[发明专利]由多种金属构成的玻璃涂覆式热水器

说明书

本发明涉及由多种金属构成的玻璃涂覆式热水器。热水器包括：罐，所述罐至少部分地由低碳钢构成并且用于保持被加热的水；热交换器，所述热交换器至少部分地由不锈钢构成并且用于加热水；入口，所述入口用于向所述罐添加水；出口，所述出口用于从所述罐抽出水；以及阳极，所述阳极连接到所述罐。所述罐的内部面向水的表面至少部分地涂覆有保护涂层，并且所述热交换器的面向水的表面至少部分地涂覆有保护涂层。

技术领域

本发明涉及由多种金属构成的玻璃涂覆式热水器。

背景技术

商用燃气热水器在市场上主要采用两种设计：带有阳极保护的玻璃衬里低碳钢罐和没有阳极保护的无衬里不锈钢罐。这样的热水器总体包括用于保持待加热水的罐以及热交换器，热交换器与罐中的水呈热交换关系以将热量从热源(例如，燃烧器、热泵冷凝器线圈或加热元件)传递到罐中的水。每种设计均有优点和缺点并且具有与罐的构造和热交换器的操作相关的故障模式。

发明内容

本发明的一个方面提供一种热水器，该热水器包括：罐，所述罐至少部分地由低碳钢构成并且适于保持待加热的水；热交换器，所述热交换器至少部分地由不锈钢构成，适于加热所述罐中的水；入口，所述入口用于向所述罐添加水；出口，所述出口用于从所述罐抽出水；以及阳极组件，所述阳极组件电连接到所述罐，其中，所述罐的内部面向水的表面至少部分地涂覆有第一保护涂层；其中，所述热交换器的面向水的表面至少部分地涂覆有第二保护涂层。

在本发明的一个方面中，所述第一保护涂层和述第二保护涂层包括玻璃。在本发明的一个方面中，所述第一保护涂层包括环氧树脂。在本发明的一个方面中，所述热交换器至少部分地由铁素体不锈钢或双相不锈钢构成。在本发明的一个方面中，所述热交换器的所述表面至少部分地涂覆有具有25-50粒度或50-80粒度的白色金属喷砂，所述白色金属喷砂布置在玻璃涂层与所述铁素体不锈钢或所述双相不锈钢之间。在本发明的一个方面中，所述热交换器至少部分地由奥氏体不锈钢构成。在本发明的一个方面中，所述热交换器的所述表面至少部分地涂覆有具有25-50粒度或50-80粒度的白色金属喷砂，所述白色金属喷砂布置在玻璃涂层与所述奥氏体不锈钢之间。在本发明的一个方面中，所述阳极组件是牺牲阳极组件或供电阳极组件。本发明的一个方面进一步包括供应至少约为40mA/m²的电流密度的供电阳极。本发明的一个方面进一步包括供应大于或等于约100mA/m²的电流密度的恒定电流阳极。在本发明的一个方面中，所述不锈钢包括304L不锈钢。在本发明的一个方面中，所述不锈钢构成所述热交换器上的至少一个高热通量区域。本发明的一个方面进一步包括所述热交换器和燃烧器的过渡敏感区域，其中，所述不锈钢构成所述热交换器上的一个或更多个以下区域：(i)在与所述燃烧器接触的视线内的区域；(ii)所述过渡敏感区域内的过渡位置；(iii)所述过渡敏感区域内的挡板；(iv)所述过渡敏感区域内的弯管或弯曲部；以及(v)距所述燃烧器约为3个燃烧器长度内的位置。在本发明的一个方面中，所述不锈钢构成所述热交换器上的至少一个高热通量区域，所述至少一个高热通量区域在燃烧器运行期间的表面温度比水温高大于或等于约30°F。在本发明的一个方面中，所述不锈钢构成所述热交换器上的至少一个高热通量区域，其中，所述低碳钢与由所述不锈钢构成的所述至少一个高热通量区域被热通量减少的区域分开约3英寸到约6英寸的距离。在本发明的一个方面中，所述不锈钢构成所述热交换器上的至少一个高热通量区域，其中，所述低碳钢构成所述罐上的至少一个区域，所述至少一个区域距由所述不锈钢构成的所述至少一个高热通量区域小于约3英寸，其中，与所述罐的距由不锈钢构成的所述至少一个高热通量区域大于约3英寸的由低碳钢构成的区域相比，由低碳钢构成的所述至少一个区域更厚。在本发明的一个方面中，被涂覆的所述不锈钢构成所述热交换器上的至少一个高热通量区域，其中，所述阳极组件为由被涂覆的所述不锈钢构成的所述至少一个高热通量区域提供了增加的耐腐蚀性，或者其中，所述阳极组件为由低碳钢组成的至少一个区域提供了增加的耐腐蚀性，所述至少一个区域距由被涂覆的不锈钢构成的所述至少一个高热通量区域小于约3英寸。本发明的一个方面进一步包括由低碳钢构成的高热通量区域和由不锈钢构成的非高热通量区域。在本发明的一个方面中，高热通量区域不包括低碳钢。在本发明的一个方面中，当存在冷凝区域时，所述冷凝区域不包括低碳钢/不锈钢界面。