CN111720999B - 循环限流的零冷水燃气热水器、预热及增压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环限流的零冷水燃气热水器、预热及增压控制方法，其中循环限流的零冷水燃气热水器包括：水泵和水流感应组件安装在燃气热水器本体内的主水路上，回水温度检测组件安装在主水路的进水端，水泵、水流感应组件、回水温度检测组件和操作显示器均与控制器电连接，单向稳流组件安装在燃气热水器本体外的循环回水管路上。本发明的循环限流的零冷水燃气热水器，通过水流感应组件检测实时水流量，从而实现打开热水后能够实现快速关泵，减少水泵电力消耗，关闭热水后能够实现快速关泵，减少燃气、电力消耗，再次用水时，水温不会过烫，同时在循环回水管路设置单向稳流组件，限制循环流量，增大实时水流量，提升程序监测准确度。

Description

循环限流的零冷水燃气热水器、预热及增压控制方法

技术领域

本发明属于燃气热水器技术领域，具体涉及一种循环限流的零冷水燃气热水器、预热及增压控制方法。

背景技术

目前零冷水燃气热水器因其能够实现热水即开即用已成为热水器行业趋势，越来越受消费者青睐。常规零冷水燃气热水器的内部主水路中设置水泵、水流感应组件和回水温度检测组件。启动预热功能后，内置水泵运转驱动热水管、回水管的存水循环流动进行预热。在预热过程中，当回水温度达到程序预热温度时，则关闭水泵并退出预热。在实际使用零冷水燃气热水器时，用户往往在开泵预热过程中打开洗浴龙头使用热水，此时自来水流入热水器，使回水温度达不到程序预热温度，不能自动退出预热模式，水泵一直开启消耗过多电力。

同时，市场上越来越多的零冷水燃气热水器兼具增压功能，增大热水流量，提升洗浴体验，但在增压状态，用户关热水后自动切换为循环预热模式，消耗过多电力和燃气。常规零冷水燃气热水器增压淋浴启动增压功能后，内置水泵运转进行水量增压，部分热水流经回水管回流至热水器。在增压工作状态，用户关闭洗浴龙头后，自来水停止进入热水器，但内置水泵仍维持运转，热水回流流量大于程序关机流量，则热水器自动转入循环预热模式，因此消耗过多燃气及电力，造成不必要的浪费，且再次使用热水时，水温过烫。

可见，常规零冷水燃气热水器存在以下不足：

1、预热过程开热水不停泵；

2、增压过程关热水不停泵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种循环限流的零冷水燃气热水器，通过水流感应组件检测实时水流量，从而实现打开热水后能够实现快速关泵，减少水泵电力消耗，关闭热水后能够实现快速关泵，减少燃气、电力消耗，再次用水时，水温不会过烫。

本发明的另一目的是提供一种循环限流的零冷水燃气热水器的预热控制方法。

本发明的另一目的是提供一种循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种循环限流的零冷水燃气热水器，包括燃气热水器本体、水泵、水流感应组件、回水温度检测组件、操作显示器、控制器和单向稳流组件，所述水泵和水流感应组件安装在燃气热水器本体内的主水路上，所述回水温度检测组件安装在主水路的进水端，所述水泵、水流感应组件、回水温度检测组件和操作显示器均与控制器电连接，所述单向稳流组件安装在燃气热水器本体外的循环回水管路上。

优选地，所述循环回水管路包括旁通回路和回水接头，所述旁通回路连接在主水路的进水接头和水泵之间，所述旁通回路上安装回水接头并连接远端洗浴龙头的热水管，所述单向稳流组件安装在回水接头内，所述单向稳流组件包括单向阀和稳流阀。

优选地，所述循环回水管路包括冷水管，所述冷水管连接在主水路的进水接头和远端洗浴龙头的热水管之间，所述洗浴龙头处安装连接机外热水管和冷水管的单向稳流组件。

优选地，所述单向稳流组件包括单向阀、稳流阀、热水阀体和冷水阀体、，所述热水阀体依次连接稳流阀、单向阀和冷水阀体。

优选地，所述热水阀体包括热水入口端、热水出口端和循环出口端，所述冷水阀体包括冷水入口端、冷水出口端和循环入口端，所述单向阀安装在循环入口端内，所述稳流阀安装在循环出口端内。

优选地，所述循环出口端和循环入口端采用卡簧连接或螺纹连接。

优选地，所述循环出口端内还设置有防止稳流阀脱落的挡圈，所述单向阀的导通方向为热水流向冷水。

优选地，所述热水阀体和冷水阀体的材质均为铜合金或不锈钢。

本发明的另一个技术方案是这样实现的：

一种基于所述的循环限流的零冷水燃气热水器的预热控制方法，包括如下步骤：

S1、燃气热水器处于待机模式，启动预热功能，开启水泵，检测实时水流量并与预设的开机水流量进行比较；

S2、当实时水流量不小于预设的开机水流量时，则开机点火，切换至预热模式，反之，发出故障报警；

S3、燃气热水器处于预热模式，检测实时回水温度并与预设的预热温度进行比较；

S4、当实时回水温度不小于预设的预热温度时，则关闭水泵，退出预热模式；反之，将检测的水流突增量和预设的循环突变量进行比较；

S41、当检测的水流突增量不小于预设的循环突变量时，则关闭水泵，退出预热模式，反之，转至S3；

S5、燃气热水器退出预热模式，检测实时水流量并与预设的关机水流量进行比较，当实时水流量不小于预设的关机水流量时，则维持燃烧，切换至淋浴运行模式，反之，熄火关机，切换至待机模式。

本发明的另一个技术方案是这样实现的：

一种基于所述的循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法，包括如下步骤：

S11、燃气热水器处于待机模式，启动增压功能，切换为增压待机模式，检测实时水流量并与预设的开机水流量进行比较；

S12、当实时水流量不小于预设的开机水流量时，则开机点火，开启水泵，切换至增压模式，反之，转至增压待机模式；

S13、燃气热水器处于增压模式，检测水流突降量并与预设的增压突变量进行比较；

S14、当检测的水流突降量不小于预设的增压突变量时，则关闭水泵；

S141、关闭水泵后，当实时水流量仍不小于预设的关机水流量时，则转至S13，反之，熄火关机，转至增压待机模式；

S15、当检测的水流突降量小于预设的增压突变量时，则将实时水流量与预设的关机水流量进行比较，当实时水流量不小于预设的关机水流量时，转至S13，反之，则关闭水泵，熄火关机，转至增压待机模式。

与现有技术相比，本发明的循环限流的零冷水燃气热水器，通过水流感应组件检测实时水流量，从而实现打开热水后能够实现快速关泵，减少水泵电力消耗，关闭热水后能够实现快速关泵，减少燃气、电力消耗，再次用水时，水温不会过烫，同时在循环回水管路设置稳流阀，限制循环流量，增大实时水流量，提升程序监测准确度。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的整体示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的第一种方案的结构示意图；

图3是本发明实施例1提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的第二种方案的结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的第二种方案的单向稳流组件的结构示意图；

图5是本发明实施例2提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的预热控制方法的流程图；

图6是本发明实施例3提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法的流程图；

图7是本发明实施例3提供的一种循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法的实测水流量曲线图。

附图标记说明

1-燃气热水器本体，11-主水路，12-循环回水管路，121-旁通回路，122-回水接头，123-冷水管，2-水泵，3-水流感应组件，4-回水温度检测组件，5-操作显示器，6-控制器，7-单向稳流组件，71-单向阀，72-稳流阀，73-热水阀体，731-热水入口端，732-热水出口端，733-循环出口端，74-冷水阀体，741-冷水入口端，742-冷水出口端，743-循环入口端，75-卡簧，76-挡圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明实施例1提供一种循环限流的零冷水燃气热水器，如图1所示，包括燃气热水器本体1、水泵2、水流感应组件3、回水温度检测组件4、操作显示器5、控制器6和单向稳流组件7，所述水泵2和水流感应组件3安装在燃气热水器本体1内的主水路11上，所述回水温度检测组件4安装在主水路11的进水端，所述水泵2、水流感应组件3、回水温度检测组件4和操作显示器5均与控制器6电连接，所述单向稳流组件7安装在燃气热水器本体1外的循环回水管路12上。

这样，通过水泵2来使自来水进入主水路11中，通过水流感应组件3实时检测水流量，通过回水温度检测组件4检测实时回水温度，通过操作显示器5以便用户操作，通过控制器6来控制水泵2以及实时接收水流感应组件3检测的水流量和回水温度检测组件4检测的实时回水温度；同时通过单向稳流组件7导通方向与回水流向一致，防止冷水流入热水管内，限制最大循环流量，增大实时水流量，提升程序监测准确度。限流值大于程序开机流量，一般为4～6L/min，限流值还低于在标准测试循环管路条件下且循环管路无稳流阀时的预热循环流量。

如图2所示，第一种方案：采用零冷水三管水路方案，所述循环回水管路12包括旁通回路121和回水接头122，所述旁通回路121连接在主水路11的进水接头111和水泵2之间，所述旁通回路121上安装回水接头122并连接远端洗浴龙头的热水管，所述单向稳流组件7安装在回水接头122内，所述单向稳流组件7包括单向阀71和稳流阀72。

这样，通过旁通回路121进行热水回流循环预热，通过回水接头122内的单向阀71防止自来水经旁通回路121流至洗浴龙头，通过稳流阀72限制预热循环流量。

如图3所示，第一种方案：采用零冷水两管水路方案，所述循环回水管路12包括冷水管123，所述冷水管123连接在主水路11的进水接头111和远端洗浴龙头的热水管之间，所述洗浴龙头处安装连接机外热水管和冷水管的单向稳流组件7。

这样，通过冷水管123作为循环回水管，通过单向稳流组件7内的单向阀防止自来水流至洗浴龙头的热水管，通过稳流阀限制预热循环流量。

所述单向稳流组件7包括单向阀71、稳流阀72、热水阀体73和冷水阀体74，所述热水阀体73依次连接稳流阀72、单向阀71和冷水阀体74。

这样，热水依次经过热水阀体73、稳流阀72、单向阀71和冷水阀体74后，经冷水管123流回主水管11进行循环预热，同时单向阀71防止自来水从冷水管123流向热水管，稳流阀72限制预热循环流量。

如图4所示，所述热水阀体73包括热水入口端731、热水出口端732和循环出口端733，所述冷水阀体74包括冷水入口端741、冷水出口端742和循环入口端743，所述单向阀71安装在循环入口端743内，所述稳流阀72安装在循环出口端733内。

这样，当处于正常洗浴模式时，热水管内的热水通过热水入口端731流入，热水出口端732流出，冷水通过冷水入口端741流入，冷水出口端742流出与热水混合后用于用户洗浴；当处于循环预热模式时，热水管内的热水从热水入口端731流入、循环出口端733流出、经稳流阀72、单向阀71、循环入口端743流入、冷水入口端741流出，流入冷水管和主水管进行循环预热。

所述循环出口端733和循环入口端743采用卡簧75连接或螺纹连接。

这样，采用卡簧75连接或螺纹连接循环出口端733和循环入口端743，可以便于循环出口端733和循环入口端743拆卸。

所述循环出口端733内还设置有防止稳流阀72脱落的挡圈76，所述单向阀71的导通方向为热水流向冷水。

这样，通过挡圈76防止稳流阀72脱落，通过单向阀71的导通方向为热水流向冷水，防止自来水从冷水流向热水。

所述热水阀体73和冷水阀体74的材质均为铜合金或不锈钢。

这样，通过热水阀体73和冷水阀体74的材质均为铜合金或不锈钢，则可以便于热水阀体73和冷水阀体74长期使用而不生锈，同时均可以流通热水。

所述操作显示器5包括预热功能键和增压功能键。

这样，通过预热功能键即时开启预热功能或设置开启预热功能的时间，通过增压功能键用于启动或退出增压模式，同时预热功能键和增压功能键可整合为一个功能键。

本发明的循环限流的零冷水燃气热水器，通过水流感应组件检测实时水流量，从而实现打开热水后能够实现快速关泵，减少水泵电力消耗，关闭热水后能够实现快速关泵，减少燃气、电力消耗，再次用水时，水温不会过烫，同时在循环回水管路设置稳流阀，限制循环流量，增大实时水流量，提升程序监测准确度。

实施例2

如图5所示，本发明实施例2提供一种基于所述的循环限流的零冷水燃气热水器的预热控制方法，包括如下步骤：

S1、燃气热水器处于待机模式，启动预热功能，开启水泵，检测实时水流量并与预设的开机水流量进行比较；

S2、当实时水流量不小于预设的开机水流量时，则开机点火，切换至预热模式，反之，发出故障报警；

S3、燃气热水器处于预热模式，检测实时回水温度并与预设的预热温度进行比较；

S4、当实时回水温度不小于预设的预热温度时，则关闭水泵，退出预热模式；反之，将检测的水流突增量和预设的循环突变量进行比较；

S41、当检测的水流突增量不小于预设的循环突变量时，则关闭水泵，退出预热模式，反之，转至S3；

S5、燃气热水器退出预热模式，检测实时水流量并与预设的关机水流量进行比较，当实时水流量不小于预设的关机水流量时，则维持燃烧，切换至淋浴运行模式，反之，熄火关机，切换至待机模式。

这样，本发明的循环预热控制原理为：

燃气热水器本体处于待机模式，通过操作显示器的预热功能键启动预热功能，控制器开启水泵，稳流阀限制最大循环流量，当所述水流感应组件实测水流量V_实大于程序开机流量V_开(一般为2.5L/min)时，则开机点火循环加热管道存水，切换至预热运行模式(预热模式)。

燃气热水器本体处于预热运行模式，存水加热后经回水管(旁通回路)重新流入燃气热水器本体内部主水路，当所述回水温度检测组件测得回水温度达到程序预热温度，则控制器关闭水泵，退出预热模式。

燃气热水器本体处于预热运行模式，打开热水龙头，自来水流入燃气热水器本体的内部主水路，所述水流感应组件实测水流量增大至增压淋浴模式的水流量。当所述水流感应组件测得程序单位时间内的水流突增量(△V_突增)大于或等于循环突变量(△V_循环)，则控制器关闭水泵退出预热模式。

所述循环突变量(△V_循环)为固定值或由控制器的参数设置方式进行设定，一般为0.5～3L/min。在回水管路上设置稳流阀，减小循环流量，增大预热过程开水的水流突增量(△V_突增)，提升控制器程序监测准确度，降低误判机率。

燃气热水器本体退出预热模式并关闭水泵，若水流感应组件实测水流量V_实仍大于或等于程序关机流量V_关(一般为2.0L/min)，则维持燃烧，切换至淋浴运行模式。否则控制器熄火关机，切换至待机模式。

本发明的一种基于所述的循环限流的零冷水燃气热水器的预热控制方法，通过比较实时水流量和预设的开机水流量的大小判断是否进入预热模式，通过比较实时回水温度和程序预设的预热温度的大小判断是否退出预热模式，通过比较实时水流量和关机水流量的大小判断是否继续维持燃烧，进入淋浴运行模式，从而使打开热水后能够实现快速关泵，减少水泵电力消耗，同时通过稳流阀限制循环流量，增大水流突增量(△V突增)，提升程序监测准确度。

实施例3

如图6和7所示，本发明实施例3提供一种基于所述的循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法，包括如下步骤：

S11、燃气热水器处于待机模式，启动增压功能，切换为增压待机模式，检测实时水流量并与预设的开机水流量进行比较；

S12、当实时水流量不小于预设的开机水流量时，则开机点火，开启水泵，切换至增压模式，反之，转至增压待机模式；

S13、燃气热水器处于增压模式，检测水流突降量并与预设的增压突变量进行比较；

S14、当检测的水流突降量不小于预设的增压突变量时，则关闭水泵；

S141、关闭水泵后，当实时水流量仍不小于预设的关机水流量时，则转至S13，反之，熄火关机，转至增压待机模式；

S15、当检测的水流突降量小于预设的增压突变量时，则将实时水流量与预设的关机水流量进行比较，当实时水流量不小于预设的关机水流量时，转至S13，反之，则关闭水泵，熄火关机，转至增压待机模式。

这样，本发明的淋浴增压控制原理为：

燃气热水器本体处于待机模式，通过操作显示器的增压功能键启动淋浴增压功能，打开热水龙头，当所述水流感应组件实测水流量V_实大于或等于程序开机流量V_开时，则控制器开机点火，同时开启水泵提升淋浴水流量，切换至增压淋浴模式(增压模式/增压运行模式)。

燃气热水器本体处于增压淋浴模式，机外热水管部分存水经回水管(或冷水管)重新流回至燃气热水器本体内部主水路的进水端。在增压淋浴模式关闭热水龙头，自来水停止进入燃气热水器本体内部主水路，切换至循环预热模式，此时水流感应组件实测水流量变小至循环流量，循环流量受稳流阀限制不大于稳流阀的限流值。

燃气热水器本体处于增压淋浴模式，当所述水流感应组件测得程序单位时间内的水流突降量(△V_突降)大于或等于增压突变量(△V_增压)，则控制器关闭水泵。关闭水泵后，若水流感应组件实测水流量V_实仍大于或等于程序关机流量V_关，则重新打开水泵，恢复增压淋浴模式；否则控制器熄火关机，切换至增压待机模式。

所述增压突变量(△V_增压)为固定值或由控制器的参数设置方式进行设定，一般为0.5～3L/min。在回水管路上设置稳流阀，减小循环流量，增大增压淋浴过程关水的水流突降量(△V_突降)，提升控制器程序监测准确度，降低误判机率。

燃气热水器本体处于增压淋浴模式，当所述水流感应组件测得程序单位时间内的水流突降量(△V_突降)小于增压突变量(△V_增压)时，检测水流感应组件实测水流量V_实小于程序关机流量V_关，控制器关闭水泵，熄火关机，切换至增压待机模式，否则继续比较水流突降量(△V_突降)和增压突变量(△V_增压)的大小。

本发明的一种基于所述的循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法，通过比较实时水流量和开机水流量的大小判断是否开机进入增压模式，通过比较水流突降量和增压突变量的大小判断是否关闭水泵，当水流突降量不小于增压突变量时，关闭水泵，之后通过比较实时水流量和关机水流量的大小判断是否继续进入增压模式；当水流突降量小于增压突变量时，比较实时水流量和关机水流量的大小判断是否继续比较水流突降量和增压突变量，从而使关闭热水后能够实现快速关泵，减少燃气、电力消耗，再次用水时，水温不会过烫，同时通过稳流阀限制循环流量，增大水流突降量(△V_突降)，提升程序监测准确度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，包括燃气热水器本体(1)、水泵(2)、水流感应组件(3)、回水温度检测组件(4)、操作显示器(5)、控制器(6)和单向稳流组件(7)，所述水泵(2)和水流感应组件(3)安装在燃气热水器本体(1)内的主水路(11)上，所述回水温度检测组件(4)安装在主水路(11)的进水端，所述水泵(2)、水流感应组件(3)、回水温度检测组件(4)和操作显示器(5)均与控制器(6)电连接，所述单向稳流组件(7)安装在燃气热水器本体(1)外的循环回水管路(12)上；

所述循环限流的零冷水燃气热水器的预热控制方法，包括如下步骤：

S1、燃气热水器处于待机模式，启动预热功能，开启水泵，检测实时水流量并与预设的开机水流量进行比较；

S2、当实时水流量不小于预设的开机水流量时，则开机点火，切换至预热模式，反之，发出故障报警；

S3、燃气热水器处于预热模式，检测实时回水温度并与预设的预热温度进行比较；

S4、当实时回水温度不小于预设的预热温度时，则关闭水泵，退出预热模式；反之，将检测的水流突增量和预设的循环突变量进行比较；

S41、当检测的水流突增量不小于预设的循环突变量时，则关闭水泵，退出预热模式，反之，转至S3；

S5、燃气热水器退出预热模式，检测实时水流量并与预设的关机水流量进行比较，当实时水流量不小于预设的关机水流量时，则维持燃烧，切换至淋浴运行模式，反之，熄火关机，切换至待机模式。

2.根据权利要求1所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述循环回水管路(12)包括旁通回路(121)和回水接头(122)，所述旁通回路(121)连接在主水路(11)的进水接头(111)和水泵(2)之间，所述旁通回路(121)上安装回水接头(122)并连接远端洗浴龙头的热水管，所述单向稳流组件(7)安装在回水接头(122)内，所述单向稳流组件(7)包括单向阀(71)和稳流阀(72)。

3.根据权利要求1所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述循环回水管路(12)包括冷水管(123)，所述冷水管(123)连接在主水路(11)的进水接头(111)和远端洗浴龙头的热水管之间，所述洗浴龙头处安装连接机外热水管和冷水管的单向稳流组件(7)。

4.根据权利要求3所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述单向稳流组件(7)包括单向阀(71)、稳流阀(72)、热水阀体(73)和冷水阀体(74)，所述热水阀体(73)依次连接稳流阀(72)、单向阀(71)和冷水阀体(74)。

5.根据权利要求4所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述热水阀体(73)包括热水入口端(731)、热水出口端(732)和循环出口端(733)，所述冷水阀体(74)包括冷水入口端(741)、冷水出口端(742)和循环入口端(743)，所述单向阀(71)安装在循环入口端(743)内，所述稳流阀(72)安装在循环出口端(733)内。

6.根据权利要求5所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述循环出口端(733)和循环入口端(743)采用卡簧(75)连接或螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述循环出口端(733)内还设置有防止稳流阀(72 )脱落的挡圈(76)，所述单向阀(71 )的导通方向为热水流向冷水。

8.根据权利要求4-7任一项所述的循环限流的零冷水燃气热水器，其特征在于，所述热水阀体(73)和冷水阀体(74)的材质均为铜合金或不锈钢。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的循环限流的零冷水燃气热水器的增压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S11、燃气热水器处于待机模式，启动增压功能，切换为增压待机模式，检测实时水流量并与预设的开机水流量进行比较；

S12、当实时水流量不小于预设的开机水流量时，则开机点火，开启水泵，切换至增压模式，反之，转至增压待机模式；

S13、燃气热水器处于增压模式，检测水流突降量并与预设的增压突变量进行比较；

S14、当检测的水流突降量不小于预设的增压突变量时，则关闭水泵；

S141、关闭水泵后，当实时水流量仍不小于预设的关机水流量时，则转至S13，反之，熄火关机，转至增压待机模式；

S15、当检测的水流突降量小于预设的增压突变量时，则将实时水流量与预设的关机水流量进行比较，当实时水流量不小于预设的关机水流量时，转至S13，反之，则关闭水泵，熄火关机，转至增压待机模式。

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