CN110360757A - 热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器及其控制方法。其中，热水器包括：进水端、出水端、主通管、旁通管、第一阀门以及第二阀门；主通管的两端分别连接至进水端和出水端，流入进水端的水通过主通管流经热交换器后再流至出水端；旁通管的两端分别连接至进水端和出水端，流入进水端的水通过旁通管流至出水端；第一阀门设于主通管上靠近进水端的一端，并在热水器断电时关闭；第二阀门设于旁通管上，并在热水器断电时打开。本发明使得热水器在断电未断水的情况下，后来流入进水端的水会从旁通路流至出水端，而不会从主通管流经热交换器再流至出水端，在寒冷的天气中，即使主通管被冻裂也不会持续漏水。

Description

热水器及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种热水器及其控制方法。

背景技术

现有的热水器在使用后，其内部管道中通常存有未排尽的水，在气温较低的冬季，这些余水容易导致管道被冻裂，进而在未关断水源的情况下，容易存在热水器持续漏水的风险。为了避免该风险，现有的做法通常在于维持热水器内部较高水温以避免管道被冻裂或者手动排尽热水器内部的余水。

其中，维持热水器内部较高水温的方式，需热水器保持通电状态，从而增加了热水器的能耗。具体地，对于电热水器，需使之保持低温运行的通电状态；对于燃气热水器，需使之保持通电状态，并在低温环境下，自启动电加热装置，以对热交换器、换热管道进行辅助加热。

手动排尽热水器内部余水的方式，需在断电断水的情况下手动完成，但手动操作过程较为复杂，对热水器维护人员依赖性较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在断电未断水的情况下难以防止热水器主通管持续漏水的缺陷，提供一种热水器及其控制方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种热水器，包括热交换器，其特点在于，所述热水器包括；进水端、出水端、主通管、旁通管、第一阀门以及第二阀门，其中：

所述主通管的两端分别连接至所述进水端和所述出水端，并且流入所述进水端的水通过所述主通管流经所述热交换器后再流至所述出水端；

所述旁通管的两端分别连接至所述进水端和所述出水端，并且流入所述进水端的水通过所述旁通管流至所述出水端；

所述第一阀门设于所述主通管上靠近所述进水端的一端，并在所述热水器断电时关闭；

所述第二阀门设于所述旁通管上，并在所述热水器断电时打开。

较佳地，所述热水器还包括电加热模块，所述电加热模块包括内置电源、温控器以及加热单元；

所述内置电源用于向所述温控器供电；

所述温控器用于监测环境温度，并在所述环境温度低于预设温度时控制所述内置电源向所述加热单元供电；

所述加热单元设于所述主通管上，用于对所述主通管进行加热。

较佳地，所述热水器还包括控制器和水流传感器，所述控制器与所述第一阀门、所述第二阀门、所述水流传感器电连接；

所述水流传感器设于所述进水端上，用于监测是否有水流入所述进水端，并在监测到有水流入所述进水端时，向所述控制器发送第一信号；

所述控制器用于根据所述第一信号打开所述第一阀门，关闭所述第二阀门。

较佳地，所述热水器还包括与所述控制器电连接的温度传感器；

所述控制器还用于接收设置目标温度的指令；

所述温度传感器设于所述出水端上，用于监测所述出水端中的出水温度，并将所述出水温度发送至所述控制器；

所述控制器还用于判断所述出水温度是否高于所述目标温度，并在判断为是时向所述第二阀门发送第二信号，所述第二信号包括目标开度；

所述第二阀门根据所述第二信号打开至所述目标开度。

较佳地，所述水流传感器还用于监测所述进水端处的进水流量；

所述控制器具体用于根据所述出水温度、所述目标温度以及所述进水流量确定所述目标开度。

较佳地，所述旁通管采用耐冻材料制成，所述耐冻材料包括不锈钢。

一种热水器的控制方法，其特点在于，所述控制方法利用上述任一种热水器实现，当所述热水器还包括电加热模块，所述电加热模块包括内置电源、温控器以及加热单元时，所述控制方法包括：

所述内置电源向所述温控器供电；

所述温控器监测环境温度；

所述温控器判断所述环境温度是否低于预设温度；

若是，则所述温控器控制所述内置电源向所述加热单元供电；

所述加热单元对主通管进行加热。

较佳地，当所述热水器还包括控制器和水流传感器时，所述控制方法包括：

所述水流传感器监测是否有水流入进水端；

若是，则所述水流传感器向所述控制器发送第一信号；

所述控制器根据所述第一信号打开第一阀门，关闭第二阀门。

较佳地，当所述热水器还包括温度传感器时，所述控制方法还包括：

所述控制器接收设置目标温度的指令；

所述温度传感器监测出水端中的出水温度；

所述温度传感器将所述出水温度发送至所述控制器；

所述控制器判断所述出水温度是否高于所述目标温度；

若是，则所述控制器向所述第二阀门发送第二信号，所述第二信号包括目标开度；

所述第二阀门根据所述第二信号打开至所述目标开度。

较佳地，在所述控制器向所述第二阀门发送第二信号的步骤之前，所述控制方法还包括：

所述水流传感器监测所述进水端处的进水流量；

所述控制器向所述第二阀门发送第二信号的步骤包括：

所述控制器根据所述出水温度、所述目标温度以及所述进水流量确定所述目标开度。

本发明的积极进步效果在于：本发明的热水器在断电未断水的情况下，后来流入进水端的水会从旁通路流至出水端，而不会从主通管流经热交换器再流至出水端，从而在寒冷的天气中，由于后来流入的水经由旁通管流出，即使主通管被冻裂也不会持续漏水。

附图说明

图1为根据本发明实施例1的热水器的结构示意图。

图2为根据本发明实施例2的热水器的模块示意图。

图3为根据本发明实施例3的热水器的控制方法的流程图。

图4为根据本发明实施例4的热水器的控制方法在热水器整机通电时的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种热水器，图1示出了本实施例的结构示意图。参照图1，本实施例的热水器包括进水端、出水端、主通管1、旁通管2、第一阀门3以及第二阀门4、热交换器5。

具体地，在本实施例中，主通管1的两端分别连接至进水端和出水端，并且流入进水端的水通过主通管1流经热交换器5后再流至出水端。旁通管2的两端分别连接至进水端和出水端，并且流入进水端的水通过旁通管2流至出水端。在本实施例中，第一阀门3设于主通管1上靠近进水端的一端，并在热水器断电时关闭。第二阀门4设于旁通管2上，并在热水器断电时打开。

在本实施例中，当热水器整机断电时，水从进水端流入，并经由旁通路2流至出水端，而不通过主通管1流经热交换器5再流至出水端，于是主通管1中因热水器的先前使用而余留的水量也就不会增加，即使主通管1破裂，也不会发生主通管1持续漏水的情况，能够避免热水器在断电情况下用水时发生的主通管破裂所引起的持续漏水的现象。

在本实施例中，较之采用铜制成并且管壁较薄的主通管1，旁通管2可以采用耐冻材料制成，例如，耐冻材料可以包括但不限于不锈钢，以增强旁通管2的耐用性能。

进一步地，在本实施例中，热水器还可以包括电加热模块(图中未示出)，该电加热模块可以包括内置电源、温控器以及加热单元。其中，内置电源用于向温控器供电，温控器用于监测环境温度，并在环境温度低于预设温度时控制内置电源向加热单元供电，加热单元设于主通管1上，用于对主通管1进行加热。

于是，在本实施例中，当热水器整机断电时，电加热模块可以保持工作状态，在温控器监测到环境温度低于预设温度(预设温度可以根据实际应用自定义设置)，也即，热水器处于低温环境时，可以控制加热单元对主通管进行加热，避免主通管中余留的水冻结膨胀而使得主通管破裂。

在本实施例中，热水器还可以包括设置在进水端的水阀，以控制进水端是否允许水的流入。

在本实施例中，热水器在整机断电时，既能够在用水时，使水从旁通管而非主通管流至出水端，避免了主通管的破裂而导致的持续漏水现象的发生，还能够在低温环境下，自动对主通管进行加热，避免主通管被冻裂，本实施提供的热水器在断电情况下仍然具有较好的防冻防漏水性能。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上提供一种热水器，图2示出了本实施例的模块示意图。参照图2，本实施例的热水器还包括控制器6、水流传感器7以及温度传感器8。

具体地，在本实施例中，控制器6与第一阀门3、第二阀门4、水流传感器7、温度传感器8电连接，水流传感器7设于进水端上，温度传感器8设于出水端上。在本实施例中，水流传感器7用于监测是否有水流入进水端，并在监测到有水流入进水端时，向控制器6发送第一信号，控制器6用于根据第一信号打开第一阀门3，关闭第二阀门4。

在本实施例中，在热水器整机通电的情况下，水流传感器7监测到有水流入进水端时，该水流可以经由主通管1流经热交换器5进行加热，加热之后的水流再通过主通管1流至出水端以供使用，而在水流传感器7未监测到有水流入进水端时，则仍然保持第一阀门3关闭、第二阀门4打开。在本实施例中，在热水器整机通电的情况下，电加热模块仍然可以保持工作状态，以防止主通管被冻裂。

在本实施例中，控制器6还用于接收设置目标温度的指令，由于热水器最小产率的限制，热水器能够提供的最低水温存在高于用户需求的目标温度的可能，在此情况下，可以打开本实施例中的旁通管2，以将未经热交换器5加热的冷水混入出水端，对热水器能够提供的最低水温进行调节，扩大热水器原有产率所能提供的温度调节范围。

具体地，在本实施例中，温度传感器8用于监测出水端中的出水温度，并将出水温度发送至控制器6，控制器6判断出水温度是否高于目标温度，并在判断为是时向第二阀门4发送第二信号，第二阀门4根据第二信号打开。更具体地，在本实施例中，第二阀门4可以采用伺服阀，第二信号可以包括目标开度，第二阀门4可以根据第二信号打开至该目标开度。

在本实施例中，水流传感器7还可以用于监测进水端处的进水流量并发送给控制器6，控制器6则具体可以根据出水温度、目标温度以及进水流量来确定目标开度，以将出水端的出水温度调整至用户设置的目标温度。例如，控制器6可以根据公式C＝A*B*2来计算目标开度，其中，C为目标开度，A＝(出水温度-目标温度)/目标温度，B＝进水流量/2.5(L)。

在本实施例中，热水器在通电情况下，可以根据出水端的出水温度与用户设置的目标温度的比较情况来确定是否打开第二阀门一定开度，以克服热水器最低产率对热水器最低出水温度的限制，扩大热水器原有产率所能提供的温度调节范围，提升用户体验。

实施例3

本实施例提供一种热水器的控制方法，该控制方法利用实施例1提供的热水器实现，图3示出了本实施例的流程图。参照图3，本实施例的控制方法包括：

S31、内置电源向温控器供电；

S32、温控器监测环境温度；

S33、温控器判断环境温度是否低于预设温度；

若是，则转至步骤S34；若否，则返回步骤S33；

S34、温控器控制内置电源向加热单元供电；

S35、加热单元对主通管进行加热。

在本实施例中，不论热水器整机断电还是通电时，包括内置电源、温控器以及加热单元的电加热模块均可以保持工作状态，在温控器监测到环境温度低于预设温度(预设温度可以根据实际应用自定义设置)，也即，热水器处于低温环境时，可以控制加热单元对主通管进行加热，避免主通管中余留的水冻结膨胀而使得主通管破裂，从而本实施提供的控制方法能够实现热水器较好的防冻防漏水性能。

实施例4

本实施例提供一种热水器的控制方法，该控制方法利用实施例2提供的热水器实现，图4示出了本实施例中热水器整机通电时的流程图。参照图4，本实施例的控制方法包括：

S41、控制器接收设置目标温度的指令；

S42、水流传感器监测是否有水流入进水端；

若是，则转至步骤S43；若否，则返回步骤S42；

S43、水流传感器向控制器发送第一信号；

S44、控制器根据第一信号打开第一阀门，关闭第二阀门；

S45、温度传感器监测出水端中的出水温度；

S46、温度传感器将出水温度发送至控制器；

S47、控制器判断出水温度是否高于目标温度；

若是，则转至步骤S48；若否，则返回步骤S47；

S48、控制器向第二阀门发送第二信号，第二信号包括目标开度；

S49、第二阀门根据第二信号打开至目标开度。

在步骤S42-步骤S44中，热水器在整机通电的情况下，水流传感器监测到有水流入进水端时，该水流可以经由主通管流经热交换器进行加热，加热之后的水流再通过主通管流至出水端以供使用，而在水流传感器未监测到有水流入进水端时，则仍然保持第一阀门关闭、第二阀门打开。

在本实施例中，由于热水器最小产率的限制，热水器能够提供的最低水温存在高于用户需求的目标温度的可能，在此情况下，可以根据步骤S45-步骤S49，打开旁通管，以将未经热交换器加热的冷水混入出水端，对热水器能够提供的最低水温进行调节，扩大热水器原有产率所能提供的温度调节范围。在本实施例中，第二阀门可以采用伺服阀，第二信号可以包括目标开度，第二阀门可以根据第二信号打开至该目标开度。

在本实施例中，还可以包括水流传感器监测进水端处的进水流量并发送给控制器的步骤，则步骤S48具体可以包括控制器根据出水温度、目标温度以及进水流量来确定目标开度，以将出水端的出水温度调整至用户设置的目标温度。例如，控制器可以根据公式C＝A*B*2来计算目标开度，其中，C为目标开度，A＝(出水温度-目标温度)/目标温度，B＝进水流量/2.5(L)。

在本实施例中，热水器在通电情况下，可以根据出水端的出水温度与用户设置的目标温度的比较情况来确定是否打开第二阀门一定开度，以克服热水器最低产率对热水器最低出水温度的限制，扩大热水器原有产率所能提供的温度调节范围，提升用户体验。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水器，包括热交换器，其特征在于，所述热水器包括；进水端、出水端、主通管、旁通管、第一阀门以及第二阀门，其中：

所述主通管的两端分别连接至所述进水端和所述出水端，并且流入所述进水端的水通过所述主通管流经所述热交换器后再流至所述出水端；

所述旁通管的两端分别连接至所述进水端和所述出水端，并且流入所述进水端的水通过所述旁通管流至所述出水端；

所述第一阀门设于所述主通管上靠近所述进水端的一端，并在所述热水器断电时关闭；

所述第二阀门设于所述旁通管上，并在所述热水器断电时打开。

2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括电加热模块，所述电加热模块包括内置电源、温控器以及加热单元；

所述内置电源用于向所述温控器供电；

所述温控器用于监测环境温度，并在所述环境温度低于预设温度时控制所述内置电源向所述加热单元供电；

所述加热单元设于所述主通管上，用于对所述主通管进行加热。

3.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括控制器和水流传感器，所述控制器与所述第一阀门、所述第二阀门、所述水流传感器电连接；

所述水流传感器设于所述进水端上，用于监测是否有水流入所述进水端，并在监测到有水流入所述进水端时，向所述控制器发送第一信号；

所述控制器用于根据所述第一信号打开所述第一阀门，关闭所述第二阀门。

4.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括与所述控制器电连接的温度传感器；

所述控制器还用于接收设置目标温度的指令；

所述温度传感器设于所述出水端上，用于监测所述出水端中的出水温度，并将所述出水温度发送至所述控制器；

所述控制器还用于判断所述出水温度是否高于所述目标温度，并在判断为是时向所述第二阀门发送第二信号，所述第二信号包括目标开度；

所述第二阀门根据所述第二信号打开至所述目标开度。

5.如权利要求4所述的热水器，其特征在于，所述水流传感器还用于监测所述进水端处的进水流量；

所述控制器具体用于根据所述出水温度、所述目标温度以及所述进水流量确定所述目标开度。

6.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述旁通管采用耐冻材料制成，所述耐冻材料包括不锈钢。

7.一种热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法利用如权利要求1-6中任一项所述的热水器实现，当所述热水器还包括电加热模块，所述电加热模块包括内置电源、温控器以及加热单元时，所述控制方法包括：

所述内置电源向所述温控器供电；

所述温控器监测环境温度；

所述温控器判断所述环境温度是否低于预设温度；

若是，则所述温控器控制所述内置电源向所述加热单元供电；

所述加热单元对主通管进行加热。

8.如权利要求7所述的热水器的控制方法，其特征在于，当所述热水器还包括控制器和水流传感器时，所述控制方法包括：

所述水流传感器监测是否有水流入进水端；

若是，则所述水流传感器向所述控制器发送第一信号；

所述控制器根据所述第一信号打开第一阀门，关闭第二阀门。

9.如权利要求8所述的热水器的控制方法，其特征在于，当所述热水器还包括温度传感器时，所述控制方法还包括：

所述控制器接收设置目标温度的指令；

所述温度传感器监测出水端中的出水温度；

所述温度传感器将所述出水温度发送至所述控制器；

所述控制器判断所述出水温度是否高于所述目标温度；

若是，则所述控制器向所述第二阀门发送第二信号，所述第二信号包括目标开度；

所述第二阀门根据所述第二信号打开至所述目标开度。

10.如权利要求9所述的热水器的控制方法，其特征在于，在所述控制器向所述第二阀门发送第二信号的步骤之前，所述控制方法还包括：

所述水流传感器监测所述进水端处的进水流量；

所述控制器向所述第二阀门发送第二信号的步骤包括：

所述控制器根据所述出水温度、所述目标温度以及所述进水流量确定所述目标开度。