一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器的制作方法

1.本发明涉及流体加热器技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器。


背景技术：

2.目前市场在售的燃气热水器的体积都较为庞大，其主要原因就在于为了避免燃烧器的温度传递至热水器的外壳上引发安全事故，通常都是在燃烧器的外侧壁缠绕水管(实现燃烧器降温和水管内水的预热)，然后将水管再引导至热交换器进行加热，通过水管的冷水来实现对燃烧器侧壁降温的效果，也正因此种降温方式，使得燃烧器的整体体积变大，因为需要缠绕多圈水管，也使得燃烧器的高度变高，进而导致热交换器离火焰的距离增加，为弥补因距离增加导致的热交换器内水升温缓慢的问题，便采用了叠加多层管道的设置方式，以增加热交换器内的水加热时间，因此也进一步增加了热水器的体积。因此，如何在保证火力充足的情况下，让热水器的体积更加小巧，还能避免燃烧器外壳过热引发安全事故，是本发明要解决的技术问题。因此，有必要提出一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，包括：底部安装有鼓风机的燃烧器，以及设置有单排管路的热交换器；所述燃烧器的内壁上设置有风道板，所述风道板和所述燃烧器的内壁之间构成风冷通道，鼓风机启动时，风冷通道内形成用于为燃烧器的侧壁降温的风墙。
5.优选的是，所述燃烧器由设置有所述风道板的壳体和燃气装置构成，所述燃气装置贯穿所述壳体与气路组件连接，用于为燃烧器内供应燃气。
6.优选的是，所述壳体的内壁设置有具若干通孔的分流板，所述分流板将所述壳体分为上、下两部分，位于所述分流板上方的为混合气室，位于所述分流板下方的为空气室，所述燃气装置位于混合气室内，所述燃气装置设置在所述分流板上，并通过所述分流板与空气室连通，所述风道板位于混合气室内，并且空气室内的空气经由所述分流板进入混合气室后，能够进入风冷通道内。
7.优选的是，所述分流板的顶部设置有包裹在所述燃气装置外部的引导板，所述引导板与壳体之间预留有空隙，形成送气通道，位于送气通道内的所述引导板上设置有与空气室连通的通孔，所述送气通道的顶部与所述风冷通道的底部相对。
8.优选的是，所述热交换器包括由至少四根水管并排设置构成的所述单排管路，以及设置在单排管路上的热传递组件，所述单排管路位于混合气室的开口处。
9.优选的是，所述热传递组件由若干根紧密排列的翅片构成，所述翅片套设在所述单排管路并排设置的水管上。
10.优选的是，所述风道板的顶部设置有聚拢装置，所述聚拢装置由所述风道板向所述燃气装置的方向延伸，并通过限位组件与所述风道板活动连接。
11.优选的是，所述聚拢装置为弧形板状结构，靠近所述引导板的一侧为热量引导侧，靠近所述风冷通道的一侧为聚拢引导侧，所述聚拢装置的两端通过限位组件与所述风道板的两侧活动连接，所述热量引导侧和所述聚拢引导侧均向所述引导板的方向呈弧形弯曲，并且所述热量引导侧的弯曲半径小于所述聚拢引导侧的弯曲半径。
12.优选的是，所述热量引导侧上设置有滑块，所述滑块的底部抵接在所述风道板的顶部。
13.优选的是，所述限位组件由设置在所述聚拢装置上的圆形卡槽、位于所述圆形卡槽外侧，沿圆周向设置的第一条形限位槽，以及设置在所述风道板端部的圆形卡台，所述圆形卡台与所述圆形卡槽插接、位于所述圆形卡台外侧，沿圆周向设置的第二条形限位槽，所述第一条形限位槽的长度小于第二条形限位槽的长度，所述第一条形限位槽和所述第二条形限位槽的位置相对，并且所述第一条形限位槽内设置有延伸至所述第二条形限位槽内的限位滑块。
14.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
15.本发明相较于传统的燃气热水器而言，通过风冷通道来实现为燃烧器侧壁降温的效果，进而使得本发明的燃烧器的外侧不需要缠绕水管进行降温、隔热，从而大幅度削减燃气热水器的体积，因为不需要缠绕水管对燃烧器降温，所以燃烧器整体的高度也得以缩减，进而使得燃烧器上方的热交换器离火焰更加接近，从而使热交换器内的水流升温更快，得益于此，使得本发明可以区别于传统燃气热水器的多层管路加热设计，转而使用单排管路设计，以进一步压缩燃气热水器的体积，进一步节约热水器的占地面积。
16.在热水器启动的时候，鼓风机会由燃烧器的底部向上送风，一部分风用于与燃气混合进行助燃，另一部分风则进入风道板与燃烧器内壁之间的冷风通道内，在冷风通道内形成风墙，风墙会把冷风通道内的热量携带走，避免热量传递至燃烧器的侧壁上，从而使得本热水器在使用的时候，不会出现使用时间久了就会发烫的问题。
17.本发明所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
19.图1为本发明所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器的结构示意图。
20.图2为本发明所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器中燃烧器处的结构示意图。
21.图3为本发明所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器中燃烧器的剖面示意图。
22.图4为图2中翅片(仅示出一个)和单排管路的相对位置示意图。
23.图5为聚拢装置在大(a)、中(b)、小(c)火力情况下的位置示意图。
24.图6为聚拢装置中的限位组件的爆炸图(限位滑块未示出)。
25.图中：1燃烧器、11壳体、12燃气装置、2单排管路、21翅片、3风道板、4风冷通道、5分流板、6引导板、7送气通道、8聚拢装置、81热量引导侧、82聚拢引导侧、83滑块、84圆形卡槽、85第一条形限位槽、86圆形卡台、87第二条形限位槽、100鼓风机、200气路组件、300排烟组件、400水路控制组件、500热交换器。
具体实施方式
26.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
27.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
28.如图1-图6所示，本发明提供了一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，包括：底部安装有鼓风机的燃烧器1，以及设置有单排管路2的热交换器；所述燃烧器1的内壁上设置有风道板3，所述风道板3和所述燃烧器1的内壁之间构成风冷通道4，鼓风机启动时，风冷通道4内形成用于为燃烧器1的侧壁降温的风墙。
29.上述技术方案的工作原理及有益效果：本发明相较于传统的燃气热水器而言，通过风冷通道4来实现为燃烧器1侧壁降温的效果，进而使得本发明的燃烧器1的外侧不需要缠绕水管进行降温、隔热，从而大幅度削减燃气热水器的体积，因为不需要缠绕水管对燃烧器1降温，所以燃烧器1整体的高度也得以缩减，进而使得燃烧器1上方的热交换器离火焰更加接近，从而使热交换器内的水流升温更快，得益于此，使得本发明可以区别于传统燃气热水器的多层管路加热设计，转而使用单排管路2设计，以进一步压缩燃气热水器的体积，进一步节约热水器的占地面积。
30.在热水器启动的时候，鼓风机会由燃烧器1的底部向上送风，一部分风用于与燃气混合进行助燃，另一部分风则进入风道板3与燃烧器1内壁之间的冷风通道4内，在冷风通道4内形成风墙，风墙会把冷风通道4内的热量携带走，避免热量传递至燃烧器1的侧壁上，从而使得本热水器在使用的时候，不会出现使用时间久了就会发烫的问题。
31.在一个实施例中，所述燃烧器1由设置有所述风道板3的壳体11和燃气装置12构成，所述燃气装置12贯穿所述壳体11与气路组件连接，用于为燃烧器1内供应燃气。
32.所述壳体11的内壁设置有具若干通孔的分流板5，所述分流板5将所述壳体11分为上、下两部分，位于所述分流板5上方的为混合气室，位于所述分流板5下方的为空气室，所述燃气装置12位于混合气室内，所述燃气装置12设置在所述分流板5上，并通过所述分流板5与空气室连通，所述风道板3位于混合气室内，并且空气室内的空气经由所述分流板5进入混合气室后，能够进入风冷通道4内。
33.所述分流板5的顶部设置有包裹在所述燃气装置12外部的引导板6，所述引导板6与壳体11之间预留有空隙，形成送气通道7，位于送气通道7内的所述引导板6上设置有与空气室连通的通孔，所述送气通道7的顶部与所述风冷通道4的底部相对。
34.所述热交换器包括由至少四根水管并排设置构成的所述单排管路2，以及设置在
单排管路2上的热传递组件，所述单排管路2位于混合气室的开口处。
35.所述热传递组件由若干根紧密排列的翅片21构成，所述翅片21套设在所述单排管路2并排设置的水管上。
36.还包括：
37.气路组件200，用于控制燃气的供应量，调整燃烧火力；
38.水路控制组件400，与所述单排管路2连通，用于控制进水的水流量；
39.传感器组件，用于对燃气热水器内的水温、燃气流量、水流量、空气流量进行检测；
40.中控组件，与所述燃烧器1、所述鼓风机、所述气路组件、所述水路组件、所述传感器组件电连接，用于燃气热水器的开关、火力控制和水温调节。
41.上述技术方案的工作原理及有益效果：本发明还设置有气路组件200、排烟组件300、水路控制组件400、传感器组件、中控组件等燃气热水器所必须的常规结构配置，具体型号、原理、连接方式不再赘述。
42.在使用本热水器的时候，鼓风机启动向壳体11内送风，一部分风会从分流板5进入燃气装置12内，因为燃气装置12与气路组件连接，所以燃气与空气在燃气装置12内混合并燃烧，另一部分空气会直接从分流板5的通孔进入至引导板6与壳体11之间的送气通道7内，然后沿着送气通道7进入冷风通道4内，空气在送气通道7和冷风通道4内会吸收并带走，燃气装置12传递至引导板6和风道板3的热量，由此冷空气经由送气通道7和冷风通道4之后变成了热空气，之后在经过热交换器的时候可以减小热空气与翅片21之间的温差，从而避免为壳体11降温的空气，反而将翅片21降温出现热损耗，最终热空气从排烟组件300流出。
43.本发明采用单个翅片连接单排管路2上所有的水管，以使热传递更加均匀，提高加热效率和均匀性。
44.在一个实施例中，所述风道板3的顶部设置有聚拢装置8，所述聚拢装置8由所述风道板3向所述燃气装置12的方向延伸，并通过限位组件与所述风道板3活动连接。
45.所述聚拢装置8为弧形板状结构，靠近所述引导板6的一侧为热量引导侧81，靠近所述风冷通道4的一侧为聚拢引导侧82，所述聚拢装置8的两端通过限位组件与所述风道板3的两侧活动连接，所述热量引导侧81和所述聚拢引导侧82均向所述引导板6的方向呈弧形弯曲，并且所述热量引导侧81的弯曲半径小于所述聚拢引导侧82的弯曲半径。
46.所述热量引导侧81上设置有滑块83，所述滑块83的底部抵接在所述风道板3的顶部。
47.所述限位组件由设置在所述聚拢装置8上的圆形卡槽84、位于所述圆形卡槽84外侧，沿圆周向设置的第一条形限位槽85，以及设置在所述风道板3端部的圆形卡台86，所述圆形卡台86与所述圆形卡槽84插接、位于所述圆形卡台86外侧，沿圆周向设置的第二条形限位槽87，所述第一条形限位槽85的长度小于第二条形限位槽87的长度，所述第一条形限位槽85和所述第二条形限位槽87的位置相对，并且所述第一条形限位槽85内设置有延伸至所述第二条形限位槽87内的限位滑块。
48.上述技术方案的工作原理及有益效果：因为本发明采用单排管路2的设计方式，所以如何高效利用燃烧器1产生的热量，是在解决壳体11高温过热问题之后，需要考虑的问题。
49.提高加热效率的方式有很多，最简单、最直接的提高方式就是加大燃烧火力，或者
降低水流速度。但是加大燃烧火力会出现燃气消耗量增加，从而使用户的燃气费增加。降低水流速则会导致出水不顺畅、忽冷忽热、舒适度大幅降低等问题。因此本发明额外提供一种风道板3的实施方式，以在火力、水流量不变的情况下，提高加热效率的方法。
50.在本实施方式中，采用了在风道板3上加装聚拢装置8，以根据火力状况自动进行热量聚拢、集中对热交换器进行加热。
51.需要注意的是，聚拢装置8和风道板3之间可以采用轴连接，也可以采用本实施例中所述的限位组件连接，限位组件的实施方式可以多种多样，本实施例中所列举的仅是众多实施方式中的一种，并不意味着本发明中对于限位组件的保护范围仅限于下述实施方式。
52.首先圆形卡槽84和圆形卡台86插接，从而形成可以转动的旋转轴，使得聚拢装置8可以以圆形卡台86为轴转动，插接的时候需要向外掰开圆形卡台86来进行连接，在连接之后自然而然的会形成限位，防止聚拢装置8脱落。
53.如果采用限位组件连接，还需要在第一条形限位槽85和第二条形限位槽87之间设置限位滑块，从而限制聚拢装置8的翻转幅度。
54.在聚拢装置8的热量引导侧81上可滑动的设置有滑块83，当聚拢装置8翻转的时候，在风道板3顶部的抵接下，滑块83会相对热量引导侧81滑动，由此无论聚拢装置8翻转至任何位置，都能够保证风道板3可以通过滑块83顺利将热风引导至热量引导侧81，进而避免出现空气动力性噪声。
55.当燃烧器1提供小火力的时候，聚拢装置8处于如图5中c图所示，因为送气通道7的流通面积小于燃气装置12内的流通面积，所以送气通道7内的空气流速较快，会将聚拢装置8吹向内侧，经由燃气装置12产生的热空气会沿着内翻的热量引导侧81向热交换器的中心汇聚，以实现集中热量为热交换器加热的效果。
56.当燃烧器1提供中火力的时候，聚拢装置8处于如图5中b图所示位置。
57.当燃烧器1提供大火力的时候，聚拢装置8处于如图5中a图所示位置，随着燃气流量的增加，燃气装置12燃烧提供的热空气的流速远大于送气通道7内空气的流速，所以此时聚拢装置8处于直立状态(如果没有加装限位滑块的话会使聚拢装置8略微外翻，虽不影响使用效果，但是因为会磕碰到外壳11，所以通常采用加装限位滑块对聚拢装置8进行限位)。因为热量引导侧81的弯曲半径小于聚拢引导侧82的弯曲半径，所以当聚拢装置8保持直立的时候，经由风冷通道4流出的空气会被聚拢引导侧81引导至翅片21的外侧，进而避免大火力的情况下，经由风冷通道4流出的空气与翅片21接触。虽然从风冷通道4流出的热空气与翅片21的温差不大，但是在大火力模式下，需要尽量减少翅片21的热损耗，以保证单排管路2的加热效率。
58.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，包括：底部安装有鼓风机的燃烧器(1)，以及设置有单排管路(2)的热交换器；所述燃烧器(1)的内壁上设置有风道板(3)，所述风道板(3)和所述燃烧器(1)的内壁之间构成风冷通道(4)，鼓风机启动时，风冷通道(4)内形成用于为燃烧器(1)的侧壁降温的风墙。2.根据权利要求1所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述燃烧器(1)由设置有所述风道板(3)的壳体(11)和燃气装置(12)构成，所述燃气装置(12)贯穿所述壳体(11)与气路组件连接，用于为燃烧器(1)内供应燃气。3.根据权利要求2所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述壳体(11)的内壁设置有具若干通孔的分流板(5)，所述分流板(5)将所述壳体(11)分为上、下两部分，位于所述分流板(5)上方的为混合气室，位于所述分流板(5)下方的为空气室，所述燃气装置(12)位于混合气室内，所述燃气装置(12)设置在所述分流板(5)上，并通过所述分流板(5)与空气室连通，所述风道板(3)位于混合气室内，并且空气室内的空气经由所述分流板(5)进入混合气室后，能够进入风冷通道(4)内。4.根据权利要求3所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述分流板(5)的顶部设置有包裹在所述燃气装置(12)外部的引导板(6)，所述引导板(6)与壳体(11)之间预留有空隙，形成送气通道(7)，位于送气通道(7)内的所述引导板(6)上设置有与空气室连通的通孔，所述送气通道(7)的顶部与所述风冷通道(4)的底部相对。5.根据权利要求3所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述热交换器包括由至少四根水管并排设置构成的所述单排管路(2)，以及设置在单排管路(2)上的热传递组件，所述单排管路(2)位于混合气室的开口处。6.根据权利要求5所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述热传递组件由若干根紧密排列的翅片(21)构成，所述翅片(21)套设在所述单排管路(2)并排设置的水管上。7.根据权利要求4所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述风道板(3)的顶部设置有聚拢装置(8)，所述聚拢装置(8)由所述风道板(3)向所述燃气装置(12)的方向延伸，并通过限位组件与所述风道板(3)活动连接。8.根据权利要求7所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述聚拢装置(8)为弧形板状结构，靠近所述引导板(6)的一侧为热量引导侧(81)，靠近所述风冷通道(4)的一侧为聚拢引导侧(82)，所述聚拢装置(8)的两端通过限位组件与所述风道板(3)的两侧活动连接，所述热量引导侧(81)和所述聚拢引导侧(82)均向所述引导板(6)的方向呈弧形弯曲，并且所述热量引导侧(81)的弯曲半径小于所述聚拢引导侧(82)的弯曲半径。9.根据权利要求8所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述热量引导侧(81)上设置有滑块(83)，所述滑块(83)的底部抵接在所述风道板(3)的顶部。10.根据权利要求8所述的具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，其特征在于，所述限位组件由设置在所述聚拢装置(8)上的圆形卡槽(84)、位于所述圆形卡槽(84)外侧，沿圆周向设置的第一条形限位槽(85)，以及设置在所述风道板(3)端部的圆形卡台(86)，所述圆形卡台(86)与所述圆形卡槽(84)插接、位于所述圆形卡台(86)外侧，沿圆周向设置的第二条形限位槽(87)，所述第一条形限位槽(85)的长度小于第二条形限位槽(87)的长度，所
述第一条形限位槽(85)和所述第二条形限位槽(87)的位置相对，并且所述第一条形限位槽(85)内设置有延伸至所述第二条形限位槽(87)内的限位滑块。

技术总结
本发明公开了一种具有下鼓风冷单排热交换器的燃气热水器，包括：底部安装有鼓风机的燃烧器，以及设置有单排管路的热交换器；所述燃烧器的内壁上设置有风道板，所述风道板和所述燃烧器的内壁之间构成风冷通道，鼓风机启动时，风冷通道内形成用于为燃烧器的侧壁降温的风墙。本发明通过风冷通道来实现为燃烧器侧壁降温的效果，从而大幅度削减燃气热水器的体积，因为不需要缠绕水管对燃烧器降温，所以燃烧器整体的高度也得以缩减，进而使得燃烧器上方的热交换器离火焰更加接近，从而使热交换器内的水流升温更快，得益于此，使得本发明可以使用单排管路设计，以进一步压缩燃气热水器的体积，进一步节约热水器的占地面积。进一步节约热水器的占地面积。进一步节约热水器的占地面积。


技术研发人员：王保友 赵佳佳
受保护的技术使用者：广东金美达实业有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/9/9