CN207196902U - 热水器 - Google Patents

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N·乔弗罗
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Abstract

一种热水器，包括：燃烧器(2)；热交换器(3)；入口管道(4)，被配置为将来自水网络(15)的卫生水供应到热交换器(3)；出口管道(5)，被配置为将离开热交换器(3)的卫生水供应到一个或多个用户(16)；连接入口管道(4)和出口管道(5)的旁路管道(6；106)，旁路管道(6；106)被配置为供应受控流量的卫生水。

Description

热水器
技术领域
本发明涉及一种热水器。特别地，本发明涉及一种家用热水器。
家用热水器是被设计为仅对卫生用水进行加热的烧水器。
背景技术
通常，热水器被配备有燃烧器和热交换器，热交换器被供应有来自水网络的卫生水，并且被配置为将由燃烧器产生的热功率的一部分传递到在热交换器中流动的水。
在用户的部分需求的情况下(例如，当水龙头或淋浴器等被打开时)，在热交换器中，由于水网络中的压力而发生水的循环。
当用户的部分上的需求结束时(即当水龙头或淋浴器等关闭时)，该循环立即停止。
当热交换器中的循环停止时，所有的余热被传递到存储在热交换器中的卫生水，危险地增加了其温度。
在这种情况下，卫生水的温度经常超过100℃，并且用户重新打开水龙头将可能被灼伤。
为了避免这些缺陷，已知的热水器设置有如下管子，该管子围绕容纳燃烧器和热交换器的燃烧室。该管子被供应有来自水网络的冷水。以这种方式，水温被降低到对用户不危险的水平。
然而，对于所使用的材料和制造过程的成本而言，该解决方案均是非常昂贵的。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是提供一种没有现有技术的上述缺点的热水器。特别地，本实用新型的目的是提供一种热水器，该热水器允许从功能的角度和从结构的角度以简单且廉价的方式克服上述缺点。
根据这些目的，本实用新型涉及一种热水器包括：
燃烧器；
热交换器；
入口管道，被配置为将来自水网络的卫生水供应到所述热交换器；
出口管道，被配置为将来自所述热交换器的卫生水供应到一个或多个输送出口；
旁路管道，其将所述入口管道连接到所述出口管道；所述旁路管道被配置为供应受控流量的卫生水。
在一个实施例中，所述旁路管道的截面的尺寸被设计为供应受控流量的卫生水。
在一个实施例中，所述旁路管道设置有流量调节器，所述流量调节器被配置为允许受控流量的卫生水的通路。
在一个实施例中，所述流量调节器被配置为当所述流量调节器上游的压力介于最小阈值和最大阈值之间时，允许与所述流量调节器上游的所述卫生水的压力成比例的流量的卫生水的通路。
在一个实施例中，所述流量调节器被配置为当所述流量调节器上游的压力低于最小阈值时，允许最小流量的卫生水的通路。
在一个实施例中，所述流量调节器被配置为当所述流量调节器上游的压力高于最大阈值时，阻断卫生水通过所述旁路管道的通路。
在一个实施例中，所述流量调节器设置有室并且设置有在所述室中可移动的闸门，所述室被布置以便由所述旁路管道中的卫生水流通过。
在一个实施例中，所述室具有耦合到所述旁路管道的被连接到所述入口管道的部分的入口；所述室设置有多个翅片，所述多个翅片被布置为将所述闸门保持在距所述室的壁的确定距离处，以允许所述最小流量的通路。
在一个实施例中，所述闸门设置有通道，以允许所述最小流量的通路。
在一个实施例中，在操作配置中，所述旁路管道被布置在所述热交换器上方。
在一个实施例中，所述出口管道具有部分，所述部分具有减小的通路截面，所述旁路管道通向所述部分。
根据本实用新型配置的旁路管道可以独立地、且无需借助任何专用控制系统来供应受控流量的卫生水。以这种方式，根据本实用新型的热水器的生产成本相对于现有技术的热水器的制造成本显着降低。
附图说明
根据参考附图对非限制性实施例的以下描述，本实用新型的进一步特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1是在第一操作配置中的根据本实用新型的热水器的示意性框图，为了清楚起见，部分被移除；
-图2是在第二操作配置中的图1的热水器的示意性框图，为了清楚起见，部分被移除；
-图3是根据第一变型的根据本实用新型的热水器的示意性框图，为了清楚起见，部分被移除；
-图4a和图4b是在两个不同操作配置中的图3的热水器的细节的示意性表示，其中为了清楚起见，截面中的部分和部分被移除；
-图5a和图5b是根据变型并且在两种不同操作配置中的图3的热水器的细节的示意性表示，其中为了清楚起见，截面中的部分和部分被移除；
-图6a和图6b是根据另一变型并且在两种不同操作配置中的图3的热水器的细节的示意性表示，其中为了清楚，截面中的部分和部分被移除。
具体实施方式
图1示出了用于产生卫生热水的热水器1的简化框图。
热水器1包括燃烧器2、耦合到燃烧器2的热交换器3、入口管道4、出口管道5和旁路管道6。
燃烧器2优选为气体燃烧器，气体燃烧器设置有多个喷嘴(在附图中未示出)并且由气体输送管道9供应，气体输送管道9被连接到气体分配网络10并且设置有输送阀11。
控制装置12调节输送阀11。
热交换器3被配置为将由燃烧器2产生的热功率的一部分传递到在热交换器3中流动的卫生水。
特别地，入口管道4被配置为向热交换器3供应来自水网络15的卫生水，而出口管道5被配置为将离开热交换器3的热水供应到一个或多个用户16。
来自水网络15的水被加压。
用户16通常是家用设施，例如水龙头，淋浴器等。
旁路管道6连接入口管道4和出口管道5。
特别地，旁通管道6被配置为以被动方式供应受控流量的卫生水。
在图1所示的非限制性示例中，旁路管道6具有如下横截面，该横截面的尺寸被设计为供应期望流量的卫生水。
在此描述和示出的非限制性示例中，旁路管道6的截面使得能够供应等于出口管道5中流动的流量的12-18％的流量。优选地，旁路管道6的截面使得能够供应等于出口管道5中流动的流量的15％的流量。
优选地，热水器1还包括温度传感器18，温度传感器18被配置为检测离开热交换器3的热水的温度。
特别地，温度传感器18被布置为检测在出口管道5和旁路管道6之间的连接点的上游点处的卫生水的温度。
以这种方式，温度传感器18不受与来自旁路管道6的卫生冷水混合的影响。
由此，温度传感器18还通过限制在热交换器3中循环的热水的温度来提供安全功能，从而确保在所有操作条件下的系统安全性。
由温度传感器18检测的温度数据被供应到控制装置12。
控制装置12被配置为基于由与旁路管道6的连接点的上游的温度传感器18检测的温度、并基于由旁路管道6供应的流量来调节用于向燃烧器2供应气体的输送阀11。
换言之，控制装置12检测离开热交换器3的卫生热水和由旁路管道6供应的卫生冷水之间的连续混合，并且增加供应到燃烧器2的气体的量，以补偿由于混合引起的温度降低效果并且确保向用户16提供处于所期望温度的卫生水。
在使用中，当用户16激活供应请求时(即，例如当水龙头打开(图1的配置)时)，燃烧器2被激活，来自水网络15的水流量被供应到热交换器3并且预定流量被供应到旁路管道6。
离开热交换器3的卫生热水与旁路管道6的卫生冷水混合，然后被供应给用户16。
如上所述，控制装置12将考虑由于出口管道5的热水与旁路管道的冷水的混合而引起的温度降低，因此相应地调节输送阀11。
图1仅以示例的方式指示出在用户16需要60℃温度的卫生水的情况下，热水器1的不同点中的水温的值。
如果用户16不活动并且不需要热水供应(图2的配置)，则关闭燃烧器2并且不供应来自水网络15的卫生冷水。
然而，一定量的水保留在回路中，回路包括入口管道4、旁路管道6、出口管道5和热交换器3。
在该配置中，旁路管道6的存在有利于入口管道4中、旁通管道6中、出口管道5中和热交换器3中的水的循环。
在此描述和示出的非限制性示例中，在用户16的部分上不存在任何流量需求的情况下，在热交换器3中以相对于当用户16需要一定流量时发生的循环的相反方向激活循环。如图2中的箭头所示，事实上，水通过旁路管道6、出口管道5、热交换器3和入口管道4。
在用户16的部分上不存在任何流量需求的情况下，水的循环防止了热交换器3中的卫生水的任何不期望的过热，并且在热水器1的液压回路中产生均匀的水温。
图2仅以示例的方式指示了在用户16不活动的情况下，热水器1的不同点中的水温值。
图3示出了根据本实用新型的一个变型的热水器100。热水器100与热水器1的不同之处在于，旁路管道106设置有流量调节器108，流量调节器108被配置为将通过旁路管道6供应的流量限制到期望值。
流量调节器108被配置为基于流量调节器108的上游的水的压力，限制通过旁路管道106供应的流量。
换言之，流量调节器108以被动方式调节通过旁路管道106供应的流量。
在此描述和示出的非限制性示例中，流量调节器108是重力流量调节器。
优选地，出口管道5具有部分107(在图3中示意性地示出并且在图3和图4中更好地可见)，部分107具有减小的通路截面。
旁路管道106沿该部分107打开。
由于部分107中的截面减小，通过文丘里效应，在旁路管道106中产生与出口管道5中循环的流量成比例的低压区。如稍后更详细描述的，该低压区有利于在某些操作条件下流量调节器108的操作。
参考图4a和图4b，流量调节器108被配置为：
●当流量调节器108上游的压力低于最小阈值时，允许最小流量的通路；
●当流量调节器108上游的压力超过最大阈值时，关闭旁路管道106的通路截面；
●当流量调节器108上游的压力介于最小阈值和最大阈值之间时，允许与流量调节器108上游的水的压力成比例的流量的通路。
在此描述和示出的非限制性示例中，流量调节器108包括沿旁路管道106布置的室109和在室109内部可移动的闸门110。
室109具有耦合到旁路管道106的部分(连接到入口管道4)的入口112和耦合到旁路管道106的部分(连接到出口管道5)的出口113。在出口113处，室109设置有三个翅片115，翅片115被配置为将闸门110保持在距离室109的壁确定距离处，并且当流量调节器108的上游压力低于最小阈值时，避免在入口112处的完全关闭。
在使用中，当流量调节器108上游的压力低于最小阈值(图4a的配置)时，流量调节器的特定结构允许在入口112处的最小流量的通路。这通常发生在用户的部分上不存在任何流量需求的情况下。由于最小流量的通路，在入口管道4中、在旁路管道6中、在出口管道5中和在热交换器3中的水的循环被激活。
当流量调节器108上游的压力超过最大阈值时，闸门110完全关闭室109的出口113，从而阻断水通过旁路管道106(图4b的配置)的通路并防止旁路管道106中的卫生冷水和出口管道5中的卫生热水之间的任何混合。这发生在用户的部分上的流量需求高时。在这种情况下，由出口管道5的部分107中的截面减小而产生的低压区也有助于闸门110朝向出口113的移动。
有利地，当不需要与卫生冷水混合以降低温度时，该解决方案允许避免旁路管道106中的卫生冷水与出口管道5中的卫生热水之间的任何混合。
当流量调节器108上游的压力介于最小阈值和最大阈值之间时，闸门110处于室109中的中间位置(图4a中虚线所示的配置)，从而允许通过旁路管道106的、与流量调节器108上游的水的压力成比例的流量的通路。特别地，闸门110成形为允许优选等于入口管道4或出口管道5中流动的流量的30％的流量的通路。由于流量调节器108的特定形状，相对于可用于图1和图2所示的方案中的混合比，可以增加来自旁路管道106和来自出口管道5的水之间的混合比。在利用不具有流量调节器的旁路6的方案中，混合比优选为15％，而在设置有流量调节器108的旁路106的方案中，混合比加倍(30％)。
图5a和图5b示出了根据一个变型的流量调节器138。
此外，类似于流量调节器108，流量调节器138被配置为基于流量调节器138上游的水的压力，限制通过旁路管道106供应的流量。
换言之，流量调节器138以被动方式调节通过旁路管道106供应的流量。
根据该实施例，流量调节器138包括设置有通道141的闸门140，通道141被配置为即使当流量调节器138的上游压力低于最小阈值(即，图5a的配置)时，仍然确保最小流量的通过，并且闸门140被布置为邻接入口112。
当流量调节器138上游的压力介于最小阈值和最大阈值之间时，闸门140处于室109中的中间位置(在图5a中以虚线示出的配置)，以允许通过旁路管道106的、与流量调节器138上游的水的压力成比例的流量的通路。
当流量调节器138上游的压力超过最大阈值时，闸门140移动到邻接出口113，从而防止在闸门140的侧面上的通路，并且通道141由被布置在出口113处的室109的相应闸门元件145阻断。以这种方式，阻断水通过旁路管道106的通路。
图6a和图6b示出了根据另一变型的流量调节器158。
此外，类似于流量调节器108，流量调节器158被配置为基于流量调节器158上游的水的压力来限制通过旁路管道106供应的流量。
换言之，流量调节器158以被动方式调节通过旁路管道106供应的流量。
根据该实施例，流量调节器158包括具有基本上T形通道161的闸门160，T形通道161被配置为即使当流量调节器158上游的压力低于最小阈值时，也确保最小流量的通路(图6a的配置)，并且闸门160被布置为邻接入口112。
当流量调节器158上游的压力介于最小阈值和最大阈值之间时，闸门160处于腔室109中的中间位置(配置未在附图中示出)，以允许通过旁路管道106的、与流量调节器158上游的水的压力成比例的流量的通路。
当流量调节器158上游的压力超过最大阈值时，闸门160移动到邻接出口113，从而阻断卫生用水通过旁路管道106的通路。本实用新型的未示出的变型提供：在操作配置中，旁路管道布置在热交换器上方，以在燃烧器关闭并且不存在用户的部分的需求时，有利于卫生水的循环。这激活了自然循环的现象，由于该自然循环的现象，热交换器中的比旁路管道中包含的水更热且更不密实的水倾向于上升，因此进而让路给通过进入热交换器而加热的更冷的水。
有利地，根据本实用新型的热水器1、100与已知的热水器的结构相比具有简化的和不昂贵的结构，并且同时确保当燃烧器关闭、并且不存在用户的部分的需求时，水温不会过热。
实际上，旁路管道6、106被配置为以被动方式供应受控的卫生水流。术语“被动方式”是指没有借助于由控制系统主动控制(例如基于由布置在旁路的下游和/或上游的、或者沿旁路布置的传感器检测到的、且由控制装置分析的值)的任何流量调节器。主动控制的流量调节器例如是泵和/或调节阀等。
基本上，根据本实用新型配置的旁路管道6、106可以独立地、且无需借助任何专用控制系统来供应受控流量的卫生水。以这种方式，根据本实用新型的热水器的生产成本相对于现有技术的热水器的制造成本显着降低。
最后，显然，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，在此描述的热水器可以进行修改和变化。

Claims (11)

1.一种热水器，其特征在于，包括：
燃烧器(2)；
热交换器(3)；
入口管道(4)，被配置为将来自水网络(15)的卫生水供应到所述热交换器(3)；
出口管道(5)，被配置为将来自所述热交换器(3)的卫生水供应到一个或多个输送出口(16)；
旁路管道(6；106)，其将所述入口管道(4)连接到所述出口管道(5)；所述旁路管道(6；106)被配置为供应受控流量的卫生水。
2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述旁路管道(6)的截面的尺寸被设计为供应受控流量的卫生水。
3.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述旁路管道(106)设置有流量调节器(108；138；158)，所述流量调节器(108；138；158)被配置为允许受控流量的卫生水的通路。
4.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述流量调节器(108；138；158)被配置为当所述流量调节器(108；138；158)上游的压力介于最小阈值和最大阈值之间时，允许与所述流量调节器(108；138；158)上游的所述卫生水的压力成比例的流量的卫生水的通路。
5.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述流量调节器(108；138；158)被配置为当所述流量调节器(108；138；158)上游的压力低于最小阈值时，允许最小流量的卫生水的通路。
6.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述流量调节器(108；138；158)被配置为当所述流量调节器(108；138；158)上游的压力高于最大阈值时，阻断卫生水通过所述旁路管道(106)的通路。
7.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述流量调节器(108；138；158)设置有室(109)并且设置有在所述室(109)中可移动的闸门(110；140)，所述室(109)被布置以便由所述旁路管道(106)中的卫生水流通过。
8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述室(109)具有耦合到所述旁路管道(106)的被连接到所述入口管道(4)的部分的入口(112)；所述室(109)设置有多个翅片(115)，所述多个翅片(115)被布置为将所述闸门(110)保持在距所述室(109)的壁的确定距离处，以允许最小流量的通路。
9.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述闸门(140；160)设置有通道(141；161)，以允许最小流量的通路。
10.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，在操作配置中，所述旁路管道(6；106)被布置在所述热交换器(3)上方。
11.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述出口管道(5)具有部分(107)，所述部分(107)具有减小的通路截面，所述旁路管道(106)通向所述部分(107)。
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