CN112361585B - 热水器及其控制方法 - Google Patents

热水器及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112361585B
CN112361585B CN202011210291.9A CN202011210291A CN112361585B CN 112361585 B CN112361585 B CN 112361585B CN 202011210291 A CN202011210291 A CN 202011210291A CN 112361585 B CN112361585 B CN 112361585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
temperature
flow
water heater
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011210291.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112361585A (zh
Inventor
张陈诗
黄启彬
秦刚
王瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Fotile Kitchen Ware Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Fotile Kitchen Ware Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Fotile Kitchen Ware Co Ltd filed Critical Ningbo Fotile Kitchen Ware Co Ltd
Priority to CN202011210291.9A priority Critical patent/CN112361585B/zh
Publication of CN112361585A publication Critical patent/CN112361585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112361585B publication Critical patent/CN112361585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0027—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2035—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热水器及其控制方法，该热水器包括控制器、换热器、流量比例阀和第一温度传感器；当开启热水器进行加热时，控制器用于控制热水器在预设功率下运行，用于在第一温度传感器采集的出水温度达到预设温度时，控制流量比例阀的阀门开度以控制水流经过旁通支路，并控制热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过旁通支路；当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，换热器用于对流入的水进行热交换。本发明有效地缩短了初次出热水时间，缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验；在用户短暂停水后再次开始用水时，通过换热器对用户用水进行及时换热，提高了换热速度且保证了换热后的温度均匀，进一步地提升了用户的使用体验感。

Description

热水器及其控制方法
技术领域
本发明涉及水温控制技术领域，特别涉及一种热水器及其控制方法。
背景技术
用户在热水器的使用过程中短暂停水(如洗头、用沐浴露)，再出水时会有较大的温度变化，先需要消耗掉外管路内部分温度较低的水，而后消耗热水器内温度较高的水。燃气压力、水流量波动等情况，也会造成水温波动，而水温恢复到设定值需要较长的时间，水温的波动降低了用户的体验感甚至有可能烫伤用户。
目前有技术在出水管路上增加一混水装置，该装置由进水管、出水管和空腔容器组成，热水流出机器前会在该容器内混合。但该技术存在以下问题：a.首次出水时，热水都要先与混水装置内冷水混合，降低了温度增长速率，增加了客户等待出热水时间；b.混水容器内的换热速度较慢且温度不易均匀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中热水器存在出热水时间较长、出水温度不均匀等缺陷，提供一种热水器及其控制方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种热水器，所述热水器包括控制器、换热器、流量比例阀和第一温度传感器；
所述流量比例阀设置在所述热水器的进水主管路上，所述流量比例阀的出水端设有与出水主管路连通的旁通支路，所述换热器设置在所述旁通支路上；
所述第一温度传感器设置在所述热水器的出水端，所述第一温度传感器和所述流量比例阀均与所述控制器电连接；
当开启所述热水器进行加热时，所述流量比例阀控制水流全部经过所述进水主管路，所述控制器用于控制所述热水器在预设功率下运行；
所述控制器还用于在所述第一温度传感器采集的出水温度达到预设温度时，控制所述流量比例阀的阀门开度以控制水流经过所述旁通支路，并控制所述热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过所述旁通支路；其中，所述目标功率大于所述预设功率；
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，所述换热器用于对流入的水进行热交换。
较佳地，所述控制器还用于在所述出水温度达到预设温度时，控制所述流量比例阀的阀门开度以逐渐增大所述旁通支路中的水流量占比，直至全部水流均经过所述旁通支路；
其中，在所述流量比例阀的出水全部经过所述旁通支路时，所述目标功率等于所述预设功率。
较佳地，所述换热器包括主体结构、贯穿设于所述主体结构中且相互独立的第一管路和第二管路，所述第一管路设置在所述热水器的所述出水主管路上，所述第二管路用于存储缓冲液以与流经所述第一管路的水进行热交换。
较佳地，所述热水器还包括流量传感器和第二温度传感器，所述换热器还包括第三温度传感器；
所述流量传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器均与所述控制器电连接；
所述流量传感器设置在所述换热器的进水端，所述流量传感器用于获取进水流量；
所述第二温度传感器设置在所述热水器的进水主管路上，所述第二温度传感器用于获取进水温度；
所述第三温度传感器设置于所述第二管路上，所述第三温度传感器用于获取所述缓冲液对应的缓冲液温度；
所述控制器用于根据所述预设温度、所述进水流量、所述进水温度和所述缓冲液温度计算得到所述目标温度，并根据所述目标温度计算得到所述目标功率；
其中，所述目标温度大于或者等于所述预设温度。
较佳地，所述换热器还包括加热模块，所述加热模块设置于所述第二管路内，所述加热模块与所述控制器电连接；
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，所述控制器用于在所述缓冲液温度小于设定温度时，控制所述加热模块开始对所述第二管路中的所述缓冲液进行加热；在所述缓冲液温度达到所述设定温度时，则控制所述加热模块停止对所述第二管路中的所述缓冲液进行加热。
较佳地，所述热水器还包括补水阀，所述补水阀的一端与所述热水器的进水主管路连通，所述补水阀的另一端与所述第二管路的进水端连通；
所述补水阀与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述补水阀打开或关闭，以控制开始或停止向所述第二管路注入所述缓冲液。
较佳地，所述换热器还包括液位传感器，所述液位传感器设置在所述第二管路上；
所述液位传感器与所述控制器电连接，所述液位传感器用于获取所述第二管路中的所述缓冲液的液位值并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述液位值小于第一设定阈值时，控制所述补水阀打开；在所述液位值达到所述第一设定阈值时，控制所述补水阀关闭。
较佳地，所述换热器还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述第二管路上；
所述压力传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器用于获取所述第二管路中的所述缓冲液的压力值并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述压力值小于第二设定阈值时，控制所述补水阀打开；在所述压力值达到所述第二设定阈值时，控制所述补水阀关闭。
较佳地，所述换热器的所述主体结构包括盖板、底板、多个第一金属片和多个第二金属片；
所述第一金属片和所述第二金属片层叠设置在所述盖板和所述底板之间，所述盖板盖设在所述底板上；
所述盖板上设有缓冲液进水孔、用户用水进水孔和用户用水出水孔；
其中，每个所述第一金属片表面设有缓冲液流道，每个所述缓冲液流道均与所述缓冲液进水孔连通；
每个所述第二金属片表面设有用户用水流道，每个所述用户用水流道与所述用户用水进水孔和所述用户用水出水孔均连通。
较佳地，所述第一金属片和所述第二金属片依次相间层叠设置在所述盖板和所述底板之间。
较佳地，所述第一金属片包括第一金属主体，所述第一金属主体上第一开孔、第二开孔、所述缓冲液流道和至少一个第三开孔；
所述第一开孔和所述第二开孔设置在所述缓冲液流道外，所述第三开孔设置在所述缓冲液流道内；
所述第二金属片包括第二金属主体，所述第二金属主体上设有第四开孔、第五开孔、所述用户用水流道和至少一个第六开孔；
所述第四开孔和所述第五开孔设置在所述用户用水流道内，所述第六开孔设置在所述用户用水流道外；
其中，所述第一开孔与所述第四开孔之间、所述第二开孔与所述第五开孔之间、所述第三开孔与所述第六开孔之间均通过连接管连通；
其中，每个所述第三开孔和所述缓冲液流道形成所述第二管路；
所述第四开孔、所述第五开孔和所述用户用水流道形成所述第一管路。
较佳地，所述缓冲液流道和所述用户用水流道均包括容纳槽，所述容纳槽的边沿固设有密封垫，所述第三开孔、所述第四开孔和第五开孔均开设在对应的所述容纳槽内。
较佳地，所述换热器还包括固设于所述主体结构上且与所述主体结构内部连通的排气阀；
所述排气阀用于将所述主体结构内的空气排出；和/或，
所述换热器还包括固设于所述主体结构上且与所述主体结构内连通的排水阀；
所述排水阀用于将所述主体结构内的液体排出。
本发明还提供一种热水器的控制方法，所述控制方法采用上述的热水器实现，所述控制方法包括：
当开启所述热水器进行加热，所述流量比例阀控制水流全部经过所述进水主管路时，控制所述热水器在预设功率下运行；
在所述第一温度传感器采集的出水温度达到预设温度时，控制所述流量比例阀的阀门开度以控制水流经过所述旁通支路，并控制所述热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过所述旁通支路；其中，所述目标功率大于所述预设功率；
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，采用所述换热器对流入的水进行热交换。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，通过在热水器中增加流量控制阀，实现动态控制经过换热器的水流量和加热温度来缩短初次出热水时间，即缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验；在用户短暂停水后再次开始用水时，通过换热器中缓冲液管路对用户用水进行及时换热，利用换热器良好的换热性能达到快速响应，具有换热速度快且换热后的温度均匀的优点，从而有效地避免了因水流量、压力等发生波动导致温度变化，提升了用户的使用体验感；同时，首次出水时温度增长速度快，即减少了用户等待热水出水时间，进一步地提升了用户的使用体验。
附图说明
图1为本发明实施例1的热水器的第一结构示意图。
图2为本发明实施例1的热水器的第二结构示意图。
图3为本发明实施例1的热水器的第三结构示意图。
图4为本发明实施例1的热水器的第四结构示意图。
图5为本发明实施例2的热水器的第一结构示意图。
图6为本发明实施例2的热水器的第二结构示意图。
图7为本发明实施例3的热水器中换热器的结构示意图。
图8为本发明实施例3的热水器的结构示意图。
图9为本发明实施例4的热水器的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例的热水器包括控制器1、换热器2、流量比例阀3和第一温度传感器4。
流量比例阀3设置在热水器的进水主管路上，流量比例阀3的出水端设有与出水主管路连通的旁通支路，换热器2设置在旁通支路上；
第一温度传感器4设置在热水器的出水端，第一温度传感器4和流量比例阀3均与控制器1电连接；
其中，如图2所示，本实施例的换热器2包括主体结构40、贯穿设于主体结构40中且相互独立的第一管路5和第二管路6，第一管路5设置在热水器的出水主管路上，第二管路6用于存储缓冲液以与流经第一管路5的水进行热交换。
换热器内换热用的液体和用户用水采用非直接接触式换热，降低了换热器内水较多导致的结垢、变质等问题，保证了用水质量的同时延长了换热器的使用寿命。
当开启热水器进行加热时，流量比例阀3控制水流全部经过进水主管路，控制器1用于控制热水器在预设功率下运行；
控制器1还用于在第一温度传感器4采集的出水温度达到预设温度时，控制流量比例阀3的阀门开度以控制水流经过旁通支路，并控制热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过旁通支路；其中，目标功率大于预设功率，比例阀调节期间，出水温度一直是预设温度。
具体地，目标功率是一个动态变化值，随热水器实时工作状态下的相关参数适应性的发生变化。
具体地，控制器1还用于在出水温度达到预设温度时，控制流量比例阀3的阀门开度以逐渐增大旁通支路中的水流量占比，直至全部水流均经过旁通支路；其中，在流量比例阀3的出水全部经过旁通支路时，目标功率等于预设功率。
通过流量控制阀实现动态控制经过换热器的水流量和加热温度来缩短初次出热水时间，有效地缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验。
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，换热器2用于对流入的水进行热交换。此时，流量比例阀3的出水也全部经过旁通支路。
其中，当出水温度达到预设温度时，缓冲液的温度等于预设温度，即换热器内换热用的液体和用户用水采用非直接接触式换热达到温度平衡状态。
在出水温度、缓冲液的温度和预设温度达到一致时，则控制热水器在现有的预设功率下运行并实时检测，一旦在出水温度、缓冲液的温度和预设温度不再达到一致时，则重新计算得到目标功率并根据新的目标功率调整热水器的运行功率，使得出水温度、缓冲液的温度和预设温度保持一致。
另外，一旦在出水温度、缓冲液的温度和预设温度不再达到一致时，需要实时判断流量比例阀是否处于工作状态，在其处于工作状态时控制流量比例阀3的阀门开度以逐渐增大旁通支路中的水流量占比，直至全部水流均经过旁通支路；在其未处于工作状态是，重新计算得到新的目标温度以更新得到新的目标功率。
如图3和图4所示，本实施例的热水器还包括流量传感器7(图4中未示出)和第二温度传感器8，换热器2还包括第三温度传感器9。其中，图中a对应用户用水所在位置，图中b对应缓冲液所在位置。
流量传感器7、第二温度传感器8和第三温度传感器9均与控制器1(图4中未示出)电连接；
流量传感器7设置在换热器2的进水端，流量传感器7用于获取进水流量，第二温度传感器8设置在热水器的进水主管路上，第二温度传感器8用于获取进水温度，第三温度传感器9设置于第二管路上，第三温度传感器9用于获取缓冲液对应的缓冲液温度。
控制器1用于根据预设温度、进水流量、进水温度和缓冲液温度计算得到目标温度，并根据目标温度计算得到目标功率；其中，目标温度大于或者等于预设温度。
具体地，(1)在在开启热水器后的第一工作阶段(0-ts)
在流量比例阀未动作之前，流量全从支路Ⅰ经过，直至出水温度达到用户设定温度。
该阶段机器(即热水器)需要提供的标准升数为
Figure GDA0003484540150000081
其中，Q热水器在该阶段所需提供的总的标准升数，Q1表示使得出水温度达到设定值的核算标准升数(按照国标要求换算成25度温升条件下)，即进水体积流量，Ta表示预设温度，T2表示进水温度，G1表示进水体积流量。
(2)在开启热水器进行加热后的第二阶段(t1s到(t1+t2)s)
经过t1s出水温度达到设定温度，流量比例阀开始动作，此后经过时间t2s，缓冲液的温度稳定，则计算缓冲液对应的等效流量的公式如下：
Figure GDA0003484540150000082
Figure GDA0003484540150000083
其中，G2表示缓冲液等效流量，V表示缓冲液体积，T3表示缓冲液温度，Q2表示使得缓冲液温度达到设定值的核算标准升数(按照国标要求换算成25度温升条件下)，即缓冲液等效流量。
热水器在t1s到(t1+t2)s的间内所需提供的总的标准升数：
Figure GDA0003484540150000091
(3)在开启热水器进行加热后的第二阶段((t1+t2)s之后)
在缓冲液温度T3＝Ta之后，总的标准升数Q为：
Figure GDA0003484540150000092
Figure GDA0003484540150000093
其中，Tb表示实际计算温度即目标温度。
由各个阶段标准升数得到计算温度Tb，进而计算得到热水器在各个阶段的燃气比例阀的电流值(不同的电流值对应不同的机器负荷)，即调节阀门开度以实时调节燃气用量，实时调整热水器的实际运行功率，从而在保证加热缓冲液的同时，加快出水达到设定温度的时间。
本实施例的技术方案相较于不增加流量比例阀的情况，由于本实施例对应的总的标准升数Q更小，因此对应的出热水时间更短，即进一步地缩短了用户等待时长，有效地提升了用户的使用体验。
另外，将换热器中的缓冲液体积折算成热水器相应时间的等效进水流量值，进而提高热水器中燃气比例阀在相应时间的目标电流值，从而保证在第一阶段出水温度能快速达到设定值，在第二阶段缓冲液被加热的同时维持出水温度稳定。
本实施例实现在机器关闭后首次开启至再次关闭的一个使用周期内，用户短暂停水(如停水洗头、停水擦拭沐浴乳等)后再次用水时，通过换热器中的缓冲液对用户用水管路中的水进行换热以达到抗水温波动的效果，改善了短暂停水后再次用水的出水温度。
本实施例中，通过在热水器中增加流量控制阀，实现动态控制经过换热器的水流量和加热温度来缩短初次出热水时间，即缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验；在用户短暂停水后再次开始用水时，通过换热器中缓冲液管路对用户用水进行及时换热，利用换热器良好的换热性能达到快速响应，具有换热速度快且换热后的温度均匀的优点，从而有效地避免了因水流量、压力等发生波动导致温度变化，提升了用户的使用体验感；同时，首次出水时温度增长速度快，即减少了用户等待热水出水时间，进一步地提升了用户的使用体验。
实施例2
如图5所示，本实施例的热水器是对实施例1的进一步改进，具体地：
为了达到更好的出水温度控制效果，在换热器2中设置加热模块10，该加热模块10设置于第二管路内，加热模块10与控制器1电连接。
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，控制器1用于在缓冲液温度小于设定温度时，控制加热模块10开始对第二管路中的缓冲液进行加热；在缓冲液温度达到设定温度时，则控制加热模块10停止对第二管路中的缓冲液进行加热。
通过加热装置的设置，使得缓冲液的温度始终保持在预设缓冲液温度，以保证用户在任意时候暂时停水再开启用水都能使用满意的出水温度，进一步地提升了用户的使用体验。
如图6所示，本实施例的热水器还包括补水阀11，该补水阀11为单向阀。
补水阀11的一端与热水器的进水主管路连通，补水阀11的另一端与第二管路的进水端连通；
补水阀11与控制器1电连接，控制器1用于控制补水阀11打开或关闭，以控制开始或停止向第二管路注入缓冲液。
热水器首次使用时，应当先控制补水阀11打开对换热器2的第二管路进行补水(即注入缓冲液)，通过第一管路和第二管路的分开独立设置使得用户热缓冲的液体不与用户用水直接接触。之后正常使用时，不需再进行补水(长期不使用、需要维修等情况除外)。
为了实现对补水阀11的精确控制，通过设置液位传感器、压力传感器等传感器自动检测第二管路中是否充满缓冲液，或者也可以通过人工检测的方式来确定。
具体地，在换热器2中设置液位传感器，液位传感器设置在第二管路上；
液位传感器与控制器1电连接，液位传感器用于获取第二管路中的缓冲液的液位值并发送至控制器1；
控制器1用于在液位值小于第一设定阈值时，控制补水阀11打开；在液位值达到第一设定阈值时，控制补水阀11关闭。或，
在换热器2中设置压力传感器，压力传感器设置在第二管路上；
压力传感器与控制器1电连接，压力传感器用于获取第二管路中的缓冲液的压力值并发送至控制器1；
控制器1用于在压力值小于第二设定阈值时，控制补水阀11打开；在压力值达到第二设定阈值时，控制补水阀11关闭。
本实施例中，通过在热水器中增加流量控制阀，实现动态控制经过换热器的水流量和加热温度来缩短初次出热水时间，即缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验；在用户短暂停水后再次开始用水时，通过换热器中缓冲液管路对用户用水进行及时换热，利用换热器良好的换热性能达到快速响应，具有换热速度快且换热后的温度均匀的优点，从而有效地避免了因水流量、压力等发生波动导致温度变化，提升了用户的使用体验感；同时，首次出水时温度增长速度快，即减少了用户等待热水出水时间，进一步地提升了用户的使用体验。
实施例3
如图7所示，本实施例的热水器是对实施例1或2的进一步改进，具体地：
本实施例的换热器2的主体结构包括盖板12、底板13、多个第一金属片14和多个第二金属片15。
第一金属片14和第二金属片15层叠设置在盖板12和底板13之间，盖板12盖设在底板13上；在一可选的实施方案中，第一金属片14和第二金属片15依次相间层叠设置在盖板12和底板13之间。
盖板12上设有缓冲液进水孔P1、用户用水进水孔P2和用户用水出水孔P3；
其中，每个第一金属片14表面设有缓冲液流道16，每个缓冲液流道16均与缓冲液进水孔P1连通；
每个第二金属片15表面设有用户用水流道17，每个用户用水流道17与用户用水进水孔P2和用户用水出水孔P3均连通。
具体地，第一金属片14包括第一金属主体18，第一金属主体18上第一开孔19、第二开孔20、缓冲液流道16和至少一个第三开孔21；
第一开孔19和第二开孔20设置在缓冲液流道16外，第三开孔21设置在缓冲液流道16内；
第二金属片15包括第二金属主体22，第二金属主体22上设有第四开孔23、第五开孔24、用户用水流道17和至少一个第六开孔25；
其中，图5中示出第一金属片14上对应两个第三开孔21，第二金属片15对应两个第六开孔25。
设有多个第三开孔、第六开孔(如图6中均设有两个)，保证了换热器的通用性。
第四开孔23和第五开孔24设置在用户用水流道17内，第六开孔25设置在用户用水流道17外；
其中，缓冲液流道16和用户用水流道17均包括容纳槽，容纳槽的边沿固设有密封垫，第三开孔21、第四开孔23和第五开孔24均开设在对应的容纳槽内。
第一开孔19与第四开孔23之间、第二开孔20与第五开孔24之间、第三开孔21与第六开孔25之间均通过连接管连通。在一可实现的方案中，该连接管可以为连接孔之间的密封垫结构，当然也可以为其他实现结构，只要能够实现缓冲液管路和用户用水管路的独立且相互交错，以达到有效换热的效果即可。
其中，每个第三开孔21和缓冲液流道16形成第二管路，第四开孔23、第五开孔24和用户用水流道17形成第一管路，以形成完全独立的管路，使得换热器内换热用的缓冲液和用户用水采用非直接接触式换热，降低了换热器内水较多导致的结垢、变质等问题，保证了用水质量的同时延长了换热器的使用寿命。
具体形成两个完全独立管路的原理如下：
缓冲液流道16用于容纳从缓冲液进水孔P1流进的缓冲液，并经过第三开孔21将缓冲液通过第六开孔25导流至下一个第一金属片的缓冲液流道16，并通过下一个第一金属片的第三开孔21将缓冲液通过第六开孔25导流至再下一个第一金属片的缓冲液流道16，依次类推，完成缓冲液的注入，当缓冲液完成注入后则无需流动。
用户用水从用户用水进水孔P2穿过第一金属片的第一开孔19流入第二金属片的用户用水流道17，然后经过第四开孔23通过下一个第一金属片的第一开孔19流入下一个第二金属片的用户用水流道17，依次类推，最后通过最靠近盖板12的第二金属片的第五开孔24流出至第一金属片的第二开孔20，进而通过用户用水出水孔P3流出换热器。
需要说明的是，本实施例的换热器中的金属片的数量、金属片的材质、金属片上的孔的数量、盖板以及底板上设置的孔数量、以及连通方式等，均可以根据实际情况进行调整。
如图8所示，本实施例的换热器2还包括固设于主体结构40上且与主体结构40内部连通的排气阀26和排水阀27。
排气阀26用于将主体结构40内的空气排出，将换热器2中的热气排出，以保证换热器2的使用安全性。
一般排气阀位置应位于板换上部，这与换热器的具体安装方位有关。当然也可以根据实际需求进行位置调整。另外，排气阀采用现有的排气阀结构，具体排气过程属于本领域的成熟技术，因此此处就不再赘述。
排水阀27用于将主体结构40内的液体排出，例如，在热水器长期不使用或维修时打开，排出换热器2内的液体，以避免积水在换热器2中形成污垢、发生变质等对换热器2造成损坏，延长热水器的使用寿命。
一般排水阀需安装在换热器或与换热连通的管路最下方，这取决于换热器实际的安装位置。当然也可以根据实际需求进行位置调整。
本实施例的换热器属于板式换热器，采用板式换热器相较于现有的混水装置，具有体积小、结构简单、换热速度快且工作可靠稳定等优点。
本实施例中，通过在热水器中增加流量控制阀，实现动态控制经过换热器的水流量和加热温度来缩短初次出热水时间，即缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验；在用户短暂停水后再次开始用水时，通过换热器中缓冲液管路对用户用水进行及时换热，利用换热器良好的换热性能达到快速响应，具有换热速度快且换热后的温度均匀的优点，从而有效地避免了因水流量、压力等发生波动导致温度变化，提升了用户的使用体验感；同时，首次出水时温度增长速度快，即减少了用户等待热水出水时间，进一步地提升了用户的使用体验。
实施例4
本实施例的热水器的控制方法采用实施例1-3中任一实施例中的热水器实现。
如图9所示，本实施例的热水器的控制方法包括：
S101、当开启热水器进行加热，流量比例阀控制水流全部经过进水主管路时，控制热水器在预设功率下运行；
S102、在第一温度传感器采集的出水温度达到预设温度时，控制流量比例阀的阀门开度以控制水流经过旁通支路，并控制热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过旁通支路；其中，目标功率大于预设功率，比例阀调节期间，出水温度一直是预设温度。
S103、当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，采用换热器对流入的水进行热交换。
具体实现原理参见实施例1中，此处就不再赘述。
本实施例中，通过在热水器中增加流量控制阀，实现动态控制经过换热器的水流量和加热温度来缩短初次出热水时间，即缩短了用户的等待时长，提升了用户的使用体验；在用户短暂停水后再次开始用水时，通过换热器中缓冲液管路对用户用水进行及时换热，利用换热器良好的换热性能达到快速响应，具有换热速度快且换热后的温度均匀的优点，从而有效地避免了因水流量、压力等发生波动导致温度变化，提升了用户的使用体验感；同时，首次出水时温度增长速度快，即减少了用户等待热水出水时间，进一步地提升了用户的使用体验。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括控制器、换热器、流量比例阀和第一温度传感器；
所述流量比例阀设置在所述热水器的进水主管路上，所述流量比例阀的出水端设有与出水主管路连通的旁通支路，所述换热器设置在所述旁通支路上；
所述第一温度传感器设置在所述热水器的出水端，所述第一温度传感器和所述流量比例阀均与所述控制器电连接；
当开启所述热水器进行加热时，所述流量比例阀控制水流全部经过所述进水主管路，所述控制器用于控制所述热水器在预设功率下运行；
所述控制器还用于在所述第一温度传感器采集的出水温度达到预设温度时，控制所述流量比例阀的阀门开度以控制水流经过所述旁通支路，并控制所述热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过所述旁通支路；其中，所述目标功率大于所述预设功率；
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，所述换热器用于对流入的水进行热交换。
2.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述控制器还用于在所述出水温度达到预设温度时，控制所述流量比例阀的阀门开度以逐渐增大所述旁通支路中的水流量占比，直至全部水流均经过所述旁通支路；
其中，在所述流量比例阀的出水全部经过所述旁通支路时，所述目标功率等于所述预设功率。
3.如权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述换热器包括主体结构、贯穿设于所述主体结构中且相互独立的第一管路和第二管路，所述第一管路设置在所述热水器的所述出水主管路上，所述第二管路用于存储缓冲液以与流经所述第一管路的水进行热交换。
4.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括流量传感器和第二温度传感器，所述换热器还包括第三温度传感器；
所述流量传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器均与所述控制器电连接；
所述流量传感器设置在所述换热器的进水端，所述流量传感器用于获取进水流量；
所述第二温度传感器设置在所述热水器的进水主管路上，所述第二温度传感器用于获取进水温度；
所述第三温度传感器设置于所述第二管路上，所述第三温度传感器用于获取所述缓冲液对应的缓冲液温度；
所述控制器用于根据所述预设温度、所述进水流量、所述进水温度和所述缓冲液温度计算得到目标温度，并根据所述目标温度计算得到所述目标功率；
其中，所述目标温度大于或者等于所述预设温度。
5.如权利要求4所述的热水器，其特征在于，所述换热器还包括加热模块，所述加热模块设置于所述第二管路内，所述加热模块与所述控制器电连接；
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，所述控制器用于在所述缓冲液温度小于设定温度时，控制所述加热模块开始对所述第二管路中的所述缓冲液进行加热；在所述缓冲液温度达到所述设定温度时，则控制所述加热模块停止对所述第二管路中的所述缓冲液进行加热。
6.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述热水器还包括补水阀，所述补水阀的一端与所述热水器的进水主管路连通，所述补水阀的另一端与所述第二管路的进水端连通；
所述补水阀与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述补水阀打开或关闭，以控制开始或停止向所述第二管路注入所述缓冲液。
7.如权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述换热器还包括液位传感器，所述液位传感器设置在所述第二管路上；
所述液位传感器与所述控制器电连接，所述液位传感器用于获取所述第二管路中的所述缓冲液的液位值并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述液位值小于第一设定阈值时，控制所述补水阀打开；在所述液位值达到所述第一设定阈值时，控制所述补水阀关闭。
8.如权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述换热器还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述第二管路上；
所述压力传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器用于获取所述第二管路中的所述缓冲液的压力值并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述压力值小于第二设定阈值时，控制所述补水阀打开；在所述压力值达到所述第二设定阈值时，控制所述补水阀关闭。
9.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述换热器的所述主体结构包括盖板、底板、多个第一金属片和多个第二金属片；
所述第一金属片和所述第二金属片层叠设置在所述盖板和所述底板之间，所述盖板盖设在所述底板上；
所述盖板上设有缓冲液进水孔、用户用水进水孔和用户用水出水孔；
其中，每个所述第一金属片表面设有缓冲液流道，每个所述缓冲液流道均与所述缓冲液进水孔连通；
每个所述第二金属片表面设有用户用水流道，每个所述用户用水流道与所述用户用水进水孔和所述用户用水出水孔均连通。
10.如权利要求9所述的热水器，其特征在于，所述第一金属片和所述第二金属片依次相间层叠设置在所述盖板和所述底板之间。
11.如权利要求9或10所述的热水器，其特征在于，所述第一金属片包括第一金属主体，所述第一金属主体上第一开孔、第二开孔、所述缓冲液流道和至少一个第三开孔；
所述第一开孔和所述第二开孔设置在所述缓冲液流道外，所述第三开孔设置在所述缓冲液流道内；
所述第二金属片包括第二金属主体，所述第二金属主体上设有第四开孔、第五开孔、所述用户用水流道和至少一个第六开孔；
所述第四开孔和所述第五开孔设置在所述用户用水流道内，所述第六开孔设置在所述用户用水流道外；
其中，所述第一开孔与所述第四开孔之间、所述第二开孔与所述第五开孔之间、所述第三开孔与所述第六开孔之间均通过连接管连通；
其中，每个所述第三开孔和所述缓冲液流道形成所述第二管路；
所述第四开孔、所述第五开孔和所述用户用水流道形成所述第一管路。
12.如权利要求11所述的热水器，其特征在于，所述缓冲液流道和所述用户用水流道均包括容纳槽，所述容纳槽的边沿固设有密封垫，所述第三开孔、所述第四开孔和第五开孔均开设在对应的所述容纳槽内。
13.如权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述换热器还包括固设于所述主体结构上且与所述主体结构内部连通的排气阀；
所述排气阀用于将所述主体结构内的空气排出；和/或，
所述换热器还包括固设于所述主体结构上且与所述主体结构内连通的排水阀；
所述排水阀用于将所述主体结构内的液体排出。
14.一种热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用权利要求1-13所述的热水器实现，所述控制方法包括：
当开启所述热水器进行加热，所述流量比例阀控制水流全部经过所述进水主管路时，控制所述热水器在预设功率下运行；
在所述第一温度传感器采集的出水温度达到预设温度时，控制所述流量比例阀的阀门开度以控制水流经过旁通支路，并控制所述热水器在目标功率下运行，直至全部水流均经过所述旁通支路；其中，所述目标功率大于所述预设功率；
当停止用水设定时间段内后再次开启用水时，采用所述换热器对流入的水进行热交换。
CN202011210291.9A 2020-11-03 2020-11-03 热水器及其控制方法 Active CN112361585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011210291.9A CN112361585B (zh) 2020-11-03 2020-11-03 热水器及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011210291.9A CN112361585B (zh) 2020-11-03 2020-11-03 热水器及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112361585A CN112361585A (zh) 2021-02-12
CN112361585B true CN112361585B (zh) 2022-03-29

Family

ID=74513511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011210291.9A Active CN112361585B (zh) 2020-11-03 2020-11-03 热水器及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112361585B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10876767B2 (en) * 2018-08-20 2020-12-29 Covenant Patent Holding Group Energy efficient water heater

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4159047B2 (ja) * 2003-11-06 2008-10-01 株式会社ノーリツ 連結型給湯装置
CN104566929B (zh) * 2014-12-29 2017-10-10 广东万家乐燃气具有限公司 一种燃气热水器及控制方法
CN105910271B (zh) * 2016-05-23 2024-03-19 珠海格力电器股份有限公司 壁挂炉
CN210486098U (zh) * 2019-07-31 2020-05-08 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 燃气燃烧设备
CN211011892U (zh) * 2019-09-30 2020-07-14 中山百得厨卫有限公司 换热装置以及燃气热水器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112361585A (zh) 2021-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112361585B (zh) 热水器及其控制方法
CN201561569U (zh) 一种热水器用恒温水箱
CN106931799B (zh) 一种具有补水与防垢功能的冷却塔装置及控制方法
CN112361586B (zh) 热水器及其控制方法
CN201255460Y (zh) 恒温混水滞控节能供热装置
CN103994495A (zh) 储水式节能系统及节能方法
CN213542861U (zh) 板式换热器及热水器
CN210486203U (zh) 一种水冷却系统
CN210070101U (zh) 一种空调蓄能装置
CN210842830U (zh) 一种温水加热的坐便器座圈结构及智能坐便器
CN108106453B (zh) 一种通风冷却塔控制装置
CN207865698U (zh) 一种可持续性供热水的空气能热水装置
CN213091176U (zh) 一种新型柴油机台架试验用冷却水温自动调节系统
CN206618116U (zh) 一种直热型整体式空气源热泵热水器
CN219600075U (zh) 一种真空捏合机用冷却系统
CN110701660A (zh) 二次侧智慧型混能换热机组及控制方法
CN217437792U (zh) 一种实验室用蒸馏水器
CN210373666U (zh) 一种集成换热装置及热泵系统
CN220793468U (zh) 一种集装箱建筑用上下水结构
CN213119541U (zh) 一种电热水器可调节装置
CN211260992U (zh) 一种空气源热泵和天然气热水器分舱递进式加热装置
CN215951756U (zh) 自动恒温储水装置
CN209042798U (zh) 冷水机
CN203731545U (zh) 储水式节能系统
CN218495171U (zh) 用于空调器的加湿结构及空调器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant