CN111964267B - 一种热水器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热水器及其控制方法,该热水器,还包括热水器本体以及设置在所述热水器本体内的加热组件,包括:回水管,其设置在所述热水器本体内,所述回水管用于连接外部热水管路;回水泵,其设置在所述回水管上;温控管路组件,其设置在所述回水管与所述热水器本体内的出水管路之间,所述温控管路组件用于调节出水温度防止水温忽冷忽热;通过增加回水管、回水泵以及温控管路组件来实现混水调温的效果,当出现停水温升的时候,通过回水泵将回水管内的水与热水器本体的出水管路内的水混合使温度下降,防止因水温超出设定温度导致烫伤。
Description
技术领域
本发明涉及热水器技术领域,特别涉及一种热水器及其控制方法。
背景技术
由于水管存水的原因,导致热水器开始一段时间出水为冷水,影响用户体验,目前零冷水热水器被越来越多的用户选用。热水器在使用过程中存在停水温升的情况,停水温升产生的原因是热水器中途暂停使用时,热交换器水管中滞留的热水会吸收热交换器壳体与翅片的余热而继续升温,造成水温超出设定温度,特别是大负荷燃烧时,水温升高更为明显。当用户短时间内再次开启使用时,热水器首先排出的这股滞留的高温热水,出水温度波动幅度大,无法满足洗浴需求。同时用户在使用过程中由于水量突变、换火、燃气压力过低等,也能引起出水忽冷忽热,使用户感觉体验差。采用混水罐存在占用空间,成本增加,效果不理想等问题。
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,本发明提供一种热水器及其控制方法,根据热水器的出水温度和水流量,利用管路中的热水,产生混水调节水温的效果。
一种热水器,包括热水器本体以及设置在所述热水器本体内的加热组件,还包括:
回水管,其设置在所述热水器本体内,所述回水管用于连接外部热水管路;
回水泵,其设置在所述回水管上;
温控管路组件,其设置在所述回水管与所述热水器本体内的出水管路之间,所述温控管路组件用于调节出水温度防止水温忽冷忽热;
在一些实施例中,所述温控管路组件包括第一支管和第一三通管,所述第一支管的一端通过所述第一三通管与所述热水器本体内的出水管路相连通,所述第一支管的另一端与所述回水管内端相连通,在所述热水器本体的出水口处分别设有第一温度传感器和第一水流量传感器,在所述回水管上设有第二温度传感器,在所述回水泵的出水端设有第二水流量传感器。
进一步地,所述热水器本体的热交换器与所述第一三通管之间的出水管路上设有防止水流向热交换器回流的第一单向阀。
进一步地,在所述回水管上设有第三水流量传感器。
进一步地,还包括零冷水管路组件和设置在所述回水管内端上的三通阀,所述第一支管通过所述三通阀与所述回水管相连通,所述零冷水管路组件通过所述三通阀与所述热水器本体的进水管路相连通,所述零冷水管路组件用于使管路中的水循环加热。
在一些实施例中,所述零冷水管路组件包括第二支管和第二三通管,所述第二支管的一端通过所述第二三通管与所述热水器本体内的进水管路相连通,所述第二支管的另一端与所述三通阀相连通,所述第二支管上设有防止水流从所述热水器本体内的进水管路流向所述三通阀方向的第二单向阀。
一种如上所述的热水器的控制方法,包括如下步骤:
S1:实时检测所述热水器本体的出水温度、回水温度以及水流量;
S2:根据所述热水器本体的出水温度、回水温度以及水流量判断热水器是否处于淋浴阶段,若是,则进入步骤S3;若否,则返回S1;
S3:进入调温模式;
S4:根据所述热水器本体的出水温度、回水温度以及水流量计算最佳混水流量;
S5:根据最佳混水流量计算所述回水泵转速;
S6:所述三通阀导通所述第一支管与所述回水管,所述回水泵根据步骤S5计算得出的转速运行。
进一步地,所述进入调温模式包括:
连续调温模式,所述回水泵在淋浴过程中全程启动;
非连续调温模式,所述回水泵在出水温度大于或低于设定温度时启动。
进一步地,所述最佳混水流量的计算公式为:
T=(T1-T2)*Q1/(Q1+Q2)+T2;
其中,T为水混合后温度,T1为所述热水器本体的出水温度,T2为所述热水器本体的回水温度,Q1为所述热水器本体的出水端的水流量值,Q2为所述回水泵的出水端的水流量值,通过设定T的温度计算出Q2的水流量值。
进一步地,还包括:
零冷水循环加热模式,所述三通阀导通所述第二支管与所述回水管,同时判断所述热水器本体的回水温度是否小于设定温度,若是,则启动所述回水泵和所述热水器本体的燃烧器,直到所述热水器本体的回水温度达到设定温度停止所述回水泵和所述热水器本体的燃烧器;若否,则无需启动所述回水泵和所述热水器本体的燃烧器。
与现有技术相比,本发明的至少包括以下有益效果:
本发明通过增加回水管、回水泵以及温控管路组件来实现混水调温的效果,当出现停水温升的时候,通过回水泵将回水管内的水与热水器本体的出水管路内的水混合使温度下降,防止因水温超出设定温度导致烫伤,当热水器本体的出水管路内的温度低于设定温度时,通过回水泵将回水管内的水与热水器本体的出水管路内的水混合使温度上升,防止出水温度过冷,导致用户体验差,且结构简单,使用方便。
附图说明
图1为本发明一种热水器的结构示意图;
图2为本发明一种热水器的控制方法的流程图。
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它实施例,都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。
如图1-2所示,一种热水器,包括热水器本体1以及设置在所述热水器本体1内的加热组件,所述加热组件包括燃烧组件以及热交换器,还包括:
回水管2,其设置在所述热水器本体1内,所述回水管2用于连接外部热水管路,通过与外部热水管连接,实现回水作用;
回水泵3,其设置在所述回水管2上,通过所述回水泵3将外部热水管路的水抽入回水管2中,回水泵3采用直流水泵,通过PWM控制可调整水流量。
温控管路组件4,其设置在所述回水管2与所述热水器本体1内的出水管路之间,所述温控管路组件4用于调节出水温度防止水温忽冷忽热;
通过增加回水管2、回水泵3以及温控管路组件4来实现混水调温的效果,当出现停水温升的时候,通过回水泵3将回水管2内的水与热水器本体1的出水管路内的水混合使温度下降,防止因水温超出设定温度导致烫伤,当热水器本体1的出水管路内的温度低于设定温度时,通过回水泵3将回水管2内的水与热水器本体1的出水管路内的水混合使温度上升,防止出水温度过冷,导致用户体验差,且结构简单,使用方便。
本发明的一些实施例中,所述温控管路组件4包括第一支管40和第一三通管41,所述第一支管40的一端通过所述第一三通管41与所述热水器本体1内的出水管路相连通,所述第一支管40的另一端与所述回水管2内端相连通,在所述热水器本体1的出水口处分别设有第一温度传感器42和第一水流量传感器43,在所述回水管2上设有第二温度传感器44,在所述回水泵3的出水端设有第二水流量传感器45,根据第一温度传感器、第一水流量传感器43、第二温度传感器44以及第二水流量传感器45计算得出最佳的混水流量,并计算出所述回水泵3达到该混水流量的转速,以该转速运行以达到混水调温的效果。
本发明所述热水器本体1的热交换器与所述第一三通管41之间的出水管路上设有防止水流向热交换器回流的第一单向阀46,通过设有第一单向阀46能够降低回水泵3引起的流量波动。
本发明在所述回水管2上设有第三水流量传感器,所述第三水流量传感器能够安装在回水管2的任意位置上,以提高计算混水流量比例的精度。
本发明还包括零冷水管路组件5和设置在所述回水管2内端上的三通阀6,所述第一支管40通过所述三通阀6与所述回水管2相连通,所述零冷水管路组件5通过所述三通阀6与所述热水器本体1的进水管路相连通,所述零冷水管路组件5用于使管路中的水循环加热,通过设有所述三通阀6使所述回水管2能够在温控管路组件4与零冷水管路组件5中来回切换连通,从而实现调温模式和零冷水模式的切换。
本发明的一些实施例中,所述零冷水管路组件5包括第二支管50和第二三通管51,所述第二支管50的一端通过所述第二三通管51与所述热水器本体1内的进水管路相连通,所述第二支管50的另一端与所述三通阀6相连通,所述第二支管50上设有防止水流从所述热水器本体1内的进水管路流向所述三通阀6方向的第二单向阀52,通过所述三通阀6将第二支管50与所述回水管2导通,使管路形成内部循环加热,实现即开即热的效果,通过设有第二单向阀52能够防止所述热水器本体1的进水管路的水进入回水管2内。
回水泵3在处于零冷水模式时,因需要将回水增压并泵入热水器本体1的进水管路,所以回水泵3处于高转速状态;
回水泵3在处于淋浴调温模式时,因水泵的作用会导致水压变化,进而引起流量的变化。因此混水比例在一定的范围内,以保证恒温控制的稳定,此时所述回水泵3的转速会相对低于处于零冷水模式时的回水泵3。
一种如上所述的热水器的控制方法,包括如下步骤:
S1:实时检测所述热水器本体1的出水温度、回水温度以及水流量,所述热水器本体1的出水温度即为第一温度传感器检测的温度,所述回水温度即为第二温度传感器44检测的温度,所述水流量分别第一水流量传感器43和第二水流量传感器45检测的水流量;
S2:根据所述热水器本体1的出水温度、回水温度以及水流量判断热水器是否处于淋浴阶段,若是,则进入步骤S3;若否,则返回S1;
S3:进入调温模式;
S4:根据所述热水器本体1的出水温度、回水温度以及水流量计算最佳混水流量;
S5:根据最佳混水流量计算所述回水泵3转速;
S6:所述三通阀6导通所述第一支管40与所述回水管2,所述回水泵3根据步骤S5计算得出的转速运行,通过将回水管2内的水与热水器本体1的出水管路内的水混合,达到最佳的出水温度,防止水忽冷忽热。
所述进入调温模式包括:
连续调温模式,所述回水泵在淋浴过程中全程启动,连续调温模式的用户体验效果最佳;
非连续调温模式,所述回水泵在出水温度大于或低于设定温度时启动,非连续调温模式的能耗相对连续调温模式的能耗较低。
本发明所述最佳混水流量的计算公式为:
T=(T1-T2)*Q1/(Q1+Q2)+T2;
其中,T为水混合后温度,T1为所述热水器本体1的出水温度,T2为所述热水器本体1的回水温度,Q1为所述热水器本体1的出水端的水流量值,Q2为所述回水泵3的出水端的水流量值,通过设定T的温度计算出Q2的水流量值,Q1/(Q1+Q2)为水流量比例,T为T1\T2和流量比的函数,当T1过高时通过混水,T降低,T1过低时通过混水,T增加,根据比例大小确定调温效果。
本发明还包括:
零冷水循环加热模式,所述三通阀6导通所述第二支管50与所述回水管2,同时判断所述热水器本体1的回水温度是否小于设定温度,若是,则启动所述回水泵3和所述热水器本体1的燃烧器,直到所述热水器本体1的回水温度达到设定温度停止所述回水泵3和所述热水器本体1的燃烧器;若否,则无需启动所述回水泵3和所述热水器本体1的燃烧器。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热水器,包括热水器本体(1)以及设置在所述热水器本体(1)内的加热组件,其特征在于,还包括:
在所述热水器本体(1)的出水口处分别设有第一温度传感器(42)和第一水流量传感器(43);
回水管(2),其设置在所述热水器本体(1)内,所述回水管(2)用于连接外部热水管路,在所述回水管(2)上设有第二温度传感器(44);
回水泵(3),其设置在所述回水管(2)上,在所述回水泵(3)的出水端设有第二水流量传感器(45);
温控管路组件(4),其设置在所述回水管(2)与所述热水器本体(1)内的出水管路之间,所述温控管路组件(4)用于调节出水温度防止水温忽冷忽热;
所述温控管路组件(4)包括第一支管(40)和第一三通管(41),所述第一支管(40)的一端通过所述第一三通管(41)与所述热水器本体(1)内的出水管路相连通,所述第一支管(40)的另一端通过三通阀(6)与所述回水管(2)内端相连通;
热水器进入调温模式,根据所述热水器本体(1)的出水温度、回水温度以及水流量计算最佳混水流量,并根据最佳混水流量计算所述回水泵(3)转速,控制所述三通阀(6)导通所述第一支管(40)与所述回水管(2),并且控制所述回水泵(3)根据计算得出的转速运行,其中,所述水流量包括所述热水器本体(1)的出水端的水流量值以及所述回水泵(3)的出水端的水流量值。
2.根据权利要求1所述的热水器,其特征在于,所述热水器本体(1)的热交换器与所述第一三通管(41)之间的出水管路上设有防止水流向热交换器回流的第一单向阀(46)。
3.根据权利要求1或2所述的热水器,其特征在于,在所述回水管(2)上设有第三水流量传感器。
4.根据权利要求1或2所述的热水器,其特征在于,还包括零冷水管路组件(5),所述零冷水管路组件(5)通过所述三通阀(6)与所述热水器本体(1)的进水管路相连通,所述零冷水管路组件(5)用于使管路中的水循环加热。
5.根据权利要求4所述的热水器,其特征在于,所述零冷水管路组件(5)包括第二支管(50)和第二三通管(51),所述第二支管(50)的一端通过所述第二三通管(51)与所述热水器本体(1)内的进水管路相连通,所述第二支管(50)的另一端与所述三通阀(6)相连通,所述第二支管(50)上设有防止水流从所述热水器本体(1)内的进水管路流向所述三通阀(6)方向的第二单向阀(52)。
6.一种如权利要求1至5任意一项所述的热水器的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:实时检测所述热水器本体(1)的出水温度、回水温度以及水流量;
S2:根据所述热水器本体(1)的出水温度、回水温度以及水流量判断热水器是否处于淋浴阶段,若是,则进入步骤S3;若否,则返回S1;
S3:进入调温模式;
S4:根据所述热水器本体(1)的出水温度、回水温度以及水流量计算最佳混水流量;
S5:根据最佳混水流量计算所述回水泵(3)转速;
S6:所述三通阀(6)导通所述第一支管(40)与所述回水管(2),所述回水泵(3)根据步骤S5计算得出的转速运行。
7.根据权利要求6所述的热水器的控制方法,其特征在于,所述进入调温模式包括:
连续调温模式,所述回水泵在淋浴过程中全程启动;
非连续调温模式,所述回水泵在出水温度大于或低于设定温度时启动。
8.根据权利要求6所述的热水器的控制方法,其特征在于,所述最佳混水流量的计算公式为:
T=(T1-T2)*Q1/(Q1+Q2)+T2;
其中,T为水混合后温度,T1为所述热水器本体(1)的出水温度,T2为所述热水器本体(1)的回水温度,Q1为所述热水器本体(1)的出水端的水流量值,Q2为所述回水泵(3)的出水端的水流量值,通过设定T的温度计算出Q2的水流量值。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的热水器的控制方法,其特征在于,所述热水器还包括零冷水管路组件(5),所述零冷水管路组件(5)包括第二支管(50)和第二三通管(51),所述第二支管(50)的一端通过所述第二三通管(51)与所述热水器本体(1)内的进水管路相连通,另一端与所述三通阀(6)相连通;
所述控制方法还包括:零冷水循环加热模式,所述三通阀(6)导通所述第二支管(50)与所述回水管(2),同时判断所述热水器本体(1)的回水温度是否小于设定温度,若是,则启动所述回水泵(3)和所述热水器本体(1)的燃烧器,直到所述热水器本体(1)的回水温度达到设定温度停止所述回水泵(3)和所述热水器本体(1)的燃烧器;若否,则无需启动所述回水泵(3)和所述热水器本体(1)的燃烧器。
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