CN113758023A - 一种恒温一体式热水器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种恒温一体式热水器及其控制方法，所述恒温一体式热水器包括储水箱，所述储水箱内置有相应的电加热器，储水箱的顶部设有透气孔，储水箱的底部向下连接有水箱出水管；即热式热水器，所述即热式热水器的进水端通过相应的抽水泵连接到外界水源，即热式热水器的出水端向外连接有相应的热水出水管；虹吸三通管，是由相互连通的进水段、虹吸段和出水段组成，所述进水段连接于所述热水出水管上，进水段上设有射流孔，所述虹吸段连接于所述水箱出水管上，所述出水段向外连接有恒温出水管。本发明既能够有效实现体积的大幅缩减，且能够将即热式热水器前置，从而有效防止即热式热水器产生过量的水垢。
Description
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，具体是指一种恒温一体式热水器及其控制方法。
背景技术
热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器，暖气热水器等。
目前，电热水器有储水式电热水器和即热电热水器两种，储水式电热水器的体积大，因此安装占用空间大，而且随着储水箱内的热水的排出，其需要注入等量的冷水，导致后续的热水的温度较低，给热水器的后续使用照成影响。而即热式热水器则是在使用时对流动的水流进行加热，具有出水温度稳定的特征，但是直接将冷水加热至出水温度需要具备较大加工功率，易造成电路过载。为了解决上述问题，同时具有储水式电热水器和即热式热水器的一体式热水器开始被运用。
但是，一体式热水器的储水箱式热水器在出水过程中，一样需要注入等量的冷水，导致后续输出的混合水的水温会逐渐降低，一来，储水式电热水器的热水并不能100％放出，其热水输出率大概在60％左右，这样导致了热水器的体积并没有缩小很多；二来，由于储水箱式热水器内的存水的水温会随着热水的不断输出而持续降低，因此现有的带有储水式电热水器和即热式热水器的一体式热水器只能先将水源与储水箱内导出的存水混合，再由即热式热水器二次加热后进行输出，而无法将即热式热水器前置，导致流经即热式热水器的水温相对较高，进而导致即热式热水器易产生大量的水垢。
因此，设计一款既能够有效提升水箱式热水器的热水输出率，从而有效实现体积的大幅缩减；且能够在不影响热水恒温输出的基础上，有效将即热式热水器前置，以降低的即热式热水器的加热温度和降低流经即热式热水器的水温，从而有效防止即热式热水器产生过量水垢的恒温一体式高效热水器及其控制方法是本发明的研究目的。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种恒温一体式热水器及其控制方法，该恒温一体式热水器及其控制方法能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种恒温一体式热水器，包括
储水箱，所述储水箱内置有相应的电加热器，储水箱的顶部设有透气孔，储水箱的底部向下连接有水箱出水管；
即热式热水器，所述即热式热水器的进水端通过相应的抽水泵连接到外界水源，即热式热水器的出水端向外连接有相应的热水出水管；
虹吸三通管，是由相互连通的进水段、虹吸段和出水段组成，所述进水段连接于所述热水出水管上，进水段上设有射流孔，所述虹吸段连接于所述水箱出水管上，所述出水段向外连接有恒温出水管；
所述储水箱的一侧底部向下延伸设有相应的加热区，所述电加热器固定装置于所述加热区内，所述即热式热水器装置于所述储水箱底部未设有加热区的空间内。
还包括温控制系统，所述温控制系统包含控制器以及连接到所述控制器上的温度传感器，所述温度传感器设置于所述恒温出水管上；所述抽水泵为流量可调的离心泵，所述水箱出水管上固定装置有一相应的出水电磁阀，所述出水电磁阀、抽水泵、电加热器，以及即热式热水器均连接到所述控制器上。
还包括流量传感器，连接到所述控制器上，所述流量传感器设置于所述抽水泵的进出水端、或热水出水管、或虹吸三通管、或恒温出水管上。
所述储水箱的内侧上下部分别固定装置有相应的液位传感器，所述液位传感器分别连接到所述控制器上。
还包括热水器壳体，所述储水箱、即热式热水器和抽水泵均装置于所述热水器壳体内，所述储水箱的外围包覆有一层相应的隔热层。
所述储水箱的顶部向外连接有一相应的溢流管，所述溢流管的出水端、抽水泵的进水端，以及恒温出水管的出水端分别连接到所述热水器壳体的底部。
所述即热式热水器的外侧覆盖安装有一相应的保护罩，所述保护罩包含围设于所述即热式热水器外围的护板、以及设置于所述即热式热水器上侧的罩盖，所述控制器、水箱出水管和出水电磁阀分别固定装置于所述保护罩的罩盖上。
所述护板的顶部可拆卸安装有相应的盖板，所述控制器、水箱出水管和出水电磁阀分别位于所述盖板的下侧。
一种恒温一体式热水器的控制方法，包含以下具体步骤：
S1：当流量传感器感应到水流经过时，执行步骤S2；
S2：分别启动抽水泵、出水电磁阀，控制外界冷水经抽水泵进入即热式热水器内进行初步加热；
S3：完成初步加热后的热水进入虹吸三通管内，经射流孔增压后射流进入恒温出水管进行排出使用，经射流增压后的热水在流通过程中产生虹吸效应，有效将位于储水箱内的热水一并抽排进入恒温出水管内进行混合升温后排出使用；
S4：温度传感器对流经恒温出水管的水体进行测温，并将温度传感器所测得的实际温度值与预先设定的温度值进行比对，当实际温度值大于预先设定的温度值时，降低抽水泵的转速，以降低水压，从而缩减虹吸压力，以减少储水箱内的热水的抽排量，从而降低排出水温；反之，当实际温度值小于预先设定的温度值时，则提升抽水泵的转速，以增加水压，从而增强虹吸压力，以提升储水箱内的热水的抽排量，从而提升排出水温。
本发明的优点：
1)本发明在储水箱进行设计改进的基础上增设有虹吸三通管，完成初步加热后的热水进入虹吸三通管内，经射流孔增压后射流进入恒温出水管进行排出使用，经射流增压后的热水在流通过程中产生虹吸效应，从而能够有效将位于储水箱内的热水一并抽排进入恒温出水管内进行混合升温后排出使用。这样一来，储水箱内的热水便可在没有外界水源输入的情况下实现热水外排，可有效把储水箱内的热水的输出率提升到100％，同样出水量的情况下，可将体积缩小40％。
2)外界冷水经即热式热水器进行初步加热后，再与储水箱内的温度更高的热水进行混合升温后排出使用，由于储水箱内的热水在输出的过程中不会产生明显的降温，因此通过调整抽水泵的转速，以调整储水箱内的热水输出量，便可有效对出水进行快速调温，从而能够在不影响热水恒温输出的基础上，有效将即热式热水器前置，以降低的即热式热水器的加热温度和降低流经即热式热水器的水温，从而有效防止即热式热水器产生过量的水垢。
3)本发明在增设有加热区的基础上，将电加热器固定装置于加热区内，就算储水箱内的热水被完全使用完，电加热器所在的空间内依然有水，因此能够有效防止因误操作而导致电加热器被烧坏。而且能够将即热式热水器装置在储水箱底部未设有加热区的空间内，以实现更加紧凑的装配效果，从而有效进一步降低本发明的空间占用。
4)通过温度传感器对流经恒温出水管的水体进行测温，并将温度传感器所测得的实际温度值与预先设定的温度值进行比对，当实际温度值大于预先设定的温度值时，降低抽水泵的转速，以降低水压，从而缩减虹吸压力，以减少储水箱内的热水的抽排量；反之，当实际温度值小于预先设定的温度值时，则提升抽水泵的转速，以增加水压，从而增强虹吸压力，以提升储水箱内的热水的抽排量。从而能够实时有效进行快速调温，以在即热式热水器前置的基础上，有效实现热水的恒温排出。
5)本发明还包括流量传感器，流量传感器设置于抽水泵的进出水端、或热水出水管、或虹吸三通管、或恒温出水管上，通过流量传感器的设置，可有效实时进行水流检测，从而自动判定用户是否要使用热水，进而有效启动抽水泵和出水电磁阀，以提升本发明的智能化和实用效果。
6)本发明的即热式热水器的外侧覆盖安装有一相应的保护罩，保护罩包含围设于即热式热水器外围的护板、以及设置于即热式热水器上侧的罩盖，控制器、水箱出水管和出水电磁阀分别固定装置于保护罩的罩盖上。从而在装配紧凑的基础上，有效实现对各部空间的分隔，以确保各部件的装配稳定性和使用安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的零件爆炸图。
图3为图2的俯视图。
图4为控制器、水箱出水管和出水电磁阀装置于罩盖上的结构示意图。
图5为虹吸三通管连接到热水出水管和恒温出水管上的结构示意图。
图6为虹吸三通管的剖视图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
参考图1-6，一种恒温一体式热水器，包括
储水箱1，所述储水箱1内置有相应的电加热器2，储水箱1的顶部设有透气孔101，储水箱1的底部向下连接有水箱出水管3；
即热式热水器4，所述即热式热水器4的进水端通过相应的抽水泵5连接到外界水源，即热式热水器4的出水端向外连接有相应的热水出水管6(本实施例中的即热式热水器4是由小型过水容器内置电加热管组成，所述抽水泵5的出水端连接到小型过水容器的进水端，所述热水出水管6连接到所述小型过水容器的出水端)；
虹吸三通管7，是由相互连通的进水段701、虹吸段702和出水段703组成，所述进水段701连接于所述热水出水管6上，进水段701上设有射流孔7011，所述虹吸段702连接于所述水箱出水管3上，所述出水段703向外连接有恒温出水管8；
所述储水箱1的一侧底部向下延伸设有相应的加热区102，所述电加热器2固定装置于所述加热区102内，所述即热式热水器4装置于所述储水箱1底部未设有加热区102的空间内。
还包括温控制系统，所述温控制系统包含控制器901以及连接到所述控制器901上的温度传感器902，所述温度传感器902设置于所述恒温出水管8上；所述抽水泵5为流量可调的离心泵，所述水箱出水管3上固定装置有一相应的出水电磁阀10，所述出水电磁阀10、抽水泵5、电加热器2，以及即热式热水器4均连接到所述控制器901上。
还包括流量传感器11，连接到所述控制器901上，所述流量传感器11设置于所述抽水泵5的进水端。
所述储水箱1的内侧上下部分别固定装置有相应的液位传感器12，所述液位传感器12分别连接到所述控制器901上。当储水箱1内的热水被使用至位于下部的液位传感器12的所在位置时，停止用水，尔后出水电磁阀10和抽水泵5开启，开始进行冷水注入，注入至位于上部的液位传感器12的所在位置时，出水电磁阀10和抽水泵5关闭，然后开始对储水箱1内的水进行加热。
还包括热水器壳体13，所述储水箱1、即热式热水器4和抽水泵5均装置于所述热水器壳体13内，所述储水箱1的外围包覆有一层相应的隔热层14。
所述储水箱1的顶部向外连接有一相应的溢流管15，所述溢流管15的出水端、抽水泵5的进水端，以及恒温出水管8的出水端分别连接到所述热水器壳体13的底部。
所述即热式热水器4的外侧覆盖安装有一相应的保护罩16，所述保护罩16包含围设于所述即热式热水器4外围的护板1601、以及设置于所述即热式热水器4上侧的罩盖1602，所述控制器901、水箱出水管3和出水电磁阀10分别固定装置于所述保护罩16的罩盖1602上。
所述护板1601的顶部可拆卸安装有相应的盖板17，所述控制器901、水箱出水管3和出水电磁阀10分别位于所述盖板17的下侧。
上述所述的一种恒温一体式热水器的控制方法，包含以下具体步骤：
S1：当流量传感器11感应到水流经过时，执行步骤S2；
S2：分别启动抽水泵5、出水电磁阀10，控制外界冷水经抽水泵5进入即热式热水器4内进行初步加热；
S3：完成初步加热后的热水进入虹吸三通管7内，经射流孔7011增压后射流进入恒温出水管8进行排出使用，经射流增压后的热水在流通过程中产生虹吸效应，有效将位于储水箱1内的温度更高的热水一并抽排进入恒温出水管8内进行混合升温后排出使用；
S4：温度传感器902对流经恒温出水管8的水体进行测温，并将温度传感器902所测得的实际温度值与预先设定的温度值进行比对，当实际温度值大于预先设定的温度值时，降低抽水泵5的转速，以降低水压，从而缩减虹吸压力，以减少储水箱1内的热水的抽排量，从而降低排出水温；反之，当实际温度值小于预先设定的温度值时，则提升抽水泵5的转速，以增加水压，从而增强虹吸压力，以提升储水箱1内的热水的抽排量，从而提升排出水温。
其中，预先设定的温度值可在本发明投入使用前进行预先设定、或在使用时进行调整。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱硫本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种恒温一体式热水器，其特征在于：包括
储水箱(1)，所述储水箱(1)内置有相应的电加热器(2)，储水箱(1)的顶部设有透气孔(101)，储水箱(1)的底部向下连接有水箱出水管(3)；
即热式热水器(4)，所述即热式热水器(4)的进水端通过相应的抽水泵(5)连接到外界水源，即热式热水器(4)的出水端向外连接有相应的热水出水管(6)；
虹吸三通管(7)，是由相互连通的进水段(701)、虹吸段(702)和出水段(703)组成，所述进水段(701)连接于所述热水出水管(6)上，进水段(701)上设有射流孔(7011)，所述虹吸段(702)连接于所述水箱出水管(3)上，所述出水段(703)向外连接有恒温出水管(8)；
所述储水箱(1)的一侧底部向下延伸设有相应的加热区(102)，所述电加热器(2)固定装置于所述加热区(102)内，所述即热式热水器(4)装置于所述储水箱(1)底部未设有加热区(102)的空间内。
2.根据权利要求1所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：还包括温控制系统，所述温控制系统包含控制器(901)以及连接到所述控制器(901)上的温度传感器(902)，所述温度传感器(902)设置于所述恒温出水管(8)上；所述抽水泵(5)为流量可调的离心泵，所述水箱出水管(3)上固定装置有一相应的出水电磁阀(10)，所述出水电磁阀(10)、抽水泵(5)、电加热器(2)，以及即热式热水器(4)均连接到所述控制器(901)上。
3.根据权利要求2所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：还包括流量传感器(11)，连接到所述控制器(901)上，所述流量传感器(11)设置于所述抽水泵(5)的进出水端、或热水出水管(6)、或虹吸三通管(7)、或恒温出水管(8)上。
4.根据权利要求3所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：所述储水箱(1)的内侧上下部分别固定装置有相应的液位传感器(12)，所述液位传感器(12)分别连接到所述控制器(901)上。
5.根据权利要求1所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：还包括热水器壳体(13)，所述储水箱(1)、即热式热水器(4)和抽水泵(5)均装置于所述热水器壳体(13)内，所述储水箱(1)的外围包覆有一层相应的隔热层(14)。
6.根据权利要求5所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：所述储水箱(1)的顶部向外连接有一相应的溢流管(15)，所述溢流管(15)的出水端、抽水泵(5)的进水端，以及恒温出水管(8)的出水端分别连接到所述热水器壳体(13)的底部。
7.根据权利要求2所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：所述即热式热水器(4)的外侧覆盖安装有一相应的保护罩(16)，所述保护罩(16)包含围设于所述即热式热水器(4)外围的护板(1601)、以及设置于所述即热式热水器(4)上侧的罩盖(1602)，所述控制器(901)、水箱出水管(3)和出水电磁阀(10)分别固定装置于所述保护罩(16)的罩盖(1602)上。
8.根据权利要求7所述的一种恒温一体式热水器，其特征在于：所述护板(1601)的顶部可拆卸安装有相应的盖板(17)，所述控制器(901)、水箱出水管(3)和出水电磁阀(10)分别位于所述盖板(17)的下侧。
9.如权利要求3所述的一种恒温一体式热水器的控制方法，其特征在于：包含以下具体步骤：
S1：当流量传感器(11)感应到水流经过时，执行步骤S2；
S2：分别启动抽水泵(5)、出水电磁阀(10)，控制外界冷水经抽水泵(5)进入即热式热水器(4)内进行初步加热；
S3：完成初步加热后的热水进入虹吸三通管(7)内，经射流孔(7011)增压后射流进入恒温出水管(8)进行排出使用，经射流增压后的热水在流通过程中产生虹吸效应，有效将位于储水箱(1)内的热水一并抽排进入恒温出水管(8)内进行混合升温后排出使用；
S4：温度传感器(902)对流经恒温出水管(8)的水体进行测温，并将温度传感器(902)所测得的实际温度值与预先设定的温度值进行比对，当实际温度值大于预先设定的温度值时，降低抽水泵(5)的转速，以降低水压，从而缩减虹吸压力，以减少储水箱(1)内的热水的抽排量，从而降低排出水温；反之，当实际温度值小于预先设定的温度值时，则提升抽水泵(5)的转速，以增加水压，从而增强虹吸压力，以提升储水箱(1)内的热水的抽排量，从而提升排出水温。
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