CN112460805B - 零冷水系统及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零冷水系统及燃气热水器。零冷水系统包括热水器、冷水管、热水管、循环管、第一调节机构和第二调节机构。热水管包括内管和套设于内管的外管，内管的内部形成内通道，内管与外管之间形成外通道，内通道与外通道在热水管远离热水器的一端互相连通，循环管的两端分别连接于外管和冷水管并与外通道和冷水管相连通，第一调节机构设置于外通道内，第二调节机构设置于循环管靠近热水管的一端。其中，当热水管内的温度低于第一调节机构的阈值，第一调节机构调节外通道与热水器断开，第二调节结构调节外通道与循环管连通。该循环回路路径较短，减少了每次循环的耗气量，并且有效避免了热水器自启动的问题。

Description

零冷水系统及燃气热水器

技术领域

本发明涉及一种零冷水系统及燃气热水器。

背景技术

目前，带有零冷水功能的燃气热水器具有逐渐普及的趋势。零冷水是指在使用燃气热水器的时候打开水龙头就有热水，节省了等待管路中冷水放干净花费的时间。

如图1所示，现有的零冷水循环回路为：冷水管6’、热水器进水口、热水器9’、热水器出水口、热水管1’、冷水管6’。该循环回路过长，每次循环耗气量大。

现有的零冷水系统还有自启动的问题，即，当冷水管6’中有冷水使用时，(比如冲马桶)，此时水流一部分直接从冷水管进水端61’补充，另一部分将经过热水器9’、热水器出水口、热水管1’、冷水管6’补充，从而导致热水器的自启动。

另外，热水器处于工作状态时，当水压突增时，会导致热水器增加燃烧，从而导致热水温度超出预定温度，引起温度波动。

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零冷水系统循环回路过长，导致循环耗气量大的缺陷，提供一种零冷水系统及燃气热水器。

一种零冷水系统，包括热水器、冷水管和热水管，所述冷水管连通于所述热水器的进口，所述热水管连通于所述热水器的出口；

所述热水管包括内管和套设于所述内管的外管，所述内管的内部形成内通道，所述内管与所述外管之间形成外通道，所述内通道与所述外通道在所述热水管远离所述热水器的一端互相连通；

所述零冷水系统还包括循环管、第一调节机构和第二调节机构，所述循环管的两端分别连接于所述外管和所述冷水管并与所述外通道和所述冷水管相连通，所述第一调节机构设置于所述外通道内，所述第二调节机构设置于所述循环管靠近所述热水管的一端；

其中，当所述热水管内的温度低于所述第一调节机构的阈值，所述第一调节机构调节所述外通道与所述热水器断开，所述第二调节结构调节所述外通道与所述循环管连通，以使所述热水器、所述内通道、所述外通道和所述循环管之间形成循环水路；当所述外通道内的温度不低于所述阈值，所述调节机构调节所述外通道与所述热水器连通，并调节所述外通道与所述循环管断开。

在本方案中，当开启零冷水功能时，即，当所述热水管内的温度低于所述第一调节机构的阈值时，热水器、内通道、外通道和循环管之间能够形成循环水路，该循环回路路径较短，减少了每次循环的耗气量，相比现有的零冷水循环回路，节能率可达到50％以上；当热水器处于正常工作状态时，来自热水器的热水流入内通道、外通道，以保证水流量充足，且外通道和循环管断开，避免外通道的热水重新进入热水器导致逆流。另外，本方案的热水管独立于冷水管路，冷水管路有冷水使用时，补水完全来自进水管的冷水端，有效避免了冷水管用水导致热水器自启动的问题。

优选地，所述第一调节机构包括可变形部件和推动部，当所述热水管内的温度低于所述阈值，所述可变形部件发生形变并带动所述推动部移动，所述推动部推动所述第二调节机构以使所述外通道与所述循环管连通。

在本方案中，可变形部件根据热水管的温度形变，能够实现零冷水系统自动开启和关闭循环；第二调节机构由第一调节机构带动，使得外通道与所述热水器断开的同时与所述循环管连通，或外通道与所述热水器连通的同时与所述循环管断开。另外，当热水器处于正常工作状态时，水压突增会导致热水器增加燃烧，从而导致热水温度超出预定温度，本方案的可变形部件能够在水压的作用下产生略微形变(被压缩)，从而使所述外通道与所述循环管略微之间略微打开，使冷水管中少量冷水进入外通道，从而与热水混合，以抵抗因水压突增引起的温度波动。

优选地，所述第一调节机构还包括上导流部和下导流部，所述上导流部活动套设于所述内管，所述下导流部固定连接于所述外管，所述可变形部件的一端连接于所述上导流部，另一端连接于所述下导流部，所述可变形部件的形变带动所述上导流部移动，使得所述上导流部与所述下导流部连接或脱离，以使所述外通道与所述热水器连通或断开。

在本方案中，通过可变形部件带动上导流部和下导流部配合，实现外通道与所述热水器之间水路的连通或断开。

优选地，所述上导流部设置有向下凸出的凸出块，所述下导流部设有对应于所述凸出块的接收孔，当所述外通道内的温度低于所述阈值，所述可变形部件收缩，带动所述上导流部向下移动并使所述凸出块插入所述接收孔；当所述外通道内的温度不低于所述阈值，所述可变形部件伸长，带动所述上导流部向上移动并使所述凸出块脱离所述接收孔。

在本方案中，通过凸出块和接收孔，实现上导流部和下导流部的配合。

优选地，所述第一调节机构还包括套筒，所述套筒套设于所述内管，所述下导流部套设于所述套筒，所述套筒的顶端连接于所述上导流部，所述推动部设置于所述套筒的底端，并由所述套筒的外侧壁向外延伸。

在本方案中，套筒用于连接上导流部和推动部，以使上导流部和推动部能够同步活动。

优选地，所述上导流部上还设置有多个流通孔。

在本方案中，当处于热水器正常工作状态时，来自热水器的水流通过流通孔流入外管；当处于零冷水状态时，流通孔可被下导流部覆盖，从而阻止来自热水器的水流直接流入热水管。

优选地，所述可变形部件为记忆合金弹簧。

在本方案中，记忆合金弹簧具有感温和驱动双重功能，可有效地用作热敏兼驱动元件，当所述热水管内的温度降低，记忆合金弹簧收缩，从而自动启动零冷水系统的循环；当所述热水管内的温度升高，记忆合金弹簧复位或伸长，从而使零冷水系统的循环关断。

优选地，所述推动部设置于所述第一调节机构的底部，所述第二调节机构的端部设置有与所述推动部匹配的接收部，当所述热水管内的温度低于所述阈值，所述可变形部件带动所述推动部向下移动，所述推动部推动所述接收部朝向远离所述热水管的方向移动。

在本方案中，通过接收部和匹配部的配合，实现第一调节机构推动第二调节机构移动。

优选地，所述推动部和所述接收部的形状为凸出的弧面。

在本方案中，推动部和接收部设置为凸出的弧面，两个弧面互相接触使得推动部向下移动能够带动接收部水平移动；并且采用弧面接触使得推动部和接收部不易磨损，增加了使用寿命。

优选地，所述第二调节机构包括调节杆和固定部，所述固定部固定设于所述循环管的内壁，所述固定部具有通孔，所述调节杆穿过所述通孔，所述调节杆的一端设置有所述接收部，所述调节杆的另一端设置有与所述通孔匹配的阻挡件。

在本方案中，当所述热水管内的温度低于阈值时，调节杆朝向远离所述热水管的方向移动，使得阻挡件与通孔脱离，从而使外管和循环管连通；当所述热水管内的温度不低于阈值时，调节杆可朝向靠近所述热水管的方向移动，使得阻挡件与通孔接合，从而使外管和循环管断开，避免逆流。

优选地，所述第二调节机构还包括弹性件，所述弹性件的一端连接于所述调节杆，另一端连接于所述固定部。

在本方案中，弹性件用于使调节杆复位。当所述热水管内的温度低于阈值时，调节杆带动弹性件被压缩；当所述热水管内的温度不低于阈值时，弹性件伸长复位，以带动调节杆朝向靠近所述热水管的方向移动，从而使阻挡件与通孔接合。

优选地，所述热水管远离所述热水器的一端连接有水龙头和关断阀，当所述水龙头处于关闭状态，所述关断阀关闭，以使来自所述内管的水流向所述外管。

在本方案中，通过设置关断阀，使得在水龙头关闭时，热水管和冷水管之间互不连通，以使内管中的水完全流向外管；另外，采用上述设置，水龙头关闭且冷水管用水时，补水完全来自进水管的冷水端，避免了热水器自启动的问题。

优选地，所述零冷水系统还包括传感器和控制器，所述控制器的输入端电连接于所述传感器，所述控制器的输出端连接于所述热水器，当所述外通道内的温度低于所述阈值，所述第一调节机构与所述传感器接触。

在本方案中，当外通道内的温度低于阈值时，第一调节机构与传感器接触，传感器可将接触信号传递至控制器，从而控制器控制热水器开启。

一种燃气热水器，其包括上述的零冷水系统。

在本方案中，在燃气热水器中采用上述的零冷水系统，具有循环回路较短，循环耗气量小的优点。

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：

对于该零冷水系统，当开启零冷水功能时，即，当所述热水管内的温度低于所述第一调节机构的阈值时，热水器、内通道、外通道和循环管之间能够形成循环水路，该循环回路路径较短，减少了每次循环的耗气量，相比现有的零冷水循环回路，节能率可达到50％以上；当热水器处于正常工作状态时，来自热水器的热水流入内通道、外通道，以保证水流量充足，且外通道和循环管断开，避免外通道的热水重新进入热水器导致逆流；另外，本方案的热水管独立于冷水管路，避免了冷水管用水导致热水器自启动的问题。包含零冷水系统的燃气热水器相应地具有循环回路较短，循环耗气量小的优点。

附图说明

图1为现有技术中零冷水系统的结构示意图。

图2为根据本发明优选实施例的第一调节机构和第二调节机构的立体结构示意图。

图3为根据本发明优选实施例的第一调节机构和第二调节机构的结构示意图，其中，热水器处于正常工作状态。

图4为根据本发明优选实施例的零冷水系统的结构示意图。

附图标记说明

现有技术部分：

热水管 1’

冷水管 6’

热水器 9’

冷水管进水端 61’

实施例部分：

热水管 1

第一调节机构 2

第二调节机构 3

三通阀 4

循环管 5

冷水管 6

关断阀 7

传感器 8

热水器 9

内管 11

外管 12

可变形部件 21

上导流部 22

下导流部 23

套筒 24

推动部 25

接收部 31

调节杆 32

固定部 33

弹性件 34

阻挡件 35

限位件 36

冷水管进水端 61

凸出块 221

流通孔 222

接收孔 231

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的实施例范围之中。

本实施例揭示一种零冷水系统。如图2-4所示，零冷水系统包括热水器9、冷水管6和热水管1，冷水管6连通于热水器9的进口，热水管1连通于热水器9的出口，热水管1包括内管11和套设于内管11的外管12，内管11的内部形成内通道，内管11与外管12之间形成外通道，内通道与外通道在热水管1远离热水器9的一端互相连通，零冷水系统还包括循环管5、第一调节机构2和第二调节机构3，循环管5的两端分别连接于外管12和冷水管6并与外通道和冷水管6相连通，第一调节机构2设置于外通道内，第二调节机构3设置于循环管5靠近热水管1的一端；

其中，当热水管1内的温度低于第一调节机构2的阈值，第一调节机构2调节外通道与热水器9断开，第二调节结构调节外通道与循环管5连通，以使热水器9、内通道、外通道和循环管5之间形成循环水路；当外通道内的温度不低于阈值，调节机构调节外通道与热水器9连通，并调节外通道与循环管5断开。

在本实施方式中，当开启零冷水功能时，即，当热水管1内的温度低于第一调节机构2的阈值时，热水器9、内通道、外通道和循环管5之间能够形成循环水路，该循环回路路径较短，减少了每次循环的耗气量，相比现有的零冷水循环回路，节能率可达到50％以上；当热水器9处于正常工作状态时，来自热水器9的热水流入内通道、外通道，以保证水流量充足，且外通道和循环管5断开，避免外通道的热水重新进入热水器9导致逆流。另外，本方案的热水管1独立于冷水管6，冷水管6有冷水使用时，补水完全来自冷水管进水端61，有效避免了冷水管6用水导致热水器9自启动的问题。

在本实施方式中，第一调节机构2和第二调节机构3设置于三通阀4内，三通阀4连接于外管12和循环管5。

第一调节机构2包括可变形部件21和推动部25，当热水管1内的温度低于阈值，可变形部件21发生形变并带动推动部25移动，推动部25推动第二调节机构3以使外通道与循环管5连通。可变形部件21根据热水管1的温度形变，能够实现零冷水系统自动开启和关闭循环；第二调节机构3由第一调节机构2带动，使得外通道与热水器9断开的同时与循环管5连通，或外通道与热水器9连通的同时与循环管5断开。另外，当热水器9处于正常工作状态时，水压突增会导致热水器9增加燃烧，从而导致热水温度超出预定温度，本方案的可变形部件21能够在水压的作用下产生略微形变(被压缩)，从而使外通道与循环管5略微之间略微打开，使冷水管6中少量冷水进入外通道，从而与热水混合，以抵抗因水压突增引起的温度波动。

可变形部件21为记忆合金弹簧。记忆合金弹簧具有感温和驱动双重功能，可有效地用作热敏兼驱动元件，当热水管1内的温度降低，记忆合金弹簧收缩，从而自动启动零冷水系统的循环；当热水管1内的温度升高，记忆合金弹簧复位或伸长，从而使零冷水系统的循环关断。

第一调节机构2还包括上导流部22、下导流部23和套筒24。上导流部22和下导流部23为圆盘形结构，中部设置有圆孔以供内管11穿过。上导流部22活动套设于内管11，下导流部23固定连接于外管12，可变形部件21的一端连接于上导流部22，另一端连接于下导流部23，可变形部件21的形变带动上导流部22移动，使得上导流部22与下导流部23连接或脱离，以使外通道与热水器9连通或断开。通过可变形部件21带动上导流部22和下导流部23配合，实现外通道与热水器9之间水路的连通或断开。套筒24套设于内管11，下导流部23套设于套筒24，套筒24的顶端连接于上导流部22，推动部25设置于套筒24的底端，并由套筒24的外侧壁向外延伸。套筒24用于连接上导流部22和推动部25，以使上导流部22和推动部25能够同步活动。

上导流部22设置有向下凸出的凸出块221，下导流部23设有对应于凸出块221的接收孔231，当外通道内的温度低于阈值，可变形部件21收缩，带动上导流部22向下移动并使凸出块221插入接收孔231；当外通道内的温度不低于阈值，可变形部件21伸长，带动上导流部22向上移动并使凸出块221脱离接收孔231。通过凸出块221和接收孔231，实现上导流部22和下导流部23的配合。

需要说明的是，在本实施方式中，凸出块221设置在上导流部22，接收孔231设置在下导流部23，在其他可替代的实施方式中，也可将凸出块221设置在下导流部23，且凸出块221向上凸出，接收孔231设置在上导流部22，同样能够实现上导流部22和下导流部23的配合。

上导流部22上还设置有多个流通孔222。流通孔222的位置不与接收孔231重合。当处于热水器9正常工作状态时，来自热水器9的水流通过流通孔222流入外管12；当处于零冷水状态时，流通孔222可被下导流部23覆盖，从而阻止来自热水器9的水流直接流入热水管1。

推动部25设置于第一调节机构2的底部，第二调节机构3的端部设置有与推动部25匹配的接收部31，当热水管1内的温度低于阈值，可变形部件21带动推动部25向下移动，推动部25推动接收部31朝向远离热水管1的方向移动。通过接收部31和匹配部的配合，实现第一调节机构2推动第二调节机构3移动。推动部25和接收部31的形状为凸出的弧面。推动部25和接收部31设置为凸出的弧面，两个弧面互相接触使得推动部25向下移动能够带动接收部31水平移动；并且采用弧面接触使得推动部25和接收部31不易磨损，增加了使用寿命。

第二调节机构3还包括调节杆32、固定部33和弹性件34。固定部33固定设于循环管5的内壁，固定部33具有通孔，调节杆32穿过通孔，调节杆32的一端设置有接收部31，调节杆32的另一端设置有与通孔匹配的阻挡件35。当热水管1内的温度低于阈值时，调节杆32朝向远离热水管1的方向移动，使得阻挡件35与通孔脱离，从而使外管12和循环管5连通；当热水管1内的温度不低于阈值时，调节杆32可朝向靠近热水管1的方向移动，使得阻挡件35与通孔接合，从而使外管12和循环管5断开，避免逆流。接收部31的一端还设置有限位件36，限位件36的直径大于通孔的直径。限位件36用于防止调节杆32脱离三通阀4。

弹性件34的一端连接于调节杆32，另一端连接于固定部33。弹性件34用于使调节杆32复位。当热水管1内的温度低于阈值时，调节杆32带动弹性件34被压缩；当热水管1内的温度不低于阈值时，弹性件34伸长复位，以带动调节杆32朝向靠近热水管1的方向移动，从而使阻挡件35与通孔接合。在本实施方式中，弹性件34可以是普通弹簧。

热水管1远离热水器9的一端连接有水龙头和关断阀7，当水龙头处于关闭状态，关断阀7关闭，以使来自内管11的水流向外管12。通过设置关断阀7，使得在水龙头关闭时，热水管1和冷水管6之间互不连通，以使内管11中的水完全流向外管12；另外，采用上述设置，水龙头关闭且冷水管6用水时，补水完全来自进水管的冷水端，避免了热水器9自启动的问题。

零冷水系统还包括传感器8和控制器，控制器的输入端电连接于传感器8，控制器的输出端连接于热水器9，当外通道内的温度低于阈值，第一调节机构2与传感器8接触。当外通道内的温度低于阈值时，第一调节机构2与传感器8接触，传感器8可将接触信号传递至控制器，从而控制器控制热水器9开启。

本实施例还揭示一种燃气热水器9。该燃气热水器9包括上述的零冷水系统。

在本实施方式中，在燃气热水器9中采用上述的零冷水系统，具有循环回路较短，循环耗气量小的优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

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)

1.一种零冷水系统，包括热水器、冷水管和热水管，所述冷水管连通于所述热水器的进口，所述热水管连通于所述热水器的出口，其特征在于，

所述热水管包括内管和套设于所述内管的外管，所述内管的内部形成内通道，所述内管与所述外管之间形成外通道，所述内通道与所述外通道在所述热水管远离所述热水器的一端互相连通；

所述零冷水系统还包括循环管、第一调节机构和第二调节机构，所述循环管的两端分别连接于所述外管和所述冷水管并与所述外通道和所述冷水管相连通，所述第一调节机构设置于所述外通道内，所述第二调节机构设置于所述循环管靠近所述热水管的一端；

其中，当所述热水管内的温度低于所述第一调节机构的阈值，所述第一调节机构调节所述外通道与所述热水器断开，所述第二调节机构调节所述外通道与所述循环管连通，以使所述热水器、所述内通道、所述外通道和所述循环管之间形成循环水路；当所述外通道内的温度不低于所述阈值，所述调节机构调节所述外通道与所述热水器连通，并调节所述外通道与所述循环管断开。

2.如权利要求1所述的零冷水系统，其特征在于，所述第一调节机构包括可变形部件和推动部，当所述热水管内的温度低于所述阈值，所述可变形部件发生形变并带动所述推动部移动，所述推动部推动所述第二调节机构以使所述外通道与所述循环管连通。

3.如权利要求2所述的零冷水系统，其特征在于，所述第一调节机构还包括上导流部和下导流部，所述上导流部活动套设于所述内管，所述下导流部固定连接于所述外管，所述可变形部件的一端连接于所述上导流部，另一端连接于所述下导流部，所述可变形部件的形变带动所述上导流部移动，使得所述上导流部与所述下导流部连接或脱离，以使所述外通道与所述热水器连通或断开。

4.如权利要求3所述的零冷水系统，其特征在于，所述上导流部设置有向下凸出的凸出块，所述下导流部设有对应于所述凸出块的接收孔，当所述外通道内的温度低于所述阈值，所述可变形部件收缩，带动所述上导流部向下移动并使所述凸出块插入所述接收孔；当所述外通道内的温度不低于所述阈值，所述可变形部件伸长，带动所述上导流部向上移动并使所述凸出块脱离所述接收孔。

5.如权利要求3所述的零冷水系统，其特征在于，所述第一调节机构还包括套筒，所述套筒套设于所述内管，所述下导流部套设于所述套筒，所述套筒的顶端连接于所述上导流部，所述推动部设置于所述套筒的底端，并由所述套筒的外侧壁向外延伸。

6.如权利要求3所述的零冷水系统，其特征在于，所述上导流部上还设置有多个流通孔。

7.如权利要求2所述的零冷水系统，其特征在于，所述可变形部件为记忆合金弹簧。

8.如权利要求2所述的零冷水系统，其特征在于，所述推动部设置于所述第一调节机构的底部，所述第二调节机构的端部设置有与所述推动部匹配的接收部，当所述热水管内的温度低于所述阈值，所述可变形部件带动所述推动部向下移动，所述推动部推动所述接收部朝向远离所述热水管的方向移动。

9.如权利要求8所述的零冷水系统，其特征在于，所述推动部和所述接收部的形状为凸出的弧面。

10.如权利要求8所述的零冷水系统，其特征在于，所述第二调节机构包括调节杆和固定部，所述固定部固定设于所述循环管的内壁，所述固定部具有通孔，所述调节杆穿过所述通孔，所述调节杆的一端设置有所述接收部，所述调节杆的另一端设置有与所述通孔匹配的阻挡件。

11.如权利要求10所述的零冷水系统，其特征在于，所述第二调节机构还包括弹性件，所述弹性件的一端连接于所述调节杆，另一端连接于所述固定部。

12.如权利要求1所述的零冷水系统，其特征在于，所述热水管远离所述热水器的一端连接有水龙头和关断阀，当所述水龙头处于关闭状态，所述关断阀关闭，以使来自所述内管的水流向所述外管。

13.如权利要求1所述的零冷水系统，其特征在于，所述零冷水系统还包括传感器和控制器，所述控制器的输入端电连接于所述传感器，所述控制器的输出端连接于所述热水器，当所述外通道内的温度低于所述阈值，所述第一调节机构与所述传感器接触。

14.一种燃气热水器，其特征在于，其包括如权利要求1-13中任一项所述的零冷水系统。

Images