CN112032999A - 燃气采暖设备及采暖供热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气采暖设备及采暖供热水系统。燃气采暖设备，包括：燃气炉配置有总出水口和总进水口；采暖组件配置有采暖出水管和采暖回水管；供热水组件配置有冷进水管、零冷回水管、水箱和水泵，水箱具有热水出口和循环进水口；热交换器配置有能相互热交换的第一换热流道和第二换热流道；总出水口通过第一换向阀分别与采暖出水管和第一换热流道连接，采暖回水管和第一换热流道分别与总进水口连接，第二换热流道通过第二换向阀分别与冷进水管和零冷回水管连接，第二换热流道与循环进水口连接。通过水箱来加热或缓冲外部水管中的存水，以减少燃气炉的启停次数并减小出水温度波动，节省了燃气用量并提高了用户用水体验性。

Description

燃气采暖设备及采暖供热水系统

技术领域

本发明属于采暖炉技术领域，尤其涉及一种燃气采暖设备及采暖供热水系统。

背景技术

目前，燃气采暖设备采用燃气作为能源来加热水实现供暖，而随着技术的进步，燃气采暖设备还可以同时具有为用户供给生活热水的功能。例如：中国专利申请号201811537311.6公开了一种零冷水燃气壁挂炉系统，该系统一方面能够实现房间内的采暖要求，另一方面还可以实现零冷水供热水。但是，在实际使用过程中，为了实现零冷水，则需要将出水管中的冷水通过水泵由回水管输送至燃气炉中进行加热在重新输送至出水管中。但是，由于出水管中存储的水量较小，在通过燃气炉燃烧加热时，受燃气炉最小加热功率的影响，燃烧加热所产生的热量远大于存储水量的要求，而燃气炉燃烧器的启停又是通过检测加热的温度是否达到设定值来控制。在实际使用过程中，为保持水管中水的温度，需要对管中的水进行加热，当水温到达预设温度的时候，机器不工作，当水温比预设水温低的时候，需要重新点火加热，水泵重启运转，造成机器反复启动，将影响燃气炉寿命，而且频繁的启动将会造成燃气的浪费；因为零冷水水量较小，使用燃烧加热时，温度容易超温，用户在使用过程中存在零冷水的温度与欲使用的温度差异较大（忽冷忽热），造成不舒适的用水体验。如何设计一种节省燃气用量并提高用户用水体验性的技术是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种燃气采暖设备及采暖供热水系统，零冷水加热过程中，通过水箱来加热或缓冲外部水管中的存水，以减少燃气炉的启停次数并减小出水温度波动，节省了燃气用量并提高了用户用水体验性。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种燃气采暖设备，包括：

燃气炉，所述燃气炉配置有总出水口和总进水口，所述燃气炉用于燃烧燃气来加热所述总进水口输入的水并从所述总出水口输出热水；

采暖组件，所述采暖组件配置有采暖出水管和采暖回水管；

供热水组件，所述供热水组件配置有冷进水管、零冷回水管、水箱和水泵，所述水箱具有热水出口和循环进水口；

热交换器，所述热交换器配置有能相互热交换的第一换热流道和第二换热流道；

所述总出水口通过第一换向阀分别与所述采暖出水管和所述第一换热流道的进口连接，所述采暖回水管和所述第一换热流道的出口分别与所述总进水口连接，所述第二换热流道的进口通过第二换向阀分别与所述冷进水管和所述零冷回水管连接，所述第二换热流道的出口与所述循环进水口连接。

进一步的，所述水箱还具有进出水口，所述进出水口、所述冷进水管和所述第二换向阀相互连通。

进一步的，所述第二换向阀包括电动三通阀和三通管，所述电动三通阀具有第一连接口、第二连接口和第三连接口，所述第一连接口选择性的与所述第二连接口和所述第三连接口连通，所述三通管连接所述第二连接口；其中，所述进出水口和所述冷进水管分别连接所述三通管的对应管口，所述零冷回水管连接所述第三连接口，所述第一连接口连接所述第二换热流道。

进一步的，所述第二换向阀还包括四通管、膨胀水箱和排气阀，所述四通管的对应管口分别与所述排气阀、所述膨胀水箱、所述第一连接口和所述第二换热流道的进口连接。

进一步的，所述水泵连接在所述第二换热流道的进口和所述四通管之间；或者，所述水泵连接在所述第二换热流道的出口与所述循环进水口之间。

进一步的，所述水箱包括：保温罐，所述保温罐内部形成储水腔体；出热水管，所述出热水管插到所述保温罐内部，所述出热水管位于所述保温罐外部的管口形成所述热水出口；循环水管，所述循环水管插到所述保温罐内部，所述循环水管位于所述保温罐外部的管口形成所述循环进水口；进出水管，所述进出水管插到所述保温罐内部，所述进出水管位于所述保温罐外部的管口形成所述进出水口。

进一步的，所述循环水管的上端为封闭结构，所述循环水管的上端部的管壁上开设有若干出水孔。

进一步的，所述出热水管的上端为敞开式结构并形成进热水口，所述进热水口的高度高于所述出水孔的高度。

进一步的，所述进出水管的上端为封闭结构，所述进出水管的上端部的管壁上开设有若干通水孔，所述通水孔的高度低于所述出水孔的高度。

本发明还提供一种采暖供热水系统，包括热水输出终端和散热终端，还包括上述燃气采暖设备；所述燃气采暖设备的热水出口通过供水管与所述热水输出终端连接，所述供水管还通过回水管与所述燃气采暖设备的零冷回水管连接；所述燃气采暖设备的采暖出水管和采暖回水管分别连接所述散热终端的对应连接口。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过增加水箱，水箱上配置的热水出口用于向外界输送生活用热水，而零冷水加热时，则外部水管中的水经过零冷回水管进入循环进水口，使得外部水管的水与水箱中存储的热水进行混合，从而可以起到减少燃气炉开关次数的作用，以节省燃气用量并提高使用寿命；而在水箱存水无法满足供水温度要求的情况下，而零冷水加热时，外部水管的水经过零冷回水管输送被燃气炉加热后再进入到水箱中并与水箱中的水混合，以利用水箱中的水来缓冲零冷水加热过程中的水温波动，避免出水温升过高，提高了用户体验性。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 本发明燃气采暖设备实施例的结构原理示意图；

图2 本发明燃气采暖设备实施例中水箱的结构示意图；

图3 本发明燃气采暖设备实施例中进出水管组的结构示意图；

图4 本发明燃气采暖设备实施例中第二换向阀的结构示意图。

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，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图4所示，本实施例燃气采暖设备，包括：燃气炉1、采暖组件2、供热水组件3和热交换器4。

燃气炉1配置有总出水口11和总进水口12，燃气炉1用于燃烧燃气来加热总进水口12输入的水并从总出水口11输出热水。燃气炉1通常还配置有燃烧器13、换热器14等部件，总进水口12输入的进入到换热器14中，燃烧器13能够通过燃烧燃气来对换热器14中的水进行加热，换热器14加热后的水经过总出水口11输出。在此，对燃气炉1的具体结构形式不做限制的赘述。

采暖组件2配置有采暖出水管21和采暖回水管22。具体的，采暖出水管21用于将总出水口11输出的热水输送至用户室内配置的散热终端（例如：地暖管或暖气片）中，而散热终端输出的水则经过采暖回水管22流回到换热器14中。其中，为了加快采暖水的循环速度，在采暖出水管21、采暖回水管22和散热终端构成的采暖水回路中设置采暖泵23，通过采暖泵23来加速采暖水回路中的水循环流动。其中，采暖泵23可以集成在燃气采暖设备中，也可以独立于燃气采暖设备。

供热水组件3配置有冷进水管31、零冷回水管32、水箱33和水泵34，水箱33具有热水出口（未标记）和循环进水口（未标记）。具体的，冷进水管31可以与外界供水源（例如：自来水管）连接，水箱33通过热水出口输出热水，热水则经过用户家中配置的供水管输送至热水输出终端（例如：洗浴花洒或热水龙头等）。而供水管连接的用于实现零冷水功能的回水管则与零冷回水管32连接，有关供水管和回水管的具体连接方式，参考常规技术中具有零冷水功能的燃气热水设备，在此不做限制和赘述。

热交换器4配置有能相互热交换的第一换热流道41和第二换热流道42。

总出水口11通过第一换向阀5分别与采暖出水管21和第一换热流道41的进口连接，采暖回水管22和第一换热流道41的出口分别与总进水口12连接，第二换热流道42的进口通过第二换向阀6分别与冷进水管31和零冷回水管32连接，第二换热流道42的出口与所述循环进水口连接。

具体而言，在实际使用过程中，有关燃气炉1加热水供给采暖组件2输出热水的具体过程参考常规技术的燃气采暖炉，在此不做限制和赘述。而燃气炉1在加热用户生活用水的过程中，具体过程如下：

零冷水模式下，当供水管中的水温低于设定温度时，启动零冷水加热功能，此时，第二换向阀6切换使得零冷回水管32与第二换热流道42连通。零冷水加热时，先检测水箱33的水温，如果水箱33的水温大于供水管中的水温，在水泵34的作用下，供水管中的水经过零冷回水管32、第二换热流道42进入到水箱33中进行循环流动，直至供水管中的水温达到设定温度。另外，如果水箱33的水温大于供水管中的水温，但是，经过水泵34循环流动，使得如果水箱温度低于燃气炉1的启动温度时，则启动燃气炉1，同时，第一换向阀5切换总出水口11与第一换热流道41的进口连通，热交换器4将加热流经第二换热流道42的水以实现加热水箱33中的水。而当水箱33的水温不大于供水管中的水温，则启动燃气炉1，同时，第一换向阀5切换总出水口11与第一换热流道41的进口连通，热交换器4将加热流经第二换热流道42的水以实现加热水箱33中的水。

优选地，水箱33还具有进出水口（未标记），所述进出水口、冷进水管31和第二换向阀6相互连通。具体的，进出水口能够实现冷进水管31输出的水进入到水箱33中，还可以实现水箱33中的水被水泵34吸出。而燃气炉1在加热用户生活用水的过程中，还包括：水箱供水模式。水箱供水模式下，如果水箱33中的温度传感器检测出水箱33高于设定温度，用户用热水时，水泵34停止工作，冷进水管31输出的冷水直接进入到水箱33中，并将水箱33中的热水挤压出，热水从热水出口输出。而在用水过程中，当水箱33中的温度传感器检测出水箱33低于设定温度后，则启动加热程序。此时，第二换向阀6切换冷进水管31和进出水口与第二换热流道42连通。启动燃气炉1，在用户持续用水过程中，则冷进水管31输出的水被水泵34吸入至第二换热流道42中加热后进入水箱33并从热水出口输出，以实现即热式供水。而当用户不用热水时，冷进水管31关闭，启动燃气炉1，在水泵34的作用下，水箱33中的水输送至第二换热流道42被加热后回到水箱33中，直至水箱33中的水达到设定温度后，停止燃烧加热，整机进入待机状态，同时对水箱进行保温。待下次水箱33的水温低于设定温度-△T时，再次启动。

进一步的，为了最大限度的利用水箱33中的热水，水箱33包括：保温罐331、出热水管332、循环水管333和进出水管334，保温罐331内部形成储水腔体；出热水管332插到保温罐331内部并用于输出所述储水腔体内上部区域的水，出热水管332位于保温罐331外部的管口形成所述热水出口；循环水管插到保温罐331内部并用于向所述储水腔体内上部区域供水，循环水管位于保温罐331外部的管口形成所述循环进水口；进出水管334插到保温罐331内部，进出水管334用于向所述储水腔体内下部区域供水，进出水管334还用于输出所述储水腔体内下部区域的水，进出水管334位于保温罐331外部的管口形成所述进出水口。具体的，保温罐331中插入有出热水管332、循环水管333和进出水管334，出热水管332用于将水箱33中的热水输出供应用户用热水，而循环水管333则用于循环水流动使用，进出水管334一方面用于向水箱33供水，还用于将水箱33中的水输出加热以满足快速加热水箱33中的储水要求。这样，使得水箱33能够有效的满足用户使用热水的需求，以最大限度的利用水箱33内的热水来加热零冷水或向外供给热水。

其中，保温罐331的底部设置有安装口；水箱33还包括密封盖335，密封盖335密封连接在所述安装口上，出热水管332、循环水管和进出水管334密封贯穿密封盖335。具体的，出热水管332、循环水管和进出水管334安装在密封盖335上，然后，从保温罐331的底部通过密封盖335完成组装。而出热水管332、循环水管和进出水管334竖立布置。为了减小出热水管332输出的水温波动幅度，则循环水管的上端为封闭结构，循环水管的上端部的管壁上开设有若干出水孔3331，出水孔3331分布在循环水管的管壁上，从出水孔3331输出的热水能够分散到保温罐331中与保温罐331中的水有效的混合，以缓冲保温罐331内的水温波动。同时，出热水管332的上端为敞开式结构并形成进热水口3321，所述进热水口的高度不低于所述出水孔的高度，所述进热水口能够确保保温罐331中的水混合均匀后再输出。而为了增大热水输出率，进出水管334的上端为封闭结构，进出水管334的上端部的管壁上开设有若干通水孔3341，在向保温罐331注入冷水时，通水孔3341能够将冷水分散到保温罐331的底部，以减少对保温罐331上部热水的冲击，提高热水输出率。

另外，为了检测保温罐331内的水温，以便可以控制保温罐331的温度，根据需要，可以在密封盖335上设置有第一温度传感器，和/或，保温罐331的上部设置有第二温度传感器。具体的，第一温度传感器能够检测保温罐331底部的进水温度，而第二温度传感器可以检测保温罐331顶部的出水温度。

基于上述技术方案，可选的，为了方便管路的连接，第二换向阀6包括电动三通阀61和三通管62，电动三通阀61具有第一连接口、第二连接口和第三连接口，所述第一连接口选择性的与所述第二连接口和所述第三连接口连通，三通管62连接所述第二连接口；其中，所述进出水口和冷进水管31分别连接三通管62的对应管口，零冷回水管32连接所述第三连接口，所述第一连接口连接第二换热流道42。具体的，电动三通阀61可以满足切换零冷回水管32以及所述进出水口和冷进水管31的作用，而三通管62能够满足所述进出水口和冷进水管31分别与电动三通阀61的第二连接口连通的同时，还可以满足所述进出水口和冷进水管31连通。

优选地，第二换向阀6还包括四通管63、膨胀水箱（未图示）和排气阀64，四通管63的对应管口分别与所述排气阀、所述膨胀水箱、所述第一连接口和第二换热流道42的进口连接。具体的，四通管63可以满足相关部件的安装要求，以实现整体结构更加的紧凑。而水泵34可以连接在第二换热流道42的进口和四通管63之间；或者，水泵34可以连接在第二换热流道42的出口与所述循环进水口之间。

另外，针对第一换向阀5的表现实体则可以采用两位三通阀来实现，在此不做限制。并且，为了方便控制水路的通断，可以根据需要在采暖出水管21、采暖回水管22、冷进水管31、零冷回水管32上配置有电控阀来控制水路的通断。

通过增加水箱，水箱上配置的热水出口用于向外界输送生活用热水，而零冷水加热时，则外部水管中的水经过零冷回水管进入循环进水口，使得外部水管的水与水箱中存储的热水进行混合，从而可以起到减少燃气炉开关次数的作用，以节省燃气用量并提高使用寿命；而在水箱存水无法满足供水温度要求的情况下，而零冷水加热时，外部水管的水经过零冷回水管输送被燃气炉加热后再进入到水箱中并与水箱中的水混合，以利用水箱中的水来缓冲零冷水加热过程中的水温波动，避免出水温升过高，提高了用户体验性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种燃气采暖设备，其特征在于，包括：

燃气炉，所述燃气炉配置有总出水口和总进水口，所述燃气炉用于燃烧燃气来加热所述总进水口输入的水并从所述总出水口输出热水；

采暖组件，所述采暖组件配置有采暖出水管和采暖回水管；

供热水组件，所述供热水组件配置有冷进水管、零冷回水管、水箱和水泵，所述水箱具有热水出口和循环进水口；

热交换器，所述热交换器配置有能相互热交换的第一换热流道和第二换热流道；

所述总出水口通过第一换向阀分别与所述采暖出水管和所述第一换热流道的进口连接，所述采暖回水管和所述第一换热流道的出口分别与所述总进水口连接，所述第二换热流道的进口通过第二换向阀分别与所述冷进水管和所述零冷回水管连接，所述第二换热流道的出口与所述循环进水口连接。

2.根据权利要求1所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述水箱还具有进出水口，所述进出水口、所述冷进水管和所述第二换向阀相互连通。

3.根据权利要求2所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述第二换向阀包括电动三通阀和三通管，所述电动三通阀具有第一连接口、第二连接口和第三连接口，所述第一连接口选择性的与所述第二连接口和所述第三连接口连通，所述三通管连接所述第二连接口；其中，所述进出水口和所述冷进水管分别连接所述三通管的对应管口，所述零冷回水管连接所述第三连接口，所述第一连接口连接所述第二换热流道。

4.根据权利要求3所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述第二换向阀还包括四通管、膨胀水箱和排气阀，所述四通管的对应管口分别与所述排气阀、所述膨胀水箱、所述第一连接口和所述第二换热流道的进口连接。

5.根据权利要求4所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述水泵连接在所述第二换热流道的进口和所述四通管之间；或者，所述水泵连接在所述第二换热流道的出口与所述循环进水口之间。

6.根据权利要求2所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述水箱包括：

保温罐，所述保温罐内部形成储水腔体；

出热水管，所述出热水管插到所述保温罐内部，所述出热水管位于所述保温罐外部的管口形成所述热水出口；

循环水管，所述循环水管插到所述保温罐内部，所述循环水管位于所述保温罐外部的管口形成所述循环进水口；

进出水管，所述进出水管插到所述保温罐内部，所述进出水管位于所述保温罐外部的管口形成所述进出水口。

7.根据权利要求6所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述循环水管的上端为封闭结构，所述循环水管的上端部的管壁上开设有若干出水孔。

8.根据权利要求7所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述出热水管的上端为敞开式结构并形成进热水口，所述进热水口的高度高于所述出水孔的高度。

9.根据权利要求8所述的燃气采暖设备，其特征在于，所述进出水管的上端为封闭结构，所述进出水管的上端部的管壁上开设有若干通水孔，所述通水孔的高度低于所述出水孔的高度。

10.一种采暖供热水系统，包括热水输出终端和散热终端，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一所述的燃气采暖设备；所述燃气采暖设备的热水出口通过供水管与所述热水输出终端连接，所述供水管还通过回水管与所述燃气采暖设备的零冷回水管连接；所述燃气采暖设备的采暖出水管和采暖回水管分别连接所述散热终端的对应连接口。

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