CN104654440B - 热水供应系统 - Google Patents

Abstract

一种热水供应系统，是设置于一输水管路上，该输水管路包括一入水端与至少一出水端，该热水供应系统包含多个热水器，每一该热水器包括有一入水管段、一出水管段、一加热管段、一加热装置、一热值计算单元与一控制单元。该入水管段连通该入水端、该出水管段连通该出水端；该加热装置可受控制地加热该加热管段；该热值计算单元计算该加热装置所需的加热总值。在该加热总值超出一该加热装置的额定加热值时，其中一该热水器的该控制单元控制另一该加热装置加热，使输出至该输水管段的出水端的水温达到用户设定的出水温度。

Description

热水供应系统

技术领域

本发明是与热水器有关，特别是关于一种具有多台热水器的热水供应系统。

背景技术

热水供应系统是设置于用水量大的场所，例如医院、饭店，用以提供所述场所足够的热水。图1所示的为现有的热水供应系统100，包含有多个热水器10与一主控装置12。其中，每一该热水器10具有一入水管段102、一出水管段104、一瓦斯管路106与一控制单元108。所述热水器10的入水管段102共同连通至一供水的水管W，所述出水管段104共同连通至多个水龙头F，所述瓦斯管路106共同连通至一瓦斯管G。各该控制单元108用以控制各该热水器10进行加热。该主控装置12电性连接各该控制单元108，用以协调各该热水器10的运作，该主控装置12具有一设定单元122，供用户设定热水的温度。由此，使用者打开水龙头F后，在不同的出水量时，该热水供应系统100皆可供应足够的热水。

然，当该主控装置12故障时，该热水供应系统100便无法供水，必须等更换新的主控装置12后才可恢复运作，使用上实为不便。此外，该热水供应系统100的主控装置12是独立于所述热水器10之外，在组装时将占去一定的使用空间。在所连接的热水器10数量越多时，该主控装置12的配线亦随之增加，使得组装复杂。若能省去该主控装置12的设置当能减少组装的复杂度及使用空间、并节省制造成本。

是以，现有的热水供应系统100的设计仍未臻完善，尚有待改进之处。

发明内容

本发明的主要发明目的在于提供一种热水供应系统，可在协调各热水器运作的机制故障后，让热水供应系统很快地再次重新运作。

本发明的次要目的在于提供一种热水供应系统，可以减少热水供应系统的组装复杂度及制作成本。

本发明的另一目的在于提供一种热水供应系统，可以减少热水供应系统所占用的使用空间。

为达成前述的发明目的，本发明所提供的热水供应系统，是设置于一输水管路上，该输水管路包括有一入水端与至少一出水端，该热水供应系统包含多个热水器，每一该热水器包括有相通的一入水管段、一出水管段与一加热管段，以及一加热装置、一侦测模块、一热值计算单元与一控制单元，其中：该入水管段连通该入水端、该出水管段连通该出水端、该加热管段与该加热装置对应配置；该加热装置可受控制地加热该加热管段，且该加热装置具有一额定加热值；该侦测模块侦测该热水器的运作状态，所述运作状态包括该出水管段的出水温度、该入水管段的入水温度与通过该入水管段的水流量；该热值计算单元电性连接该侦测模块，该热值计算单元根据该侦测模块侦测的运作状态及一温度设定值计算出所需加热总值；该控制单元是可控制该加热装置加热，且该控制单元与其它热水器的控制单元电性连接；其中，在该加热总值超出一该加热装置的额定加热值时，其中一该热水器的该控制单元通过另一该热水器的控制单元控制另一该加热装置加热，使输出至该输水管段的出水端的水温达到该温度设定值。

由此，当作为主机的热水器故障后，可用另一热水器作为新的主机，让热水供应系统再次重新运作。且有效减化配线、降低制作成本及减少使用空间。

附图说明

为能更清楚地说明本发明，以下结合较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中：

图1为现有的热水供应系统示意图。

图2为本发明一较佳实施例的热水供应系统示意图。

图3为本发明一较佳实施例的热水器示意图。

具体实施方式

请参阅图1与图2所示，为本发明一较佳实施例的热水供应系统200是设置于一输水管路上，该输水管路包括有一以水管W为例的入水端与多个以水龙头F为例的出水端。该热水供应系统200包含有多个热水器1、2、3，所述热水器为便于说明定义为第一热水器1、第二热水器2与第三热水器3。其中，每一该热水器1、2、3具有一机壳13、一入水管段14、一加热管段15、一出水管段16，一瓦斯管路18、一控制装置19与一设定单元22。

所述热水器1、2、3的入水管段14共同连通至该水管W，所述出水管段16共同连通至所述水龙头F，所述瓦斯管路18共同连通至一瓦斯管G。所述热水器1、2、3的机壳13上各设置有一接头192，各该接头192电性连接各该控制装置19，所述接头192可拆离地电性连接一信号线194，使所述控制装置19可相互传送信号。

本实施例的热水器1、2、3皆具有相同的结构，以该第一热水器1进行说明。请配合图2所示，该第一热水器1还包含有一加热装置24与一侦测模块28。

该加热装置24包含有一燃烧器242、一瓦斯阀244、一鼓风机246与一热交换器248。该燃烧器242用以燃烧瓦斯产生火焰。该瓦斯阀244设置于连通至该燃烧器242的瓦斯管路18上，该瓦斯阀244可受控制导通或阻断通过的瓦斯、以及调节通过的瓦斯流量。该鼓风机246连通该燃烧器，用以将空气引入该燃烧器242中与瓦斯混合燃烧，该鼓风机246是可受控制地改变转速以改变供应至该燃烧器242的空气量。

该热交换器248设置于该燃烧器242上方，该加热管段15通过该热交换器248，该燃烧器242燃烧瓦斯所产生的热能加热该热交换器248，以加热流经该加热管段15的水，热水由该出水管段16输出。该入水管段14上设置有一水量调节阀30与一水阀32，该水量调节阀30可受控制改变通过的水量，该水阀32可受控制开启或阻断通过的水。

该侦测模块28包含多个电性连接该控制装置19的侦测器281-285，所述侦测器281285侦测该热水器1的运作状态，包含一入水温侦测器281、一出水温侦测器282、一水流侦测器283、一火焰侦测器284与一转速侦测器285。该入水温侦测器281设置于该入水管段14，用于侦测该入水管段14的入水温度。该出水温侦测器282设置于该出水管段16，用于侦测该出水管段16的出水温度。该水流侦测器283设置于该入水管段14，用于侦测流经该入水管段14的水流量。该火焰侦测器284设于该燃烧器242旁，用于侦测该燃烧器242是否有火焰产生。该转速侦测器285设于该鼓风机246，用于侦测鼓风机246的转速。当然，亦可视需求在不同位置设置不同的侦测器。

该控制装置19包含相互电性连接的一控制单元20与一热值计算单元21。该控制单元20通过该信号线194与其它热水器1、2、3的控制单元20电性连接该控制单元20具有一处理器202与一存储器204，该存储器204内建有一主机程序代码与一副机程序代码。该设定单元22连接该控制单元20，该设定单元可为一控制面板或一遥控器，供使用者选择切换该热水器1、2、3的控制单元为操作于主机模式或副机模式，该处理器202是依据使用者所选择的状态，执行该主机程序代码以作为热水供应系统200的一主机，或执行该副机程序代码以作为热水供应系统200的副机。

在本发明的热水供应系统200中，操作于该主机模式的控制单元20是进行每一该热水器1，2，3之间运作的协调，安排每一该热水器1、2、3(包含作为该主机的热水器)的启动顺序。该主机的设定单元22更可作为一温度设定器，用户更可以由主机的设定单元22设定热水供应系统200输出水温度的一温度设定值，该设定单元22输出该温度设定值到操作于主机模式的控制单元20，操作于主机模式的控制单元20该温度设定值传送予每一该热值计算单元21。此外，该主机的存储器204更储存有每一该热水器1、2、3所能提供的一最大热值及一额定加热值及每一该热水器1、2、3的启动顺序。本实施例中，该额定加热值为最大热值的80％。

每一该控制装置19的热值计算单元21根据其侦测模块28测得的入水温度、出水温度与水流量及该温度设定值计算燃烧器242所需的加热总值，该加热总值是与供应至该燃烧器242的瓦斯量及空气量呈正比。该控制单元20依据该加热总值控制该瓦斯阀244调节通过该瓦斯管路18的瓦斯流量及该鼓风机246的转速，以使自该出水管段16输出至所述水龙头F的水温达到用户所设定的温度设定值。该热值计算单元21将所计算的加热总值回传操作于该主机模式的控制单元20。使用者更可以由每一热水器1、2、3的设定单元22设定每一热水器1、2、3的副机编号供操作于该主机模式的控制单元20识别。需说明的是，作为操作于该主机模式的热水器同时也具备计算加热总值的功能，因此同样可设定副机编号。

为便于说明，首先假设该第一热水器1被设定为主机，且该第一热水器1的控制单元20设定该第一热水器1的启动顺序为第一优先，该第二热水器2为第二优先，该第三热水器3为第三优先。由于该第一热水器1的启动顺序为第一优先，因此其控制单元20控制其水阀32为开启的状态，而第二、第三热水器1、2、3的控制单元20则控制各自的水阀32为关闭的状态。

在水龙头F被打开后，第一热水器1开始运作，而该第一热水器1的热值计算单元21计算该第一热水器1所需的加热总值，该控制单元20据以控制加热装置24进行加热。该第一热水器1的控制单元20作为是操作于主机模式，因此，其控制单元20监控该第一热水器1热值计算单元21计算的加热总值。由于该第一热水器1的控制单元20兼具主机与副机之用，因此其热值计算单元21所计算的加热总值是由内部回传该控制单元20。

在开启的水龙头F的数量增多，使得水流量增加时，为使输出的水温维持于使用者所设定的出水温度，该第一热水器1的热值计算单元21所计算的加热总值将逐渐增加，当该第一热水器1的控制单元20判断该第一热水器1的加热总值达到该额定热值后(即第一热水器1的最大热值的80％)，该第一热水器1的控制单元20传送一启动信号至该第二热水器2(即启动顺序为第二优先的热水器)。该第二热水器2的控制单元20收到该启动信号后，控制开启其水阀32，让水通过其入水管段14，以开始运作；同时该第二热水器2的热值计算单元21计算所需的加热总值，其控制单元20依据所需加热总值控制其加热装置24运作。该热值计算单元21将计算的加热总值传送到第一热水器1的控制单元20。由于第一热水器1与第二热水器2的水阀32皆为开启的状态，原本第一热水器1的水流量将会分散到第二热水器2，因此第一热水器1所需的加热总值将会减少，第二热水器2所需的加热总值将会增加至与第一热水器1的加热总值相近。

当开启的水龙头F的数量再增多，水流量再增加，第一热水器1与第二热水器2的水流量亦会增加。当第一热水器1的控制单元20判断目前该第一、第二热水器回传的加热总值的总合(即运作中的热水器的加热总值的总合)达到该第一、第二热水器1、2的最大加热值的总合的80％后，则第一热水器1的控制单元20再传送该启动信号至该第三热水器3(即启动顺序为第三优先的热水器)，该第三热水器3的控制单元20收到该启动信号后，控制开启其水阀32，让水通过其入水管段14，以开始运作，并如同前述的第二热水器2一样计算热值、控制加热装置24、以及传送加热总值到第一热水器1的控制单元20。

相反地，出水量减少时，该第一热水器1的控制单元20判断目前运作中的热水器1、2、3的加热总值的总合少于第一、第二热水器1、2的额定加热值的总合后，则传送一关闭信号到第三热水器3，以让该第三热水器3关闭水阀32停止运作，让热水供应分配到第一、第二热水器1、2。当出水量减少到使回传的加热总值的总合少于第一热水器1的额定加热值后，该第一热水器1的控制单元20则再传送该关闭信号到第二热水器2，让该第二热水器2关闭水阀32以停止运作。

如此，即可达到利用多台热水器相互协调，让水龙头F输出的水温达到使用者所设定的出水温度。

值得一提的是，由于额定加热值是最大热值的80％，因此即使突然出水量增加，使控制单元20所计算的加热总值超过该额定加热值，在下一台热水器的水阀32已开启，但加热装置24未开始加热前，已在运作中的热水器仍可利用剩下的20％加热总值加热，由此，避免在下一台热水器未开始加热前使得出水温骤降。

由于该第一热水器1(启动顺序为第一优先的热水器)的加热装置24运作将是最频繁，如此将会导致该第一热水器1的加热装置24使用寿命短于其它热水器2、3。为了让所有的热水器1、2、3皆可平均的使用，各该热水器1、2、3的控制单元20更具有一计数器206，该第一热水器1的该计数器206用以累计各该热水器1、2、3进行加热的时间，当第一热水器1(启动顺序为第一优先的热水器)累计的加热时间达到一预定时间后，该第一热水器1的控制单元20将重新调整各该热水器1、2、3的启动顺序。在本实施例中，该第一热水器1的控制单元20是将该第一热水器1的启动顺序调到最后，而将第二热水器2的启动顺序排到第一，第三热水器1、3的启动次序排到第二。在该第二热水器2累计的加热时间达到该预定时间后，再调整第三热水器3的启动顺序为第一，以此循环。在实施上，该计数器206亦可以热水器1、2、3的加热单元24的加热次数作为依据，达到预定次数后重新调整所述热水器1、2、3的启动顺序。

各该热水器1、2、3的控制单元20判断侦测模块28所测得的数据为异常时(例如出水温异常、鼓风机246转速异常、火焰异常熄灭)，发生异常的热水器的控制单元20传送一异常信号至该第一热水器1的控制单元20，该第一热水器1的控制单元20将传送该关闭信号到发生异常的热水器关闭其水阀32，以停止发生异常的热水器运作，并依启动顺序启动其它一该热水器取代发生异常的热水器；此外，更取消发生异常的热水器的启动顺序，并将其它启动顺序在后的热水器的启动顺序依序调前。

在热水器1、2、3全部皆运作后，当出水量又再增加，致使各该热水器1、2、3所供应的加热总值达到其最大热值，但仍无法让出水温达到用户设定的出水温度时，该第一热水器1的控制单元20传送一水量调整信号给各该热水器1、2、3的控制单元20，各该热水器1、2、3的控制单元20控制各自的水量调节阀30，以减少通过各自入水管段14的水量。由此，利用减少水量可达到让出水温维持于使用者所设定的热水温度。

值得一提的是，作为主机的该第一热水器1发生故障而使得控制单元20无法作动时，使用者可将第一热水器1的控制单元20与其它热水器2，3的联机断开，再将其它任一台热水器2、3设定为新的主机，即可让热水供应系统200重新运作。该第一热水器1即可送修或更换，更换完成后，将新的第一热水器1与水管W、瓦斯管G连接妥当后，再将控制单元20与其它热水器2、3的控制单元20的联机接上，并设定副机编号及启动顺序后即可让新的第一热水器1加入热水供应系统的运作。由此，达到方便安装，有效地降低制作成本及维修成本。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化及等效方法的变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种热水供应系统，设置于一输水管路上，该输水管路包括有一入水端与至少一出水端，该热水供应系统包含：

多个热水器，每一该热水器包括有相通的一入水管段、一出水管段与一加热管段，以及一加热装置、一侦测模块、一热值计算单元与一控制单元，其中：

该入水管段连通该入水端、该出水管段连通该出水端、该加热管段与该加热装置对应配置；

该加热装置可受控制地加热该加热管段，且该加热装置具有一额定加热值；

该侦测模块侦测该热水器的运作状态，所述运作状态包括该出水管段的出水温度、该入水管段的入水温度与通过该入水管段的水流量；

该热值计算单元电性连接该侦测模块，该热值计算单元根据该侦测模块侦测的运作状态及一温度设定值计算出所需加热总值；

该控制单元控制该加热装置加热，且该控制单元与其它热水器的控制单元电性连接，每一该热水器的控制单元可选择地操作于一主机模式，且其中一该热水器的控制单元操作于该主机模式；在该加热总值超出一该加热装置的额定加热值时，操作于该主机模式的控制单元控制另一该加热装置加热；

其中，在该加热总值超出一该加热装置的额定加热值时，其中一该热水器的该控制单元通过另一该热水器的控制单元控制另一该加热装置加热，使输出至该输水管段的出水端的水温达到该温度设定值；至少一热水器的启动顺序为第一优先；操作于该主机模式的控制单元具有一计数器，该计数器累计启动顺序为第一优先的热水器进行加热的时间或进行加热的次数，在累计的加热时间大于一预定时间后或累计的加热次数大于一预定次数后，操作于该主机模式的控制单元改变该启动顺序为第一优先的热水器的启动顺序，且启动顺序被改变后，原来的启动顺序为第一优先的热水器仍可依新的启用顺序被启动。

2.如权利要求1所述的热水供应系统，其中操作于该主机模式的控制单元信号连接一温度设定器，该温度设定器供设定该温度设定值，操作于该主机模式的控制单元传送该温度设定值至每一该热水器的该热值计算单元；操作于该主机模式的控制单元内建有每一该热水器的启动顺序及每一该加热装置的该额定热值；运作中的每一该热水器的热值计算单元通过其控制单元将所计算的该加热总值传送至操作于该主机模式的控制单元，而操作于该主机模式的控制单元在运作中的每一该热水器的该加热总值的总合大于运作中的每一该热水器的额定热值的总合后，依所述热水器的启动顺序控制其它热水器的加热装置进行加热。

3.如权利要求1所述的热水供应系统，其中在累计的加热时间大于该预定时间后或累计的加热次数大于该预定次数后，操作于该主机模式的控制单元将原来第一优先的该热水器的启动顺序调到最后，并将其它热水器的启动顺序依序调前。

4.如权利要求1所述的热水供应系统，其中各该热水器的控制单元电性连接各该侦测模块，在各该侦测模块所侦测的运作状态异常时各该控制单元传送一异常信号至操作于该主机模式的控制单元，操作于该主机模式的控制单元接收异常信号后停止该发生异常的热水器的加热装置进行加热，并依启动顺序控制其它至少一该热水器取代该发生异常的热水器。

5.如权利要求4所述的热水供应系统，其中操作于该主机模式的控制单元接收异常信号后，取消该发生异常的热水器的启动顺序，并将其它启动顺序在后的热水器的启动顺序依序调前。

6.如权利要求1所述的热水供应系统，其中各该热水器包括有一水量调节阀设于该入水管段，该水量调节阀是受控制调节通过该入水管段的水量；操作于该主机模式的控制单元在全部热水器皆运作后，且运作中的每一该热水器的该加热总值的总合超过各该热水器所能供应的最大加热值的总合后，操作于该主机模式的控制单元控制各该热水器的该水量调节阀减少通过该入水管段的水量。

7.如权利要求1所述的热水供应系统，其中各该热水器包括有一水阀设于该入水管，该水阀是受控制开启或阻断通过该入水管的水，操作于该主机模式的控制单元控制所欲启动的热水器的该水阀开启。

8.如权利要求7所述的热水供应系统，其中启动顺序为第一优先的热水器的水阀为开启的状态。

9.如权利要求1所述的热水供应系统，其中每一该热水器的控制单元包含有一处理器与一存储器，该存储器储存有一主机程序代码，操作于该主机模式的控制单元的处理器是执行该主机程序代码；每一该热水器还包含有一设定单元，该设定单元供设定所属的该热水器的控制单元操作于该主机模式。

10.如权利要求1所述的热水供应系统，其中各该热水器的该额定加热值小于各该热水器所能供应的最大加热值。

11.如权利要求1所述的热水供应系统，其中各该热水器包含有一瓦斯管路，各该瓦斯管路为相连通，该加热装置包含有一燃烧器与一热交换器，该燃烧器连通该瓦斯管路，该加热管段通过该热交换器，该加热总值是与供应至该燃烧器的瓦斯量呈正比。

12.如权利要求1所述的热水供应系统，其中各该热水器具有一机壳，该机壳上设有一接头，该接头电性连接该控制单元；一信号线，可拆离地电性连接各该热水器的接头。