CN107101260A - 一种可实现热水系统即开即热的辅助加热装置 - Google Patents

一种可实现热水系统即开即热的辅助加热装置 Download PDF

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Abstract

一种可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，一般安装在热水系统接近用水点的位置，由单向阀（1）、电辅助加热器（7）、混水阀（6），温控三通阀（4）、联结阀门与管路的三通接头（5）所组成，其中温控三通阀（4）通过管路与单向阀（1）、电辅助加热器（7）、混水阀（3）相联结。

Description

一种可实现热水系统即开即热的辅助加热装置
技术领域
本发明公开了一种热水系统辅助加热装置，特别是一种装有温控三通阀，利用电辅助加热器实现热水系统即开即热的辅助加热装置。
背景技术
目前热水系统热源广泛多样，有集中式热水系统、分布式热水系统（如太阳能热水器，热泵热水系统，燃气热水器）等。这些热源共同的特点是离洗手间等热水用水点距离较远，中间通过较长的管路连接，用户需要放掉管路中大量冷水，才能使用到热水，造成水、热资源的双重浪费以及用户不良体验。因此解决热水系统的即开即热就成为热水系统普遍面临的问题之一。
目前使用非常广泛的燃气热水器的燃烧器的点火加热装置是通过水流开关来进行控制的：当用户打开燃气热水器的热水，水流量达到水流开关设定流量时，燃气热水器的点火加热装置就自动开启、对流经燃气热水器中的自来水进行加热；当用户调节水温，减小热水输出流量时，因热水管路中的水流量相应减少，有时会低于燃气热水器启动燃烧器的设定流量，造成燃气热水器点火加热装置停止工作，使整个热水系统不能正常提供用户连续稳定的热水。
已有的热水即开即热解决方案是在热水系统中安装热水循环管路和循环泵，定时定温或人工启动循环泵，把热水送达热水使用端点，实现即开即热。但此种方案中，循环管路越长，热能损耗越大，不利于节能减排。
发明内容
电辅助加热器是一种常用的利用电加热提高水温的装置，电热水器可作为一种电辅助加热器，目前的电热水器一般是单独安装使用的。
温控三通阀是一种内部安装有温控元件,可以自动感知水温，控制阀门进水水流大小或控制阀门进水水流通断的管路阀门，其特点是阀门设有一个热水进水端口，一个冷水进水端口和一个出水端口，感温元件可以通过感知水温，控制阀门冷热水进水端口的水流比例或冷热水进水端口的通断。
恒温换向阀是一种内部安装有温控元件,阀门设有一个进水端口，一个热水出水端口，一个冷水出水端口。其特点是感温元件可以根据感知的水温，自动控制阀门出水流向；当水温高于设定温度，水流从热水出水端口流出，当水温低于设定温度，水流从冷水出水端口流出。
单向阀是一种流体只能延进水口流动，出水口介质却无法回流的管路阀门。
为克服现有热水系统的不足，本发明提出如下实现热水系统即开即热的辅助加热装置的技术解决方案。
一种实现热水系统即开即热的辅助加热装置，由单向阀、温控三通阀、混水阀、电辅助加热器等组成，其特征在于：自来水进水端口（3）与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水进水端口（2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），通过管路与电辅助加热器（7）入水端口联结，温控三通阀（4）的出水端口（4C）与混水阀（6）的冷水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口相联结。
为防止自来水与热水管路之间由于水压不平衡产生“串水”现象，可以在管路上增加安装单向阀，安装单向阀后，其技术特征为：自来水进水端口（3）与自来水进水管路端口单向阀（1.1）相联结后，与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与远端热源热水管路单向阀（1.2）联结后，与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水管路单向阀（1.2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），通过管路与电辅助加热器（7）入水端口联结，温控三通阀（4）的出水端口（4C）与混水阀（6）的冷水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口相联结。
当温控三通阀热水端口（4B）水温低于温控三通阀（4）设定温度时，温控三通阀冷水端口（4A）关闭，热水端口（4B）打开。热水管路中所存较低温度的水可经电辅助加热装置（7）与温控三通阀（4）两条通道同时排出；优先使用热水管路中所存的较低温度的水与电辅助加热器（7）输出的热水混合，避免因热水管路中排出所存较低温度的水时流量较小而影响燃气热水器的正常工作。实现燃气热水器或其他热水系统即开即热，输出舒适、稳定热水的目的。
本发明的技术方案中管道三通接头（5）与电辅助加热器（7）进水端口间可以增加连接恒温换向阀（8）。
在选用恒温换向阀时，本发明的技术方案由单向阀、温控三通阀、恒温换向阀、混水阀、电辅助加热器等组成，其特征在于：自来水进水端口（3）与自来水进水管路端口单向阀（1.1）相联结后，与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与远端热源热水管路单向阀（1.2）联结后，与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水管路单向阀（1.2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），恒温换向阀（8）进水口（8A）与管道三通接头（5）联结，低温出水端口（8C）与电辅助加热器（7）的入水端口联结、高温出水端口（8B）与混水阀（6）热水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水端口也与混水阀（6）的热水端口联结，温控三通阀（4）的出水口（4C）与混水阀（6）的冷水端口相联结。
当温控三通阀热水端口（4B）水温低于温控三通阀（4）设定温度，同时低于恒温换向阀（8）的设定温度时，温控三通阀冷水端口（4A）关闭，热水端口（4B）打开。热水管路中所存较低温度的水通过恒温换向阀（8）的低温出水端口（8C）经电辅助加热装置（7）以及经温控三通阀（4）两条通道同时排出，优先使用热水管路中所存的较低温度的水与电辅助加热器（7）输出的热水混合，避免因热水管路中排出所存较低温度的水时流量较小而影响燃气热水器的正常工作；当热水系统热水温度较高，不但高于温控三通阀（4）设定温度，同时高于恒温换向阀（8）的设定温度时，恒温换向阀高温出水端口（8B）打开，低温出水端口（8C）关闭，热水系统中高温热水不经过电辅助加热器（7）直接经混水阀（6）流出。避免系统高温热水对电辅助加热器（7）造成损害。
本发明的技术方案中，辅助加热器可与其它阀门及管线部分或全部的分离或整合在一起安装。
本发明的有益效果是：可根据用户需要提高电辅助加热器出水的设定温度，减小电辅助加热器水箱的储水容量；加速热水管路中较低温度的水的排出，避免因用水点水温调节造成燃气热水器燃烧机自动关机的情况出现，简化系统，降低辅助加热装置成本，保护和延长辅助加热器使用寿命，提供热水使用点“即开即热”，舒适、稳定的热水。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是不使用单向阀时，本发明所涉及的阀门、电辅助加热装置、管路的联结示意图。
图2是本发明使用单向阀时，本发明所涉及的阀门、电辅助加热装置、管路的联结示意图。
图3是本发明温控三通阀根据流过阀门水温自动关闭自来水进水（冷水）端口，开启远端热水热源（热水）进水端口时的水流示意图。
图4是本发明温控三通阀根据流过阀门水温同时开启自来水进水（冷水）端口和远端热水热源（热水）进水端口时的水流示意图。
图5是本发明温控三通阀根据管路水温开启自来水进水（冷水）端口，关闭远端热水热源（热水）进水端口时的水流示意图。
图6是本发明的温控三通阀端口的示意图，分别标示出了自来水进水（冷水）端口和远端热水热源进水（热水）端口和出水端口。
图7是本发明的单向阀端口示意图。
图8是本发明的恒温换向阀端口的示意图，分别标示出了其进水端口和冷热水出水端口。
图9是本发明不使用单向阀、加入恒温换向阀后的管路联结示意图。
图10是本发明使用单向阀、加入恒温换向阀后的管路联结示意图。
图11是本发明使用单向阀、当流经换向阀水温低于换向阀设定温度时的水流走向示意图。
图12是本发明当流经换向阀水温高于换向阀设定温度时的水流走向示意图。
附图中：1为单向阀，其中1.1为自来水进水管路端口单向阀，1.2为远端热源热水进水端口单向阀；2为远端热源热水管路进水端口；3为自来水进水端口；4为温控三通阀，其中4A为自来水进水管路（冷水）端口，4B为远端热源热水管路进水（热水）端口，4C为出水端口；5为管道三通接头；6为混水阀；7为电辅助加热器；8为恒温换向阀，其中8A为进水端口，8B高温出水端口，8C为低温出水端口。
为便于理解阀门与管路的水流方向，在附图中以箭头“→”表示水流方向。
具体实施方式
本发明所述的热水系统实现即开即热的辅助加热装置，一般安装在热水系统接近用水点的位置，由单向阀（1）、电辅助加热器（7）、混水阀（6），温控三通阀（4）、联结阀门与管路的三通接头（5）所组成，其中单向阀（1.1）仅允许顺箭头方向的水流通过，温控三通阀（4）冷水端口（4A）通过单向阀（1）与自来水端口（3）联结，温控三通阀（4）热水端口（4B）通过单向阀（1.2）与热水管路端口以及通过三通接头（5）与电辅助加热器（7）入水端口联结，温控三通阀（4）出水端口与混水阀（6）冷水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口联结。
以下结合说明书附图与实施例，对本发明的技术方案进行说明：
实施例一：
本发明说明书附图1为本发明不使用单向阀时的即开即热热水系统的辅助加热装置的阀门、管路与电辅助加热器的联结关系：自来水进水端口（3）与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水进水端口（2）和温控三通阀（4）远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），通过管路与电辅助加热器（7）进水端口联结；温控三通阀的出水端口（4C）联结至混水阀（6）冷水端口，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口联结。
本发明说明书附图2为本发明使用单向阀时的即开即热热水系统的辅助加热装置的阀门、管路与电辅助加热器的联结关系：自来水进水端口（3）与自来水进水管路端口单向阀（1.1）相联结后，与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与远端热源热水管路单向阀（1.2）联结后，与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水管路单向阀（1.2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），通过管路与电辅助加热器（7）进水端口联结；温控三通阀的出水端口（4C）联结至混水阀（6）冷水端口，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口联结。
实施例二：
本发明说明书附图9为本发明的不使用单向阀时的即开即热热水系统的温控三通阀，恒温换向阀，辅助加热装置的阀门、管路与电辅助加热器的联结关系示意图：自来水进水端口（3）与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水进水端口（2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5）；温控三通阀的出水端口（4C）联结至混水阀（6）的冷水端口，恒温换向阀（8）进水口（8A）通过管路与管道三通接头（5）一端联结，低温出水端口（8C）与电辅助加热器（7）的入水端口联结、高温出水端口（8B）与混水阀（6）热水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水口也与混水阀（6）的热水端口联结。
本发明说明书附图10为本发明使用单向阀时的即开即热热水系统的温控三通阀，恒温换向阀，辅助加热装置的阀门、管路与电辅助加热器的联结关系示意图：自来水进水端口（3）与自来水进水管路端口单向阀（1.1）相联结后，与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与远端热源热水管路单向阀（1.2）联结后，与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水管路单向阀（1.2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5）；温控三通阀的出水端口（4C）联结至混水阀（6）的冷水端口，恒温换向阀（8）进水口（8A）通过管路与管道三通接头（5）一端联结，低温出水端口（8C）与电辅助加热器（7）的入水端口联结、高温出水端口（8B）与混水阀（6）热水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水口也与混水阀（6）的热水端口联结。
附图3为当温控三通阀热水端口水温低于温控三通阀设定温度，温控三通阀（4）自动关闭自来水进水（冷水）端口（4A），三通阀热水端口（4B）处于开启状态、热水管路中较低温度的水经过温控三通阀（4）和电辅助加热器（7）两条通路同时排出时的水流示意图。
本发明说明书附图4所示为，当温控三通阀热水端口（4B）水温不低于温控三通阀设定温度，温控三通阀冷热水端口（4A、 4B）同时被打开时的水流示意图。
本发明说明书附图5所示为，当温控三通阀热水端口（4B）水温高于温控三通阀设定温度，温控三通阀冷水端口（4A）被打开，温控三通阀热水端口（4B）被关闭时的水流示意图。
可以通过附图中的箭头来理解本发明所述热水系统的水流方向关系。
实施例一以及实施例二所示技术方案中电辅助加热器（7）可与单向阀、温控三通阀、恒温换向阀，混水阀、管线等整合装配成一体，也可与他们部分或全部分离安装。
通过以上不同的实施方式，辅助加热装置可以适合不同特点的热水系统，有效实现热水系统的即开即热、为混水阀（6）的出水端口用水点提供舒适，稳定，温度适宜的热水。

Claims (7)

1.一种可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，由温控三通阀、混水阀、电辅助加热器等组成，其特征在于：自来水进水端口（3）与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水进水端口（2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），三通接头通过管路与电辅助加热器（7）进水端口联结；温控三通阀的出水端口（4C）联结至混水阀（6）冷水端口，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口联结。
2.根据权利要求1所述可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，其特征在于：自来水进水端口（3）以及远端热源热水进水端口（2）可以分别增加安装单向阀；自来水进水端口（3）与自来水进水管路端口单向阀（1.1）相联结后，与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与远端热源热水管路单向阀（1.2）联结后，与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水管路单向阀（1.2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），通过管路与电辅助加热器（7）入水端口联结，温控三通阀（4）的出水端口（4C）与混水阀（6）的冷水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）热水端口联结。
3.根据权利要求1和权利要求2所述可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，其特征在于：管道三通接头（5）与电辅助加热器（7）进水口端间可以增加连接恒温换向阀（8）。
4.根据权利要求1，权利要求2和权利要求3所述的可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，其特征在于：自来水进水端口（3）与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水进水端口（2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5）；温控三通阀的出水端口（4C）联结至混水阀（6）的冷水端口，恒温换向阀（8）进水口（8A）通过管路与管道三通接头（5）一端联结，恒温换向阀（8）低温出水端口（8C）与电辅助加热器（7）的入水端口联结、高温出水端口（8B）与混水阀（6）热水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水口也与混水阀（6）的热水端口联结。
5.根据权利要求1，权利要求2和权利要求3所述的可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，其特征在于：自来水进水端口（3）与自来水进水管路端口单向阀（1.1）相联结后，与温控三通阀（4）的自来水进水管路（冷水）端口（4A）联结；远端热源热水进水端口（2）与远端热源热水管路单向阀（1.2）联结后，与温控三通阀（4）的远端热源热水管路进水（热水）端口（4B）联结；在远端热源热水管路单向阀（1.2）和远端热源热水管路进水端口（4B）之间，安装有管道三通接头（5），恒温换向阀（8）进水口(8A)与管道三通接头（5）联结，低温出水端口（8C）与电辅助加热器（7）的入水端口联结、高温出水端口（8B）与混水阀（6）热水端口相联结，电辅助加热器（7）的出水端口与混水阀（6）的热水端口联结，温控三通阀（4）的出水口（4C）与混水阀（6）的冷水端口相联结。
6.根据权利要求1，权利要求2和权利要求3所述的可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，其特征在于：单向阀（1.1和1.2）、温控三通阀（4），恒温换向阀（8），混水阀（6）可以部分或全部与电辅助加热器（7）分离安装。
7.根据权利要求1，权利要求2和权利要求3所述的可实现热水系统即开即热的辅助加热装置，其特征在于：单向阀（1.1和1.2）、温控三通阀（4），恒温换向阀（8），混水阀（6）可以部分或全部与电辅助加热器（7）结合为一体安装。
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