一种热水器及供热系统的制作方法

1.本实用新型属于电器技术领域，尤其涉及一种热水器及供热系统。


背景技术：

2.热水器是现代居家生活的必备家用电器，其根据燃烧方式的不同，通常分为燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等。
3.燃气热水器采用燃气加热，其加热速度快，能够实现即开即热，使用范围较广。但是由于燃气热水器功率较大，在进水温度、水量及季节不同时，燃气热水器需要进行变频调节，导致风机变频调节噪音大，且因燃烧工况不固定在最优点，还会存在能效偏低、水温波动以及废气排放偏高等问题。
4.电热水器采用电能对水进行加热，其不必分室安装且不会排放有害气体，具备温度调节快捷方便且出水温度稳定等优点。但是电热水器由于功率限制，需提前等待加热，加热时间长；另外电热水器出水量受储水箱容积的限制，不能长时间连续出热水，且电热水器体积大、不美观，占地空间较大，不太适用于小居室的家庭中。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种热水器，以减小用水时的水温波动，且减小用水等待时间，提高用水便利性。
6.本实用新型的另一个目的在于提供一种供热系统，以提供供热系统的供水稳定性，减小用水等待时长，提高用水便利性。
7.为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
8.一种热水器，包括机壳，所述机壳内部形成有燃烧腔室，所述燃烧腔室内设置有燃烧装置，所述热水器还包括电加热装置和储水箱，所述储水箱位于所述机壳内部及所述燃烧装置的上方，所述储水箱内设置有若干个烟管，所述烟管的下端与所述燃烧腔室连通，所述烟管的上端与外部空间连通，所述电加热装置用于对储水箱中的水进行加热，所述储水箱上开设有冷水进口和热水出口。
9.作为一种热水器的可选技术方案，所述电加热装置包括电加热棒，所述电加热棒插入所述储水箱内。电加热棒直径较小，长度较大，能够深入储水箱内一定深度，提高加热均匀性，且安装方便。
10.作为一种热水器的可选技术方案，所述储水箱的外侧包裹有保温层，所述保温层位于所述机壳内。保温层的设置有利于对储水箱内的水进行保温，减缓储水箱内的水的温降速度。
11.作为一种热水器的可选技术方案，所述烟管竖直设置；和/或，若干所述烟管呈行列式排布或呈同心圆式排布。竖直设置的烟管可以提高烟气排放的顺畅性，且降低烟管的加工难度；排布方式的设置，可以提高排布规整性，从而提高烟管与储水箱的连接便利性。
12.作为一种热水器的可选技术方案，所述热水器还包括集烟罩，所述集烟罩具有集
烟腔，所有所述烟管的上端与所述集烟腔密封连通，所述集烟罩的下端位于所述储水箱内，所述集烟罩的上端伸出所述机壳外部。由此能够实现对烟气的汇拢，提高烟气排放的顺畅性，且可以避免每个烟管均需穿过储水箱和机壳顶部，有利于提高排烟组件与储水箱之间的连接密封性。
13.作为一种热水器的可选技术方案，所述集烟罩包括拢烟部和连接于所述拢烟部上端的排烟管部，所述拢烟部由下至上呈渐缩式设置，所述拢烟部位于所述储水箱内，所述排烟管部为等截面管状结构，所述排烟管部穿出所述储水箱及所述机壳。该种设置，能够更好地聚拢烟气，使得烟气顺畅地向上排出，避免烟气残留，且可以机壳和储水箱顶部开口大小，提高密封性。
14.作为一种热水器的可选技术方案，所述热水器还包括水温检测装置，所述水温检测装置用于检测所述储水箱内的水温和/或用于检测从所述热水出口流出的热水水温；
15.和/或，所述热水器还包括水位检测装置，所述水位检测装置用于检测所述储水箱内的水位。
16.作为一种热水器的可选技术方案，所述储水箱的底部开设有冷水进口，所述冷水进口处密封设置有进水管，所述进水管上设置有水泵，所述水泵及部分所述进水管位于所述燃烧腔室中。
17.一种供热系统，包括如上所述的热水器。
18.作为一种供热系统的可选技术方案，所述热水器还包括冷水支管和混水阀，所述冷水进口处连接有进水管，所述热水出口连接有热水管，所述冷水支管的第一端及所述进水管均与供水端连接，所述冷水支管的第二端与所述热水管的末端分别与所述混水阀的两个进水口连通，所述混水阀的出水口与用水设备连通；
19.所述冷水支管和所述热水管还连通有旁通管，所述旁通管上连接有单向阀，所述单向阀仅允许水流从所述热水管流向所述冷水支管，所述冷水支管的第一端与所述进水管连通。旁通管和单向阀的设置，可以将热水管中的水通过旁通管、冷水支管及进水管回流至储水箱中，从而在供热系统长时间不用时导致热水管中积存的水冷却后，可以将热水管中的冷水回流至储水箱中进行再次加热，保证热水管末端的出水温度，从而保证用水设备的水温稳定性。
20.本实用新型的有益效果在于：
21.本实用新型提供的热水器，能够采用燃烧装置和电加热装置对储水箱中的水进行加热，使得热水器在用水前，可以先通过燃烧装置将储水箱中的水预热到预设温度，在连续用水时通过电加热装置对加热能量进行补充，从而有效解决普通燃气热水器用水时的能效低及水温波动问题，且也能够有效避免普通电热水器存在的加热等待时间长、无法连续用水等问题，有效提高燃烧及供热稳定性；同时，在连续用水时可以采用电加热装置进行热能补充，能够避免燃烧装置频繁开启导致的噪音大的问题，提高热水器的使用舒适性；再者，采用燃气预热与连续用水时的补水与电加热水相结合，相对于普通电热水器，能够减小对储水箱容积的需求，从而在提高热水器效率的同时，减小热水器的体积，提高热水器的外形美观性。
22.本实用新型提供的供热系统，通过采用上述热水器对用水设备提供热水，能够提高用水设备用水时的水温稳定性，减少用水等待时间，提高用水舒适性。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例一提供的供热系统的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例一提供的热水器的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例一提供的热水器的横剖结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例二提供的热水器的横剖结构示意图。
27.图中标记如下：
28.1、储水箱；2、排烟组件；21、烟管；22、集烟罩；221、拢烟部；222、排烟管部；3、燃烧装置；31、燃烧器；32、风机；33、燃气阀；34、燃气管；4、机壳；41、燃烧腔室；42、空气进口；5、电加热装置；6、保温层；7、水泵；8、水温检测装置；9、水位检测装置；
29.101、进水管；102、热水管；103、冷水总管；104、冷水支管；105、旁通管；106、混水管；201、出水阀；202、单向阀；203、混水阀；30、用水设备。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.实施例一
35.如图1所示，本实施例提供了一种供热系统，其包括管路系统和热水器，热水器通过管路系统与供水端及用水设备连接，以实现热水器的冷水进水以及热水器对用水设备30的热水供给。其中，供水端可以但不限定为水龙头，用水设备30可以但不限定为淋浴头、水龙头、洗衣机等。
36.具体地，如图1-3所示，热水器包括机壳4以及由上至下布置在机壳4内部的储水箱1以及燃烧腔室41，燃烧腔室41内设置有燃烧装置3；储水箱1内设置有烟管21，烟管21的下端与燃烧腔室41连通，上端与外部环境连通；储水箱1具有储水腔，且储水箱1上开设有储水
腔连通的冷水进口及热水出口，冷水进口与供水端通过进水管101连通，进水管101上设置有水泵7；热水出口通过热水管102与用水设备30连通。热水器还包括电加热装置5，电加热装置5用于对储水腔内的水进行电加热。
37.本实施例提供的热水器及供热系统，通过在燃烧腔室41内设置燃烧装置3，在储水箱1内设置与燃烧腔室41连通的烟管21，燃气燃烧产生的烟气可以流经烟管21向外排放，从而使得烟管21中的高温烟气与储水箱1中的水进行热交换，烟管21中携带的热量传递至储水箱1中的水并对水进行加热，实现燃气加热带来的加热速度快、用于等待时间短的有益效果；通过在燃烧腔室41的上方设置储水箱1，使得储水箱1可以实现对热水的存储作用，从而避免用水时的水温波动较大，满足连续用水的需求；且通过在储水箱1内设置电加热装置5，可以通过电加热的方式对储水箱1中的水进行加热，从而进一步降低用水时的水温波动。
38.即，本实施例提供的热水器及供热系统，能够采用燃烧装置3和电加热装置5对储水箱1中的水进行加热，使得热水器在用水前，可以先通过燃烧装置3将储水箱1中的水预热到预设温度，在连续用水时通过电加热装置5对加热能量进行补充，从而有效解决普通燃气热水器用水时的能效低及水温波动问题，且也能够有效避免普通电热水器存在的加热等待时间长、无法连续用水等问题，有效提高燃烧及供热稳定性；同时，在连续用水时可以采用电加热装置5进行热能补充，能够避免燃烧装置3频繁开启导致的噪音大的问题，提高热水器的使用舒适性；再者，采用燃气预热与连续用水时的补水与电加热水相结合，相对于普通电热水器，能够减小对储水箱1容积的需求，从而在提高热水器效率的同时，减小热水器的体积，提高热水器的外形美观性。
39.燃烧装置3包括燃烧器31、风机32及燃气管34，燃烧腔室41设置有空气进口42与燃气进口，燃气管34的一端连通风机32的风腔或风机32的出风管，另一端通过燃气进口伸出机壳4外侧，燃气管34上设置有调控燃气流量的燃气阀33，燃气阀33优选为稳压阀。空气通过空气进口42进入到燃烧腔室41中，且在风机32的作用下进入风腔中，实现空气与燃气的预混。预混后具有一定燃空比的燃料进入到燃烧器31中燃烧，产生高温烟气，烟气在风机32产生的风压作用下进入到烟管21内。燃烧装置3的设置可参考现有燃气热水器中的设置，此处不再赘述。
40.储水箱1为空腔结构，且储水箱1的横截面形状优选与机壳4的横截面形状相适配，以提高对机壳4内部空间的利用率。在本实施例中，储水箱1和机壳4均为圆筒状结构，即储水箱1与机壳4的横截面形状均为圆形。在其他实施例中，储水箱1和机壳4的横截面形状还可以为矩形或者其他形状，本实施例对此不再限制。储水箱1的容积优选为20l～30l。
41.冷水进口优选设置在储水箱1的底部，以方便进水管101的安装和连接，且提高对燃烧腔室41的空间利用率。进水管101上安装有水泵7，水泵7优选位于燃烧腔室41内，以避免水泵7外露机壳4，提高对水泵7的保护，且增强热水器的整体性。在其他实施例中，冷水进口也可以设置在储水箱1的下端侧壁上。
42.由于热水相对冷水质量小，在对储水箱1中的水进行加热时，热水上浮，因此，热水出口优选设置在储水箱1上端的侧壁上，热水出口处密封设置有热水管102，热水管102伸出机壳4外侧并与用水设备30连接。热水管102优选还设置有出水阀201，以控制热水管102的通断。出水阀201优选设置为常开式出水阀，以保证可以仅通过控制用水设备30处的阀门通断即可实现水流的通断。出水阀201优选设置于靠近热水出口的位置且位于机壳4的外部，
以在热水器故障时，可以及时关闭出水阀201以避免热水流出而造成检修人员的烫伤。
43.为更好地实现储水箱1的保温功能，储水箱1的外侧包裹有保温层6，保温层6位于机壳4内部。保温层6由岩棉、玻璃棉等具有保温性能的材料制成，保温层6也可以由聚氨酯材料发泡形成于储水箱1与机壳4内壁之间。本实用新型对保温层6所采用的材料和具体结构不做限定，只要能够实现储水箱1内水的保温作用即可。
44.储水箱1包括两端开口的筒状部、连接于筒状部上端的顶板部以及连接于筒状部下端的底板部，筒状部、顶板部和底板部合围形成上述的储水腔。保温层6包裹于筒状部上。底板部上开设通孔，通孔与烟管21一一对应设置。在本实施例中，烟管21下端密封插设于对应的通孔中，该种设置下，底板部与筒状部可以采用螺纹连接、焊接或者一体成型。
45.在其他实施例中，烟管21也可以与底板部焊接或者一体成型，以更好地保证烟管21与储水箱1之间的密封性。在该种设置下，底板部优选与筒状部采用可拆卸连接方式，以提高烟管21在储水箱1中拆装便利性。
46.烟管21优选为竖直设置的管状结构，以提高烟管21的加工便利性，且提高烟气的流动顺畅性。若干个烟管21在储水腔中间隔排布，以增加换热效率。在本实施例中，烟管21在储水箱1内呈规则的行列式排布，即，烟管21沿第一方向间隔设置有多行，每行烟管21沿第二方向间隔设置有多个烟管21，且第一方向和第二方向均水平设置且相互垂直。该种设置，可以提高烟管21排布的规整性，从而提高对储水箱1底板部上的通孔的加工便利性。
47.在其他实施例中，烟管21还可以在储水箱1内呈规则的同心圆式排布，即，烟管21同心且间隔设置有多圈，每一圈烟管21均包括沿储水箱1的周向均匀间隔排布的若干个烟管21。该种排布方式，适用于圆筒状的储水箱1，以增加烟管21排布的数量。
48.储水箱1的顶部优选还设置有集烟罩22，集烟罩22与若干烟管21共同形成排烟组件2。集烟罩22具有集烟腔，每个烟管21的顶端开口均与集烟腔连通，以实现对烟气的汇拢，提高烟气排放的顺畅性，集烟罩22的上端伸出机壳4外部并与外部空气连通。集烟罩22优选下端位于储水箱1内且上端伸出储水箱1外部，以避免每个烟管21均需穿过顶板部，有利于提高排烟组件2与储水箱1之间的连接密封性。
49.集烟罩22优选包括由下至上呈渐缩式设置的拢烟部221以及连接在拢烟部221顶端的排烟管部222，拢烟部221位于储水箱1内，排烟管部222穿过顶板部及机壳4顶端并伸出机壳4外部。拢烟部221的横截面积由下至上逐渐减小，排烟管部222的开口尺寸小于或等于拢烟部221的最小开口尺寸，排烟管部222为等截面管状结构。该种设置，能够更好地聚拢烟气，使得烟气顺畅地向上排出，避免烟气残留，且可以减小顶板部和机壳4顶端用于插入集烟罩22的开口大小，提高密封性。
50.拢烟部221的横截面形状优选与储水箱1的横截面形状相同，以增大拢烟部221可以覆盖的面积，从而可以增加烟管21排布的数量，提高换热效率。拢烟部221的纵截面形状优选为下大上小的锥形，以方便集烟罩22的加工。
51.在本实施例中，电加热装置5优选采用电加热棒，直径较小，长度较大，能够深入储水箱1内一定深度，提高加热均匀性，且安装方便。电加热棒优选设置至少两个，以能够根据储水箱1内的水温以及用水温度选择不同数量的电加热棒进行加热，从而在提高加热效率的同时，降低能量损耗。
52.在本实施例中，电加热棒优选竖直设置，且从上至下插入储水箱1内，电加热棒的
顶端与机壳4的顶部或储水箱1的顶板部可拆卸连接。优选地，电加热棒的顶端外露于机壳4，以更加方便对电加热棒的供电。
53.为检测储水箱1内是否需要加水，热水器还包括控制器和水位检测装置9，水位检测装置9、水泵7及电加热装置5均与控制器连接。水位检测装置9用于检测储水箱1内的水位是否低于预设水位，当水位检测装置9检测到储水箱1内的水位低于预设水位时，控制器控制水泵7运行，以对储水箱1内进行补水。水位检测装置9可以采用水位计、水位浮球或者现有其他能够进行水位检测的装置。
54.为检测储水箱1内的水是否需要加热，热水器还包括水温检测装置8，水温检测装置8可以用于检测储水箱1内的水的水温和/或用于检测热水管102内的热水温度，从而判断是否对储水箱1内的水进行加热。在本实施例中，水温检测装置8设置在储水箱1的侧壁上，其检测端伸入储水腔内，以检测储水箱1内部的水温，且水温检测装置优选设置在储水箱1在高度方向上的中部，以提高水温检测可靠性，降低储水箱1上下水温温差导致的检测误差。
55.在其他实施例中，可以在储水箱1的底部和顶部均设置温度检测装置8，还可以在热水管102处设置温度检测装置8。
56.在用水设备30用水时，热水需要跟冷水混合以达到合适的出水温度，因此，在本实施例中，管路系统包括冷水总管103和冷水支管104，冷水总管103的一端与供水端连接，冷水总管103的另一端与进水管101以及冷水支管104的另一端连接，冷水支管104的另一端及热水管102的末端均分别与混水阀203的两个进水口连通，以实现热水与冷水的混合，混水阀203的出水口通过混水管106与用水设备30连接。
57.进一步地，热水管102与冷水支管104之间还通过旁通管105连通，旁通管105上设置有单向阀202，单向阀202仅允许热水管102中的水流向冷水支管104。单向阀202的设置，可以将热水管102中的水通过旁通管105、冷水支管104及进水管101回流至储水箱1中，从而在供热系统长时间不用时导致热水管102中积存的水冷却后，可以将热水管102中的冷水回流至储水箱1中进行再次加热，保证热水管102末端的出水温度，从而保证用水设备30的水温稳定性。
58.实施例二
59.如图4所示，本实施例提供了一种热水器及供热系统，且本实施例提供的热水器与供热系统的基本结构与实施例一相同，仅部分设置存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。
60.在本实施例中，机壳4与储水箱1的横截面均为矩形，且烟管21在储水箱内呈行列式排布，即，烟管21沿储水箱1的长度方向间隔设置有多行，每行烟管21沿储水箱1的宽度方向间隔有多个烟管21，每行烟管21的数量相同。
61.在本实施例中，集烟罩22的横截面形状为与储水箱1适配的矩形结构。
62.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附
的权利要求范围决定。