CN114440462A - 一种含外置水泵控制的壁挂炉及其控制方法 - Google Patents

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    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2035—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel

Abstract

本发明公开了一种含外置水泵控制的壁挂炉及其控制方法，其特征在于，它包括壁挂炉主体、壁挂炉主控制板、排气烟管、风机、燃烧器、燃气比例阀、换热装置，换热装置连接有洗浴出水管、洗浴进水管、供暖出水管和供暖回水管，壁挂炉主体内设置有与供暖回水管连接的内置循环水泵，供暖回水管向外延伸形成供暖回水干管端，供暖回水干管端连接有外置循环水泵，壁挂炉主体设置有外置水泵控制板，外置水泵控制板与壁挂炉主控制板联动运转，外置水泵控制板连接控制外置循环水泵。本发明结构简单，操作控制方便。

Description

一种含外置水泵控制的壁挂炉及其控制方法
技术领域
本发明涉及壁挂炉技术领域，更具体的是涉及一种含外置水泵控制的壁挂炉及其控制方法。
背景技术
大功率壁挂炉所指产品的额定最大负荷不小于36kw。由于壁挂炉的内置交流水泵扬程的通用规格只有5m、6m、7m、8m，一般的24kw以下配置5m，24～30kw配置6m，30～38kw配置7m，38以上需配置8m或更大规格扬程的水泵。而大扬程的水泵，不仅安装空间大，因市场需求量相当少，价格相比小扬程的水泵是毫无性价比的，非常昂贵，往往导致大功率的壁挂炉成本增加。所以大功率壁挂炉往往会选择配置内置双泵或增加外置水泵的技术手段，来保证壁挂炉供暖系统的正常运行，以免出现供暖系统水力不平衡，局部房间供暖不热、供暖效果不佳等现象。现有内置水泵双泵运行技术，由于水泵比较集中，水泵的串联扬程叠加性能不理想，并会对壁挂炉内部精密水路部件产生冲击，影响零部件的使用寿命。而现有增加外置水泵技术不便于整机联动控制，售后安装及用户操作困难，且容易引起主板运行过载，烧坏主板，影响主板使用寿命，并增加售后维护成本。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，降低售后安装及用户的操作难度，同时降低售后维护成本的含外置水泵控制的壁挂炉。
本发明的另一目的是提供一种能降低售后安装及用户的操作难度，同时降低售后维护成本的含外置水泵控制的壁挂炉控制方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种含外置水泵控制的壁挂炉，其特征在于，它包括壁挂炉主体、壁挂炉主控制板、排气烟管、风机、燃烧器、燃气比例阀、换热装置，换热装置连接有洗浴出水管、洗浴进水管、供暖出水管和供暖回水管，壁挂炉主体内设置有与供暖回水管连接的内置循环水泵，供暖回水管向外延伸形成供暖回水干管端，供暖回水干管端连接有外置循环水泵，壁挂炉主体设置有外置水泵控制板，外置水泵控制板与壁挂炉主控制板联动运转，外置水泵控制板连接控制外置循环水泵。
作为上述方案的进一步说明，燃气比例阀设置在燃烧器的燃气进气端，燃烧器与换热装置对应。
进一步地，所述换热装置包括热交换器和与热交换器连接的板式换热器，热交换器设置有换热进水管道和换热出水管道，板式换热器有管道一与换热出水管道连接，供暖出水管与管道一以及换热出水管道之间有电动三通阀；洗浴进水管设置有水流传感器和补水阀，当用户有洗浴热水需求时，壁挂炉主体内水流传感器检测并反馈洗浴水流信号给壁挂炉主控制板，通过壁挂炉主控制板内控制程序判定，使得经热交换器加热的供暖水，通过电动三通阀切换置洗浴端，流经板式换热器，与洗浴进水充分换热后，满足用户洗浴热水需求。
进一步地，管道一连接有水压传感器，外置水泵与壁挂炉主体内的内置循环水泵有一定的距离，使得在同时运转时，水泵的相互冲击较小，降低了对供暖管路中的电动三通阀及水压传感器的冲击，可延长其使用寿命。
进一步地，换热装置采用套管式热交换器，洗浴出水管、洗浴进水管、供暖出水管和供暖回水管分别与热交换器连接，洗浴进水管设置水流传感器，供暖出水管设置水压传感器。
一种含外置水泵控制的壁挂炉控制方法，其特征在于，它是通过设置壁挂炉主控制板和外置水泵控制板相结合的形式，外置水泵控制模块单独控制外置水泵，当用户有洗浴热水需求时，壁挂炉主体内水流传感器检测并反馈洗浴水流信号给壁挂炉主控制板，通过主控制板内控制程序判定，使得换热装置换热的热量与洗浴进水充分换热后，满足用户洗浴热水需求；
外置水泵其运行状态根据外置水泵控制板判定程序执行，若用户的供暖系统阻力较大，水力不平衡，需额外安装外置循环水泵，此时只需将外置水泵的正/负连接线插接于外置水泵预留插口中，锁紧即可。
进一步地，外置水泵控制板与壁挂炉主控制板进行联动运转，控制外置水泵的运转，并且外置水泵控制板含有独立的保险丝，当外接的水泵功率过大，或运转异常时，保险丝熔断，切断外置水泵控制电路，不会影响壁挂炉主控制板的线路，保障主控制板的安全。
进一步地，壁挂炉主控制板控制壁挂炉日常的正常运行，针对壁挂炉主体体，洗浴用水或供暖系统运行；其含有独立保险丝、继电器二、电动三通阀控制端、继电器四、水流信号传感器及内置水泵控制端；外置水泵控制板中设置机械开关，根据壁挂炉是板换机型还是套管机型，选择设置对应的档位(选择1挡：套管机/选择2挡：板换机)；
壁挂炉是板换机时：外置水泵控制板选择2挡，壁挂炉主控制板内接有电动三通阀切换控制，当无洗浴水流信号时，继电器三内处于常闭供暖控制端，三通电机处于供暖端，壁挂炉进行外部供暖运行；因三通电机处于供暖端，继电器一处于常闭导通状态；而继电器四内处于常闭也处于常闭供暖端，内置水泵持续运转，促使继电器二也动作导通，外置水泵因继电器一和继电器二同时导通，执行运转状态；当有洗浴水流信号时，继电器三内由常闭供暖控制端断开切换至常开洗浴控制端导通，三通电机切换至洗浴端，壁挂炉进行板换内加热洗浴水；因三通电机切换至洗浴端，继电器一由原先的常闭切换至断开，外置水泵因继电器一的断开而停止运转，继电器四内常闭切换至断开，而常闭供暖端断开切换至常开洗浴控制端导通，内置水泵持续运转；
壁挂炉是套管机时：外置水泵控制板选择1挡，壁挂炉主控制板无需电动三通阀切换控制，继电器三和电动三通阀控制连接线不接，只有水流信号感应控制继电器四，当无水流信号时，继电器四不动作，内置水泵运转，促使继电器二动作，处于导通状态，从而使外置水泵同步运转；当有水流信号时，继电器四动作，常闭控制切换至断开状态，内置水泵停止运转，促使继电器二不动作，也处于断开状态，从而使外置水泵同步停止运转；
所以外置水泵控制板与壁挂炉主控制板进行联动运转，即可控制外置水泵的运转，并且外置水泵控制板含有独立的保险丝，当外接的水泵功率过大，或运转异常时，保险丝熔断，切断外置水泵控制电路，不会影响壁挂炉主控制板的线路，保障主控制板的安全。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明可解决壁挂炉供暖因配置水泵扬程不足，导致供暖系统水力不平衡，房间供暖效果差等问题。
2、通过控制外置水泵控制技术，避免出现内置双泵运行的技术缺陷，提高壁挂炉内部水路零部件的使用寿命。
3、通过配置独立的外置水泵控制模块，单独控制外置水泵，避免壁挂炉主控运行过载、烧坏，降低售后安装难度及成本。
4、该控制模块通过与壁挂炉整机主板联动，以便用户便捷控制外置水泵，操作安全，运行可靠。
5、兼容板换机和套管机的外置水泵控制，通用化强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为本发明的控制原理图。
附图标记说明：1、壁挂炉主体 2、排气烟管 3、风机 4、燃烧器 5、燃气比例阀6、洗浴出水管 7、洗浴进水管 8、供暖出水管 9、供暖回水管 10、内置循环水泵 11、外置循环水泵 12、安全泄压阀 13、膨胀水箱 14、热交换器 15、板式换热器 16、换热进水管道 17、换热出水管道 18、管道一 19、电动三通阀 20、水流传感器 21、补水阀22、水压传感器。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括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低于第二特征。
下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本发明是一种含外置水泵控制的壁挂炉，它包括壁挂炉主体1、壁挂炉主控制板、排气烟管2、风机3、燃烧器4、燃气比例阀5、换热装置，换热装置连接有洗浴出水管6、洗浴进水管7、供暖出水管8 和供暖回水管9，壁挂炉主体内设置有与供暖回水管连接的内置循环水泵 10，供暖回水管向外延伸形成供暖回水干管端，供暖回水干管端连接有外置循环水泵11，壁挂炉主体设置有外置水泵控制板，外置水泵控制板与壁挂炉主控制板联动运转，外置水泵控制板连接控制外置循环水泵11。供暖回水管上连接有安全泄压阀12和膨胀水箱13，排气烟管和风机设置在壁挂炉主体的顶部。燃气比例阀5设置在燃烧器的燃气进气端，燃烧器与换热装置对应。换热装置包括热交换器14和与热交换器连接的板式换热器15，热交换器设置有换热进水管道16和换热出水管道17，板式换热器有管道一18与换热出水管道17连接，供暖出水管与管道一以及换热出水管道之间有电动三通阀19；洗浴进水管设置有水流传感器20和补水阀 21，当用户有洗浴热水需求时，壁挂炉主体内水流传感器检测并反馈洗浴水流信号给壁挂炉主控制板，通过壁挂炉主控制板内控制程序判定，使得经热交换器加热的供暖水，通过电动三通阀切换置洗浴端，流经板式换热器，与洗浴进水充分换热后，满足用户洗浴热水需求。
进一步地，管道一连接有水压传感器22，外置水泵与壁挂炉主体内的内置循环水泵有一定的距离，使得在同时运转时，水泵的相互冲击较小，降低了对供暖管路中的电动三通阀及水压传感器的冲击，可延长其使用寿命。
其中：
B1：壁挂炉主控制板 M：三通电机 M1：内置水泵
电动三通阀控制端(G：电动三通阀公共端 L1：电动三通阀洗浴端 L2：电动三通阀供暖端)
继电器三(1-3：常闭供暖控制端 1-2：常开洗浴控制端)
继电器四(1-2：常闭控制 3-4：常开洗浴控制端 3-5：常闭供暖控制端)
水流信号(a、b路并联控制)
B2：外置水泵控制板 M2：外置水泵
机械开关(选择1挡：套管机 选择2挡：板换机)
继电器一(常闭控制)
继电器二(常开控制)
壁挂炉主控制板B1主要控制壁挂炉日常的正常运行，针对壁挂炉本体，洗浴用水或供暖系统运行。其含有独立保险丝、继电器二、电动三通阀控制端、继电器四、水流信号传感器及内置水泵控制端。外置水泵控制板B2中首先设置机械开关，根据壁挂炉是板换机型还是套管机型，选择设置对应的档位(选择1挡：套管机/选择2挡：板换机)
壁挂炉是板换机时：B2板选择2挡，B1壁挂炉主板内接有电动三通阀切换控制。当无洗浴水流信号时，a和b的继电器不动作，继电器三内处于1-3常闭供暖控制端，三通电机处于L2供暖端，壁挂炉进行外部供暖运行；因三通电机处于L2供暖端，继电器一处于常闭导通状态；而继电器四内处于1-2常闭也处于3-5常闭供暖端，内置水泵持续运转，促使继电器二也动作导通，外置水泵因继电器一和继电器二同时导通，执行运转状态。当有洗浴水流信号时，a和b路的继电器动作。继电器三内由1-3 常闭供暖控制端断开切换至1-2常开洗浴控制端导通，三通电机切换至L1洗浴端，壁挂炉进行板换内加热洗浴水；因三通电机切换至L1洗浴端，导致L2不导通，继电器一由原先的常闭切换至断开，外置水泵因继电器一的断开而停止运转。继电器四内1-2常闭切换至断开，而3-5常闭供暖端断开切换至3-4常开洗浴控制端导通，内置水泵持续运转。
壁挂炉是套管机时：B2板选择1挡，B1壁挂炉主板无需电动三通阀切换控制，即B1内继电器三和电动三通阀控制连接线不接，水流信号感应控制a回路不存在，只有水流信号感应控制b回路控制继电器四，而继电器四因无电动三通阀控制连接线，所以继电器中的3-4-5连接线也不存在。当无水流信号时，继电器四不动作，1-2处于导通状态，内置水泵运转，促使B2控制板内的继电器二动作，处于导通状态，从而使外置水泵同步运转；当有水流信号时，继电器四动作，1-2常闭控制切换至断开状态，内置水泵停止运转，促使B2控制板内的继电器二不动作，也处于断开状态，从而使外置水泵同步停止运转；
所以外置水泵控制板B2与壁挂炉主控制板B1进行联动运转，即可控制外置水泵的运转，并且外置水泵控制板含有独立的保险丝，当外接的水泵功率过大，或运转异常时，保险丝熔断，切断外置水泵控制电路。不会影响壁挂炉主控制板的线路，保障主控制板的安全。
壁挂炉外置水泵控制运行原理(板换机：
1、供暖运行状态
S01：根据是否有洗浴水流型号，判断用户采暖或洗浴需求；
S11：无洗浴水需求，壁挂炉主控制板执行供暖程序；
S12：三通电动阀切换置供暖端，并导通继电器一电路；
S13：内置水泵运转，使得供暖系统运行；
S14：继电器二导通，使得外置水泵运转，供暖系统运行舒适；
S15：满足用户采暖，系统运行舒适。
2、生活热水运行状态
S01：根据是否有洗浴水流型号，判断用户采暖或洗浴需求；
S02：有洗浴水需求，壁挂炉主控制板执行生活热水程序；
S03：三通电动阀切换置洗浴端，继电器一电路断开；
S04：外置水泵停止运转；
S05：继电器二导通，内置水泵持续运转，使得内部供暖水经板式换热器与生活进水循环换热；
S06：满足用户生活热水需求。
实施例2
本实施例中，换热装置采用套管式热交换器，洗浴出水管、洗浴进水管、供暖出水管和供暖回水管分别与热交换器连接，洗浴进水管设置水流传感器，供暖出水管设置水压传感器。
壁挂炉外置水泵控制运行原理(套管机)：
1、供暖运行状态
S01：根据是否有洗浴水流型号，判断用户采暖或洗浴需求；
S11：无洗浴水需求，壁挂炉主控制板执行默认供暖程序；
S12：继电器四导通，内置水泵运转，使得供暖系统运行
S13：继电器二导通，外置水泵运转，使得供暖系统舒适运行；
S14：满足用户采暖，系统运行舒适。
2、生活热水运行状态
S01：根据是否有洗浴水流型号，判断用户采暖或洗浴需求；
S02：有洗浴水需求，壁挂炉主控制板执行生活热水程序；
S03：继电器四动作而断开，内置水泵停止运转；
S04：继电器一断开，外置水泵也同步停止运转；
S05：满足用户生活热水需求。
本发明与现有技术相比，通过本发明的壁挂炉及其对水泵的控制，可解决壁挂炉供暖因配置水泵扬程不足，导致供暖系统水力不平衡，房间供暖效果差等问题，并通过控制外置水泵控制技术，避免出现内置双泵运行的技术缺陷，提高壁挂炉内部水路零部件的使用寿命；再者通过配置独立的外置水泵控制模块，单独控制外置水泵，避免壁挂炉主控运行过载，烧坏，降低售后安装及用户的操作难度，同时降低售后维护成本；并且该控制模块兼容壁挂炉的板换机和套管机，通过与壁挂炉整机主板联动，以便用户便捷控制外置水泵的运行工况。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (8)

1.一种含外置水泵控制的壁挂炉，其特征在于，它包括壁挂炉主体、壁挂炉主控制板、排气烟管、风机、燃烧器、燃气比例阀、换热装置，换热装置连接有洗浴出水管、洗浴进水管、供暖出水管和供暖回水管，壁挂炉主体内设置有与供暖回水管连接的内置循环水泵，供暖回水管向外延伸形成供暖回水干管端，供暖回水干管端连接有外置循环水泵，壁挂炉主体设置有外置水泵控制板，外置水泵控制板与壁挂炉主控制板联动运转，外置水泵控制板连接控制外置循环水泵。
2.根据权利要求1所述的含外置水泵控制的壁挂炉，其特征在于，燃气比例阀设置在燃烧器的燃气进气端，燃烧器与换热装置对应。
3.根据权利要求1所述的含外置水泵控制的壁挂炉，其特征在于，所述换热装置包括热交换器和与热交换器连接的板式换热器，热交换器设置有换热进水管道和换热出水管道，板式换热器有管道一与换热出水管道连接，供暖出水管与管道一以及换热出水管道之间有电动三通阀；洗浴进水管设置有水流传感器和补水阀，当用户有洗浴热水需求时，壁挂炉主体内水流传感器检测并反馈洗浴水流信号给壁挂炉主控制板，通过壁挂炉主控制板内控制程序判定，使得经热交换器加热的供暖水，通过电动三通阀切换置洗浴端，流经板式换热器，与洗浴进水充分换热后，满足用户洗浴热水需求。
4.根据权利要求3所述的含外置水泵控制的壁挂炉，其特征在于，管道一连接有水压传感器，外置水泵与壁挂炉主体内的内置循环水泵有一定的距离。
5.根据权利要求1所述的含外置水泵控制的壁挂炉，其特征在于，换热装置采用套管式热交换器，洗浴出水管、洗浴进水管、供暖出水管和供暖回水管分别与热交换器连接，洗浴进水管设置水流传感器，供暖出水管设置水压传感器。
6.一种与权利要求1-5任意一项所述的含外置水泵控制的壁挂炉对应的控制方法，其特征在于，它是通过设置壁挂炉主控制板和外置水泵控制板相结合的形式，外置水泵控制模块单独控制外置水泵，当用户有洗浴热水需求时，壁挂炉主体内水流传感器检测并反馈洗浴水流信号给壁挂炉主控制板，通过主控制板内控制程序判定，使得换热装置换热的热量与洗浴进水充分换热后，满足用户洗浴热水需求；
外置水泵其运行状态根据外置水泵控制板判定程序执行，若用户的供暖系统阻力较大，水力不平衡，需额外安装外置循环水泵，此时只需将外置水泵的正/负连接线插接于外置水泵预留插口中，锁紧即可。
7.根据权利要求6所述的含外置水泵控制的壁挂炉控制方法，其特征在于，外置水泵控制板与壁挂炉主控制板进行联动运转，控制外置水泵的运转，并且外置水泵控制板含有独立的保险丝。
8.根据权利要求6所述的含外置水泵控制的壁挂炉控制方法，其特征在于，壁挂炉主控制板控制壁挂炉日常的正常运行，针对壁挂炉主体体，洗浴用水或供暖系统运行；其含有独立保险丝、继电器二、电动三通阀控制端、继电器四、水流信号传感器及内置水泵控制端；外置水泵控制板中设置机械开关，根据壁挂炉是板换机型还是套管机型，选择设置对应的档位，选择1挡：套管机 或选择2挡：板换机；
壁挂炉是板换机时：外置水泵控制板选择2挡，壁挂炉主控制板内接有电动三通阀切换控制，当无洗浴水流信号时，继电器三内处于常闭供暖控制端，三通电机处于供暖端，壁挂炉进行外部供暖运行；因三通电机处于供暖端，继电器一处于常闭导通状态；而继电器四内处于常闭也处于常闭供暖端，内置水泵持续运转，促使继电器二也动作导通，外置水泵因继电器一和继电器二同时导通，执行运转状态；当有洗浴水流信号时，继电器三内由常闭供暖控制端断开切换至常开洗浴控制端导通，三通电机切换至洗浴端，壁挂炉进行板换内加热洗浴水；因三通电机切换至洗浴端，继电器一由原先的常闭切换至断开，外置水泵因继电器一的断开而停止运转，继电器四内常闭切换至断开，而常闭供暖端断开切换至常开洗浴控制端导通，内置水泵持续运转；
壁挂炉是套管机时：外置水泵控制板选择1挡，壁挂炉主控制板无需电动三通阀切换控制，继电器三和电动三通阀控制连接线不接，只有水流信号感应控制继电器四，当无水流信号时，继电器四不动作，内置水泵运转，促使继电器二动作，处于导通状态，从而使外置水泵同步运转；当有水流信号时，继电器四动作，常闭控制切换至断开状态，内置水泵停止运转，促使继电器二不动作，也处于断开状态，从而使外置水泵同步停止运转；
所以外置水泵控制板与壁挂炉主控制板进行联动运转，即可控制外置水泵的运转，并且外置水泵控制板含有独立的保险丝，当外接的水泵功率过大，或运转异常时，保险丝熔断，切断外置水泵控制电路。
CN202111211461.XA 2021-10-18 2021-10-18 一种含外置水泵控制的壁挂炉及其控制方法 Active CN114440462B (zh)

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