CN112648742A - 燃气热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器及其控制方法，包括：外壳，所述外壳上设置有进水管和出水管；燃烧器，所述燃烧器用于燃烧可燃气体；换热器，所述换热器用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；防烫模块，所述防烫模块配置有热水进口、冷水进口和混水出口，所述防烫模块用于根据所述热水进口的进水温度控制所述冷水进口的进水量并通过所述混水出口输出水；旁通管；其中，所述进水管和所述出水管分别与所述换热器连接，所述热水进口与所述出水管连接，所述旁通管连接在所述进水管和所述冷水进口之间。通过防烫模块限制出水温度以避免烫伤用户，减小了水温波动以提高用户体验性。

Description

燃气热水器及其控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器及其控制方法。

背景技术

目前，燃气热水器是人们日常生活中常用的家用电器，燃气热水器通常包括外壳、以及设置在外壳中的燃烧器和换热器等部件，其中，外壳上布置的进出水管则与换热器连接，从进水管进入的冷水经由换热器进行加热后，从出水管便可以输出热水。

在实际使用过程中，当燃气热水器在关机并重新启动后，由于换热器中依然残存有较多的热水，残存的热水被二次加热后，水温大幅度的提升，容易烫伤用户，并且使得水温波动较大，进而影响用户体验性。

鉴于此，如何设计一种水温波动小以提高用户体验性的燃气热水器技术是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种燃气热水器及其控制方法，通过防烫模块限制出水温度以避免烫伤用户，减小了水温波动以提高用户体验性。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

在一个方面，本发明提供了一种燃气热水器，包括：

外壳，所述外壳上设置有进水管和出水管；

燃烧器，所述燃烧器用于燃烧可燃气体；

换热器，所述换热器用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；

防烫模块，所述防烫模块配置有热水进口、冷水进口和混水出口，所述防烫模块用于根据所述热水进口的进水温度控制所述冷水进口的进水量并通过所述混水出口输出水；

旁通管；

其中，所述进水管和所述出水管分别与所述换热器连接，所述热水进口与所述出水管连接，所述旁通管连接在所述进水管和所述冷水进口之间。

进一步的，所述防烫模块包括：

第一管体，所述第一管体的一端口为所述混水出口、另一管口为安装口，所述第一管体的管壁上设置有第一进水口和第二进水口；

第二管体，所述第二管体设置在所述第一管体的侧壁上并与所述第一进水口连通，所述第二管体的自由管口形成所述热水进口；

第三管体，所述第三管体设置在所述第一管体的侧壁上并与所述第二进水口连通，所述第三管体的自由管口形成所述冷水进口；

自动调温组件，所述自动调温组件包括柱塞、密封堵头和温感驱动部件，所述柱塞上设置有安装孔和至少一个贯通孔，所述贯通孔位于所述安装孔的一侧，所述温感驱动部件包括缸体和推杆，所述推杆插入到所述缸体中，所述推杆与所述缸体内部之间形成温感腔体，所述温感腔体中填充有热胀冷缩材料，所述缸体设置在所述安装孔中；

其中，所述密封堵头设置在所述安装口上，所述柱塞可滑动的设置在所述第一管体中，所述第一管体内部在所述柱塞与所述密封堵头之间形成冷水腔体，所述推杆与所述密封堵头相对布置；所述热胀冷缩材料用于依靠所述混水出口的出水温度变化来驱动所述推杆移动，所述推杆用于与所述密封堵头配合来带动所述柱塞滑动以控制所述第二进水口选择性连通所述冷水腔体。

进一步的，所述自动调温组件还包括：密封圈，所述密封圈套在所述柱塞上并夹在所述柱塞和所述第一管体的内管壁之间，所述密封圈位于所述第一进水口和所述第二进水口之间。

进一步的，所述自动调温组件还包括弹性复位部件，所述弹性复位部件用于对所述柱塞或所述缸体施加朝向所述密封堵头方向的弹力。

进一步的，所述弹性复位部件为弹簧，所述弹簧位于所述第一管体中，所述弹簧的一端部抵靠在所述柱塞或所述缸体上，所述弹簧的另一端部抵靠在所述第一管体上。

进一步的，所述第一管体内部靠近所述出水口的位置设置有限位板，所述弹簧的另一端部抵靠在所述限位板上。

进一步的，所述密封堵头上设置有第一挡圈， 所述柱塞的一端面设置有第二挡圈，所述第二挡圈围绕在所述贯通孔的外部；在所述第一挡圈与所述第二挡圈抵靠在一起后，所述第一挡圈的边缘与所述第二挡圈的边缘相互配合以形成密封阻水面。

进一步的，所述所述旁通管上设置有控制阀。

进一步的，还包括电加热模块，所述电加热模块设置在所述出水管与所述换热器之间。

本发明还提供一种上述燃气热水器的控制方法，还包括：

在燃气热水器关水并再次启动后，电加热模块先通电进行加热，然后，再启动燃烧器；并且，在所述燃烧器启动后再关闭所述电加热模块。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在出水管上配置防烫模块，防烫模块能够根据热水进口的进水温度来自动调节冷水进口的冷水进入量，在燃气热水器启动后关闭再启动时，即便出水管输出较高的水温，则从出水管输出的高温水进入到防烫模块中后，能够根据高温水的水温自动控制旁通管的冷水进入量，以通过冷水对高温水进行混合，最终从防烫模块的混水出口输出温度合适的水，以避免或减少出现烫伤用户的现象发生，实现减小输出水温的波动幅度，以提高用户体验性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明燃气热水器一实施例结构示意图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

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所示，本实施例提出了一种燃气热水器，包括：

外壳100，外壳100上设置有进水管101和出水管102；

燃烧器（未图示），所述燃烧器用于燃烧可燃气体；

换热器200，换热器200用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；其中，进水管101和出水管102分别与换热器200连接；。

防烫模块300，防烫模块300配置有热水进口、冷水进口和混水出口，防烫模块300用于根据所述热水进口的进水温度控制所述冷水进口的进水量并通过所述混水出口输出水；

旁通管400；

其中，进水管101和出水管102分别与换热器200连接，所述热水进口与出水管102连接，旁通管400连接在进水管101和所述冷水进口之间。

具体的，在实际使用过程中，水经由进水管101进入到换热器200中，燃烧器燃烧燃气以对流行换热器200中的水进行加热，加热后的水经由出水管102输出。但是，在用户使用热水的过程中，当短时间关水后再次重新启动使用热水时，由于关水后燃烧器所产生的余热将持续的加热换热器中的水，并在燃烧器点燃后将继续对换热器中的水进一步的加热，此时，从出水管102输出的水温温度过高，容易烫伤用户。

为此，通过在出水管102上配置防烫模块300，并在防烫模块300与进水管101之间配置旁通管400。当从出水管输出的水温过高时，则防烫模块300将根据进水温度控制旁通管400的进水量，以使得冷热水混合，进而起到调节水温的作用。

而经由防烫模块300混合处理后，输出的水温温度不会过高，进而有效的抑制出水温度的波动幅度，以提高用户体验性。

在本申请的一实施例中，对于防烫模块300的具体表现实体，可以采用如下结构。

如图1-图8所示，防烫模块300包括：第一管体1、第二管体2、第三管体3和自动调温组件4。

第一管体1的一端口为出水口11、另一管口为安装口12，第一管体1的管壁上设置有第一进水口13和第二进水口14；其中，出水口11形成混水出口。第二管体2设置在第一管体1的侧壁上并与第一进水口13连通，第二管体2的自由管口形成所述热水进口；第三管体3设置在第一管体1的侧壁上并与第二进水口14连通，第三管体3的自由管口形成所述冷水进口。

自动调温组件4包括柱塞41、密封堵头42和温感驱动部件43，柱塞41上设置有安装孔411和至少一个贯通孔412，贯通孔412位于安装孔411的一侧，温感驱动部件43包括缸体431和推杆432，推杆432插入到缸体431中，推杆432与缸体431内部之间形成温感腔体，所述温感腔体中填充有热胀冷缩材料（未图示），缸体431设置在安装孔411中。

其中，密封堵头42设置在安装口12上，柱塞41可滑动的设置在第一管体1中，第一管体1内部在柱塞41与密封堵头42之间形成冷水腔体，推杆432与密封堵头42相对布置；所述热胀冷缩材料用于依靠出水口11的出水温度变化来驱动推杆432移动，推杆432用于与密封堵头42配合来带动柱塞41滑动以控制第二进水口14选择性连通所述冷水腔体。

具体而言，本实施例中的第一管体1中设置有自动调温组件4，以通过自动调温组件4来自动调节出水口11的出水温度，进而避免从出水口11输出的热水温度过高而烫伤用户。

在实际使用时，则第二管体2与出水管102连接，第二管体2与旁通管400连接，而第一管体1则通过水管与用水终端连接。从出水管102输出的热水进入到第一管体1中并经由出水口11输出，而对于第三管体3中的冷水则由自动调温组件4来控制冷水的进入量。

具体为：当出水口11的出水温度过高时，则温感驱动部件43中缸体431内的热胀冷缩材料发生膨胀并使得推杆432抵靠在密封堵头42上。推杆432利用所述热胀冷缩材料产生的力将推动缸体431带动柱塞41朝向出水口11方向移动，进而使得第一管体1上配置的第二进水口14与其内部形成的所述冷水腔体相连通。

此时，第三管体3引入的冷水并进入到所述冷水腔体中，冷水经由贯通孔412流出并与第一进水口13流入的热水进行混合，最终，降低出水口11的出水温度，进而达到防治用户被烫伤的现象发生。

而由于自动调温组件4依靠热胀冷缩材料根据温度变化而发生体积变化，以控制推杆432移动，进而实现控制第二进水口14选择性的与所述冷水腔体连通。有关自动调温组件4控制冷水进入的触发温度，则可以根据实际产品的使用要求进行设置，在此不做限制和赘述。

在某些实施例中，对于热胀冷缩材料的选择，则可以采用常规技术中利用石蜡来进行温度控制的方案，例如可以采用石蜡温控器中的石蜡填充材料，而有关石蜡填充料的具体的组分配比，在此不做限制。

在另一些实施例中，为了实现在设定温度范围内进行有效的温度控制，则设置自动调温组件4中的推杆432在初始状态下距离密封堵头42具有一定的距离，进而可以实现在某一温度区间内进行更加准确的控温。例如：在出水口11的出水温度低于第一设定温度T1时，推杆432的自由端部与密封堵头42之间形成间隔；在出水口11的出水温度高于第二设定温度T2时，推杆432的自由端部抵靠在密封堵头42上。

具体的，T2的温度值大于T1的温度值，在第一管体1的出水口11向外输出热水的过程中，当水温低于T1的情况下，推杆432处于完全回缩的状态，而在出水口11的出水温度大于T1后，推杆432在所述热胀冷缩材料的作用下相对于缸体431逐渐向外伸出，而在出水口11的出水温度未达到T2之前，则柱塞41处于不动的状态，以保持第二进水口14与所述冷水腔体断开。这样，便可以保证用户在设定的温度范围内使用热水，进而避免在热水温度不高的情况下再加入冷水而造成用户用水温度过低。

而在实际应用过程中，有关T1和T2的取值，在此不做限制，主要根据不同情况下用户的热水使用需求所要求的温度，T2作为触发使用冷水进行混合以避免烫伤用户的温度触发值。例如：以正常家用为例，则T1可以取值为40度，而T2可以取值为50度；进入到第一管体1中的热水在50度以下的情况下，第三管体3中的冷水不会进入到第一管体1中。

而在出水管102输出的水温超过50度后，为了避免热水烫伤用户，则第三管体3中输送的冷水进入到第一管体1中并与热水混合，以降低从出水口11输出的水温温度。

在另一个实施例中，为了避免第二管体2和第三管体3进入的水相互影响，则自动调温组件4还包括：密封圈44，密封圈44套在柱塞41上并夹在柱塞41和第一管体1的内管壁之间，密封圈44位于第一进水口13和第二进水口14之间。

具体的，在将柱塞41放入到第一管体1中后，密封圈44将紧密的贴靠在第一管体1的内管壁上，利用密封圈44将第一进水口13和第二进水口14间隔开，以避免从第一进水口13和第二进水口14进入的冷热水相互影响。

在一些实施例中，自动调温组件4还包括弹性复位部件45，弹性复位部件45用于对柱塞41或缸体431施加朝向密封堵头42方向的弹力。

具体的，当第一管体1中的水温较高时，推杆432伸出并抵靠在密封堵头42上，以带动柱塞41移动，进而使得第二进水口14与所述冷水腔体连通。而当第一管体1中的水温降低后，为了避免出水口11出水温度过低，则需要及时的减小或截断第二进水口14与所述冷水腔体之间的水路。而通过配置弹性复位部件45，利用弹性复位部件45施加的弹力，在推杆432回缩时，弹性复位部件45能够驱动柱塞41复位，进而减小或截断第二进水口14与所述冷水腔体之间的水路。

在某一实施例中，弹性复位部件45可以采用弹簧或弹片。以弹簧为例，所述弹簧位于第一管体1中，所述弹簧的一端部抵靠在柱塞41或缸体431上，所述弹簧的另一端部抵靠在第一管体1上。

以弹簧抵靠在缸体431上为例进行说明，弹簧能够对缸体431施加弹簧力，弹簧力的方向朝向密封堵头42。当出水口11的温度高于T2并需要进行冷热水混合时，则推杆432抵靠在密封堵头42上，以带动缸体431和柱塞41移动，进而压缩弹簧。

而在出水口11的温度低于T2的情况下，则推杆432回缩，并利用弹簧驱动缸体431带动柱塞41反向移动复位，以截断第二进水口14与所述冷水腔体之间的流路。

在某些实施例中，为了方便将弹簧安装在第一管体1内，则第一管体1内部靠近出水口11的位置设置有限位板15，所述弹簧的另一端部抵靠在限位板15上。

具体的，限位板15能够对弹簧进行支撑，进而使得弹簧挤压在限位板15和柱塞41或缸体431之间。其中，限位板15可以为环形结构，一方面能够对弹簧起到良好的支撑作用，另一方面环形结构的限位板15能够减少对水流的阻挡，以确保出水口11顺畅的出水。

另外，还可以在缸体431上设置有朝向出水口11方向延伸的导向柱433，所述弹簧套在导向柱433上，利用导向柱433能够对弹簧起到支撑定型的作用，进而在压缩弹簧时，以确保弹簧的姿态不会发生歪斜，进而提高组装可靠性。

优选实施例中，为例更加可靠的通过柱塞41来控制第二进水口14与所述冷水腔体之间流路的通断，则在密封堵头42上设置有第一挡圈421， 柱塞41的一端面设置有第二挡圈413，第二挡圈413围绕在贯通孔412的外部；在第一挡圈421与第二挡圈413抵靠在一起后，第一挡圈421的边缘与第二挡圈413的边缘相互配合以形成密封阻水面。

具体的，当需要截断第二进水口14与所述冷水腔体之间的流路时，则第一挡圈421与第二挡圈413抵靠在一起后，在两者之间形成的连接部位构成密封阻水面，以切断第二进水口14与所述冷水腔体之间的流路。而当需要通过第二进水口14进入的冷水与热水进行混合水时，柱塞41移动以使得第二挡圈413远离开第一挡圈421，进而使得第二进水口14与所述冷水腔体之间的流路导通。

同样的，为了更好的起到防烫的目的，则在一实施例中，还可以在第一管体1中设置有台阶面16，台阶面16位于出水口11和第一进水口13之间；柱塞41的一端面设置有第三挡圈，所述第三挡圈与台阶面16之间形成流水间隔。

具体的，当需要进行冷热水混合时，由于柱塞41朝向出水口11方向移动，进而使得所述第三挡圈与台阶面16之间形成的流水间隔的距离变小，以实现减少热水的流出量，进而能够更加快捷高效的调节水温以达到防烫的要求。

在某些实施例中，密封堵头42上还设置有定位板422，定位板422能够与推杆432配合，以起到对推杆432施加反向推力的作用。

在本申请另一个实施例中，如图9所示，为了方便用户或操作人员来调节触发混水的温度，则密封堵头42上螺纹连接有螺杆423，螺杆423的一端部与定位板422连接，螺杆423的另一端部延伸至密封堵头42的外部。当需要调节触发混水的温度时，则通过转动螺杆423来调节定位板422与回缩状态下推杆432之间的距离，便可以调节触发混水的温度。同样的，在某些特殊情况下，当用户需要用高温水而不需要进行混水的情况下，则通过将螺杆423旋转至外部最大行程处，以使得伸出状态的推杆432不与定位板422接触，进而实现高温出水而不进行混水处理，更有利于提高用户对用水温度多样性的要求。

或者，可以在旁通管400上设置有控制阀（未图示），当不需要进行限温控制时，则通过控制阀将旁通管400关闭，以达到关闭防烫模块300功能的作用。而控制阀可以为电控阀或手动阀，在此不做限制。

在本申请某一个实施例中，如图10所示，为了更加准确的调控温度，则燃气热水器可以还包括电加热模块500，电加热模块500设置在出水管102与换热器200之间。

具体的，通过配置电加热模块500能够辅助燃烧器加热水。在燃气热水器关水并再次启动后，电加热模块42先通电进行加热，然后，再启动燃烧器2；并且，在燃烧器2启动后再关闭电加热模块42。

如图11所示，关水后再次开启用水时，燃气热水器执行如下步骤：

关水后再次开启用水后，燃气热水器先执行步骤101、先启动电加热模块300，通过电加热模块300对流经的水进行加热。具体的，由于再次启动用水时，换热器200中存储水的水温较高，而受限于燃烧器100的最小加热功率的限制，如果直接加热换热器200中的水会导致出水温度过高，进而导致防烫模块300调流后输出的水温依然过高。为此，在再次启动用水时，先通过电加热模块300来对从换热器200中流出的水进行加热，以减小电加热模块300处的调温负担。同时也可以避免因不启动燃烧器而出现水温较低的情况发生。

在换热器200中存储的热水流出后，燃气热水器执行步骤102、启动燃烧器100并关闭电加热模块300。具体的，关水后再次开启用水并持续一定时间后，换热器200内存储的热水输出，以使得换热器200中重新流入冷水。此时，便可以启动燃烧器100对换热器200进行加热以进行正常的热水供应。相对应的，电加热模块300则可以断电停止工作。

燃气热水器在关水并重新启动用水的过程中，通过执行上述步骤便可以有效的减小因关水再次开启而产生水温的波动，进而提升用户的使用体验性。

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)

1.一种燃气热水器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳上设置有进水管和出水管；

燃烧器，所述燃烧器用于燃烧可燃气体；

换热器，所述换热器用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；

防烫模块，所述防烫模块配置有热水进口、冷水进口和混水出口，所述防烫模块用于根据所述热水进口的进水温度控制所述冷水进口的进水量并通过所述混水出口输出水；

旁通管；

其中，所述进水管和所述出水管分别与所述换热器连接，所述热水进口与所述出水管连接，所述旁通管连接在所述进水管和所述冷水进口之间。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述防烫模块包括：

第一管体，所述第一管体的一端口为所述混水出口、另一管口为安装口，所述第一管体的管壁上设置有第一进水口和第二进水口；

第二管体，所述第二管体设置在所述第一管体的侧壁上并与所述第一进水口连通，所述第二管体的自由管口形成所述热水进口；

第三管体，所述第三管体设置在所述第一管体的侧壁上并与所述第二进水口连通，所述第三管体的自由管口形成所述冷水进口；

自动调温组件，所述自动调温组件包括柱塞、密封堵头和温感驱动部件，所述柱塞上设置有安装孔和至少一个贯通孔，所述贯通孔位于所述安装孔的一侧，所述温感驱动部件包括缸体和推杆，所述推杆插入到所述缸体中，所述推杆与所述缸体内部之间形成温感腔体，所述温感腔体中填充有热胀冷缩材料，所述缸体设置在所述安装孔中；

其中，所述密封堵头设置在所述安装口上，所述柱塞可滑动的设置在所述第一管体中，所述第一管体内部在所述柱塞与所述密封堵头之间形成冷水腔体，所述推杆与所述密封堵头相对布置；所述热胀冷缩材料用于依靠所述混水出口的出水温度变化来驱动所述推杆移动，所述推杆用于与所述密封堵头配合来带动所述柱塞滑动以控制所述第二进水口选择性连通所述冷水腔体。

3.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于，所述自动调温组件还包括：密封圈，所述密封圈套在所述柱塞上并夹在所述柱塞和所述第一管体的内管壁之间，所述密封圈位于所述第一进水口和所述第二进水口之间。

4.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于，所述自动调温组件还包括弹性复位部件，所述弹性复位部件用于对所述柱塞或所述缸体施加朝向所述密封堵头方向的弹力。

5.根据权利要求4所述的燃气热水器，其特征在于，所述弹性复位部件为弹簧，所述弹簧位于所述第一管体中，所述弹簧的一端部抵靠在所述柱塞或所述缸体上，所述弹簧的另一端部抵靠在所述第一管体上。

6.根据权利要求5所述的燃气热水器，其特征在于，所述第一管体内部靠近所述出水口的位置设置有限位板，所述弹簧的另一端部抵靠在所述限位板上。

7.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于，所述密封堵头上设置有第一挡圈，所述柱塞的一端面设置有第二挡圈，所述第二挡圈围绕在所述贯通孔的外部；在所述第一挡圈与所述第二挡圈抵靠在一起后，所述第一挡圈的边缘与所述第二挡圈的边缘相互配合以形成密封阻水面。

8.根据权利要求7所述的燃气热水器，其特征在于，所述旁通管上设置有控制阀。

9.根据权利要求1-8任一项所述的燃气热水器，其特征在于，还包括电加热模块，所述电加热模块设置在所述出水管与所述换热器之间。

10.一种如权利要求9所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，还包括：

在燃气热水器关水并再次启动后，电加热模块先通电进行加热，然后，再启动燃烧器；并且，在所述燃烧器启动后再关闭所述电加热模块。

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