CN114623599A - 热水器及其出水控制系统、供水系统 - Google Patents

热水器及其出水控制系统、供水系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热水器及其出水控制系统、供水系统，该所述出水控制系统根据所述进水温度传感器采集的进水温度和所述出水温度传感器采集的出水温度判断是否满足夏季加热模式，若满足，则停止所述热水器的燃烧加热模式，并控制所述加热模块将所述热力池中的水加热至第一设定温度范围内；所述热力池中的水对所述热交换器输出的水进行中和以降低所述出水温度至第二设定温度范围内。本发明实现具有夏季出水不烫、在热水器停机一段时间再开水时采用热力池中的热水将热交换器输出的一小段冷水中和，出水温度稳定、首次出水速度块等优点，提升了用户的使用舒适度和体验感；还具备防冻模式，进一步地提升了热水器的整体使用性能。

Description

热水器及其出水控制系统、供水系统
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，特别涉及一种热水器及其出水控制系统、供水系统。
背景技术
用户在使用热水器中途关水后再开水时，机器首先确定进水量达到启动流量后才会启动燃烧，出水温度随后才会逐步达到设定温度，因此这个阶段的冷水会降低用户的使用舒适性。同时，在使用过程中的水流量的波动也会影响出水温度波动，造成出水温度忽冷忽热。另外，在夏季使用时，还经常出现出水过温，从而影响用户的使用舒适度，甚至存在过烫导致用户无法使用的情况发生，不能满足用户的使用需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中热水器出水控制不能满足用户的使用需求的缺陷，提供一种热水器及其出水控制系统、供水系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种热水器的出水控制系统，所述出水控制系统包括热力池装置、进水温度传感器、出水温度传感器和控制器，所述热力池装置包括热力池和加热模块；
所述进水温度传感器设置在所述热水器的进水口的进水管路上，所述出水温度传感器和所述热力池依次设置在所述热水器的热交换器的出水端和出水口之间的出水管路上；
所述进水温度传感器、所述出水温度传感器和所述加热模块均与所述控制器电连接；
所述控制器用于根据所述进水温度传感器采集的进水温度和所述出水温度传感器采集的出水温度判断是否满足夏季加热模式，若满足，则停止所述热水器的燃烧加热模式，并控制所述加热模块将所述热力池中的水加热至第一设定温度范围内；
其中，所述热力池中的水对所述热交换器输出的水进行中和以降低所述出水温度至第二设定温度范围内。
较佳地，所述控制器用于判断所述进水温度是否大于第一设定温度，和/或，判断所述出水温度是否大于第二设定温度且持续第一设定时长，若否，则确定所述热水器未处于夏季加热模式并控制所述热水器保持最小负荷燃烧模式；若是，则确定所述热水器处于夏季加热模式并控制所述加热模块开启加热。
较佳地，所述热力池装置还包括储水温度传感器，所述储水温度传感器设置在所述热力池上；
所述储水温度传感器用于采集所述热力池中水对应的储水温度并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述储水温度大于第三设定温度时控制所述加热模块停止加热；
所述控制器还用于在检测到所述储水温度小于第四设定温度时则重新控制所述加热模块开启加热；
其中，在所述热水器停机一段时间再开水时，所述热力池中的热水对所述热交换器输出的一段冷水进行中和以使得所述热水器零冷水出水。
较佳地，所述加热模块包括加热丝，所述加热丝缠绕设置在所述热力池的外表面。
较佳地，所述热力池装置还包括保温层结构；
所述热力池、所述加热丝和所述储水温度传感器均设置在所述保温层结构内部。
较佳地，所述出水控制系统还包括设置在所述热水器内的空气温度传感器，所述空气温度传感器与所述控制器电连接；
所述空气温度传感器用于采集所述热水器内部的环境温度并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述热力池装置处于工作状态时检测到所述环境温度是否小于第五设定温度，若是，则控制所述热水器中的循环泵开启工作；
其中，所述循环泵、所述热交换器和所述热力池装置之间形成循环回路，在所述循环泵开启工作时，所述热力池中的热水在所述循环回路中循环以中和管内冷水。
较佳地，所述控制器还用于在所述环境温度和/或所述出水温度大于第六设定温度时控制所述循环泵停止工作；
所述控制器还用于在所述循环泵开启第二设定时长后检测到所述环境温度是否小于所述第五设定温度，若是，则控制所述热力池装置停止工作，并控制所述热水器开启最小负荷燃烧模式以加热所述循环回路中的水。
本发明还提供一种热水器，所述热水器包括上述的热水器的出水控制系统。
较佳地，所述热水器包括燃气热水器。
本发明还提供一种供水系统，所述供水系统包括上述的热水器，所述供水系统还包括单向阀和若干个出水龙头；
所述热水器的出水口与所述进水口通过连接管路进行连通，所述单向阀和所述出水龙头均设置在所述连接管路上；
其中，所述单向阀闭合时，每个所述出水龙头可出水；所述单向阀断开时，每个所述出水龙头不可出水。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，通过热力池装置的设置实现自动识别机器运作环境，并在夏季加热模式下自动开启热力池加热模式，通过热力池中的水对热交换器输出的水进行中和以将出水口的出水温度降低至预设温度范围内，实现夏季出水不烫的效果；同时通过监测热力池中储水温度以始终控制热力池中的水保持在一定温度范围内，在热水器停机一段时间再开水时采用热力池中的热水将热交换器输出的一小段冷水中和，实现出水温度稳定的同时，大幅度地缩短了首次出水的时间，有效地提高了出水速度，提升了用户的使用舒适度和体验感；另外，还具备防冻模式，进一步地提升了热水器的整体使用性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的热水器的出水控制系统的第一结构示意图。
图2为本发明实施例1的热水器的出水控制系统的第二结构示意图。
图3为本发明实施例1的热水器的出水控制系统在热力池加热模式下的水流走向示意图。
图4为本发明实施例1的热水器的出水控制系统在防冻模式下的水流走向示意图。
图5为本发明实施例3的供水系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1和2所示，本实施例的热水器的出水控制系统包括热力池装置1、进水温度传感器2、出水温度传感器3和控制器4。
进水温度传感器2设置在热水器的进水口的进水管路上，出水温度传感器3和热力池装置1依次设置在热水器的热交换器(图2中A)的出水端和出水口之间的出水管路上。
进水温度传感器2、出水温度传感器3和热力池装置1均与控制器4电连接。
控制器4用于根据进水温度传感器2采集的进水温度和出水温度传感器3采集的出水温度判断是否满足夏季加热模式，若满足，则停止热水器的燃烧加热模式，并控制加热模块将热力池中的水加热至第一设定温度范围内。
具体地，控制器4用于判断进水温度是否大于第一设定温度，和/或，判断出水温度是否大于第二设定温度且持续第一设定时长，若否，则确定热水器未处于夏季加热模式并控制热水器保持最小负荷燃烧模式；若是，则确定热水器处于夏季加热模式并控制加热模块开启加热。
其中，热力池中的水对热交换器输出的水进行中和以降低出水温度至第二设定温度范围内。
通过热力池装置1的设置实现自动识别机器运作环境，并在非夏季加热模式下保持最小负荷燃烧模式；在夏季加热模式下自动开启热力池加热模式，通过热力池中的水对热交换器输出的水进行中和以将出水口的出水温度降低至预设温度范围内，避免了由于夏季进水温度高，机器采用最小负荷加热会导致出水温度高于预设温度，造成出水温度过高，从而实现夏季出水不烫的效果，保证了用户的使用舒适度。
进一步地，如图3所示，箭头方向为水流方向，即进水通过进水口流入进水管路后，一路经过热交换器加热并输出至热水池进行中和，另一路直接通过旁路输出，然后与热水池中和后的水再次中和并从出水口输出，以防止夏季出水过热的情况发生。
具体地，该热力池装置1包括热力池5、加热模块6、储水温度传感器7和保温层结构8，热力池5、加热丝和储水温度传感器7均设置在保温层结构8内部。保温层结构8的材质可以根据实际使用需求进行确定与调整。
其中，热力池5设置在热水器的热交换器的出水端和出水口之间的出水管路上，为用于储蓄一定量的水的储水设备。
加热模块6包括但不限于加热丝，当然也可以为其他能实现对热力池5进行加热的设备。
当加热模块6为加热丝时，将加热丝缠绕设置在热力池5的外表面。为了达到不同的加热要求，可以将加热丝均匀设置，根据实际需求对加热丝的材质、长度等进行重新选择与调整。
加热模块6与控制器4电连接，加热模块6用于在接收到控制器4发送的控制指令后开启加热工作，以将热力池5中的水加热至一定温度。
储水温度传感器7设置在热力池5上，具体地，可以设置在热力池5的外表面。储水温度传感器7用于采集热力池5中水对应的储水温度并发送至控制器4；
控制器4用于在储水温度大于第三设定温度时控制加热模块6停止加热；
控制器4还用于在检测到储水温度小于第四设定温度时则重新控制加热模块6开启加热；
其中，在热水器停机一段时间再开水时，热力池5中的热水对热交换器输出的一段冷水进行中和以使得热水器零冷水出水。
通过监测热力池5中储水温度以始终控制热力池中的水保持在一定温度范围内；在热水器停机一段时间再开水时，采用热力池5中的热水将热交换器输出的一小段冷水中和，实现出水温度稳定的同时，大幅度地缩短了首次出水的时间，即解决了热水器第一次出水时间慢的问题，有效地提高了出水速度，从而提升了用户的使用舒适度和体验感。
本实施例的出水控制系统还包括设置在热水器内的空气温度传感器9，空气温度传感器9与控制器4电连接。
空气温度传感器9用于采集热水器内部的环境温度并发送至控制器4，控制器4用于在热力池装置1处于工作状态时检测到环境温度是否小于第五设定温度，若是，则控制热水器中的循环泵(图2中B)开启工作；
其中，如图4所示，循环泵、热交换器和热力池装置1之间形成循环回路(箭头方向表示循环回路中的水流方向)，在循环泵开启工作时，热力池5中的热水在循环回路中循环以中和管内冷水，这样循环回路对应的管路也被加热，从而避免管路中薄弱部位被冻裂的情况发生；在循环泵开启工作期间，热力池装置1也一直保持加热状态。
控制器4还用于在环境温度和/或出水温度大于第六设定温度时控制循环泵停止工作；
控制器4还用于在循环泵开启第二设定时长后检测到环境温度是否小于第五设定温度，若是，则控制热力池装置1停止工作，并控制热水器开启最小负荷燃烧模式以加热循环回路中的水。例如，在循环泵运行1小时后环境温度仍然低于5℃，则说明外界环境温度很低，此时采用热力池装置1进行加热不能达到防冻的功能，需要开启热水器的最小负荷燃烧模式来对循环回路中的水进行加热以使其达到一定温度，继而达到防冻的效果，从而提升了热水器的产品性能。
下面结合实例具体上述热水器的出水控制系统的出水控制原理：
(1)默认情况下，热水器采用最小负荷燃烧模式加热；当检测到该加热模式下进水温度Tin≥25℃、出水温度Tout≥预设温度Tset+3℃且持续30s，则确定热水器运行在夏季加热模式下，此时控制机器切换至热力池加热模式；
热力池加热模式下，通过加热模块将热力池中的水加热至一定温度，以将热交换器输出端的水降低至设定温度范围内，达到夏季出水不烫的目的。
(2)通过储水温度器实时检测热力池中的水的出水温度T，当T≤(Tset-15℃)或20℃时，则控制热力池装置开启加热；当T≥(Tset-10℃)或30℃，则控制热力池装置停止加热；这样就能够热力池中的水一直保持在20℃到30℃之间；
在热水器长时间停机再开水后，热交换器输出的一小段冷水会在热力池中被中和，从而在保证出水温度稳定的情况下，大幅度加快了首次出水的时间。
(3)在热力池装置处于加热工作状态器件，控制器实时判断空气温度传感器采集的环境温度，当环境温度≤5℃时，则机器进入防冻模式以避免管路中较为薄弱的部位被冻裂，从而延长热水器的使用寿命；
具体地，控制设于热交换器前端的循环泵开启工作，从而带动热力池内被加热的水在机器内的小回路中进行循环以中和冷水，热力池装置一直保持加热状态；一旦管路内水的温度或环境温度≥15℃时，则控制循环泵停止工作。
在循环泵开启运行1小时后若环境温度仍然低于设定温度，则表明当前环境温度太低了，仅依赖热力池装置无法有效进行防冻，此时需要将机器的工作模式切换至最小负荷燃烧模式，对循环回路内的水进行加热以使其及时达到设定温度。
本实施例中，通过热力池装置的设置实现自动识别机器运作环境，并在夏季加热模式下自动开启热力池加热模式，通过热力池中的水对热交换器输出的水进行中和以将出水口的出水温度降低至预设温度范围内，实现夏季出水不烫的效果；同时通过监测热力池中储水温度以始终控制热力池中的水保持在一定温度范围内，在热水器停机一段时间再开水时采用热力池中的热水将热交换器输出的一小段冷水中和，实现出水温度稳定的同时，大幅度地缩短了首次出水的时间，有效地提高了出水速度，提升了用户的使用舒适度和体验感；另外，还具备防冻模式，进一步地提升了热水器的整体使用性能。
实施例2
本实施例的热水器包括实施例1的热水器的出水控制系统。其中，热水器包括但不限于燃气热水器。
本实施例的热水器通过设置上述的出水控制系统，夏季出水不烫、在热水器停机一段时间再开水时采用热力池中的热水将热交换器输出的一小段冷水中和，实现出水温度稳定的同时，大幅度地缩短了首次出水的时间，有效地提高了出水速度，提升了用户的使用舒适度和体验感；另外，还具备防冻模式，进一步地提升了热水器的整体使用性能。
实施例3
如图5所示，本实施例的热水器包括实施例2的热水器的出水控制系统。
本实施例的供水系统还包括单向阀10和若干个出水龙头11；
热水器的出水口与进水口通过连接管路进行连通，单向阀10和出水龙头11均设置在连接管路上；
其中，单向阀10闭合时，每个出水龙头11可出水；单向阀10断开时，每个出水龙头11不可出水。
本实施例的供水系统包括上述的热水器，有效地控制出水龙头在夏季出水不烫、出水温度稳定、首次出水的时间较短即出水速度较快的优点，提升了用户的使用舒适度和体验感。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水器的出水控制系统，其特征在于，所述出水控制系统包括热力池装置、进水温度传感器、出水温度传感器和控制器，所述热力池装置包括热力池和加热模块；
所述进水温度传感器设置在所述热水器的进水口的进水管路上，所述出水温度传感器和所述热力池依次设置在所述热水器的热交换器的出水端和出水口之间的出水管路上；
所述进水温度传感器、所述出水温度传感器和所述加热模块均与所述控制器电连接；
所述控制器用于根据所述进水温度传感器采集的进水温度和所述出水温度传感器采集的出水温度判断是否满足夏季加热模式，若满足，则停止所述热水器的燃烧加热模式，并控制所述加热模块将所述热力池中的水加热至第一设定温度范围内；
其中，所述热力池中的水对所述热交换器输出的水进行中和以降低所述出水温度至第二设定温度范围内。
2.如权利要求1所述的热水器的出水控制系统，其特征在于，所述控制器用于判断所述进水温度是否大于第一设定温度，和/或，判断所述出水温度是否大于第二设定温度且持续第一设定时长，若否，则确定所述热水器未处于夏季加热模式并控制所述热水器保持最小负荷燃烧模式；若是，则确定所述热水器处于夏季加热模式并控制所述加热模块开启加热。
3.如权利要求1或2所述的热水器的出水控制系统，其特征在于，所述热力池装置还包括储水温度传感器，所述储水温度传感器设置在所述热力池上；
所述储水温度传感器用于采集所述热力池中水对应的储水温度并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述储水温度大于第三设定温度时控制所述加热模块停止加热；
所述控制器还用于在检测到所述储水温度小于第四设定温度时则重新控制所述加热模块开启加热；
其中，在所述热水器停机一段时间再开水时，所述热力池中的热水对所述热交换器输出的一段冷水进行中和以使得所述热水器零冷水出水。
4.如权利要求3所述的热水器的出水控制系统，其特征在于，所述加热模块包括加热丝，所述加热丝缠绕设置在所述热力池的外表面。
5.如权利要求4所述的热水器的出水控制系统，其特征在于，所述热力池装置还包括保温层结构；
所述热力池、所述加热丝和所述储水温度传感器均设置在所述保温层结构内部。
6.如权利要求1所述的热水器的出水控制系统，其特征在于，所述出水控制系统还包括设置在所述热水器内的空气温度传感器，所述空气温度传感器与所述控制器电连接；
所述空气温度传感器用于采集所述热水器内部的环境温度并发送至所述控制器；
所述控制器用于在所述热力池装置处于工作状态时检测到所述环境温度是否小于第五设定温度，若是，则控制所述热水器中的循环泵开启工作；
其中，所述循环泵、所述热交换器和所述热力池装置之间形成循环回路，在所述循环泵开启工作时，所述热力池中的热水在所述循环回路中循环以中和管内冷水。
7.如权利要求6所述的热水器的出水控制系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述环境温度和/或所述出水温度大于第六设定温度时控制所述循环泵停止工作；
所述控制器还用于在所述循环泵开启第二设定时长后检测到所述环境温度是否小于所述第五设定温度，若是，则控制所述热力池装置停止工作，并控制所述热水器开启最小负荷燃烧模式以加热所述循环回路中的水。
8.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括权利要求1-7中任一项所述的热水器的出 水控制系统。
9.如权利要求8所述的热水器，其特征在于，所述热水器包括燃气热水器。
10.一种供水系统，其特征在于，所述供水系统包括权利要求8或9所述的热水器，所述供水系统还包括单向阀和若干个出水龙头；
所述热水器的出水口与所述进水口通过连接管路进行连通，所述单向阀和所述出水龙头均设置在所述连接管路上；
其中，所述单向阀闭合时，每个所述出水龙头可出水；所述单向阀断开时，每个所述出水龙头不可出水。
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