CN110017595B - 燃气炉 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种燃气炉，涉及流体加热技术领域。该燃气炉包括：燃烧器、换热装置、第一水管、第二水管、第三水管、控制器、以及控制阀，其中，控制阀具有可调节开度的转向口。该燃气炉中，控制阀可以调节转向口的开度，实现对从转向口流入第三水管中的冷水的流量控制，从而可以控制第二水管的出水口冷水所占的比例大小，进而消除燃气炉中第二水管的出水口存在短暂高温水的现象，降低第二水管的出水口水温的启停波动，提高用户的使用体验。

Description

燃气炉

技术领域

本申请涉及流体加热技术领域，具体而言，涉及一种燃气炉。

背景技术

燃气采暖热水炉也称燃气壁挂炉，通常包括套管式和板换式两类，能够依靠天然气提供供暖热量，同时可以提供洗浴热水。

燃气采暖热水炉在运行时，供暖水流从供暖回水端进入，经燃烧器加热后从供暖出水端流至各散热末端实现供暖。对于套管式燃气采暖热水炉而言，燃烧器在对供暖水流加热时，洗浴管路中的洗浴水可以同时被加热。对于板换式燃气采暖热水炉而言，经过燃烧器加热后的供暖水流可以通过换热器将温度传导至洗浴管路中的洗浴水，实现对洗浴水的加热。

但是，不论是套管式燃气采暖热水炉或燃气采暖热水炉板换式，由于供暖通常为长时间运行，导致洗浴管路中的洗浴热水也具有接近于供暖热水的较高温度，使得用户需要使用燃气采暖热水炉提供的洗浴热水时，洗浴热水在初始阶段存在短暂高温的问题，影响用户的热水使用体验。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种燃气炉，用于解决现有燃气炉中初始阶段的热水存在短暂高温，影响用户使用体验的问题。

为实现上述目的，本申请实施例所采用的技术方案如下：

本申请实施例提供的燃气炉包括：燃烧器、换热装置、第一水管、第二水管、第三水管、控制器、以及控制阀，其中，控制阀具有可调节开度的转向口；

第一水管和第二水管设置于燃烧器周围，且互不连通；

第一水管和第二水管上均设置有换热装置；

第二水管靠近进水口的一端设置有控制阀；

第三水管的一端通过转向口与第二水管靠近进水口的一端连通，第三水管的另一端与第二水管靠近出水口的一端连通；

控制阀上设有第一温度传感器，控制阀和第一温度传感器分别与控制器电连接；

第二水管靠近出水口的一端上设有与控制器电连接的第二温度传感器；

第二水管的进水口设有与控制器电连接的流量传感器。

可选地，控制器用于根据第一温度传感器采集的第一温度和第二温度传感器采集的第二温度，计算控制阀的转向口的目标开度；根据目标开度和流量传感器采集的进水流量，计算控制阀的转向口的开启时长；根据目标开度和开启时长向控制阀发送控制信号。

可选地，换热装置包括换热器；

第一水管和二水管均穿过换热器。

可选地，换热装置包括第一换热器和第二换热器；

第一水管包括第一子水管和第二子水管，第二子水管的两端分别与第一子水管的进水端和出水端连通；

第一子水管上设置有第一换热器，第二子水管和第二水管均设置有第二换热器。

在一个实施例中，控制阀为比例旁通阀；比例旁通阀包括：壳体、阀芯和驱动装置；

壳体内设有一空腔，壳体上设有分别与空腔连通的进水口、常通出水口和转向口；

阀芯设置于转向口内，与驱动装置连接；

控制器与驱动装置电连接。

在一个实施例中，转向口的内壁上设有阀座；

阀座与转向口的内壁周向连接，且阀座上设有比例出水通道，比例出水通道与转向口连通，阀芯与阀座选择性配合，以调节转向口的开度。

在一个实施例中，阀芯包括驱动部、主体部及阀芯端部；

主体部的两端分别连接驱动部与阀芯端部；

驱动部与驱动装置连接，阀芯端部与阀座选择性配合。

在一个实施例中，阀芯端部设有密封件，密封件与阀座选择性配合。

在一个实施例中，驱动装置为步进电机。

在一个实施例中，燃气炉为：套管式燃气采暖热水炉或板换式燃气采暖热水炉。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供的燃气炉，通过第一温度传感器和第二温度传感器分别采集第二水管中的水在通过换热装置前、后的第一温度和第二温度，流量传感器采集第二水管的进水口处的进水流量；控制器根据第一温度和第二温度，计算控制阀的转向口的目标开度，根据目标开度和进水流量，计算控制阀的转向口的开启时长，根据目标开度和开启时长向控制阀发送控制信号，使得控制阀可以根据控制信号调节转向口的开度，实现对从转向口流入第三水管中的冷水的流量控制，从而可以控制第二水管的出水口冷水所占的比例大小，进而消除了燃气炉中第二水管的出水口存在短暂高温水的现象，降低了第二水管的出水口水温的启停波动，提高了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的燃气炉的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的比例旁通阀的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的比例旁通阀的剖视图；

图4示出了本申请实施例提供的燃气炉的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1示出了本申请实施例提供的燃气炉的结构示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的燃气炉包括：燃烧器110、换热装置120、第一水管130、第二水管140、第三水管150、控制器(图中未示出)、以及控制阀160，其中，控制阀160具有可调节开度的转向口161；第一水管130和第二水管140设置于燃烧器110周围，且互不连通；第一水管130和第二水管140上均设置有换热装置120；第二水管140靠近进水口的一端设置有控制阀160；第三水管150的一端通过转向口161与第二水管140靠近进水口的一端连通，第三水管150的另一端与第二水管140靠近出水口的一端连通；控制阀160上设有第一温度传感器170，控制阀160和第一温度传感器170分别与控制器电连接；第二水管140靠近出水口的一端上设有与控制器电连接的第二温度传感器180；第二水管140的进水口设有与控制器电连接的流量传感器190。

具体地，该燃气炉的换热装置120可以将燃烧器110所产生的热量传递至第一水管130和第二水管140，对第一水管130和第二水管140中的水进行加热。其中，第一水管130可以是采暖水管，第一水管130中的热水可以供出水口流至各散热末端，为房间供暖；第二水管140可以是洗浴水管、或厨房热水管道等，在第一水管130位房间供暖的同时，第二水管140可以接至厨房或浴室，以将其中的热水提供给用户使用。

第一温度传感器170可以采集到水通过控制阀160进入第二水管140时的第一温度，第二温度传感器180可以采集到第二水管140中的水在通过换热装置120后的第二温度，流量传感器190可以采集到第二水管140的进水口处的进水流量。

控制器可以根据第一温度和第二温度，计算控制阀160的转向口161的目标开度；根据目标开度和进水流量，计算控制阀160的转向口161的开启时长；根据目标开度和开启时长向控制阀160发送控制信号。

控制阀160可以根据控制器发送的控制信号调节转向口161的开度，以控制通过转向口161进入到第三水管150的水流量，从而可以进一步控制第二水管140的出水口流出的水中冷水所占的比例大小。

例如，若控制器中用户所设定的目标用水温度为T，第一温度为T1，第二温度为T2，进水流量为Q，则控制器计算转向口161的目标开度的过程如下：

其中，d表示转向口161的目标开度；k表示常数，可以根据不同的燃气炉进行设定，如，k的值可以是0.5、0.6等；T表示用户所设定的目标用水温度；T2表示第二温度；T1表示第一温度。

控制器在计算得到目标开度d后，还可以根据如下公式计算得到转向口161的开启时长：

其中，t表示转向口161的开启时长；V表示第二水管140在换热装置120中的水容积；d表示上述计算的转向口161的目标开度；Q表示进水流量。

控制器在计算得到目标开度d和开启时长t后，可以根据d和t向控制阀160发送控制信号，控制阀160可以根据接收到控制信号将转向口161的开度调节至d，并在开启时长t内缓缓关闭。

由上所述，本申请实施例提供的燃气炉，通过第一温度传感器和第二温度传感器分别采集第二水管中的水在通过换热装置前、后的第一温度和第二温度，流量传感器采集第二水管的进水口处的进水流量；控制器根据第一温度和第二温度，计算控制阀的转向口的目标开度，根据目标开度和进水流量，计算控制阀的转向口的开启时长，根据目标开度和开启时长向控制阀发送控制信号，使得控制阀可以根据控制信号调节转向口的开度，实现对从转向口流入第三水管中的冷水的流量控制，从而可以控制第二水管的出水口冷水所占的比例大小，进而消除了燃气炉中第二水管的出水口存在短暂高温水的现象，降低了第二水管的出水口水温的启停波动，提高了用户的使用体验。

可选地，本申请实施例提供的该燃气炉，也可以在第一水管130中靠近出水口的位置设置第三温度传感器，并将第三温度传感器与控制器电连接，控制器可以根据第一温度传感器170和第三温度传感器分别采集的第一温度和第三温度，以及流量传感器190采集的进水流量，计算转向口161的目标开度和开启时长。具体计算过程中，可将上述目标开度计算公式中的第二温度T2替换为第三温度T3，另外，为了保证计算的准确度，也可以对上述目标开度计算公式中的k作相应改变。在计算得到目标开度后，对于转向口161开启时长的计算过程，与上述相同，本申请在此不再赘述。

可选地，在本申请部分实施方式中，控制阀160可以为比例旁通阀。

图2示出了本申请实施例提供的比例旁通阀的结构示意图；图3示出了本申请实施例提供的比例旁通阀的剖视图。

请参照图2和图3：

比例旁通阀可以包括：壳体164、阀芯165和驱动装置166；壳体164内设有一空腔，壳体164上设有分别与空腔连通的进水口162、常通出水口163和转向口161；阀芯165设置于转向口161内，与驱动装置166连接；控制器与驱动装置166电连接。

具体地，常通出水口163与第二水管140的进水口连接，进水口162用于冷水进入，驱动装置166可根据控制器发送的控制信号驱动阀芯165转动，从而改变转向口161的开度。

在一个实施例中，转向口161的内壁上还设有阀座167；阀座167与转向口161的内壁周向连接，且阀座167上设有比例出水通道，比例出水通道与转向口161连通，阀芯165与阀座167选择性配合，以调节转向口161的开度。

其中，比例出水通道可以包括多个不同大小的通道，阀芯165与阀座167选择性配合，可以控制不同大小的通道打开或闭合，从而实现对通过比例出水通道流入转向口161的水流量的控制，进而控制进入第三水管150中的水流量。

可选地，阀芯165包括驱动部1651、主体部1652及阀芯端部1653；主体部1652的两端分别连接驱动部1651与阀芯端部1653；驱动部1651与驱动装置166连接，阀芯端部1653与阀座167选择性配合。

在一个实施例中，阀芯端部1653还设有密封件165a，密封件165a与阀座167选择性配合。

具体地，密封件165a可以对阀芯端部1653和阀座167之间的接触部分进行更好地封闭，避免水从阀芯端部1653和阀座167之间的接触缝隙流入，从而可以对进入第三水管150中水流量进行更精确地控制。

可选地，在本申请其他实施方式中，控制阀160也可以是其他在转向口161设置有限流器的三通阀，控制器可以与限流器连接，通过向限流器发送控制信号，使得限流器根据控制信号控制转向口161的水流量大小。

在一个实施例中，驱动装置166为步进电机。

需要说明的是，在其他实施例中，驱动装置166也可以是其他可以驱动阀芯165转动的驱动电机，如伺服电机，本申请对此不作限定。

可选地，本申请部分实施方式中，换热装置120可以是换热器，第一水管130和二水管140均穿过换热器。

在其他实施方式中，换热装置120也可以如图4中所示，包括第一换热器121和第二换热器122；第一水管130包括第一子水管131和第二子水管132，第二子水管132的两端分别与第一子水管131的进水端和出水端连通；第一子水管131上设置有第一换热器121，第二子水管132和第二水管140均设置有第二换热器122。对于采用何种换热装置120向第一水管130和第二水管140中传递热量，本申请同样不作限定。

可选地，上述燃气炉可以是套管式燃气采暖热水炉或板换式燃气采暖热水炉。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃气炉，其特征在于，包括：燃烧器、换热装置、第一水管、第二水管、第三水管、控制器、以及控制阀，其中，所述控制阀具有可调节开度的转向口；

所述第一水管和所述第二水管设置于所述燃烧器周围，且互不连通；

所述第一水管和所述第二水管上均设置有所述换热装置；

所述第二水管靠近进水口的一端设置有所述控制阀；

所述第三水管的一端通过所述转向口与所述第二水管靠近进水口的一端连通，所述第三水管的另一端与所述第二水管靠近出水口的一端连通；

所述控制阀上设有第一温度传感器，所述控制阀和所述第一温度传感器分别与所述控制器电连接；

所述第二水管靠近出水口的一端上设有与所述控制器电连接的第二温度传感器；

所述第二水管的进水口设有与所述控制器电连接的流量传感器；

所述控制器，用于根据所述第一温度传感器采集的第一温度和所述第二温度传感器采集的第二温度，计算所述控制阀的转向口的目标开度；根据所述目标开度和所述流量传感器采集的进水流量，计算所述控制阀的转向口的开启时长；根据所述目标开度和所述开启时长向所述控制阀发送控制信号；

依据算式

计算所述转向口的目标开度，其中，T为目标用水温度、T1为第一温度、T2为第二温度、Q为进水流量、d为所述转向口的目标开度、k为常数；

依据算式

计算所述转向口的开启时长，其中，t为所述转向口的开启时长、V为所述第二水管在所述换热装置中的水容积、d为所述转向口的目标开度、Q为进水流量。

2.根据权利要求1所述的燃气炉，其特征在于，所述换热装置包括换热器；

所述第一水管和所述第二水管均穿过所述换热器。

3.根据权利要求1所述的燃气炉，其特征在于，所述换热装置包括第一换热器和第二换热器；

所述第一水管包括第一子水管和第二子水管，所述第二子水管的两端分别与所述第一子水管的进水端和出水端连通；

所述第一子水管上设置有所述第一换热器，所述第二子水管和所述第二水管均设置有所述第二换热器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的燃气炉，其特征在于，所述控制阀为比例旁通阀；所述比例旁通阀包括：壳体、阀芯和驱动装置；

所述壳体内设有一空腔，所述壳体上设有分别与所述空腔连通的进水口、常通出水口和所述转向口；

所述阀芯设置于所述转向口内，与所述驱动装置连接；

所述控制器与所述驱动装置电连接。

5.根据权利要求4所述的燃气炉，其特征在于，所述转向口的内壁上设有阀座；

所述阀座与所述转向口的内壁周向连接，且所述阀座上设有比例出水通道，所述比例出水通道与所述转向口连通，所述阀芯与所述阀座选择性配合，以调节所述转向口的开度。

6.根据权利要求5所述的燃气炉，其特征在于，所述阀芯包括驱动部、主体部及阀芯端部；

所述主体部的两端分别连接所述驱动部与所述阀芯端部；

所述驱动部与所述驱动装置连接，所述阀芯端部与所述阀座选择性配合。

7.根据权利要求6所述的燃气炉，其特征在于，所述阀芯端部设有密封件，所述密封件与所述阀座选择性配合。

8.根据权利要求4所述的燃气炉，其特征在于，所述驱动装置为步进电机。

9.根据权利要求1所述的燃气炉，其特征在于，所述燃气炉为：套管式燃气采暖热水炉或板换式燃气采暖热水炉。

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