CN217209824U - 一种新型热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型热水器，包括热水器本体，所述热水器本体分别连通有进水管和出水管，还包括：换热装置，所述换热装置设置在所述热水器本体内；连接管，所述连接管一端与所述进水管连通，另一端穿过所述换热装置后与所述出水管连通；制氢装置，所述制氢装置设置在所述热水器本体内，并且所述制氢装置一端与所述进水管连接，另一端与所述换热装置连接以使所述制氢装置所制备的氢气输送至所述换热装置上进行燃烧；控制器，所述控制器分别与所述换热装置、所述制氢装置电性连接。其结构简单，设计合理，通过采用制氢装置4持续输出氢气，从而使热水器能够将氢气做为燃料进行加热工作。

Description

一种新型热水器

技术领域

本实用新型涉及厨电技术领域，尤其涉及一种新型热水器。

背景技术

氢燃烧是氢能利用的一种有效方式，将氢气在氧气中点燃，会生成水(气态)，并释放大量的热量。整个燃烧过程，排放物只有水，并不会对环境产生影响。

目前，我们日常生活中用热水多采用燃气(如天然气、液化石油气等)加热，燃气热水器所用气体均产生对环境有环染的废气，而且安装环境有限制，如果安装不当导致一氧化碳中毒等问题。

氢能做为未来的环保、清洁能源，氢气与氧气燃烧只产生水，目前氢气的制备可以通过电解水制氢、生物质制氢、天然气重整制氢、太阳能光电制氢等方法制备，其中电解水制氢已做到即产即用、使用前后均不储存氢气的技术水平，可见氢气可做为一种的环保清洁安全的新型燃料取代煤气、液化气、天然气是切实可行的，因此亟需一种能够实现氢气燃烧的热水器。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本实用新型提出一种新型热水器，其结构简单，设计合理，通过采用制氢装置持续输出氢气，从而使热水器能够将氢气做为燃料进行加热工作。

上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种新型热水器，包括热水器本体，所述热水器本体分别连通有进水管和出水管，还包括：

换热装置，所述换热装置设置在所述热水器本体内；

连接管，所述连接管一端与所述进水管连通，另一端穿过所述换热装置后与所述出水管连通；

制氢装置，所述制氢装置设置在所述热水器本体内，并且所述制氢装置一端与所述进水管连接，另一端与所述换热装置连接以使所述制氢装置所制备的氢气输送至所述换热装置上进行燃烧；

控制器，所述控制器分别与所述换热装置、所述制氢装置电性连接。

在一些实施方式中，所述制氢装置包括：

电解槽本体，所述电解槽本体设置在所述热水器本体内，并且所述电解槽本体分别连通有进水口和出水口，所述进水口与所述进水管连通；

气液分离器，所述气液分离器分别连通有通水口、回水口和出氢口，所述通水口与所述出水口连通，所述回水口与所述进水管连通；

干燥器，所述干燥器一端与所述出氢口连通，另一端与所述换热装置连通以往所述换热装置上输送氢气。

在一些实施方式中，所述制氢装置包括通气阀，所述通气阀设置在所述干燥器上以调节往外输送氢气的出气量。

在一些实施方式中，还包括储气罐，所述储气罐设置在所述热水器本体内，并且所述储气罐的进气端与所述制氢装置连通，其出气端与所述换热装置连通。

在一些实施方式中，还包括单向阀，所述单向阀设置在所述储气罐与所述制氢装置的中间的位置处。

在一些实施方式中，所述换热装置包括燃烧器、调气阀、至少一个换热器和排气管，其中在所述热水器本体内限定有燃烧腔，所述燃烧器设置在所述燃烧腔内，并且所述燃烧器通过所述调气阀与所述制氢装置连接，所述换热器设置在所述燃烧器上，所述连接管与所述换热器相对应设置以使所述换热器对所述连接管上的用水进行加热。

在一些实施方式中，所述换热器的数量为两个时，所述换热器包括第一换热器和第二换热器，其中所述第一换热器设置在所述燃烧腔内，并且在所述第一换热器上设置有风机，所述风机的出风端与所述第二换热器连通，所述第一换热器、所述第二换热器分别与所述连接管相对应设置，在所述热水器本体上连通有排气管，所述第二换热器通过所述排气管与外部连通。

在一些实施方式中，所述换热装置还包括防回火装置，所述防回火装置设置在所述调气阀与所述制氢装置的中间位置处。

在一些实施方式中，还包括恒温阀和循环管，其中所述恒温阀设置与所述连接管在接近于所述出水管的一端上，所述循环管一端与所述恒温阀连通，另一端与所述进水管连通。

在一些实施方式中，还包括流量传感器和温度传感器，其中所述流量传感器、所述温度传感器分别设置在所述连接管上。

与现有技术相比，本实用新型的至少包括以下有益效果：

1.本实用新型的新型热水器，其结构简单，设计合理，通过采用制氢装置持续输出氢气，从而使热水器能够将氢气做为燃料进行加热工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例中热水器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型请求保护的技术方案范围。

实施例：

如图1所示，本实施例提供一种新型热水器，包括热水器本体1，热水器本体1分别连通有进水管11和出水管12，还包括：

换热装置2，换热装置2设置在热水器本体1内；

连接管3，连接管3一端与进水管11连通，另一端穿过换热装置2后与出水管12连通；

制氢装置4，制氢装置4设置在热水器本体1内，并且制氢装置4一端与进水管11连接，另一端与换热装置2连接以使制氢装置4所制备的氢气输送至换热装置2上进行燃烧；

控制器5，控制器5分别与换热装置2、制氢装置4电性连接。

在本实施例中，通过在热水器上增设有制氢装置4以使制氢装置4制备出的氢气输送至换热装置2上进行燃烧，即将制氢装置4与换热装置2共同封装在热水器本体1内部以使热水器本体1对制氢装置4和换热装置2提供保护作用，从而使热水器能够实现将氢气作为燃烧原料对外部供水进行加热，进而使热水器更加环保节能，其结构简单，设计合理，通过采用制氢装置4持续输出氢气，从而使热水器能够将氢气做为燃料进行加热工作。

进一步地，制氢装置4包括：

电解槽本体41，电解槽本体41设置在热水器本体1内，并且电解槽本体41分别连通有进水口和出水口，进水口与进水管11连通；

气液分离器42，气液分离器42分别连通有通水口、回水口和出氢口，通水口与出水口连通，回水口与进水管11连通；

干燥器43，干燥器43一端与出氢口连通，另一端与换热装置2连通以往换热装置2上输送氢气。

具体地，制氢装置4包括通气阀，通气阀设置在干燥器43上以调节往外输送氢气的出气量，其结构简单，可有效控制往换热装置2上所输送的氢气的出气量。

在本实施例中，电解槽本体41分别连通有进水口和出水口，进水口与进水管11连通以将外部用水导入电解槽本体41内，从而提供水源进行电解水制备氢气所用，同时通过电解槽本体41对所导入的用水进行电解工作，其出水口与气液分离器42的通水口连通以将电解后的用水输送至气液分离器42内，并且通过气液分离器42的作用以将电解后的用水进行气液分离工作，从而通过气液分离工作后分别产生水和氢气，分离气液分离器42的回水口与进水管11连通以将所分离出来的水经回水口回流至进水管11上，干燥器43一端与出氢口连通，另一端与换热装置2连通，从而将分离出来的氢气进行干燥工作后再输送至换热装置2上，如此即可使热水器的换热装置2采用氢气作为燃料对用水进行加热工作。

在本实施例中，电解槽本体41包括阳极片、阴极片、多片金属片以及中隔环，其中阳极片、阴极片和多片金属片堆叠设置，在阳极片上设置有阳极引脚，在阴极片上设置有阴极引脚，阳极片与金属片之间、阴极片与金属片之间以及相邻两金属片之间夹设有中隔环并形成多个槽体；每一个槽体相互连通且分别与进水口、出氢口相连通。电解槽本体41通电后对用水进行电解，从而产生氢气，其中，电解槽本体41为氢气的发生部件。阳极片和阴极片为接在同一控制器5的正负极上的两个导电片，导电片接正极成为阳极片，导电片接负极成为阴极片。金属片用于导电，中隔环用于将阳极片、阴极片以及金属片之间分隔开来，从而使得相邻两片之间形成间隙，并形成密封的槽体。

进一步地，还包括储气罐6，储气罐6设置在热水器本体1内，并且储气罐6的进气端与制氢装置4连通，其出气端与换热装置2连通，其结构简单，可持续为换热装置2稳定提供高浓度氢气。

优选地，还包括单向阀61，单向阀61设置在储气罐6与制氢装置4的中间的位置处。

在本实施例中，在热水器本体1内设置有储气罐6，储气罐6的进气端与制氢装置4的出氢口连通，其出气端与换热装置2连通，从而使制氢装置4所制备的氢气被注入储气罐6内，进而可使热水器的燃烧工作更为稳定，即满足热水器的燃烧工作所需的氢气量，由于电解槽本体41与热水器的控制器5电性连接，通过电解槽本体41与通气阀的相配合工作以控制电解槽本体41往外所输出的氢气量，从而使储气罐6内氢气的含量保持在预设的范围内。另外，当然还可在制氢装置4出氢口与换热装置2的中间位置处没有设置于储气罐6，即制氢装置4出氢口与换热装置2直接连通，从而还可有效降低产品的生产成本。此外，在储气罐6与制氢装置4的中间的位置处设置有单向阀61，并且单向阀61的导通方向为由制氢装置4往换热装置2的方向单向打开，从而避免储气罐6内的氢气发生回流现象。

进一步地，换热装置2包括燃烧器21、调气阀22、至少一个换热器和排气管24，其中在热水器本体1内限定有燃烧腔，燃烧器21设置在燃烧腔内，并且燃烧器21通过调气阀22与制氢装置4连接，换热器设置在燃烧器21上，连接管3与换热器相对应设置以使换热器对连接管3上的用水进行加热。

优选地，换热器的数量为两个时，换热器包括第一换热器25和第二换热器26，其中第一换热器25设置在燃烧腔内，并且在第一换热器25上设置有风机27，风机27的出风端与第二换热器26连通，第一换热器25、第二换热器26分别与连接管3相对应设置，在热水器本体1上连通有排气管24，第二换热器26通过排气管24与外部连通。

具体地，换热装置2还包括防回火装置28，防回火装置28设置在调气阀22与制氢装置4的中间位置处。

在本实施例中，在燃烧室内设置有适于为燃烧器21进行点火工作的点火器，当制氢装置4工作时需要首先接通电源，风机27以及燃烧室内的点火器开始工作，点火器将进入燃烧室内的氢气点燃，风机27同时将气体不断抽出以使气体经排气管24排放到外部大气中。

在本实施例中，当换热器的数量为两个时，换热器包括第一换热器25和第二换热器26，第一换热器25设置在燃烧腔内，并且在第一换热器25上设置有风机27，风机27的出风端与第二换热器26连通，通过风机27的转动工作以保证燃烧气体处于流动状态，能够使氢气燃烧释放的热量可以快速的被带走，使氢气在燃烧的同时还可避免发生爆炸，第一换热器25、第二换热器26分别与连接管3相对应设置，即连接管3一端与进水管11连通，另一端依次穿过第一换热器25、第二换热器26后与出水管12连通，在热水器本体1上连通有排气管24，第二换热器26通过排气管24与外部连通。制氢装置4所制备的氢气经出氢口往燃烧腔内流动，由于在燃烧腔内设置有点火器，如此通过点火器对燃烧器21进行点火工作以使氢气在燃烧腔内进行燃烧，从而产生携带热能的气体，在风机27的作用下，携带热能的气体依次流入第一换热器25和第二换热器26，携带热能的气体在第一换热器25和第二换热器26内部与连接管3内的用水产生热交换，从而将连接管3内的用水加热以产生适于洗浴或者其它生活用水，通过第一换热器25和第二换热器26的配合动作以分别对连接管3内的用水进行加热工作，从而进一步提高热水器的加热效率。

在本实施例中，当然，为了有效降低产品的生产成本，还可使换热器的数量设定为一个，当换热器的数量为一个时，即换热器包括一个换热本体，换热本体设置在燃烧腔内，并且在换热本体上设置有风机27，通过风机27的转动工作以保证燃烧气体处于流动状态，能够使氢气燃烧释放的热量可以快速的被带走，使氢气在燃烧的同时还可避免发生爆炸，风机27的出风端连通有排气管24以使换热本体通过排气管24与外部连通。制氢装置4所制备的氢气经出氢口往燃烧腔内流动，由于在燃烧腔内设置有点火器，如此通过点火器对燃烧器21进行点火工作以使氢气在燃烧腔内进行燃烧，从而产生携带热能的气体，在风机27的作用下，携带热能的气体流入换热本体上，携带热能的气体在换热本体内部与连接管3内的用水产生热交换，从而将连接管3内的用水加热以产生适于洗浴或者其它生活用水。

在本实施例中，在换热器中限定有气腔，气腔内设有多个互相间隔的换热翅片，换热翅片优选为导热率良好的金属材质制成，例如铝或者铜，当然换热器也可以是没有换热翅片的换热器结构，例如在气腔内设置有蛇形水循环管路，或者其他形式的换热器结构。

优选地，还包括恒温阀7和循环管71，其中恒温阀7设置与连接管3在接近于出水管12的一端上，循环管71一端与恒温阀7连通，另一端与进水管11连通，其设计合理、巧妙，可使恒温阀7根据出水温度自动调节冷热水的混合比例。

特别地，还包括流量传感器8和温度传感器9，其中流量传感器8、温度传感器9分别设置在连接管3上。

在本实施例中，流量传感器8设置于连接管3在接近于进水管11的一端上，温度传感器9设置于连接管3在接近于出水管12的一端上，并且恒温阀7、流量传感器8、温度传感器9、调气阀22、电解槽本体41分别与控制器5电性连接，当温度传感器9检测到的水温较高时，可以控制恒温阀7加大冷水端的流量，当温度传感器9检测到水温较低时，可以控制恒温阀7减小冷水端的流量，以实现对燃烧气体热能的充分利用。

在本实施例中，当用户开启热水器的出水阀时，出水管12上的水流感应器感应到用户在使用热水，控制器5启动制氢装置4进入初始工况，将制氢装置4制得的氢气向储气罐6内注入，从而为燃烧工作提供所需的氢气，同时打开气调气阀22，将储气罐6内的氢气注入到燃烧室内点火燃烧，从而对连接管3上的用水进行加热工作。在此过程中，若温度传感器9测得出水温度大于目标温度时，则控制制氢装置4维持当前状态进行工作，若温度传感器9测得出水温度大小于等于目标温度时，控制器5逐步提高制氢装置4的制氢工况，从而使出水温度达到目标温度，直至达到制氢装置4的最大制氢工况。本实施例中初始工况为固定值或由控制器5的参数设置方式进行预先设定，其优选为制氢装置4输出效率最高的工况。当供水流量不变时，当前出水温度与制氢装置4的工况成正比，即制氢装置4的工况越高时，当前出水温度则越高。

在本实施例中，为了有效保证产品的安全性能，热水器各水路接口或者各气路接口之间均保持密封连接，从而有效保证各接口之间的气密性，从而有效提高产品的安全性和能量利用率，并保证热水器的装配强度。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型热水器，包括热水器本体(1)，所述热水器本体(1)分别连通有进水管(11)和出水管(12)，其特征在于，还包括：

换热装置(2)，所述换热装置(2)设置在所述热水器本体(1)内；

连接管(3)，所述连接管(3)一端与所述进水管(11)连通，另一端穿过所述换热装置(2)后与所述出水管(12)连通；

制氢装置(4)，所述制氢装置(4)设置在所述热水器本体(1)内，并且所述制氢装置(4)一端与所述进水管(11)连接，另一端与所述换热装置(2)连接以使所述制氢装置(4)所制备的氢气输送至所述换热装置(2)上进行燃烧；

控制器(5)，所述控制器(5)分别与所述换热装置(2)、所述制氢装置(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型热水器，其特征在于，所述制氢装置(4)包括：

电解槽本体(41)，所述电解槽本体(41)设置在所述热水器本体(1)内，并且所述电解槽本体(41)分别连通有进水口和出水口，所述进水口与所述进水管(11)连通；

气液分离器(42)，所述气液分离器(42)分别连通有通水口、回水口和出氢口，所述通水口与所述出水口连通，所述回水口与所述进水管(11)连通；

干燥器(43)，所述干燥器(43)一端与所述出氢口连通，另一端与所述换热装置(2)连通以往所述换热装置(2)上输送氢气。

3.根据权利要求2所述的一种新型热水器，其特征在于，所述制氢装置(4)包括通气阀，所述通气阀设置在所述干燥器(43)上以调节往外输送氢气的出气量。

4.根据权利要求1所述的一种新型热水器，其特征在于，还包括储气罐(6)，所述储气罐(6)设置在所述热水器本体(1)内，并且所述储气罐(6)的进气端与所述制氢装置(4)连通，其出气端与所述换热装置(2)连通。

5.根据权利要求4所述的一种新型热水器，其特征在于，还包括单向阀(61)，所述单向阀(61)设置在所述储气罐(6)与所述制氢装置(4)的中间的位置处。

6.根据权利要求1所述的一种新型热水器，其特征在于，所述换热装置(2)包括燃烧器(21)、调气阀(22)、至少一个换热器和排气管(24)，其中在所述热水器本体(1)内限定有燃烧腔，所述燃烧器(21)设置在所述燃烧腔内，并且所述燃烧器(21)通过所述调气阀(22)与所述制氢装置(4)连接，所述换热器设置在所述燃烧器(21)上，所述连接管(3)与所述换热器相对应设置以使所述换热器对所述连接管(3)上的用水进行加热。

7.根据权利要求6所述的一种新型热水器，其特征在于，所述换热器的数量为两个时，所述换热器包括第一换热器(25)和第二换热器(26)，其中所述第一换热器(25)设置在所述燃烧腔内，并且在所述第一换热器(25)上设置有风机(27)，所述风机(27)的出风端与所述第二换热器(26)连通，所述第一换热器(25)、所述第二换热器(26)分别与所述连接管(3)相对应设置，在所述热水器本体(1)上连通有排气管(24)，所述第二换热器(26)通过所述排气管(24)与外部连通。

8.根据权利要求6所述的一种新型热水器，其特征在于，所述换热装置(2)还包括防回火装置(28)，所述防回火装置(28)设置在所述调气阀(22)与所述制氢装置(4)的中间位置处。

9.根据权利要求1所述的一种新型热水器，其特征在于，还包括恒温阀(7)和循环管(71)，其中所述恒温阀(7)设置与所述连接管(3)在接近于所述出水管(12)的一端上，所述循环管(71)一端与所述恒温阀(7)连通，另一端与所述进水管(11)连通。

10.根据权利要求1所述的一种新型热水器，其特征在于，还包括流量传感器(8)和温度传感器(9)，其中所述流量传感器(8)、所述温度传感器(9)分别设置在所述连接管(3)上。

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