CN104930692A - 燃气热水器及其控制方法、水路管网 - Google Patents

Abstract

一种燃气热水器，包括热交换器、水箱、进水管和出水管，所述水箱串联安装在出水管上，进水管、出水管分别连接在热交换器两端，主要技术特征在于还包括循环水泵、进水单向阀、回水进水管，循环水泵安装在进水管上，且在该循环水泵的上游端或者下游端安装有水泵单向阀；所述进水管上连接有一连接管，该连接管与循环水泵和水泵单向阀并联设置，进水单向阀装于连接管上；回水进水管一端为预留口，另一端与连接管连接，且连接在进水单向阀的下游端，本发明通过与其控制方法、外部水路配合，当循环水泵工作时，出水管、水箱内的水能重新流向热交换器加热并储存在水箱中，从而有效减少水管中的冷水，确保用户开机即可使用到合适温度的热水。

Description

燃气热水器及其控制方法、水路管网

技术领域

本发明涉及燃气具领域，具体地涉及一种燃气热水器及其控制方法、水路管网。

背景技术

目前大多数家庭，家里都会有多个用水点，家里的管路长而复杂，在使用燃气热水器前，管内充满的全是冰冷的自来水。在燃气热水器使用过程中，先要把管内的冷水排完后出来的才是热水，这个排冷水的过程少则需要15秒-30秒，长则要花费5-6分钟时间，主要取决于管路的长短与复杂程度。再者，洗浴过程中由于水压波动的影响，不可避免的造成出水温度的波动以及洗浴过程中由于热水器短时间关闭后再次启动会出现停水温升高的现象。以上一系列问题严重影响用户的洗浴舒适度。为克服这些缺陷，特研制了一种燃气热水器及其控制方法、水路管网。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是要提供一种燃气热水器，它既能循环加热管道内的冷水，也能中和热水器在启动过程、工作过程中与设定温度温差较大的水。

本发明所要解决的第二个技术问题是要提供一种燃气热水器的控制方法，它能有效控制燃气热水器的出水管的水温，确保用户随时打开用水点即能用上热水，还能有效提高用户用水的舒适度。

本发明所要解决的第三个技术问题是要提供一种水路管网，它能将燃气热水器、进水管、出水管构成一个闭合的循环水路，确保用户随时打开用水点即能用上热水。

本发明解决第一个技术问题采用的技术方案是：一种燃气热水器，包括热交换器、水箱、循环水泵、进水单向阀、回水进水管、进水管和出水管，所述水箱串联安装在出水管上，进水管、出水管分别连接在热交换器两端，所述循环水泵安装在进水管上，且在该循环水泵的上游端或者下游端安装有水泵单向阀；所述进水管上连接有一连接管，该连接管与循环水泵和所述水泵单向阀并联设置，进水单向阀装于连接管上；所述回水进水管一端为预留口，另一端与连接管连接，且连接在进水单向阀的下游端。

另外根据本发明上述实施例的燃气热水器，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述进水管设有水流量传感器、进水温度探头，且所述该水流量传感器、进水温度探头位于热交换器与连接管之间，所述出水管设有出水温度探头，且该出水温度探头位于水箱的下游端。

根据本发明的一些实施例，所述燃气热水器还包括控制器，所述控制器用于预设定温度，且该控制器与热交换器、水流量传感器、循环水泵、进水温度探头、出水温度探头电连接。具体而言，所述控制器不仅用于预设定温度，还用于接收水流量传感器反馈的水流信号、用于接收和比较进水温度探头及出水温度探头反馈的温度信号、启动和关闭循环水泵的工作、控制热交换器的燃烧工况。

本发明解决第二个技术问题采用的技术方案是：一种燃气热水器的控制方法，主要包括以下步骤：

S01：通过控制器至少设定一个预设定温度值；

S02：控制器检测所述水流量传感器的水流信号，如果检测到无水流信号，则比较出水温度探头探测到的温度值T2与预设定温度值，通过比较T2与预设定温度值的温度差控制循环水泵的运作；

S03：控制器检测到所述水流量传感器的水流信号后，则比较出水温度探头探测到的温度值T2与预设定温度值，通过比较T2与预设定温度值的温度差调节热交换器的燃烧工况；

S04：换热过程中，控制器通过比较检测进水温度探头探测到的温度值T1与预设定温度值，并根据T1与预设定温度值的温度差控制循环水泵的运作。

另外根据本发明上述实施例的燃气热水器的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述步骤S01中，通过控制器设定的预设定温度值包括用户需求的温度值T3、保温启动温度值T4，所述保温启动温度值T4用于步骤02中与T2作温度比较；所述用户需求的温度值T3用于步骤03与T2作温度比较，T3还用于步骤04中与T1作温度比较。通过设定预设定温度值，方便用户灵活控制循环水泵的启动。

进一步地，所述步骤S02检测到无水流信号时，则比较T2与T4：如果T2小于T4,则启动循环水泵，以带动水流，并进入所述步骤03，如果T2大于或者等于T4，则循环水泵不启动，并返回步骤S02；通过不断比较出水管内的水温与保温启动温度值T4来控制循环水泵的启动，如此合理控制循环水泵的运作。所述步骤03中通过比较T2与T3的温度差，调节热交换器的燃烧工况，通过比较出水管内的水温与用户需求的温度值来控制对热交换器的加热状况；所述步骤04比较T1与T3：如果T1小于T3，则热交换器继续换热，并回到所述步骤03，如果T1大于或者等于T3，则循环水泵停止运作，并返回步骤S02。通过不断比较进水管内的水温与用户需求的温度值来控制循环水泵的启动，如此有效保证出水管内的热水正是用户所需求的水温。

本发明解决第三个技术问题采用的技术方案是：一种水路管网，包括自来水口、至少1个连接用水点的混水阀、混水单向阀以及上述燃气热水器；所述混水阀的热水口与出水管连通，混水阀的冷水口与自来水口连通；所述自来水口同时与进水管连通，所述回水进水管的预留口封闭，所述混水单向阀安装在连通混水阀的热水口与冷水口的回水连接管上。

进一步地，所述混水阀设有2个以上，所述混水单向阀靠近距离燃气热水器最远端的混水阀设置，换而言之，带混水单向阀的回水连接管连通距离燃气热水器最远端的混水阀的热水口与冷水口。如此能有效使得设有多个用水点的水路管网中，随时开启任一用水点，都能即刻获得热水。

本发明解决第三个技术问题采用的另一技术方案是：一种水路管网，包括自来水口、至少1个连接用水点的混水阀、回水管以及上述燃气热水器；所述混水阀的热水口通过回水管与进水管连通，该混水阀的热水口同时与出水管连通，混水阀的冷水口与自来水口连通；所述自来水口同时与回水进水管的预留口连通。

进一步地，所述混水阀设有2个以上，回水管与距离燃气热水器最远端的混水阀的热水口连接。使得设有多个用水点的水路管网中，随时开启任一用水点，都能即刻获得热水。

附图说明

图1是本发明燃气热水器的结构示意图；

图2是图1中控制器13与热交换器01、水流量传感器10、循环水泵05、进水温度探头11、出水温度探头12的连接结构示意图；

图3是图1中燃气热水器的控制方法的流程示意图；

图4是本发明中水路管网在开启用水点状态下的结构示意图，管路中实心箭头表示水流方向；

图5是图4中水路管网在关闭用水点状态下的结构示意图，管路中实心箭头表示循环水流方向；

图6是本发明中另一水路管网在开启用水点状态下的结构示意图，管路中实心箭头表示水流方向；

图7是图6中水路管网在关闭用水点状态下的结构示意图，管路中实心箭头表示循环水流方向。

具体实施方式：下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。

下面首先结合附图具体描述根据本发明第一方面实施例的燃气热水器。

请参见图1，图2，本燃气热水器主要包括热交换器01、水箱02、进水管03、出水管04、循环水泵05、水泵单向阀06、进水单向阀07、连接管08、回水进水管09、水流量传感器10、进水温度探头11、出水温度探头12、控制器13。

所述热交换器01的进水端连接进水管03，热交换器01的出水端连接出水管04，水箱02串联安装在出水管04上。如此在燃气热水器内形成一条加热水路。

循环水泵05和水泵单向阀06均安装在进水管03上，所述水泵单向阀06可选择安装在循环水泵05的上游端或者下游端。循环水泵05用于为上述加热水路提供水流动力，水泵单向阀06的安装用于保证水流方向。

在进水管04上还连接有一连接管08，该连接管08与循环水泵05和水泵单向阀06并联设置，具体地，连接管08的两端分别接通在进水管04上，在进水管04上形成一条与循环水泵05和水泵单向阀06并联的回流分支。

所述连接管08上安装有一进水单向阀07，用于保证回流分支上的水流方向。所述回水进水管09一端为预留口，另一端与连接管08连接，且回水进水管09与连接管08的连接点设置在进水单向阀07的下游端。

进一步地，所述进水管03上还设有水流量传感器10、进水温度探头11，同时所述该水流量传感器10、进水温度探头11位于热交换器01与连接管08之间，换而言之，连接管08的出水端连接在进水管04上并形成连接处，水流量传感器10、进水温度探头11同时位于该连接处的下游端。水流量传感器10的设置用于检测所述加热水路中的水流信号，进水温度探头11用于检测进水管03上流入热交换器01的水的温度。所述出水管04设有出水温度探头12，且该出水温度探头12位于水箱02的下游端，用于检测出水管04中的水温。

请参见图2，所述控制器13用于预设定温度，且该控制器13与热交换器01、水流量传感器10、循环水泵05、进水温度探头11、出水温度探头12电连接。具体而言，所述控制器13用于预设定温度的同时，还用于接收水流量传感器10反馈的水流信号、用于接收和比较进水温度探头11及出水温度探头12反馈的温度信号、启动和关闭循环水泵05的工作、控制热交换器01的燃烧工况。

正由于本发明中燃气热水器采用了上述结构，使得本燃气热水器在外部管路的配合下，进水管03、出水管04能构成一个闭合回路，通过循环泵05可以让闭合回路内的水流动产生水流信号，从而燃气热水器工作将闭合回路内的水加热至用户设定的温度，待用户初次洗浴的时候，打开用水点，从管内出来的便是加热好的热水。

以下结合附图具体描述根据本发明第二方面实施例的燃气热水器的控制方法。

请参见图3，本燃气热水器的控制方法主要包括以下步骤：

S01：通过控制器13设定一个用户需求的温度值T3，以及一个保温启动温度值T4。T3为用户想要获得的水温值，如将T3设定为35˚C~65˚C，具体可设定为35˚C、37˚C、39˚C、41˚C、45˚C、48˚C、50˚C、55˚C、60˚C等，T4小于T3的设定值设定。

S02：控制器13检测所述水流量传感器10的水流信号，如果检测到无水流信号，控制器13检测出水温度探头12探测到的温度值T2，而后则比较出水温度探头12探测到的温度值T2与温度值T4，通过比较T2与T4的温度差控制循环水泵05的运作。具体地：如果T2的温度值小于T4，例如设定的T4为35˚C，而探测到的T2为30˚C，则出水管内的热水水温未达到用户的需求，这时启动循环水泵05，以带动水流，使得控制器13检测到水流信号，并进入到以下步骤03；如果T2大于或者等于T4，例如设定的T4为35˚C，而探测到的T2为39˚C，则出水管内的热水水温已达到用户的需求，这时循环水泵05不启动，并回到上述步骤02，检测水流信号和继续作温度比较。

S03：控制器13检测到所述水流量传感器10的水流信号后，控制器13检测出水温度探头12探测到的温度值T2，则比较出水温度探头12探测到的温度值T2与温度值T3，通过比较T2与T3的温度差调节热交换器01的燃烧工况。具体而言，当T2与T3的温差较大时，例如设定的T3为42˚C，而探测到的T2为20˚C，则加大对热交换器01的燃烧火力，当T2与T3的温差较小，例如设定的T3为42˚C，而探测到的T2为30˚C，则减小对热交换器01的燃烧火力。

S04：换热过程中，控制器13检测进水温度探头11探测到的温度值T1，控制器13通过比较T1与T3，并根据T1与T3的温度差控制循环水泵05的运作。具体地：如果温度值T1小于T3，例如探测到的T1为40˚C，而预设定的T3为42˚C，则进水管的水温未达到用户的需求，并回到步骤03，通过比较T1与T3的温度差调节燃烧工况，热交换器01继续换热；如果T1大于或者等于T3，表示进水管内的水温已达到用户的需求，则循环水泵05停止运作，并回到上述步骤02，控制器13检测到无水流信号后，停止对热交换器01的加热工作。

作为上述实施例的进一步改进，在上述步骤S01中，通过控制器13还设定一个保温温度值T5，即通过控制器13设定T3、T4和T5三个温度值，T5的设定用以替代步骤04中的T3。具体而言，在步骤04中，通过比较T1和T5，根据T1和T5的温度差控制循环水泵05的运作。T1与T5的具体比较方式及相应控制方法，与上述步骤S04中T1与T3的比较方式及相应控制方法相同，这里不再赘述。

本发明燃气热水器的控制方法通过采用上述技术方案，能有效控制燃气热水器的出水管的水温，确保用户随时打开用水点即能用上热水。

以下结合附图具体描述根据本发明第三方面实施例的应用上述燃气热水器的水路管网。

请参见图4和图5，本实施例中的水路管网适合家里没有预留回水管的用户使用，主要包括自来水口14，多数个用水点15、混水阀16、混水单向阀17以及上述结构的燃气热水器。

每个用水点15均连接有混水阀16，且所述混水阀16的热水口161与出水管04连通，混水阀16的冷水口162与自来水口14连通。用以向用水点15提供混合水。

同时所述自来水口14与进水管03连通，而回水进水管09的预留口封闭，所述混水单向阀17安装在连通混水阀16的热水口161与冷水口162的回水连接管18上，且该带混水单向阀17的回水连接管18连通距离燃气热水器最远端的混水阀16的热水口161与冷水口162。由此使得每一个用水点在初次打开时，便能获得加热好的热水。

在用水状态下，如图4所示，冷水自自来水口14引入后，一部分冷水从进水管03流入燃气热水器进行加热，加热后由出水管04送往各个混水阀16，另一部分冷水直接流入混水阀16，混水阀16混水后向用水点15供水。

用水点没有打开时，如图5所示，出水管04和回水连接管18、进水管03形成热水循环回路，控制器通过检测热水循环回路的水温值，并比较预设定的水温值与热水循环回路的水温值，调节热交换器的燃烧工况，以确保热水循环回路中的水温，使得用户随时开启任一用水点，都能即刻获得热水。

以下结合附图具体描述根据本发明第三方面实施例的应用上述燃气热水器的另一水路管网。

请参见图6和图7，本实施例中的水路管网适合家里预留了回水管19的用户使用，主要包括自来水口14、多数个用水点15、混水阀16、回水管19以及上述结构的燃气热水器。

每个用水点15均连接有混水阀16，所述混水阀16的热水口161通过回水管19与进水管03连通，且该回水管19与距离燃气热水器最远端的混水阀16的热水口161连接，由此使得每一个用水点在初次打开时，便能获得加热好的热水；该混水阀16的热水口161同时与出水管04连通，混水阀16的冷水口162与自来水口14连通；所述自来水口14同时与回水进水管09的预留口连通。

在用水状态下，如图6所示，冷水自自来水口14引入后，一部分冷水从回水进水管09流入燃气热水器进行加热，加热后由出水管04送往各个混水阀16，另一部分冷水直接流入混水阀16，混水阀16混水后向用水点15供水。

用水点没有打开时，如图7所示，出水管04和回水管19、进水管03形成热水循环回路，控制器通过检测热水循环回路的水温值，并比较预设定的水温值与热水循环回路的水温值，调节热交换器的燃烧工况，以确保热水循环回路中的水温，使得用户随时开启任一用水点，都能即刻获得热水。

Claims (10)

1.一种燃气热水器，包括热交换器（01）、水箱（02）、进水管（03）和出水管（04），所述水箱（02）串联安装在出水管（04）上，进水管（03）、出水管（04）分别连接在热交换器（01）两端，其特征在于：还包括

循环水泵（05），安装在进水管（03）上，且在该循环水泵（05）的上游端或者下游端安装有水泵单向阀（06）；

进水单向阀（07），所述进水管（03）上连接有一连接管（08），该连接管（08）与循环水泵（05）和水泵单向阀（06）并联设置，进水单向阀（07）装于连接管（08）上；

回水进水管（09），该回水进水管（09）一端为预留口，另一端与连接管（08）连接，且连接在进水单向阀（07）的下游端。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于所述进水管（03）设有水流量传感器（10）、进水温度探头（11），且所述该水流量传感器（10）、进水温度探头（11）位于热交换器（01）与连接管（08）之间，所述出水管（04）设有出水温度探头（12），且该出水温度探头（12）位于水箱（02）的下游端。

3.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于所述燃气热水器还包括控制器（13），所述控制器（13）用于预设定温度，且该控制器（13）与热交换器（01）、水流量传感器（10）、循环水泵（05）、进水温度探头（11）、出水温度探头（12）电连接。

4.一种根据权利要求3所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

S01：通过控制器（13）至少设定一个预设定温度值；

S02：控制器（13）检测所述水流量传感器（10）的水流信号，如果检测到无水流信号，则比较出水温度探头（12）探测到的温度值T2与预设定温度值，通过比较T2与预设定温度值的温度差控制循环水泵（05）的运作；

S03：控制器（13）检测到所述水流量传感器（10）的水流信号后，则比较出水温度探头（12）探测到的温度值T2与预设定温度值，通过比较T2与预设定温度值的温度差调节热交换器（01）的燃烧工况；

S04：换热过程中，控制器（13）通过比较检测进水温度探头（11）探测到的温度值T1与预设定温度值，并根据T1与预设定温度值的温度差控制循环水泵（05）的运作。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于所述步骤S01中，通过控制器（13）设定的预设定温度值包括用户需求的温度值T3、保温启动温度值T4；

所述保温启动温度值T4用于步骤02中与T2作温度比较；

所述用户需求的温度值T3用于步骤03与T2作温度比较，T3还用于步骤04中与T1作温度比较。

6.根据权利要求5述的控制方法，其特征在于所述步骤S02检测到无水流信号时，则比较T2与T4：如果T2小于T4,则启动循环水泵（05），以带动水流，并进入所述步骤03，如果T2大于或者等于T4，则循环水泵（05）不启动，并返回步骤S02；

所述步骤03中通过比较T2与T3的温度差，调节热交换器（01）的燃烧工况；

所述步骤04比较T1与T3：如果T1小于T3，则热交换器（01）继续换热，并回到所述步骤03，如果T1大于或者等于T3，则循环水泵（05）停止运作，并返回步骤S02。

7.一种水路管网，其特征在于：包括自来水口（14）、至少1个连接用水点（15）的混水阀（16）、混水单向阀（17）以及根据权利要求1~3中任一项所述的燃气热水器；

所述混水阀（16）的热水口（161）与出水管（04）连通，混水阀（16）的冷水口（162）与自来水口（14）连通；

所述自来水口（14）同时与进水管（03）连通，所述回水进水管（09）的预留口封闭，所述混水单向阀（17）安装在连通混水阀（16）的热水口（161）与冷水口（162）的回水连接管（18）上。

8.根据权利要求7所述的水路管网，其特征在于所述混水阀（16）设有2个以上，所述混水单向阀（17）靠近距离燃气热水器最远端的混水阀（16）设置。

9.一种水路管网，其特征在于：包括自来水口（14）、至少1个连接用水点（15）的混水阀（16）、回水管（19）以及根据权利要求1~3中任一项所述的燃气热水器；

所述混水阀（16）的热水口（161）通过回水管（19）与进水管（03）连通，该混水阀（16）的热水口（161）同时与出水管（04）连通，混水阀（16）的冷水口（162）与自来水口（14）连通；

所述自来水口（14）同时与回水进水管（09）的预留口连通。

10.根据权利要求9所述的水路管网，其特征在于所述混水阀（16）设有2个以上，回水管（19）与距离燃气热水器最远端的混水阀（16）的热水口（161）连接。