CN113432300A - 相变储热式燃气热水器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种相变储热式燃气热水器及其工作方法，相变储热式燃气热水器包括主机、相变储热装置、冷水进水总管、热水出水总管、第一开关阀与第二开关阀。工作于相变热水工作模式时，第一开关阀关闭，第二开关阀开启，冷水进水总管的冷水通过第一连接管进入到第一换热管内，相变材料储存的热量给第一换热管内的水升温，热水进入到第二连接管，通过第二连接管与热水出水总管将热水向外排放提供给用户。通过相变储热装置的相变材料来存储热能，并在用户需要使用热水时，使得相变储热式燃气热水器运行于相变热水工作模式，能实现恒温出水；此外，相变储热装置的储热能力远远强于传统的储水罐，产品体积更小，组装操作较为方便，维护成本较低。

Description

相变储热式燃气热水器及其工作方法

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，特别是涉及一种相变储热式燃气热水器及其工作方法。

背景技术

燃气热水器因其即开即热、热效率高、加热速度快等特点，拥有较多的用户群体。一般地，燃气热水器安装于阳台或厨房之中，要待启动一段时间后才能把水加热到合适的温度，造成了水和燃气的浪费，而且使用中的水温不稳定，容易出现忽冷忽热的现象。传统地，具有储水功能的储水式燃气热水器设置有体积较大的储水罐，通过储水罐将加热后的热水保温储存起来，需要使用热水时，将储水罐内的热水排放出来，但出水并不是“活水”。然而，传统的储水式燃气热水器的储水罐存储并排放预设体积的热水时所需要的产品体积相对较大，此外因为自身管路结构复杂，组装操作不方便，需要定期清理及维护，维护成本较高。

发明内容

本发明所解决的第一个技术问题是要提供一种相变储热式燃气热水器，其能有效地实现恒温出水，不需要提前储存热水，同时能减小产品体积，组装操作较为方便，维护成本较低。

本发明所解决的第二个技术问题是要提供一种相变储热式燃气热水器的工作方法，其能有效地实现恒温出水，不需要提前储存热水，同时能减小产品体积，组装操作较为方便，维护成本较低。

上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种相变储热式燃气热水器，所述相变储热式燃气热水器包括：

主机，所述主机设有第一冷水进水管与第一热水出水管；

相变储热装置、冷水进水总管与热水出水总管，所述相变储热装置包括壳体组件、相变材料、第一换热管、第一连接管与第二连接管；所述第一换热管设置于所述壳体组件的内部，所述相变材料填充于所述壳体组件的内部并位于所述第一换热管的外部，所述第一换热管的两端分别与所述第一连接管、所述第二连接管相连，所述第一连接管与所述第二连接管均贯穿所述壳体组件伸出到所述壳体组件的外部；所述第一连接管与所述第一冷水进水管相连通，所述第一连接管与所述第一冷水进水管还均和所述冷水进水总管相连通；所述第二连接管与所述第一热水出水管相连通，所述第二连接管与所述第一热水出水管还均和所述热水出水总管相连通；

第一开关阀与第二开关阀，所述第一开关阀设置于所述第一冷水进水管上，所述第二开关阀设置于所述第一连接管上。

本发明所述的相变储热式燃气热水器，与背景技术相比所产生的有益效果：

上述的相变储热式燃气热水器，工作于相变储能工作模式时，第一开关阀开启，第二开关阀开启，以及主机工作，在主机的动力下，相变储热装置内的水通过第一连接管、第一冷水进水管、主机、第一热水出水管、第二连接管与第一换热管循环流动，主机能使得水温逐渐升高，热水循环经过第一换热管内时通过第一换热管与相变材料进行换热，相变材料吸收热量并能实现存储热能；工作于相变热水工作模式时，第一开关阀关闭，第二开关阀开启，冷水进水总管的冷水通过第一连接管进入到第一换热管内，相变材料储存的热量给第一换热管内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管，通过第二连接管与热水出水总管将热水向外排放提供给用户。如此可见，可以通过相变储热装置的相变材料来存储热能，并在用户需要使用热水时，使得相变储热式燃气热水器运行于相变热水工作模式，能有效地实现恒温出水；此外，相变储热装置的储热能力远远强于传统的储水罐，产品体积更小，组装操作较为方便，维护成本较低。

在其中一个实施例中，所述主机包括控制器，所述第一开关阀、所述第二开关阀均为控制开关阀，所述控制器分别与所述第一开关阀、所述第二开关阀电性连接。如此，主机的控制器不止是控制自身的水泵、风机与燃烧器等器件工作，还能控制第一开关阀与第二开关阀工作，自动化程度较高，这样便无需人为手动来调整第一开关阀与第二开关阀的开合状态。

在其中一个实施例中，所述相变储热式燃气热水器还包括第一温度传感器，所述控制器与所述第一温度传感器电性连接，所述第一温度传感器设置于所述第二连接管上，用于获取所述第二连接管上的水温信息。如此，第一温度传感器能获取到第二连接管上的水温信息，这样在相变储能工作模式时，第一温度传感器能获取到由第二连接管进入到第一换热管内的水温信息，并将该水温信息提供给控制器，由控制器决定是否继续进行相变储能工作模式；同样地，在相变热水工作模式时，第一温度传感器能获取到由第一换热管排放到第二连接管的水温信息。

在其中一个实施例中，所述相变储热式燃气热水器还包括混水管与流量调节阀；所述流量调节阀与所述控制器电性连接，所述流量调节阀设置于所述混水管上，所述第一连接管还通过所述混水管与所述第二连接管相连通。如此，当工作于相变热水工作模式时，第一连接管的其中一部分冷水可以进入到第一换热管内，相变材料储存的热量给第一换热管内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管，第一连接管的另一部分冷水通过混水管进入到第二连接管与第一换热管向外排放的热水相混合，通过流量调节阀调节混水管的冷水水流大小，从而便可以调整第二连接管的热水温度，第二连接管将混合后的热水输送给热水出水总管，由热水出水总管将热水向外排放提供给用户。此外，当工作于相变储能工作模式或普通热水工作模式时，流量调节阀的可以为任意开度，不进行限定。

在其中一个实施例中，所述第一连接管上设置有第一三通管，所述第一连接管通过所述第一三通管与所述混水管的一端相连；所述第二连接管上设置有第二三通管，所述第二连接管通过所述第二三通管与所述混水管的另一端相连。如此，通过第一三通管能便于快速地将第一连接管与混水管组装连接，通过第二三通管能便于快速地将第二连接管与混水管组装连接。

在其中一个实施例中，所述相变储热式燃气热水器还包括第二温度传感器；所述控制器与所述第二温度传感器电性连接；所述第二温度传感器设置于所述第一冷水进水管上，用于获取所述第一冷水进水管上的水温信息；所述相变储热式燃气热水器还包括第三温度传感器；所述控制器与所述第三温度传感器电性连接；所述第三温度传感器设置于所述第一热水出水管上，用于获取所述第一热水出水管上的水温信息。如此，在工作于相变储能工作模式时，根据第一温度传感器获取由第二连接管进入到第一换热管内的水温信息，以及第二温度传感器获取由第一连接管进入到第一冷水进水管上的水温信息，得到两者水温温差，在水温温差小于例如5℃，以及第二温度传感器获取的水温信息大于例如65℃时，而相变储能的设定温度例如为60℃，表明相变储热装置储热量足够，符合要求。

在其中一个实施例中，所述相变储热式燃气热水器还包括第三开关阀；所述第三开关阀设置于所述第一热水出水管上；所述第三开关阀为控制开关阀，所述控制器还与所述第三开关阀电性连接。如此，当工作于相变储能工作模式或普通热水工作模式时，控制器控制第三开关阀开启；当工作于相变热水工作模式时，控制器控制第三开关阀开启或关闭均可以，在此不进行限定。

在其中一个实施例中，所述第一连接管、所述第一冷水进水管与所述冷水进水总管三者通过第一三通接头相连；所述第二连接管、所述第一热水出水管与所述热水出水总管三者通过第二三通接头相连。

在其中一个实施例中，所述壳体组件包括内壳体、套设于所述内壳体外部的外壳体、以及填充设置于所述内壳体与所述外壳体之间的保温材料；所述第一连接管与所述第二连接管均贯穿所述内壳体、所述外壳体伸出到所述外壳体的外部。如此，保温材料起到较好的保温作用，能减少相变材料储存的热量向外界环境中传递损失。

在其中一个实施例中，所述第一换热管为S形管、螺旋管或盘旋管；所述第一换热管的外壁上设置有若干个换热翅片。如此，第一换热管与相变材料之间的换热效果较好。

上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，包括如下步骤：

当工作于相变储能工作模式时，第一开关阀开启，第二开关阀开启，以及主机工作，在主机的动力下，相变储热装置内的水通过第一连接管、第一冷水进水管、主机、第一热水出水管、第二连接管与第一换热管循环流动，主机使得水温逐渐升高到第一预设温度，热水循环流动经过第一换热管内时通过第一换热管与相变材料进行换热，相变材料吸收热量并存储热能；

当工作于相变热水工作模式时，第一开关阀关闭，第二开关阀开启，以及主机待机，冷水进水总管的冷水通过第一连接管进入到第一换热管内，相变材料储存的热量给第一换热管内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管，通过第二连接管与热水出水总管将热水向外排放。

本发明所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，与背景技术相比所产生的有益效果：

上述的相变储热式燃气热水器的工作方法，可以通过相变储热装置的相变材料来存储热能，并在用户需要使用热水时，使得相变储热式燃气热水器运行于相变热水工作模式，能有效地实现恒温出水；此外，相变储热装置的储热能力远远强于传统的储水罐，产品体积更小，组装操作较为方便，维护成本较低。

在其中一个实施例中，所述的相变储热式燃气热水器的工作方法还包括如下步骤：

当工作于普通热水工作模式时，第一开关阀开启，第二开关阀关闭，以及主机工作，在主机的动力下，冷水通过冷水进水总管与第一冷水进水管进入到主机内，主机将冷水加热后通过第一热水出水管与热水出水总管向外排放。

在其中一个实施例中，所述的工作于相变储能工作模式的步骤中还包括如下步骤：

获取第二连接管上第一水温信息，以及获取第一连接管或第一冷水进水管上的第二水温信息，根据第一水温信息与第二水温信息得到第一温度偏差；

当第一温度偏差小于第一预设值，以及第一水温信息或第二水温信息不小于第二预设值时，控制所述主机切换为待机状态。

在其中一个实施例中，所述的工作于相变储能工作模式的步骤中还包括如下步骤：获取第二连接管上第一水温信息，和/或，获取第一连接管或第一冷水进水管上的第二水温信息；

当所述第一水温信息或第二水温信息不小于第二预设值时，控制主机工作设定时间后切换为待机状态。

在其中一个实施例中，所述的相变储热式燃气热水器包括混水管与流量调节阀；所述流量调节阀与所述控制器电性连接，所述流量调节阀设置于所述混水管上，所述第一连接管还通过所述混水管与所述第二连接管相连通；

所述的相变储热式燃气热水器的工作方法还包括如下步骤：当工作于相变热水工作模式时，获取第二连接管上第一水温信息，根据第一水温信息调整流量调节阀的开度大小。

在其中一个实施例中，所述的相变储热式燃气热水器的工作方法还包括步骤：当工作于相变热水工作模式时，获取第二连接管上第一水温信息，若获取的所述第一水温信息不大于第三预设值，则控制所述相变储热式燃气热水器由所述相变热水工作模式切换为所述相变储能工作模式。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一实施例的相变储热式燃气热水器工作于相变热水工作模式时的结构示意图；

图2为本发明一实施例的相变储热式燃气热水器工作于相变储能工作模式时的结构示意图；

图3为本发明一实施例的相变储热式燃气热水器工作于普通热水工作模式时的结构示意图；

图4为本发明另一实施例的相变储热式燃气热水器的结构示意图。

附图标记：

10、主机；11、第一冷水进水管；12、第一热水出水管；13、水泵；14、风机；15、燃烧器；16、换热器；161、第二换热管；20、相变储热装置；21、壳体组件；211、内壳体；212、外壳体；213、保温材料；22、相变材料；23、第一换热管；24、第一连接管；25、第二连接管；26、换热翅片；30、冷水进水总管；40、热水出水总管；50、混水管；60、流量调节阀；K1、第一开关阀；

K2、第二开关阀；K3、第三开关阀；T1、第一温度传感器；T2、第二温度传感器；T3、第三温度传感器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1至图3，图1示出了本发明一实施例的相变储热式燃气热水器工作于相变热水工作模式时的结构示意图，图2示出了本发明一实施例的相变储热式燃气热水器工作于相变储能工作模式时的结构示意图，图3示出了本发明一实施例的相变储热式燃气热水器工作于普通热水工作模式时的结构示意图。本发明一实施例提供的一种相变储热式燃气热水器，相变储热式燃气热水器包括：主机10、相变储热装置20、冷水进水总管30、热水出水总管40、第一开关阀K1与第二开关阀K2。主机10设有第一冷水进水管11与第一热水出水管12。相变储热装置20包括壳体组件21、相变材料22、第一换热管23、第一连接管24与第二连接管25。第一换热管23设置于壳体组件21的内部，相变材料22填充于壳体组件21的内部并位于第一换热管23的外部，第一换热管23的两端分别与第一连接管24、第二连接管25相连。第一连接管24与第二连接管25均贯穿壳体组件21伸出到壳体组件21的外部。第一连接管24与第一冷水进水管11相连通，第一连接管24与第一冷水进水管11还均和冷水进水总管30相连通。第二连接管25与第一热水出水管12相连通，第二连接管25与第一热水出水管12还均和热水出水总管40相连通。第一开关阀K1设置于第一冷水进水管11上，第二开关阀K2设置于第一连接管24上。

上述的相变储热式燃气热水器，工作于相变储能工作模式时，第一开关阀K1开启，第二开关阀K2开启，以及主机10工作，在主机10的动力下，相变储热装置20内的水通过第一连接管24、第一冷水进水管11、主机10、第一热水出水管12、第二连接管25与第一换热管23循环流动，主机10能使得水温逐渐升高，热水循环经过第一换热管23内时通过第一换热管23与相变材料22进行换热，相变材料22吸收热量并能实现存储热能；工作于相变热水工作模式时，第一开关阀K1关闭，第二开关阀K2开启，冷水进水总管30的冷水通过第一连接管24进入到第一换热管23内，相变材料22储存的热量给第一换热管23内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管25，通过第二连接管25与热水出水总管40将热水向外排放提供给用户。如此可见，可以通过相变储热装置20的相变材料22来存储热能，并在用户需要使用热水时，使得相变储热式燃气热水器运行于相变热水工作模式，能有效地实现恒温出水；此外，相变储热装置20的储热能力远远强于传统的储水罐，产品体积更小，组装操作较为方便，维护成本较低。

请参阅图3，进一步地，相变储热式燃气热水器还包括普通热水工作模式。工作于普通热水工作模式时，第一开关阀K1开启，第二开关阀K2关闭，以及主机10工作，在主机10的动力下，冷水通过冷水进水总管30与第一冷水进水管11进入到主机10内，主机10将冷水加热后通过第一热水出水管12与热水出水总管40向外排放给用户。

需要说明的是，该“第一连接管24、第二连接管25”可以为“第一换热管23的一部分”，即“第一连接管24、第二连接管25”与“第一换热管23的其他部分”一体成型制造；也可以与“第一换热管23的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“第一连接管24、第二连接管25”可以独立制造，再与“第一换热管23的其他部分”组合成一个整体。

需要说明的是，该“冷水进水总管30”可以为“第一冷水进水管11的一部分”，即“冷水进水总管30”与“第一冷水进水管11的其他部分”一体成型制造；也可以与“第一冷水进水管11的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“冷水进水总管30”可以独立制造，再与“第一冷水进水管11的其他部分”组合成一个整体。

还需要说明的是，相变材料22例如为有机相变材料、无机相变材料或者有机相变材料与无机相变材料相互混合的混合相变材料等等，在此不进行限定。相变材料22的相变温度具体例如是40℃到80℃之间，具体而言，本实施例中的相变材料22的相变温度例如为55℃、58℃、60℃、62℃或65℃，当相变材料22的温度高于相变温度时，相变材料22由固态转变为液态或固液共存的状态，能实现储存热能。

请参阅图1至图3，在一个实施例中，主机10包括控制器(图中未示出)。第一开关阀K1、第二开关阀K2均为控制开关阀。控制器分别与第一开关阀K1、第二开关阀K2电性连接。

具体而言，主机10还包括水泵13、风机14、燃烧器15与换热器16。水泵13、风机14与燃烧器15均与控制器电性连接。换热器16设有第二换热管161，第二换热管161的两端分别与第一冷水进水管11与第一热水出水管12相连通。此外，水泵13设置于第一冷水进水管11上，用于提供动力将水抽吸送入到第二换热管161中。风机14工作时，将二次空气鼓入到燃烧室中，燃气经燃烧器15燃烧，提供热量给换热器16，换热器16将热量传递给第二换热管161内的水提升水温，第二换热管161产生的热水通过第一热水出水管12排放。

如此，主机10的控制器不止是控制自身的水泵13、风机14与燃烧器15等器件工作，还能控制第一开关阀K1与第二开关阀K2工作，自动化程度较高，这样便无需人为手动来调整第一开关阀K1与第二开关阀K2的开合状态。

作为一个可选的方案，第一开关阀K1与第二开关阀K2均为手动开关阀，通过手动旋转的方式来调整开合状态。

请再参阅图1，在一个实施例中，相变储热式燃气热水器还包括第一温度传感器T1。控制器与第一温度传感器T1电性连接，第一温度传感器T1设置于第二连接管25上，用于获取第二连接管25上的水温信息。如此，第一温度传感器T1能获取到第二连接管25上的水温信息，这样在相变储能工作模式时，第一温度传感器T1能获取到由第二连接管25进入到第一换热管23内的水温信息，并将该水温信息提供给控制器，由控制器决定是否继续进行相变储能工作模式；同样地，在相变热水工作模式时，第一温度传感器T1能获取到由第一换热管23排放到第二连接管25的水温信息。

请参阅图4，图4示出了本发明另一实施例的相变储热式燃气热水器的结构示意图。在一个实施例中，相变储热式燃气热水器还包括混水管50与流量调节阀60。流量调节阀60与控制器电性连接，流量调节阀60设置于混水管50上。第一连接管24还通过混水管50与第二连接管25相连通。如此，当工作于相变热水工作模式时，第一连接管24的其中一部分冷水可以进入到第一换热管23内，相变材料22储存的热量给第一换热管23内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管25，第一连接管24的另一部分冷水通过混水管50进入到第二连接管25与第一换热管23向外排放的热水相混合，通过流量调节阀60调节混水管50的冷水水流大小，从而便可以调整第二连接管25的热水温度，第二连接管25将混合后的热水输送给热水出水总管40，由热水出水总管40将热水向外排放提供给用户。此外，当工作于相变储能工作模式或普通热水工作模式时，流量调节阀60的可以为任意开度，不进行限定。

请参阅图4，在一个实施例中，第一连接管24上设置有第一三通管(图中未示出)，第一连接管24通过第一三通管与混水管50的一端相连。第二连接管25上设置有第二三通管(图中未示出)，第二连接管25通过第二三通管与混水管50的另一端相连。如此，通过第一三通管能便于快速地将第一连接管24与混水管50组装连接，通过第二三通管能便于快速地将第二连接管25与混水管50组装连接。可以理解的是，作为一个可选的方案，也可以省略掉第一三通管与第二三通管，即在第一连接管24的管壁上设置有第一通孔，在第二连接管25的管壁上设置有第二通孔，使混水管50的一端通过焊接、粘接等方式连通设置于第一通孔，混水管50的另一端连通设置于第二通孔。

请参阅图1或图4，在一个实施例中，相变储热式燃气热水器还包括第二温度传感器T2。控制器与第二温度传感器T2电性连接。第二温度传感器T2设置于第一冷水进水管11上，用于获取第一冷水进水管11上的水温信息。此外，相变储热式燃气热水器还包括第三温度传感器T3。控制器与第三温度传感器T3电性连接。第三温度传感器T3设置于第一热水出水管12上，用于获取第一热水出水管12上的水温信息。如此，在工作于相变储能工作模式时，根据第一温度传感器T1获取由第二连接管25进入到第一换热管23内的水温信息，以及第二温度传感器T2获取由第一连接管24进入到第一冷水进水管11上的水温信息，得到两者水温温差，在水温温差小于例如5℃，以及第二温度传感器T2获取的水温信息大于例如65℃时，而相变储能的设定温度例如为60℃，表明相变储热装置20储热量足够，符合要求。

此外，第三温度传感器T3获取到第一热水出水管12的温度信息，根据第三温度传感器T3获取的温度信息可以判断出主机10加热的热水的温度是否符合要求。

请参阅图4，在一个实施例中，相变储热式燃气热水器还包括第三开关阀K3。第三开关阀K3设置于第一热水出水管12上。第三开关阀K3为控制开关阀，控制器还与第三开关阀K3电性连接。如此，当工作于相变储能工作模式或普通热水工作模式时，控制器控制第三开关阀K3开启；当工作于相变热水工作模式时，控制器控制第三开关阀K3开启或关闭均可以，在此不进行限定。

请参阅图4，在一个实施例中，第一连接管24、第一冷水进水管11与冷水进水总管30三者通过第一三通接头(图中未示出)相连。此外，第二连接管25、第一热水出水管12与热水出水总管40三者通过第二三通接头(图中未示出)相连。

请参阅图4，在一个实施例中，壳体组件21包括内壳体211、套设于内壳体211外部的外壳体212、以及填充设置于内壳体211与外壳体212之间的保温材料213。第一连接管24与第二连接管25均贯穿内壳体211、外壳体212伸出到外壳体212的外部。如此，保温材料213起到较好的保温作用，能减少相变材料22储存的热量向外界环境中传递损失。

请参阅图4，在一个实施例中，第一换热管23为S形管、螺旋管或盘旋管。第一换热管23的外壁上设置有若干个换热翅片26。如此，第一换热管23与相变材料22之间的换热效果较好。此外，第一换热管23与换热翅片26具体例如为铜材、铝材、钢材等金属材料，也可以其它导热材料，在此不进行限定，可以根据实际需求来设置。

在一个实施例中，一种采用了上述任一实施例的相变储热式燃气热水器的工作方法，包括如下步骤：

当工作于相变储能工作模式时，第一开关阀K1开启，第二开关阀K2开启，以及主机10工作，在主机10的动力下，相变储热装置20内的水通过第一连接管24、第一冷水进水管11、主机10、第一热水出水管12、第二连接管25与第一换热管23循环流动，主机10使得水温逐渐升高到第一预设温度，热水循环流动经过第一换热管23内时通过第一换热管23与相变材料22进行换热，相变材料22吸收热量并存储热能；

需要说明的是，第一预设温度根据实际需求进行设置，在此不进行限定，例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等等。

当工作于相变热水工作模式时，第一开关阀K1关闭，第二开关阀K2开启，以及主机10待机不工作，冷水进水总管30的冷水通过第一连接管24进入到第一换热管23内，相变材料22储存的热量给第一换热管23内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管25，通过第二连接管25与热水出水总管40将热水向外排放。

上述的相变储热式燃气热水器的工作方法，可以通过相变储热装置20的相变材料22来存储热能，并在用户需要使用热水时，使得相变储热式燃气热水器运行于相变热水工作模式，能有效地实现恒温出水；此外，相变储热装置20的储热能力远远强于传统的储水罐，产品体积更小，组装操作较为方便，维护成本较低。

进一步地，相变储热式燃气热水器的工作方法还包括如下步骤：当工作于普通热水工作模式时，第一开关阀K1开启，第二开关阀K2关闭，以及主机10工作，在主机10的动力下，冷水通过冷水进水总管30与第一冷水进水管11进入到主机10内，主机10将冷水加热后通过第一热水出水管12与热水出水总管40向外排放。

在一个实施例中，工作于相变储能工作模式的步骤中还包括如下步骤：

获取第二连接管25上第一水温信息，以及获取第一连接管24或第一冷水进水管11上的第二水温信息，根据第一水温信息与第二水温信息得到第一温度偏差；

当第一温度偏差小于第一预设值，以及第一水温信息或第二水温信息不小于第二预设值时，控制主机10切换为待机状态。

需要说明的是，第一预设值例如为1℃、2℃、3℃、4℃或5℃等等，第一温度偏差越小时，表明相变储热装置20接近于吸热饱和状态。此外，第二预设值例如为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等等，在此不进行限定。

在一个实施例中，工作于相变储能工作模式的步骤中还包括如下步骤：

获取第二连接管25上第一水温信息，和/或，获取第一连接管24或第一冷水进水管11上的第二水温信息；

当第一水温信息或第二水温信息不小于第二预设值时，控制主机10工作设定时间后切换为待机状态。如此，能实现相变储热装置20的相变材料22接近于吸热饱和状态，无法再吸收第一换热管23的热水能量，相应控制主机10切换为待机状态，即及时地退出相变储能工作模式，大大节省了能源。

需要说明的是，设定时间例如为60S、120S、240S等等。

在一个实施例中，相变储热式燃气热水器包括混水管50与流量调节阀60；流量调节阀60与控制器电性连接，流量调节阀60设置于混水管50上，第一连接管24还通过混水管50与第二连接管25相连通。

相变储热式燃气热水器的工作方法还包括如下步骤：当工作于相变热水工作模式时，获取第二连接管25上第一水温信息，根据第一水温信息调整流量调节阀60的开度大小。具体而言，当第一水温信息偏高时，将流量调节阀60的开度增大，从而能降低第二连接管25的水温；当第一水温信息偏低时，将流量调节阀60的开度减小，从而能增大第二连接管25的水温。

如此，第一连接管24的其中一部分冷水可以进入到第一换热管23内，相变材料22储存的热量给第一换热管23内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管25，第一连接管24的另一部分冷水通过混水管50进入到第二连接管25与第一换热管23向外排放的热水相混合。根据第一水温信息，通过流量调节阀60调节混水管50的冷水水流大小，从而便可以调整第二连接管25的热水温度至所需要的温度范围，第二连接管25将混合后的热水输送给热水出水总管40，由热水出水总管40将热水向外排放提供给用户。

在一个实施例中，相变储热式燃气热水器的工作方法还包括步骤：当工作于相变热水工作模式时，获取第二连接管25上第一水温信息，若获取的第一水温信息不大于第三预设值，则控制相变储热式燃气热水器由相变热水工作模式切换为相变储能工作模式。

应该理解的是，第一冷水进水管11中的“冷水”并非是限定只能将冷水送入到主机10内，也可以将热水送入到主机10内。同样地，第一热水出水管12中的“热水”也并非是限定主机10只能将热水向外输出，当然了，主机10工作时(尤其是在开启阶段)也有可能将冷水通过第一热水出水管12向外输出。类似地，冷水进水总管30与热水出水总管40类似理解，在此不再赘述。

需要说明的是，文中描述的其中一个元件与另一个元件相连，以及其中一个元件装设于另一个元件上，可以理解的是，该两个元件的连接方式具体例如可以采用螺栓、螺钉、销钉、铆钉等等安装件连接，或者采用卡接、焊接或一体成型方式固定相连。其中，一体成型方式可采用挤压、铸造、压装、注塑等工艺。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (16)

1.一种相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述相变储热式燃气热水器包括：

主机(10)，所述主机(10)设有第一冷水进水管(11)与第一热水出水管(12)；

相变储热装置(20)、冷水进水总管(30)与热水出水总管(40)，所述相变储热装置(20)包括壳体组件(21)、相变材料(22)、第一换热管(23)、第一连接管(24)与第二连接管(25)；所述第一换热管(23)设置于所述壳体组件(21)的内部，所述相变材料(22)填充于所述壳体组件(21)的内部并位于所述第一换热管(23)的外部，所述第一换热管(23)的两端分别与所述第一连接管(24)、所述第二连接管(25)相连，所述第一连接管(24)与所述第二连接管(25)均贯穿所述壳体组件(21)伸出到所述壳体组件(21)的外部；所述第一连接管(24)与所述第一冷水进水管(11)相连通，所述第一连接管(24)与所述第一冷水进水管(11)还均和所述冷水进水总管(30)相连通；所述第二连接管(25)与所述第一热水出水管(12)相连通，所述第二连接管(25)与所述第一热水出水管(12)还均和所述热水出水总管(40)相连通；

第一开关阀(K1)与第一开关阀(K2)，所述第一开关阀(K1)设置于所述第一冷水进水管(11)上，所述第一开关阀(K2)设置于所述第一连接管(24)上。

2.根据权利要求1所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述主机(10)包括控制器，所述第一开关阀(K1)、所述第一开关阀(K2)均为控制开关阀，所述控制器分别与所述第一开关阀(K1)、所述第一开关阀(K2)电性连接。

3.根据权利要求2所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述相变储热式燃气热水器还包括第一温度传感器(T1)，所述控制器与所述第一温度传感器(T1)电性连接，所述第一温度传感器(T1)设置于所述第二连接管(25)上，用于获取所述第二连接管(25)上的水温信息。

4.根据权利要求3所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述相变储热式燃气热水器还包括混水管(50)与流量调节阀(60)；所述流量调节阀(60)与所述控制器电性连接，所述流量调节阀(60)设置于所述混水管(50)上，所述第一连接管(24)还通过所述混水管(50)与所述第二连接管(25)相连通。

5.根据权利要求4所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述第一连接管(24)上设置有第一三通管，所述第一连接管(24)通过所述第一三通管与所述混水管(50)的一端相连；所述第二连接管(25)上设置有第二三通管，所述第二连接管(25)通过所述第二三通管与所述混水管(50)的另一端相连。

6.根据权利要求2所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述相变储热式燃气热水器还包括第二温度传感器(T2)；所述控制器与所述第二温度传感器(T2)电性连接；所述第二温度传感器(T2)设置于所述第一冷水进水管(11)上，用于获取所述第一冷水进水管(11)上的水温信息；

所述相变储热式燃气热水器还包括第三温度传感器(T3)；所述控制器与所述第三温度传感器(T3)电性连接；所述第三温度传感器(T3)设置于所述第一热水出水管(12)上，用于获取所述第一热水出水管(12)上的水温信息。

7.根据权利要求2所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述相变储热式燃气热水器还包括第三开关阀(K3)；所述第三开关阀(K3)设置于所述第一热水出水管(12)上；所述第三开关阀(K3)为控制开关阀，所述控制器还与所述第三开关阀(K3)电性连接。

8.根据权利要求1所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述第一连接管(24)、所述第一冷水进水管(11)与所述冷水进水总管(30)三者通过第一三通接头相连；所述第二连接管(25)、所述第一热水出水管(12)与所述热水出水总管(40)三者通过第二三通接头相连。

9.根据权利要求1所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述壳体组件(21)包括内壳体(211)、套设于所述内壳体(211)外部的外壳体(212)、以及填充设置于所述内壳体(211)与所述外壳体(212)之间的保温材料(213)；所述第一连接管(24)与所述第二连接管(25)均贯穿所述内壳体(211)、所述外壳体(212)伸出到所述外壳体(212)的外部。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的相变储热式燃气热水器，其特征在于，所述第一换热管(23)为S形管、螺旋管或盘旋管；所述第一换热管(23)的外壁上设置有若干个换热翅片(26)。

11.一种如权利要求1至10任意一项所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

当工作于相变储能工作模式时，第一开关阀(K1)开启，第一开关阀(K2)开启，以及主机(10)工作，在主机(10)的动力下，相变储热装置(20)内的水通过第一连接管(24)、第一冷水进水管(11)、主机(10)、第一热水出水管(12)、第二连接管(25)与第一换热管(23)循环流动，主机(10)使得水温逐渐升高到第一预设温度，热水循环流动经过第一换热管(23)内时通过第一换热管(23)与相变材料(22)进行换热，相变材料(22)吸收热量并存储热能；

当工作于相变热水工作模式时，第一开关阀(K1)关闭，第一开关阀(K2)开启，以及主机(10)待机，冷水进水总管(30)的冷水通过第一连接管(24)进入到第一换热管(23)内，相变材料(22)储存的热量给第一换热管(23)内的水升温，升温得到的热水进入到第二连接管(25)，通过第二连接管(25)与热水出水总管(40)将热水向外排放。

12.根据权利要求11所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，其特征在于，所述的相变储热式燃气热水器的工作方法还包括如下步骤：

当工作于普通热水工作模式时，第一开关阀(K1)开启，第一开关阀(K2)关闭，以及主机(10)工作，在主机(10)的动力下，冷水通过冷水进水总管(30)与第一冷水进水管(11)进入到主机(10)内，主机(10)将冷水加热后通过第一热水出水管(12)与热水出水总管(40)向外排放。

13.根据权利要求11所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，其特征在于，所述的工作于相变储能工作模式的步骤中还包括如下步骤：

获取第二连接管(25)上第一水温信息，以及获取第一连接管(24)或第一冷水进水管(11)上的第二水温信息，根据第一水温信息与第二水温信息得到第一温度偏差；

当第一温度偏差小于第一预设值，以及第一水温信息或第二水温信息不小于第二预设值时，控制所述主机(10)切换为待机状态。

14.根据权利要求11所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，其特征在于，所述的工作于相变储能工作模式的步骤中还包括如下步骤：

获取第二连接管(25)上第一水温信息，和/或，获取第一连接管(24)或第一冷水进水管(11)上的第二水温信息；

当所述第一水温信息或第二水温信息不小于第二预设值时，控制主机(10)工作设定时间后切换为待机状态。

15.根据权利要求11所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，其特征在于，所述的相变储热式燃气热水器包括混水管(50)与流量调节阀(60)；所述流量调节阀(60)与所述控制器电性连接，所述流量调节阀(60)设置于所述混水管(50)上，所述第一连接管(24)还通过所述混水管(50)与所述第二连接管(25)相连通；

所述的相变储热式燃气热水器的工作方法还包括如下步骤：当工作于相变热水工作模式时，获取第二连接管(25)上第一水温信息，根据第一水温信息调整流量调节阀(60)的开度大小。

16.根据权利要求11所述的相变储热式燃气热水器的工作方法，其特征在于，所述的相变储热式燃气热水器的工作方法还包括步骤：

当工作于相变热水工作模式时，获取第二连接管(25)上第一水温信息，若获取的所述第一水温信息不大于第三预设值，则控制所述相变储热式燃气热水器由所述相变热水工作模式切换为所述相变储能工作模式。

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