CN102072560A - 一种燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，包括热水器主机及其上连接的冷、热水管、进气管、淋浴器，冷、热水管的出水端通过混水阀与淋浴器相接，其特征在于，所述热水管上连接有储水箱，储水箱的输出端通过混水阀连接淋浴器。本发明利用水箱内储存的热水中和冷水，从而保证用户用水温度稳定，使用舒适。
Description
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，更具体的是涉及一种燃气快速中央热水器。
背景技术
燃气中央热水器由于具有即开即出热水，节约水资源、防冻可靠、供热水能力大无停水温升、舒适性好、体积小等众多的优点，是其它热水器不可比拟的，得到消费者的普遍认同，但是它也不可避免的存在一些问题，如：在正常使用过程中每开启一次机器后即有一次约10秒左右的低温冷水出来，这一缺点对温度较低的北方消费者来说是无法接受的，舒适性也大打折扣。在结构方面，现有的燃气中央热水器主要由燃气具1a、冷、热水管2a、2b、截止阀3a、单向阀4a、以及淋浴器5a组成，如图1所示。工作程序：通水——排空循环管内空气充水——通电、通气——开机——循环泵工作——热水器点火燃烧加热循环管内冷水至设定温度停止工作——开启热水龙头用热水——冷水管冷水进入热水器——热水器再点火工作(点火、前清扫时间约8秒钟)——热水器正常工作。在冷水管冷水进入热水器再点火工作时，由于热水器正常工作前的点火时间有8秒，在这期间热水器主燃烧器还未点着，冷水未经加热已通了热水器，这就是每开启一次机器后即有一次约10秒左右的低温冷水出来的原因。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，使用方便，而且能解决每次使用此类热水系统时每开启一次机器后即有一 次冷水流出的问题的燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，包括热水器主机及其上连接的冷、热水管、进气管、淋浴器，冷、热水管的出水端通过混水阀与淋浴器相接，其特征在于，所述热水管上连接有储水箱，储水箱的输出端通过混水阀连接淋浴器。
作为上述方案的进一部说明，所述储水箱与热水器主机之间连接有回水管路，回水管路上安装有热水器主机出热水方向的单向阀。
所述冷水管中连接有混水管路，该混水管路的输出端通向热水器主机的供水端。
所述热水器主机的供水端设置有水比例阀，水比例阀上连接有能在燃气热水器点火时的进水量调小，点火正常燃烧后再恢复正常水量的控制器。
所述储水箱为保温水箱，包括外壳、内胆以及连接内胆的进、出水管，外壳与内胆之间设置有保温层。
所述保温水箱的上下端分别设置有可拆卸的维修盖，进、出水管穿过维修盖，保温水箱下端维修盖于保温层之间填充保温泡沫。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明在循环管路中增加一保温水箱，将机器点火时间未经加热的冷水进入有一定温度的保温水箱内，使冷、热水均衡后再进入用户使用，从而保证用户使用燃气中央热水系统时不感觉到水温的变化，也即要保证出热水的温度更加恒定，使用户用水温度稳定，使用舒适。
2、本发明通过控制器调节税比例阀，减少燃气热水器点火时的进冷 水量，也可减少未经燃气热水器加热而进入用户使用的冷水量，使用此类热水系统时无每开启一次机器后即有一次冷水流出的问题。
附图说明
图1为已知的燃气快速中央热水器结构示意图；
图2为本发明的燃气快速中央热水器结构示意图；
图3为本发明的保温水箱结构示意图。
附图标记：1a、燃气具 2a、冷水管 2b、热水管 3a、截止阀 4a、单向阀 5a、淋浴器 1、热水器主机 2、冷水管 3、热水管 4、进气管 5、淋浴器 6、混水阀 7、储水箱 7-1、外壳 7-2、内胆 7-3、进水管 7-4、出水管 7-5、保温层 7-6、维修盖 7-7、保温泡沫 8、回水管路 9、单向阀 10、混水管路
具体实施方式
如图2、图3所示，本发明一种燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，包括热水器主机1及其上连接的冷、热水管2、3、进气管4、淋浴器5，冷、热水管2、3的出水端通过混水阀6与淋浴器5相接，热水管3上连接有储水箱7，储水箱7的输出端通过混水阀连接淋浴器。本实施例中，储水箱7为保温水箱，包括外壳7-1、内胆7-2以及连接内胆的进、出水管7-3、7-4，外壳与内胆之间设置有保温层7-5，保温水箱的上下端分别设置有可拆卸的维修盖7-6，进、出水管穿过维修盖，保温水箱下端维修盖于保温层之间填充保温泡沫7-7。储水箱7与热水器主机1之间连接有回水管路8，回水管路8上安装有朝向热水器主机的单向阀9。冷水管中连接有混水管路10，该混水管路10的输出端通向热水器主机的供水端。热水器主机的供水端设置有水比例阀，水比例阀上连接有能在燃气热 水器点火时的进水量调小，点火正常燃烧后再恢复正常水量的控制器11。
本发明设置保温水箱的目的是为了保证用户使用燃气中央热水系统时不感觉到水温的变化，也即要保证出热水的温度更加恒定，人们生活用热水一般不能低于38℃，否则会感觉到冷，我们设定出热水温度不低于38℃。
建立热水平衡数学模型
Q吸＝Q放 (1)
Q吸—燃气热水器点火到正常燃烧时流过热水器未经加热的冷水升到38℃所需要的热量(J焦耳)。
Q放—储水箱内的热水需提供给燃气热水器点火到正常燃烧时流过热水器未经加热冷水到38℃时的热量(卡)。假定用户设定使用温度为42℃，即储水箱温度为42℃(循环管路水温)。
于是有下计算：
Q吸＝C*M吸*(T2-T1)； (2)
Q放＝C*M放*(T3-T2)； (3)
其中：
C——水的比热容为：4.2*103J/kg.℃。
M吸——燃气热水器在点火到正常燃烧时未经加热而通过的冷水质量kg。
M放——储水箱内的热水质量kg。
T1——燃气热水器进冷水水温，取为10℃。
T2——系统出热水温度，取为38℃。
T3——储水箱内的热水温度(用户设定温度)，取为42℃。
M吸＝U*t*ρ冷 (4)
U——燃气热水器的进水速度(0.1MPa压力下)也即水流量L/s。
JSQ32-16X3水流量为：13.5L/min，即0.225L/s
t——点火时间s，JSQ32-16X3点火时间为8s。
ρ冷——冷水比重1kg/dm3(1kg/L)；
M吸＝U*8*ρ＝0.225*8*1＝1.8kg
M放＝V*ρ热 (5)
V——储水箱体积dm3，也即L。
此处取冷、热水比重ρ冷＝ρ热
右公式(1)得到：
Q吸＝Q放
C*M吸*(T2-T1)＝C*M放*(T3-T2)
1.8*(38-10)＝V*(42-38)
V＝1.8*28/4＝12.6dm3(L)
即我们理论上求得的仅加储水箱时的箱体体积或说容量，显然12.6L的水箱在加上保温层其体积是很大的，对我们产品外观、成本及用户角度考虑都是不适用的，必须将储水水箱尽量的做小，同时还要达到使用要求，要达此目的只两办法，一是减少燃气热水器的出水量(水流量)，机器出水量达13.5L/min如要将其减少的话就得牺牲热水性能、及用水点数量，显然是行不通，二是通过电控程序控制水比例阀将其在燃气热水器点火到正常燃烧时的水流量量减少，待到燃气热水器正常工作后再恢复到正常13.5L/min出水量。显然第二办法优于第一办法。
为此我们将控制燃气热水器点火时的进冷水量，将其减少即将M吸减 小，使得M放也减小，也就减小了储水箱体积。
U——热水器的进水速度(0.1MPa压力下)也即流量L/s。正常情况下JSQ32-16X3水流量为13.5L/min，即0.225L/s。我们将其设定减少到5.3L/min即0.0883L/s，此时
Q吸＝Q放
C*M吸*(T2-T1)＝C*M放*(T3-T2)
M吸＝U*t*ρ＝0.0883*8*1＝0.706kg
0.706*(38-10)＝V*(42-38)
V＝0.706*28/4＝4.95dm3(L)
考虑到储水箱的保温效率为η＝1-5/70＝0.928
5/70为储水箱内70℃热水在环境为10℃时一小时温度降不大于5℃。
理论上计算的储水箱体积为：
V理＝V/η＝4.95/0.928＝5.33(L)
我们取储水箱容量为6L。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，包括热水器主机及其上连接的冷、热水管、进气管、淋浴器，冷、热水管的出水端通过混水阀与淋浴器相接，其特征在于，所述热水管上连接有储水箱，储水箱的输出端通过混水阀连接淋浴器。
2.根据权利要求1所述的燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，气特征在于，所述储水箱与热水器主机之间连接有回水管路，回水管路上安装有朝向热水器主机的单向阀。
3.根据权利要求1所述的燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，气特征在于，所述冷水管中连接有混水管路，该混水管路的输出端通向热水器主机的供水端。
4.根据权利要求1所述的燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，气特征在于，所述热水器主机的供水端设置有水比例阀，水比例阀上连接有能在燃气热水器点火时的进水量调小，点火正常燃烧后再恢复正常水量的控制器。
5.根据权利要求1所述的燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，气特征在于，所述储水箱为保温水箱，包括外壳、内胆以及连接内胆的进、出水管，外壳与内胆之间设置有保温层。
6.根据权利要求1所述的燃气快速中央热水器出热水温度稳定结构，气特征在于，所述保温水箱的上下端分别设置有可拆卸的维修盖，进、出水管穿过维修盖，保温水箱下端维修盖于保温层之间填充保温泡沫。
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