TWI649522B - 具有頂燒式燃燒組件的熱水器 - Google Patents

具有頂燒式燃燒組件的熱水器 Download PDF

Info

Publication number
TWI649522B
TWI649522B TW103141166A TW103141166A TWI649522B TW I649522 B TWI649522 B TW I649522B TW 103141166 A TW103141166 A TW 103141166A TW 103141166 A TW103141166 A TW 103141166A TW I649522 B TWI649522 B TW I649522B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
storage tank
water storage
passage
flue pipe
passage flue
Prior art date
Application number
TW103141166A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201533402A (zh
Inventor
艾立克Ｍ 蘭內斯
克里斯多夫Ｐ 史塔佛德
Original Assignee
美商布蘭佛德懷特公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商布蘭佛德懷特公司 filed Critical 美商布蘭佛德懷特公司
Publication of TW201533402A publication Critical patent/TW201533402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI649522B publication Critical patent/TWI649522B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/205—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes with furnace tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/285—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with the fire tubes arranged alongside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/34—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side
    • F24H1/36—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side the water chamber including one or more fire tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/44—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with combinations of two or more of the types covered by groups F24H1/24 - F24H1/40 , e.g. boilers having a combination of features covered by F24H1/24 - F24H1/40
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1832—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners
    • F24H9/1836—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners using fluid fuel

Abstract

本發明揭露一種熱水器，其具有：儲水槽；第一通路煙道管，自所述儲水槽的頂部延伸至所述儲水槽的底部；頂燒式燃燒器組件，經定位以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；多個第二通路煙道管，自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的頂部；以及膨脹室，定位於所述儲水槽的所述底部下方。所述膨脹室自所述第一通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述第二通路煙道管。所述熱水器以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器接收燃燒氣體的排氣孔中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。

Description

具有頂燒式燃燒組件的熱水器
本發明是關於熱水器，其經設置而以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器接收燃燒氣體的排氣孔中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。
商用以及家用熱水器通常藉由數萬乃至數十萬的BTU(British thermal unit)來加熱水。許多年來，熱水器的製造商且尤其是用於商業應用中的熱水器的製造商設法提高此熱能自燃燒燃料至熱水器中所含的水的交換的效率。相應地，最大熱交換效率一直都是商用以及家用熱水器製造商的目標。
然而，隨著熱交換效率提高，此提高的效率引起與來自燃燒產物的水蒸氣冷凝相關聯的問題。更具體言之，在燃料與空氣的混合物燃燒後，水即形成為燃燒產物的組成部分。應認識到，隨著燃燒氣體的溫度由於熱自燃燒氣體至熱水器中的水的成功交換而降低，燃燒氣體內的水蒸氣傾向於更大量地冷凝。換言之，隨著燃燒氣體的溫度由於熱能至循環水的不斷增加的有效交換而 降低，形成於熱交換表面上的冷凝水的量亦增加。發現通常此冷凝水在達成超過約90%的熱交換效率時增加。
舉例而言，美國專利第7,559,293號揭露具有經設計以提供改良的熱交換效率的煙道系統的高效率熱水器。所述煙道系統包含具有至少一個實質上垂直的煙道管的上游熱交換部分。所述煙道系統亦包含具有至少一個實質上垂直的煙道管的下游熱交換部分。所述上游熱交換部分提供用於與熱水器中的水的熱交換的第一通路。所述下游熱交換部分提供用於與熱水器中的水的熱交換的第二通路。因為熱交換的效率藉由排出氣體的降低的溫度而提高，所以冷凝水可形成於熱交換管道(或煙道)中。為了管理任何此冷凝，熱水器視情況具備冷凝水排水管或冷凝水泵或用於准許冷凝水流動或自熱水器抽出的其他構件。
商用以及家用熱水器可經設計而以低於可能形成增加量的冷凝水的效率(亦即，低於冷凝模式)操作。然而，如此將降低熱水器的效率。相應地，繼續需要具有目標熱交換效率而抵抗與此效率相關聯的水蒸氣冷凝的效應的經改良的水加熱系統。
根據本發明的實施例，一種熱水器以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器接收燃燒氣體的排氣孔中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。所述熱水器包含：儲水槽；第一通路煙道管，自所述儲水槽的頂部延伸至所述儲水槽的底部； 頂燒式燃燒器組件，經定位以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；一或多個第二通路煙道管，自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的頂部；以及膨脹室，定位於所述儲水槽的所述底部下方。所述膨脹室自所述第一通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述第二通路煙道管。所述膨脹室的外部周邊區域大致上對應於所述儲水槽的外部周邊。
燃燒氣體出口定位於所述儲水槽的所述頂部處或上方。所述燃燒氣體出口自所述第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且以所述非正排氣靜壓力朝所述排氣孔遞送所述燃燒氣體。所述膨脹室促進所述膨脹室中的所述燃燒氣體與所述儲水槽中的水之間經由所述儲水槽的底表面進行的熱傳遞。
亦揭露一種生產熱水器的方法，所述熱水器經設置而以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器接收燃燒氣體的排氣孔中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。所述方法包含以下步驟：將第一通路煙道管自儲水槽的頂部延伸至所述儲水槽的底部；定位頂燒式燃燒器組件以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；將一或多個第二通路煙道管自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的頂部；將膨脹室定位於所述儲水槽的所述底部下方；以及將燃燒氣體出口定位於所述儲水槽的所述頂部上方，所述燃燒氣體出口經耦接以自所述第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且以所述非正排氣靜壓力朝所述排氣孔遞送所述燃燒氣體。
2‧‧‧熱水器
4‧‧‧儲水槽
6‧‧‧管
8‧‧‧頂部/頂部區域/頂部部分
10‧‧‧底部/底表面/底部區域/底部部分
12‧‧‧頂燒式燃燒器組件
14‧‧‧管
16‧‧‧膨脹室
18‧‧‧膨脹室的外部周邊區域
20‧‧‧儲水槽的外部周邊
22‧‧‧燃燒氣體出口
24‧‧‧儲水槽的底表面
25‧‧‧護套底座
26‧‧‧定位於第二通路煙道管內的擋板
28‧‧‧通風罩
30‧‧‧收集器
32‧‧‧第一通路煙道管的底端
34‧‧‧第二通路煙道管的底端
36‧‧‧膨脹室的內部
38‧‧‧膨脹室的保熱區域
40‧‧‧實質上圍繞膨脹室的絕緣物
42‧‧‧凹表面
44‧‧‧第二通路煙道管的入口
46‧‧‧排氣孔
圖1A展示根據本發明的態樣的熱水器的實施例的正視圖。
圖1B展示圖1的熱水器的側視圖。
圖2展示圖1的熱水器的分解圖。
圖3展示圖1的熱水器的俯視圖。
圖4展示耦接至圖1的熱水器內的煙道的頂燒式燃燒器組件。
圖5展示圖1的熱水器的仰視圖以及連接至熱水器的底部側的膨脹室的剖視圖。
本發明的實施例的詳細描述如下所述。雖然在本文中參看特定實施例說明且描述了本發明，但本發明不欲限於所展示的細節。實際上，可在申請專利範圍的均等物的範疇及範圍內對細節進行各種修改，而不偏離本發明。
用於家用以及商業用途的某些型號的熱水器包含儲水槽。用於此等儲水熱水器的燃燒氣體通常在熱水器的底部側上引入。然而，本發明預期燃燒氣體相對於儲水槽在熱水器的底部側或頂部側上的引入。
大致上參看諸圖，本發明提供諸如熱水器2的熱水器，其以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器接收燃燒氣體的排 氣孔(諸如，排氣孔46)中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。所述熱水器2包含：儲水槽，諸如，槽4；第一通路煙道管(諸如，管6)，自所述儲水槽的頂部(例如，項目8)延伸至所述儲水槽的底部(例如，項目10)；頂燒式燃燒器組件(例如，項目12)，經定位以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；一或多個第二通路煙道管(諸如，管14)，自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的頂部；以及膨脹室(例如，項目16)，定位於所述儲水槽的所述底部下方。所述膨脹室自所述第一通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述第二通路煙道管。所述膨脹室的外部周邊區域大致上對應於所述儲水槽的外部周邊20。
在所說明的實施例中，燃燒氣體出口22定位於儲水槽4的頂部8處或上方。燃燒氣體出口22自第二通路煙道管14接收燃燒氣體且以非正排氣靜壓力朝排氣孔46遞送燃燒氣體。膨脹室16促進膨脹室16中的燃燒氣體與儲水槽4中的水之間經由儲水槽4的底表面10進行的熱傳遞。
亦揭露一種生產熱水器2的方法，所述熱水器2經設置而以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器2接收燃燒氣體的排氣孔46中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。所述方法包含以下步驟：將第一通路煙道管6自儲水槽4的頂部8延伸至儲水槽4的底部10；定位頂燒式燃燒器組件12以將燃燒氣體引導至第一通路煙道管6中；將一或多個第二通路煙道管14自 儲水槽4的底部10延伸至儲水槽4的頂部8；將膨脹室16定位於儲水槽4的底部10下方；以及將燃燒氣體出口22定位於儲水槽4的頂部8上方，燃燒氣體出口22經耦接以自第二通路煙道管14接收所述燃燒氣體且以所述非正排氣靜壓力朝排氣孔46遞送所述燃燒氣體。
圖1A及圖1B展示具有儲水槽4的本發明熱水器2的實施例。頂燒式燃燒器組件12定位於熱水器2的頂部區域8處。頂燒式燃燒器組件12耦接至第一通路煙道管6(圖3)。第一通路煙道管6自熱水器2的頂部區域8延伸至熱水器2的底部區域10。多個第二通路煙道管14亦自熱水器2的頂部區域8延伸至所述熱水器2的底部區域10。熱水器2具有包含護套底座25的外部護套。
燃燒系統及排氣孔位於在大氣中排氣的熱水器2的頂部上。熱水器2的燃燒系統使用在氣體及空氣進入位於主要熱交換器中的燃燒器組件之前將氣體與空氣完全混合的負調節預混燃燒系統。在使用此類型的燃燒系統時，能夠具有對允許燃燒組份的較好混合的空氣/氣體比的有限控制，此又導致超低NOx排放等級。換言之，此在高等級的燃燒效率下產生超低Nox排放等級且將熱直接傳遞至回水式(water backed)熱交換器中。預混燃燒系統在正壓力下在大直徑點火管(firing tube)中點火，從而允許燃燒產物通過熱交換器。
主要熱交換器中的燃燒器組件位置將消除關閉循環期間的任何對流熱損失，從而改良總效率。換言之，燃燒器組件阻斷 試圖自上部逃離主要熱交換器外的熱流動，因此減少備用損失。在此雙通路熱水器設計中，熱交換器首先經由大直徑主要點火管將來自燃燒產物的熱能向下傳遞至水中，接著經由一或多個較小直徑次要管向上返回。燃燒產物接著收集在廢氣收集器中的單元的頂部處且在大氣中在非正或負壓力下經由廢氣排放而排氣至通風罩「換向器」。通風換向器接著連接至尺寸經適當設定的大氣排氣孔以使燃燒產物安全地移動至外部環境。
所揭露的熱水器2使用燃燒系統、兩個熱交換器及收集傳遞系統。在用於加熱液體的獨特應用中應用此等項目造成實質上減少的排放、提高的操作效率且使關閉(非操作)循環期間的熱損失減小。最終結果為比市場上的當前產品小的單元，從而使得容易替換且減小新構造所需的面積。
熱水器2最佳化超清潔燃燒產物以達成到水的最大熱傳遞。藉由使用兩個熱交換器(分別為第一通路煙道管6及多個第二通路煙道管14)利用所述兩個熱交換器之間的獨特收集及傳遞方法來實現此最佳化。第一通路煙道管6為主要熱交換器且為主要含於水內的單一大直徑點火管。所述管的大直徑將清潔燃燒產物最佳化且最大化變化的能量輸入等級的熱傳遞機會。
因此，熱水器2為燃燒氣體在儲水槽4的頂部部分8處進入熱水器2並向下流至儲水槽4的底部部分10的雙通路(two-pass)系統。燃燒氣體經由多個第二通路煙道管14而向上重新引導回至熱水器2中。多個第二通路煙道管14自儲水槽4的 底部10延伸至儲水槽4的頂部8。燃燒氣體接著經由燃燒氣體出口22傳出熱水器2外。
頂燒式燃燒器組件12經定位以將燃燒氣體引導至第一通路煙道管6中。負調節預混合系統使空氣/氣體混合物在文氏管的入口處混合且接著在所述混合氣進入燃燒器之前再次在鼓風機組件中混合。具有比傳統樣式系統多的過量氣體的氣體/空氣混合物的完全混合幫助提供更清潔地燃燒。第一通路煙道管6自頂燒式燃燒器組件12接收被強制對流的空氣。第一通路煙道管6與儲水槽4中的流體直接接觸。
膨脹室16連接至儲水槽4的底部10。膨脹室16自第一通路煙道管6接收燃燒氣體且將燃燒氣體遞送至第二通路煙道管14。膨脹室16的外部周邊區域18大致上對應於儲水槽4的外部周邊20。膨脹室16的外徑等於或幾乎等於儲水槽4的內徑。不銹鋼內襯的凸出設計當然可具有其他形狀。舉例而言，形狀可為凸出、凹入、平坦或任何其他已知形狀。
熱水器2以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器2接收燃燒氣體的排氣孔46中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。燃燒氣體出口22定位於儲水槽4的頂部部分8處或上方。燃燒氣體出口22耦接至通風罩且以非正排氣靜壓力自第二通路煙道管14接收燃燒氣體。
擋板26定位於第二通路煙道管14內。通風罩28耦接至第二通路煙道管14、自第二通路煙道管14接收燃燒氣體且將燃燒 氣體遞送至燃燒氣體出口22。所述熱水器2經設置以將燃燒氣體排出至不具風門的燃燒氣體出口22。收集器30定位於儲水槽4的頂部處或上方且自第二通路煙道管14收集燃燒氣體。
膨脹室16經設置以促進膨脹室16中的燃燒氣體與儲水槽4中的水之間經由儲水槽4的底表面24進行的熱傳遞。第一通路煙道管6的底端32以及第二通路煙道管14的底端34延伸至膨脹室16的內部36中。藉由膨脹室16來界定保熱區域38.以進一步促進膨脹室16中的燃燒氣體與儲水槽4中的水之間經由儲水槽4的底表面24進行的熱傳遞。藉由將第一通路煙道管6以及第二通路煙道管14延伸至膨脹室16中，較暖燃燒氣體被迫懸浮在膨脹室16的內部36的上部部分(亦即，保熱區域38)處。隨著燃燒氣體冷卻，燃燒氣體下降且藉由燃燒氣體自第一通路煙道管6進入內部36而被迫進入第二通路煙道管14的入口44中。換言之，隨著燃燒氣體藉由經由底表面24將熱傳遞至儲水槽4而冷卻，燃燒氣體被迫進入第二通路煙道管14的入口44中。因此，實質上避免了自第一通路煙道管6的底端32至多個第二通路煙道管14的底端34的直接流體流動流。燃燒氣體基本上在保熱區域處延遲，直至燃燒氣體足夠冷而下降至多個第二通路煙道管入口44的水平為止。可相應地調整第二通路煙道管14的數目(自單一管至十六個乃至更多個管的範圍中的任一者)。
更具體言之，燃燒氣體較佳為容納於保熱區域38中，直至燃燒氣體足夠冷而經由充當釋放點的管入口44進入第二通路煙 道管14為止。取決於能量輸入、經由底表面24所需的熱傳遞或所要排放等級，延伸至膨脹室16的內部36中的主要管6及次要管14的最佳長度可為表面42的¼”或¼”以下至¼”或¼”以下之內。
因此，一旦燃燒氣體的溫度降低至適合於傳遞至第二熱交換器的等級，隨即使用獨特收集及重新引導系統。熱水器2收集任何可能冷凝物且將燃燒產物有效地重新引導至次要熱交換器(第二通路煙道管14)。燃燒產物在轉變期間刷洗膨脹室16的底部以在加熱過程期間使效率達到最大且實現分層還原(stratification reduction)。此獨特收集器系統迫使燃燒產物最終改變方向(180度)以進入次要熱交換器。膨脹室16的尺寸實現自燃燒氣體至儲水槽4中的水的熱傳遞且以非正通風靜壓力來排出燃燒氣體，同時維持所述熱水器的至少百分之八十二的效率。
絕緣物40對膨脹室16的內部36的相當一部分加內襯。絕緣物40位於膨脹室16的所有內表面上，與水槽4的底表面24接觸的膨脹室的側面除外。
膨脹室16的下表面在此實施例中具有凹表面42，但亦可具有凸出或平坦或以其他方式組態的表面。凹表面42定位在第一通路煙道管6的底端32下游且朝第二通路煙道管14的底端34重新引導自第一通路煙道管6接收的燃燒氣體。
多個第二通路煙道管14有效地充當由直徑小於主要熱交換器的至少兩個管構成的次要熱交換器。應用較小直徑管使降低溫度的燃燒產物能夠具有用於最大化到液體的熱傳遞的有效路 徑。使用多個管以減少關閉循環熱損失，且可併入煙道擋板以在最大化燃燒效率以及減小關閉循環熱損失的同時將較廣輸入範圍提供至系統。燃燒氣體在其橫越第二通路煙道管14時的溫度低於燃燒氣體在其橫越第一通路煙道管6時的溫度。因此，自增加數目個較小管得出的增加的熱傳遞表面積導致在第二通路煙道管14中自較低溫度燃燒氣體有效地俘獲熱。對於在第二通路煙道管14內自燃燒氣體俘獲熱，需要至多約十六個第二通路煙道管14。
或者，預期次要熱交換器視情況僅由單一管而非多個管14組成。換言之，所述熱水器視情況包含自儲水槽的頂部延伸至儲水槽的底部的第一通路煙道管，以及自儲水槽的底部延伸至儲水槽的頂部的單一第二通路煙道管。若使用單一第二通路煙道管，則視情況在所述第二通路煙道管中使用擋板、其他結構及/或經修改煙道管以最佳化熱傳遞。舉例而言，可使用回旋式煙道管結構，諸如美國專利第7,458,341號中所揭露的煙道管結構，所述美國專利的揭露內容出於所有目的以全文引用的方式併入至本說明書中類似地，視情況在第一通路煙道管中使用一種結構及/或經修改煙道以最佳化熱傳遞。
相應地，可使用單一管至十六個乃至更多個管的範圍中的任何數目個第二通路煙道管，且可使用擋板或其他結構來最佳化第二通路煙道管的熱傳遞特性。類似地，預期視情況使用多個第一通路煙道管。因此，對第一通路煙道管的引用涵蓋一個第一通路煙道管以及多個第一通路煙道管。
目前所揭露的熱水器在效率上為I類熱水器，其以非正排氣靜壓力且以在排氣口中避免過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。組合所有此等益處消除對熱水器的出口上的煙道風門的需要。主要熱交換器中的燃燒器以及用於次要熱交換器的多個煙道管的獨特位置破壞對流熱損失路徑且將熱保留在儲水槽中。減少的熱損失使熱水器必須操作以維持液體溫度所用的時間量減小且延長預期壽命。
亦揭露一種生產熱水器的方法，所述熱水器經設置而以非正排氣靜壓力且以在經連接以自熱水器接收燃燒氣體的排氣孔46中避免或減少過量冷凝水產生的排出氣體溫度操作。所述方法包含以下步驟：將第一通路煙道管自儲水槽的頂部延伸至所述儲水槽的底部；定位頂燒式燃燒器組件以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；將多個第二通路煙道管自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的頂部；將膨脹室定位於所述儲水槽的所述底部下方；以及將燃燒氣體出口定位於所述儲水槽的所述頂部上方，所述燃燒氣體出口經耦接以自所述第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且以所述非正排氣靜壓力朝排氣孔46遞送所述燃燒氣體。
熱開關安裝至托架，托架又安裝至通風換向器。所述熱開關位於所述通風換向器的釋放開口處。若在所述通風換向器以上的廢氣排放中發生堵塞，則所述熱開關將打開。當所述熱開關打開時，這將存在不安全條件的回饋供給熱水器控制器並採取適 當動作。
儘管已在本文中展示並描述本發明的較佳實施例，但應理解，此等實施例僅以舉例方式提供。眾多變化、改變以及替代將被熟習此項技術者想到，而不脫離本發明的精神。相應地，希望隨附的申請專利範圍涵蓋落入本發明的精神以及範疇內的所有此等變化。

Claims (10)

  1. 一種熱水器，包括：儲水槽；排氣孔；第一通路煙道管，自所述儲水槽的頂部延伸至所述儲水槽的底部；頂燒式燃燒器組件，用以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；至少一個第二通路煙道管，自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的所述頂部；膨脹室，定位於所述儲水槽的所述底部下方，所述膨脹室連接至所述第一通路煙道以自所述第一通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述至少一個第二通路煙道管，其中所述第一通路煙道管的底端以及所述至少一個第二通路煙道管的底端延伸至所述膨脹室的內部中，藉此界定所述膨脹室的保熱區域以進一步促進所述膨脹室中的所述燃燒氣體與所述儲水槽中的水之間經由所述儲水槽的所述底表面進行的所述熱傳遞，其中所述膨脹室的外部周邊區域對應於所述儲水槽的外部周邊；以及燃燒氣體出口，定位於所述儲水槽的所述頂部處或上方，所述燃燒氣體出口自所述至少一個第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且朝所述排氣孔遞送所述燃燒氣體；其中所述膨脹室促進所述膨脹室中的所述燃燒氣體與所述儲 水槽中的水之間經由所述儲水槽的底表面進行的熱傳遞。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，更包括定位於所述至少一個第二通路煙道管內的擋板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，更包括連接至所述至少一個第二通路煙道管以自所述至少一個第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述排氣孔的通風罩。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，更包括定位於所述儲水槽的所述頂部處或上方且自所述至少一個第二通路煙道管收集燃燒氣體的收集器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，更包括圍繞所述膨脹室的絕緣物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，所述膨脹室包括位於所述第一通路煙道管的出口下游的凹表面，所述凹表面朝所述至少一個第二通路煙道管的入口重新引導自所述第一通路煙道管的所述出口接收的燃燒氣體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，包括多個第二通路煙道管，但至多十六個第二通路煙道管。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的熱水器，包括至多四個第二通路煙道管。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的熱水器，更包括直接耦接至所述至少一個第二通路煙道管且自所述至少一個第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述排氣孔的通風 罩。
  10. 一種生產熱水器的方法，包括：將第一通路煙道管自儲水槽的頂部延伸至所述儲水槽的底部；定位頂燒式燃燒器組件以將燃燒氣體引導至所述第一通路煙道管中；將至少一個第二通路煙道管自所述儲水槽的所述底部延伸至所述儲水槽的頂部；將膨脹室定位於所述儲水槽的所述底部下方，所述膨脹室連接至所述第一通路煙道以自所述第一通路煙道管接收所述燃燒氣體且將所述燃燒氣體遞送至所述至少一個第二通路煙道管，其中所述第一通路煙道管的底端以及所述至少一個第二通路煙道管的底端延伸至所述膨脹室的內部中，藉此界定所述膨脹室的保熱區域以進一步促進所述膨脹室中的所述燃燒氣體與所述儲水槽中的水之間經由所述儲水槽的所述底表面進行的所述熱傳遞；以及將燃燒氣體出口定位於所述儲水槽的所述頂部上方，所述燃燒氣體出口連接至所述至少一個第二通路煙道管以自所述至少一個第二通路煙道管接收所述燃燒氣體且朝所述熱水器的排氣孔遞送所述燃燒氣體。
TW103141166A 2013-11-27 2014-11-27 具有頂燒式燃燒組件的熱水器 TWI649522B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/091,879 2013-11-27
US14/091,879 US9429337B2 (en) 2013-11-27 2013-11-27 Water heater having a down fired combustion assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201533402A TW201533402A (zh) 2015-09-01
TWI649522B true TWI649522B (zh) 2019-02-01

Family

ID=52021471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103141166A TWI649522B (zh) 2013-11-27 2014-11-27 具有頂燒式燃燒組件的熱水器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9429337B2 (zh)
TW (1) TWI649522B (zh)
WO (1) WO2015081186A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101552858B1 (ko) * 2015-01-21 2015-09-14 김정곤 입형 수관/연관 복합식 온수 보일러
US10801748B2 (en) * 2017-12-28 2020-10-13 Rheem Manufacturing Company Water heater with top water outlet
CN109579283A (zh) * 2018-09-27 2019-04-05 中山市思源电器有限公司 一种具有向下燃烧的燃烧组件的热水器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644523A (en) * 1979-08-27 1981-04-23 Siegrist Eugen Josef Boiler
JP5644523B2 (ja) 2010-12-07 2014-12-24 住友電装株式会社 バッテリ接続具

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1111794B (de) 1957-07-11 1961-07-27 Gasgeraete Ges Dipl Ing Barsch Stehender, gasbeheizter Warmwasser-heizkessel
GB965252A (en) 1960-02-12 1964-07-29 Stookunie Delft Nv Improvements in or relating to oil-fired hot water boiler units
CH624206A5 (zh) 1977-02-18 1981-07-15 Eugen Josef Siegrist
US5197415A (en) * 1992-04-02 1993-03-30 Rheem Manufacturing Company Wet-base, down-fired water heater
US5531214A (en) * 1995-04-24 1996-07-02 Cheek; Ricky L. Gas vent and burner monitoring system
US5797358A (en) * 1996-07-08 1998-08-25 Aos Holding Company Control system for a water heater
US5699756A (en) * 1996-10-08 1997-12-23 Rheem Manufacturing Co. Wet-base, down-fired water heater
US7559293B2 (en) * 2002-06-04 2009-07-14 Bradford White Corporation High efficiency water heater
US7458341B2 (en) 2005-08-01 2008-12-02 Bradford White Corporation Water heater with convoluted flue tube
US7900588B2 (en) * 2006-02-10 2011-03-08 Therm-O-Disc, Incorporated Flue sensor for gas fired appliance
US8807093B2 (en) * 2011-05-19 2014-08-19 Bock Water Heaters, Inc. Water heater with multiple heat exchanging stacks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644523A (en) * 1979-08-27 1981-04-23 Siegrist Eugen Josef Boiler
JP5644523B2 (ja) 2010-12-07 2014-12-24 住友電装株式会社 バッテリ接続具

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015081186A1 (en) 2015-06-04
US20150144075A1 (en) 2015-05-28
TW201533402A (zh) 2015-09-01
US9429337B2 (en) 2016-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10976048B2 (en) Diffuser plate for premixed burner box
KR101504394B1 (ko) 다단 구조를 갖는 저탕식 콘덴싱 보일러
US5406933A (en) High efficiency fuel-fired condensing furnace having a compact heat exchanger system
US6923173B2 (en) Hot air furnace
EP0279765A2 (en) Liquid-backed gas-fired heating system
TWI649522B (zh) 具有頂燒式燃燒組件的熱水器
US5322050A (en) High efficiency fuel-fired condensing furnace having a compact heat exchanger system
KR101287693B1 (ko) 하이브리드 보일러
RU88113U1 (ru) Водогрейный котел
RU2095695C1 (ru) Газовая печь полного сгорания
CN211476274U (zh) 燃气热水系统
EP3002527A1 (en) Heat exchanger and gas water heating appliance using the same
KR101773712B1 (ko) 가스 재순환 무연통 난로
CN112484072A (zh) 一种热风炉进风装置及热风炉
CN110793185A (zh) 燃气热水系统及其控制方法
CN209877374U (zh) 一种换热效果好的燃气壁挂炉和锅炉
RU208840U1 (ru) Печь-теплообменник
CN219955661U (zh) 一种高效燃气热风炉
CN208332674U (zh) 一种带有热风管的取暖炉
CN217541526U (zh) 一种带有回燃室的热风炉结构
CN215809333U (zh) 一种高效全预混低氮冷凝燃气热水锅炉
CN213020346U (zh) 一种低氮冷凝壁挂炉
GB2495920A (en) Solid fuel appliance with secondary combustion and a heat exchanger
US10962220B2 (en) Flameless steam boiler
CN206176709U (zh) 一种倒烧式全预混锅炉