專利名稱：一種采暖熱水兩用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采暖裝置，具體地說涉及一種采暖熱水兩用裝置。
背景技術(shù)：
用于淋浴的家庭熱水裝置已得到廣泛使用，考慮到采暖設(shè)備與熱水設(shè)備的主體都是對水加熱的熱水設(shè)備，因此，如果能夠使用熱水裝置的熱水功能同時實現(xiàn)家庭供暖，將會為家庭的淋浴和取暖提供一種節(jié)約空間和費用的解決方案。對此，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提出了一些技術(shù)方案。
盡管熱水裝置和取暖裝置具有相似性，但是目前的熱水取暖兩用裝置存在有許多問題。
目前市場上的燃氣兩用采暖爐，一般采用壁掛即熱式，雖然可以實現(xiàn)洗浴用水和采暖用水兩種功能，但啟動時溫度滯后，同時溫度及流量會隨使用水量以及水的壓力變化而起伏。由于采暖系統(tǒng)水阻和流量的限制，采暖和洗浴兩種功能不能同時使用。
2005年2月23日公開的中國發(fā)明專利申請CN1584437A公開了一種改進的熱水器，這種熱水器的進出水管上串連一個水罐，該水罐可以作為熱水存儲裝置以及采暖系統(tǒng)的熱源。這種熱水器的優(yōu)點在于，可以利用所述的水罐，通過循環(huán)加熱獲得所需溫度的熱水，并且使用該水罐作為熱源實現(xiàn)采暖。這種熱水器雖然解決了使用時啟動溫度滯后和水溫及壓力不穩(wěn)定的問題，但洗浴用的生活水水溫設(shè)置如需要變化，則要耗費一定時間；而且該熱水器的采暖功能只是利用水罐存儲的熱能，不可能實現(xiàn)分區(qū)域采暖和按需供暖。在冬季時，利用水罐供暖不失為一舉兩得之舉，但在夏季則會徒增困擾。因此，這種熱水取暖兩用裝置的用處有限。
實用新型內(nèi)容針對上述缺陷，本實用新型解決的技術(shù)問題在于，提供一種采暖熱水兩用裝置，該裝置能夠隨時獲得所需的熱水，并且能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)域供暖和按需供暖，真正實現(xiàn)熱水、采暖的兩大功能。
本實用新型提供的熱水采暖兩用裝置，儲水罐、加熱爐；所述儲水罐中安裝有換熱管，該換熱管的出口管連接到加熱爐進水管，該換熱管的進口管與所述加熱爐出水管連接，形成生活用水加熱回路；所述加熱爐出水管過采暖水出水管連接外部散熱器進水管，所述加熱爐進水管通過采暖水回水管連接外部散熱器的回水管，形成供熱回路。
優(yōu)選地，所述采暖水回水管、換熱管出口管以及加熱爐進水管通過三通閥連接。
優(yōu)選地，所述加熱爐進水管或出水管上安裝有水泵。
優(yōu)選地，，所述換熱管為盤管。
優(yōu)選地，所述加熱爐為采用干式熱交換結(jié)構(gòu)的燃氣爐；所述干式熱交換結(jié)構(gòu)是燃燒器的內(nèi)壁鑲嵌保溫材料，燃燒室的頂部設(shè)置主換熱器，所述主換熱器包括散熱翅片、熱交換盤管、熱交換盤管進水口、熱交換盤管出水口；所述熱交換盤管在散熱翅片中間盤繞。
優(yōu)選地，所述儲水罐設(shè)置水罐膨脹水箱；所述加熱爐出水管連接采暖膨脹水箱。
優(yōu)選地，所述儲水罐上壁安裝有溫度傳感器，該傳感器的檢測探頭被容納在一個測溫管中，伸入所述出水罐的較深的區(qū)域。
優(yōu)選地，所述采暖水出水管與所述采暖水回水管之間連接有旁通閥，所述采暖水回水管管口連接有單向閥。
優(yōu)選地，所述加熱爐出水管管壁安裝有限溫器，其測得的溫度高于設(shè)定溫度時，則關(guān)閉加熱爐；所述加熱爐出水管安裝有采暖水傳感器，該傳感器檢測值高于設(shè)定的極限溫度時，關(guān)閉加熱爐。
優(yōu)選地，還包括其它獨立的供熱回路，分別連接各自的散熱器，各供熱回路分別具有獨立的水泵。
優(yōu)選地，其特征在于，所述各個供熱回路的散熱器所在區(qū)域，具有采暖溫度傳感器，當其所測得的區(qū)域室溫測量值高于設(shè)定值時，則該區(qū)域的水泵啟動，并且加熱爐開始加熱。
優(yōu)選地，具有控制單元，該控制單元用于接收該裝置的檢測元件獲得的檢測值，并控制加熱爐的加熱、水泵和閥等執(zhí)行元件的動作。
本實用新型提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、本實用新型提供的技術(shù)方案實現(xiàn)了熱水、采暖兩個系統(tǒng)相對獨立運行。
現(xiàn)有技術(shù)的方案中，熱水、采暖兩個系統(tǒng)互相依賴，不能夠獨立采暖。本裝置將熱水回路與采暖回路分別設(shè)置，使兩個回路能夠單獨工作，從而可以按需控制。采暖水和洗浴用的生活水采用不同的循環(huán)系統(tǒng)，可分別作為不同的控制單元設(shè)置不同的熱水溫度，并可將采暖的區(qū)域劃分為不同的區(qū)域，分別用獨立的水泵控制，單獨運行。這種結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)不同采暖區(qū)域獨立控制，可以有效解決大面積區(qū)域在采暖時水流量不足、采暖效果差的問題。
2、本實用新型提出的技術(shù)方案在實現(xiàn)采暖、熱水兩用，并且分別獨立控制的同時，節(jié)省了空間，節(jié)約了成本。
本實用新型A區(qū)供暖系統(tǒng)的循環(huán)水泵與生活水系統(tǒng)的循環(huán)水泵共用，利用三向閥實現(xiàn)采暖回路和生活用水加熱回路的切換。這種設(shè)計節(jié)省了空間，節(jié)約了成本。
3、本實用新型中采用盤管加熱生活用水，解決了現(xiàn)有技術(shù)下熱水、采暖系統(tǒng)的供水矛盾。
本實用新型中，在儲水罐中設(shè)置盤管，該盤管兩端通過管路與所述加熱爐連接，通過被加熱水的循環(huán)，不斷將加熱爐的熱量帶給儲水罐。這種方式避免了現(xiàn)有技術(shù)下，對生活用水直接加熱造成的與采暖回路循環(huán)用水的矛盾，使兩種回路共用成為可能，具有很高的創(chuàng)造性。


圖1是本實用新型第一實施例結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的濕式熱交換器結(jié)構(gòu)；圖3是本實用新型第一實施例的干式熱交換結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
請參看圖1，為本實用新型第一實施例的采暖熱水兩用裝置的結(jié)構(gòu)圖。本實施例的采暖熱水兩用裝置采用燃氣加熱方式實現(xiàn)對水的加熱。
如圖1所示，該采暖熱水兩用裝置包括儲水罐1、燃氣爐31。上述部分之間以管道相連接，分別形成生活用水加熱回路。此外，該裝置還具有專門管道，用于與外部散熱器管道連接，并與外部散熱器共同構(gòu)成供熱回路。
所述生活用水加熱回路用于加熱存儲在儲水罐1中的生活用水。所述儲水罐1安置于該裝置本體的下部，用于存儲生活用水。所述生活用水從生活水進水口E通過管道進入儲水罐1的底部，從生活用水出水口U通過管道從該儲水罐1的上部流出，形成生活用水的循環(huán)回路。
該儲水罐1內(nèi)部靠近上壁安裝有盤管22，伸出儲水罐1的盤管22兩端的出口管PC、進口管PJ的管壁上分別有一圈突起21，將盤管22固定在儲水罐1內(nèi)。該盤管22由管道螺旋盤繞形成，其上部出口管PC與所述燃氣爐31的加熱爐進水管HJ連通，經(jīng)過燃氣爐31的主換熱器15，然后經(jīng)加熱爐出口管HC，返回到該盤管22下部的進口管PJ。上述回路形成生活用水加熱回路，該回路管道中充滿循環(huán)水，通過安裝在該管道合適位置的水泵20提供的壓力，實現(xiàn)水的流動，形成生活用水加熱循環(huán)。圖1中的實線箭頭示出進行生活用水加熱時，該回路循環(huán)水的流動方向。該管道內(nèi)的循環(huán)水經(jīng)過所述燃氣爐31的主換熱器15時，可以獲得充分的加熱。被加熱的熱水返回盤管22后，將存儲的熱量經(jīng)過盤管22的管壁傳遞給儲水罐1中存儲的生活用水，使生活用水受到加熱。
所述采暖回路用于實現(xiàn)為不同區(qū)域供暖。該回路由所述燃氣爐31以及通過管道與其連接的外部散熱器組成。
如圖1所示，所述燃氣爐31的加熱爐出口管HC在末端分為A、B兩個管道支路，每個支路安裝有水泵，分別是A區(qū)循環(huán)水泵和B區(qū)循環(huán)水泵。其中，所述A區(qū)循環(huán)水泵同時也是所述生活用水加熱回路水泵。上述水泵為循環(huán)回路的形成提供壓力。
所述支路A進一步分為A1管道支路和A2管道支路。所述A1管道支路就是通向所述盤管22的進口管PJ，所述A2管道通向A區(qū)采暖水出水口MA。經(jīng)過所述A區(qū)循環(huán)水泵加壓的熱水，從所述A區(qū)采暖水出水口MA流出，經(jīng)過A區(qū)的外部散熱器后，從A區(qū)采暖水回水口RA流回。該流回的采暖用水通過采暖水回水管RAG流向三向閥6。該三向閥6安裝在所述盤管22的上部出口管PC、加熱爐進口管HJ以及A區(qū)采暖水回水管RAG的聯(lián)結(jié)處，用于控制A區(qū)采暖水與生活用水加熱回路的切換。當該三向閥6關(guān)斷盤管22出口管PC與所述加熱爐進口管HJ的連接，并開通A區(qū)采暖水回水管RAG與加熱爐進口管HJ的連接時，A區(qū)采暖用水的回水得以流向所述燃氣爐31，形成A區(qū)采暖循環(huán)。A區(qū)的水在循環(huán)過程中，經(jīng)過燃氣爐31加熱獲得熱量，通過外部的散熱器向A區(qū)供暖。當所述三向閥6開通盤管22出口管PC與所述加熱爐進口管HJ的連接，并關(guān)斷A區(qū)采暖水回水管RAG與加熱爐進口管HJ的連接時，生活用水加熱循環(huán)得以實現(xiàn)。因此，由于所述三向閥6的控制，使生活用水加熱回路和A區(qū)采暖回路共用部分管道，并共用一個水泵，分別實現(xiàn)生活用水加熱循環(huán)和A區(qū)采暖循環(huán)。
所述管道B通向B區(qū)采暖出水口MB，經(jīng)過B區(qū)散熱器后，通過B區(qū)采暖回水口RB返回，經(jīng)過B區(qū)采暖水回水管RBG返回所述加熱爐進口管HJ，從而形成B區(qū)的采暖回路。
上述生活用水加熱回路和采暖回路構(gòu)成本實施例的基本部分。為實現(xiàn)對采暖和生活用水加熱狀況的控制，以及本裝置的良好運行，本實施例的裝置中還安裝有若干檢測元件和保護元件。為實現(xiàn)對本裝置工作過程的控制，還需要具有控制器件。在本裝置中，采用電腦作為核心控制器件，接收各種檢測元件輸出的檢測信號，并根據(jù)需求和設(shè)置控制所述燃氣爐和水泵、三通閥等執(zhí)行器件工作。
所述檢測元件包括安置于所述儲水罐1上壁的溫度表7和生活熱水傳感器8，用于檢測生活用水的溫度。上述元件共用一測溫管9，該測溫管9用于容納所述溫度表7和生活熱水傳感器8的檢測探頭。測溫管9伸入儲水罐1中較深的區(qū)域，用于檢測儲水罐1內(nèi)的生活用水的溫度。所述溫度表7在本地顯示生活用水溫度，而所述生活熱水傳感器8則將檢測獲得的溫度值傳送給電腦，供其用于控制。由于測溫管采用探入式，感溫更準確，溫度控制效果好。
所述檢測元件還包括采暖溫控器(圖未示)，上述采暖溫控器設(shè)置在A、B兩區(qū)對應(yīng)的不同區(qū)域中，依照不同區(qū)域設(shè)定的采暖溫度，所述電腦根據(jù)該采暖溫控器的測量值，控制A、B區(qū)水泵的啟動停止，使所述采暖循環(huán)工作。
所述保護元件用于實現(xiàn)安全保護，包括以下元件。
如圖1所示，A區(qū)采暖回路在管道A2和A區(qū)回水管道RAG上有旁通閥4，同樣B區(qū)采暖系統(tǒng)在管道B和B區(qū)回水管道RBG上有旁通閥4。所述A區(qū)采暖回路的回水口RA、B區(qū)采暖回路的回水口RB上，設(shè)置有單向閥5。當采暖區(qū)域中的散熱器阻力過大，系統(tǒng)壓力增大超過設(shè)定值時，所述旁通閥4打開，降低采暖系統(tǒng)阻力，保護該裝置不被破壞。所述單向閥5用于防止從散熱器流出的回水回流。
如圖1所示，在主換熱器15和水泵19、20之間的管路上，設(shè)置有采暖水傳感器18，當其測得的溫度高于極限溫度時，電腦控制燃氣爐31的比例燃氣閥10關(guān)閉，停止加熱。
如圖1所示，在主換熱器15的出口管路上，設(shè)置限溫器12，當限溫器12測得的溫度高于設(shè)定溫度時，電腦板控制比例燃氣閥10關(guān)閉，停止加熱。
如圖1所示，儲水罐1上設(shè)置水罐膨脹水箱2，當水罐1的水壓過大時，可以通過該水罐膨脹水箱2降低儲水罐1承受的壓力。
如圖1所示，加熱爐出口管HC中有膨脹水箱17，可以緩沖管路中的壓力，避免循環(huán)回路壓力過大造成損壞。
此外，為了提高加熱效率，本實施例提供的裝置其燃氣爐31的主換熱器15還采用了干式熱交換結(jié)構(gòu)。
目前的燃氣熱水器多采用濕式熱交換器結(jié)構(gòu)，如圖2所示，水從進水管111進入，水管盤繞在燃燒室112的四周，熱水從出水管110流出，燃燒器本身沒有保溫結(jié)構(gòu)。
如圖1和圖3所示，本裝置的燃氣爐采用干式熱交換結(jié)構(gòu)，燃燒器11的內(nèi)壁鑲嵌有保溫材料，燃燒室的頂部設(shè)置主換熱器15，所述主換熱器15由散熱翅片101、熱交換盤管103、熱交換盤管進水口102、熱交換盤管出水口104組成。所述熱交換盤管103在散熱翅片101中間盤繞。
與現(xiàn)有技術(shù)的濕式熱交換器相比，干式熱交換器的熱交換效率高，熱損失少。
本實施例提供的裝置安置于一個外殼中，形成一個整體。
上述各個部件在作為主控元件的電腦的控制下實現(xiàn)采暖和供應(yīng)生活用熱水兩種需求。具體而言，該裝置具有冬、夏兩種工作模式，在兩種工作模式下，控制過程有所不同。
在夏季工作模式下，只有生活熱水系統(tǒng)可以工作，控制過程如下當生活熱水傳感器8測得的生活熱水的水溫低于設(shè)定的水溫時，此時電腦控制裝置使三向閥6封閉A區(qū)采暖系統(tǒng)的回水管，此時電腦板控制燃氣爐31的風機14啟動，進行前清掃，進氣閥門打開，燃氣由燃氣入口G進入，并經(jīng)比例燃氣閥10進入燃燒器。啟動點火電極16后，燃氣在燃燒器中燃燒；同時，A區(qū)循環(huán)水泵20啟動，生活用水加熱回路中的循環(huán)水穿過主換熱器15，水被加熱，并通過儲水罐1中的盤管22將熱量傳遞給儲水罐1中的冷水，如此反復。當所述生活熱水傳感器8測得生活熱水達到設(shè)定水溫時，電腦控制所述燃氣爐31停止加熱，循環(huán)水泵20停止工作，同時關(guān)閉比例燃氣閥10。此時，打開生活熱水出水口E，就可以方便的使用熱水。
在冬季工作模式下該裝置具有生活熱水功能和采暖功能，但生活熱水優(yōu)先。當生活熱水傳感器8測得的溫度低于設(shè)定溫度時，生活熱水系統(tǒng)啟動工作，相當于夏季模式。
當生活熱水的溫度高于設(shè)定溫度時，電腦控制裝置使三向閥6封閉盤管22的出水管道PC，并使所述采暖水回水管RAG與所述加熱爐進口管HJ連通，使A區(qū)供熱回路開通。當電腦接收A、B兩區(qū)對應(yīng)的不同區(qū)域中設(shè)置的采暖溫度傳感器(圖未示)測量的室溫，并判斷室溫低于要求的溫度時，可以分別控制A、B區(qū)水泵的工作，開始供暖循環(huán)。
在本實施例中，采用燃氣爐實現(xiàn)對循環(huán)水的加熱，實際上也可以采用電加熱或其他形式的加熱方式實現(xiàn)加熱。
本實施例中，采用盤管實現(xiàn)對儲水罐中生活用水的加熱，實際上，也可以采用其他形式的管道，只要能夠?qū)⑸钣盟訜峄芈分醒h(huán)水的熱量傳遞給儲水罐中存儲的水即可。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種采暖熱水兩用裝置，包括儲水罐、加熱爐；其特征在于，所述儲水罐中安裝有換熱管，該換熱管的出口管連接到加熱爐進水管，該換熱管的進口管與所述加熱爐出水管連接，形成生活用水加熱回路；所述加熱爐出水管過采暖水出水管連接外部散熱器進水管，所述加熱爐進水管通過采暖水回水管連接外部散熱器的回水管，形成供熱回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述采暖水回水管、換熱管出口管以及加熱爐進水管通過三通閥連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述加熱爐進水管或出水管上安裝有水泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述換熱管為盤管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加熱爐為采用干式熱交換結(jié)構(gòu)的燃氣爐；所述干式熱交換結(jié)構(gòu)是燃燒器的內(nèi)壁鑲嵌保溫材料，燃燒室的頂部設(shè)置主換熱器，所述主換熱器包括散熱翅片、熱交換盤管、熱交換盤管進水口、熱交換盤管出水口；所述熱交換盤管在散熱翅片中間盤繞。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述儲水罐設(shè)置水罐膨脹水箱；所述加熱爐出水管連接采暖膨脹水箱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述儲水罐上壁安裝有溫度傳感器，該傳感器的檢測探頭被容納在一個測溫管中，伸入所述出水罐的較深的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述采暖水出水管與所述采暖水回水管之間連接有旁通閥，所述采暖水回水管管口連接有單向閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加熱爐出水管管壁安裝有限溫器，其測得的溫度高于設(shè)定溫度時，則關(guān)閉加熱爐；所述加熱爐出水管安裝有采暖水傳感器，該傳感器檢測值高于設(shè)定的極限溫度時，關(guān)閉加熱爐。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括其它獨立的供熱回路，分別連接各自的散熱器，各供熱回路分別具有獨立的水泵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述各個供熱回路的散熱器所在區(qū)域，具有采暖溫度傳感器，當其所測得的區(qū)域室溫測量值高于設(shè)定值時，則該區(qū)域的水泵啟動，并且加熱爐開始加熱。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-12所述的任意一項所述的裝置，其特征在于，具有控制單元，該控制單元用于接收該裝置的檢測元件獲得的檢測值，并控制加熱爐的加熱、水泵和閥等執(zhí)行元件的動作。
專利摘要采暖熱水兩用裝置，包括儲水罐、加熱爐；所述儲水罐中安裝有換熱管，該換熱管的出口管連接到加熱爐進水管，其進口管與所述加熱爐出水管連接，形成生活用水加熱回路；所述加熱爐出水管過采暖水出水管連接外部散熱器進水管，所述加熱爐進水管通過采暖水回水管連接外部散熱器的回水管，形成供熱回路。優(yōu)選地，所述采暖水回水管、換熱管出口管以及加熱爐進水管通過三通閥連接。優(yōu)選地，所述加熱爐進水管或出水管上安裝有水泵。優(yōu)選地。所述換熱管為盤管。優(yōu)選地，所述加熱爐為采用干式熱交換結(jié)構(gòu)的燃氣爐。優(yōu)選地，該裝置還采用膨脹水箱以及溫度傳感器等實現(xiàn)對保護和檢測功能。本裝置由于采用盤管熱水的方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)采暖、熱水循環(huán)的矛盾。
文檔編號F24H1/14GK2893517SQ200620018459
公開日2007年4月25日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者侯全舵, 閆小勤, 曹立國, 于垂妍 申請人:海爾集團公司, 青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司