11和第二换热管13的两端，汇流结构19用于将支管17内的液体汇总后流出，分流结构用于将液体分流后分别流入全部的支管17。

其中，第一换热管11和第二换热管13各自包括的支管17数量可以为两根、四根、八根等，在此不作具体限定。

与单根管路相比，多根支管17的设置能够增大总体的表面积，也就是增大换热面积，能够有效提高换热效率。

若常规单根换热管的流通面积为πr²，则其单位长度的换热面积为2πr。相同流通面积且具有八根支管17的第一换热管11，其单位长度的换热面积为4√2πr，可见设置多根支管17能够明显提升第一换热管11和第二换热管13的换热面积，提升换热效果。

进一步地，第一换热管11和第二换热管13各自的全部支管17相互平行且间隔地穿设于换热翅片15。其中，第一换热管11和第二换热管13各自的支管17可以顺排、叉排、并排、环绕排列等方式进行排列，在此不作具体限定。

支管17相互平行且间隔，能够保证气流充分在其间流动，进行换热。此外，支管17还能够视为扰流柱，增强气流的扰动，加强换热效果。

在一些实施例中，第一换热管11至少在第一区域F内迂回延伸，第二换热管13在第二区域S内迂回延伸。

迂回延伸指的沿不同方向进行延伸，具体来讲，第一换热管11和第二换热管13在延伸方向上包括至少两个管段，全部管段首尾顺次连接，且相邻管段相互平行。

迂回延伸的方式能够让第一管路和第二管路在有限的区域内，容纳更长的总长度，有助于增大换热面积。第一管路除了在第一区域F内迂回延伸外，还可在第二区域S内迂回延伸。

在一些实施例中，加热炉100还包括水泵71，水泵71设于供暖回水口的上游。具体而言，水泵71设置在供暖进水管731上。

供暖用水的流程较长，水力损失较大。水泵71能够增强供暖用水的循环能力，保证其顺畅流动。

上述加热炉100，使用时，用户可以根据需要有选择性地开启第一加热部311和第二加热部313。在不需要取暖时，可控制电磁阀35断开第一供气支管331，仅开启第二加热部313，生活用水经生活用水进水管751分流流进第二换热管13的各个支管17，并在第二加热部313的火焰加热下完成升温，汇流后由生活用水出水管753流出，以供洗浴等生活场景。在需要进行取暖，但不需要生活用水时，可根据供暖温度需要仅开启第一加热部311进行非全功率加热，或同时开启第一加热部311和第二加热部313进行全功率加热，供暖用水经供暖进水管731在水泵71的泵送下，分流流进第一换热管11的各个支管17，并在第一加热部311和/或第二加热部313的火焰加热下完成升温，汇流后由供暖出水管733流出，以供暖气、地暖等进行取暖。在燃烧器31进行燃烧的过程中，集烟罩51内的气体在风机53的驱动下经出气口流出，促进气流循环。同时，风压开关55时刻检测集烟罩51内的气压，及时发现故障。

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

Claims (10)

1.一种加热炉，其特征在于，所述加热炉包括：

换热器(10)，其形成有相互独立的第一区域(F)和第二区域(S)，所述换热器(10)包括第一换热管(11)和第二换热管(13)，所述第一换热管(11)延伸经过所述第一区域(F)及所述第二区域(S)，所述第二换热管(13)延伸经过所述第二区域(S)；及

加热组件(30)，包括第一加热部(311)和第二加热部(313)，所述第一加热部(311)用于加热位于所述第一区域(F)内的所述换热器(10)，所述第二加热部(313)用于加热位于所述第二区域(S)内的所述换热器(10)。

2.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述第一换热管(11)和所述第二换热管(13)均包括至少两根并联的支管(17)。

3.根据权利要求2所述的加热炉，其特征在于，所述换热器(10)还包括换热翅片(15)，所述第一换热管(11)和所述第二换热管(13)各自的全部所述支管(17)相互平行且间隔地穿设于所述换热翅片(15)。

4.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述第一区域(F)与所述第二区域(S)在水平方向上相邻布置；所述加热组件(30)包括燃烧器(31)，所述燃烧器(31)具有并列设置的多个燃烧结构，所述多个燃烧结构中，部分所述燃烧结构位于所述第一区域(F)的下方作为所述第一加热部(311)，其余所述燃烧结构位于所述第二区域(S)的下方作为所述第二加热部(313)。

5.根据权利要求4所述的加热炉，其特征在于，位于所述第二区域(S)内的所述第一换热管(11)的位置高于所述第二换热管(13)。

6.根据权利要求4所述的加热炉，其特征在于，所述加热组件(30)还包括供气管路(33)及电磁阀(35)，所述供气管路(33)包括第一供气支管(331)及第二供气支管(333)，所述第一供气支管(331)连通所述第一加热部(311)，所述第二供气支管(333)连通所述第二加热部(313)；所述电磁阀(35)设于所述供气管路(33)，并能够控制所述第一供气支管(331)和/或所述第二供气支管(333)的通断。

7.根据权利要求4所述的加热炉，其特征在于，作为所述第一加热部(311)的所述燃烧结构的数量大于作为所述第二加热部(313)的所述燃烧结构的数量。

8.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述第一换热管(11)至少在所述第一区域(F)内迂回延伸，所述第二换热管(13)在所述第二区域(S)内迂回延伸。

9.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述第一换热管(11)的两端分别形成供暖回水口及供暖出水口；所述第二换热管(13)的两端分别形成生活用水进水口及生活用出水口。

10.根据权利要求9所述的加热炉，其特征在于，所述加热炉还包括水泵(71)，所述水泵(71)设于所述供暖回水口的上游。