CN1754068A - 燃气锅炉 - Google Patents

Abstract

一种组合式燃气锅炉(1；55)，用于生产加热水和生活用水，该锅炉具有加热回路(7)和家用回路(8)；燃气装置(9)；热交换器(10；57)，该热交换器沿所述家用回路(8)定位；和至少一个水箱(20)，其沿所述家用回路(8)定位，在所述热交换器(10；57)的下游，并通过家用循环支管(21)连接在所述热交换器(10；57)上；泵(26)，其结合在所述水箱(20)中，用于选择性地将容纳在水箱(20)中的生活用水沿所述家用循环支管(21)循环至所述的热交换器(10；57)，以便使水箱(20)中的生活用水保持在一个给定温度以上。

Description

燃气锅炉

技术领域

本发明涉及一种燃气锅炉。

更具体而言，本发明涉及一种壁挂组合式燃气锅炉，即一种用于将热水和生活用热水供给加热回路的壁挂式锅炉，供给加热回路的热水下文称为加热水——以及家用热水。

背景技术

壁挂组合式燃气锅炉通常包括加热回路，热的加热水沿着该回路传导；和家用回路，生活用水沿着该回路传导。加热回路连接在装有散热器的外部加热回路上；家用回路的一端连接在总水管或者其它的生活用水水源上，另一端连接在用于将热生活用水分配到一个或者多个用户设备的回路上。壁挂组合式燃气锅炉还包括有燃气装置和至少一个用于将所述燃气装置所产生的热量传递给加热水和生活用水的热交换器。

在热生活用水通过用户设备流出时，上述类型的燃气锅炉按照以下步骤工作：检测到生活用水流动后，沿家用回路定位的流量计点燃燃气装置；和在生活用水流过热交换器时，加热生活用水，并将其供应到用户设备。上述的壁挂式燃气锅炉有若干缺点，它无法将具有预定温度的生活用水立即供给用户设备。也就是说，在供应的水和达到预定温度的水之间有短暂的一段时间，在此期间，生活用水是以逐渐升高的温度供应的，直到达到预定温度为止。

为了消除上面的缺点，欧洲专利719,989提出了一种壁挂组合式燃气锅炉，其装备有储水箱，该储水箱沿家用回路定位，处于热交换器的下游，该燃气锅炉带有辅助加热设备，用于使水箱内的生活用水保持在给定的温度范围内。根据上面的专利和专利申请，所述辅助加热设备由水箱内的电阻器、温度传感器和作为检测到温度的功能、用于起动电阻丝的控制单元所限定。从制造的观点来看，这种解决方案是可行的，但考虑到电能消耗，则这种解决方案是昂贵的。在上面的专利和专利申请的另一个实施例中都描述了：辅助加热设备包括水箱内的辅助热交换器；温度传感器；和控制单元，用于选择性地将热水转移到辅助热交换器，该热交换器由通过加热回路供应的蛇形管所限定。这种解决方案运转起来比较便宜，但对于实际制造而言，这种解决方案仍有缺点。也就是说，从加热回路到水箱的传导分支使得水箱变得复杂，而且增加了用于组装的组件数量。无论什么连接，应当记住的是，各个组装的组成部件必须保证恰当的水密性，且必须符合严格的安全规定。而且，蛇形管中的孔可能会将加热回路连接到家用回路上，从而从总体上严重地损坏燃气锅炉。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种装备有储水箱的组合式燃气锅炉，该储水箱提供了以一种功能和结构上都简单、低成本的方式使储水箱内的生活用水保持在给定的温度范围内。

根据本发明，提供有一种组合式燃气锅炉，用于生产加热水和生活用水，该燃气锅炉包括加热回路和家用回路、燃气装置、沿家用回路定位的热交换器和至少一个定位于所述热交换器下游的生活用水储水箱；该燃气锅炉的特征在于，其包括结合在所述水箱内的泵和用于选择性地将生活用水从水箱传导至所述热交换器的家用循环支管。

根据本发明，未提供辅助加热设备，使用的是已形成燃气锅炉部分的那些部件。而且，将泵结合在水箱中极大地简化了循环支管，并且使实现循环所需要的组成部件的数量和组装工作减到最小。

本发明还涉及一种操作燃气锅炉的方法。

根据本发明，提供有一种操作如权利要求1-19所述的燃气锅炉的方法，其中，温度探头沿所述热交换器和所述水箱之间的家用回路定位；所述方法的特征在于，其包括下述步骤：

-使生活用水以预定时间间隔循环通过所述水箱和热交换器；

-在所述循环步骤中，依靠温度探头，获取有关生活用水温度的第一温度；

-将所述第一温度与设定温度相比较；

-在所述第一温度低于设定温度时，点燃燃气装置，并继续生活用水循环。

附图说明

下面将结合附图描述作为实例的本发明的几个非限定性的实施例，在附图中：

图1显示的是根据本发明的、连接在外部回路上的燃气锅炉的示意图，为清楚起见，去掉了几个部件；

图2显示的是图1中燃气锅炉的储水箱透视图的放大视图；

图3显示的是图2中储水箱的细节放大的截面图，为清楚起见，去掉了几个部件；

图4和图5显示的是图2中储水箱的细节的分解透视图；

图6显示的图1中燃气锅炉一种变化的示意图，为清楚起见，去掉了几个部件。

具体实施方式

图1中的标记1表示用于供应热的加热水和热的生活用水的壁挂组合式燃气锅炉总体。锅炉1包括有图1中的点划线所示的壳体，其连接在装备有散热器3的外部加热回路2、总水管4、生活用水的用户设备5以及主气管6上。在壳体内，锅炉1包括有加热回路7、家用回路8、燃气装置9和用于使燃烧所产生的热量与加热回路7中的加热水循环和家用回路8中的生活用水循环都进行交换的双向热交换器(bithermalexchanger)10。

加热回路7包括出水支管11、回水支管12以及连接支管11和12的旁路支管13。回水支管12与加热水循环泵14和膨胀容器15相配合；支管13与旁路阀16相配合。

家用回路8包括支管17，该支管用于将冷的生活用水供给交换器10；支管18，用于将热的生活用水从交换器10供给用户设备5；沿支管17的流量计19；沿支管18的储水箱20；以及家用循环支管21，其定位于水箱20和支管17之间。也就是说，支管21将水箱20直接连接到支管17，并包括有单向阀22，使得生活用水只从水箱20流到支管17。回路8还包括温度探头23，该探头沿支管18定位于水箱20和热交换器10之间；而锅炉1包括围绕水箱20的绝热壳24。

参照图2，水箱20沿轴线A延伸，并包括杯形主体25，该杯形主体一端开放；和泵26，配合在杯形主体25上，使得形成所述杯形主体的盖。杯形主体25由塑料材料制成，沿轴线A延伸，并包括有端壁27、截头锥形的侧壁28(接近零度的锥度)、若干纵向加强肋29以及横向加强肋30。三个配件31、32、33沿杯形主体25定位，以将水箱20连接在支管18和21上。更具体而言，配件31沿壁28靠近壁27定位，以从交换器10将水箱20连接在支管18上，从而限定了水箱20的生活用水入口；配件32定位在泵26上，以连接供应用户设备5的支管18，并限定了水箱20的生活用水出口；而配件33定位在泵26上，并位于与配件32相对的一侧，以将水箱20连接在循环支管21上，并限定了水箱20的又一个生活用水出口。参照图3和图4，在开口端，杯形主体25包括凸缘34，该凸缘内具有与轴线A相垂直的台肩35、圆筒形壁36以及沿壁36且平行于轴线A延伸的槽36A(图4)，以便形成用于泵26的座37。

参照图4和图5，泵26包括有电动机组件38和扩散器39，它们与杯形主体25相配合，以形成水箱20。电动机组件38包括有同步电动机40；轴杆41(图3)；辐射式叶轮42；以及结合于电动机40的单件支撑件43，轴杆41从所述支撑件中部分地凸出，而叶轮42则从所述支撑件中完全地凸出。电动机组件38包括结合在支撑件43中的转子44。换句话说，支撑体43包括围绕转子44的壳43A；和凸缘45，叶轮42从该凸缘中凸出，绕轴线A延伸的圆筒形凸出46沿该凸缘定位。也就是说，壳43A和凸缘45形成一个没有开口的部件，该部件由能透过电磁波的塑料材料制成，使得除了支撑电动机组件38的组成部件外，支撑件43还作为杯形主体25的盖。

扩散器39以单个部件的形式由塑料材料组成，所述扩散器呈杯状，并包括垂直于轴线A的平面壁47，从所述平面壁上凸出具有平行于轴线A的肋49的圆筒形外壁48。扩散器39还包括有涡形体50，其在与壁48的相对的一侧凸出，且包括有与轴线A同轴的中心抽水孔51以及用于将该涡形体50连接在配件33上的横向出水孔52。扩散器39被罩在座37内，壁47靠在台肩35上，壁48与壁36相接触，肋49与槽36A相接合，以限定棱状接头和扩散器39相对于杯形主体25的唯一位置，以便使出水口52保持面向配件33并连接在配件33上。电动机组件38的凸缘45配合在杯形主体25的凸缘34上，使得叶轮42被罩在涡形体50内，圆筒形的凸出46与壁48的内表面相接触，使得壁48、壁36、凸缘45和凸出46的顶端形成一个容纳密封件53的封闭空腔。

参照图1，燃气锅炉1还包括控制单元54，其接收来自流量计19和探头23的信号，提供燃气装置9和泵26的电动机40的开关控制，并提供设定的外部数据，诸如所要求的生活用热水温度。

在实际使用中，燃气锅炉1按以下方式操作。在用户设备5没有水流出时，水箱20容纳了大量的在上次流出过程中加热的相对热的生活用水。然而，由于不可避免的热量损失，水箱20中生活用水的温度逐渐地下降。因而，以规则的时间间隔起动泵26，并使生活用水循环通过交换器10和水箱20，同时探头23检测有关生活用水温度的温度T_R。

在此步骤中，将温度值T_R与设定值T_SET相比较；并且在检测到的温度T_R低于设定的温度T_SET时，点燃燃气装置9，并使泵26保持运转，直到温度T_R达到设定温度T_SET为止。此时，熄灭燃气装置9，而泵26继续使水循环一预定时间，以获取来自交换器10的余热。在冬天，简单地使生活用水循环通过双向热交换器10就可足以使水恢复到设定温度。确定交换器10的热量是否足以恢复所需的温度条件的循环步骤持续大约30秒。如果在此时间内，由探头23测定的温度尚未恢复，那么控制单元54被用于根据水箱20的容量和泵26的流量点燃燃气装置9一段时间，并且泵26会如前述方式使生活用水继续循环。相反的是，如果水通过用户设备5流出，那么来自流量计19的信号会使泵26停止或者阻止起动恢复温度的操作。

参照图6中的变化，附图标记55指示的是主要包括与燃气锅炉1的组成部件相类似的部件的燃气锅炉，这些组成部件在图6中以在图1中所使用的相同的附图标记指示。

燃气锅炉55与燃气锅炉1基本不相同，它用主热交换器56和副热交换器57代替了双向热交换器10，主热交换器单独地提供用于加热的加热水，副热交换器用于将热量从加热回路7传递到家用回路8。在此情形中，水箱20和探头23沿家用回路8的支管18定位，它们处于副热交换器57的下游。加热回路7包括有将支管11连接到交换器57的循环支管58；将交换器57连接在支管12上的支管59；和在支管59和12接合处的电控式三通阀60。在这个变化中，控制单元54连接到三通阀60和泵14，以控制加热水通过交换器56和57的循环和加热。在交换器57中，加热水产生热量给生活用水。

操作与上述操作也不相同，水箱20中的温度通过循环加热水和生活用水来保持。在所有的其它方面，都以前述实施例所描述的来保持水箱20中的水温。

已发现的是，使用容量优选地为2-5升的水箱20、流量为2-6升/分的泵26以及大约20W的同步电动机40将得到最佳结果，它们用非常小的电能消耗提供了非常短的恢复温度循环。

除了已提到的优点外，应当指出的是，水箱20通过结合泵26还具有使水箱20的水压测试实际上还包括了泵26的水压测试的优点。而且，水箱20结构紧凑并由塑料材料制成。

Claims (20)

1.一种用于生产加热水和生活用水的组合式燃气锅炉，所述燃气锅炉(1；55)包括：

加热回路(7)和家用回路(8)；

燃气装置(9)；

热交换器(10；57)，沿所述家用回路(8)定位；和

至少一个生活用水储水箱(20)，该储水箱沿所述家用回路(8)定位，处于所述热交换器(10；57)的下游；

所述燃气锅炉(1；55)的特征在于，其包括结合在所述水箱(20)中的循环泵(26)；和

家用循环支管(21)，其用于选择性地将生活用水从所述水箱(20)输送至所述热交换器(10；57)。

2.如权利要求1所述的燃气锅炉，其特征在于，所述水箱(20)包括杯形主体(25)；和由所述循环泵(26)限定的盖。

3.如权利要求2所述的燃气锅炉，其特征在于，所述杯形主体(25)包括第一凸缘(34)，该凸缘配合到所述循环泵(26)上。

4.如权利要求2或3所述的燃气锅炉，其特征在于，所述杯形主体(25)包括入口配件(31)、第一出口配件(32)和第二出口配件(33)。

5.如权利要求3和4所述的燃气锅炉，其特征在于，所述第一和第二出口配件(32、33)定位于所述第一凸缘(30)。

6.如权利要求5所述的燃气锅炉，其特征在于，所述入口配件(31)沿所述杯形主体(25)定位，处在与所述第一凸缘(34)相对的一端。

7.如权利要求2到6中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，所述杯形主体(25)由塑料材料制成。

8.如权利要求7所述的燃气锅炉，其特征在于，所述杯形主体(25)包括加强肋(29、30)。

9.如权利要求3到8中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，所述循环泵(26)包括电动机组件(38)和扩散器(39)，它们配合在所述杯形主体(25)上。

10.如权利要求9所述的燃气锅炉，其特征在于，所述杯形主体(25)包括在所述第一凸缘(34)处的座(37)，该座用于容纳所述的扩散器(39)。

11.如权利要求10所述的燃气锅炉，其特征在于，所述扩散器(39)包括中心抽水孔(51)和横向出水孔(52)。

12.如权利要求11所述的燃气锅炉，其特征在于，所述座(37)和所述扩散器(39)包括用于限定棱状接头(36、36A、48、49)并使所述出水孔(52)与所述第二出口配件(33)对准的相应元件。

13.如权利要求10到12中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，所述电动机组件(38)包括支撑部件(43)，其具有可连接到所述第一凸缘(34)的第二凸缘(45)。

14.如权利要求13所述的燃气锅炉，其特征在于，其包括置于所述杯形主体(25)、所述扩散器(39)和所述电动机组件(38)之间的密封件(53)。

15.如前述权利要求中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，所述循环泵(26)由同步电动机(40)提供动力。

16.如前述权利要求中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，所述热交换器是双向热交换器。

17.如前述权利要求中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，所述热交换器是副热交换器(57)，用于将热量从加热回路(7)传递到家用回路(8)。

18.如前述权利要求中的任一项所述的燃气锅炉，其特征在于，该燃气锅炉包括供应支管(17)，用于将生活用水供给所述热交换器(10；57)；所述家用循环支管(21)将水箱(20)直接连接到所述供应支管(17)。

19.如权利要求18所述的燃气锅炉，其特征在于，其包括沿所述家用循环支管(21)的单向阀(22)，使得生活用水只沿着所述家用循环支管(21)从水箱(20)供应到所述热交换器(10；57)。

20.一种操作如权利要求1到19所述的燃气锅炉的方法，其中，温度探头(23)沿所述家用回路(8)定位于所述热交换器(10；57)和所述水箱(20)之间；该方法的特征在于，包括下述步骤：

-使生活用水以预定时间间隔循环通过所述水箱(20)和热交换器(10；57)；

-在所述循环步骤中，借助于温度探头(23)获取有关生活用水温度的第一温度(T_R)；

-将所述第一温度(T_R)与设定温度(T_SET)相比较；

-在所述第一温度(T_R)低于设定温度(T_SET)时，点燃燃气装置(9)，并继续生活用水循环。

Images