CN105402879A - 一种冷凝式燃气热水器及恒温控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷凝式燃气热水器，包括：一级换热器、二级换热器、进水管和出水管，所述一级换热器为吸收燃气热水器燃烧器直接燃烧所产生的热量的主换热器，所述二级换热器为吸收烟气中余热的冷凝换热器，一级换热器和二级换热器之间通过管道连接，进水管连接在一级换热器上，出水管连接在二级换热器上；其特征在于，在进水管和出水管之间连接有旁通管，在旁通管上设有循环泵和单向阀，所述单向阀使水流从出水管到进水管单向导通。本发明不仅可减小洗浴过程中关水后停水温升以及二次启动过程中冷水对洗浴的影响，而且实现洗浴二次热水零等待，同时节约水、气、电、时间。本发明还公开一种冷凝式燃气热水器的恒温控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及流体加热器技术领域，尤其涉及一种冷凝式燃气热水器及恒温控制方法。
背景技术
冷凝式热水器是当前最节能、最环保的产品。冷凝式燃气热水器跟普通燃气热水器相比，多增加了一级冷凝换热器，通过吸收高温烟气而预热冷水。随着生活水平的提高，用户对洗浴舒适性要求也越来越高。在使用热水过程中，大多数用户均会关水后进行沐浴，再次开启时，停水温升造成的高温水以及热水器启动过程中流入的冷水用户是无法使用的，需等待时间较长，尤其是对于冷凝式燃气热水器而言，等待时间更长，浪费水资源更多，在寒冷的季节更加不能忍受，严重影响洗浴舒适性，目前这一洗浴痛点普通结构的冷凝式热水器是不能解决的。
一篇公开号为CN102367990A的中国发明专利申请公开一种恒温冷凝燃气热水器，包括燃烧器，沿燃烧烟气流动方向依次设置的第一换热器、第二换热器、进水管、出水管，以及控制器；还包括将所述第一换热器与所述第二换热器并联于所述进水管与出水管之间的水流通道，所述水流通道上设有能够调节所述第一换热器和第二换热器的水流量分配的流量控制阀，所述流量控制阀受控于所述控制器。利用该方案虽然可以借助对第一换热器和第二换热器水流分配比例的自动调控，解决使用热水过程中，关水后短时间内再重新开水时，出现的水温不稳定问题，但结构复杂，控制不便，并且也不能解决水资源浪费问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种结构简单、便于自动控制、并能快速出热水的恒温冷凝水燃气热水器。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种恒温冷凝式燃气热水器，包括：一级换热器、二级换热器、进水管和出水管，所述一级换热器为吸收燃气热水器燃烧器直接燃烧所产生的热量的主换热器，所述二级换热器为吸收烟气中余热的冷凝换热器，一级换热器和二级换热器之间通过管道连接，进水管连接在一级换热器上，出水管连接在二级换热器上；其特征在于，在进水管和出水管之间连接有旁通管，在旁通管上设有循环泵和单向阀，所述单向阀使水流从出水管到进水管单向导通。
作为上述方案的进一步说明，所述二级换热器为设置在一级换热器正上方的储水罐。
作为上述方案的进一步说明，在进水管上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器介于旁通管连接端和储水罐之间；在出水管上设有第二温度传感器，第二温度传感器介于换热器连接端和旁通管连接端之间。
作为上述方案的进一步说明，在进水管上设有第一水流量传感器。
作为上述方案的进一步说明，在旁通管上设有第二水流量传感器。
作为上述方案的进一步说明，在二级换热器和一级换热器之间或在一级换热器与出水管之间设有盘管。
本发明还提供一种冷凝式燃气热水器恒温控制方法，其特征在于，上述冷凝式燃气热水器来实现，用户洗浴后关水，循环泵立即启动，使燃气热水器内部水流循环，并且燃气热水器点火启动，按用户设定的目标温度所需负荷工作，当第二温度传感器检测到出水温度超过设定温度时，燃气热水器立即熄火，循环泵继续工作，中和管路水温；利用第二温度传感器反馈情况，当温度波动不超过设定值时，水泵停止。
作为上述恒温控制方法的进一步说明，用户再次开水时，第一温度传感器检测到水温突然变低，循环泵立即停止并点火启动燃气热水器。
作为上述恒温控制方法的进一步说明，在进水管的进水端设置第一水流量传感器，当第一水流量传感器检测到水流信号时，循环泵立即停止并点火启动燃气热水器。
作为上述恒温控制方法的进一步说明，当第二水流量传感器检测到的水流量低于设定阈值时，给燃气热水器主控制器一个信号，燃气热水器主控制器根据该信号发出堵塞报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、通过设置旁通管，并在旁通管上设置循环泵和单向阀，不仅可减小冷凝式燃气热水器洗浴过程中关水后停水温升以及二次启动过程中冷水对洗浴的影响，而且最大限度地保证出水温度满足使用需求，解决洗浴痛点，有效提升洗浴舒适性，实现洗浴二次热水零等待，有效同时节约水、气、电、时间等宝贵资源。
二、循环泵安装在进水管与出水管之间连接管上，无多余管路，水路简单，安装实现方便，可靠性更高。
利用本发明提供的控制方法，使停机后的热水进入到进水管和二级换热器，二次开机过程中优先流入换热器的为温度满足使用需求的热水，待冷水流入换热器时，热水器已点火完成，进入正常的加热状态，从根本上完全解决温度波动问题。
附图说明
图1所示为本发明实施例一提供的燃气热水器结构示意图。
图2所示为本发明实施例一提供的燃气热水器控制流程图。
图3所示本发明实施例一提供的燃气热水器温度变化实测对比图。
图4所示为本发明实施例二提供的燃气热水器结构示意图。
图5所示为本发明实施例三提供的燃气热水器结构示意图。
附图标记说明：
1：一级换热器，2：二级换热器，3：进水管，4：出水管，5：旁通管，6：循环泵，7：单向阀，8：第一温度传感器，9：第一水流量传感器，10：第二温度传感，11：盘管，12：第二水流量传感器。
具体实施方式
为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。
实施例一
如图1所示，一种恒温冷凝式燃气热水器，包括：一级换热器1、二级换热器2、进水管3和出水管4，所述一级换热器1为吸收燃气热水器燃烧器直接燃烧所产生的热量的主换热器，所述二级换热器2为吸收烟气中余热的冷凝换热器，一级换热器1和二级换热器2之间通过管道连接，进水管3连接在一级换热器1上，出水管4连接在二级换热器2上；其特征在于，在进水管3和出水管4之间连接有旁通管5，在旁通管5上设有循环泵6和单向阀7，所述单向阀7使水流从出水管4到进水管3单向导通。
其中，所述二级换热器2为设置在一级换热器正上方的储水罐，不仅可以吸收烟气中的余热，还能缓冲开机过程中流入的冷水量。
为方便控制循环泵6的启动时机，在进水管3上还设有第一温度传感器8和第一水流量传感器9，所述第一温度传感器8和第一水流量传感器9介于旁通管连接端和一级换热器1之间。在出水管3上设有第二温度传感器10，第二温度传感器10介于二级换热器2连接端和旁通管连接端之间。
如图2所示，具体控制原理为：用户洗浴后关水，循环泵6泵立即启动，使热水器内部水流循环，热水器点火启动，按用户设定的目标温度所需负荷工作，当第二温度传感器10检测到出水温度超过设定温度时，热水器立即熄火，循环泵6继续工作，中和管路水温。通过第二温度传感器10反馈情况，当温度波动不超过设定值时，水泵停止；或用户再次开水时，第一温度传感器8检测到水温突然变低，循环泵6也会立即停止。这样，用户再次开启用水点时，出水管4流出满足设定温度的热水，同时一级换热器1管内的热水可以缓冲开机点火过程流入的冷水。在实际生产时，根据各机型产率情况，合理设计一级换热器1体积以及内循环过程中的加热温度、加热时间以及水泵循环时间等参数，就能有效解决这一洗浴痛点。
如图3所示，其为现有技术中的冷凝式燃气热水器与本实施例提供的冷凝式燃气热水器在短暂停机后再次开启时的水温波动对比图。图中L1曲线为现有产品洗浴关水后再次开启时出水温度变化曲线，L2曲线为本实施例提供的产品洗浴关水后再次开启时出水温度变化曲线，A为再次开启时间，B为设定温度。
从图3可以看出，现有的冷凝式燃气热水器开机10s内出水温度波动幅度很大，在进水温度过低的情况下，这种温度变化根本无法满足使用。而本实施例提供的冷凝式燃气热水器在再次开启时出水温度基本保持不变，能满足各种环境的使用要求。
更进一步地，为提供热利用率，在一级换热器1和二级换热器2之间还设有盘管11。
实施例二
如图4所示，本实施例提供的一种冷凝式燃气热水器，其结构与实施例一基本一致，区别在于：在旁通管5上设有用来监测循环流量的第二水流量传感器12。所述第一水流量传感器9安装在进水管3的进水端。当第一水流量传感器检测到水流信号时，循环泵立即停止并点火启动燃气热水器。当第二水流量传感器12检测到的水流量低于设定阈值时，给燃气热水器主控制器一个信号，燃气热水器主控制器根据该信号发出堵塞报警。
实施例三
如图5所示，本实施例提供的一种冷凝式燃气热水器，其结构与实施例一基本一致，区别在于：所述盘管11连接在一级换热器1和出水管4之间的热盘管。
以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冷凝式燃气热水器，包括：一级换热器、二级换热器、进水管和出水管，所述一级换热器为吸收燃气热水器燃烧器直接燃烧所产生的热量的主换热器，所述二级换热器为吸收烟气中余热的冷凝换热器，一级换热器和二级换热器之间通过管道连接，进水管连接在一级换热器上，出水管连接在二级换热器上；其特征在于，在进水管和出水管之间连接有旁通管，在旁通管上设有循环泵和单向阀，所述单向阀使水流从出水管到进水管单向导通。
2.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征在于，在进水管上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器介于旁通管连接端和储水罐之间；在出水管上设有第二温度传感器，第二温度传感器介于换热器连接端和旁通管连接端之间。
3.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征在于，所述二级换热器为设置在一级换热器正上方的储水罐。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征在于，在进水管上设有第一水流量传感器。
5.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征在于，在旁通管上设有第二水流量传感器。
6.根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征在于，在二级换热器和一级换热器之间或在一级换热器与出水管之间设有盘管。
7.一种冷凝式燃气热水器恒温控制方法，其特征在于，它利用权利要求2所述的冷凝式燃气热水器来实现，用户洗浴后关水，循环泵立即启动，使燃气热水器内部水流循环，并且燃气热水器点火启动，按用户设定的目标温度所需负荷工作，当第二温度传感器检测到出水温度超过设定温度时，燃气热水器立即熄火，循环泵继续工作，中和管路水温；利用第二温度传感器反馈情况，当温度波动不超过设定值时，水泵停止。
8.根据权利要求7所述的一种冷凝式燃气热水器恒温控制方法，其特征在于，用户再次开水时，第一温度传感器检测到水温突然变低，循环泵立即停止并点火启动燃气热水器。
9.根据权利要求7所述的一种冷凝式燃气热水器恒温控制方法，其特征在于，在进水管的进水端设置第一水流量传感器，当第一水流量传感器检测到水流信号时，循环泵立即停止并点火启动燃气热水器。
10.根据权利要求7所述的一种冷凝式燃气热水器恒温控制方法，其特征在于，在旁通管上设置第二水流量传感器，当第二水流量传感器检测到的水流量低于设定阈值时，给燃气热水器主控制器一个信号，燃气热水器主控制器根据该信号发出堵塞报警。
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