CN105299875A - 具有预热功能的燃气热水设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃气热水设备，其包括外壳，设置在外壳内的燃烧器、热交换器、和水路组件；其中水路组件包括分别位于热交换器上游和下游的进水管路和出水管路，且在出水管路上设置有水罐，水罐内还设有电加热装置；水路组件还包括与进水管路的进水管段并联设置的循环管段，且在循环管段上还设置有循环水泵。通过设置循环水泵，可促使燃气热水设备的水罐和水管内积蓄的冷水被循环预热，从而当用户拧开水龙头时，可即时获得热水。

Description

具有预热功能的燃气热水设备
技术领域
本发明涉及家用燃气设备领域，具体涉及一种燃气热水设备的水路系统。
背景技术
使用燃气热水设备，如燃气热水器时，打开热水龙头往往需要等待较长时间才会流出热水。这是因为，一方面，在设备内和设备外的水流管路中存有大量的冷水，尤其对于有些还内置有水罐的燃气热水器，水罐内本身就储存有很多冷水，说以，这些冷水必须先排掉才会有热水出来；另一方面，燃气热水器启动时并不会马上点火加热，通常出于安全考虑，燃气热水器内部的风机必须对燃烧室和排烟管进行前清扫，确保燃烧室和排烟管内被新鲜的空气替换完毕后才可以点火，这段时间也会放掉大量的冷水。显然，大量排放的冷水造成了水资源的浪费，另外，也会给用户造成比较差的使用体验，例如，在寒冷的冬天洗澡时，用户不得不等待一段时间才能用上热水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃气热水设备，其能够对设备内积聚的冷水预先加热，从而在用户打开热水龙头时就能即时提供热水。
实现上述发明目的，本发明提供一种燃气热水设备，其包括外壳，设置在外壳内的燃烧器、热交换器、和水路组件；其中水路组件包括分别位于热交换器上游和下游的进水管路和出水管路，且在出水管路上设置有水罐，水罐内还设有电加热装置；水路组件还包括与进水管路的进水管段并联设置的循环管段，且在循环管段上还设置有循环水泵。
作为本发明的进一步改进，外壳内还设置有定时器，所述循环水泵根据定时器预先设定的时间启动工作。
作为本发明的进一步改进，外壳内还设置有控制器，该控制器可用于控制燃烧器以将冷水加热至预设出水温度。
作为本发明的进一步改进，所述定时器独立于控制器工作。
作为本发明的进一步改进，所述定时器根据预先设定的时间触发循环水泵工作；所述控制器检测到管路中的水流量大于或等于一阈值时启动燃烧器工作。
作为本发明的进一步改进，进水管路上还设有温度传感器；控制器根据预设出水温度、实际出水温度、及所述温度传感器检测到的温度来控制燃烧器工作。
作为本发明的进一步改进，所述温度传感器设置在进水管路的与进口管段和循环管段均连通的共同管段上。
作为本发明的进一步改进，所述进水管路或出水管路上还设置有压力调节装置。
作为本发明的进一步改进，所述压力调节装置为泄压阀或膨胀水箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置循环水泵，可促使燃气热水设备的水罐和水管内积蓄的冷水被循环预热，从而当用户拧开水龙头时，可即时获得热水。此外，由于定时器独立于控制器设置，其可单独触发循环水泵工作，从而定时器和循环水泵可添加到任何燃气热水设备中而不需要改造现有电路就能实现预热的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的燃气热水设备在一具体实施例中和外部水管、用水设备连接后的平面示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
燃气热水设备是以可燃气体为燃料，如天燃气、城市煤气、液化气、沼气等，通过燃烧可燃气体来加热生活用水以满足用户的生活需求，例如，提供生活热水的燃气热水器、可同时提供生活热水和供暖需求的燃气锅炉等。接下来以燃气热水器为例对本发明的燃气热水设备进行说明。
如图1所示，燃气热水器1可以包括外壳10，收容在外壳中的燃烧器11、热交换器13、集烟罩14、风机15、及排烟管路。其中，排烟管路可采用套管的形式，即包括用于供外部空气进入并通过的外部通道161和用于供烟气流经排出的内部通道162。燃气热水器1进行正常的加热工作时，在风机15的驱使下，空气通过外部通道161进入并和燃气一起供给燃烧器11。燃烧器11点燃燃气和空气的混合气体，混合气体在位于燃烧器11和热交换器13之间的燃烧室12内燃烧。燃烧生成的高温烟气在风机15驱动下流过热交换器13，并被盘绕在热交换器壳体外部的水管内的水流吸收而生成热水；通过热交换器13的烟气被集烟罩14收集，并通过排烟管路的内部通道162排出。由于燃气热水器的构造和工作原理为本领域技术人员所熟知，所以申请人在此不再予以赘述。
外壳10内还设有与热交换器13的水管连接的水路组件，其包括位于热交换器13上游的进水管路和位于热交换器13下游的出水管路。本实施方式中，出水管路包括与热交换器13连接的第一出水管34和与外部水管42连接的第二出水管35。一水罐17设置在第一出水管34和第二出水管35之间，其内设置有一电加热装置171。该电加热装置171可以是电加热棒或电伴热带。在燃气热水器1正常工作时，电加热装置171也会工作，这样使得从第二出水管35流出的水能够始终保持稳定的出水温度，避免用户在正常使用热水时出现忽冷忽热的情况。进水管路包括与外部进水管41连接的一进水管段32、与进水管段并联设置的一循环管段31、以及一共同管段33。该共同管段33的一端与进水管段32和循环管段31均连通，其另一端则与热交换器13的水管连接。
在循环管段31上设有一循环水泵21，此外，一定时器22和一控制器24设置在外壳内。控制器24可以是由若干电子元件按照一定布线方式连接而成的逻辑控制电路；也可以是存储有程序指令的微控制器(MCU)；或者是具有专有用途的集成芯片，如现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)等。本实施方式中，定时器22为一电子定时器，其能根据用户所设定的时间来自动开启电源。定时器22独立于控制器24设置，其具有时间设置的界面，用户可预先设置时间，当该时间到达时，定时器22会触发循环水泵21工作。水泵工作后，控制器24可通过流量传感器(未图示)检测到水流量的变化，从而采取相应的措施，稍后将会详述。定时器22独立于控制器23的好处是，可将其和循环水泵添加到任何燃气热水设备中，不需要对现有的电路板进行改造就能控制循环水泵。对于本领域技术人员可轻易理解的是，该定时器22也可与控制器24通信，从而由控制器24来触发循环水泵21的工作。当然，这就需要改造现有的电路。
用户可以通过设置定时器22的时间来预先加热积聚在燃气热水器1的水罐17和水路组件内的冷水，从而当用户拧开热水龙头时就能即时享用到热水。例如，用户希望在晚上九点左右洗澡，其可以预先设定定时器22的开启时间为晚上八点三刻。当该时间到达时，定时器22开启电源并使循环水泵21通电工作，这时，控制器24也会被唤醒并通过流量传感器检测到管路内有水流动，当水流量达到或超过一较小的阈值时，如2.2升/分，控制器24就会启动其他装置运行以进行加热工作，如启动风机、点火使燃烧器燃烧等。经循环水泵21的驱动，水流经循环管段31、共同管段33、热交换器13、第一出水管34、水罐17、第二出水管35、外部水管42、43后回流至循环管段31。如此往复，从而使循环管路中的水温达到预定的出水温度，并随后稳定保持在该温度。
在进水管路上还设有一温度传感器23，优选地，该温度传感器可设置在共同管段33上。当用户使用热水时，也就是热水器正常工作时，冷水通过管段41、进水管段32而流入共同管段33内。这时，循环水泵21可以继续工作、也可以停止工作。如果水泵21继续工作，循环管段31内的水同样会汇入共同管段33内。所以，不同于传统的热水器，控制器24无法简单地根据冷水进水温度来控制设备运行。由于温度传感器23是设置在共同管段33上，所以不管循环水泵有没有工作，该温度传感器23检测到的温度可替代进水温度供控制器计算并调整相应控制。也就是说，控制器24可根据该检测到的温度、实际出水温度(可通过设置在出水管路上的另一温度传感器测得)、预设的出水温度来不断控制燃烧器以调整加热的功率。
循环管路中的水温变化会使得循环管路内的压力产生变化，所以，为了保证循环管路内部的压力处于安全范围内，就需要在循环管路内设置压力调节装置。该压力调节装置可以设置在进水管路或出水管路内，在本实施方式中，该压力调节装置25设置在热水出水口前的第二出水管35上，其为一泄压阀，当管路中压力过大时可通过排出水流的方式将压力泄掉，以保证循环管路中的压力平衡。在其他实施方式中，该压力调节装置也可以是一膨胀水箱，其同样可起到调节管路内部压力的作用。
通过设置循环水泵，可促使燃气热水设备的水罐和水管内积蓄的冷水被循环预热，从而当用户拧开水龙头时，可即时获得热水。此外，由于定时器独立于控制器设置，其可单独触发循环水泵工作，从而定时器和循环水泵可添加到任何燃气热水设备中而不需要改造现有电路就能实现预热的功能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种燃气热水设备，其包括外壳，设置在外壳内的燃烧器、热交换器、和水路组件；其中水路组件包括分别位于热交换器上游和下游的进水管路和出水管路，且在出水管路上设置有水罐，水罐内还设有电加热装置；其特征在于：水路组件还包括与进水管路的进水管段并联设置的循环管段，且在循环管段上还设置有循环水泵。
2.根据权利要求1所述的燃气热水设备，其特征在于：外壳内还设置有定时器，所述循环水泵根据定时器预先设定的时间启动工作。
3.根据权利要求2所述的燃气热水设备，其特征在于：外壳内还设置有控制器，该控制器可用于控制燃烧器以将冷水加热至预设出水温度。
4.根据权利要求3所述的燃气热水设备，其特征在于：所述定时器独立于控制器工作。
5.根据权利要求3或4所述的燃气热水设备，其特征在于：所述定时器根据预先设定的时间触发循环水泵工作；所述控制器检测到管路中的水流量大于或等于一阈值时启动燃烧器工作。
6.根据权利要求3所述的燃气热水设备，其特征在于：进水管路上还设有温度传感器；控制器根据预设出水温度、实际出水温度、及所述温度传感器检测到的温度来控制燃烧器工作。
7.根据权利要求6所述的燃气热水设备，其特征在于：所述温度传感器设置在进水管路的与进口管段和循环管段均连通的共同管段上。
8.根据权利要求1所述的燃气热水设备，其特征在于：所述进水管路或出水管路上还设置有压力调节装置。
9.根据权利要求8所述的燃气热水设备，其特征在于：所述压力调节装置为泄压阀或膨胀水箱。
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