CN111365856A - 一种恒温燃气热水器及其恒温控制方法 - Google Patents

一种恒温燃气热水器及其恒温控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒温燃气热水器及其恒温控制方法，其中燃气热水器在主水路上分别连通有第一旁通水路和第二旁通水路，第一旁通水路和第二旁通水路两者的进水口分别设置在第一稳流阀进水口的前端位置处，第一旁通水路和第二旁通水路两者的出水口分别设置在第一稳流阀出水口的后端位置处，在第一旁通水路上设置有第一开关阀以用于控制第一旁通水路的通断，在第二旁通水路上设置有第二开关阀以用于控制第二旁通水路的通断，从而通过控制第一开关阀和第二开关阀的开关以使燃气热水器实现三级水流档位的切换。其结构简单，通过切换水流档位和调节燃气阀的开度，从而达到精确控制出水温度的目的，进而实现快速恒温出水。

Description

一种恒温燃气热水器及其恒温控制方法
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种恒温燃气热水器及其恒温控制方法。
背景技术
相关技术中，大多数的燃气热水器打开热水龙头后先流出一段冷水后再流出热水，从开热水龙头至流出舒适热水通常超过30秒，用户需要等冷水放完才使用热水，白白浪费大量自来水。燃气热水器加热时间受设定温度、自来水温度及供水流量等因素影响，通常设定温度越高、自来水温度越低、供水流量越大，则出水温度达到预设温度的时间越长。尤其在冬季时期，燃气热水器的预热温度较高，自来水温更低，燃气热水器加热时间更长，从而使用户等待出热水得时间更长，如此使用户容易受冷着凉，且浪费更多的自来水。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种恒温燃气热水器，其结构简单，通过切换水流档位和调节燃气阀的开度，从而达到精确控制出水温度的目的，进而实现快速恒温出水。
此外，本发明还提出了一种燃气热水器的恒温控制方法，其方法有效可行，可有效缩短输出热水的等待时间，进而提高了洗浴的舒适性。
上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：
一种恒温燃气热水器，包括热水器本体、设置于所述热水器本体里面的热交换器以及连接管，其中在所述热水器本体的进气端设置有燃气阀，所述热水器本体分别连通有进水管、出水管，所述连接管一端与所述进水管连通，另一端穿过所述热交换器后与所述出水管连通，在所述连接管上设置有水流感应装置，所述连接管在接近于所述出水管的一端设置有出水温度检测装置，还包括设置于连接管上的稳流装置，所述稳流装置包括：
主水路，所述主水路的进水端与所述进水管连接，其出水端与所述连接管连接，在所述主水路上设置有第一稳流阀；
第一旁通水路，所述第一旁通水路的进水口与所述第一稳流阀的进水口连通，所述第一旁通水路的出水口与所述第一稳流阀的出水口连通，在所述第一旁通水路上分别设置有第一开关阀；
第二旁通水路，所述第二旁通水路的进水口分别与所述第一稳流阀的进水口连通，所述第二旁通水路的出水口分别与所述第一稳流阀的出水口连通，在所述第二旁通水路上设置有第二开关阀；
控制装置，所述控制装置分别与所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述燃气阀、所述水流感应装置、所述出水温度检测装置电性连接。
在一些实施方式中，在所述第一旁通水路上设置有第二稳流阀。
在一些实施方式中，所述第一稳流阀的限流值大于所述热水器本体的最小通水流量值，并且所述第一稳流阀的限流值与所述第二稳流阀的限流值之和小于或等于所述热水器本体的最大通水流量值。
在一些实施方式中，还包括进水温度检测装置，所述进水温度检测装置设置在所述连接管上且与所述控制装置电性连接。
上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：
一种燃气热水器的恒温控制方法，包括上述任一实施方式所述的恒温燃气热水器，所述恒温控制方法包括如下步骤：
所述燃气热水器关闭所述第一开关阀和所述第二开关阀以进入待机模式；
启动所述燃气热水器进入淋浴模式；
进入淋浴模式后，调节所述燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水；
将实际出水温度值与预设温度值进行比较，根据比较结果以决定是否计算最大热水流量值；
将所述第一稳流阀的限流值和/或所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和与计算结果进行比较以输出对应的水流档位，根据所输出的水流档位控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关；
再次调节所述燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水；
关闭所述燃气热水器。
在一些实施方式中，将所述第一稳流阀的限流值和/或所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和与计算结果进行比较以输出对应的水流档位的具体步骤为：
若最大热水流量值小于所述第一稳流阀的限流值，则输出预设第一水流档位；
若最大热水流量值大于所述第一稳流阀的限流值且小于所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和，则输出预设第二水流档位；
若最大热水流量值大于所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和，则输出预设第三水流档位。
在一些实施方式中，再次调节所述燃气阀的开度以按照预设温度值输出热水后的步骤还包括：
判断出水温度值是否不等于预设温度值，若是，则判断出水温度值是否大于预设温度值，若否，则保持所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断出水温度值是否大于预设温度值，若是，则判断所述燃气阀是否处于最小火力开度，若否，则判断所述热水器是否处于最大火力开度；
判断所述燃气阀是否处于最大火力开度，若是，则判断所述热水器是否处于预设第一水流档位，若否，则再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断所述热水器是否处于预设第一水流档位，若是，则保持当前所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水，若否，则控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关以减小水流，并再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
在一些实施方式中，判断所述燃气阀是否处于最小火力开度的具体步骤为：
判断所述燃气阀是否处于最小火力开度，若是，则判断所述热水器是否处于预设第三水流档位，若否，则再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断所述热水器是否处于预设第三水流档位，若是，则保持当前所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水，若否，则控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关以增加水流，并再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
在一些实施方式中，所述最大热水流量值通过如下计算公式进行计算：
Vmax＝V产水×25/△T，其中V产水为所述燃气热水器的额定产热水能力，25为系数，△T＝V产水×25/(T预设-T进水)，T预设为预设温度值，T进水为进水温度值。
在一些实施方式中，启动所述燃气热水器的步骤具体为：
打开热水龙头，判断实际水流量值是否大于等于预设开机水流量值，若是，则打开所述燃气阀以启动所述燃气热水器；若否，则返回待机模式。
在一些实施方式中，关闭所述燃气热水器的步骤具体为：
判断实际水流量值是否小于预设关机水流量值，若是，则关闭所述燃气热水器并切换至待机模式；若否，则保持当前所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：
1.本发明的恒温燃气热水器，其结构简单，通过切换水流档位和调节燃气阀的开度，从而达到精确控制出水温度的目的，进而实现快速恒温出水。
2.其设计合理，可有效减少水资源的浪费以实现节能环保。
3.本发明的燃气热水器的恒温控制方法，其方法有效可行，可有效缩短输出热水的等待时间，进而提高了洗浴的舒适性。
附图说明
图1是本发明实施例中燃气热水器处于预设第一水流档位时的结构示意图；
图2是本发明实施例中燃气热水器处于预设第二水流档位时的结构示意图；
图3是本发明实施例中燃气热水器处于预设第三水流档位时的结构示意图；
图4是本发明实施例中稳流装置的结构示意图；
图5是本发明实施例中燃气热水器恒温控制方法的流程图；
图6是本发明实施例中燃气热水器处于淋浴模式时控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。
实施例一：
如图1至4所示，本实施例提供一种恒温燃气热水器，包括热水器本体1、设置于热水器本体1里面的热交换器2以及连接管3，其中在热水器本体1的进气端设置有燃气阀4，热水器本体1分别连通有进水管5、出水管6，连接管3一端与进水管5连通，另一端穿过热交换器2后与出水管6连通，在连接管3上设置有水流感应装置31，连接管3在接近于出水管6的一端设置有出水温度检测装置32，还包括设置于连接管3上的稳流装置7，稳流装置7包括：
主水路71，主水路71的进水端与进水管5连接，其出水端与连接管3连接，在主水路71上设置有第一稳流阀72；
第一旁通水路73，第一旁通水路73的进水口与第一稳流阀72的进水口连通，第一旁通水路73的出水口与第一稳流阀72的出水口连通，在第一旁通水路73上分别设置有第一开关阀74；
第二旁通水路75，第二旁通水路75的进水口分别与第一稳流阀72的进水口连通，第二旁通水路75的出水口分别与第一稳流阀72的出水口连通，在第二旁通水路75上设置有第二开关阀76；
控制装置，控制装置分别与第一开关阀74、第二开关阀76、燃气阀4、水流感应装置31、出水温度检测装置32电性连接。
在本实施例中，燃气热水器的连接管3在接近于进水管5的一端设置有稳流装置7，稳流装置7主水路71的两端分别与进水管5、连接管3之间相互连通，在主水路71上设置有用于限制通水流量的第一稳流阀72，在主水路71上分别连通有第一旁通水路73和第二旁通水路75，第一旁通水路73和第二旁通水路75两者的进水口分别设置在第一稳流阀72进水口的前端位置处，第一旁通水路73和第二旁通水路75两者的出水口分别设置在第一稳流阀72出水口的后端位置处，从而实现主水路71、第一旁通水路73以及第二旁通水路75的并联互通，在第一旁通水路73上设置有第一开关阀74以用于控制第一旁通水路73的通断，在第二旁通水路75上设置有第二开关阀76以用于控制第二旁通水路75的通断，从而通过控制第一开关阀74和第二开关阀76的开关以使燃气热水器实现三级水流档位的切换，其结构简单，通过切换水流档位和调节燃气阀的开度，从而达到精确控制出水温度的目的，进而实现快速恒温出水。
在本实施例中，第一开关阀74和第二开关阀76优选为电磁阀，但不限于电磁阀，还可根据实际需要选择其它更为合适的开关阀以更利于控制当前水路的通断。
进一步地，在第一旁通水路73上设置有第二稳流阀77，其设计合理，可进一步对第一旁通水路73进行限制通水流量。
优选地，第一稳流阀72的限流值大于热水器本体1的最小通水流量值，并且第一稳流阀72的限流值与第二稳流阀77的限流值之和小于或等于热水器本体1的最大通水流量值，其设计合理。
具体地，还包括进水温度检测装置33，进水温度检测装置33设置在连接管3上且与控制装置电性连接，其结构简单，可利于实时监测燃气热水器的进水温度。
在本实施例中，第一稳流阀72的限流值一般优选为4L/min～6L/min，且大于燃气热水器的最小通水流量值，第二稳流阀77的限流值一般优选为大于2L/min，当然还可与第一稳流阀72的限流值相同，并且第一稳流阀72与第二稳流阀77的限流值之和小于燃气热水器的最大通水流量值。
在本实施例中，第一稳流阀72和第二稳流阀77的限流值均为6L/min，如图1所所示，当燃气热水器处于预设第一水流档位时，第一水流档位即为最小水流档位，关闭第一开关阀74和第二开关阀76，从而隔断第一旁通支路和第二旁通支路，用户打开热水龙头后，自来水进入燃气热水器内，流经第一稳流阀72并被限流，则预设第一水流档位的最大通水流量为第一稳流阀72的限流值6L/min。如图2所示，当燃气热水器处于预设第二水流档位时，关闭第二开关阀76且打开第一开关阀74，用户打开热水龙头后，自来水进入燃气热水器的稳流装置7内，可分流通过主水路71和第一旁通支路，分流水量分别被第一稳流阀72和第二稳流阀77进行水流限制，则预设第二水流档位的最大通水流量为第一稳流阀72和第二稳流阀77的限流值之和12L/min。如图3所示，当燃气热水器处于预设第三水流档位时，第三水流档位即为最大水流档位，同时打开第一开关阀74和第二开关阀76，用户打开热水龙头后，自来水进入燃气热水器的稳流装置7内，由于稳流装置7的第二旁通支路的水路已导通，因此稳流装置7的通水流量不受第一稳流阀72和第二稳流阀77的限制，则预设第三水流档位的最大通水流量为燃气热水器的最大通水流量值16L/min。
实施例二：
如图5和6所示，本实施例提供一种燃气热水器的恒温控制方法，其应用于如实施例一的恒温燃气热水器，恒温控制方法包括如下步骤：
步骤S101，燃气热水器关闭第一开关阀和第二开关阀以进入待机模式。
在本实施例中，燃气热水器在开机升温阶段处于预设第一水流档位，即处于最小水流档位，从而使其通水流量较小，热水升温速度快，缩短热水等待时间，进而通过限制开机时的水流量，可达到快速出热水和减小水浪费的目的。
步骤S102，打开热水龙头，判断实际水流量值是否大于等于预设开机水流量值，若是，则打开燃气阀以启动燃气热水器进入淋浴模式；若否，则返回步骤S101以进入待机模式。
在本实施例中，用户打开热水龙头后，第一稳流阀限制水流量不超过预设第一水流档位的限流值。
步骤S103，进入淋浴模式后，调节燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水。
步骤S104，判断实际出水温度值是否小于等于预设温度值，根据比较结果以决定是否计算最大热水流量值，若是，则判断实际水流量值是否小于预设关机水流量值；若否，则进行计算最大热水流量值。
步骤S1041，判断实际水流量值是否小于预设关机水流量值，若是，则关闭燃气热水器并由淋浴模式切换至待机模式，若否，则返回步骤S103继续按照预设温度值输出热水。
在本实施例中，最大热水流量值通过如下计算公式进行计算：
Vmax＝V产水×25/△T，其中V产水为燃气热水器的额定产热水能力，25为系数，△T＝V产水×25/(T预设-T进水)，T预设为预设温度值，T进水为进水温度值。
步骤S105，将第一稳流阀的限流值和/或第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和与计算结果进行比较以输出对应的水流档位，根据所输出的水流档位控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关。
在本实施例中，若最大热水流量值小于第一稳流阀的限流值，则输出预设第一水流档位；
若最大热水流量值大于第一稳流阀的限流值且小于第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和，则输出预设第二水流档位；
若最大热水流量值大于第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和，则输出预设第三水流档位。
步骤S106，再次调节燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水。
在本实施例中，燃气热水器处于淋浴模式时，通过切换水流档位和调节燃气阀的开度，从而可精确控制热水温度，进而实现快速恒温。
再次调节燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水的具体步骤为：
步骤S1061，判断出水温度值是否不等于预设温度值，若是，则判断出水温度值是否大于预设温度值，若否，则保持燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
步骤S1062，判断出水温度值是否大于预设温度值，若是，则判断燃气阀是否处于最小火力开度，若否，则判断热水器是否处于最大火力开度。
在本实施例中，造成出水温度低于预设温度的原因主要为进水温度过低、预设温度过高或者供气压力过低。
步骤S10621，判断燃气阀是否处于最大火力开度，若是，则判断热水器是否处于预设第一水流档位，若否，则再次调节燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断热水器是否处于预设第一水流档位，若是，则保持当前燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水，若否，则控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关以减小水流，并再次调节燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
步骤S10622，判断燃气阀是否处于最小火力开度，若是，则判断热水器是否处于预设第三水流档位，若否，则再次调节燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断热水器是否处于预设第三水流档位，若是，则保持当前燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水，若否，则控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关以增加水流，并再次调节燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
步骤S107，判断实际水流量值是否小于预设关机水流量值，若是，则关闭燃气热水器并切换至待机模式；若否，则保持当前燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种恒温燃气热水器，包括热水器本体(1)、设置于所述热水器本体(1)里面的热交换器(2)以及连接管(3)，其中在所述热水器本体(1)的进气端设置有燃气阀(4)，所述热水器本体(1)分别连通有进水管(5)、出水管(6)，所述连接管(3)一端与所述进水管(5)连通，另一端穿过所述热交换器(2)后与所述出水管(6)连通，在所述连接管(3)上设置有水流感应装置(31)，所述连接管(3)在接近于所述出水管(6)的一端设置有出水温度检测装置(32)，其特征在于，还包括设置于连接管(3)上的稳流装置(7)，所述稳流装置(7)包括：
主水路(71)，所述主水路(71)的进水端与所述进水管(5)连接，其出水端与所述连接管(3)连接，在所述主水路(71)上设置有第一稳流阀(72)；
第一旁通水路(73)，所述第一旁通水路(73)的进水口与所述第一稳流阀(72)的进水口连通，所述第一旁通水路(73)的出水口与所述第一稳流阀(72)的出水口连通，在所述第一旁通水路(73)上分别设置有第一开关阀(74)(74)；
第二旁通水路(75)，所述第二旁通水路(75)的进水口分别与所述第一稳流阀(72)的进水口连通，所述第二旁通水路(75)的出水口分别与所述第一稳流阀(72)的出水口连通，在所述第二旁通水路(75)上设置有第二开关阀(76)；
控制装置，所述控制装置分别与所述第一开关阀(74)、所述第二开关阀(76)、所述燃气阀(4)、所述水流感应装置(31)、所述出水温度检测装置(32)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种恒温燃气热水器，其特征在于，在所述第一旁通水路(73)上设置有第二稳流阀(77)。
3.根据权利要求2所述的一种恒温燃气热水器，其特征在于，所述第一稳流阀(72)的限流值大于所述热水器本体(1)的最小通水流量值，并且所述第一稳流阀(72)的限流值与所述第二稳流阀(77)的限流值之和小于或等于所述热水器本体(1)的最大通水流量值。
4.根据权利要求3所述的一种恒温燃气热水器，其特征在于，还包括进水温度检测装置(33)，所述进水温度检测装置(33)设置在所述连接管(3)上且与所述控制装置电性连接。
5.一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，应用于如权利要求4所述的恒温燃气热水器，所述恒温控制方法包括如下步骤：
所述燃气热水器关闭所述第一开关阀和所述第二开关阀以进入待机模式；
启动所述燃气热水器进入淋浴模式；
进入淋浴模式后，调节所述燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水；
将实际出水温度值与预设温度值进行比较，根据比较结果以决定是否计算最大热水流量值；
将所述第一稳流阀的限流值和/或所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和与计算结果进行比较以输出对应的水流档位，根据所输出的水流档位控制第一开关阀和/或第二开关阀(76)的开关；
再次调节所述燃气阀的开度且按照预设温度值输出热水；
关闭所述燃气热水器。
6.根据权利要求5所述的一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，将所述第一稳流阀的限流值和/或所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和与计算结果进行比较以输出对应的水流档位的具体步骤为：
若最大热水流量值小于所述第一稳流阀的限流值，则输出预设第一水流档位；
若最大热水流量值大于所述第一稳流阀的限流值且小于所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和，则输出预设第二水流档位；
若最大热水流量值大于所述第一稳流阀与第二稳流阀的限流值之和，则输出预设第三水流档位。
7.根据权利要求6所述的一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，再次调节所述燃气阀的开度以按照预设温度值输出热水后的步骤还包括：
判断出水温度值是否不等于预设温度值，若是，则判断出水温度值是否大于预设温度值，若否，则保持所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断出水温度值是否大于预设温度值，若是，则判断所述燃气阀是否处于最小火力开度，若否，则判断所述热水器是否处于最大火力开度；
判断所述燃气阀是否处于最大火力开度，若是，则判断所述热水器是否处于预设第一水流档位，若否，则再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断所述热水器是否处于预设第一水流档位，若是，则保持当前所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水，若否，则控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关以减小水流，并再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
8.根据权利要求7所述的一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，判断所述燃气阀是否处于最小火力开度的具体步骤为：
判断所述燃气阀是否处于最小火力开度，若是，则判断所述热水器是否处于预设第三水流档位，若否，则再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水；
判断所述热水器是否处于预设第三水流档位，若是，则保持当前所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水，若否，则控制第一开关阀和/或第二开关阀的开关以增加水流，并再次调节所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
9.根据权利要求5所述的一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，所述最大热水流量值通过如下计算公式进行计算：
Vmax＝V产水×25/△T，其中V产水为所述燃气热水器的额定产热水能力，25为系数，△T＝V产水×25/(T预设-T进水)，T预设为预设温度值，T进水为进水温度值。
10.根据权利要求5所述的一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，启动所述燃气热水器的步骤具体为：
打开热水龙头，判断实际水流量值是否大于等于预设开机水流量值，若是，则打开所述燃气阀以启动所述燃气热水器；若否，则返回待机模式。
11.根据权利要求5所述的一种燃气热水器的恒温控制方法，其特征在于，关闭所述燃气热水器的步骤具体为：
判断实际水流量值是否小于预设关机水流量值，若是，则关闭所述燃气热水器并切换至待机模式；若否，则保持当前所述燃气阀的开度并按照预设温度值输出热水。
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