[发明专利]家庭用水加热器和用于加热家庭用水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于移动式应用的家庭用水加热器，其带有家庭用水储存器。本发明还涉及一种用于移动式应用的加热家庭用水的方法。

背景技术

目前在房车(motor home)中，家庭用水主要使用电能或燃气作为能源进行加热。对于静止运行来说，电能是便利、快速和安全的加热选择。但是，电能通常只在特定停车场的相应连接电源处提供并且较为昂贵。利用车载电网(通常为12伏系统)运行电控家庭用水加热系统不能在较长距离中提供足够的缓冲能量，并且不很经济。

燃气相对广泛地用作加热家庭用水的能源。并且已知的与此相关的缺点包括不能总是确保燃气可用性以及由于不当使用和/或不当维护可能产生火灾和爆炸危险。此外，燃气供应罐需要很大的存储空间，而且减小了房车的可能承载能力。

还已知利用来自房车的内燃机的废热加热家庭用水的方法。但是，由于目前使用燃料高效利用的发动机，所产生的可用于加热家庭用水的废热很少。因此，必须提供附加的辅助热源，利用该辅助热源可将家庭用水加热到希望的温度。

另外，已知一种用于移动式应用的家庭用水加热器，其采用加热装置以利用被加热的空气来加热家庭用水。在该方法中，可供车辆使用的被加热空气还用于加热家庭用水。这种方法的一个缺点在于，专门使用被加热的空气来加热家庭用水涉及使用具有较小比热容的介质。这会不利地影响家庭用水加热装置的效果或尺寸。

发明内容

本发明的目的是进一步改进这类家庭用水加热装置，从而将确保独立于作为能源的燃气和电能以简单、高效的方式加热家庭用水。

该目的通过独立权利要求中描述的特征得以实现。

本发明的有利的进一步改进和实施例描述于从属权利要求中。

本发明的家庭用水加热器以一般现有技术为基础，其中该家庭用水加热器具有流体/家庭用水热交换器，其中热能可以通过辅助加热装置被供给至流体，并且流体的热能可以通过热交换器至少部分地被传递给家庭用水。这样，可以有利地依赖于例如辅助加热装置的已有部件或已用流体。通过使用流体作为传热介质加热家庭用水，特别是可以使用具有高比热容的传热介质。而且，本发明的家庭用水加热器提供了下列优点，即可以通过辅助加热装置使流体加热到选定范围之内的任何温度，从而还可以实现用于家庭用水的可能的期望加热水平。同时，作为传热介质的流体可以吸收来自房车的发动机的任何可能存在的废热，并且利用它来加热家庭用水。通过流体/家庭用水热交换器的适当结构配置，出于食品安全考虑，家庭用水和流体可以分开地输送。例如，流体/家庭用水热交换器可以配置为对流热交换器，以便产生高效的热传递。但是，还可以想到其他配置，例如根据连续流加热器原理的热交换器，其中家庭用水在与同一加热器内的流体产生热接触的情况下通过通道输送，或者其中在家庭用水内通过通道输送的流体将热能释放给家庭用水的热交换器。

在优选实施例中，设定流体在闭合传热回路中形成传热介质。举例来说，传热回路可以是房车中的冷却剂回路。这样，家庭用水加热器可以整合到现有回路中。闭合传热回路可以独立于家庭用水能量需求利用辅助加热装置进行加热，并且可以通过流体/家庭用水热交换器补充或专门地加热家庭用水。回路的闭合配置能够使流体与家庭用水物理(或材料)隔离，并同时产生热接触。

特别是，在一个实施例中，可以设定传热回路具有电磁阀。利用电磁阀，可以实现从流体到家庭用水的传热控制。例如，在高家庭用水能量需求的情况下，可以增加流过流体/家庭用水热交换器的流体的流量，而传热回路中的其它能量消耗装置也接收较低的流体流量，或者可选择地可以从回路中完全去除。或者，如果不希望额外加热家庭用水，流体/家庭用水热交换器可以通过相应地切换阀而从传热回路中完全去除。

在本发明的类似优选实施例中，辅助加热装置以液体燃料运行。特别地，如果使用与房车运行所需的相同类型的燃料，能够将相应的燃料简单地供给至辅助加热装置。例如，在静止运行和房车行驶期间，燃料可以从房车的燃料箱中直接抽取，从而实现对辅助加热装置以及家庭用水加热装置的简单供给。

本发明的家庭用水加热装置的一优选实施例设定热交换器布置在家庭用水储存器的内部。该布置有利于使热交换器的相对大的表面与家庭用水接触。例如，家庭用水能够直接围绕着热交换器的区域和/或表面流动。可选择地，热交换器的一部分可以直接伸入家庭用水中，从而能够有效地进行传热。

就此而言，可以进一步有利地设定热交换器形成传热回路的管段。这代表了热交换器的简单、高效的实施例。例如，该管段可以直接浸入家庭用水储存器中并且通过从其中流过的传热流体加热家庭用水。