CN221005460U - 热水器 - Google Patents
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种热水器,包括:壳体,具有沿宽度方向相对的第一侧壁和第二侧壁,及位于第一侧壁和第二侧壁之间的第一容置区;燃烧换热系统,设于第一容置区,燃烧换热系统的一侧靠近第一侧壁设置,另一侧与第二侧壁之间形成有第二容置区,燃烧换热系统至少具有一级换热流道;小型流量阀,设于第二容置区,小型流量阀包括阀体和设于阀体的控制部件,阀体具有与一级换热流道的进水端连通的第一流道,与一级换热流道的出水端连通的第二流道,及将第一流道与第二流道连通的旁通流道,控制部件用于对旁通流道的过水流量进行控制。本技术方案无需设置水罐就能够解决启停恒温差的问题,同时能够减小热水器的体积,提升开机加热反应速度,降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及家用电器技术领域,特别涉及一种热水器。
背景技术
相关技术中,热水器的进水管路和出水管路分别布置于燃烧换热系统的相对两侧,管路布置较为分散,在壳体内的占用空间较大,并且为了解决启停恒温差的问题,通常还需要在出水管路上连接一个体积较大的水罐,如此进一步增大了在壳体内的占用空间,使得热水器整体体积较大,不利于热水器的小型化;同时热水器配置有水罐,还会导致热水器开机加热反应速度较慢,每次开机加热水罐都会浪费燃气,导致能耗增高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种热水器,旨在无需设置水罐就能够解决启停恒温差的问题,同时能够减小热水器的体积,提升开机加热反应速度,降低能耗。
为实现上述目的,本实用新型提出的热水器,包括:
壳体,具有沿宽度方向相对且间隔设置的第一侧壁和第二侧壁,以及位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的第一容置区;
燃烧换热系统,设于所述第一容置区,所述燃烧换热系统的一侧靠近所述第一侧壁设置,所述燃烧换热系统的另一侧与所述第二侧壁之间形成有第二容置区,所述燃烧换热系统至少具有一级换热流道;以及
小型流量阀,设于所述第二容置区,所述小型流量阀包括阀体和设于所述阀体的控制部件,所述阀体具有与所述一级换热流道的进水端连通的第一流道,与所述一级换热流道的出水端连通的第二流道,以及将所述第一流道与所述第二流道连通的旁通流道,所述控制部件用于对所述旁通流道的过水流量进行控制。
在其中一个实施例中,所述热水器还包括设于所述第二容置区的电控模块,所述小型流量阀与所述电控模块均位于所述燃烧换热系统的同一侧,所述燃烧换热系统与所述小型流量阀分别与所述电控模块电连接;
和/或,所述第二容置区靠近所述燃烧换热系统的一侧设有隔热件;
和/或,所述燃烧换热系统靠近所述第一侧壁的一侧与所述第一侧壁直接相对设置。
在其中一个实施例中,所述壳体还包括连接于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的背板,所述阀体设有连接部,所述连接部与所述背板连接固定。
在其中一个实施例中,所述小型流量阀的旁通比的范围为40%~70%,所述旁通比为通过所述第一流道进入所述旁通流道的水流量与通过所述第一流道进入所述一级换热流道的水流量的比值。
在其中一个实施例中,所述壳体还包括底壁,所述底壁的两侧分别与所述第一侧壁的底侧及所述第二侧壁的底侧连接,所述燃烧换热系统的底侧与所述底壁之间形成有第三容置区,所述热水器还包括设于所述第三容置区的风机,所述风机与所述燃烧换热系统的燃烧器连通,所述风机用于向所述燃烧器鼓入空气。
在其中一个实施例中,所述热水器还包括设于所述第三容置区的进气模块,所述风机与所述进气模块沿所述壳体的宽度方向并排布置,所述底壁设有与所述进气模块的进气端连通的进气接头,所述进气模块的出气端与所述燃烧器连通,所述进气模块用于向所述燃烧器输送燃烧气体。
在其中一个实施例中,所述壳体内还设有第四容置区,所述第四容置区位于所述第二容置区的下方,且所述第四容置区位于所述第三容置区靠近所述第二侧壁的一侧,所述第四容置区将所述第二容置区与所述第三容置区连通,所述热水器还包括设于所述第四容置区的进水模块,所述底壁设有与所述进水模块的进水端连通的进水接头,所述进水模块的出水端与所述第一流道的进水端连通。
在其中一个实施例中,所述热水器还包括与所述第二流道的出水端连通的出水管,所述出水管包括自所述阀体向下延伸设置的第一管段,以及自所述第一管段的底端朝向所述第一侧壁折弯并向下倾斜延伸设置的第二管段,所述第一管段位于所述第二容置区,所述第二管段穿过所述第四容置区延伸至所述第三容置区,所述底壁设有与所述第二管段的出水端连通的出水接头。
在其中一个实施例中,所述阀体包括第一管体、第二管体和旁通管体,所述第一管体与所述第二管体沿所述壳体的高度方向并行延伸设置,所述旁通管体连接于所述第一管体和所述第二管体之间,所述第一管体构造出所述第一流道,所述第二管体构造出所述第二流道,所述旁通管体构造出所述旁通流道,所述控制部件设于所述旁通管体,所述控制部件为电磁阀或者比例阀;
和/或,所述燃烧换热系统包括无盘管换热器,所述无盘管换热器包括多个换热管,以及套设于多个换热管外围的换热片,多个所述换热管沿所述壳体的厚度方向排布形成单层换热管结构,多个所述换热管依次连接以形成换热流道;在所述换热管的轴向投影面上,所述换热片上任意一点与所述换热管的外管壁之间的最小距离不大于3mm。
在其中一个实施例中,所述燃烧换热系统包括箱体、燃烧器和一级换热器,所述燃烧器和所述一级换热器均设于所述箱体内,所述一级换热器位于所述燃烧器的上方,所述一级换热器与所述燃烧器之间的区域形成燃烧室,所述一级换热器具有所述一级换热流道,所述一级换热器朝向所述第二侧壁的一侧设有第一进水口和第一出水口,所述一级换热流道连通所述第一进水口和所述第一出水口,所述第一流道的出水端通过第一连接管与所述第一进水口连通,所述第二流道的进水端通过第二连接管与所述第一出水口连通。
在其中一个实施例中,所述燃烧换热系统还包括二级换热器,所述二级换热器具有二级换热流道,所述二级换热器设于所述箱体的顶部,所述箱体的顶部设有与所述二级换热器连通的出烟口,所述二级换热器靠近所述第二容置区的部位设有第二进水口和第二出水口,所述二级换热流道连通所述第二进水口和所述第二出水口,所述第二进水口连接有进水管,所述第二出水口通过第三连接管与所述第一流道的进水端连通。
在其中一个实施例中,所述热水器还包括设于所述壳体内的冷凝水收集装置,所述冷凝水收集装置位于所述二级换热器的下方且与所述小型流量阀位于同一侧,所述二级换热器靠近所述第二容置区的部位还设有冷凝水出口,所述冷凝水出口通过排水管与所述冷凝水收集装置连通。
本实用新型的技术方案通过在壳体内设有第一容置区和第二容置区,第一容置区与第二容置区沿壳体的宽度方向并排布置。通过对壳体内部进行合理分区,使得壳体内各个部件的排布整齐有序,有利于实现壳体内的空间的充分利用,减小占用空间。燃烧换热系统设于壳体内的第一容置区,燃烧换热系统的一侧靠近第一侧壁设置,燃烧换热系统的另一侧与第二侧壁之间形成第二容置区,第二容置区可用于容置小型流量阀,而小型流量阀的阀体又集成有第一流道、第二流道和旁通流道等多个流道,阀体的流道集成度高,使得燃烧换热系统与小型流量阀之间的管路能够集中布置在第二容置区内,无需在燃烧换热系统靠近第一侧壁的一侧再布置管路,也无需再另外设置其他旁通管路,能够简化管路布置,提升管路布置的紧凑性,有利于进一步减小热水器的宽度尺寸。并且通过采用具有旁通功能的小型流量阀能够替代传统的水罐,不仅能够解决热水器启停恒温差的问题,并且相较于水罐而言,小型流量阀的体积更小,占用空间更小,有利于进一步降低热水器的体积。并且本方案的热水器无需配置水罐,能够使开机加热速度大幅度提升,满足用户速热需求;另外还能够避免每次开机加热水罐浪费燃气,能够降低能耗,降低用户的使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型热水器一实施例的结构示意图;
图2为图1中热水器省去壳体的面盖后的结构示意图;
图3为图2中燃烧换热系统与小型流量阀的装配结构示意图;
图4为图3中燃烧换热系统的箱体内部结构示意图;
图5为图3中燃烧换热系统的侧视图;
图6为图5中省去排水管和冷凝水收集装置后的结构示意图;
图7为图4中小型流量阀的结构示意图;
图8为图7中小型流量阀的剖面结构示意图;
图9为图4中一级换热器的结构示意图;
图10为图9中一级换热器的剖面结构示意图;
图11为图10中换热片的结构示意图;
图12为图10中扰流件的结构示意图。
附图标号说明:
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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的一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种热水器100。
请参照图1至图3,以及图8,在本实用新型一实施例中,该热水器100包括壳体10、燃烧换热系统20和小型流量阀30。所述壳体10具有沿宽度方向相对且间隔设置的第一侧壁11和第二侧壁12,以及位于所述第一侧壁11和所述第二侧壁12之间的第一容置区101;所述燃烧换热系统20设于所述第一容置区101,所述燃烧换热系统20的一侧靠近所述第一侧壁11设置,所述燃烧换热系统20的另一侧与所述第二侧壁12之间形成有第二容置区102,所述燃烧换热系统20至少具有一级换热流道;所述小型流量阀30设于所述第二容置区102,所述小型流量阀30包括阀体31和设于所述阀体31的控制部件32,所述阀体31具有与所述一级换热流道的进水端连通的第一流道301,与所述一级换热流道的出水端连通的第二流道302,以及将所述第一流道301与所述第二流道302连通的旁通流道303,所述控制部件32用于对所述旁通流道303的过水流量进行控制。
具体地,壳体10可设计为矩形体结构,以使热水器100的整体外形规整,便于将热水器100安装于墙体或者墙角位置。当然,壳体10还可以设计为其他形状,在此不做具体限定。其中,壳体10的宽度方向可以是左右方向,壳体10的厚度方向可以是前后方向,壳体10的高度方向可以是上下方向。壳体10具体可包括前侧敞开的壳本体10a,以及盖设于壳本体10a前侧的面盖10b,壳本体10a与面盖10b围合形成用于安装燃烧换热系统20、小型流量阀30及风机50等部件的安装腔。该热水器100具体可以是风机50下置的强鼓型热水器100,也可以是风机50上置的强抽型热水器100,在此不做具体限定。壳体10内设有用于容置燃烧换热系统20的第一容置区101和用于容置小型流量阀30的第二容置区102,第一容置区101与第二容置区102沿壳体10的宽度方向(如左右方向)并排布置。其中,第二容置区102位于第一容置区101靠近第二侧壁12(例如壳体10的右侧壁)的一侧。通过对壳体10内部进行合理分区,使得壳体10内各个部件的排布整齐有序,有利于实现壳体10内的空间的充分利用,减小占用空间。
燃烧换热系统20设于壳体10内的第一容置区101,燃烧换热系统20的一侧靠近第一侧壁11设置,燃烧换热系统20的另一侧与第二侧壁12之间形成第二容置区102,第二容置区102可用于容置小型流量阀30,而小型流量阀30的阀体31又集成有第一流道301、第二流道302和旁通流道303等多个流道,阀体31的流道集成度高,使得燃烧换热系统20与小型流量阀30之间的管路能够集中布置在第二容置区102内,无需在燃烧换热系统20靠近第一侧壁11的一侧再布置管路,也无需再另外设置其他旁通管路,能够简化管路布置,提升管路布置的紧凑性,有利于进一步减小热水器100的宽度尺寸。
其中,燃烧换热系统20具体可包括燃烧器22和换热器,换热器内部形成有换热流道,燃烧器22产生的高温烟气与换热器的表面接触实现热交换,从而能够对换热流道内的水进行加热,实现热水功能。其中,换热器的数量可以根据实际需要设置为一个或者多个,例如,在本实施例中,换热器具体可包括一级换热器23和二级换热器24,一级换热器23具有一级换热流道,二级换热器24具有二级换热流道,能够实现两级换热,提升热能利用率。
其中,如图7和图8所示,小型流量阀30包括阀体31和控制部件32。其中,阀体31可采用结构强度较高的金属件或者塑胶件制成。可选地,阀体31采用塑胶件注塑成型或者3D打印成型,能够很方便地制造出体积较小的阀体31,同时也有利于阀体31的轻量化。可选地,阀体31的表面设有隔热涂层或者防腐涂层,以使阀体31能够适应于复杂的安装环境,以延长阀体31的使用寿命。具体地,阀体31集成有第一流道301、第二流道302和旁通流道303,第一流道301可作为冷水进水流道以向燃烧换热系统20的一级换热流道输送冷水,第二流道302可作为热水出水流道以将一级换热流道内的热水输出,旁通流道303还可将第一流道301内的冷水输送至第二流道302内,以使冷水与第二流道302内的热水混合,从而实现旁通混水功能。控制部件32用于对旁通流道303的过水流量进行控制。需要说明的是,控制部件32控制旁通流道303的过水流量,应该理解为在控制部件32的控制下使得通过旁通流道303的水流量能够产生一定的变化,此处的水流量变化可以是在无流量和有流量之间的变化,也可以是在有流量的情况下实现大流量和小流量之间的变化。其中,控制部件32包括但不限于采用电磁阀、比例阀等。
小型流量阀30的控制部件32可通过有线或者无线的方式与热水器100的控制系统电连接,控制系统根据热水器100的工作状态对控制部件32发出相应的控制指令,进而通过控制部件32能够对旁通流道303的过水流量进行控制,使得热水器100的旁通混水量能够根据实际工况进行调节,以满足不同的应用场景,进而能够有效改善传统的热水器100存在的启停恒温差、汽化噪音高、热效率偏低等问题。
例如,热水器100正常工作时,控制部件32控制关闭旁通流道303,此时换热器的换热管234(也即换热流道)内的最高温度就是热水器100的设定温度,如此,可以大幅降低气化噪音风险,并且不会影响换热器热效率,还可以延长换热器的使用寿命。
热水器100停水后,控制部件32控制打开旁通流道303,并且可根据实际工况,在开机几秒内关闭旁通流道303。此时,第一流道301内的部分冷水经由旁通流道303输送至第二流道302内,冷水与第二流道302内的高温水混合,可以有效降低停水温升;由于部分冷水从旁通流道303分流,使得第一流道301朝向换热器输送的水流量降低,从而能够减小启动下过冲。
此外,还可以根据实际工况来判断是否在正常燃烧时开启旁通,例如,冬季进出水温差大,需要迅速加热到设定温度时,控制部件32控制关闭旁通流道303,此时既提升了加热速度又保证了能够加热到设定温度,停水再启动时,可以减小旁通时间,从而减小下过冲;夏季需要低温浴时,控制部件32控制打开旁通流道303,此时能够降低热水器100最低温升,防止洗澡时水温过烫,并且能够提高换热管234内水温,从而提高烟气温度,避免冷凝水风险。
可以理解的是,传统的热水器通常在出水管路连接有水罐,通过在水罐内存有预定温度的水,热水器工作时,从燃烧换热系统的出水端输出的热水会先进入水罐内与水罐内的水进行混合,通过对水罐内的水温进行控制,从而能够保证出水恒温性能,解决热水器启停恒温差的问题。但水罐通常具有较大的体积,在壳体内的占用空间较大,例如,相关技术中具有水罐的热水器,其水罐通常设于燃烧换热系统及风机的下方,使得壳体的高度尺寸较大,整机高度达到600mm左右。在本实施例中,通过采用具有旁通功能的小型流量阀30替代传统的水罐,不仅能够解决热水器100启停恒温差的问题,并且相较于水罐而言,小型流量阀30的体积更小,占用空间更小,有利于降低热水器100的体积。例如,本方案中通过将小型流量阀30与燃烧换热系统20沿壳体10宽度方向并排布置,有利于减小壳体10的高度尺寸,使得整机的高度能够达到540mm左右,相较于传统的热水器100而言,整机高度能够缩短60mm左右,有利于热水器100的小型化。并且本方案的热水器100无需配置水罐,能够使开机加热速度大幅度提升,满足用户速热需求;另外还能够避免每次开机加热水罐浪费燃气,可降低能耗,能够满足用户节能的需求,可降低用户的使用成本。
本实用新型的技术方案通过在壳体10内设有第一容置区101和第二容置区102,第一容置区101与第二容置区102沿壳体10的宽度方向并排布置。通过对壳体10内部进行合理分区,使得壳体10内各个部件的排布整齐有序,有利于实现壳体10内的空间的充分利用,减小占用空间。燃烧换热系统20设于壳体10内的第一容置区101,燃烧换热系统20的一侧靠近第一侧壁11设置,燃烧换热系统20的另一侧与第二侧壁12之间形成第二容置区102,第二容置区102可用于容置小型流量阀30,而小型流量阀30的阀体31又集成有第一流道301、第二流道302和旁通流道303等多个流道,阀体31的流道集成度高,使得燃烧换热系统20与小型流量阀30之间的管路能够集中布置在第二容置区102内,无需在燃烧换热系统20靠近第一侧壁11的一侧再布置管路,也无需再另外设置其他旁通管路,能够简化管路布置,提升管路布置的紧凑性,有利于进一步减小热水器100的宽度尺寸。并且通过采用具有旁通功能的小型流量阀30能够替代传统的水罐,不仅能够解决热水器100启停恒温差的问题,并且相较于水罐而言,小型流量阀30的体积更小,占用空间更小,有利于进一步降低热水器100的体积。并且热水器100无需配置水罐,能够使开机加热速度大幅度提升,满足用户速热需求;另外还能够避免每次开机加热水罐浪费燃气,能够降低能耗,降低用户的使用成本。
可以理解的是,传统的热水器中,燃烧换热系统的相对两侧分别设置有进水管路和出水管路,使得燃烧换热系统的侧部与第一侧壁之间还要预留出供进水管路或者出水管路穿置的空间,如此,使得燃烧换热系统与第一侧壁并非直接相对,且二者之间的间距相对较大,进而使得壳体的宽度尺寸较大。在其中一个实施例中,所述燃烧换热系统20靠近所述第一侧壁11的一侧与所述第一侧壁11直接相对设置。也即燃烧换热系统20的侧部紧邻第一侧壁11设置且两者之间并无其他实体构件(例如管路)的阻隔,有利于减小燃烧换热系统20与第一侧壁11之间的间距,进而减小壳体10的宽度尺寸。
如图2所示,在其中一个实施例中,所述热水器100还包括设于所述第二容置区102的电控模块40,所述小型流量阀30与所述电控模块40均位于所述燃烧换热系统20的同一侧,所述燃烧换热系统20和所述小型流量阀30分别与所述电控模块40电连接。在本实施例中,小型流量阀30和电控模块40均容置于第二容置区102内并位于燃烧换热系统20的同一侧,能够充分利用燃烧换热系统20的同侧空间,有利于实现第二容置区102的空间利用最大化,并且燃烧换热系统20和小型流量阀30邻近电控模块40设置,便于将燃烧换热系统20及小型流量阀30与电控模块40进行电连接。其中,电控模块40具体可包括与第二侧壁12相对且间隔设置的支架,以及设于支架的电控板。
如图2所示,在一实施例中,所述第二容置区102靠近所述燃烧换热系统20的一侧设有隔热件213。通过隔热件213能够对燃烧换热系统20辐射出的热量进行阻隔,避免热量辐射到第二容置区102内,而对第二容置区102内的部件(如小型流量阀30、管路结构、电控模块70等)造成损害。例如,小型流量阀30和电控模块40均位于隔热件213远离燃烧换热系统20的一侧。通过隔热件213能够对燃烧换热系统20辐射的热量进行热阻隔,避免燃烧换热系统20辐射的热量对小型流量阀30和电控模块40产生损害,有利于延长小型流量阀30和电控模块40的寿命,进而延长热水器100的使用寿命。其中,隔热件213的设置方式有多种。例如,可以在燃烧换热系统20与第二容置区102之间设置独立的隔热件101进行隔热,其中,隔热件101包括但不限于采用隔热材料制成的实心隔热板,或者采用具有中空隔热夹层的中空隔热板。或者,也可将燃烧换热系统20的箱体21朝向第二容置区102的侧壁设置为具有风冷通道的双层板体结构以形成隔热件213;或者,还可以将燃烧换热系统20的箱体21朝向第二容置区102的外壁面涂覆有隔热涂层以形成隔热件213。
如图2所示,在其中一个实施例中,所述壳体10还包括连接于所述第一侧壁11和所述第二侧壁12之间的背板14,所述阀体31设有连接部,所述连接部与所述背板14连接固定。
在本实施例中,热水器100安装于墙体后,背板14位于热水器100靠近墙体的一侧,阀体31通过连接部与背板14连接固定,使得小型流量阀30的安装更为稳定可靠,避免热水器100工作过程中小型流量阀30发生晃动,从而保证小型流量阀30的工作可靠性。其中,连接部与背板14之间包括但不限于采用卡扣连接或者紧固件连接等方式固定。例如,阀体31可为注塑件,在阀体31靠近背板14的一侧(例如第一管体311的周侧)一体注塑成型出连接部,连接部与背板14上对应设有供紧固件(例如螺钉、或者插销等)穿接的装配孔,通过紧固件将连接部与背板14连接固定,装配简单方便且稳定可靠。
在其中一个实施例中,所述小型流量阀30的旁通比的范围为40%~70%,所述旁通比为通过所述第一流道301进入所述旁通流道303的水流量与通过所述第一流道301进入所述一级换热流道的水流量的比值。
可以理解的是,当旁通比过大时,在热水器启动加热的过程中,由旁通流道303流入第二流道302内的水量过多而会产生严重汽化噪音,并且会降低换热器的热效率,影响用户体验,并且会影响换热器的寿命;当旁通比过小时,由旁通流道303流入第二流道302内的水量过少而不能中和第二流道302内的高温水。本方案通过限定小型流量阀200的旁通比的范围,能够更为有效地改善传统的热水器存在的启停恒温差、汽化噪音高、热效率偏低等问题。
在一实施例中,所述控制部件32用于根据预设的旁通时长、所述旁通比对所述旁通流道303的过水流量进行控制,所述旁通时长的范围为2秒~4秒。本方案通过控制旁通时间和旁通比,能够更为有效地控制旁通流道303的过水流量,从而精准控制热水器的出水温度,进一步改善传统的热水器存在的启停恒温差、汽化噪音高、热效率偏低等问题。其中,旁通时长可以为2秒,或者3秒,或者4秒等,具体在此不作限定。
如图2和图4所示,在其中一个实施例中,所述壳体10还具有底壁13,所述底壁13的两侧分别与所述第一侧壁11的底侧及所述第二侧壁12的底侧连接,所述燃烧换热系统20的底侧与所述底壁13之间形成有第三容置区103,所述热水器100还包括设于所述第三容置区103的风机50,所述风机50与所述燃烧换热系统20的燃烧器22连通,所述风机50用于向所述燃烧器22鼓入空气。
在本实施例中,壳体10包括沿壳本体10a和面盖10b,其中,壳本体10a包括沿宽度方向相对且间隔设置的第一侧壁11和第二侧壁12,连接于第一侧壁11底侧和第二侧壁12底侧的底壁13,连接于第一侧壁11顶侧和第二侧壁12顶侧的顶壁,以及连接于第一侧壁11及第二侧壁12背离面盖10b的一侧的背板14,使得壳本体10a大体呈前侧敞开的矩形箱状结构,面盖10b可拆卸地盖合于壳本体10a的前侧。燃烧换热系统20的底侧与底壁13之间的区域形成第三容置区103,风机50设于第三容置区103,也即在本实施例中,该热水器100为风机50下置的强鼓型热水器100。风机50的出风口与燃烧换热系统20的燃烧器22连通,在热水器100工作时,通过风机50向燃烧器22鼓入空气,从而实现二次空气补充,有利于实现充分燃烧,并且风机50鼓入的空气向上流动有利于推动燃烧器22产生的高温烟气向上流动以与换热器(例如一级换热器23和二级换热器24)进行充分换热,提升换热效率。当然,在一些实施例中,也可使燃烧换热系统20的顶侧与壳体10的顶壁之间形成用于供风机50容置的第三容置区103,此时,热水器100为风机50上置的强抽型热水器100。
如图2所示,在其中一个实施例中,所述热水器100还包括设于所述第三容置区103的进气模块60,所述风机50与所述进气模块60沿所述壳体10的宽度方向并排布置,所述底壁13设有与所述进气模块60的进气端连通的进气接头14,所述进气模块60的出气端与所述燃烧器22连通,所述进气模块60用于向所述燃烧器22输送燃烧气体。
在本实施例中,进气接头14用于与外部气体管道连通,通过进气模块60可将燃气与空气混合形成的燃烧气体输送至燃烧器22进行燃烧。其中,进气模块60具体可包括燃气比例阀、分气杆等。将风机50和进气模块60并排布置于第三容置区103,有利于实现第三容置区103的空间利用最大化。并且风机50和进气模块60均靠近燃烧换热系统20的底侧设置,有利于风机50和进气模块60与燃烧换热系统20的燃烧器22进行配合。可选地,所述风机50位于所述进气模块60靠近所述第一侧壁11的一侧。如此,能够充分利用壳体10宽度方向的空间对风机50与进气模块60进行布置。风机50设于靠近第一侧壁11的一侧,也能够便于在靠近第一侧壁11的部位设置安装支架以对风机50进行固定。
如图2所示,在其中一个实施例中,所述壳体10内还设有第四容置区104,所述第四容置区104位于所述第二容置区102的下方,且所述第四容置区104位于所述第三容置区103靠近所述第二侧壁12的一侧,所述第四容置区104将所述第二容置区102与所述第三容置区103连通,所述热水器100还包括设于所述第四容置区104的进水模块70,所述底壁13设有与所述进水模块70的进水端连通的进水接头15,所述进水模块70的出水端与所述第一流道301的进水端连通。
在本实施例中,第四容置区104位于壳体10的底壁13与第二侧壁12相交的拐角部位,第二容置区102、第四容置区104和第三容置区103依次连通形成一个类似“L”型的容置区。进水模块70设于第四容置区104,进水模块70具体可包括水泵71、流量传感器72、温度传感器和大小水阀中的一种或者几种的组合。例如,进水模块70包括水泵71和流量传感器72,其中,流量传感器72的进水端与进水接头15连通,流量传感器72的出水端与水泵71的进水端连通,水泵71的出水端经由进水管81与第一流道301的进水端直接或者间接连通。通过第四容置区104能够对进水模块70进行合理布置,以便于进水模块70通过管路与燃烧换热系统20或者小型流量阀30进行连接,进一步提升管路布置的紧凑性。
如图2和图3所示,在其中一个实施例中,所述热水器100还包括与所述第二流道302的出水端连通的出水管82,所述出水管82包括自所述阀体31向下延伸设置的第一管段821,以及自所述第一管段821的底端朝向所述第一侧壁11折弯并向下倾斜延伸设置的第二管段822,所述第一管段821位于所述第二容置区102,所述第二管段822穿过所述第四容置区104延伸至所述第三容置区103,所述底壁13设有与所述第二管段822的出水端连通的出水接头16。
在本实施例中,出水接头16用于与用户用水端(例如花洒、水龙头等)进行连接,燃烧换热系统20产生的热水经由第二流道302输送至出水管82,再由出水接头16输送至用户用水端。其中,出水管82包括第一管段821和相对第一管段821折弯的第二管段822,从而能够充分利用第二容置区102第三容置区103和第四容置区104的空间容置出水管82,使得出水管82的长度能够设计地更长,也有利于使出水接头16尽量远离进水接头15设置。
为了进一步减小热水器100的宽度尺寸,如图2所示,在其中一个实施例中,所述阀体31的最大轮廓面朝向所述壳体10宽度方向的一侧。也即阀体31的最大轮廓面朝向第一侧壁11或者第二侧壁12,需要说明的是,阀体31的最大轮廓面为阀体31的六视图中投影面积最大的面,例如,阀体31呈“H”型设置时,则阀体31的“H”面为阀体31的最大轮廓面;又例如,当阀体31呈矩形水路板设置时,则阀体31的多个侧面中面积最大的侧面为阀体31的最大轮廓面。阀体31的最大轮廓面朝向壳体10宽度方向的一侧,能够避免阀体31过多的占用壳体10宽度方向的空间,从而有利于进一步减小热水器100的宽度尺寸。
关于阀体31的具体形状有多种,如图7和图8所示,在其中一个实施例中,所述阀体31包括第一管体311、第二管体312和旁通管体313,所述第一管体311与所述第二管体312沿所述壳体10的高度方向并行延伸设置,所述旁通管体313连接于所述第一管体311和所述第二管体312之间,所述第一管体311构造出所述第一流道301,所述第二管体312构造出所述第二流道302,所述旁通管体313构造出所述旁通流道303,所述控制部件32设于所述旁通管体313,所述控制部件32为电磁阀或者比例阀。
在本实施例中,旁通管体313的两端分别连接于第一管体311的中部和第二管体312的中部,使得阀体31大体呈现出“H”型结构,其中,第一管体311的轴线和第二管体312的轴线共同限定出与第一侧壁11相对的基准平面,阀体31的最大轮廓面为阀体31在基准平面上的投影所形成的“H”面。小型流量阀30设置为H阀,结构简单,便于生产制造。当然,在其他实施例中,阀体31并不限定于H阀结构,只要在阀体31内部构造出相应的流道即可,例如,阀体31还可以设置为水路板。其中,控制部件32为电磁阀或者比例阀。例如,控制部件32可采用电磁阀对旁通流道103的通断进行控制,从而能够实现旁通流道103在有旁通流量和无旁通流量两档之间进行切换,调节简单方便,响应速度快。又例如,控制部件32可采用比例阀,比例阀配置有步进电机可实现连续性的无极调节,调节精度更高。可选地,控制部件32仅为电磁阀或者比例阀中的一者,如此,在保证实现旁通流量调节功能的前提下,能够简化控制部件32的数量,以使小型流量阀30的整体结构更为精简,体积更小,同时也有利于降低成本。
如图7所示,在其中一个实施例中,所述控制部件32位于所述第一管体311、所述第二管体312和所述旁通管体313围合形成的空腔内。在本实施例中,控制部件32设于旁通管体313的周壁,且控制部件32位于第一管体311和第二管体312之间,如此,能够充分利用阀体31自身所构造出的空腔区域容纳控制部件32,以进一步提升整体结构的紧凑性,减小占用空间。具体地,第一管体311、第二管体312和旁通管体313共同形成H型结构,阀体31对应于旁通管体313的上下两侧分别形成有空腔,控制部件32可以设于旁通管体313上侧的空腔内,也可以将控制部件32设于旁通管体313下侧的空腔内。
可选地,第一管体311的轴线、控制部件32的中心线和第二管体312的轴线相互平行,控制部件32的中心线与第一管体311的轴线之间的距离小于控制部件32的中心线与第二管体312的轴线之间的距离。如此,使得控制部件32与第一管体311之间的距离较小,而与第二管体312之间的距离较远。在热水器100工作时,第一管体311用于输送冷水,第二管体312用于输送热水,通过上述设计,能够使得控制部件32能够远离热水管(也即第二管体312)设置,避免热水管辐射的热量对控制部件32产生损害,同时控制部件32更靠近冷水管(也即第一管体311)设置,有利于对控制部件32的散热,从而延长控制部件32的使用寿命。
可选地,第一管体311的轴线与第二管体312的轴线之间的距离为小于100mm。如此,能够减小旁通管体313长度和装配形变对旁通比和旁通响应速度的影响。具体而言,第一管体311和第二管体312之间的距离较短,使得旁通管体313的长度缩短,进而能够缩短旁通流道303的长度,使得第一流道301内的冷水能够经过较短的旁通流道303快速输送至第二流道302内以与第二流道302内的热水进行混合,从而能够保证具有较快的旁通响应速度和更为精确的旁通比。并且旁通管体313长度缩短,有利于提升整个阀体31的结构稳定性,避免旁通管体313在长时间使用后发生变形而对旁通比和旁通响应速度产生不利的影响。其中,第一管体311的轴线与第二管体312的轴线之间的距离可根据需要设计为90mm、80mm、70mm等等。
在其他实施例中,控制部件32也可设于旁通管体313朝向第二侧壁12的一侧。也即,控制部件32位于旁通管体313远离燃烧换热系统20的一侧,使得控制部件32能够尽可能远离燃烧换热系统20的热辐射区域,避免控制部件32受到高温影响而损坏。
请结合图4、图9和图10,在其中一个实施例中,所述燃烧换热系统20包括无盘管换热器,所述无盘管换热器包括多个换热管234,以及套设于多个换热管234外围的换热片235,多个所述换热管234沿所述壳体10的厚度方向排布形成单层换热管结构,多个所述换热管234依次连接以形成换热流道;在所述换热管234的轴向投影面上,所述换热片235上任意一点与所述换热管234的外管壁之间的最小距离不大于3mm。
具体地,燃烧换热系统20包括无盘管换热器,例如,燃烧换热系统20包括一级换热器23和二级换热器24,其中,一级换热器23和二级换热器24中的至少一者采用上述的无盘管换热器。以一级换热器23为例,一级换热器23包括多个换热管234,以及套设于多个换热管234外围的换热片235,多个换热管234沿壳体10的厚度方向排布形成单层换热管结构,多个换热管234依次连接以形成一级换热流道;在换热管234的轴向投影面上,换热片235上任意一点与换热管234的外管壁之间的最小距离不大于3mm。关于一级换热器23的具体结构在下文还有详细介绍,在此不再赘述。
可以理解的是,换热管234的数量可以有多个,换热片235的数量也可以有多个,多个换热片235并排设置,多个换热管234在每一换热片235上依次排布,多个换热管234依次连通形成一级换热流道。换热片235套设于换热管234外,换热片235可以与换热管234卡接,或者焊接固定,在此不作限制。此外,换热管234和换热片235的材质可以为铜材,当然也可以为其它材质。相较于多层换热管234结构的换热器而言,单层换热管结构的换热器的高度更低,占用的高度空间更小,使得热水器100整机在高度方向上的尺寸更短;并且单层换热管234直接与高温烟气接触,相对于设置多层换热管234而言,单层换热管234的低温区较少,不存在上下两层换热管234之间具有温度差的问题,当热水器100的燃烧器21在小负荷工作时,低温区较少的单层换热管234不易产生冷凝水,从而降低了冷凝水腐蚀热水器100的风险。
另外,传统的热水器的换热器一般采用有盘管的换热器,需要在燃烧换热系统的燃烧室箱体外侧缠绕盘管,不仅会增大燃绕换热系统整体的厚度,增大占用空间,并且设置盘管还会增加漏水点,增大水阻压力。在本技术方案中,通过小型流量阀30能够实现精确化的智能旁通功能以对旁通混水温度进行控制,从而无需再在燃烧换热系统20的箱体21外周缠绕盘管,故采用无盘管换热器即可,如此能够减小燃绕换热系统20整体的厚度,减小占用空间,有利于进一步减小热水器100的体积,同时不需要设置盘管也能够减少漏水点,减小水阻压力;上述技术效果是传统的普通常通旁通管所无法实现的。
进一步地,换热管234的轴向投影面可以理解为:沿换热管234的径向截面,在换热管234的径向截面上,换热片235在该截面上的任意一点,与换热管234的外管壁之间的最小距离小于或者等于3mm,如此使得换热片235上任意一点与换热管234之间的距离较近。在热水器工作时,吸收了高温烟气的热量的换热片235会将热量传递至换热管234上,换热片235与换热管234之间的距离较近,有利于提高换热片235的换热能力,并且还有利于减小换热片235的体积,提高换热片235的材料利用率,以使得换热片235上的温度能够均匀分布。其中,换热片235上任意一点与换热管234的外管壁之间的最小距离可以为3mm,或者2.5mm,或者2mm等,具体在此不作限定。
在上述实施例的基础上,如图3、图4和图6所示,所述燃烧换热系统20包括箱体21、燃烧器22和一级换热器23,所述燃烧器22和所述一级换热器23均设于所述箱体21内,所述一级换热器23位于所述燃烧器22的上方,所述一级换热器23与所述燃烧器22之间的区域形成燃烧室211,所述一级换热器23具有所述一级换热流道,所述一级换热器23朝向所述第二侧壁12的一侧设有第一进水口231和第一出水口232,所述一级换热流道连通所述第一进水口231和所述第一出水口232,所述第一流道301(也即第一管体311)的出水端通过第一连接管25与所述第一进水口231连通,所述第二流道302(也即第二管体312)的进水端通过第二连接管26与所述第一出水口232连通。
具体地,箱体21用于构成燃烧器22和一级换热器23的主体支撑结构。箱体21一般采用结构强度较高的钣金件制成。燃烧器22设于箱体21内靠近箱体21底部的位置,箱体21的底部设有与风机50对接的进风口212。一级换热器23设于箱体21内靠近顶部的位置,燃烧器22与一级换热器23之间形成燃烧室211,燃烧器22将燃气与空气的混合气在燃烧室211内充分燃烧并产生高温烟气,高温烟气沿着燃烧室211向上输送进而能够与一级换热器23充分接触进行换热。如图9和图10所示,一级换热器23具体可包括沿壳体10的宽度方向相对且间隔设置的两个端板233,设于两个端板233之间换热片组,以及穿设于换热片235组的多个换热管234,多个换热管234首尾依次连通形成一级换热流道。可选地,一级换热器23的两个端板233可以作为箱体21侧壁的一部分,其中靠近第二侧壁12的端板233设有第一进水口231和第一出水口232,一级换热流道的进水端与第一进水口231连通,一级换热流道的出水端与第一出水口232连通。第一进水口231通过第一连接管25与第一流道301(也即第一管体311)的出水端连通,第一出水口232通过第二连接管26与第二流道302(也即第二管体312)的进水端连通。如此,第一流道301内的冷水能够经由第一连接管25和第一进水口231输送至一级换热流道内,一级换热流道内的热水能够经由第一出水口232和第二连接管26输送至第二流道302。
在本实施例中,第一进水口231和第一出水口232均位于一级换热器23朝向第二侧壁12的一侧,有利于将第一连接管25和第二连接管26集中布置于第二容置区102内,使得管路布置更为紧凑。其中,第一连接管25和第二连接管26包括但不限于采用直管、弯管,或者直管与弯管的组合。第一连接管25和第二连接管26的长度可根据实际需要进行设计,使得小型流量阀30能够尽量布置于远离一级换热器23的位置,从而能够避免一级换热器23辐射的热量对小型流量阀30的阀体31和控制部件32产生损害,有利于延长小型流量阀30的使用寿命。
如图4所示,在其中一个实施例中,所述第一连接管25和所述第二连接管26均自所述一级换热器23向下延伸设置,所述小型流量阀30连接于所述第一连接管25和所述第二连接管26的底端。如此,使得小型流量阀30能够尽可能地远离一级换热器23设置,从而能够避免一级换热器23辐射的热量对小型流量阀30的小型流量阀30和控制部件32产生损害。
进一步地,所述小型流量阀30与所述一级换热器23之间的距离不小于60mm。如此设置,能够保证小型流量阀30与一级换热器23之间预留出足够的距离,避免小型流量阀30的阀体31和控制部件32长期受到一级换热器23的热辐射而损坏,可延长小型流量阀30的使用寿命。例如,小型流量阀30与一级换热器23之间的距离可以为60mm、70mm、80mm、90mm、100mm等等。
进一步地,所述小型流量阀30与所述燃烧器22在所述壳体10的高度方向错开布置。能够使小型流量阀30尽可能地远离燃烧器22的热辐射区域,延长小型流量阀30的使用寿命。例如,小型流量阀30可以错开布置于燃烧器22的上方,或者也可以将第一连接管25和第二连接管26设计地足够长以使小型流量阀30错开布置于燃烧器22的下方。
如图6所示,在其中一个实施例中,所述第一进水口231和所述第一出水口232沿所述壳体10的厚度方向间隔排布,所述第一连接管25和所述第二连接管26沿所述壳体10的厚度方向间隔排布。例如,壳体10为前后方向,第一进水口231并排布置于第一出水口232的后侧,第一连接管25布置于第二连接管26的后侧。如此,能够充分利用壳体10厚度方向上的空间进行管路布置,避免管路在壳体10宽度方向的占用过多的空间,有利于减小热水器100的宽度尺寸。
如图6所示,在其中一个实施例中,所述第一进水口231和所述第一出水口232之间的距离大于所述旁通管体313的长度。具体地,第一连接管25可包括自第一进水口231的周缘向下延伸设置的第一直管段,自第一直管段的底端朝靠近第一出水口232的一侧倾斜延伸的斜管段,以及自斜管段的底端向下延伸设置的第二直管段,第二直管段的底端与第一管体311的顶端连接。第二连接管26自第一出水口232的周缘向下延伸设置,第二连接管26的底端与第二管体312的顶端连接。
在本实施例中,第一进水口231和第一出水口232之间的距离尽可能地大,有利于在有限的空间内尽可能地延长一级换热流道的长度,从而使一级换热流道内的水能够进行充分换热。旁通管体313的长度相对较小,使得旁通流道303的长度较短,使得第一流道301内的冷水能够经过较短的旁通流道303快速输送至第二流道302内以与第二流道302内的热水进行混合,从而能够保证具有较快的旁通响应速度和更为精确的旁通比。
如图9和图10所示,在一实施例中,一级换热器23包括沿壳体10的宽度方向相对且间隔设置的两个端板233,设于两个端板233之间换热片组,以及穿设于换热片组的多个换热管234,多个换热管234首尾依次连通形成一级换热流道,多个换热管234沿壳体10的厚度方向(例如前后方向)排布成单排换热管组。具体地,换热片组包括在两个端板233之间排布的多个换热片235,多个换热片235套设于换热管234的外围,也即本方案中的多个换热管234为单层管,单层翅片管(也即带有换热片235的单层换热管234)直接与高温烟气接触,相对于设置双层翅片管(也即具有上下层换热管234)而言,单层翅片管的低温区较少,单层翅片片管没有上下两层之间具有温度差的问题,当热水器100的燃烧器22在小负荷工作时,低温区较少的单层翅片管不易产生冷凝水,从而降低了冷凝水腐蚀热水器100的风险。
此外,当热水器100以小负荷工作时,换热片235上的低温区减少,有利于提高换热片235与高温烟气换热后的温度,以确保整个换热片235的温度较高,减少了换热片235上局部低温而产生冷凝水的情况,从而降低了冷凝水腐蚀热水器100的风险,也就是说,本方案使得换热片235上的温度分布更均匀,减少了换热片235上的低温区,降低了一级换热器23产生冷凝水而腐蚀热水器100的风险。由此可见,本方案中的技术方案提高了一级换热器23的换热性能,降低了一级换热器23中的水出现停水温升过高而烫伤用户的风险,还降低了一级换热器23产生冷凝水而腐蚀热水器100的风险。
如图10所示,在一实施例中,多个所述换热管234在所述换热片235上的高度相同。如此设置,使得多个换热管234与燃烧器22的距离保持一致,如此有利于确保多个换热管234与高温烟气接触时的温度基本相同,避免了呈单排设置的多个换热管234上具有较大温度差而容易产生冷凝水的情况发生,从而有利于提高一级换热器23的使用寿命。
如图10和图11所示,在一实施例中,所述换热片235上设有多个安装孔2351,多个所述安装孔2351呈单排设置并沿所述换热片235的长度方向依次间隔排布,多个所述换热管234对应穿设于每一所述换热片235的多个所述安装孔2351内。可以理解的是,换热片235上的多个安装孔2351呈单排设置并依次间隔排布,以使得多个换热管234对应穿设于换热片235上的多个安装孔2351内后也呈单排设置,单排设置的多个换热管234在与高温烟气接触后的温度差较小,相对于设置双排换热管234时,高温烟气先经过下层的换热管234,再经过上层的换热管234,上层的换热管234与下层的换热管234具有温度差,使得双排换热管234容易产生冷凝水,而本方案的多个安装孔2351呈单排设置,使得多个换热管234呈单排设置,确保了多个换热管234上的温度保持一致,降低了多个换热管234产生冷凝水而腐蚀热水器100的风险,提高了一级换热器23的可靠性。
在一实施例中,多个所述安装孔2351均为椭圆孔;可以理解的是,多个安装孔2351均为椭圆孔,以使得穿设于多个安装孔2351内对应的换热管234也为椭圆管,椭圆形的换热管234更利于高温烟气向换热管234的背面流动而进行换热,且椭圆管的单位体积的换热面积较大,有利于提高一级换热器23的换热效率。
如图11所示,在一实施例中,所述换热片235的上端边缘设有挡流条2352,所述挡流条2352的中部向下凹陷以呈弧形设置,所述挡流条2352位于任意相邻两个所述安装孔2351之间。
可以理解的是,挡流条2352位于任意相邻两个安装孔2351之间,挡流条2352的中部向下凹陷,使得挡流条2352与邻近的安装孔2351内的换热管234之间形成有导流通道,导流通道可以将高温烟气聚集在换热管234的上半部流动,也即将高温烟气聚集在换热管234的背面流动;并且还能够阻挡高温烟气直接朝上流动,延迟高温烟气与换热管234的分离,增加换热强度的同时减小热量流失,从而有利于提高换热效率。其中,在本实施例中,导流条的弧度与相邻的安装孔2351内的换热管234的弧度一致,如此有利于将高温烟气向换热管234的背面导流换热。
如图11所示,在一实施例中,任意相邻两个所述安装孔2351之间设有导流孔2353,所述导流孔2353的外周缘设有呈环形设置的导流边2354,所述导流边2354位于所述挡流条2352的正下方。
可以理解的是,挡流条2352的下方位置热量较为集中,通过在挡流条2352的正下方设置导流孔2353,避免了挡流条2352的正下方的位置局部过热,有利于提高换热片235上温度分布的均匀性;并且,导流孔2353的外周缘设有呈环形设置的导流边2354,导流边2354将聚集的高温烟气向换热管234的周边导流,设置导流边2354有利于增加换热面积和换热效率。
为了降低换热管234的汽化噪音,如图10和图12所示在一实施例中,至少一个所述换热管234内设有用于对水流进行扰流的扰流件236,所述扰流件236包括扰流主体2361和两个支撑部2362,两个所述支撑部2362的顶端均与所述扰流主体2361连接,两个所述支撑部2362的底端呈间隔设置并分别支撑于所述换热管234的内壁上。
可以理解的是,每一换热管234内可以设有一个扰流件236,当然,也可以根据需要,仅在一个或者部分换热管234内设置扰流件236,具体在此不作限定。在本实施例中,每一换热管234内可以设有一个扰流件236,扰流件236能够延长水流在换热管234内的流动路径,增强扰流效果,增加高温烟气与水的接触时间,使得高温烟气与水的换热更充分。
进一步地,如图12所示,扰流件236包括扰流主体2361和两个支撑部2362,扰流主体2361与两个支撑部2362的顶端连接,使得扰流件236大致呈“人”形设置,两个支撑部2362的底端间隔设置并分别支撑于换热管234的迎火端的内壁面,两个支撑部2362增大了与换热管234的迎火端的内壁面的接触面积,破坏了换热管234的迎火端的内壁面的流动边界层,从而增加了高温烟气与水的接触时间,有利于提高换热管234内水流的温度,也即强化了换热管234的迎火端的内侧传热,从而降低了换热管234的迎火端的局部过热汽化所产生的噪音。由此可见,本方案通过设置扰流件236,增加了对水的扰流效果,破坏了换热管234的迎火端的内壁面的流动边界层,使得水流与高温烟气的换热更充分,从而能够降低换热管234的汽化噪音。
进一步地,两个所述支撑部2362的其中一个所述支撑部2362包括多个第一支撑脚,另外一个所述支撑部2362包括多个第二支撑脚,多个第一支撑脚和多个第二支撑脚沿扰流件236的长度方向依次交替间隔排布,多个第一支撑脚朝向扰流主体2361的一侧倾斜设置,多个第二支撑脚朝向扰流主体2361的另外一侧倾斜设置。如此设置,使得多个第一支撑脚和多个第二支撑脚能够稳定的支撑于换热管234的内壁上,并且还能增强扰流效果。
在一实施例中,在所述换热管234的轴向投影面上,第一支撑脚和第二支撑脚形成有夹角,所述夹角为锐角。如此设置,使得第一支撑脚的底端和第二支撑脚的底端之间的距离较近,且分别与换热管234的迎火端的最底端距离较近,如此有利于破坏换热管234的迎火端的内壁面的流动边界层,从而能够强化换热管234的迎火端的内侧传热,达到降低换热管234的迎火端的局部过热汽化所产生噪音的效果。
当然,在其它实施例中,在所述换热管234的轴向投影面上,第一支撑脚和第二支撑脚形成有夹角,所述夹角为直角或者钝角,具体在此不作限定。
请参阅图12,在一实施例中,所述扰流主体2361上设有多个扰流孔23611,多个所述扰流孔23611沿所述换热管234的长度方向间隔排布,所述扰流件236具有迎水端;每一所述扰流孔23611远离所述迎水端的边缘设有朝外倾斜的扰流片23612,相邻两个所述扰流片23612位于所述扰流主体2361的两侧;
和/或,至少一个所述扰流孔23611的孔壁上设有朝向所述迎水端延伸的扰流凸刺23613。
可以理解的是,每一扰流孔23611内设有朝外倾斜的扰流片23612,每一扰流片23612设于扰流孔23611远离迎水端的边缘,如此能够增强扰流效果,还能避免水在换热管234内结垢。相邻两个扰流片23612位于扰流主体2361的两侧,如此能进一步地增强扰流效果。
此外,扰流孔23611内设有扰流凸刺23613,扰流凸刺23613朝向扰流件236的迎水端延伸设置,当水流经过扰流孔23611时,扰流凸刺23613对水流造成阻挡,以延长水流在换热管234内的流动路径,进一步地增强了扰流效果,从而能够进一步地降低换热管234的汽化噪音。
在一实施例中,扰流孔23611的顶壁和/或底壁上设有扰流凸刺23613,如此设置,当水经过扰流孔23611时,设于扰流孔23611顶壁的扰流凸刺23613和/或设于扰流孔23611底壁的扰流凸刺23613增加了扰流件236的扰流效果,使得水流与高温烟气的换热更充分,进一步地降低了换热管234的汽化噪音。
在一实施例中,所述换热管234为椭圆管。可以理解的是,换热管234为椭圆管,相对于常规呈圆形的换热管而言,椭圆形的换热管234更利于高温烟气向换热管234的背面流动而进行换热,且椭圆管的单位体积的换热面积大于圆形管,从而能有效提高一级换热器23的换热效率。
请参照图2至图5,在其中一个实施例中,所述燃烧换热系统20还包括二级换热器24,所述二级换热器24具有二级换热流道,所述二级换热器24设于所述箱体21的顶部,所述箱体21的顶部设有与所述二级换热器24连通的出烟口,所述二级换热器24靠近所述第二容置区102的部位设有第二进水口241和第二出水口242,所述二级换热流道连通所述第二进水口241和所述第二出水口242,所述第二进水口241连接有进水管81,所述第二出水口242通过第三连接管27与所述第一流道301(也即第一管体311)的进水端连通。
在本实施例中,燃烧器22产生的高温烟气向上流动至与一级换热器23进行换热后,烟气继续向上流动至二级换热器24,利用烟气的潜热与二级换热器24进行换热,能够对二级换热流道内的水进行加热。如此,能够实现热能的充分利用,提升热效率。二级换热器24的顶部还设有穿出于壳体10的排烟管17,经过二级换热后的烟气最终可由排烟管17排出。热水器100工作时,外部管路系统中的冷水可经由进水管81及第二进水口241输送至二级换热流道内进行预热,预热后的水经由第二出水口242及第三连接管27输送至小型流量阀30的第一管体311内,再经由第一管体311及第一进水口231输送至一级换热流道内进行加热,加热后的水经由第一出水口232及第二连接管26输送至第一管体311内,最终由出水管82输送至用户用水端。为了便于第三连接管27与第一管体311进行连接,可选地,第三连接管27包括自第二出水口242的周缘向下延伸设置的主管段,以及自主管段的下端横向折弯并向上延伸设置的弯管段,弯管段的顶端与第一管体311的进水端连接。
可选地,所述二级换热器24靠近所述第二侧壁12的一侧伸出于所述箱体21的侧部,所述二级换热器24靠近所述第二侧壁12的一侧的底部位置设有所述第二进水口241和所述第二出水口242。
在本实施例中,在壳体10的宽度方向上,二级换热器24靠近第二侧壁12的一侧(例如二级换热器24的右侧)伸出于箱体21的侧部,也即二级换热器24与箱体21在壳体10宽度方向上有部分呈错位排布,如此,能够便于在二级换热器24的伸出箱体21的部位的底侧开设第二进水口241和第二出水口242,同时使得二级换热器24伸出于箱体21的部位的下方形成第二容置区102,小型流量阀30位于第二进水口241和第二出水口242下方的第二容置区102内,如此,有利于通过第三连接管27将第二出水口242与小型流量阀30进行连接。进水管81自第二进水口241的周缘向下延伸至靠近壳体10的底部,以便与设于壳体10底部的进水模块70进行连接。通过上述结构设计,有利于将进水管81和第三连接管27集中于第二容置区102内,进一步提升管路布置的紧凑性,有利于实现热水器100的体积小型化。
如图2和图5所示,在其中一个实施例中,所述热水器100还包括设于所述壳体10内的冷凝水收集装置90,所述冷凝水收集装置90位于所述二级换热器24的下方且与所述小型流量阀30位于同一侧,所述二级换热器24靠近所述第二侧壁12的一侧的底部位置还设有冷凝水出口243,所述冷凝水出口243通过排水管83与所述冷凝水收集装置90连通。
在本实施例中,冷凝水收集装置90可设于第四容置区104,例如,冷凝水收集装置90并排设置于进水模块70靠近第二侧壁12的一侧。可选地,冷凝水收集装置90的最大轮廓面朝向壳体10宽度方向的一侧,能够避免冷凝水收集装置90过多的占用壳体10宽度方向的空间,从而有利于进一步减小热水器100的宽度尺寸。可以理解的是,由于燃烧后的烟气含有酸性物质,因此二级换热器24中产生的冷凝水一般为酸性,二级换热器24产生的冷凝水可经由冷凝水口及排水管83输送至冷凝水收集装置90内进行收集,避免酸性的冷凝水在二级换热器24内聚集而对二级换热器24产生腐蚀。可选地,冷凝水收集装置90内设有用于中和冷凝水的中和剂(例如碱性颗粒物),如此,酸性冷凝水进入冷凝水收集装置90内后能够被中和成中性,进而能够满足排放要求。冷凝水收集装置90位于二级换热器24的下方且与小型流量阀30位于同一侧,如此能够充分利用壳体10内的同侧空间,在不增加壳体10宽度的情况下,能够使热水器100整机在有限的空间内同时集成有具有主动控制旁通管路的小型流量阀30,以及具有冷凝水收集功能的冷凝收集装置90,使得热水器100能够实现体积小型化的同时,还能够实现功能多元化。
可选地,二级换热器24的第二进水口241、第二出水口242和冷凝水出口243沿壳体10的厚度方向并排布置于二级换热器24的底侧,如此,能够有利于从二级换热器24的底侧向下进行多个管路(如进水管81、第三连接管27、排水管83)的布置,并且使多个管路能够集中于第二容置区102内,进一步提升管路布置的紧凑性,使得第二容置区102的空间进一步得到充分利用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种热水器,其特征在于,包括:
壳体,具有沿宽度方向相对且间隔设置的第一侧壁和第二侧壁,以及位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的第一容置区;
燃烧换热系统,设于所述第一容置区,所述燃烧换热系统的一侧靠近所述第一侧壁设置,所述燃烧换热系统的另一侧与所述第二侧壁之间形成有第二容置区,所述燃烧换热系统至少具有一级换热流道;以及
小型流量阀,设于所述第二容置区,所述小型流量阀包括阀体和设于所述阀体的控制部件,所述阀体具有与所述一级换热流道的进水端连通的第一流道,与所述一级换热流道的出水端连通的第二流道,以及将所述第一流道与所述第二流道连通的旁通流道,所述控制部件用于对所述旁通流道的过水流量进行控制。
2.如权利要求1所述的热水器,其特征在于,所述热水器还包括设于所述第二容置区的电控模块,所述小型流量阀与所述电控模块均位于所述燃烧换热系统的同一侧,所述燃烧换热系统与所述小型流量阀分别与所述电控模块电连接;
和/或,所述第二容置区靠近所述燃烧换热系统的一侧设有隔热件;
和/或,所述燃烧换热系统靠近所述第一侧壁的一侧与所述第一侧壁直接相对设置。
3.如权利要求1所述的热水器,其特征在于,所述壳体还包括连接于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的背板,所述阀体设有连接部,所述连接部与所述背板连接固定。
4.如权利要求1所述的热水器,其特征在于,所述小型流量阀的旁通比的范围为40%~70%,所述旁通比为通过所述第一流道进入所述旁通流道的水流量与通过所述第一流道进入所述一级换热流道的水流量的比值。
5.如权利要求1所述的热水器,其特征在于,所述壳体还包括底壁,所述底壁的两侧分别与所述第一侧壁的底侧及所述第二侧壁的底侧连接,所述燃烧换热系统的底侧与所述底壁之间形成有第三容置区,所述热水器还包括设于所述第三容置区的风机,所述风机与所述燃烧换热系统的燃烧器连通,所述风机用于向所述燃烧器鼓入空气。
6.如权利要求5所述的热水器,其特征在于,所述热水器还包括设于所述第三容置区的进气模块,所述风机与所述进气模块沿所述壳体的宽度方向并排布置,所述底壁设有与所述进气模块的进气端连通的进气接头,所述进气模块的出气端与所述燃烧器连通,所述进气模块用于向所述燃烧器输送燃烧气体。
7.如权利要求5所述的热水器,其特征在于,所述壳体内还设有第四容置区,所述第四容置区位于所述第二容置区的下方,且所述第四容置区位于所述第三容置区靠近所述第二侧壁的一侧,所述第四容置区将所述第二容置区与所述第三容置区连通,所述热水器还包括设于所述第四容置区的进水模块,所述底壁设有与所述进水模块的进水端连通的进水接头,所述进水模块的出水端与所述第一流道的进水端连通。
8.如权利要求7所述的热水器,其特征在于,所述热水器还包括与所述第二流道的出水端连通的出水管,所述出水管包括自所述阀体向下延伸设置的第一管段,以及自所述第一管段的底端朝向所述第一侧壁折弯并向下倾斜延伸设置的第二管段,所述第一管段位于所述第二容置区,所述第二管段穿过所述第四容置区延伸至所述第三容置区,所述底壁设有与所述第二管段的出水端连通的出水接头。
9.如权利要求1所述的热水器,其特征在于,所述阀体包括第一管体、第二管体和旁通管体,所述第一管体与所述第二管体沿所述壳体的高度方向并行延伸设置,所述旁通管体连接于所述第一管体和所述第二管体之间,所述第一管体构造出所述第一流道,所述第二管体构造出所述第二流道,所述旁通管体构造出所述旁通流道,所述控制部件设于所述旁通管体,所述控制部件为电磁阀或者比例阀;
和/或,所述燃烧换热系统包括无盘管换热器,所述无盘管换热器包括多个换热管,以及套设于多个换热管外围的换热片,多个所述换热管沿所述壳体的厚度方向排布形成单层换热管结构,多个所述换热管依次连接以形成换热流道;在所述换热管的轴向投影面上,所述换热片上任意一点与所述换热管的外管壁之间的最小距离不大于3mm。
10.如权利要求1至9任意一项所述的热水器,其特征在于,所述燃烧换热系统包括箱体、燃烧器和一级换热器,所述燃烧器和所述一级换热器均设于所述箱体内,所述一级换热器位于所述燃烧器的上方,所述一级换热器与所述燃烧器之间的区域形成燃烧室,所述一级换热器具有所述一级换热流道,所述一级换热器朝向所述第二侧壁的一侧设有第一进水口和第一出水口,所述一级换热流道连通所述第一进水口和所述第一出水口,所述第一流道的出水端通过第一连接管与所述第一进水口连通,所述第二流道的进水端通过第二连接管与所述第一出水口连通。
11.如权利要求10所述的热水器,其特征在于,所述第一连接管和所述第二连接管均自所述一级换热器向下延伸设置,所述小型流量阀连接于所述第一连接管和所述第二连接管的底端;所述小型流量阀与所述一级换热器之间的距离不小于60mm;和/或,所述小型流量阀与所述燃烧器在所述壳体的高度方向错开布置。
12.如权利要求10所述的热水器,其特征在于,所述燃烧换热系统还包括二级换热器,所述二级换热器具有二级换热流道,所述二级换热器设于所述箱体的顶部,所述箱体的顶部设有与所述二级换热器连通的出烟口,所述二级换热器靠近所述第二容置区的部位设有第二进水口和第二出水口,所述二级换热流道连通所述第二进水口和所述第二出水口,所述第二进水口连接有进水管,所述第二出水口通过第三连接管与所述第一流道的进水端连通。
13.如权利要求12所述的热水器,其特征在于,所述热水器还包括设于所述壳体内的冷凝水收集装置,所述冷凝水收集装置位于所述二级换热器的下方且与所述小型流量阀位于同一侧,所述二级换热器靠近所述第二容置区的部位还设有冷凝水出口,所述冷凝水出口通过排水管与所述冷凝水收集装置连通。
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