CN109997000B - 用于交通工具的水电炉及相关方法 - Google Patents

Abstract

一种用于RV的水电炉包含：壳体；进水口及热水出口，其可通过所述壳体接达；散热器水箱，其在所述壳体的散热器隔间内部；热交换器，其在所述壳体的燃烧器隔间内部以用于将从中流动的水加热；燃烧器，其在所述燃烧器隔间内部以将热提供到所述热交换器；加热器芯，其在所述壳体的再循环隔间内部或将从中流动的空气加热；鼓风机，其在所述再循环隔间内部以用于拉动回流空气穿过所述加热器芯且将经加热空气递送到所述壳体外部；及泵，其使水从所述散热器水箱循环穿过所述热交换器、穿过所述加热器芯且返回到所述散热器水箱。

Description

用于交通工具的水电炉及相关方法

技术领域

所揭示发明一般来说涉及一种加热系统，且更具体来说针对于供在休闲车(RV)或多用途车及轮船中使用的提供经加热水及空气的加热系统以及相关方法。多用途车可包含救护车、消防车及军用车，其中针对特定程序需要热水及热空气。

背景技术

经设计以用于住宅或商业建筑物的常规热水器及炉通常为单独组件，其庞大、沉重且需要特殊安装夹具及安全装置。出于这些原因，用于住宅的此些常规热水器及炉并非便携式的且不适合于在例如休闲车(RV)及轮船的移动交通工具中或上使用。

由于空间及重量在休闲车及轮船中是很重要的，因此利用大水箱及炉系统的热水器为不合意的，但现今仍被普遍使用(尽管其重量及庞大配置)。典型基于水箱的热水器单元包含燃烧器及水箱，所述水箱具有以范围介于从30分钟到60分钟的恢复时间提供5到10加仑的热水的容量。具有单独燃烧器及鼓风机组合件的典型强制空气炉还添加额外重量且占用额外空间。

例如第5,039,007号美国专利中所描述的热水器(其出于空间加热目的而提供热水及经加热空气两者)从未在商业上开发过。由于高成本及不良性能等等，经设计以用于休闲车及轮船的当前大多数即热式热水器及具有水箱的热水器在美国市场上的市场份额有限。

发明内容

本发明的方面涉及一种用于休闲车(RV)的热水器与炉系统，其具有：壳体；进水口，其用于从水供应器接收水，可通过所述壳体接达；热水出口，其可通过所述壳体接达；热交换器，其在所述壳体内部以用于将从中流动的水加热；燃烧器，其在所述壳体内部以将热提供到所述热交换器；加热器芯，其联接在所述壳体的所述热水出口的下游；鼓风机，其用于使空气移动穿过所述加热器芯且将经加热空气递送到所述壳体外部；存储水箱，其用于存储穿过所述加热器芯的水；及泵，其使水从所述存储水箱循环到所述热交换器。

所述热水器与炉系统的一些实施例进一步包括在所述加热器芯下游且在所述存储水箱上游的单向阀以阻止水从所述存储水箱流动到所述加热器芯。

而且，实施例可包含其中将所述壳体与所述RV的内部密封隔离。

另外，实施例可包含其中所述加热器芯包括多个间隔开的鳍片，所述多个间隔开的鳍片经配置以实现从流动穿过所述加热器芯的所述水到所述鳍片的对流热传递以将所述空气加热。

所述热水器与炉系统的一些实施例包含其中所述加热器芯进一步包括气动阻力筛网以在经移动穿过所述鼓风机的所述空气穿过所述加热器芯时降低所述空气的速度以增加从所述加热器芯到所述空气的所述热传递。

而且，实施例可包含在所述热水出口上游且在所述进水口及所述加热器芯下游的混合阀。

另外，实施例可进一步包含连接到所述燃烧器的继电器以在所述鼓风机及所述燃烧器两者均操作时阻止所述燃烧器从高设定切换到低设定。

另外，实施例可包含联接到所述热交换器的顶部端的排放系统以收集所述燃烧器的燃烧副产物且将所述燃烧副产物引导到所述壳体外部。

所述热水器与炉系统的一些实施例包含空气风室以收集所述经加热空气且将所述经加热空气递送到加热管道。

而且，实施例可包含联接在所述存储水箱下游且经配置以控制所述水从所述存储水箱到所述热交换器的流动的螺线管阀。

另外，实施例可包含附接到所述存储水箱的歧管，其中所述歧管经配置以将水从所述加热器芯运送到所述存储水箱内部的上部区域。

而且，实施例可包含其中所述歧管经配置以将所述水从所述存储水箱内部的下部区域运送到所述泵。

本发明的方面涉及一种用于调节用于休闲车(RV)的水电炉的出水口温度及空间加热的方法，其包括：借助泵使供应水从进水口循环到用于将从中流动的水加热的热交换器、用于将从中流动的空气加热的加热器芯，且循环到存储水箱；将流动穿过所述热交换器的所述水加热以产生经加热水；拉动回流空气穿过加热器芯；及用所述经加热水将所述回流空气加热以产生经加热空气。

所述方法的实施例进一步包含将所述经加热水与所述供应水混合以产生处于所要热水温度的热水。

而且，所述方法的实施例可包含其中所述所要热水温度为120华氏度。

另外，实施例可包含监测所述散热器水箱中的水的温度且在所述散热器水箱中的所述水的所述温度低于140华氏度的情况下将接通的信号发送到所述燃烧器。

而且，所述方法的实施例可包含在所述燃烧器接通的情况下在所述散热器水箱中的所述水的所述温度的情况下启动所述泵。

所述方法的实施例进一步包含在所述散热器水箱中的所述水的所述温度高于160华氏度的情况下关断所述燃烧器。

本发明的方面涉及一种用于休闲车(RV)的热水器与炉系统，其包括：热水器，其经配置以将从水供应器接收的水加热；水电炉，其包括热交换器及鼓风机，所述水电炉位于远离所述热水器处，所述热交换器通过一段管联接到所述热水器，且所述鼓风机经配置以使空气移动穿过所述热交换器且将经加热空气递送到所述水电炉外部；及存储水箱，其经配置以存储穿过所述热交换器的水，所述存储水箱位于远离所述热水器及所述水电炉处，所述存储水箱通过一段管联接到所述水电炉。

另外，实施例可包含联接在所述存储水箱下游且经配置以控制所述水从所述存储水箱到所述热水器的流动的螺线管阀。

下文结合附图所陈述的说明打算作为对根据本发明组合件、系统及方法的方面所提供的用于休闲车(RV)的组合水与空气加热系统的目前优选实施例的说明。

根据本发明的方面提供用于移动交通工具(其可包含休闲车(RV)、轮船、移动家庭拖车或备用轮)的组合水与空气加热系统或“水电炉”。所述水电炉可通过将热水及热空气两者供应穿过如下三个基本系统而充当热水器及空间加热器两者：锅炉系统、再循环系统及散热器系统。可同时或连续地产生经加热水及经加热空气。一般来说，锅炉系统可通过如下操作来为从中流动的水提供热源：燃烧空气及燃料(例如丙烷)，且排出燃烧产物以提供按需热水及用于存储水箱的热水。

由于涉及到燃料及燃料副产物，因此可将锅炉系统与再循环系统及散热器系统密封隔离以阻止燃烧副产物及未使用的燃料进入RV且可能使有害气体遍及移动交通工具而循环。出于以下揭示内容的目的，参考RV，尽管其它移动交通工具也可使用本发明的水电炉。

为增加RV内部的温度，再循环系统可使用在锅炉系统中经加热的水作为热源来将从RV内部汲取的回流空气加热，且将经加热空气递送回到RV内部。散热器系统可存储经加热水且在期望热空气时将回流空气加热。如下文进一步详细地描述，锅炉系统可包含气体与电控制件、燃烧器、热交换器、水泵、水管件与连接及排放系统。再循环系统可包含鼓风机、加热器芯、回流空气端口及水管件与连接。散热器系统可包含散热器水箱、空气风室与管道端口及水管件与连接。然而，三个系统的组件可在不背离本发明的范围的情况下重新布置于水电炉的壳体内。

这些系统中的每一者可容纳于壳体内的一或多个腔室或隔间内。壳体中所容纳的组件可包含气体线路、水线路、传感器、开关、机械与机电组件及用于控制燃料及水两者流动到水电炉中及/或流动穿过水电炉的流量及操作的电子器件。应注意，用于RV的水电炉(例如本文中所揭示的水电炉)不同于便携式热水器及便携式室内加热器，所述便携式热水器及便携式室内加热器被理解为便携式的但未必用于RV的重型使用及更严格要求。

壳体可包括安装在一起以形成水电炉的两个或多于两个侧面且封围水电炉内部的各种组件的多个可移除面板。可包含任一数目个面板及子面板以形成水电炉的外表面且将壳体的内部分隔成单独较小壳体或隔间以装纳三个系统中的每一者的组件。在一些实例中，壳体的面板中的一或多者可为永久性的或不可从壳体框架移除的。

可将壳体分隔成在水电炉的背侧或第二侧处的散热器隔间及在水电炉的前侧或第一侧处的主要隔间。可进一步将主要隔间分隔成鼓风机隔间及燃烧器隔间。从第一侧的视角看向第二侧，燃烧器隔间可位于水电炉的左侧上，且鼓风机隔间位于水电炉的右侧上。

在另一实施例中，燃烧器隔间可位于水电炉的右侧上且鼓风机隔间位于水电炉的左侧上。换种说法，燃烧器隔间及鼓风机隔间可沿着壳体的第一侧或前侧定位，且散热器隔间可沿着壳体的与第一侧正对着的第二侧或背侧定位。散热器系统、再循环系统及燃烧器系统的组件可通过延伸穿过壳体的内部区段而协作。

出于以下论述的目的，壳体的第一侧或前侧也可被视为水电炉的前面，且壳体的第二侧或背侧可被视为水电炉的背面。所属领域的技术人员将认识到，给壳体及水电炉的组件的这些方向性指派仅出于说明目的，因为水电炉可装设于允许恰当操作的任何定向中。

壳体包含通气孔、输入与输出连接器及接口端口以用于将水电炉连接到RV。用于将壳体外部的空气引入到燃烧器隔间中的燃烧器进气孔可位于壳体的前侧处。用于将用于对热交换器进行加热的燃烧器的燃烧副产物、未燃烧燃料及其它气体输送到燃烧器隔间外部的燃烧器出气孔可位于在壳体的前侧处的燃烧器进气孔上面。因此，燃烧器进气孔及燃烧器出气孔设置于水电炉的前侧上。可将燃烧器隔间与其它隔间密封隔离以阻止燃烧器的燃烧副产物、未燃烧燃料及燃烧器隔间内部的其它气体进入壳体的鼓风机隔间及散热器隔间且与待递送到RV内部的经加热空气混合。举例来说，管路可连接到燃烧器出气孔以将废气引导到RV的外部。

用于将燃料引入到燃烧器隔间中的燃烧器的燃料或气体入口可从壳体的第三侧或左侧延伸出。替代地，气体入口可位于壳体的前侧上。在另一实施例中，取决于壳体内的燃烧器隔间的位置，气体入口位于壳体的右侧上。再次，各种组件相对于壳体的定向并非决定性的且可在不背离本发明的范围的情况下变化。

燃料或气体线路可连接到气体入口以将燃料(例如丙烷)供应到燃烧器。气体入口可为凸连接器，但可任选地使用凹连接器，在所述情形中，具有凸连接器尖端的气体线路可啮合所述凹连接器以将燃料供应到水电炉。可提供气体管件或线路以将气体入口连接到气体控制阀，所述气体控制阀可与燃烧器成排连接以控制从气体源穿过水电炉的燃烧器的气体流。预期例如线性或等百分比阀的其它阀与本发明系统一起使用以调节穿过水电炉的气体流。

对气体控制阀的控制可基于各种所感测参数，例如水流量、进水及/或出水温度及设定点。在一个实施例中，气体控制阀为线性阀。在实例中，线性阀由CAE(型号为CPV-H2467AY)提供，所述CAE可用于控制穿过水电炉的气体流。与气体控制阀成排的额外阀可用于进一步控制气体流，用作紧急关断阀，或任何所要功能。额外阀可为可用作紧急关断阀且可从紧急切断开关(ECO)(其可为双金属开关)接收操作信号的接通/关断螺线管阀。

气体控制阀可连接到控制器的微处理器，所述微处理器可经编程以基于从传感器(例如恒温器或热敏电阻探测器)接收的数据及信号而控制气体控制阀。一般来说，气体控制阀可为具有高/低设定的接通/关断阀。替代地，额外阀可为接通/关断阀且气体控制阀可经调节以从高设定到低设定而控制气体流。总之，气体控制阀及额外阀还可在两者均处于关断位置中时用作双重紧急关断阀。在一个实例中，水电炉可仅接受丙烷气体，例如当与丙烷罐一起行进时或当停在露营地时。在另一实例中，水电炉可接受可通过进气阀供应的另一类型的燃料，例如露营地处的气体源。

用于给水电炉供电的DC连接器端口可位于邻近进气阀处。在实例中，DC连接器端口为穿过壳体的具有塑料套管或衬里的通道或膛孔，所述通道或膛孔允许一或多个电缆穿过其以用于水电炉的电系统(包含在下文详细论述的点火控制箱内部或邻近于所述点火控制箱的控制器或DSI板)与交通工具的电系统之间的连接。

用于将水从水供应器引入到散热器隔间中的进水口可从与壳体的左侧相对的壳体的第四侧或右侧延伸出。替代地，进水口可经装设为从相同侧但从鼓风机隔间延伸。用于将经加热水从水电炉递送出的出水口也可邻近于进水口从壳体的第四侧或右侧延伸出。进水口及出水口可并排地或彼此上下纵向地安装。进水口及出水口的位置不受限制，且还可位于壳体的其它侧上或单独地位于壳体的不同侧上。

用于给水电炉供电的电压连接器端口可位于邻近气体控制阀处或位于壳体内的某一其它可接达位置处。在实例中，电压连接器端口可为DC连接器端口。所述DC连接器端口可为延伸穿过所述壳体的具有塑料套管或塑料衬里的通道或膛孔，所述通道或膛孔允许一或多个电缆穿过其以用于热水器的电系统(例如控制器)与交通工具的电系统之间的连接。所述电压连接器端口还可经气密密封以阻止燃烧器腔室中的气体漏出(除燃烧器出气孔以外)。

第一或上部回流通气孔及第二或下部回流通气孔可延伸穿过壳体的第二或背侧以允许壳体外部的回流空气通过散热器隔间被拉动到水电炉的鼓风机隔间中。提供位于鼓风机隔间中在鼓风机旁边的加热器芯以用于将回流空气加热。例如HEPA过滤器或其它高效率过滤器的过滤器可设置于上部回流通气孔、下部回流通气孔或两个通气孔处，使得可在将回流空气加热且递送回流空气之前对回流空气进行过滤。此还可确保系统中的组件的洁净度。所述过滤器可装设于壳体内部或外部。如果装设于壳体外部，那么所述过滤器可例如在附接到壳体的匣隔间中容易地附接且容易地从水电炉拆卸以进行清洁或替换。

散热器隔间可为矩形形状的且由C形散热器壳体面板形成，所述C形散热器壳体面板具有中央面板及从所述中央面板的相对边缘延伸的两个子面板。左侧散热器壳体面板及右侧散热器壳体面板可附接到C形散热器壳体面板的中央面板及两个子面板的端。散热器壳体门(其包括通气孔)可附接到C形散热器壳体面板的两个子面板的剩余自由端以覆盖与C形散热器壳体面板的中央面板相对的开口。

上部回流通气孔及下部回流通气孔位于散热器壳体门上。因此，散热器壳体门还可为壳体的背侧。任选散热器壳体分隔器可定位于散热器隔间内部以将散热器隔间细分成单独较小隔间。散热器壳体分隔器可在上部回流通气孔与下部回流通气孔之间从C形散热器壳体面板的中央面板延伸到散热器壳体门以将散热器隔间分隔成上部散热器腔室及下部散热器腔室。因此，可通过上部回流通气孔将回流空气汲取到上部散热器腔室中且可通过下部回流通气孔将回流空气汲取到下部散热器腔室中。下部散热器腔室可装纳散热器水箱以将回流空气预热，如下文进一步论述。

主要隔间邻近散热器隔间，所述主要隔间可为多边形形状(例如矩形形状)，且由具有中央面板及从所述中央面板的相对边缘延伸的两个子面板的C形主要壳体面板形成。左侧主要壳体面板及右侧主要壳体面板覆盖C形主要壳体面板的端，或更具体来说附接到中央面板的端以形成围封件。散热器壳体门附接到主要壳体面板的两个子面板的剩余自由端以覆盖与C形主要壳体面板的中央面板相对的C形主要壳体面板的开口。

主要壳体分隔器可定位于主要隔间内部以将主要隔间细分成鼓风机隔间及燃烧器隔间。主要壳体分隔器可在子面板、C形主要壳体面板的中央面板与主要壳体门之间延伸以将主要隔间分隔成左隔间或燃烧器隔间及右隔间或鼓风机隔间。

用于仅为燃烧器隔间提供通气的燃烧器进气孔及燃烧器出气孔可位于主要壳体门上。因此，主要壳体门可为壳体的第一或前侧。可提供主要壳体分隔器以有效地将燃烧器隔间与鼓风机隔间密封隔开以阻止燃料及燃烧副产物进入到鼓风机隔间中。

空气通道及水线路或管件可在散热器隔间、邻近鼓风机隔间及邻近燃烧器隔间之间延伸穿过界定于C形散热器壳体面板的中央面板、C形主要壳体面板的中央面板两者及主要壳体分隔器中的一或多个切口。中央面板与其它内部面板之间的各种切口允许来自每一系统的组件(例如电缆、导线、管件、线路、配件、托架、电子器件、风扇等)连接到另一系统。燃烧器隔间与任何其它隔间之间的任何切口(用以允许组件延伸穿过其)可借助延伸穿过其的组件来密封以阻止气体泄漏到鼓风机隔间或散热器隔间中。任选地，可使用密封剂、阻燃织物或布或者用于隔离不同隔间的其它镶板构件。

邻近隔间之间的切口可为类似形状且彼此对准。在一个实例中，C形散热器壳体面板的中央面板的上部第一切口、在所述上部第一切口下面的第二切口及在所述第二切口下面的下部第三切口可与主要壳体面板上的类似形状的切口对准。在实例中，第一切口可为矩形的，第二切口可为圆形的，且第三切口可为矩形的。主要壳体面板上的切口因此包含C形主要壳体面板的中央面板的上部矩形切口或第一切口、在所述上部矩形切口下面的第二切口或圆形切口及在所述圆形切口下面的第三切口或下部矩形切口。替代地，单个面板可将散热器隔间与主要隔间分隔开，使得来自不同面板的切口的对准并非必要的。

当期望热水及/或热空气时，可将水电炉通电以启动系统的电组件及机电组件。如果水尚未存在于水电炉中，那么可通过进水口将水从水供应器引导到位于散热器隔间中的散热器水箱中且引导到位于鼓风机隔间中的混合阀。来自泵的水线路压力可使水移动穿过系统。

最初，散热器水箱中的水的温度可处于或接近流动穿过进水口的进水的温度。最终，散热器水箱中的水的温度在水循环穿过水电炉时将增加。散热器水箱经配置以存储经加热水且在鼓风机接通时将热从所存储的经加热水传递到流过散热器水箱的回流空气以将所述回流空气加热，如下文进一步论述。混合阀可调节离开加热器芯的经加热水与来自进水口的水之间的流体流。也就是说，混合阀可将来自两个不同源的处于两个不同温度的水混合以实现离开热水出口的水的所要下游或出水温度。换种说法，混合阀可将来自进水口的水与来自加热器芯的经加热水混合以提供处于所要出水温度的热水。

在一个实例中，通过热水出口离开水电炉的热水的所要出水温度可为120华氏度。因此，混合阀具有两个输入及一个输出。混合阀可为可手动操作的控制阀或可电子调整的控制阀。可通过控制混合阀来调整出水温度。在一个实施例中，控制器的微处理器可发送使用来自位于热水出口处或附近的温度传感器的反馈来调整混合阀以产生所要出水温度的信号。

在可从热水出口分配热水之前，可将散热器水箱内部的水加热到可接受温度。为此，可通过泵使水从散热器水箱循环到热交换器，其中通过燃烧器将水加热。可由位于燃烧器隔间中的燃烧器直接或间接将热交换器加热。燃烧器可燃烧从气体入口馈送的燃料以产生燃烧气体从而将热交换器中的水加热。在一个实例中，燃料为液化石油(LP)气体或丙烷。热交换器可将热从燃烧气体传递到水。

将水从热交换器泵送到加热器芯。鼓风机可在通电时汲取或抽取来自加热器芯中的经加热水的热中的至少一些热以提供经加热空气。鼓风机可通过拉动回流空气越过散热器水箱且穿过加热器芯而将RV中的回流空气加热，然后通过加热管道将经加热空气递送到空气风室且往回递送到RV。通过下部回流通气孔汲取的在散热器水箱上方经过的回流空气还可通过对流将热传递到周围回流空气。更具体来说，当由室内恒温器(RTS)产生热请求以进行空间加热时，鼓风机可接通以将回流空气从散热器隔间的上部及下部散热器腔室拉动穿过加热器芯以将经加热空气供应到位于散热器隔间或鼓风机隔间中的空气风室。

空气风室连接到在水电炉外部延伸的加热管道。空气风室可在升高压力下积累来自加热器芯的热空气以将热空气驱迫且引导到加热管道中，所述加热管道引导空气返回到RV内部。在一个实例中，整个鼓风机隔间可为空气风室。可利用散热器水箱将在下部散热器腔室中循环的回流空气预热以增加系统的效率。当启动鼓风机以产生经加热空气时，加热器芯可提供从流动穿过加热器芯内部的管件的经加热水到从上部散热器腔室及下部散热器腔室汲入的回流空气的对流热传递直到达到所要室温，此时RTS可发送将鼓风机关断或撤销启动的信号。

经加热水从加热器芯流动穿过单向阀，然后返回到散热器水箱。因此，加热环路可从散热器水箱、热交换器、加热器芯且回到散热器水箱而形成。单向阀可设置于加热器芯下游以阻止来自进水口的水进入加热器芯或流动穿过出水口(除穿过混合阀以外)。单向阀可确保仅离开加热器芯的经加热水可通过混合阀。

泵可位于散热器水箱下游在鼓风机隔间中，但还可位于沿着加热环路的燃烧器隔间、散热器隔间中或位于壳体内的别处。在一个实例中，泵为电启动水泵，所述电启动水泵由控制板的微处理器控制且经操作以在使水电炉通电且散热器水箱中的水的温度低于最小水箱温度时使水循环穿过加热环路以提供热水及/或经加热空气。

泵可使水不断地循环穿过热交换器直到散热器水箱中的水的平均温度达到阈值温度，例如(举例来说)160华氏度或某一不同设定点温度。一旦散热器水箱中的水的平均温度达到阈值温度，例如160华氏度，泵及燃烧器便可关断。如果散热器水箱中的水降到最小水箱水温(例如140华氏度)以下，那么泵及燃烧器可接通直到散热器水箱中的水的平均温度返回到阈值温度，例如160华氏度。因此，散热器水箱中的水可维持在140华氏度与160华氏度之间。

在通过热水出口分配热水时，来自水供应器的水可进入散热器水箱以替换所分配热水。由于新引入的水的温度通常低于散热器水箱中的水的温度，因此新组合温度从先前水箱温度下降。当散热器水箱中的水的温度降到最小水箱温度以下时，启动泵及燃烧器以产生热且产生额外经加热水直到达到最小水箱温度。水电炉能够在不断地使用热水时产生热水。因此，水电炉还可用作即热式热水器。

水供应入口及出水口可彼此成排且与管件连接。水供应入口及热水出口可位于壳体外部，例如在壳体外部位于水电炉的左侧以由用户迅速接达。气体入口可位于水电炉的右侧上。

任选地，管件及机械与电组件可至少部分地位于壳体的面板外部以促进装配与维修等等。来自水供应器或源的进水或待加热的水可通过延伸出壳体的进水口进入水电炉。在一个实例中，进水口可为螺纹凸连接器以用于啮合来自水供应器的螺纹凹连接器。在另一实例中，进水口可为具有或不具有软管钩端的平滑管以接纳连接到水供应器的软管或管件。夹具可进一步将软管或管件紧固到进水口。

进水口可具有标准配件以容易地接受水馈送线路或进水源。举例来说，水供应入口可包括工业标准连接配件以用于附接到水供应或冷水供应线路。热水出口类似地可包括工业标准连接配件以用于附接到水管线路，所述水管线路接着将经加热水携载到用户站，例如携载到位于RV中别处的水槽及浴盆/淋浴器(RV的水电炉安装于其上)。在一个实例中，水供应入口及热水出口可包含迅速连接联接件或螺纹轴环。

与装设于永久性结构中(例如装设于具有大体稳定水供应温度及压力的住宅中)的热水器或炉不同，具有水电炉的RV在于道路上从点A行进到点B等时在水供应源与水供应源之间移动。用于RV的水电炉应能够产生处于来自广泛变化的水供应温度的所要温度的水同时仍维持相对小的大小或轮廓以装配于RV的便携式环境内。

壳体内部的进水口可转变成用于组合及/或分隔流体流的多流式配件，例如四通管配件或四通T形件。在实例中，多流式配件可为定向为分开90度的四个个别配件以达成四通T形件。然而，多个背对背T形件可用于将流分裂成多个小流。在一个实例中，进水口联接到四通T形件的第一配件，来自加热器芯的热水回流线路联接到四通T形件的第二配件，散热器水箱联接到四通T形件的第三配件，且混合阀经由冷水输出线路联接到四通T形件的第四配件。因此，四通T形件允许来自进水口的水流动到散热器水箱中且流动到混合阀，此在下文进一步论述。

散热器水箱位于散热器隔间中且可存储从进水口及热水回流线路接收的水。散热器水箱内部的水的温度可由一或多个温度传感器监测而且使用控制电路、控制器或控制板被维持且控制在例如介于140华氏度到160华氏度之间的最优水箱温度处。

随着散热器水箱内部的水的温度增加，散热水箱的温度也增加。用于阻止散热器水箱内部的水的温度增加超过最大水箱水温的水箱紧急切断恒温器(TECO)可定位于散热器水箱的表面上。在一个实例中，最大水箱水温为170华氏度。在另一实例中，最大水箱水温可并非170华氏度。在一个实施例中，TECO可为在散热器水箱中的水的温度超过最大水箱水温时阻止燃烧器点火的盘形恒温器。

如先前所提及，位于邻近鼓风机隔间中的鼓风机可从上部散热器腔室(其通过上部回流通气孔从水电炉外部汲取回流空气)及下部散热器腔室(其通过下部回流通气孔从水电炉外部汲取回流空气)两者拉动回流空气。在一个实例中，散热器水箱可位于散热隔间的下部散热器腔室中。因此，当下部散热器腔室中的回流空气从散热器隔间行进到鼓风机隔间时，可利用散热器水箱通过对流热传递将所述回流空气预热。

散热器水箱可包括具有经配置以存储经加热水的存储空间的散热器水箱主体、在散热器水箱主体的入口端处的入口散热器封盖及在散热器水箱主体的出口端处的出口散热器封盖。还可提供从散热器水箱主体的外部延伸的多个鳍片以增加散热器水箱与散热器隔间中的回流空气之间的对流。

入口散热器封盖可类似或完全相同于出口散热器封盖。入口散热器封盖及出口散热器封盖可为圆形的且经定大小以装配在散热器水箱主体的相对端处以覆盖散热器水箱主体的内部空间。例如O形环或垫圈的不透水密封可设置于散热器封盖与散热器水箱主体之间。穿过入口散热器封盖的入口开口可允许来自入口的水及/或来自加热器芯的热水回流线路流动到散热器水箱主体内部。穿过出口散热器封盖的出口开口可允许来自散热器水箱主体内部的水流动到热交换器。

入口开口及出口开口的大小或直径可小于散热器水箱主体的内部腔室或膛孔的大小或直径，使得一定体积的水可维持在散热器水箱主体内部。在一个实例中，散热器水箱主体可存储2到4加仑的水。在其它实例中，水箱主体可存储不同体积的水。入口开口及出口开口的位置可影响在散热器水箱主体内部混合的水流及温度。在一个实例中，入口开口可邻近入口散热器封盖的外周界，且出口开口可邻近出口散热器封盖的外周界，其中入口开口及出口开口在热交换器的相对端处直径上对置以提供穿过散热器水箱主体的较长路径。此可确保比入口开口与出口开口之间的的较短直接路径好的混合。

来自散热器水箱的水可退出离开出口且经由散热器水箱输出线路流动到热交换器。泵可沿着散热器水箱输出线路与散热器水箱成排定位且定位于散热器水箱下游。在一个实例中，泵可在鼓风机隔间内部沿着散热器水箱输出线路位于热交换器与散热器水箱之间。泵可为标准电驱动水泵。泵可由控制电路直接或间接控制。水从散热器水箱泵出到热交换器(所述水在其中经加热)且在通过混合阀分配到出水口且分配到水龙头或淋浴器之前穿过加热器芯及/或返回到散热器水箱中，因此形成加热环路。泵可主动地使水循环直到散热器水箱达到某一设定点，例如160华氏度，此时燃烧器可关断。泵可与燃烧器同时关断或在关断燃烧器后很快关断。在其它实例中，泵可定位于沿着如上文所描述的加热环路的任何地方处。

用于测量水的温度的低温传感器(LTS)或替代地输入温度探测器(Tin)可与散热器水箱成排连接且连接在散热器水箱下游。LTS可为在散热器水箱中的水温降到最小水箱水温以下时将热请求信号提供到燃烧器的盘形恒温器。Tin可为监测水温的热敏电阻探测器。在一个实例中，最小水箱水温为140华氏度。在所图解说明的实施例中，LTS或Tin可在到达泵之前位于散热器水箱下游或在热交换器处或之前位于泵下游。可使用其它传感器或可使用传感器组合来读取输入且将输入提供到控制器以控制燃烧器。

散热器水箱输出线路可联接到热交换器管件。热交换器管件可缠绕在热交换器的外部上，热交换器可为具有裙部或风室的传热主体。风室及热交换器管件可由例如铝、铜、铜合金、黄铜、黄铜合金或其它传热金属的传热材料制成。在其它实施例中，风室及热交换器管件可由其它耐腐蚀材料制成，或镀覆或涂覆有耐腐蚀材料，所述耐腐蚀材料能够耐受燃烧器的间接或直接热。

热交换器管件可缠绕在风室上，使得水在管件内部从风室的底部端纵向流动朝向风室的顶部端，且通过传热由风室加热，风室接着将流动穿过热交换器管件的水加热，类似于预热。由于风室及热交换器管件两者均可由传热材料制成，因此通过传热将热能从风室传递到热交换器管件且从热交换器管件传递到在其中流动的水。因此，在管件内部在风室周围流动的水在进入热交换器之前经预热。热交换器管件中的水接着进入热交换器以便由来自燃烧器的经加热气体加热，如下文进一步论述。

风室可包含具有从底部端延伸到顶部端的通道的开口。在风室内，多个间隔开的内部鳍片可位于底部端与顶部端之间的开口中以提供去往热交换器的额外热传递路径。在一个实例中，所述内部鳍片位于顶部端附近以为燃烧器提供空间。所述内部鳍片可在风室内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使经加热空气纵向地从热交换器的底部端流动且接着通过内部鳍片上升且离开热交换器的顶部。内部鳍片数目及内部鳍片中的每一者的表面积可取决于通过对流、传热及散热与热交换器管件的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。

热交换器管件穿过内部鳍片且其中U形回路设置于风室的相对侧上的外表面上以在风室的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。因此，加热管可形成为连续的、穿过风室的相对侧及内部鳍片以最大化从内部鳍片到热交换器管件的热传递从而将在其中流动的水加热。鳍片数目及在风室内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过风室的剩余时间及直接从燃烧器传递到风室且从燃烧器传递到鳍片且接着传递到热交换器管件的热量。

可提供包括排放导管的排放系统以收集从燃烧器升起的排烟且通过燃烧器出气孔将排烟引导远离燃烧器隔间且引导到燃烧器隔间外部。排放系统可定位于风室的顶部处且直接联接到风室的顶部端。排放系统可水平地延伸朝向燃烧器出气孔。排放系统可具有在输出端处的较大开口以为燃烧副产物提供去往燃烧器出气孔的敞开流动路径。

排放系统可经密封以确保燃烧副产物直接从燃烧器出气孔流出。还可提供由排风扇电动机供应动力的排风扇以辅助通过燃烧器出气孔引导排烟。所述排风扇可连接到控制器的微处理器，例如下文进一步阐释的DSI板。所述DSI板可操作排风扇电动机以基于从一或多个传感器发送到微处理器的信号而接通及关断排风扇。举例来说，无论何时启动燃烧器以燃烧燃料，还启动排风扇以排放气体。还可在燃烧器不在服务中时启动排风扇以出于冷却或通气目的而使空气移动穿过系统。通气孔管道还可延伸远离环绕燃烧器出气孔的壳体以将排烟引导远离水电炉及RV。排风扇可位于通气孔管道内部而非壳体内部。

可提供额外管路以引导废气穿过燃烧器出气孔且离开，例如离开开口到达移动或休闲车的外部。在一些实例中，可并入抽风式风扇、送风式风扇或两者以使气体移动穿过水电炉。

在一些实例中，入口及出口集流管设置于热交换器内。举例来说，热交换器管件可将进水引导到入口集流管，所述入口集流管接着将单个入口馈送线路分离成在热交换器内部的多个平行流动线路。接着使所述多个流动线路绕线到出口集流管，所述出口集流管接着将各种流动线路联合成单个出口线路，其接着离开热交换器且流动到排放或出口线路中。

热交换器管件以环路(例如连续环路)形式或以结合的区段缠绕在热交换器的风室上三次。在其它实施例中，热交换器管件可具有缠绕在风室上的少于三个环路或缠绕在风室上的多于三个环路。热交换器管件的长度及在热交换器周围形成或缠绕在热交换器上的环路数目可取决于将水投送穿过加热器所期望的剩余时间、连接各种组件所需的接头数目、所要预热等等。

燃烧器可紧邻近热交换器而定位且提供加热源以将交换器加热。在实例中，燃烧器纵向地定位于热交换器下面，使得从燃烧器产生的热空气及燃烧气体通过热交换器上升。在实例中，燃烧器可包含具有多个气体排放孔的宽尖端以提供大分布式火焰轮廓。所述尖端可包括并排定位的多个板状结构，其中每一板具有形成于其边缘上的用于气体流的多个排放孔。所述尖端可替代地具有圆环形状、矩形形状、椭圆形形状、正方形形状或其它形状的尖端，但是排放孔数目经选择以针对给定气体类型及气体压力产生充足BTU。

燃烧器可包括通过底部端处的开口至少部分地延伸到风室中的燃烧器垫以将热提供到风室内部。提供到风室以将在热交换器管件中循环的水加热的热量取决于燃烧器的功率输出。燃烧器通过气体的燃烧产生热。通过延伸到壳体外部的气体入口将燃料或气体供应到燃烧器。将气体从气体入口引导到燃料或气体控制阀，所述燃料或气体控制阀经配置以控制进入燃烧器垫的气体流，所述燃烧器垫位于锅炉热交换器下方或穿过锅炉热交换器的底部端至少部分地延伸到锅炉热交换器内部。在一个实施例中，气体控制阀可在两个阶段中的一者中打开且操作：高阶段(HI)及低阶段(LO)，如下文进一步论述。当未在使用中时，气体控制阀可切断气体供应或关断。当气体控制阀在HI上时，气体输出处于高BTU额定值，且当气体控制阀在LO上时，气体输出处于较低BTU额定值。替代地，气体控制阀可为可变气体控制阀。

燃烧器垫的多个气体排放孔可为一系列喷嘴以供气体穿过其。点火控制箱可包括具有微处理器及点火控制电子器件(包含火花点火器)的直接火花点火(DSI)板，可控制所述点火控制电子器件以将离开喷嘴的气体点火以燃烧气体且产生热。点火控制箱及气体控制阀可由控制电路直接或间接控制。

热交换器管件可离开热交换器且经由连接器管件连接到加热器芯的输入端口。热交换器管件可在热交换器的顶部端附近离开热交换器。可提供锅炉热交换器紧急切断恒温器(BECO)以检测离开热交换器的水的温度是否超过绝对最大经加热温度以切断去往燃烧器的电力。在一个实例中，绝对最大经加热温度为185华氏度，其中预期其它最大值，例如低于或高于185华氏度。BECO可与热交换器成排连接且连接在热交换器下游。在一个实例中，BECO为盘形恒温器，当热交换器的输出处的水温超过185华氏度时所述盘形恒温器关断燃烧器或将接着关断去往燃烧器的燃料的信号发送到控制器。在实例中，当感测到最大温度时，启动紧急关断阀以阻止所有燃料到达燃烧器。当燃烧器未接通时，泵也可关断。相反地，当燃烧器接通时泵可为操作性的。

用于监测热交换器下游的水的温度的高温传感器(HTS)或输出温度探测器(Tout)可放置为邻近于BECO、在BECO下游或上游以在热交换器的输出处的水温超过最大经加热水温时停止燃烧器。在一个实例中，最大经加热水温可为175华氏度。

加热器芯将热从水传递到由鼓风机供应的回流空气。加热器芯包括在将散热隔间与鼓风机隔间分开的面板上安装于鼓风机隔间中的具有盒样形状的芯主体。芯主体可具有空心矩形形状，其中后开口面对散热器隔间且前开口面朝鼓风机。凸缘可从后开口的每一侧延伸以附接到散热器壳体及/或主要壳体的中央面板。后开口可通过上部矩形切口与散热器隔间且更具体来说上部及下部散热器腔室连通。前开口可直接联接到鼓风机的抽吸端口。

鼓风机使来自移动交通工具或RV的内部空间的空气循环穿过散热器水箱及加热器芯到达空气风室且通过空气管道返回到室内。鼓风机具有抽吸端口以汲入空气且具有鼓风机端口以吹出空气。因此，鼓风机可用作真空。替代地，可颠倒端口，或可视需要使用不同类型的鼓风机。

在水电炉外部的室内恒温器(RTS)可由用户预编程或操作以产生且发射对空气加热或空间加热的热请求。RTS可连接到水电炉的控制电路以在“通电”时启动泵、燃烧器及鼓风机。RTS还可在达到内部设定点时将停止鼓风机、泵及/或燃烧器的信号发送到水电炉的控制电路。

在一个实施例中，气体控制阀可设定于高设定(HI)与低设定(HI)之间。替代地，气体控制阀可为可变的。气体控制阀可通常设定在HI上直到散热器水箱中的水在最小水箱水温及阈值温度内(例如介于140华氏度到160华氏度之间)，或高于阈值温度，此时气体控制阀可切换到LO。

在一个实例中，当由RTS启动鼓风机时，将去往鼓风机的电力施加到此连接且将气体输出减少到较低BTU额定值。也就是说，气体控制阀在LO上。当未使RTS“通电”且散热器水箱中的水温降到最小水箱水温(例如，在一个实例中，140华氏度)以下时也可由RTS启动燃烧器。因此，当水将被加热或空气将被加热而非两者时，气体控制阀可在LO上操作。当水及空间两者将被同时加热时，气体控制阀可在HI上。在实例中，LO设定可为大约12K到大约18KBTU，且HI设定可为大约35K到大约37K BTU。如果同时使用水加热及空间加热两者，那么继电器(R)可阻止气体控制阀切换到LO。泵可在燃烧器接通时连续地操作。

多个间隔开的鳍片设置于加热器芯的芯主体内。鳍片可在芯主体内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使通过鼓风机的抽吸产生的回流空气从散热器隔间流动穿过加热器芯。鳍片数目可取决于通过对流、传热及散热与加热器芯管件的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。加热器芯管件穿过鳍片且其中U形回路设置于加热器芯主体的相对外部表面上以在加热器芯的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。鳍片数目及在加热器芯内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过加热器芯的剩余时间及直接从加热器芯管件传递到鳍片且接着传递到回流空气的热量。在一个实施例中，加热器芯管件及鳍片由高度传热材料(例如铜、黄铜或其合金)制成。

气动阻力筛网可设置于加热器芯内部在鳍片与前开口之间以增加加热器芯的效率。气动阻力筛网可在拉动到鼓风机的抽吸端口中的回流空气穿过鳍片进入鼓风机时降低所述回流空气的速度以增加阻力及因此从加热器芯管件及鳍片到回流空气的热传递。

三通T形件可使线路从加热器芯分叉以将经加热水引导到混合阀且通过单向阀及热水回流线路回到散热器水箱。在一个实例中，如果热水未使用，例如未离开出水口，那么水将往回循环到散热器水箱中。如果使用一些热水，那么仅未离开水电炉的热水的剩余部分将返回到水箱。当热水离开水电炉时，来自水供应器的水可流动到进水口中以替换离开水电炉的经加热水。因此，保持于水电炉中的水量可保持相对恒定。

可装纳DSI板的点火控制箱可包括控制箱底座及封盖。封盖可与壳体的表面齐平或部分地从壳体表面延伸出。替代地，封盖可保持在壳体内部。在一个实施例中，机电控制系统类似于存在于标准炉与热水器中的那些机电控制系统。DSI板为基于微处理器的控制板，其操作水电炉的所有功能且提供以下各项：端子连接，其用于电力(例如+12V)；接地；气体控制阀，其用以打开及关断去往燃烧器的气体；点火端子，其用以使火花点火器将燃烧器点着；远程指示器(LGT)，其用以提供关于水电炉操作及可能故障的反馈；及安全环路，其用以验证TECO及BECO未断开。LGT可以位于点火控制箱的封盖、壳体的表面或远离壳体而定位的控制面板上的LED的形式提供反馈及警报。任选地，可并入音响报警以提供警报。

本文中所提供的DSI板可为基于微处理器的控制板，所述基于微处理器的控制板可根据安全与规章标准操作水电炉的所有功能且提供以下各项：连接及控制件，其用于使充足电压启动对燃烧器的点火；接地连接；对气体阀的控制，其用以打开、关断且控制流动到燃烧器的气体；远程指示(LED)功率，其用以提供关于水电炉的操作及可能错误的反馈；及安全环路，其用以验证TECO及BECO恒温器未断开等等。

DSI板的电源端子可经由电缆连接到DC电力供应源，例如RV的电池电力供应源。接地端子可连接到RV的接地电缆以将电路接地。水电炉的DSI板及DSI板中的微处理器可接受不同电压，例如12伏特DC到24伏特DC。一般来说，12伏特DC可由RV的板上电力系统产生以给各种辅助装置供电。电力可系结或链接到点火系统或从具有全时功率的电池组供应，如RV行业中众所周知。供应全时电力的电池组可由交通工具的发电机或在RV插到AC源中时由插入AC电力来充电。

除上文所论述的DC连接器端口之外，I/O连接器端口还可用于设定控制器的控制参数。与DC连接器端口一样，I/O连接器端口可为穿过壳体的具有塑料套管或衬里的通道或膛孔，所述通道或膛孔允许一或多个电缆穿过其以用于热水器的电系统(例如微处理器)与控制面板(其可安装在远离水电炉处，例如在厨房、浴室或交通工具仪表板附近)之间的连接。电力可通过DSI板或与RV的DC电源分开地供应到恒温器及传感器，例如TECO、BECO、LTS及HTS。

可针对点火器高电压导线提供点火端子，所述点火器高电压导线将必要电力供应到点火控制电子器件，所述点火控制电子器件包含点火控制火花以为燃烧器供应点火源。

RTS可连接到DC电力供应源、继电器(R)、鼓风机、恒温器与温度传感器及泵。

水电炉的各种功能(例如设定温度、水流率及空气流率)可由DSI板控制。DSI板中的微处理器可充当用于从各种传感器接收信号及数据的网关且经编程以基于所接收信号及数据而控制水电炉的各种组件的操作，如下文进一步论述。举例来说，基于从恒温器或探测器中的一者接收的温度数据，微处理器可将控制信号发送到气体控制阀以调制对燃烧器进行馈送的气体流。

水电炉的控制器或DSI板可连接到RV的板上全时DC电力供应器且不取决于汽车点火系统。通过连接到交通工具的全时电力，始终给DSI板供电且可维持或保存使用控制面板的各种设定点以及由微处理器使用的各种参数及数据。在其它实例中，DSI板配备有存储设定点及参数的辅助存储器且可甚至在将电力与DSI板切断连接时保持信息。当并入辅助存储器时，可给DSI板供应交通工具的发电机功率。

电子控制系统类似于机电控制系统，惟电子控制板用于使用热敏电阻器而非恒温器来监测水温除外。在实例中，机电控制系统的LTS及HTS分别由电子控制系统的热敏电阻探测器Tin及Tout替换。Tin探测器可放置于热交换器的输入处且热敏电阻探测器Tout可放置于BECO下游的热交换器的输出处。电子控制系统可进一步包含位于散热器水箱的顶部处的热敏电阻探测器T1及位于散热器水箱的底部处的热敏电阻探测器T2以确定水的混合状态且间接确定水加热功能。在另一实例中，T1探测器可位于散热器水箱的上游端处且T2探测器可位于散热器水箱的下游端处。电子控制板可基于由热敏电阻探测器T1、T2、Tin、Tout(其可直接连接到电子控制板)测量的精确值而直接启动泵及鼓风机。

电子控制系统中的DSI板也类似于机电控制系统，惟电源端子现在连接到电子控制板而非恒温器及温度传感器除外。RTS还可直接连接到电子控制板。因此，电子控制系统中的操作可由电子控制板处置。更精确地，电子控制板中的微处理器可接收且发送给水电炉中的组件供电且控制所述组件的信号。

在本发明实施例中，经加热水可存储于线圈贮器而非散热器水箱中。线圈贮器可为可在散热器隔间的相对侧之间以蛇形方式延伸的管状结构，其中U形端在风室的内部空间内连接在相反方向上延伸的平行管件区段。线圈贮器可形成局限在散热器隔间的下部散热器腔室内的多个环路。多个环路中的每一者可彼此间隔开以允许通过环路或管件区段中的每一者将回流空气从下部回流通气孔汲取到水电炉外部。回流空气的热可在通过加热器芯被汲取到鼓风机中之前从线圈贮器传递到散热器隔间或下部散热器腔室内部的回流空气。因此，与散热器水箱一样，线圈贮器可将回流空气预热以改进水电炉的加热效率。

在又其它实例中，额外探测器及/或传感器可在用于感测及控制或调节机电系统或电子控制系统中的其它流功能的任一系统中与水电炉的各种管件及线路成排连接。可添加例如压力及流量传感器的其它传感器以达成更先进功能从而改进性能，例如性能参数的用户选择、识别各种系统故障的故障排除能力、给用户的可能故障的警告及从面板或手持式单元或经由因特网访问对所有特征的远程控制。各种连接可为螺纹的、焊接的、通过配接凸缘或其组合。在一些实例中，螺纹膛孔设置于配件(例如螺纹插座或螺纹热电偶套管)的一侧上以用于接纳可包含恒温器、流量传感器或其它感测装置的探测器。任选地，焊接可用于连接各种组件及管件区段。

由于可用空间在RV中可为有限的，因此本发明提供水电炉系统的组件的模块化。举例来说，系统一般可分成可存储或安装于间隔开的配置中的分段式子系统。在实例中，水电炉系统可分成热水器模块、水箱模块及水电炉模块。所述模块可彼此分开地定位，例如遍及RV在不同分段式结构中彼此间隔开，其中必要连接位于其之间。以此方式，水电炉系统的组件可装设于RV中的已经存在且相对较容易接达的小空间中而不需要为单个单元系统设计充分大的空间。另外，模块化可允许组件的模块化定大小以符合特定RV的需求。举例来说，较大RV可需要大存储水箱或鼓风机。在一些实例中，水电炉系统可分成可安装于间隔开的配置中的两个或多于两个子系统。

组件的分开可为热水器单元与排放系统的更好隔离提供益处，所述排放系统可产生在引入到RV的内部中的情况下可为有害的来自燃烧器的排放副产物。如先前所描述的其它益处为将子组件或子系统存储于遍及RV的多个较小空间而非单个大空间中的灵活性。

水电炉系统可具有含有热水器或水锅炉的热水器模块。热水器可由响应于恒温器而起作用的电子控制板来控制，恒温器使用热敏电阻探测器监测水温。电子控制系统可使用DSI板来控制热水器。

室内恒温器可产生对如用户所要的空间加热的热请求。电子控制板可接收来自室内恒温器的热请求且在必要时控制水电炉系统的组件以提供所请求热。

电子控制板可通过DSI板控制热水器模块中的燃烧器。热水器模块可从冷水源或从存储水箱接收水。在初始状态中，系统用来自冷水源的水进行灌注。

输入到热水器模块中的水可被加热且接着作为温水通过温水线路供应到用户或作为经加热水被供应穿过水电炉水回路以将热提供到RV。

经加热水可从热水器模块流动穿过水电炉水回路到达水电炉模块。因而，经加热水可流动穿过热交换器。鼓风机可使空气跨越热交换器移动以利用从经加热水传递的热将空气加热。鼓风机可由电子控制板控制。经加热空气接着可通过水电炉模块的通气孔分配到RV的内部。为改进水电炉模块的效率，可在热交换器前面提供气动阻力筛网。此可通过增加与热交换器的剩余接触时间(例如通过降低空气由鼓风机移动的速度)来增加热交换器的效率。

在循环穿过水电炉模块的热交换器之后，经加热水流动到水箱模块。因而，经加热水在通过歧管流动到水箱中之前流动穿过单向阀。接着可借助于泵及螺线管阀使来自水箱的水通过下游单向阀再循环到热水器模块。泵可主动地使水循环穿过热水器模块直到存储水箱的温度达到所要温度。可借助于存储水箱下游的温度探测器检查温度。电子控制板可基于来自恒温器及温度探测器的读数而控制泵、螺线管阀及鼓风机。

单向阀的使用在加热环路的不同阶段中阻止水的混合。在存储水箱的水达到所要温度之后，电子控制板即刻可关断热水器模块的燃烧器。

由于烫伤基于接触温度及持续时间两者，因此本发明提供阻止对用户的烫伤风险的机制。热水器模块可经设计以将预定量的最大加热提供给水。以此方式，从冷水源加热的水的最大温度可受限制以在通过出水口递送以供使用时阻止对用户的烫伤。

为增加水电炉系统的加热环路的水的热，可使来自加热环路的水连续地循环到热水器模块且将所述水加热。以此方式，可将水加热到比递送到用户的水的温度高的温度。

另外，可借助于泵及螺线管阀两者切断去往用户的水电炉系统的经加热水。使用螺线管阀允许迅速关断来自所存储水的水流以免流动到热水器。以此方式，阻止所存储的热水流动到热水器中及输出到客户。作为关断来自所存储水的流的结果，输入到热水器中的水的温度受冷水流入限制。就可通过出水口输出到用户的水的温度来说，由热水器对水的所得加热因此受限制。

此外，紧急切断(ECO)可施加到出水口以用于甚至在出故障的情形中阻止用于用户的水的温度不恰当地高。

除单个水电炉模块之外，还可存在装设于RV中的额外水电炉模块以视需要提供区带特定加热。

热水器的实施例利用气体燃烧器。然而，还可设想，还可使用电热水器，所述电热水器使用电阻加热线圈或陶瓷加热线圈。

另外，水电炉系统可使用替代控制系统，例如机电的。

热水器模块并入有经配置以将水加热的燃烧器。热水器模块具有用于接收冷水或使水从水电炉加热环路循环的水输入。水输入可包含手动水关断阀。水输入可位于壳体的第一侧上。

用于将燃料引入到热水器模块中的燃烧器的燃料或气体入口可从壳体的第一侧延伸出。燃料或气体线路可连接到气体入口以将燃料(例如丙烷)供应到燃烧器。气体入口为凸连接器，然而，气体入口可为延伸到壳体中的凹连接器，在所述情形中，具有凸连接器尖端的气体线路可啮合所述凹连接器以将燃料供应到燃烧器。压力配件还可用于连接水电炉系统的各种线路及组件。

水输入可联接到热交换器管件，如进一步图解说明。热交换器管件可缠绕在热交换器的外部上，热交换器可为具有裙部或风室的传热主体。风室及热交换器管件可由例如铝、铜、铜合金、黄铜、合金或其它金属的传热材料制成。

风室及热交换器管件可由能够耐受燃烧器的直接或间接热的其它耐腐蚀材料制成，或者镀覆或涂覆有耐腐蚀材料。热交换器管件可从风室的底部端朝向风室的顶部端纵向地缠绕在风室上，且通过传热由风室加热，风室接着将流动穿过热交换器管件的水加热。此可被理解为类似于预热。由于风室及热交换器管件两者均可由传热材料制成，因此通过传热将热能从风室传递到热交换器管件且从热交换器管件传递到在其中流动的水。因此，在热交换器周围流动的水在进入热交换器之前经预热。热交换器管件接着进入热交换器以便由来自燃烧器的经加热气体加热，如下文进一步论述。

风室可具有从底部端延伸到顶部端的开口。在热交换器的风室内，多个间隔开的内部鳍片可位于底部端与顶部端之间的开口中以提供额外热传递路径。在一个实例中，所述内部鳍片位于顶部端附近以为燃烧器提供空间。所述内部鳍片可在风室内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使经加热空气纵向地从热交换器的底部端流动且接着通过内部鳍片上升且离开热交换器的顶部。

内部鳍片数目及内部鳍片中的每一者的表面积可取决于通过对流、传热及散热与热交换器管件的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。热交换器管件穿过内部鳍片且其中U形回路设置于风室的相对侧上的外表面上以在风室的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。因此，加热管可形成为连续的、穿过风室的相对侧及内部鳍片以最大化从内部鳍片到热交换器管件的热传递从而将在其中流动的水加热。鳍片数目及在风室内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过风室的剩余时间及直接从燃烧器传递到风室且从燃烧器传递到鳍片且接着传递到热交换器管件的热量。

通过热交换器管件加热的水接着可通过水输出来输出以用于递送到用户或水电炉加热环路。

电连接器可设置于壳体的第一侧上，也用于装纳于热水器模块中的电子器件的连接。电连接器可为迅速断开连接类型。所述电连接器可为用于不同电力及信号连接的多个连接器。

包括排放导管或管道的排放系统可经提供以收集从燃烧器升起的排烟且通过燃烧器出气孔引导排烟且使其远离热水器模块且到达热水器模块外部。排放系统可定位于风室的顶部处且直接联接到风室的顶部端。排放系统可水平地延伸朝向燃烧器出气孔。排放系统可具有在输出端处的较大开口以为燃烧副产物提供去往燃烧器出气孔的敞开流动路径。

排放系统可经密封以确保燃烧副产物从燃烧器出气孔直接流出。还可提供由排风扇电动机供应动力的排风扇以辅助通过燃烧器出气孔引导排烟。排风扇可连接到控制器的微处理器，例如所阐释的DSI板。DSI板可操作排风扇电动机以基于从一或多个传感器发送到微处理器的信号而接通及关断排风扇。

可提供额外管路以引导废气穿过燃烧器出气孔且离开，例如离开开口到达移动或休闲车的外部。在一些实例中，可并入抽风式风扇、送风式风扇或两者以使气体移动穿过水电炉。

水箱模块的实施例可具有水存储水箱、上游单向阀、下游单向阀、泵及螺线管阀。水箱模块可仅含纳存储水箱、上游单向阀、下游单向阀、泵及螺线管阀的组件中的一些组件。可能将上游单向阀、下游单向阀、泵及螺线管阀放置于沿着系统的介于热水器模块、水箱模块及水电炉模块之间的位置中。

存储水箱可存储用于水电炉水回路的热水。存储水箱可为膨胀水箱且含纳针对操作温度及压力而认证的弹性囊袋。膨胀水箱可保护RV水系统免受过多压力。水箱可部分地填充有空气，所述空气的可压缩性吸收过多水压力及/或水体积。

存储水箱可为圆柱形形状。存储水箱可定向于直立位置中，其中开口在圆柱形形状的端表面中的一者处，端表面在装设于RV中时被视为向下定向面。

存储水箱可具有替代形状，例如矩形、梯形或球形。而且，存储水箱可定向于不同方向上，例如使圆柱形形状定向于其侧面上。

存储水箱的开口联接到歧管。歧管可包含连接到管子的输入侧。管子可将水从输入侧运送到存储水箱的上部部分。歧管可允许水在存储水箱的底部处在开口处离开存储水箱。以此方式，水箱可将经加热水运送到顶部部分同时可汲取在存储水箱的底部处的相对较冷较密集水。

歧管可包含用于输出侧的腔室区。腔室区可连接到系统的管线的下游区段。

歧管可借助于对应螺纹连接而联接到存储水箱。还可借助于组件上的对应凸耳及凹槽实现联接。联接还可借助于滑动配合来实现，且还可经由滑动配合利用夹紧环。

歧管可为在存储水箱的底部表面上。然而，歧管可附接到存储水箱的侧表面而非底部表面。歧管可在存储水箱的底部部分附近附接到侧表面的下部部分。

歧管可为用于输入侧及外部侧两者的单个连接点。另外，歧管还可用两个连接点来实现。输入侧可与输出侧分开。替代单个连接点，输入侧可附接到存储水箱的第二开口。在此情形中，可在方便的地方提供用于输入侧的开口。在此情形中，输入侧可在必要时利用管子以将水运送到存储水箱的上部部分。

替代地，开口可设置于存储水箱的上部部分处，使得管子并非必要的。此分裂连接的组合可使输入侧及输出侧位于存储水箱的不同表面上。

与存储水箱的连接可在必要时经布置以符合RV的装设布局。装设可具有连接组件的管的布线在存储水箱下面产生U形以最小化组件的占用面积以达成紧密度。在此情形中，上游单向阀可与歧管成排。布线接着可经过90度弯曲部到达下游单向阀。在下游单向阀之后，布线接着可穿过另一90度弯曲部到达泵及螺线管阀。替代弯曲部配置可在必要时用于在装设于RV中时提供与水箱模块的方便布线及附接。

通过仅允许在从水电炉模块到水箱模块的方向上的流动，上游单向阀阻止存储于水箱中的水回到用于借助水电炉模块加热的水的可能混合。

歧管下游存在与泵成排联接的下游单向阀及螺线管阀。下游单向阀可阻止水往回流动到存储水箱中且在下游混合。可给泵供电以将水从存储水箱往回泵送到热水器模块。

为最小化热水被释放的风险，螺线管阀可用于控制水从水箱模块往回流动到热水器模块。螺线管阀可用于提供迅速关断机制以阻止存储于存储水箱中的热水的流动。为了安全，螺线管阀可为在无动力状态或关断状态中关闭或阻止流动的类型。以此方式，如果存在到螺线管阀的电力损失，那么切断水电炉水回路以不将热水往回提供到热水器模块。

水箱模块可具有用以装纳水箱模块的组件的壳体所述壳体可仅仅装纳水箱。所述壳体可装纳存储水箱、上游单向阀、下游单向阀、泵及螺线管阀中的一些或全部。壳体可经塑形以基本上对应于存储水箱。壳体可经塑形以对应于RV或移动交通工具中的空间。水箱模块的组件可通过经定大小以适配或通过例如安装托架的保持方法保持在壳体内部。保持每一且每个组件并非必要的，但仅有必要提供充足约束以最小化因作用于组件而产生的过多力。壳体的使用可允许在使用现成组件(其可以不同方式来定大小或塑形)时装配在RV内部。举例来说，膨胀水箱可为针对不同装设类型可容易地获得的现成物品。以此方式，壳体的尺寸的仅有变化比尝试针对不同装设定制化设计存储水箱简单且便宜得多。

水电炉模块可包含鼓风机、热交换器及气动阻力筛网。可与水电炉模块(例如配件、托架、传感器等)一起包含其它组件或元件。

水电炉模块可进一步包含壳体以装纳水电炉模块的组件。壳体可提供通气孔以将经加热空气投送到RV的内部中。

水电炉模块可从热水器模块接收经加热水且通过热交换器投送经加热水。热交换器将热从水传递到水电炉模块的空气，使得可由鼓风机供应经加热回流空气。热交换器可包括具有盒样形状的芯主体及芯管件。

在实施例中，鼓风机可具有抽吸部分及鼓风机端口以使空气移动。替代地，可颠倒端口，或可视需要使用不同类型的鼓风机。

在热交换器的芯主体内，可提供多个间隔开的鳍片。鳍片可在芯主体内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使通过鼓风机使空气移动而产生的气流穿过热交换器。鳍片数目可取决于通过对流、传热及散热与芯管件的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。

芯管件穿过鳍片且其中U形回路设置于芯主体的相对外部表面上以在热交换器的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。鳍片数目及在热交换器内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过热交换器的剩余时间及直接从芯管件传递到鳍片且接着传递到空气的热量。

在一个实施例中，芯管件及鳍片由例如铜、黄铜或其合金的高度传热材料制成。

以此方式，鼓风机可使空气在热交换器上方移动以将热从水传递到水电炉模块的空气。接着可通过通气孔将经加热空气从水电炉模块的壳体提供到RV的内部。通气孔可提供到壳体，使得在鼓风机操作时有必要存在经加热空气在水电炉模块的壳体内部的一些循环。如此，在壳体内部的空气的温度可比周围温度高。

本发明提供一种具有以下各项的模块化RV水加热与炉系统：热交换器壳体，其装纳热交换器及燃烧器；水电炉壳体，其装纳加热器芯及鼓风机；及水箱壳体，其装纳存储水箱。

燃烧器将热提供到热交换器且热交换器将从中流动的水加热。

鼓风机使空气移动穿过加热器芯，从热交换器向所述加热器芯提供经加热水。

本发明提供一种具有热水器、热交换器及存储水箱的模块化RV水加热与炉系统。热水器将输入水加热且输出经加热水。接着将经加热水提供到热交换器。热交换器附接到鼓风机，所述鼓风机使空气移动穿过热交换器，因此使空气变暖。接着通过单向阀将经加热水从热交换器提供到存储水箱。接着将经加热水从第二单向阀提供到泵及螺线管阀以循环回到热水器。

如本文中所描述的制成水电炉系统、使用水电炉系统及装设水电炉系统的方法在本发明的范围内。

附图说明

当参考说明书、权利要求书及附图理解本发明装置、系统及方法的这些及其它特征及优点时将了解本发明装置、系统及方法的这些及其它特征及优点，其中：

图1展示用于RV的组合水与空气加热系统的实施例的透视图；

图2展示图1的组合水与空气加热系统的分解透视图；

图3展示在不具有面板以暴露热水器的各种内部组件的情况下展示的图1的组合水与空气加热系统的透视图；

图4展示图3的组合水与空气加热系统的透视图，但从不同方面来展示；

图5展示图3的组合水与空气加热系统的透视图，但从另一不同方面来展示；

图6A及6B展示图1的组合水与空气加热系统的前视图及仰视图；

图7展示图1的组合水与空气加热系统的示意图，其图解说明操作原理的一个实施例。

图8展示利用机电控制系统的组合水与空气加热系统的一个实施例的示意图；

图9展示利用电子控制系统的组合水与空气加热系统的一个实施例的示意图；及

图10展示具有线圈贮器水箱的用于RV的组合水与空气加热系统的另一实施例的透视图。

图11展示使用电子控制系统的模块化水电炉系统100的示意性布局。

图12展示图11的不同子系统的示范性实施方案的侧视图。

图13展示图11的不同子系统的示范性实施方案的透视图。

图14展示具有存储水箱及流量控制组件的水箱模块的布置的透视图。

图15展示用于将经加热空气提供到RV的鼓风机及热交换器的布置的透视图。

具体实施方式

下文结合附图所陈述的详细说明打算作为根据本发明组合件、系统及方法的方面所提供的用于休闲车(RV)的组合水与空气加热系统的目前优选实施例的说明，且不打算表示可构造或利用本发明装置、系统及方法的仅有形式。说明陈述用于结合所图解说明实施例构造及使用本发明组合件、系统及方法的实施例的特征及步骤。然而，应理解，相同或等效功能及结构可通过还打算囊括于本发明的范围内的不同实施例来实现。如本文中别处所表示，相似元件编号打算指示相似或类似元件或特征。

现在参考图1，展示根据本发明的方面所提供的用于移动交通工具(其可包含休闲车(RV)、轮船、移动家庭拖车或备用轮)的组合水与空气加热系统或“水电炉”100的透视图。水电炉100可通过将热水及热空气两者供应穿过如下三个基本系统而充当热水器及空间加热器两者：锅炉系统、再循环系统及散热器系统。可同时或连续地产生经加热水及经加热空气。一般来说，锅炉系统可通过如下操作来为从中流动的水提供热源：燃烧空气及燃料(例如丙烷)，且排出燃烧产物以提供按需热水及用于存储水箱的热水。

由于涉及到燃料及燃料副产物，因此可将锅炉系统与再循环系统及散热器系统密封隔离以阻止燃烧副产物及未使用的燃料进入RV且可能使有害气体遍及移动交通工具而循环。出于以下揭示内容的目的，参考RV，尽管其它移动交通工具也可使用本发明的水电炉。

为增加RV内部的温度，再循环系统可使用在锅炉系统中经加热的水作为热源来将从RV内部汲取的回流空气加热，且将经加热空气递送回到RV内部。散热器系统可存储经加热水且在期望热空气时将回流空气加热。如下文进一步详细地描述，锅炉系统可包含气体与电控制件、燃烧器、热交换器、水泵、水管件与连接及排放系统。再循环系统可包含鼓风机、加热器芯、回流空气端口及水管件与连接。散热器系统可包含散热器水箱、空气风室与管道端口及水管件与连接。然而，三个系统的组件可在不背离本发明的范围的情况下重新布置于水电炉的壳体内。

这些系统中的每一者可容纳于壳体102内的一或多个腔室或隔间内。壳体102中所容纳的组件可包含气体线路、水线路、传感器、开关、机械与机电组件及用于控制燃料及水两者流动到水电炉100中及/或流动穿过水电炉100的流量及操作的电子器件。应注意，用于RV的水电炉(例如本文中所揭示的水电炉100)不同于便携式热水器及便携式室内加热器，所述便携式热水器及便携式室内加热器被理解为便携式的但未必用于RV的重型使用及更严格要求。

壳体102可包括安装在一起以形成水电炉100的两个或多于两个侧面且封围水电炉100内部的各种组件的多个可移除面板。可包含任一数目个面板及子面板以形成水电炉100的外表面且将壳体102的内部分隔成单独较小壳体或隔间以装纳三个系统中的每一者的组件。在一些实例中，壳体的面板中的一或多者可为永久性的或不可从壳体框架移除的。

在所图解说明的实施例中，可将壳体102分隔成在水电炉100的背侧或第二侧101b处的散热器隔间102a及在水电炉100的前侧或第一侧101a处的主要隔间80。可进一步将主要隔间80分隔成鼓风机隔间102b及燃烧器隔间102c。如所展示，从第一侧101a的视角看向第二侧101b，燃烧器隔间102c位于水电炉100的左侧101c上，且鼓风机隔间102b位于水电炉100的右侧101d上。

在另一实施例中，燃烧器隔间102c位于水电炉100的右侧101d上且鼓风机隔间102b位于水电炉100的左侧101c上。换种说法，燃烧器隔间102c及鼓风机隔间102b可沿着壳体102的第一侧或前侧101a定位，且散热器隔间102a可沿着壳体102的与第一侧正对着的第二侧或背侧101b定位。散热器系统、再循环系统及燃烧器系统的组件可通过延伸穿过壳体102的内部区段而协作，参考图2更好地图解说明。

出于以下论述的目的，图1中所展示的壳体102的第一侧或前侧101a也可被视为水电炉100的前面，且壳体102的第二侧或背侧101b可被视为水电炉100的背面。所属领域的技术人员将认识到，给壳体102及水电炉100的组件的这些方向性指派仅出于说明目的，因为水电炉100可装设于允许恰当操作的任何定向中。

壳体102包含通气孔、输入与输出连接器及接口端口以用于将水电炉100连接到RV。用于将壳体102外部的空气引入到燃烧器隔间102c中的燃烧器进气孔103经展示位于壳体102的前侧处。用于将用于对热交换器250进行加热的燃烧器275的燃烧副产物、未燃烧燃料及其它气体输送到燃烧器隔间102c外部的燃烧器出气孔105经展示位于在壳体102的前侧处的燃烧器进气孔103上面。因此，燃烧器进气孔103及燃烧器出气孔105设置于水电炉100的前侧上。可将燃烧器隔间102c与其它隔间密封隔离以阻止燃烧器275的燃烧副产物、未燃烧燃料及燃烧器隔间102c内部的其它气体进入壳体102的鼓风机隔间102b及散热器隔间102a且与待递送到RV内部的经加热空气混合。举例来说，管路可连接到燃烧器出气孔105以将废气引导到RV的外部。

用于将燃料引入到燃烧器隔间102c中的燃烧器275的燃料或气体入口104(图4)经展示为从壳体102的第三侧或左侧延伸出。替代地，气体入口104可位于壳体102的前侧上。在另一实施例中，取决于壳体102内的燃烧器隔间102c的位置，气体入口104位于壳体102的右侧上。再次，各种组件相对于壳体的定向并非决定性的且可在不背离本发明的范围的情况下变化。

燃料或气体线路可连接到气体入口104以将燃料(例如丙烷)供应到燃烧器275。如所展示，气体入口104为凸连接器，但可任选地使用凹连接器，在所述情形中，具有凸连接器尖端的气体线路可啮合所述凹连接器以将燃料供应到水电炉100。可提供气体管件或线路以将气体入口104连接到气体控制阀278，气体控制阀278可与燃烧器275成排连接以控制从气体源穿过水电炉100的燃烧器的气体流。预期例如线性或等百分比阀的其它阀与本发明系统一起使用以调节穿过水电炉的气体流。

对气体控制阀278的控制可基于各种所感测参数，例如水流量、进水及/或出水温度及设定点。在一个实施例中，气体控制阀278为线性阀。在实例中，线性阀由CAE(型号为CPV-H2467AY)提供，所述CAE可用于控制穿过水电炉100的气体流。与气体控制阀278成排的额外阀可用于进一步控制气体流，用作紧急关断阀，或任何所要功能。额外阀可为可用作紧急关断阀且可从紧急切断开关(ECO)(其可为双金属开关)接收操作信号的接通/关断螺线管阀。

气体控制阀278可连接到控制器的微处理器，所述微处理器可经编程以基于从传感器(例如恒温器或热敏电阻探测器)接收的数据及信号而控制气体控制阀278。一般来说，气体控制阀278可为具有高/低设定的接通/关断阀。替代地，额外阀可为接通/关断阀且气体控制阀278可经调节以从高设定到低设定而控制气体流，如下文进一步详细地描述。总之，气体控制阀278及额外阀还可在两者均处于关断位置中时用作双重紧急关断阀。在一个实例中，水电炉100可仅接受丙烷气体，例如当与丙烷罐一起行进时或当停在露营地时。在另一实例中，水电炉100可接受可通过进气阀104供应的另一类型的燃料，例如露营地处的气体源。

用于给水电炉100供电的DC连接器端口可位于邻近进气阀104处。在实例中，DC连接器端口为穿过壳体102的具有塑料套管或衬里的通道或膛孔，所述通道或膛孔允许一或多个电缆穿过其以用于水电炉100的电系统(包含在下文详细论述的点火控制箱280内部或邻近于点火控制箱280的控制器或DSI板)与交通工具的电系统之间的连接。

用于将水从水供应器引入到散热器隔间102a中的进水口106(图3)经展示为从与壳体102的左侧101c相对的壳体102的第四侧或右侧101d延伸出。替代地，进水口106可经装设为从相同侧但从鼓风机隔间102b延伸。用于将经加热水从水电炉100递送出的出水口108也经展示为邻近于进水口106从壳体102的第四侧或右侧101d延伸出。进水口106及出水口108可并排地或彼此上下纵向地安装。进水口106及出水口108的位置不受限制，且还可位于壳体102的其它侧上或单独地位于壳体102的不同侧上。

用于给水电炉100供电的电压连接器端口可位于邻近气体控制阀278处或位于壳体102内的某一其它可接达位置处。在实例中，电压连接器端口可为DC连接器端口。所述DC连接器端口可为延伸穿过所述壳体的具有塑料套管或塑料衬里的通道或膛孔，所述通道或膛孔允许一或多个电缆穿过其以用于热水器的电系统(例如控制器)与交通工具的电系统之间的连接。所述电压连接器端口还可经气密密封以阻止燃烧器腔室102c中的气体漏出(除燃烧器出气孔105以外)。

第一或上部回流通气孔107(图1及2)及第二或下部回流通气孔109可延伸穿过壳体102的第二或背侧101b以允许壳体102外部的回流空气通过散热器隔间102a被拉动到水电炉100的鼓风机隔间102b中。提供位于鼓风机隔间102c中在鼓风机325旁边的加热器芯300以用于将回流空气加热。例如HEPA过滤器或其它高效率过滤器的过滤器可设置于上部回流通气孔107、下部回流通气孔109或通气孔107、109两者处，使得可在将回流空气加热且递送回流空气之前对回流空气进行过滤。此还可确保系统中的组件的洁净度。所述过滤器可装设于壳体102内部或外部。如果装设于壳体102外部，那么所述过滤器可例如在附接到壳体的匣隔间中容易地附接且容易地从水电炉100拆卸以进行清洁或替换。

图2展示水电炉100的壳体102的分解视图以更好地图解说明组件可如何组装于由壳体102的面板形成的隔间内部。散热器隔间102a可为矩形形状的且由C形散热器壳体面板110形成，C形散热器壳体面板110具有中央面板及从所述中央面板的相对边缘延伸的两个子面板。左侧散热器壳体面板112及右侧散热器壳体面板114可附接到C形散热器壳体面板110的中央面板及两个子面板的端。散热器壳体门116(其包括通气孔107、109)可附接到C形散热器壳体面板110的两个子面板的剩余自由端以覆盖与C形散热器壳体面板110的中央面板相对的开口。

上部回流通气孔107及下部回流通气孔109位于散热器壳体门116上。因此，散热器壳体门116还可为壳体102的背侧101b。任选散热器壳体分隔器118可定位于散热器隔间102a内部以将散热器隔间102a细分成单独较小隔间。如图1中所展示，散热器壳体分隔器118可在上部回流通气孔107与下部回流通气孔109之间从C形散热器壳体面板110的中央面板延伸到散热器壳体门116以将散热器隔间102a分隔成上部散热器腔室111及下部散热器腔室113。因此，可通过上部回流通气孔107将回流空气汲取到上部散热器腔室111中且可通过下部回流通气孔109将回流空气汲取到下部散热器腔室113中。下部散热器腔室113可装纳散热器水箱200以将回流空气预热，如下文进一步论述。

主要隔间80邻近散热器隔间102a，主要隔间80可为多边形形状(例如矩形形状)，且由具有中央面板及从所述中央面板的相对边缘延伸的两个子面板的C形主要壳体面板120形成。左侧主要壳体面板122及右侧主要壳体面板124覆盖C形主要壳体面板120的端，或更具体来说附接到中央面板的端以形成围封件。散热器壳体门126附接到主要壳体面板120的两个子面板的剩余自由端以覆盖与C形主要壳体面板120的中央面板相对的C形主要壳体面板120的开口。

主要壳体分隔器128可定位于主要隔间内部以将主要隔间细分成鼓风机隔间102b及燃烧器隔间102c。如图1中所展示，主要壳体分隔器128可在子面板、C形主要壳体面板120的中央面板与主要壳体门126之间延伸以将主要隔间分隔成左隔间或燃烧器隔间102c及右隔间或鼓风机隔间102b。

用于仅为燃烧器隔间102c提供通气的燃烧器进气孔103及燃烧器出气孔105可位于主要壳体门126上。因此，主要壳体门126可为壳体102的第一或前侧102a。可提供主要壳体分隔器128以有效地将燃烧器隔间102c与鼓风机隔间102b密封隔开以阻止燃料及燃烧副产物进入到鼓风机隔间102b中。

空气通道及水线路或管件可在散热器隔间102a、邻近鼓风机隔间102b及邻近燃烧器隔间102c之间延伸穿过界定于C形散热器壳体面板110的中央面板、C形主要壳体面板120的中央面板两者及主要壳体分隔器128中的一或多个切口。中央面板与其它内部面板之间的各种切口允许来自每一系统的组件(例如电缆、导线、管件、线路、配件、托架、电子器件、风扇等)连接到另一系统。燃烧器隔间102c与任何其它隔间之间的任何切口(用以允许组件延伸穿过其)可借助延伸穿过其的组件来密封以阻止气体泄漏到鼓风机隔间102b或散热器隔间102a中。任选地，可使用密封剂、阻燃织物或布或者用于隔离不同隔间的其它镶板构件。

邻近隔间之间的切口可为类似形状且彼此对准。在一个实例中，C形散热器壳体面板110的中央面板的上部第一切口111、在上部第一切口111下面的第二切口113及在第二切口113下面的下部第三切口115可与主要壳体面板120上的类似形状的切口对准。在实例中，第一切口可为矩形的，第二切口可为圆形的，且第三切口可为矩形的。主要壳体面板120上的切口因此包含C形主要壳体面板120的中央面板的上部矩形切口或第一切口121、在上部矩形切口121下面的第二切口或圆形切口123及在圆形切口123下面的第三切口或下部矩形切口125。替代地，单个面板可将散热器隔间102a与主要隔间分隔开，使得来自不同面板的切口的对准并非必要的。可参考图3到6与壳体102内部的组件的细节一起进一步阐明壳体102的隔间中的每一者的功能及每一隔间如何与其它隔间相关。

参考图7中所展示的示意性流程图，展示水电炉100的原理及操作的总体概述。当期望热水及/或热空气时，可将水电炉100通电以启动系统的电组件及机电组件。如果水尚未存在于水电炉100中，那么可通过进水口106将水从水供应器(未展示)引导到位于散热器隔间102a中的散热器水箱200中且引导到位于鼓风机隔间102c中的混合阀150。来自泵的水线路压力可使水移动穿过系统。

最初，散热器水箱200中的水的温度可处于或接近流动穿过进水口106的进水的温度。最终，散热器水箱200中的水的温度在水循环穿过水电炉100时将增加，如下文进一步论述。散热器水箱200经配置以存储经加热水且在鼓风机325接通时将热从所存储的经加热水传递到流过散热器水箱200的回流空气以将所述回流空气加热，如下文进一步论述。混合阀150可调节离开加热器芯300的经加热水与来自进水口106的水之间的流体流。也就是说，混合阀150可将来自两个不同源的处于两个不同温度的水混合以实现离开热水出口108的水的所要下游或出水温度。换种说法，混合阀150可将来自进水口106的水与来自加热器芯300的经加热水混合以提供处于所要出水温度的热水。

在一个实例中，通过热水出口108离开水电炉100的热水的所要出水温度可为120华氏度。因此，混合阀150具有两个输入及一个输出。混合阀150可为可手动操作的控制阀或可电子调整的控制阀。可通过控制混合阀150来调整出水温度。在一个实施例中，控制器的微处理器可发送使用来自位于热水出口108处或附近的温度传感器的反馈来调整混合阀150以产生所要出水温度的信号。

在可从热水出口108分配热水之前，可将散热器水箱200内部的水加热到可接受温度。为此，可通过泵170使水从散热器水箱200循环到热交换器250，其中由燃烧器275将水加热。可由位于燃烧器隔间102c中的燃烧器275直接或间接将热交换器250加热。燃烧器275可燃烧从气体入口104馈送的燃料以产生燃烧气体从而将热交换器250中的水加热。在一个实例中，燃料为液化石油(LP)气体或丙烷。热交换器250可将热从燃烧气体传递到水。

将水从热交换器250泵送到加热器芯300。鼓风机325可在通电时汲取或抽取来自加热器芯300中的经加热水的热中的至少一些热以提供经加热空气。鼓风机325可通过拉动回流空气越过散热器水箱200且穿过加热器芯300而将RV中的回流空气加热，然后通过加热管道345将经加热空气递送到空气风室340(图7)且往回递送到RV。通过下部回流通气孔109汲取的在散热器水箱200上方经过的回流空气还可通过对流将热传递到周围回流空气。更具体来说，当由室内恒温器(RTS)360(图8及9)产生热请求以进行空间加热时，鼓风机325可接通以将回流空气从散热器隔间102a的上部及下部散热器腔室拉动穿过加热器芯300以将经加热空气供应到位于散热器隔间102a或鼓风机隔间102b中的空气风室340。

空气风室340连接到在水电炉100外部延伸的加热管道345。空气风室340可在升高压力下积累来自加热器芯300的热空气以将热空气驱迫且引导到加热管道345中，加热管道345引导空气返回到RV内部。在一个实例中，整个鼓风机隔间102b可为空气风室340。可利用散热器水箱200将在下部散热器腔室113中循环的回流空气预热以增加系统的效率。当启动鼓风机325以产生经加热空气时，加热器芯300可提供从流动穿过加热器芯300内部的管件的经加热水到从上部散热器腔室及下部散热器腔室汲入的回流空气的对流热传递直到达到所要室温，此时RTS可发送将鼓风机325关断或撤销启动的信号。

经加热水从加热器芯300流动穿过单向阀190，然后返回到散热器水箱200。因此，加热环路可从散热器水箱200、热交换器250、加热器芯300且回到散热器水箱200而形成。单向阀190可设置于加热器芯300下游以阻止来自进水口106的水进入加热器芯300或流动穿过出水口108(除穿过混合阀150以外)。单向阀190可确保仅离开加热器芯300的经加热水可通过混合阀150。

如所展示，泵170位于散热器水箱200下游在鼓风机隔间102b中，但可位于沿着加热环路的燃烧器隔间102c、散热器隔间102a中或位于壳体内的别处。在一个实例中，泵170为电启动水泵，所述电启动水泵由控制板350的微处理器控制且经操作以在将水电炉100通电且散热器水箱中的水的温度低于最小水箱温度时使水循环穿过加热环路以提供热水及/或经加热空气。

泵170可使水不断地循环穿过热交换器250直到散热器水箱200中的水的平均温度达到阈值温度，例如(举例来说)160华氏度或某一不同设定点温度。一旦散热器水箱200中的水的平均温度达到阈值温度，例如160华氏度，泵170及燃烧器275便可关断。如果散热器水箱200中的水降到最小水箱水温(例如140华氏度)以下，那么泵170及燃烧器275可接通直到散热器水箱200中的水的平均温度返回到阈值温度，例如160华氏度。因此，散热器水箱200中的水可维持在140华氏度与160华氏度之间。

在通过热水出口108分配热水时，来自水供应器的水可进入散热器水箱以替换所分配热水。由于新引入的水的温度通常低于散热器水箱200中的水的温度，因此新组合温度从先前水箱温度下降。当散热器水箱中的水的温度降到最小水箱温度以下时，启动泵170及燃烧器275以产生热且产生额外经加热水直到达到最小水箱温度。水电炉100能够在不断地使用热水时产生热水。因此，水电炉100还可用作即热式热水器。

现在转向图3到6，在不具有壳体面板的情况下展示水电炉100以更清晰地描绘安装于壳体内部的部件或组件。更清晰地展示水供应入口106及出水口108，其彼此成排且与管件134连接。如所展示且下文进一步论述，水供应入口106及热水出口108可位于壳体102外部，例如在壳体102外部位于水电炉100的左侧以由用户迅速接达。气体入口104可位于水电炉100的右侧上。

任选地，管件及机械与电组件可至少部分地位于壳体102的面板外部以促进组装与维修等等。来自水供应器或源的进水或待加热的水可通过延伸出壳体102的进水口106进入水电炉100。在一个实例中，进水口106可为螺纹凸连接器以用于啮合来自水供应器的螺纹凹连接器。在另一实例中，进水口106可为具有或不具有软管钩端的平滑管以接纳连接到水供应器的软管或管件。夹具可进一步将软管或管件紧固到进水口106。

如所展示，进水口106可具有标准配件以容易地接受水馈送线路或进水源。举例来说，水供应入口106可包括工业标准连接配件以用于附接到水供应或冷水供应线路。热水出口108类似地可包括工业标准连接配件以用于附接到水管线路，所述水管线路接着将经加热水携载到用户站，例如携载到位于RV中别处的水槽及浴盆/淋浴器(RV的水电炉100安装于其上)。在一个实例中，水供应入口106及热水出口108可包含迅速连接联接件或螺纹轴环。

与装设于永久性结构中(例如装设于具有大体稳定水供应温度及压力的住宅中)的热水器或炉不同，具有水电炉100的RV在于道路上从点A行进到点B等时在水供应源与水供应源之间移动。用于RV的水电炉100应能够产生处于来自广泛变化的水供应温度的所要温度的水同时仍维持相对小的大小或轮廓以装配于RV的便携式环境内。

壳体102内部的进水口106可转变成用于组合及/或分隔流体流的多流式配件130，例如四通管配件或四通T形件。在实例中，多流式配件130可为定向为分开90度的四个个别配件以达成四通T形件。然而，多个背对背T形件可用于将流分裂成多个小流。在一个实例中，进水口106联接到四通T形件130的第一配件，来自加热器芯300的热水回流线路132联接到四通T形件130的第二配件，散热器水箱200联接到四通T形件130的第三配件，且混合阀150经由冷水输出线路134联接到四通T形件130的第四配件。因此，四通T形件130允许来自进水口106的水流动到散热器水箱200中且流动到混合阀150，此在下文进一步论述。

散热器水箱200位于散热器隔间102a中且可存储从进水口106及热水回流线路132接收的水。散热器水箱200内部的水的温度可由一或多个温度传感器监测而且使用控制电路、控制器或控制板被维持且控制在例如介于140华氏度到160华氏度之间的最优水箱温度处，如下文参考图8及9进一步论述。

随着散热器水箱200内部的水的温度增加，散热水箱200的温度也增加。用于阻止散热器水箱200内部的水的温度增加超过最大水箱水温的水箱紧急切断恒温器(TECO)351可定位于散热器水箱250的表面上。在一个实例中，最大水箱水温为170华氏度。在另一实例中，最大水箱水温可并非170华氏度。在一个实施例中，TECO 351可为在散热器水箱200中的水的温度超过最大水箱水温时阻止燃烧器275点火的盘形恒温器。

如先前所提及，位于邻近鼓风机隔间102b中的鼓风机325可从上部散热器腔室(其通过上部回流通气孔107从水电炉100外部汲取回流空气)及下部散热器腔室(其通过下部回流通气孔109从水电炉100外部汲取回流空气)两者拉动回流空气。在一个实例中，散热器水箱200可位于散热隔间102a的下部散热器腔室中。因此，当下部散热器腔室中的回流空气从散热器隔间102a行进到鼓风机隔间102b时，可利用散热器水箱200通过对流热传递将所述回流空气预热。

散热器水箱200可包括具有经配置以存储经加热水的存储空间的散热器水箱主体205、在散热器水箱主体205的入口端处的入口散热器封盖215及在散热器水箱主体205的出口端处的出口散热器封盖220。还可提供从散热器水箱主体205的外部延伸的多个鳍片210以增加散热器水箱200与散热器隔间102a中的回流空气之间的对流。

入口散热器封盖215可类似或完全相同于出口散热器封盖220。入口散热器封盖215及出口散热器封盖220可为圆形的且经定大小以装配在散热器水箱主体205的相对端处以覆盖散热器水箱主体205的内部空间。例如O形环或垫圈的不透水密封可设置于散热器封盖215、220与散热器水箱主体205之间。穿过入口散热器封盖215的入口开口217可允许来自入口的水及/或来自加热器芯300的热水回流线路32流动到散热器水箱主体205内部。穿过出口散热器封盖220的出口开口222可允许来自散热器水箱主体205内部的水流动到热交换器250。

入口开口217及出口开口222的大小或直径可小于散热器水箱主体205的内部腔室或膛孔的大小或直径，使得一定体积的水可维持在散热器水箱主体205内部。在一个实例中，散热器水箱主体205可存储2到4加仑的水。在其它实例中，水箱主体可存储不同体积的水。入口开口217及出口开口222的位置可影响在散热器水箱主体205内部混合的水流及温度。在一个实例中，入口开口217可邻近入口散热器封盖215的外周界，且出口开口222可邻近出口散热器封盖220的外周界，其中入口开口217及出口开口222在热交换器250的相对端处直径上对置以提供穿过散热器水箱主体205的较长路径。此可确保比入口开口217与出口开口222之间的较短直接路径好的混合。

参考图4，来自散热器水箱200的水可退出离开出口222且经由散热器水箱输出线路136流动到热交换器。泵170可沿着散热器水箱输出线路136与散热器水箱200成排定位且定位于散热器水箱200下游。在一个实例中，泵170可在鼓风机隔间102b内部沿着散热器水箱输出线路136位于热交换器250与散热器水箱200之间。泵170可为标准电驱动水泵。泵170可由控制电路直接或间接控制，如先前所论述且在下文参考图8及9进一步论述。如上文所描述，水从散热器水箱200泵出到热交换器250(所述水在其中经加热)且在通过混合阀150分配到出水口108且分配到水龙头或淋浴器之前穿过加热器芯300及/或返回到散热器水箱200中，因此形成加热环路。泵170可主动地使水循环直到散热器水箱200达到某一设定点，例如160华氏度，此时燃烧器275可关断。泵170可与燃烧器275同时关断或在关断燃烧器275后很快关断。在其它实例中，泵170可定位于沿着如上文所描述的加热环路的任何地方处。

用于测量水的温度的低温传感器(LTS)354(图8)或替代地输入温度探测器(Tin)355(图9)可与散热器水箱200成排连接且连接在散热器水箱200下游。LTS 354可为在散热器水箱200中的水温降到最小水箱水温以下时将热请求信号提供到燃烧器275的盘形恒温器。Tin 355可为监测水温的热敏电阻探测器。在一个实例中，最小水箱水温为140华氏度。在所图解说明的实施例中，LTS 354或Tin 355可在到达泵170之前位于散热器水箱200下游或在热交换器250处或之前位于泵170下游。可使用其它传感器或可使用传感器组合来读取输入且将输入提供到控制器以控制燃烧器275。

散热器水箱输出线路136可联接到热交换器管件252，如图6A及6B中所图解说明。热交换器管件252可缠绕在热交换器250的外部上，热交换器250可为具有裙部或风室251的传热主体。风室251及热交换器管件252可由例如铝、铜、铜合金、黄铜、黄铜合金或其它传热金属的传热材料制成。在其它实施例中，风室251及热交换器管件252可由其它耐腐蚀材料制成，或者镀覆或涂覆有耐腐蚀材料，所述耐腐蚀材料能够耐受燃烧器275的间接或直接热。

热交换器管件252可缠绕在风室251上，使得水在管件内部从风室251的底部端253纵向流动朝向风室251的顶部端255，且通过传热由风室251加热，风室251接着将流动穿过热交换器管件252的水加热，类似于预热。由于风室251及热交换器管件252两者均可由传热材料制成，因此通过传热将热能从风室251传递到热交换器管件252且从热交换器管件252传递到在其中流动的水。因此，在管件内部在风室251周围流动的水在进入热交换器250之前经预热。热交换器管件252中的水接着进入热交换器250以便由来自燃烧器275的经加热气体加热，如下文进一步论述。

风室251可包含具有从底部端253延伸到顶部端255的通道的开口。在风室251内，多个间隔开的内部鳍片(未展示)可位于底部端253与顶部端255之间的开口中以提供去往热交换器250的额外热传递路径。在一个实例中，所述内部鳍片位于顶部端255附近以为燃烧器275提供空间。所述内部鳍片可在风室251内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使经加热空气纵向地从热交换器250的底部端253流动且接着通过内部鳍片上升且离开热交换器250的顶部。内部鳍片数目及内部鳍片中的每一者的表面积可取决于通过对流、传热及散热与热交换器管件252的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。

热交换器管件252穿过内部鳍片且其中U形回路设置于风室251的相对侧上的外表面上以在风室251的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。因此，加热管252可形成为连续的、穿过风室251的相对侧及内部鳍片以最大化从内部鳍片到热交换器管件252的热传递从而将在其中流动的水加热。鳍片数目及在风室251内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过风室251的剩余时间及直接从燃烧器275传递到风室251且从燃烧器275传递到鳍片且接着传递到热交换器管件275的热量。

可提供包括排放导管的排放系统257以收集从燃烧器275升起的排烟且通过燃烧器出气孔105将排烟引导远离燃烧器隔间102c且引导到燃烧器隔间102c外部。如所展示，排放系统257定位于风室251的顶部处且直接联接到风室251的顶部端255。排放系统可水平地延伸朝向燃烧器出气孔105。排放系统257可具有在输出端处的较大开口以为燃烧副产物提供去往燃烧器出气孔105的敞开流动路径。

排放系统257可经密封以确保燃烧副产物直接从燃烧器出气孔105流出。还可提供由排风扇电动机供应动力的排风扇以辅助通过燃烧器出气孔105引导排烟。所述排风扇可连接到控制器的微处理器，例如下文进一步阐释的DSI板。所述DSI板可操作排风扇电动机以基于从一或多个传感器发送到微处理器的信号而接通及关断排风扇。举例来说，无论何时启动燃烧器以燃烧燃料，也启动排风扇以排放气体。还可在燃烧器不在服务中时启动排风扇以出于冷却或通气目的而使空气移动穿过系统。通气孔管道还可延伸远离环绕燃烧器出气孔105的壳体102以将排烟引导远离水电炉100及RV。排风扇可位于通气孔管道内部而非壳体102内部。

可提供额外管路以引导废气穿过燃烧器出气孔105且离开，例如离开开口到达移动或休闲车的外部。在一些实例中，可并入抽风式风扇、送风式风扇或两者以使气体移动穿过水电炉100。

在一些实例中，入口及出口集流管设置于热交换器250内。举例来说，热交换器管件252可将进水引导到入口集流管，所述入口集流管接着将单个入口馈送线路分离成在热交换器250内部的多个平行流动线路。接着使所述多个流动线路绕线到出口集流管，所述出口集流管接着将各种流动线路联合成单个出口线路，其接着离开热交换器250且流动到排放或出口线路124中。

在所展示的实施例中，热交换器管件252以环路(例如连续环路)形式或以结合的区段缠绕在热交换器250的风室251上三次。在其它实施例中，热交换器管件252可具有缠绕在风室251上的少于三个环路或缠绕在风室251上的多于三个环路。热交换器管件252的长度及在热交换器250周围形成或缠绕在热交换器250上的环路数目可取决于将水投送穿过加热器所期望的剩余时间、连接各种组件所需的接头数目、所要预热等等。

燃烧器275可紧邻近热交换器250而定位且提供加热源以将交换器250加热。在实例中，燃烧器275纵向地定位于热交换器250下面，使得从燃烧器产生的热空气及燃烧气体通过热交换器250上升。在实例中，燃烧器250可包含具有多个气体排放孔的宽尖端以提供大分布式火焰轮廓。所述尖端可包括并排定位的多个板状结构，其中每一板具有形成于其边缘上的用于气体流的多个排放孔。所述尖端可替代地具有圆环形状、矩形形状、椭圆形形状、正方形形状或其它形状的尖端，但是排放孔数目经选择以针对给定气体类型及气体压力产生充足BTU。

燃烧器275可包括通过在底部端253处的开口至少部分地延伸到风室251中的燃烧器垫276以将热提供到风室251内部。提供到风室251以将在热交换器管件252中循环的水加热的热量取决于燃烧器275的功率输出。燃烧器275通过气体的燃烧产生热。通过延伸到壳体102外部的气体入口104将燃料或气体供应到燃烧器275。将气体从气体入口104引导到燃料或气体控制阀278，燃料或气体控制阀278经配置以控制进入燃烧器垫276的气体流，燃烧器垫276位于锅炉热交换器250下方或穿过锅炉热交换器250的底部端253至少部分地延伸到锅炉热交换器250内部。在一个实施例中，气体控制阀278可在两个阶段中的一者中打开且操作：高阶段(HI)及低阶段(LO)，如下文进一步论述。当未在使用中时，气体控制阀278可切断气体供应或关断。当气体控制阀278在HI上时，气体输出处于高BTU额定值，且当气体控制阀278在LO上时，气体输出处于较低BTU额定值。替代地，气体控制阀278可为可变气体控制阀。

燃烧器垫276的多个气体排放孔可为一系列喷嘴(未展示)以供气体穿过其。点火控制箱280可包括具有微处理器及点火控制电子器件(包含火花点火器)的直接火花点火(DSI)板285，可控制所述点火控制电子器件以将离开喷嘴的气体点火以燃烧气体且产生热。点火控制箱280及气体控制阀278可由如下文参考图8及9所论述的控制电路直接或间接控制。

现在参考图6A，热交换器管件252可离开热交换器250且经由连接器管件138连接到加热器芯300的输入端口302。在所图解说明的实施例中，热交换器管件252在热交换器250的顶部端255附近离开热交换器250。可提供锅炉热交换器紧急切断恒温器(BECO)356(图8及9)以检测离开热交换器250的水的温度是否超过绝对最大经加热温度以切断去往燃烧器275的电力。在一个实例中，绝对最大经加热温度为185华氏度，其中预期其它最大值，例如低于或高于185华氏度。BECO 356可与热交换器250成排连接且连接在热交换器250下游。在一个实例中，BECO 356为盘形恒温器，当热交换器250的输出处的水温超过185华氏度时所述盘形恒温器关断燃烧器275或将接着关断去往燃烧器的燃料的信号发送到控制器。在实例中，当感测到最大温度时，启动紧急关断阀以阻止所有燃料到达燃烧器。当燃烧器275未接通时，泵170也可关断。相反地，当燃烧器275接通时泵170可为操作性的。

用于监测热交换器250下游的水的温度的高温传感器(HTS)357(图8)或输出温度探测器(Tout)358(图9)可放置为邻近于BECO 356、在BECO 356下游或上游以在热交换器250的输出处的水温超过最大经加热水温时停止燃烧器275。在一个实例中，最大经加热水温可为175华氏度。

现在参考图5，加热器芯300将热从水传递到由鼓风机325供应的回流空气。加热器芯300包括在将散热隔间102a与鼓风机隔间102b分开的面板上安装于鼓风机隔间102b中的具有盒样形状的芯主体301。芯主体301经展示为具有空心矩形形状，其中后开口302面对散热器隔间102a且前开口303面朝鼓风机325。凸缘304可从后开口302的每一侧延伸(图5)以附接到散热器壳体110及/或主要壳体120的中央面板。后开口302可通过上部矩形切口111、121与散热器隔间102a且更具体来说上部及下部散热器腔室连通。前开口可直接联接到鼓风机325的抽吸端口326。

鼓风机325使来自移动交通工具或RV的内部空间的空气循环穿过散热器水箱200及加热器芯300到达空气风室340且通过空气管道345返回到室内。鼓风机325具有抽吸端口326以汲入空气且具有鼓风机端口327以吹出空气。因此，鼓风机325可用作真空。替代地，可颠倒端口，或可视需要使用不同类型的鼓风机325。

在水电炉100外部的室内恒温器(RTS)360可由用户预编程或操作以产生且发射对空气加热或空间加热的热请求。RTS可连接到水电炉100的控制电路以在“通电”时启动泵170、燃烧器275及鼓风机325。RTS还可在达到内部设定点时将停止鼓风机、泵及/或燃烧器的信号发送到水电炉100的控制电路。

在一个实施例中，气体控制阀278可设定于高设定(HI)与低设定(HI)之间。替代地，气体控制阀278可为可变的。气体控制阀278可通常设定在HI上直到散热器水箱200中的水在最小水箱水温及阈值温度内(例如介于140华氏度到160华氏度之间)，或高于阈值温度，此时气体控制阀278可切换到LO。

在一个实例中，当由RTS 360启动鼓风机275时，将去往鼓风机325的电力施加到此连接且将气体输出减少到较低BTU额定值。也就是说，气体控制阀278在LO上。当未使RTS“通电”且散热器水箱200中的水温降到最小水箱水温(例如，在一个实例中，140华氏度)以下时也可由RTS启动燃烧器275。因此，当水将被加热或空气将被加热而非两者时，气体控制阀278可在LO上操作。当水及空间两者将被同时加热时，气体控制阀278可在HI上。在实例中，LO设定可为大约12K到大约18K BTU，且HI设定可为大约35K到大约37K BTU。如果同时使用水加热及空间加热两者，那么继电器(R)359可阻止气体控制阀278切换到LO。泵170可在燃烧器275接通时连续地操作。

多个间隔开的鳍片305设置于加热器芯300的芯主体301内。鳍片305可在芯主体301内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使通过鼓风机325的抽吸产生的回流空气从散热器隔间102a流动穿过加热器芯300。鳍片数目可取决于通过对流、传热及散热与加热器芯管件310的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。加热器芯管件310穿过鳍片且其中U形回路设置于加热器芯主体301的相对外部表面上以在加热器芯300的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。鳍片数目及在加热器芯300内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过加热器芯300的剩余时间及直接从加热器芯管件310传递到鳍片且接着传递到回流空气的热量。在一个实施例中，加热器芯管件310及鳍片由高度传热材料(例如铜、黄铜或其合金)制成。

气动阻力筛网315可设置于加热器芯300内部在鳍片305与前开口303之间以增加加热器芯300的效率。气动阻力筛网315可在拉动到鼓风机325的抽吸端口326中的回流空气穿过鳍片305进入鼓风机325时降低所述回流空气的速度以增加阻力及因此从加热器芯管件310及鳍片305到回流空气的热传递。

三通T形件131可使线路从加热器芯300分叉以将经加热水引导到混合阀150且通过单向阀190及热水回流线路132回到散热器水箱200。在一个实例中，如果热水未使用，例如未离开出水口108，那么水将往回循环到散热器水箱中。如果使用了一些热水，那么仅未离开水电炉100的热水的剩余部分将返回到水箱。当热水离开水电炉100时，来自水供应器的水可流动到进水口106中以替换离开水电炉100的经加热水。因此，保持于水电炉100中的水量可保持相对恒定。

图8及9图解说明用于控制水电炉100的操作的控制系统的两个不同实施例。图8图解说明基于直接火花点火(DSI)板285的用以提供所需要安全特征的机电控制系统。图9图解说明使用DSI板285及单独电子控制板的电子控制系统，所述单独电子控制板在各种位置处使用热敏电阻探测器而非恒温器来监测水温。

参考图8，可装纳DSI板285的点火控制箱280可包括控制箱底座281及封盖282。封盖282可与壳体102的表面齐平或部分地从壳体表面延伸出。替代地，封盖282可保持在壳体102内部。在一个实施例中，机电控制系统类似于存在于标准炉与热水器中的那些机电控制系统。DSI板285为基于微处理器的控制板，其操作水电炉100的所有功能且提供以下各项：端子连接，其用于电力(例如+12V)；接地；气体控制阀278，其用以打开及关断去往燃烧器275的气体；点火端子，其用以使火花点火器将燃烧器点着；远程指示器(LGT)，其用以提供关于水电炉100操作及可能故障的反馈；及安全环路，其用以验证TECO 351及BECO 356未断开。LGT可以位于点火控制箱280的封盖282、壳体的表面或远离壳体102而定位的控制面板上的LED的形式提供反馈及警报。任选地，可并入音响报警以提供警报。

本文中所提供的DSI板285可为基于微处理器的控制板，所述基于微处理器的控制板可根据安全与规章标准操作水电炉100的所有功能且提供以下各项：连接及控制件，其用于使充足电压启动对燃烧器的点火；接地连接；对气体阀278的控制，其用以打开、关断且控制流动到燃烧器275的气体；远程指示(LED)功率，其用以提供关于水电炉100的操作及可能错误的反馈；及安全环路，其用以验证TECO及BECO恒温器未断开等等。

DSI板的电源端子可经由电缆连接到DC电力供应源，例如RV的电池电力供应源。接地端子可连接到RV的接地电缆以将电路接地。水电炉100的DSI板285及DSI板285中的微处理器可接受不同电压，例如12伏特DC到24伏特DC。一般来说，12伏特DC可由RV的板上电力系统产生以给各种辅助装置供电。电力可系结或链接到点火系统或从具有全时功率的电池组供应，如RV行业中众所周知。供应全时电力的电池组可由交通工具的发电机或在RV插到AC源中时由插入AC电力来充电。

除上文所论述的DC连接器端口之外，I/O连接器端口还可用于设定控制器的控制参数。与DC连接器端口一样，I/O连接器端口可为穿过壳体102的具有塑料套管或衬里的通道或膛孔，所述通道或膛孔允许一或多个电缆穿过其以用于热水器的电系统(例如微处理器)与控制面板(其可安装在远离水电炉100处，例如在厨房、浴室或交通工具仪表板附近)之间的连接。电力可通过DSI板285或与RV的DC电源分开地供应到恒温器及传感器，例如TECO、BECO、LTS及HTS。

可针对点火器高电压导线提供点火端子，所述点火器高电压导线将必要电力供应到点火控制电子器件，所述点火控制电子器件包含点火控制火花以为燃烧器275供应点火源。

RTS 360可连接到DC电力供应源、继电器(R)359、鼓风机325、恒温器与温度传感器及泵170。

水电炉100的各种功能(例如设定温度、水流率及空气流率)可由DSI板285控制。DSI板285中的微处理器可充当用于从各种传感器接收信号及数据的网关且经编程以基于所接收信号及数据而控制水电炉100的各种组件的操作，如下文进一步论述。举例来说，基于从恒温器或探测器中的一者接收的温度数据，微处理器可将控制信号发送到气体控制阀278以调制对燃烧器250进行馈送的气体流。

水电炉100的控制器或DSI板285可连接到RV的板上全时DC电力供应器且不取决于汽车点火系统。通过连接到交通工具的全时电力，始终给DSI板285供电且可维持或保存使用控制面板的各种设定点以及由微处理器使用的各种参数及数据。在其它实例中，DSI板285配备有存储设定点及参数的辅助存储器且可甚至在将电力与DSI板285切断连接时保持信息。当并入辅助存储器时，可给DSI板285供应交通工具的发电机功率。

现在参考图9，电子控制系统类似于图8的机电控制系统，惟电子控制板350用于使用热敏电阻器而非恒温器来监测水温除外。在实例中，图8的机电控制系统的LTS 354及HTS357分别由电子控制系统的热敏电阻探测器Tin 355及Tout 358替换。Tin探测器355可放置于热交换器250的输入处且热敏电阻探测器Tout 358可放置于BECO下游的热交换器250的输出处。电子控制系统可进一步包含位于散热器水箱200的顶部处的热敏电阻探测器T1361及位于散热器水箱200的底部处的热敏电阻探测器T2 362以确定水的混合状态且间接确定水加热功能。在另一实例中，T1探测器361可位于散热器水箱200的上游端处且T2探测器362可位于散热器水箱200的下游端处。电子控制板350可基于由热敏电阻探测器T1 361、T2 362、Tin 355、Tout356(其可直接连接到电子控制板350)测量的精确值而直接启动泵170及鼓风机275。

电子控制系统中的DSI板285也类似于图8的机电控制系统，惟电源端子现在连接到电子控制板350而非恒温器及温度传感器除外。RTS 360也可直接连接到电子控制板350。因此，图9的电子控制系统中的操作可由电子控制板350处置。更精确地，电子控制板350中的微处理器可接收且发送给水电炉中的组件供电且控制所述组件的信号。

参考图10，展示水电炉100的另一实施例。水电炉100可类似于图1的水电炉100，其中有几个例外。在本发明实施例中，经加热水可存储于线圈贮器240而非散热器水箱200中。线圈贮器240可为可在散热器隔间200a的相对侧之间以蛇形方式延伸的管状结构，其中U形端在风室251的内部空间内连接在相反方向上延伸的平行管件区段。如所展示，线圈贮器240形成局限在散热器隔间200a的下部散热器腔室内的多个环路。多个环路中的每一者可彼此间隔开以允许通过环路或管件区段中的每一者将回流空气从下部回流通气孔109汲取到水电炉100外部。回流空气的热在通过加热器芯200被汲取到鼓风机325中之前可从线圈贮器240传递到散热器隔间102a或下部散热器腔室内部的回流空气。因此，与散热器水箱200一样，线圈贮器200可将回流空气预热以改进水电炉100的加热效率。

在又其它实例中，额外探测器及/或传感器可在用于感测及控制或调节机电系统或电子控制系统中的其它流功能的任一系统中与水电炉100的各种管件及线路成排连接。可添加例如压力及流量传感器的其它传感器以达成更先进功能从而改进性能，例如性能参数的用户选择、识别各种系统故障的故障排除能力、给用户的可能故障的警告及从面板或手持式单元或经由因特网访问对所有特征的远程控制。各种连接可为螺纹的、焊接的、通过配接凸缘或其组合。在一些实例中，螺纹膛孔设置于配件(例如螺纹插座或螺纹热电偶套管)的一侧上以用于接纳可包含恒温器、流量传感器或其它感测装置的探测器。任选地，焊接可用于连接各种组件及管件区段。

由于可用空间在RV中可为有限的，因此本发明提供水电炉系统100的组件的模块化。举例来说，系统100一般可分成可存储或安装于间隔开的配置中的分段式子系统。在实例中，水电炉系统100可分成热水器模块1110、水箱模块1120及水电炉模块1130。所述模块可彼此分开地定位，例如遍及RV在不同分段式结构中彼此间隔开，其中必要连接位于其之间。以此方式，水电炉100系统的组件可装设于RV中的已经存在且相对较容易接达的小空间中而不需要为单个单元系统设计充分大的空间。另外，模块化可允许组件的模块化定大小以符合特定RV的需求。举例来说，较大RV可需要大存储水箱200或鼓风机325。在一些实例中，水电炉系统100可分成可安装于间隔开的配置中的两个或多于两个子系统。

组件的分开可为热水器单元与排放系统的更好隔离提供益处，所述排放系统可产生在引入到RV的内部中的情况下可为有害的来自燃烧器275的排放副产物。如先前所描述的其它益处为将子组件或子系统存储于遍及RV的多个较小空间而非单个大空间中的灵活性。

图11到15展示如可装设于RV或其它移动交通工具(例如轮船)上的模块化水电炉系统的示意性流程图及组件。

图11图解说明使用电子控制系统的模块化水电炉系统100的示意性布局。图12及13图解说明不同子系统的示范性实施方案。水电炉系统100可具有含有热水器或水锅炉275的热水器模块1110。热水器可由响应于恒温器360而起作用的电子控制板350来控制，恒温器360使用热敏电阻探测器1152监测水温。电子控制系统可使用如图8及9中所描述的DSI板来控制热水器。

室内恒温器360可产生对如用户所要的空间加热的热请求。电子控制板350可接收来自室内恒温器360的热请求且在必要时控制水电炉系统100的组件以提供所请求热。

电子控制板350可通过DSI板来控制热水器模块1110中的燃烧器275，如至少从图4、8、9、12及13所理解。热水器模块1110可从冷水源106或从存储水箱200接收水。在初始状态中，系统用来自冷水源106的水进行灌注。

输入到热水器模块1110中的水可被加热且接着作为温水通过温水线路108供应到用户或作为经加热水被供应穿过水电炉水回路136以将热提供到RV。

经加热水可从热水器模块1110流动穿过水电炉水回路136到达水电炉模块1130。因而，经加热水可流动穿过热交换器300。鼓风机325可使空气跨越热交换器移动以利用从经加热水传递的热将空气加热。参考图15进一步描述鼓风机325及热交换器300。鼓风机325可由电子控制板350控制。接着可通过水电炉模块1130的通气孔107将经加热空气分配到RV的内部。为改进水电炉模块1130的效率，可在热交换器300前面提供气动阻力筛网315。此可通过增加与热交换器的剩余接触时间(例如通过降低空气由鼓风机325移动的速度)来增加热交换器300的效率。

在循环穿过水电炉模块1130的热交换器300之后，经加热水流动到水箱模块1120。因而，经加热水在通过歧管1128流动到水箱200中之前流动穿过单向阀190。接着可借助于泵170及螺线管阀1126使来自水箱200的水通过下游单向阀1124再循环到热水器模块1110。泵170可主动地使水循环穿过热水器模块1110直到存储水箱200的温度达到所要温度。可借助于存储水箱200下游的温度探测器1152检查温度。电子控制板350可基于来自恒温器360及温度探测器1152的读数而控制泵170、螺线管阀1126及鼓风机325。

单向阀190、1124的使用在加热环路的不同阶段中阻止水的混合。在存储水箱200的水达到所要温度之后，电子控制板350即刻可关断热水器模块1110的燃烧器275。

由于烫伤基于接触温度及持续时间两者，因此本发明提供阻止对用户的烫伤风险的机制。热水器模块1110可经设计以将预定量的最大加热提供给水。以此方式，可限制从冷水源106加热的水的最大温度以在通过出水口108递送以供使用时阻止对用户的烫伤。

为增加水电炉系统100的加热环路的水的热，可使来自加热环路的水连续地循环到热水器模块1110且将所述水加热。以此方式，可将水加热到比递送到用户的水的温度高的温度。

另外，可借助于泵170及螺线管阀1126两者切断去往用户的水电炉系统的经加热水。使用螺线管阀允许迅速关断来自所存储水的水流以免流动到热水器。以此方式，阻止所存储的热水流动到热水器中及输出到客户。作为关断来自所存储水的流的结果，输入到热水器中的水的温度受冷水流入限制。就可通过出水口108输出到用户的水的温度来说，由热水器对水的所得加热因此受限制。

此外，紧急切断(ECO)可施加到出水口108以用于甚至在出故障的情形中阻止用于用户的水的温度不恰当地高。

除单个水电炉模块1130之外，还可存在装设于RV中的额外水电炉模块1130以视需要提供区带特定加热。

热水器的实施例利用气体燃烧器。然而，还可设想，还可使用电热水器，所述电热水器使用电阻加热线圈或陶瓷加热线圈。

另外，如图8及9中所展示，水电炉系统100可使用替代控制系统，例如机电的。

图12及13展示热水器模块1110、水箱模块1120及水电炉模块1130的侧视图及透视图。

热水器模块1110并入有经配置以将水加热的燃烧器275。热水器模块1110具有用于接收冷水106或使水从水电炉加热环路循环的水输入1202。水输入1202可包含手动水关断阀。水输入1202可位于壳体1112的第一侧上。

用于将燃料引入到热水器模块1110中的燃烧器275的燃料或气体入口104经展示为从壳体1112的第一侧延伸出。燃料或气体线路可连接到气体入口104以将燃料(例如丙烷)供应到燃烧器275。如所展示，气体入口104为凸连接器，然而，气体入口104可为延伸到壳体1112中的凹连接器，在所述情形中，具有凸连接器尖端的气体线路可啮合所述凹连接器以将燃料供应到燃烧器275。压力配件还可用于连接水电炉系统的各种线路及组件。

水输入可联接到热交换器管件252，如进一步图解说明。热交换器管件252可缠绕在热交换器250的外部上，热交换器250可为具有裙部或风室251的传热主体。风室251及热交换器管件252可由例如铝、铜、铜合金、黄铜、合金或其它金属的传热材料制成。

风室251及热交换器管件252可由能够耐受燃烧器275的直接或间接热的其它耐腐蚀材料制成，或者镀覆或涂覆有耐腐蚀材料。热交换器管件252可从风室251的底部端253朝向风室251的顶部端255纵向地缠绕在风室251上，且通过传热由风室251加热，风室251接着将流动穿过热交换器管件252的水加热。此可被理解为类似于预热。由于风室251及热交换器管件252两者均可由传热材料制成，因此通过传热将热能从风室251传递到热交换器管件252且从热交换器管件252传递到在其中流动的水。因此，在热交换器250周围流动的水在进入热交换器250之前经预热。热交换器管件252接着进入热交换器250以便由来自燃烧器275的经加热气体加热，如下文进一步论述。

风室251可具有从底部端253延伸到顶部端255的开口。在热交换器250的风室251内，多个间隔开的内部鳍片可位于底部端253与顶部端255之间的开口中以提供额外热传递路径。在一个实例中，所述内部鳍片位于顶部端255附近以为燃烧器275提供空间。所述内部鳍片可在风室251内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使经加热空气纵向地从热交换器250的底部端253流动且接着通过内部鳍片上升且离开热交换器250的顶部。

内部鳍片数目及内部鳍片中的每一者的表面积可取决于通过对流、传热及散热与热交换器管件252的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。热交换器管件252穿过内部鳍片且其中U形回路设置于风室251的相对侧上的外表面上以在风室251的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。因此，加热管252可形成为连续的、穿过风室251的相对侧及内部鳍片以最大化从内部鳍片到热交换器管件252的热传递从而将在其中流动的水加热。鳍片数目及在风室251内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过风室251的剩余时间及直接从燃烧器275传递到风室251且从燃烧器275传递到鳍片且接着传递到热交换器管件275的热量。

通过热交换器管件252加热的水接着可通过水输出1204来输出以用于递送到用户或水电炉加热环路。

电连接器1206可设置于壳体1112的第一侧上，也用于装纳于热水器模块中的电子器件的连接。电连接器1206可为迅速断开连接类型。所述电连接器可为用于不同电力及信号连接的多个连接器。

包括排放导管或管道的排放系统257可经提供以收集从燃烧器275升起的排烟且通过燃烧器出气孔105引导排烟且使其远离热水器模块1110且到达热水器模块1110外部。如所展示，排放系统257定位于风室251的顶部处且直接联接到风室251的顶部端255。排放系统可朝向燃烧器出气孔105水平地延伸。排放系统257可具有在输出端处的较大开口以为燃烧副产物提供到燃烧器出气孔105的敞开流动路径。

排放系统257可经密封以确保燃烧副产物从燃烧器出气孔105直接流出。还可提供由排风扇电动机1209供应动力的排风扇1208以辅助通过燃烧器出气孔105引导排烟。排风扇1208可连接到控制器的微处理器，例如所阐释的DSI板。DSI板可操作排风扇电动机以基于从一或多个传感器发送到微处理器的信号而接通及关断排风扇。

可提供额外管路以引导废气穿过燃烧器出气孔105且离开，例如离开开口到达移动或休闲车的外部。在一些实例中，可并入抽风式风扇、送风式风扇或两者以使气体移动穿过水电炉100。

如图14中进一步展示，图12及13的水箱模块1120的实施例可具有水存储水箱200、上游单向阀190、下游单向阀1124、泵170及螺线管阀1126。水箱模块1120可仅含纳存储水箱200、上游单向阀190、下游单向阀1124、泵170及螺线管阀1126的组件中的一些组件。可能将上游单向阀190、下游单向阀1124、泵170及螺线管阀1126放置于沿着系统的介于热水器模块1110、水箱模块1120及水电炉模块1130之间的位置中。

存储水箱200可存储用于水电炉水回路的热水。存储水箱200可为膨胀水箱且含纳针对操作温度及压力而经过认证的弹性囊袋。膨胀水箱可保护RV水系统免受过多压力。水箱可部分地填充有空气，所述空气的可压缩性吸收过多水压力及/或水体积。

存储水箱200可为圆柱形形状。存储水箱200可定向于直立位置中，其中开口1422在圆柱形形状的端表面1420a中的一者处，端表面在装设于RV中时被视为向下定向面。

存储水箱200可具有替代形状，例如矩形、梯形或球形。而且，存储水箱200可定向于不同方向上，例如使圆柱形形状定向于其侧面1420b上。

存储水箱200的开口联接到歧管1128。歧管1128可包含连接到管子1129的输入侧1128a。管子1129可将水从输入侧1128a运送到存储水箱200的上部部分。歧管1128可允许水在存储水箱的底部处在开口1422处离开存储水箱。以此方式，水箱可将经加热水运送到顶部部分同时可汲取在存储水箱200的底部处的相对较冷较密集水。

歧管1128可包含用于输出侧1128b的腔室区1128c。腔室区1128c可连接到系统的管线的下游区段。

歧管1128可借助于对应螺纹连接而联接到存储水箱200。还可借助于组件上的对应凸耳及凹槽实现联接。联接还可借助于滑动配合来实现，且还可经由滑动配合利用夹紧环。

而且，图14的所图解说明歧管展示在存储水箱200的底部表面上的歧管1128。然而，歧管1128可附接到存储水箱200的侧表面而非底部表面。歧管1128可在存储水箱200的底部部分附近附接到侧表面1420b的下部部分。

如图14中所展示，歧管1128可为用于输入侧1128a及外部侧1128b两者的单个连接点。另外，歧管1128还可用两个连接点来实现。输入侧1128a可与输出侧1128b分开。替代单个连接点，输入侧1128a可附接到存储水箱200的第二开口。在此情形中，可在方便的地方提供用于输入侧1128a的开口。在此情形中，输入侧1128a可在必要时利用管子1129以将水运送到存储水箱200的上部部分。

替代地，开口可设置于存储水箱200的上部部分处，使得管子并非必要的。此分裂连接的组合可使输入侧1128a及输出侧1128b位于存储水箱200的不同表面上。

与存储水箱200的连接可在必要时经布置以符合RV的装设布局。举例来说，图14图解说明其中连接组件的管的布线1424在存储水箱下面产生U形以最小化组件的占用面积以达成紧密度的装设。在此情形中，上游单向阀190可与歧管1128成排。布线接着可经过90度弯曲部到达下游单向阀1124。在下游单向阀1124之后，布线接着可穿过另一90度弯曲部到达泵170及螺线管阀1126。替代弯曲部配置可在必要时使用以在装设于RV中时提供与水箱模块1120的方便布线及附接。

通过仅允许在从水电炉模块1130到水箱模块1120的方向上的流动，上游单向阀190阻止存储于水箱中的水回到用于借助水电炉模块1130加热的水的可能混合。

歧管1128下游存在与泵170成排联接的下游单向阀1124及螺线管阀1126。下游单向阀1124可阻止水往回流动到存储水箱200中且在下游混合。可给泵170供电以将水从存储水箱200往回泵送到热水器模块1110。

为最小化热水被释放的风险，螺线管阀1126可用于控制水从水箱模块往回流动到热水器模块1110。螺线管阀1126可用于提供迅速关断机制以阻止存储于存储水箱200中的热水的流动。为了安全，螺线管阀1126可为在无动力状态或关断状态中关闭或阻止流动的类型。以此方式，如果存在到螺线管阀1126的电力损失，那么切断水电炉水回路以不将热水往回提供到热水器模块1110。

水箱模块1120可具有用以装纳水箱模块1120的组件的壳体1122。所述壳体可仅仅装纳水箱200。所述壳体可装纳存储水箱200、上游单向阀190、下游单向阀1124、泵170及螺线管阀1126中的一些或全部。壳体1122可经塑形以基本上对应于存储水箱200。壳体1122可经塑形以对应于RV或移动交通工具中的空间。水箱模块1120的组件可通过经定大小以适配或通过例如安装托架的保持方法而保持在壳体1122内部。保持每一且每个组件并非必要的，但仅有必要提供充足约束以最小化因作用于组件而产生的过多力。壳体1122的使用可允许在使用现成组件(其可以不同方式来定大小或塑形)时装配在RV内部。举例来说，膨胀水箱可为针对不同装设类型可容易地获得的现成物品。以此方式，壳体1122的尺寸的仅有变化比尝试针对不同装设定制化设计存储水箱200简单且便宜得多。

进一步关于图12及13，图15展示经配置以将经加热空气提供到RV的水电炉模块1130。水电炉模块1130可包含鼓风机325、热交换器300及气动阻力筛网315。可与水电炉模块(例如配件、托架、传感器等)一起包含其它组件或元件。

如图11及13中所展示，水电炉模块1130可进一步包含壳体1132以装纳水电炉模块1130的组件。壳体可提供通气孔107以将经加热空气投送到RV的内部中。

水电炉模块1130可从热水器模块1110接收经加热水且通过热交换器300投送经加热水。热交换器300将热从水传递到水电炉模块1130的空气，使得可由鼓风机325供应经加热回流空气。热交换器可包括具有盒样形状的芯主体301及芯管件310。

在实施例中，鼓风机325可具有抽吸部分326及鼓风机端口327以使空气移动。替代地，可颠倒端口，或可视需要使用不同类型的鼓风机325。

在热交换器300的芯主体301内，可提供多个间隔开的鳍片。鳍片可在芯主体301内部紧密地间隔开或松散地间隔开以形成挡板或通道以使通过鼓风机325使空气移动而产生的气流穿过热交换器300。鳍片数目可取决于通过对流、传热及散热与芯管件310的内部流动线路进行交换的所要热交换速率。

芯管件310穿过鳍片且其中U形回路设置于芯主体301的相对外部表面上以在热交换器300的内部空间内以蛇形方式连接平行管件区段。鳍片数目及在热交换器300内部通过的总管件长度可经选择以控制水行进穿过热交换器300的剩余时间及直接从芯管件310传递到鳍片且接着传递到空气的热量。

在一个实施例中，芯管件310及鳍片由例如铜、黄铜或其合金的高度传热材料制成。

以此方式，鼓风机325可使空气在热交换器300上方移动以将热从水传递到水电炉模块1130的空气。接着可通过通气孔107将经加热空气从水电炉模块1130的壳体1132提供到RV的内部。通气孔可提供到壳体1132，使得在鼓风机325操作时有必要存在经加热空气在水电炉模块1130的壳体1132内部的一些循环。如此，在壳体1132内部的空气的温度可比周围温度高。

本发明提供一种具有以下各项的模块化RV水加热与炉系统：热交换器壳体，其装纳热交换器及燃烧器；水电炉壳体，其装纳加热器芯及鼓风机；及水箱壳体，其装纳存储水箱。

燃烧器将热提供到热交换器且热交换器将从中流动的水加热。

鼓风机使空气移动穿过加热器芯，从热交换器向所述加热器芯提供经加热水。

本发明提供一种具有热水器、热交换器及存储水箱的模块化RV水加热与炉系统。热水器将输入水加热且输出经加热水。接着将经加热水提供到热交换器。热交换器附接到鼓风机，所述鼓风机使空气移动穿过热交换器，因此使空气变暖。接着通过单向阀将经加热水从热交换器提供到存储水箱。接着将经加热水从第二单向阀提供到泵及螺线管阀以循环回到热水器。

如本文中所描述的制成水电炉系统、使用水电炉系统及装设水电炉系统的方法在本发明的范围内。

尽管已在本文中具体描述且图解说明RV的水电炉100组合件及其组件的有限实施例，但所属领域的技术人员将明了许多修改及变化。因此，将理解，除本文中具体描述以外，还可体现根据所揭示装置、系统及方法的原理所构造的水电炉100组合件及其组件。还在以下权利要求中定义本发明。

Claims (20)

1.一种用于休闲车RV的热水器与炉系统，其包括：

壳体，其包括界定内部的多个面板；

进水口，其用于从水供应器接收水，能通过所述壳体接达；

系统热水出口，其能通过所述壳体接达；

热交换器，其在所述壳体内部以用于将流动穿过所述热交换器的水加热，所述热交换器包括缠绕在所述热交换器的外部的热交换器管件；

燃烧器，其在所述壳体内部以将热提供到所述热交换器从而将流动穿过所述热交换器的所述水加热；

加热器芯，其联接在所述热交换器的热水出口下游；

鼓风机，其用于使空气移动跨越所述加热器芯且将经加热空气递送到所述壳体外部；

存储水箱，其用于存储穿过所述加热器芯的水；

泵，其使水从所述存储水箱循环到所述热交换器；及

其中所述热水器与炉系统经配置以允许同时递送所述壳体的外部的经加热空气和经加热的水到所述系统热水出口。

2.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其进一步包括在所述加热器芯下游且在所述存储水箱上游以阻止水从所述存储水箱流动到所述加热器芯的单向阀。

3.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其中所述壳体与所述RV的内部密封隔离。

4.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其中所述加热器芯包括多个间隔开的鳍片，所述多个间隔开的鳍片经配置以实现从流动穿过所述加热器芯的所述水到所述鳍片的对流热传递以将所述空气加热。

5.根据权利要求4所述的热水器与炉系统，其中所述加热器芯进一步包括气动阻力筛网以在经移动穿过所述鼓风机的所述空气穿过所述加热器芯时降低所述空气的速度以增加从所述加热器芯到所述空气的所述热传递。

6.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其进一步包括在所述系统热水出口上游且在所述进水口及所述加热器芯下游的混合阀；所述混合阀用于将来自于所述进水口的冷水流和经所述燃烧器加热的热水混合且之后从所述热水出口排放出去。

7.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其进一步包括连接到所述燃烧器的继电器以在所述鼓风机及所述燃烧器两者均操作时阻止所述燃烧器从高设定切换到低设定。

8.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其进一步包括联接到所述热交换器的顶部端的排放系统以收集所述燃烧器的燃烧副产物且将所述燃烧副产物引导到所述壳体外部。

9.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其进一步包括空气风室以收集所述经加热空气且将所述经加热空气递送到加热管道。

10.根据权利要求1所述的热水器与炉系统，其进一步包括：

螺线管阀，其联接在所述存储水箱下游且经配置以控制所述水从所述存储水箱到所述热交换器的流动。

11.根据权利要求10所述的热水器与炉系统，其进一步包括：

歧管，其附接到所述存储水箱，其中所述歧管经配置以将水从所述加热器芯运送到所述存储水箱内部的上部区域。

12.根据权利要求11所述的热水器与炉系统，

其中所述歧管经配置以将所述水从所述存储水箱内部的下部区域运送到所述泵。

13.一种用于调节用于休闲车RV的水电炉的出水口温度及空间加热的方法，其包括：

使水从进水口循环到热交换器以用于将流动穿过所述热交换器的所述水加热，且接着将所述经加热水引导穿过加热器芯，且接着引导到存储水箱；

将跨越所述加热器芯流动的空气加热；

用燃烧器将流过所述热交换器的所述水加热以产生经加热水；

用鼓风机使回流空气移动穿过所述加热器芯；

用所述经加热水将所述回流空气加热以产生经加热空气；

用泵使所述水从所述存储水箱循环到所述热交换器；及

将由所述泵循环后的所述经加热水与供应水混合，以产生经混合热水，且将所述经混合热水引导到出口。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述混合由位于壳体外部的混合阀执行。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述所要热水温度为120华氏度。

16.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括监测所述存储水箱中的水的温度且在所述存储水箱中的所述水的所述温度低于140华氏度的情况下将接通的信号发送到燃烧器以加热所述热交换器。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括在所述燃烧器接通的情况下启动所述泵。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在所述存储水箱中的所述水的所述温度高于160华氏度的情况下关断所述燃烧器。

19.一种用于休闲车RV的热水器与炉系统，其包括：

热交换器，其经配置以加热来自于水供应入口的水，以产生经加热水；

加热器芯及鼓风机，所述加热器芯位于远离所述热交换器处，所述加热器芯通过第一段管以流体方式联接到所述热交换器，且所述鼓风机经配置以使空气移动穿过所述加热器芯且将经加热空气递送到装纳所述加热器芯及所述热交换器的壳体的外部；

存储水箱，其经配置以存储穿过所述加热器芯的经加热水，所述存储水箱位于远离所述热交换器及加热器芯处，所述存储水箱通过第二段管以流体方式联接到所述加热器芯，且所述存储水箱联接到所述热交换器以将循环水供应到所述热交换器；

混合阀，其位于所述壳体的外部，且经布置以将经加热水与从所述入口供应的水混合，以产生经混合热水，且将所述经混合热水引导到出口；及

其中所述热水器与炉系统经配置以允许同时递送所述壳体的外部的经加热空气和经加热水到系统热水出口。

20.根据权利要求19所述的热水器与炉系统，其进一步包括：

螺线管阀，其联接在所述存储水箱下游且经配置以控制所述水从所述存储水箱到所述热交换器的流动。

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