CN114151960A - 一种即热热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即热热水器，包括外壳、加热模块；所述加热模块包括冷水水道、热水水道、热水箱；所述冷水水道与所述自来水水源连接；所述热水水道的进水口与所述热水箱的出水口连通，所述热水水道的出水口与所述热水箱的进水口连接；冷水水道与热水水道之间实现换热；还设置有基于所述冷水水道内的水流而启动加热模块的换热启动装置。本发明还提供一种即热热水器的控制方法。通过上述结构及方法，通过上述方法实现了对于热水箱的热水出水流量的控制，满足实际的热水温度的需求，实现的即热热水器的出水温度的调控。

Description

一种即热热水器及其控制方法

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体涉及一种即热热水器及其控制方法。

背景技术

目前市面上的电热水器的工作原理为在水罐里面直接烧水，然后再通过自来水压力挤出热水器里的热水。目前的问题有几点1、出水温度不可控，使用使需要和冷水混合再洗2、长期烧水会有水垢的问题。3、水罐内部一直承受自来水的水压，并由于水是流动的，会存在腐蚀问题。并且由于和自来水相连，一旦漏水会一直漏很多。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种即热热水器，其能实现即热出水。

本发明还提供一种即热热水器的控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种即热热水器，包括外壳、加热模块；所述加热模块包括冷水水道、热水水道、热水箱；所述冷水水道与所述自来水水源连接；所述热水水道的进水口与所述热水箱的出水口连通，所述热水水道的出水口与所述热水箱的进水口连接；冷水水道与热水水道之间实现换热；还设置有基于所述冷水水道内的水流而使冷水水道与热水水道之间换热的的换热启动装置。

作为优选，所述换热启动装置包括水流感应装置及泵体，所述水流感应装置设置在所述冷水水道，所述泵体设置在所述热水水道；所述水流感应装置为流量计或压力计。

作为优选，还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器；所述第一温度传感器设置在冷水水道的换热段前的水道上；所述第二温度传感器设置在所述冷水水道的换热段后的水道上；所述第三温度传感器设置在靠近所述热水箱的出水口的热水水道上。

作为优选，还包括第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在靠近所述热水箱的进水口的热水水道上。

作为优选，所述换热启动装置包括涡轮泵，所述涡轮泵的动力端设置在所述冷水水道，所述涡轮泵的工作端设置在所述热水水道。

作为优选，还包括加热温度调节装置，所述加热温度调节装置包括恒温阀控制端及恒温阀感应端，所述恒温阀控制端设置在所述热水水道，所述恒温阀感应端设置在冷水水道的换热段后的水道部分。

一种即热热水器的控制方法，应用于即热热水器，其特征在于，包括以下步骤：

所述第一温度传感器采集进水温度a；所述第三温度传感器采集热水温度b；所述流量计采集所述自来水流量c；所述第二传感器采集出水温度d；

通过公式(1)，得到所述泵体的合理的出水流量e；

e＝((d-a)*c*k)/(b-d)，k为换热系数； (1)

根据得到的所述泵体的合理的出水流量e，将所述泵体的出水流量调整为出水流量e。

一种即热热水器的控制方法，应用于即热热水器，其特征在于，包括以下步骤：

所述第一温度传感器采集进水温度a；所述第三温度传感器采集热水温度b；采集所述泵体的出水流量e；

预设自来水流量c；

通过公式(2)，第二温度传感器采集得到所述出水温度d；

e＝((d-a)*c*k)/(b-d)，k为换热系数； (2)

预设出水温度d1；

根据所述出水温度d与预设出水温度d1的差值，通过负反馈动态调整所述泵体的出水流量e，使其到达稳定值。

作为优选，还包括：

当自来水流量c发生变化时，第二温度传感器采集得到实时的出水温度d2，通过所述出水温度d2与预设出水温度d1的差值，通过负反馈调整所述泵体的出水流量e。

一种即热热水器的控制方法，应用于即热热水器，其特征在于，包括以下步骤：

所述第一温度传感器采集进水温度a；所述第三温度传感器采集热水温度b；所述流量计采集所述自来水流量c；所述第二传感器采集出水温度d；

第四温度传感器设置在热水回水箱处为f，

通过公式(3)，得到所述泵体的合理的出水流量e；

e＝((d-a)*c)/(b-f)； (3)

根据得到的所述泵体的合理的出水流量e，将所述泵体的出水流量调整为出水流量e。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过上述结构及方法，通过上述方法实现了对于热水箱的热水出水流量的控制，满足实际的热水温度的需求，实现的即热热水器的出水温度的调控。使加热水箱不承受压力，故可以使用塑料内胆，一可降低成本，二不会被腐蚀。由于不存在腐蚀问题，可以去掉常用的镁棒等防腐结构。通过换热出水，控制水流速度可使水温可以控制。

附图说明

图1是本发明所述的即热热水器的示意图a(泵体+流量计或压力计)。

图2是本发明所述的即热热水器的示意图b(涡轮泵)。

图3是本发明所述的即热热水器的示意图c(恒温阀+涡轮泵)。

图4是本发明所述的即热热水器的示意图d(恒温阀+泵体+流量计或压力计)。

图5是本发明所述的即热热水器的示意图e(方式一+方式二)。

图6是本发明所述的即热热水器的热水箱示意图。

其中：

1-自来水水源；2-热水箱；21-进水口；22-出水口；23-出水管；24-补水口； 25-排气口；3-冷水水道；4-热水水道；5-泵体；6-流量计或压力计；71-第一温度传感器；72-第二温度传感器；73-第三温度传感器；81-恒温阀感应端；82- 恒温阀控制端；91-涡轮泵动力端；92-涡轮泵工作端。

a-即热热水器出水口。

具体实施方式

现结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1所示，一种即热热水器，包括外壳、加热模块；所述加热模块包括冷水水道3、热水水道4、热水箱2；所述冷水水道3与所述自来水水源1连接；所述热水水道4的进水口与所述热水箱2的出水口22连通，所述热水水道 4的出水口与所述热水箱2的进水口21连接；冷水水道3与热水水道4之间实现换热；还设置有基于所述冷水水道3内的水流而而使冷水水道与热水水道之间换热的换热启动装置。冷水水道3的出水口即热热水器出水口a。该即热热水器还包括用于实现控制功能的控制模块，以实现即热热水器中的电控控制。

作为一种实施例，冷水水道3和热水水道4是互不相通的，两者各施其职。冷水水道3作为热水器的出水水源的来源；而热水水道4内的水作为换热介质，起到加热的作用。

作为另一种实施例，冷水水道3与热水水道4可以通过中间水道进行连通，主要是为了能够在作为对热水箱2进行补充水源的作用。

冷水水道3与热水水道4之间实现换热具体是实现形式可以为但不限于以下形式：方式一：冷水水道3与热水水道4之间紧贴，通过两者之间具有足够的接触面积以实现换热。方式二，冷水水道3与热水水道4形成内外套管，以使形成热水在冷水内流动，或者冷水在热水内流动，从而实现换热。

换热启动装置的具体实现方式包括但不限于以下几种：

方式一：换热启动装置包括水流感应装置及泵体5，水流感应装置设置在冷水水道3，泵体5设置在热水水道4；水流感应装置为流量计或压力计6。泵体 5可以为调速泵。在此种换热启动装置下，水进入冷水水道3，流量计或者压力计检测到水的信号，然后发出启动信号，以使泵体5运行，热水箱2被泵出，与冷水水道3内的水进行热交换，从而加热冷水水道3的水。实现即热出水。

方式二：参阅2所示，换热启动装置包括涡轮泵，涡轮泵动力端91设置在冷水水道3，涡轮泵工作端92设置在所述热水水道4。在此种换热启动装置下，水进入冷水水道3，涡轮泵动力端91运动，从而带动涡轮泵工作端92运动，以使热水箱2被泵出，与冷水水道3内的水进行热交换，从而加热冷水水道3的水。实现即热出水。参阅5所示，方式二也可以在方式一的结构上假设，以使热水器突然断电时，也能够作为临时应急结构，涡轮泵替代泵体5继续使热水流动起来，保持加热，使即热热水器的出水在一定的时间内可以保持温度。

参阅3、图4所示，还包括加热温度调节装置，加热温度调节装置包括恒温阀控制端82及恒温阀感应端81，恒温阀控制端82设置在热水水道4，恒温阀感应端81设置在冷水水道3的换热段后的水道部分。

其中恒温阀的具体是形式可采用以下方案，也可以采用其它形式，只要实现相同功能即可。具体地：恒温阀由温度感应弹簧，开度阀，温度设定弹簧组成温度感应弹簧：弹簧温度变化时，其弹力会变化，从而推动阀门，此结构不一定是传统的弹簧，也可以是一个会受到温度影响膨胀缩小的石墨包等能实现类似功能的结构开度阀：控制水流速度的阀门，受到温度感应弹簧的影响温度设定弹簧：提供回弹力，当转动温度设定时，弹力变化，从而控制水温。

恒温阀的具体工作原理为：当高于设定温度的水流过温度感应弹簧时，弹簧感应膨胀，推动阀门开度变小，使热水流量下降，水温降低。当低于设定温度的水流过温度感应弹簧时，弹簧感应收缩，温度设定弹簧回弹推动阀门开度变小，使热水流量下降，水温降低。通过这种实时、动态的反应，使水温最终稳定于设定值。通过恒温阀，以控制了热水箱2中热水在热水水道4中的流量，从而控制了通过换热而形成的加热效果。

为了实现对整体水温、流量的监控,更好地控制热水流量计出水温度。参阅 1所示，还设置有第一温度传感器71、第二温度传感器72、第三温度传感器73。第一温度传感器71设置在冷水水道3的换热段前的水道上，第二温度传感器72 设置在所述冷水水道3的换热段后的水道上，第三温度传感器73设置在靠近所述热水箱2的出水口22的热水水道4上。

通过监测在冷水水道3的换热段前的水道的温度，可以初步了解到热能的消耗幅度、对于加热模块的工作压力。通过监测在冷水水道3的换热段后的水道上温度，可以了解到出水温度，以对于前期的加热模块控制可以实现调控(可以是对于流速、流量、热水温度调整的调控)。通过监测在靠近热水箱2的出水口22的热水水道4的温度，可以监控到热水箱2内的水温，因为加热模块的加热效果，主要看热水箱2内的水温，只有热水箱2内的水温在合适的温度下，才能进行高效的加热；所以若热水箱2内的水温不够高时，即需要对于热水箱2 内的水温进行及时的调整。

参阅图6所示，为了配合本方案的有效实现，本申请中的热水箱2包括箱体，箱体上设置有进水口21，出水口22、排气口25、补水口24，进水口21连通在桶内的位置位于在水箱内的下部，出水口22连通在桶内的位置位于在水箱内的上部(从图中可见出水口22连接有其出水管23，出水管23的进口位于热水箱2内的上部，出水管23的出水口即热水箱2的出水口22，其与热水水道4 的进水口连通)，排气口25、补水口24这只在水箱的上部。在某一些实施例中，可由进水口替代补水口，出水口替代排气口；排气口也可和补水口是同一个出入口，也可以是如图6所示的独立的两个结构。热水箱可为一个或多个(参考双胆热水器)连通的水箱。

通过上述结构，使加热水箱2不承受压力，故可以使用塑料内胆，一可降低成本，二不会被腐蚀。由于不存在腐蚀问题，可以去掉常用的镁棒等防腐结构。通过换热出水，控制水流速度可使水温可以控制。

本发明提供的一种即热热水器的控制方法，应用于本发明的即热热水器，主要基于第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、泵体及流量计的应用，而实现对于热水器的出水温度、热水流量等的控制。具体可以包括以下控制方式；

控制方式一，包括以下步骤：

第一温度传感器采集进水温度a；第三温度传感器采集热水温度b；流量计采集自来水流量c；

预设出水温度d。

通过公式(1)，得到泵体的合理的出水流量e。

e＝((d-a)*c*k)/(b-d)，k为换热系数。 (1)

根据得到的泵体的合理的出水流量e，将泵体的出水流量调整为出水流量e，以使实际的出水温度为d(即第二温度传感器采集到的出水温度为d)。

控制方式二，包括以下步骤：

第一温度传感器采集进水温度a；第三温度传感器采集热水温度b；采集泵体的出水流量e。

预设自来水流量c。

通过公式(2)，第二温度传感器采集得到出水温度d；

e＝((d-a)*c*k)/(b-d)，K为换热系数。 (2)

预设出水温度d1。

根据出水温度d与预设出水温度d1的差值，通过负反馈动态调整所述泵体的出水流量e，使出水温度d与预设出水温度d1相同，以使出水流量e到达稳定值。

当预设自来水流量c发生变化时，第二温度传感器采集得到实时的出水温度d2，通过所述出水温度d2与预设出水温度d1的差值，通过负反馈调整泵体的出水流量e，使出水温度d2与预设出水温度d1相同，以使出水流量e到达稳定值。

为了避免换热系数带来的偏差，可以再设置一个第四温度传感器，将第四温度传感器设置在靠近热水箱的进水口的热水水道上；并通过控制方式三来实现控制：

第一温度传感器采集进水温度a；第三温度传感器采集热水温度b；流量计采集自来水流量c；第二传感器采集出水温度d；

第四温度传感器设置在热水回水箱处为f，

通过公式(3)，得到泵体的合理的出水流量e；

e＝((d-a)*c)/(b-f)； (3)

根据得到的泵体的合理的出水流量e，将泵体的出水流量调整为出水流量e。

通过上述方法实现了对于出水流量e，即热水箱的热水出水流量的控制；而实际上，是控制了出水温度d的大小以满足实际的热水温度的需求，实现的即热热水器的出水温度的调控。

于本文的描述中，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种即热热水器，其特征在于，包括外壳、加热模块；所述加热模块包括冷水水道、热水水道、热水箱；所述冷水水道与所述自来水水源连接；所述热水水道的进水口与所述热水箱的出水口连通，所述热水水道的出水口与所述热水箱的进水口连接；冷水水道与热水水道之间实现换热；还设置有基于所述冷水水道内的水流而使冷水水道与热水水道之间换热的的换热启动装置。

2.根据权利要求1所述的即热热水器，其特征在于，所述换热启动装置包括水流感应装置及泵体，所述水流感应装置设置在所述冷水水道，所述泵体设置在所述热水水道；所述水流感应装置为流量计或压力计。

3.根据权利要求2所述的即热热水器，其特征在于，还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器；所述第一温度传感器设置在冷水水道的换热段前的水道上；所述第二温度传感器设置在所述冷水水道的换热段后的水道上；所述第三温度传感器设置在靠近所述热水箱的出水口的热水水道上。

4.根据权利要求3所述的即热热水器，其特征在于，还包括第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在靠近所述热水箱的进水口的热水水道上。

5.根据权利要求3所述的即热热水器，其特征在于，所述换热启动装置包括涡轮泵，所述涡轮泵的动力端设置在所述冷水水道，所述涡轮泵的工作端设置在所述热水水道。

6.根据权利要求4或5所述的即热热水器，其特征在于，还包括加热温度调节装置，所述加热温度调节装置包括恒温阀控制端及恒温阀感应端，所述恒温阀控制端设置在所述热水水道，所述恒温阀感应端设置在冷水水道的换热段后的水道部分。

7.一种即热热水器的控制方法，应用于权利要求3至6任一权利要求所述的即热热水器，其特征在于，包括以下步骤：

所述第一温度传感器采集进水温度a；所述第三温度传感器采集热水温度b；所述流量计采集所述自来水流量c；所述第二传感器采集出水温度d；

通过公式(1)，得到所述泵体的合理的出水流量e；

e＝((d-a)*c*k)/(b-d)，k为换热系数；(1)

根据得到的所述泵体的合理的出水流量e，将所述泵体的出水流量调整为出水流量e。

8.一种即热热水器的控制方法，应用于权利要求3至6任一权利要求所述的即热热水器，其特征在于，包括以下步骤：

所述第一温度传感器采集进水温度a；所述第三温度传感器采集热水温度b；采集所述泵体的出水流量e；

预设自来水流量c；

通过公式(2)，第二温度传感器采集得到所述出水温度d；

e＝((d-a)*c*k)/(b-d)，k为换热系数；(2)

预设出水温度d1；

根据所述出水温度d与预设出水温度d1的差值，通过负反馈动态调整所述泵体的出水流量e，使其到达稳定值。

9.根据权利要求8所述的即热热水器的控制方法，其特征在于，还包括：

当自来水流量c发生变化时，第二温度传感器采集得到实时的出水温度d2，通过所述出水温度d2与预设出水温度d1的差值，通过负反馈调整所述泵体的出水流量e。

10.一种即热热水器的控制方法，应用于权利要求4至6任一权利要求所述的即热热水器，其特征在于，包括以下步骤：

所述第一温度传感器采集进水温度a；所述第三温度传感器采集热水温度b；所述流量计采集所述自来水流量c；所述第二传感器采集出水温度d；

第四温度传感器设置在热水回水箱处为f，

通过公式(3)，得到所述泵体的合理的出水流量e；

e＝((d-a)*c)/(b-f)；(3)

根据得到的所述泵体的合理的出水流量e，将所述泵体的出水流量调整为出水流量e。

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