热水器的制作方法

1.本发明涉及燃气供热技术领域，尤其涉及一种热水器。


背景技术：

2.目前燃气热水器已经成为市场上主要的供热水器具之一，冷凝式燃气热水器比非冷凝式能效高出10％－15％，在节能减排方面具备良好的市场潜力。然而，冷凝式燃气热水器在使用过程中会排放冷凝水，现有的燃气热水器通过引流装置将冷凝水引出到热水出水管，随热水一起排出，从而避免设置单独的冷凝水排水管道，以方便安装。
3.然而冷凝水的产生速率在不同进水温度下以及不同用水流量时是不一样的，这导致上述冷凝水排放方式容易出现下列问题：一是某些工况下引出冷凝水的速度大于冷凝水的产生速度，导致高温烟气进入热水出水管，造成水管腐蚀加速和噪音问题；二是某些工况下引出冷凝水的速度小于冷凝水的产生速度，可能导致过多的冷凝水聚集而溢出，甚至倒灌进入风机或燃气热水器系统其它位置，导致燃气热水器停止工作甚至损坏。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种更加安全可靠的热水器，能够调节冷凝水的排放速度，延长热水器的使用寿命。
5.为实现上述目的，本发明提供一种热水器，包括：
6.热水出水管，形成有热水出水口，所述热水出水管包括并联设置的主水路和支水路，所述主水路和所述支水路的出水端连通所述热水出水口；
7.冷凝水排水管，用于排出热水器的热交换器产生的冷凝水，所述冷凝水排水管形成有排水口，所述排水口通过引流组件连接所述支水路，所述引流组件用于在所述支水路有水流经时将所述排水口的冷凝水引入所述支水路，且所述引流组件的引流量与所述支水路中水流量正相关；以及，
8.控制阀，用于调节所述支水路的水流量。
9.在一实施例中，所述引流组件包括设于所述支水路的负压引射器，所述负压引射器具有连通所述排水口的负压腔，所述负压腔用于在所述支水路的水流流经所述负压引射器时产生负压，以将所述排水口的冷凝水引入所述支水路。
10.在一实施例中，所述引流组件还包括单向阀，所述单向阀的进水口连通所述排水口，所述单向阀的出水口连通所述负压腔。
11.在一实施例中，还包括净化装置，所述净化装置设于所述冷凝水排水管。
12.在一实施例中，所述冷凝水排水管上设有泄水口。
13.在一实施例中，所述控制阀包括设于所述支水路的进水端与所述主水路连接处的比例阀。
14.在一实施例中，所述控制阀包括设于所述支水路的电磁阀。
15.在一实施例中，还包括控制器和水位检测器，所述水位检测器用于检测所述冷凝
水位，所述控制器与所述水位检测器和所述控制阀电性连接，用于根据所述冷凝水位调节所述支水路的水流量，以使得在所述冷凝水位大于等于预设的水位限值时，所述支水路的水流量大于等于预设的流量阈值，在所述冷凝水位小于所述水位限值时，所述支水路的水流量小于所述流量阈值。
16.在一实施例中，所述控制阀包括设于所述支水路的进水端与所述主水路连接处的比例阀，所述控制器与所述比例阀电性连接，用于在所述冷凝水位升高时，控制所述支水路的水流量增大，在所述冷凝水位降低时，控制所述支水路的水流量减小。
17.在一实施例中，所述控制器用于在所述冷凝水小于所述水位限值时，控制所述支水路的水流量小于预设的流量下限值，以使得所述引流组件的引流量为零。
18.在一实施例中，所述控制阀包括设于所述支水路的电磁阀，所述控制器与所述电磁阀电性连接，用于在所述冷凝水位大于等于所述水位限值时，控制所述电磁阀接通，在所述冷凝水位低于所述水位下限值时，控制所述电磁阀断开，以使得所述引流组件的引流量为零。
19.在一实施例中，还包括报警装置，所述控制器与所述水位检测器和所述报警装置电性连接，用于在所述冷凝水位大于预设的水位上限值时，控制所述报警装置发出警报，并控制所述热水器停机。
20.本发明提供的热水器包括热水出水管、冷凝水排水管和控制阀，热水出水管形成有热水出水口，包括并联设置的主水路和支水路，主水路和支水路的出水端连通热水出水口，冷凝水排水管排出热水器的热交换器产生的冷凝水，具有通过引流组件连接支水路的排水口，引流组件在支水路有水流经时将排水口的冷凝水引入支水路，且引流组件的引流量与支水路中水流量正相关，控制阀用于调节支水路的水流量，以使得支水路的水流量根据冷凝水位而变化。在本发明中，通过支水路和控制阀的设置，使得能够通过调节支水路的水流量控制冷凝水的排放速度，使冷凝水的排放速度与其产生速度相适应，从而冷凝水水位较为平稳，避免高温烟气倒吸进入热水出水管和/或冷凝水聚集过多而溢出。
附图说明
21.图1是本发明提供的热水器第一实施例的结构示意图；
22.图2是本发明提供的热水器第二实施例的结构示意图；
23.图3是本发明提供的热水器第三实施例的结构示意图；
24.图4是本发明提供的热水器第四实施例的结构示意图。
25.附图标号说明：
[0026][0027][0028]
本发明目的的实现、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
[0029]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0030]
需要说明，若本发明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(如附图所示)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。
[0031]
另外，若本发明实施例中有涉及“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，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，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0032]
冷凝式燃气热水器100有两个换热器，除具有普通燃气热水器100的显热换热器103外，还多设置一个冷凝换热器104或称潜热换热器。工作时，高温烟气依次经过显热换热器103和冷凝换热器104，而水流方向相反，冷水先经过冷凝换热器104，在冷凝换热器104吸收高温烟气余热升温后，再进入显热换热器103吸收燃烧器101燃烧产生的显热，两个换热器的热量叠加使冷凝式燃气热水器100的热效率高于普通热水器100，节能环保。然而，冷凝换热器104在热交换过程中会产生冷凝水，由于天然气含有一定h2s，和空气混合燃烧后会生成so3和no2，因而冷凝水呈现酸性，ph约为3。因此，需要配备独立的专用冷凝水排水管道。冷凝水直接排放，没有合理的回收系统进行回收利用，不仅造成水资源浪费，而且需要用户
装修时预留排水管道位置，给用户使用带来诸多不便。
[0033]
为解决上述技术问题，请参阅图1至图4，本发明提供一种热水器100，所述热水器100为一种冷凝式燃气热水器100。具体地，所述热水器100具有壳体，所述壳体形成有燃烧室，所述燃烧室内设有燃烧器101和显热换热器103，所述显热换热器103吸收所述燃烧器101燃烧产生的显热。此外，所述壳体还形成有冷凝室，所述冷凝室内设有冷凝换热器104，所述冷凝室与所述燃烧室连通设置，燃烧器101燃烧产生的高温烟气自所述燃烧室向所述冷凝室流动，使得所述冷凝换热器104吸收高温烟气余热。所述热水器100可以包括设于所述壳体的风机102，所述风机102用于驱动所述燃烧室的高温烟气向所述冷凝室流动。所述热水器100还包括管路系统，所述管路系统包括冷水进水管11和热水出水管12，所述冷水进水管11连通所述冷凝换热器104的进水端，所述冷凝换热器104的出水端连通所述显热换热器103的进水端，所述显热换热器103的出水端连通所述热水出水管12，使得从冷水进水管11流入的水流依次流经所述冷凝换热器104和所述显热换热器103，经过两级换热后升温，从所述热水出水管12的热水出水口120排出。优选，请参阅图1，在本实施例中，所述管路系统还包括盘管10，所述盘管10设于所述冷水进水管11和所述冷凝换热器104之间，并围绕所述燃烧室设置，起到对所述燃烧室降温、保温的作用。
[0034]
在本实施例中，所述冷凝换热器104在换热过程中会产生冷凝水，为了排出冷凝换热器104产生的冷凝水，并避免设置单独的排水管道，请继续参阅图1至图4，在本实施例提供的热水器100设置连通所述冷凝换热室和所述热水出水管12的冷凝水排水管13，使得冷凝水在所述燃气热水器100工作时，随热水而排出。具体地，所述冷凝水排水管13形成有排水口130，所述排水口130通过引流组件20连接热水出水管12，并且所述引流组件20的引流量随所述热水出水管12的水流量增大而增大，随所述热水出水管12水流量的减小而减小。需要说明的是，在本发明中，所述引流量指所述引流组件20在单位时间内将冷凝水引入所述热水出水管12的水量，也即单位时间内冷凝水的排放量，因而所述引流量反应了冷凝水的排放速度，并且所述引流量与其所述接入的管路中的水流量呈正相关的关系，也就是说一般情况下，所述热水出水管12的排放热水越快，所述冷凝水的排放越快。
[0035]
然而冷凝水的产生速率在不同进水温度时是不一样的，例如，进水温度高的情况下，冷凝水产生速度慢，这导致冷凝水积蓄较慢。而进水温度低的情况下，冷凝水产生速度较快，这导致冷凝水积蓄较快。此外，冷凝水的排放速度也随所述热水出水管12的水流量变化而变化，具体地，所述热水出水管12的水流量较大的时候，所述冷凝水的排放速度随之加快，而所述热水出水管12的水流量较小时，所述冷凝水的排放速度随之减慢。
[0036]
因而上述采用引流组件20将冷凝水引入热水出水管12的排放方式容易出现两种问题：一是某些工况下引出冷凝水的速度大于冷凝水的产生速度，此时，可能导致高温烟气进入热水出水管12，造成水管腐蚀加速和噪音问题；二是某些工况下引出冷凝水的速度小于冷凝水的产生速度，可能导致过多的冷凝水聚集而溢出，甚至倒灌进入风机102或燃气热水器100系统其它位置，导致燃气热水器100停止工作甚至损坏。
[0037]
为了避免上述情形发生，在本实施例中，请参阅图1至图4，所述热水出水管12局部被设置为两路，具体地，所述热水出水管12包括并联设置的主水路121和支水路122，所述主水路121和所述支水路122位于所述热水出水口120的上游，且两者的出水端连通所述热水出水口120。而所述冷凝水排水管13的所述排水口130通过所述引流组件20连接所述支水路
122，并在所述支水路122有水流经时将所述排水口130的冷凝水引入所述支水路122。由于所述引流组件20的结构设置，所述引流组件20的所述引流量与所述支水路122的水流量正相关，即随所述支水路122中水流量的增大而增大，随所述支水路122中水流量的减小而减小，当所述支水路122中水流量为零时，所述引流量为零。
[0038]
在本实施例中，请继续参阅图1至图4，所述热水器100还包括控制阀(下文中的比例阀51或电磁阀52)，所述控制阀用于调节所述支水路122中的水流量，如此所述控制阀能够使得所述支水路122中的水流量根据冷凝水位的变化而变化，从而调节所述引流组件20的引流量。需要说明的是，在本发明中，冷凝水位指冷凝换热器104或冷凝水排水管13中冷凝水的水位，能够反应所述冷凝水的积蓄情况。可以理解，当所述冷凝水排放速度过快时，所述冷凝水位将降低，当所述冷凝水排放速度过慢时，所述冷凝水位将升高。在本实施例中，通过支水路122和控制阀的设置，使得所述引流组件20的引流量能够通过调节所述支水路122的水流量而得到控制，使得所述冷凝水的排放速度可调，具体地，使冷凝水的排放速度与其产生速度相适应，从而冷凝水水位较为平稳，避免高温烟气倒吸进入热水出水管12和/或冷凝水聚集过多而溢出。可以理解，所述控制阀的具体类型可以有多种，在本发明提供的第一实施例中，请参阅图1，所述控制阀为比例阀51，所述比例阀51用于调节所述主水路121和所述支水路122的水流量比例。在本发明提供的第二实施例中，请参阅图2，所述控制阀为电磁阀52，所述电磁阀52用于控制所述支水路122的通断，从而控制所述支水路122中的水流量。
[0039]
所述引流组件20的具体结构可以有多种，在本实施例中，所述引流组件20包括设于所述支水路122的负压引射器21，所述负压引射器21具有连通所述排水口130的负压腔，所述负压腔用于在所述支水路122的水流流经所述负压引射器21时产生负压，以将所述排水口130的冷凝水引入所述支水路122。具体地，所述负压引射器21可以具有如下结构，所述负压引射器21内具有沿支水路122的水流方向依次连通设置的第一腔体和第二腔体，所述第二腔体的横截面积沿水流方向增大，所述第一腔体的横截面积沿水流方向减小，负压腔形成于所述第一腔体和所述第二腔体的交界处，并连通所述排水口130，当所述支水路122中有水流经时，所述负压腔内产生负压，从而将所述冷凝水排水管13中的冷凝水引入所述负压腔，并从所述第二腔体沿所述支水路122流向热水出水口120。可以理解所述引流组件20的具体结构不作限制，只要是在所述支水路122有水流经时，能够在所述负压腔内产生负压，将冷凝水引向所述热水出水口120即可。
[0040]
可以理解，由于所述引流组件20本身的结构设置，在所述支水路122有水流经时，就会对应引入冷凝水排水管13中的冷凝水，并且其引流量与所述支水路122的水流量正相关。因而，在本实施例中，通过对热水出水管12的结构进行改进，设置并联的支水路122和主水路121，并通过调节所述支水路122的水流量，就能够实现对所述冷凝水排放速度的控制。如此设置，一方面在所述支水路122中水流量变化时，所述主水路121中的水流量可以随之调节，使得所述热水出水口120的出水恒定，从而使得所述热水出水口120的热水排放不再必然与所述引流组件20的引流量相关，不必为了考虑所述冷凝水的排放速度而影响热水的正常排放，提升用户的使用体验。另一方面，通过控制支水路122的水流量就能够实现对所述冷凝水排放速度的调节，结构简单，易于实现，调控可靠。
[0041]
基于上述实施例，可以理解，由于引流组件20的设置，使得所述热水出水管12中的
热水可能被倒吸入所述冷凝水排水管13，因而，在本实施例中，所述引流组件20还包括单向阀22，所述单向阀22的进水口连通所述排水口130，所述单向阀22的出水口连通所述负压腔。如此，当所述负压引射器21的所述负压腔中产生负压时，所述单向阀22在压差的作用下打开，使得所述冷凝水被引入所述热水出水管12，而反之，所述单向阀22不会开启，以避免所述热水出水管12中的热水逆流至所述冷凝水排水管13，从而减少所述冷凝水甚至热水聚集溢出，甚至倒灌进入风机102或燃气热水器100系统其它位置的风险。在本实施例中，通过所述单向阀22的设置，提升所述引流组件20的安全性，避免倒灌现象的发生。
[0042]
在本发明提供的第三实施例中，请参阅图3，所述热水器100还包括净化装置30。所述净化装置30用于净化所述冷凝水，最好，所述净化装置30包括化学中和模块，从而中和所述冷凝水的酸性。优选，所述净化装置30设于所述冷凝水排水管13的进水端，以使得所述冷凝水进入所述冷凝水排水管13和所述热水出水管12前被中和，减少对所述热水器100的管路系统的腐蚀，延长所述热水器100的使用寿命。所述净化装置30还可以包括过滤模块，以过滤所述冷凝水中的杂质，提升所述热水出水口120的出水质量，有益于用户健康，提升用户的使用体验。
[0043]
在本发明提供的第四实施例中，请参阅图4，所述冷凝水排水管13上还设有泄水口40，可以理解，所述泄水口40最好设于所述冷凝水排水管13的水位最低处。如此，当所述冷凝水位过高，即所述冷凝水积水过多的情况下，能够直接将所述泄水口40打开，排出冷凝水，防止冷凝水溢出倒灌，从而避免对所述热水器100造成损坏。
[0044]
基于上述实施例，请继续参阅图1，所述控制阀包括设于所述支水路122的进水端与所述主水路121连接处的比例阀51，如此所述比例阀51能够调节所述支水路122的水流量，使得所述支水路122的水流量随所述冷凝水位的升高而增大，所述冷凝水位的间隙而减小，从而减少甚至避免烟气倒灌或冷凝水积蓄过多而溢出的情况。
[0045]
基于上述实施例，请继续参阅图2，所述控制阀包括设于所述支水路122的电磁阀52，所述电磁阀52用于控制所述支水路122的通断，使得所述冷凝水位过低时，所述支水路122关闭，从而避免所述冷凝水过少，高温烟气被倒吸进入所述热水出水管12的情况。
[0046]
为实现上述效果，本发明提供的热水器100还包括控制器60和水位检测器70。所述控制器60设于所述壳体，用于实现对所述控制阀的控制。具体地，所述控制器60为逻辑控制器60，所述水位检测器70用于检测所述冷凝水位，具体地，所述水位检测器70可以设置于所述冷凝换热器104，也可以设置于所述冷凝水排水管13，还可以设置于用于收集所述冷凝水的集水装置，只要是能够反馈所述冷凝水积蓄情况即可。在本实施例中，所述控制器60与所述水位检测器70和所述控制阀电性连接，用于根据所述冷凝水位调节所述支水路122的水流量。
[0047]
由于所述引流组件20的引流量与所述支水路122的水流量正相关，在本实施例中，所述控制器60用于实现以下控制逻辑：在所述冷凝水位大于等于预设的水位限值时，所述支水路122的水流量大于等于预设的流量阈值，在所述冷凝水位小于所述水位限值时，所述支水路122的水流量小于所述流量阈值。在本实施例中，所述预设的水位限值可以由厂家进行预设，具体指冷凝水位高于这一水位限值时，说明冷凝水积蓄正常，可以继续排放，而冷凝水低于这一水位限值时，所述冷凝水产生速度跟不上排放速度，继续以该速度排放冷凝水可能导致高温烟气被吸入所述热水出水管12。所述流量阈值则反馈所述支水路122中的
水流量对引射组件的引流量的影响，所述流量阈值同样可以由厂家进行设置。具体地所述流量阈值可以被设置为，当所述支水路122的水流量大于所述流量阈值时，所述引流量大于零，即能够排放冷凝水。而当所述支水路122的水流量小于所述流量阈值时，所述引流量为零，即不再继续排放冷凝水。可以理解，在其他实施例中，所述流量阈值还可以被设置为，当所述支水路122的水流量大于所述流量阈值时，所述引流量大于预设的引流限值，即能够以较高的速度继续排放冷凝水，那么所述冷凝水位会继续降低。而当所述支水路122中的水流量小于所述流量阈值时，所述引流量小于预设的引流限值，即只能以较低的速度排放冷凝水，那么所述冷凝水位会由于所述冷凝水的产生速度大于排放速度而回升。
[0048]
因而，在本实施中，在所述冷凝水位大于等于预设的水位限值时，所述支水路122的水流量大于等于预设的流量阈值，使得所述冷凝水的水位继续降低，减少冷凝水积蓄过多而溢出的风险，在所述冷凝水位小于所述水位限值时，所述支水路122的水流量小于所述流量阈值，使得所述冷凝水位回升，避免所述冷凝水被排空，导致高温烟气被吸入所述热水出水管12，从而避免热水器100因此产生噪音，及热水出水管12被加速腐蚀的现象。
[0049]
基于上述实施例，在一实施例中，请继续参阅图1，所述控制阀包括设于所述支水路122的进水端与所述主水路121连接处的比例阀51，所述控制器60与所述比例阀51电性连接，用于在所述冷凝水位升高时，控制所述支水路122的水流量增大，在所述冷凝水位降低时，控制所述支水路122的水流量减小。如此，在本实施例中，所述比例阀51对所述支水路122的调控与所述冷凝水位动态相关，使得所述冷凝水位始终被保持在较为平稳的状态，并且适应不同进水温度、出水量的变化，冷凝水的产生和排出被维持在动态平衡状态，所述冷凝水水位不会有太大波动。那么可以不用设置太大的积水容器来积蓄冷凝水，使得所述热水器100的结构紧凑，体积较小。
[0050]
所述控制器60用于在所述冷凝水小于所述水位限值时，控制所述比例阀51对所述支水路122的水流量进行调节，使得支水路122的水流量小于预设的流量下限值，以使得所述引流组件20的引流量为零。如此，使得所述冷凝水有排空迹象，可能导致高温烟气倒吸入热水出水管12的情况下，所述引流组件20停止引流，避免烟气倒吸导致的噪音和管路腐蚀。控制简单可靠，易于实现。
[0051]
在一实施例中，请继续参阅图2，所述控制阀包括设于所述支水路122的电磁阀52，所述控制器60与所述电磁阀52电性连接，用于在所述冷凝水位大于等于所述水位限值时，控制所述电磁阀52接通，在所述冷凝水位低于所述水位下限值时，控制所述电磁阀52断开，以使得所述引流组件20的引流量为零。在本实施例中，所述控制器60用于在所述冷凝水小于所述水位限值时，控制所述电磁阀52关闭，所述支水路122的水流量为零，以使得所述引流组件20的引流量为零。如此，使得所述冷凝水有排空迹象，可能导致高温烟气倒吸入热水出水管12的情况下，所述引流组件20停止引流，避免烟气倒吸导致的噪音和管路腐蚀。控制简单可靠，易于实现。
[0052]
在一实施例中，所述热水器100还包括报警装置，所述控制器60与所述水位检测器70和所述报警装置电性连接，用于在所述冷凝水位大于预设的水位上限值时，控制所述报警装置发出警报，并控制所述热水器100停机。如此，减少所述冷凝水积蓄过多，倒灌进入风机102或燃气热水器100系统其它位置，导致燃气热水器100停止工作甚至损坏的风险。一方面所述热水器100停机不再产生冷凝水，冷凝水进一步对机器造成损坏，另一方面报警装置
通知用户及时进行维修处理，例如可以打开所述泄水口40，及时排出冷凝水，从而保护所述热水器100。
[0053]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。