CN111512092B - 热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种如下的热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法：当使用瞬时式锅炉的热水时，在所需的剩余热水使用量为少量的情况下，能够利用配管及锅炉的废热作为热源供应热水。用于实现此目的的本发明的热水供应装置配备有：显热热交换器，通过燃烧器的燃烧热量加热供暖水；以及供热水热交换器，通过在所述显热热交换器加热的供暖水与直供水之间的热交换产生热水而供应至水龙头侧；泵，通过连接所述显热热交换器与所述供热水热交换器的供暖水的流路而使供暖水循环，所述热水供应装置构成为包括：信号接收部，接收最终热水使用信号；控制部，根据所述信号接收部接收的信号停止所述燃烧器的运行，并且控制泵以使供暖水循环。

Description

热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法
技术领域
本发明涉及一种热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法，尤其涉及一种如下的热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法：当使用瞬时式锅炉的热水时，在所需的剩余热水使用量为少量的情况下，能够利用配管及锅炉的废热作为热源供应热水。
背景技术
热水供应装置是构成为能够在短时间内将直供水加热至设定的温度并使用户能够方便地使用热水的装置。
这样的热水供应装置构成为使用燃油或燃气作为燃料而通过燃烧器燃烧，然后利用在该燃烧过程中产生的燃烧热量来加热水，并根据用户的需要提供该加热后的水。
另外，在使用瞬时式锅炉的热水功能的情况下，若直供水流入而感测到流量，则为了将直供水加热至设定温度的热水之后供应，配备于热交换器的燃烧器根据设定温度的热量控制燃烧量。
并且，若用户关闭水龙头而停止使用热水，则锅炉停止燃烧器的运行并执行结束燃烧操作的吹扫操作，之后返回待机状态。
根据这种现有的锅炉运行方式，热水的使用结束后，从锅炉到水龙头的热水供应配管中剩留有热水，并且在锅炉的内部存在残余热量。这样，在长时间内不再使用热水的情况下，残留于热水供应配管的热水和锅炉内部的残余热量与外部温度达到热平衡，从而温度降低，因此造成热能浪费的问题。并且，如果在停止使用热水并停止燃烧器的运行而执行吹扫操作的状况下用户额外需要少量的热水，则必须再次执行与所需热量对应的燃烧操作，在这种情况下，存在由于燃烧器的点火而额外产生有害气体的问题。
作为与热水供应装置及其控制方法有关的现有技术，韩国授权专利第10-0985381号公开了在热水供应装置中使用低流量的热水时控制热水温度的方法。
发明内容
技术问题
本发明为了解决如上所述的问题而提出，其目的在于提供一种如下的热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法：当使用瞬时式锅炉的热水时，在所需的剩余热水使用量较少的情况下，能够利用配管及锅炉的废热作为热源供应热水。
技术方案
用于实现上文所述的目的的热水供应装置配备有：显热热交换器，通过燃烧器的燃烧热量加热供暖水；以及供热水热交换器，通过在所述显热热交换器加热的供暖水与直供水之间的热交换产生热水而供应至水龙头侧；泵，通过连接所述显热热交换器与所述供热水热交换器的供暖水的流路而使供暖水循环，所述热水供应装置包括：信号接收部，接收最终热水使用信号；控制部，根据所述信号接收部接收的信号停止所述燃烧器的运行，并且控制泵以使供暖水循环。
所述控制部可以从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始控制所述泵运行设定的时间之后停止运行。
还可以包括：温度传感器，感测所述供暖水的温度，其中，若所述泵运行之后由所述温度传感器感测到的供暖水的温度为设定温度以下，则所述控制部控制所述泵停止运行。
还可以包括：流量感测部，感测根据水龙头的开闭而供应的水的流量变化，进而输出流量信号，其中，若从所述流量感测部输出的流量信号对应于所述最终热水使用信号，则所述控制部停止所述燃烧器的运行，并控制泵以使所述供暖水循环。
所述流量感测部可以构成为感测所述水龙头开闭的时间和次数而输出特定模式的流量信号。
对于本发明的热水供应装置的废热利用方法而言，所述热水供应装置配备有：显热热交换器，通过燃烧器的燃烧热量加热供暖水；以及供热水热交换器，通过在所述显热热交换器加热的供暖水与直供水之间的热交换产生热水而供应至水龙头侧；泵，通过连接所述显热热交换器与所述供热水热交换器的供暖水的流路而使供暖水循环，所述热水供应装置的废热利用方法包括如下步骤：接收最终热水使用信号；停止所述燃烧器的运行；以及控制所述泵以使供暖水循环。
还包括如下步骤：从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始控制所述泵运行设定的时间之后停止运行。
还可以构成为包括如下步骤：感测所述供暖水的温度；若所述泵运行之后所述供暖水的温度为设定温度以下，则控制所述泵停止工作。
接收最终热水使用信号的步骤可以构成为将通过感测水的流量变化而输出的流量信号利用为最终热水使用信号，所述水的流量变化是指：所述水龙头按利用所述最终热水使用信号设定的模式以设定的时间和次数开闭，从而供应的水的流量发生变化。
有益效果
对于根据本发明的热水供应装置及热水供应装置的废热利用方法而言，当使用瞬时式锅炉的热水时，在剩余热水使用量为少量的情况下，利用配管及锅炉的废热作为热源而生成并供应热水，从而能够防止浪费残留于水龙头与锅炉之间的配管的热水以及剩留在锅炉的残余热量的能源。
并且，由于无需为了额外使用少量的热水而再次启动燃烧器，因此能够减少燃料使用量，并且减少当燃烧器点火时产生的有害气体的排出。
并且，对于将通过感测水的流量变化而输出的流量信号利用为最终热水使用信号的方法，即使不设置用于输入最终热水使用信号的额外的设备，也能够简便地执行用于使用少量热水的控制操作，从而能够提高热水供应装置的使用便利性。
附图说明
图1是本发明的热水供应装置的构成图。
图2是本发明的热水供应装置的控制框图。
图3是本发明的热水供应装置的废热利用方法的流程图。
图4是根据水龙头流量信号接收最终热水使用信号的方法的控制框图。
图5是示出根据一实施例的根据水龙头流量信号的控制操作的运行时间的图表。
图6是接收根据水龙头流量信号的最终热水使用信号的方法以及基于此的热水供应装置的废热利用方法的流程图。
符号说明
1：热水供应装置 10：瞬时式锅炉
20：显热热交换器 21：燃烧器
30：供热水热交换器 41：供暖水供应管
42：供暖水回水管 43：旁路管
44：三通阀 45：直供水管
46：热水管 50：水龙头
60：泵 70：流量感测部
80：温度传感器 90：信号接收部
100：控制部 200：供暖需求处
具体实施方式
以下，参照附图详细说明根据本发明的优选实施例的构成及作用。
参照图1，根据本发明的一实施例的热水供应装置1包括：瞬时式锅炉10，利用供暖水加热直供水而供应热水；显热热交换器20，通过燃烧器21的燃烧热量加热供暖水；以及供热水热交换器30，通过在所述显热热交换器20加热的供暖水与直供水之间的热交换产生热水而供应至水龙头50侧。
在所述显热热交换器20加热的供暖水通过供暖水供应管41供应至供暖需求处200，流经所述供暖需求处200的供暖水通过供暖水回水管42返回至显热热交换器20。
从所述供暖水供应管41分支旁路管43，所述旁路管43经由供热水热交换器30连接于供暖水回水管42。在从所述供暖水供应管41分支出旁路管43的位置配备有三通阀44，该三通阀44用于选择性地将从显热热交换器20供应的供暖水的流路连接到供暖需求处200或供热水热交换器30。
在所述供热水热交换器30的一侧连接有用于使直供水流入的直供水管45，在所述供热水热交换器30加热的热水通过热水管46供应至水龙头50侧。通过所述旁路管43流经供热水热交换器30的供暖水与通过所述直供水管45流入到供热水热交换器30的直供水之间进行热交换，进而直供水生成为热水之后通过热水管46供应至水龙头50侧。
在所述供暖水回水管42配备有用于使供暖水循环的泵60，在所述直供水管45配备有感测直供水的流量的流量感测部70，在供暖水供应管41配备有用于感测通过显热热交换器20的供暖水的温度的温度传感器80。
参照图2，本发明的热水供应装置1还包括：信号接收部90，接收最终热水使用信号；控制部100，根据所述信号接收部90接收的信号停止所述燃烧器21的运行，并且控制泵60以使所述供暖水循环。在此，“最终热水使用信号”是指在用户使用热水的过程中额外需要的热水仅剩少量的情况下用户向锅炉发送的信号。例如，是指在用户使用热水的过程中额外要使用1～2分钟程度的热水的情况下用户为了将残留于锅炉10的残余热量利用为用于加热直供水的热源以接收热水而输入的信号。
输入所述最终热水使用信号而向所述信号接收部90发送信号的手段可以利用专门的输入装置构成，或者利用后文所述的输入根据水龙头50的开闭操作的特定流量模式的方式构成。
若接收到所述最终热水使用信号，则残留于热水管46的热水被供应至水龙头50侧，并停止燃烧器21的运行，进而在显热热交换器20不进行由于额外的燃烧而进行的显热交换，供暖水由于泵60的运行而在由供暖水供应管41、供热水热交换器30、供暖水回水管42及显热热交换器20连接的闭回路循环，从而将在显热热交换器20剩留的残余热量传递给通过供热水热交换器30的直供水。
作为一实施例，所述控制部100可以从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始控制泵60运行设定的时间之后停止运行。所述设定的时间可以设定为从接收到最终热水使用信号的时刻开始显热热交换器20的残余热量传递至供热水热交换器30侧而被耗尽的时间。
作为另一实施例，所述控制部100可以控制为在接收到所述最终热水使用信号而泵60运行之后，当在所述温度传感器80感测到的供暖水的温度为设定温度以下时停止所述泵60的运行。在此，所述设定温度可以是热水设定温度或供暖设定温度。
从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始随着时间的流逝，包括显热热交换器20在内，锅炉10内部的残余热量温度逐渐降低，从所述供暖水的温度变为设定温度以下的时刻开始无法再利用为直供水的加热热源，因此在该时刻停止泵60的运行。
参照图3，根据本发明的一实施例的热水供应装置的废热利用方法包括如下步骤：在热水正常运行期间(S11)，若信号接收部90根据用户输入信号而接收到最终热水使用信号(S12)，则停止燃烧器21的燃烧(S13)，并且控制泵60以使供暖水循环(S14)。若从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始经过设定的时间(S15)，则停止泵60的运行(S16)，并且保持热水待机状态(S17)。
参照图4及图5，根据本发明的另一实施例的热水供应装置1可以应用根据水龙头50的开闭操作而输入最终热水使用信号的方式来作为通过输入最终热水使用信号而发送至信号接收部90的手段。
根据本实施例的热水供应装置1构成为包括：流量感测部70，感测根据所述水龙头50的开闭而供应的水的流量变化，进而输出流量信号；控制部100，若判断为从所述流量感测部70输出的流量信号对应于所述最终热水使用信号，则停止所述燃烧器21的运行，并控制泵60以使供暖水循环。
所述流量感测部70可以是流量(水流)开关或流量传感器，感测所述水龙头50开闭的时间和次数而输出特定模式的流量信号。
所述控制部100若判断为从流量感测部70输出的流量信号为预设的最终热水使用信号，则如上文所述地停止燃烧器21的运行，并控制泵60以使供暖水循环，从而供应残留于热水管46内的热水，利用瞬时式锅炉10内部的残余热量作为直供水的加热热源而供应热水。
在热水使用者开闭所述水龙头50的情况下，沿着供应水(直供水)的直供水管45与热水管46流动的水的流量将发生变化，流量感测部70将对应于流量变化而输出特定模式的水龙头流量信号，并以输出的所述水龙头流量信号为基准，控制部100判断是否接收到最终热水使用信号。
作为一实施例，参照图5，所述最终热水使用信号可以构成为将水龙头50打开1秒、关闭1秒、打开3秒、关闭1秒、打开1秒的方式。如上所述，以根据水龙头50开闭的时间和次数的水龙头流量信号为基准，控制部100可以判断接收到的信号是否对应于最终热水使用信号。
所述实施例仅为关于开闭水龙头50的时间和次数的一个示例，显然开闭所述水龙头50的时间和次数能够与此不同地进行变更实施。只不过，为了能够识别为所述最终热水使用信号，开闭所述水龙头50的时间和次数优选地设定为在日常生活中使用热水时不常见的开闭模式。
如上所述地应用根据水龙头50的开闭操作输入最终热水使用信号的方式的热水供应装置的废热利用方法如图6所示地构成为包括如下步骤：以设定的时间和次数开闭水龙头50(S21)；感测根据所述水龙头50的开闭操作的直供水的流量变化并输出水龙头流量信号(S22)；判断所述水龙头流量信号是否对应于最终热水使用信号(S23)；以及若所述水龙头流量信号对应于最终热水使用信号，则停止燃烧器21的运行并控制泵60以使供暖水循环，从而利用锅炉的废热而供应热水(S24)。
如上文所述，根据通过用户开闭水龙头50的操作输入最终热水使用信号并判断接收到的信号是否为最终热水使用信号而利用锅炉的废热的方法，即使在水龙头50所在的热水使用场所未设置具有信号输入功能的额外的装置，也能够通过水龙头50的开闭操作输入最终热水使用信号，因此能够提高热水使用的便利性。
如上所述，本发明并不限定于以上所述的实施例，只要不脱离权利要求书所要求保护的本发明的技术思想，在本发明所属技术领域中具有基本知识的人员可以进行显然的变形实施，并且这样的变形实施均属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种热水供应装置，配备有：显热热交换器，通过燃烧器的燃烧热量加热供暖水；以及供热水热交换器，通过在所述显热热交换器加热的供暖水与直供水之间的热交换产生热水而供应至水龙头侧；泵，通过连接所述显热热交换器与所述供热水热交换器的供暖水的流路而使供暖水循环，所述热水供应装置包括：
信号接收部，接收作为在用户使用热水的过程中额外需要的热水仅剩少量的情况下用户发送的信号的最终热水使用信号；
控制部，根据所述信号接收部接收的信号停止所述燃烧器的运行，并且控制泵以使供暖水通过所述供暖水的流路循环。
2.根据权利要求1所述的热水供应装置，其特征在于，
所述控制部从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始控制所述泵运行设定的时间之后停止运行。
3.根据权利要求1所述的热水供应装置，其特征在于，还包括：
温度传感器，感测所述供暖水的温度，
其中，若所述泵运行之后由所述温度传感器感测到的供暖水的温度为设定温度以下，则所述控制部控制所述泵停止运行。
4.根据权利要求1所述的热水供应装置，其特征在于，还包括：
流量感测部，感测根据水龙头的开闭而供应的水的流量变化，进而输出流量信号，
其中，若从所述流量感测部输出的流量信号对应于所述最终热水使用信号，则所述控制部停止所述燃烧器的运行，并控制泵以使所述供暖水循环。
5.根据权利要求4所述的热水供应装置，其特征在于，
所述流量感测部感测所述水龙头开闭的时间和次数而输出特定模式的流量信号。
6.一种热水供应装置的废热利用方法，所述热水供应装置配备有：显热热交换器，通过燃烧器的燃烧热量加热供暖水；以及供热水热交换器，通过在所述显热热交换器加热的供暖水与直供水之间的热交换产生热水而供应至水龙头侧；泵，通过连接所述显热热交换器与所述供热水热交换器的供暖水的流路而使供暖水循环，所述热水供应装置的废热利用方法包括如下步骤：
接收作为在用户使用热水的过程中额外需要的热水仅剩少量的情况下用户发送的信号的最终热水使用信号；
停止所述燃烧器的运行；以及
控制所述泵以使供暖水通过所述供暖水的流路循环。
7.根据权利要求6所述的热水供应装置的废热利用方法，还包括如下步骤：
从接收到所述最终热水使用信号的时刻开始控制所述泵运行设定的时间之后停止运行。
8.根据权利要求6所述的热水供应装置的废热利用方法，还包括如下步骤：
感测所述供暖水的温度；
若所述泵运行之后所述供暖水的温度为设定温度以下，则控制所述泵停止运行。
9.根据权利要求6所述的热水供应装置的废热利用方法，其特征在于，
在接收最终热水使用信号的步骤中，
将通过感测水的流量变化而输出的流量信号利用为最终热水使用信号，所述水的流量变化是指：所述水龙头按利用所述最终热水使用信号设定的模式以设定的时间和次数开闭，从而供应的水的流量发生变化。
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