CN114636248B - 具有防烫功能的燃气热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防烫功能的燃气热水器及其控制方法，具有防烫功能的燃气热水器，包括：外壳，所述外壳上设置有进水管和出水管；燃烧器，所述燃烧器用于燃烧可燃气体；换热器，所述换热器用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；混水模块，所述混水模块包括旁通管和调节阀，所述调节阀设置在所述旁通管上；其中，所述进水管和所述出水管分别连接所述换热器，所述旁通管连接在所述进水管和所述出水管之间。通过混水模块调节冷热水混合量，以减小了水温波动并提高用户体验性。

Description

具有防烫功能的燃气热水器及其控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，尤其涉及一种具有防烫功能的燃气热水器及其控制方法。

背景技术

目前，燃气热水器是人们日常生活中常用的家用电器，燃气热水器通常包括外壳、以及设置在外壳中的燃烧器和换热器等部件，其中，外壳上布置的进出水管则与换热器连接，从进水管进入的冷水经由换热器进行加热后，从出水管便可以输出热水。

在实际使用过程中，因水流波动或因短时间起停水均会造成，水温的波动，尤其是水流减小和短时间起停水，会造成出水问题较大幅度的提升，而容易发生烫伤用户的现象发生。由于燃气热水器输出的水均是经由换热器换热处理的水，使得水温波动较大，进而影响用户体验性。

鉴于此，如何设计一种水温波动小以提高用户体验性的燃气热水器技术是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种具有防烫功能的燃气热水器，通过混水模块将部分进水管的冷水输送至出水管中以与热水混合，以减少因出水温度过高而烫伤用户，减小了水温波动以提高用户体验性。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

在一个方面，本发明提供了一种具有防烫功能的燃气热水器，包括：

外壳，所述外壳上设置有进水管和出水管；

燃烧器，所述燃烧器用于燃烧可燃气体；

换热器，所述换热器用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；

混水模块，所述混水模块包括旁通管和调节阀，所述调节阀设置在所述旁通管上；

其中，所述进水管和所述出水管分别连接所述换热器，所述旁通管连接在所述进水管和所述出水管之间。

进一步的，所述旁通管的内径沿水流方向逐渐变小。

进一步的，所述旁通管整体呈波浪管结构；或者，所述旁通管整体呈螺旋管结构。

进一步的，所述旁通管的内管径小于所述进水管的内管径。

进一步的，所述混水模块还包括：电加热模块，所述电加热模块用于加热流经所述旁通管的水。

进一步的，所述进水管上设置有用于检测其进水温度的第一温度传感器，所述出水管上设置有用于检测其出水温度的第二温度传感器，所述旁通管上设置有用于检测其出水温度的第三温度传感器；

所述燃气热水器还包括控制器，所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述燃烧器和所述电加热模块电连接。

进一步的，所述进水管上设置有用于检测水流量的第一流量传感器，所述控制器与所述第一流量传感器电连接；所述旁通管上设置有用于检测水流量的第二流量传感器，所述控制器与所述第二流量传感器电连接。

在另一个方面，本发明还提供了一种上述具有防烫功能的燃气热水器的控制方法，其特征在于，还包括：

在燃气热水器关水并再次启动后，电加热模块先通电进行加热，然后，再启动燃烧器；并且，在所述燃烧器启动后再关闭所述电加热模块。

进一步的，根据第一温度传感器和第二温度传感器以及第三温度传感器检测到的温度值，调节电加热模块的加热功率。

进一步的，根据第二温度传感器和第四温度传感器检测到的温度值以及第一流量传感器检测到的流量值，来调节电控限流阀调节阀的流量。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在进水管和出水管之间设置混水模块，混水模块将部分进水管的冷水输送至出水管中以与热水混合，通过冷水对高温水进行混合，最终从混水模块的混水出口输出温度合适的水，以避免或减少因出水温度过高而烫伤用户的现象发生，实现减小输出水温的波动幅度，以提高用户体验性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明燃气热水器一实施例结构示意图；

图2为图1中调节阀的剖视图之一；

图3为图1中调节阀的剖视图之二；

图4为图1中调节阀的剖视图之三；

图5本发明燃气热水器的控制方法一实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

实施例一，如图1所示，本实施例提出了一种具有防烫功能的燃气热水器，包括：

外壳1，外壳1上设置有进水管11和出水管12；

燃烧器2，燃烧器2用于燃烧可燃气体；

换热器3，换热器3用于供水流动并利用燃烧器2产生的热量加热水；

混水模块4，混水模块4包括旁通管41和调节阀42，调节阀42设置在旁通管41上；

其中，进水管11和出水管12分别连接换热器3，旁通管41连接在进水管11和出水管12之间。

具体而言，为了方便管路的连接，则在进水管11上设置有第一三通管111，并在出水管12上设置有第二三通管121，其中，旁通管41连接在第一三通管111和第二三通管121之间，用户家中的供水管则与第一三通管111连接，用户家中的用水终端则与第二三通管121连接。

在实际使用过程中，燃气热水器的换热器3通过第一三通管111引入冷水，并通过第二三通管121输出热水。第二三通管121向外输出热水时，从第一三通管111进入的部分冷水将经由旁通管41输送至第二三通管121中，以对换热器3输出的热水进行混水处理，进而避免输出的水温过高而烫伤用户。

而在实际使用时，用户可以根据需要调节冷热水的混合程度。另外，在燃气热水器设定温度不是很高的情况下，则可以通过调节阀42来调小旁通管41的冷水流量；而在燃气热水器设定温度较高的情况下，则可以通过调节阀42来增大旁通管41的冷水流量。

在某些实施例中，对于旁通管41而言，其可以采用直管。或者，旁通管41整体呈波浪管结构，或者，旁通管41整体呈螺旋管结构，采用具有弧度的旁通管，可调节连接直线长度弥补进出水间距偏差，能够适应多场景安装。而旁通管41的内径沿水流方向逐渐变小，通过采用内径逐渐变小的旁通管41来输送冷水，可以减小冷水进入到第二三通管121的水流量，进而避免冷水过量的输出。同时，为了确保冷水主要流入到换热器3中，则旁通管41的内管径小于进水管11的内管径，这样，便可以依靠旁通管41和进水管11的内管径不同来更加有效的分配水流量。

在另一些实施例中，为了避免热水经由旁通管41反向流动，则还可以在旁通管41中还设置有单向阀（未图示），所述单向阀用于控制第一三通管111输出的水经由旁通管41流入到第二三通管121中。

具体的，旁通管41上配置的单向阀能够控制旁通管41中的水流流动方向，从第一三通管111输出的冷水能够从所述单向阀中输出，但是，从所述第二三通阀输出的热水则无法反向流经单向阀。

在一些实施例中，对于调节阀42的表现实体可以采用不同的阀门类型，例如：调节阀42为流量调节阀或截止阀或电控限流阀等。而为了更好的提高用户体验性，如图2-图4所示，调节阀42包括阀体421、阀芯422、旋钮423和温控器（未图示），阀体421上设置有贯通孔4211和盲孔4212，盲孔4212与贯通孔4211交叉设置且相互连通，阀芯422具有依次布置的螺纹部4221、第一封堵部4222、调流部4223和第二封堵部4224，阀芯422插在盲孔4212中并可以在盲孔4212上往复移动，旋钮423可转动的安装在阀体421上，旋钮423中设置有螺纹孔4231，螺纹部4221螺纹连接在螺纹孔4231中，旋钮423还与所述温控器连接并用于调节所述温控器，贯通孔4211与旁通管41连接。

具体的，调节阀42通过阀体421与阀芯422配合以实现正常的流量调节以及水流开关的功能；与此同时，调节阀42配置的所述温控器则与燃气热水器自身配置的电控板电连接，以通过温控器来调剂燃气热水器的加热温度。其中，有关温控器的具体结构形式和原理则参考常规旋钮式燃气热水器中的温控器结构，在此不做限制和赘述。

而在实际使用过程中，在燃气热水器的设定温度较低的情况下，则不需要输入冷水进行混水，此时，如图2所示，第一封堵部4222将截断贯通孔4211。这样，在转动旋钮423控制温控器调温的过程中，不会出现冷水经由旁通管41进入到第二三通管121中。

在燃气热水器的设定温度较高的情况下，则存在从换热器3输出的热水需要进行一定量的冷水进行混水处理。如图3所示，随着旋钮423控制温控器调高燃气热水器中燃烧器2的加热功率，以提高从换热器3中输出水的温度，则使得调流部4223逐渐移动到贯通孔4211中，调流部4223的外径尺寸相比于第一封堵部4222和第二封堵部4224小。这样，水流入到贯通孔4211中并能够流过调流部4223。并且，调流部4223的外径尺寸沿第一封堵部4222至第二封堵部4224方向逐渐变小，这样，随着温度的调高，使得调流部4223限流量变小，从第一三通管111输出更多的冷水经由贯通孔4211进入到第二三通管121中，以避免出现烫伤用户的情况下发生。

而在特殊情况下，当用户不需要进行混水时，则如图4所示，继续朝调高温度的方向转动旋钮423，使得第二封堵部4224进入到贯通孔4211中，以通过第二封堵部4224将贯通孔4211截断。这样，便可以在燃气热水器的出水管12输出水时不进行混水，进而满足用户的不同需求。

在另一个实施例中，混水模块4还包括：电加热模块43，所述电加热模块用于加热流经旁通管41的水。

具体的，对于进水管11和出水管12之间则通过旁通管41连接在一起，并且，旁通管41上还配置有电加热模块43。用户使用热水时，冷水经由进水管11进入到换热器3中，同时部分冷水流入到旁通管41中，而根据出水管12的出水温度来控制是否启动电加热模块43进行辅助加热。

用户在洗浴过程中，当关水再次启动后，由于换热器3中的水温依然较高，因此，启动燃烧器2的话，会导致出水管12的水温大幅度的上升。尤其在冬季家中供暖时，燃烧器2的功率较高，仅依靠冷水混合热水，依然存在烫伤用户的可能性。此时，将利用旁通管41上的电加热模块43来对流经旁通管41中的水进行加热，而关水再次启动后燃烧器2可以暂缓启动。这样，而先利用电加热模块43加热旁通管41中的水，旁通管41中的水与换热器3中的水汇流至出水管12。利用电加热模块43对旁通管41中的水进行加热，并与换热器3中存储的热水进行混合，以确保从出水管12输出的水温波动较小，进而提高用户体验性。

其中，对于电加热模块43的具体表现实体，可以采用电加热管或后膜加热等常规的电加热方式，在此不做限制和赘述。

在某些实施例中，为了使得燃烧器2和电加热模块43的运行更加准确，则在进水管11上设置有用于检测其进水温度的第一温度传感器（未图示），出水管12上设置有用于检测其出水温度的第二温度传感器（未图示），旁通管41上设置有用于检测其出水温度的第三温度传感器（未图示）；所述燃气热水器还包括控制器（未标记），所述控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、燃烧器2和电加热模块43电连接。

燃气热水器在实际运行过程中，通过第一温度传感器来检测进水管11的进水温度，然后，再通过第三温度传感器来检测旁通管41输出的水温，这样，便可以计算出出水管12达到出水温度的前提下，电加热模块43要提高或降低加热功率。利用温度传感器检测不同位置处的水温，进而准确的控制燃烧器2和电加热模块43的运行状态，以保证出水管12的出水温度保持在较小的水温波动范围内。其中，对于所述控制器根据温度传感器检测的温度信息来具体控制燃烧器2和电加热模块43的运行方式，在此不做限制和赘述。

而在另一实施例中，为了使得出水管12的出水温度更加的平稳，以更加准确的控制电加热模块43运行。则在换热器3上设置有用于检测其出水温度的第四温度传感器（未图示），所述控制器与第四温度传感器电连接。

具体的，第四温度传感器可以检测从换热器3中输出的水温高低，进而给所述控制器发送信号，以使得所述控制器根据换热器3输出的水温，以及进水管11的进水温度，来计算得到旁通管41的出水温度，进而更准确的控制电加热模块43的运行功率。

在某一实施例中，为了准确动态的控制旁通管41的水流量，则调节阀42可以采用电控限流阀，所述控制器与调节阀42电连接。具体的，在实际运行过程中，对于旁通管41的水流量控制，则由调节阀42来进行调节。燃气热水器运行在不同阶段，则调节阀42调节流经旁通管41的流量也不同，进而满足不同阶段的用水量要求。而通过调节阀42来控制旁通管41的水流量，一方面能够更加准确的控制水温的加热温度，另一方面可以使得出水管12的出水温度更为稳定。

在一些实施例中，还可以根据需要来增加相关的流量传感器，进而根据流量传感器的信号来更加准确的控制调节阀42的开度。具体为，进水管11上设置有用于检测水流量的第一流量传感器（未图示），所述控制器与第一流量传感器电连接。具体的，第一流量传感器能够检测进水管11的进水量，进而根据进水管11的进水量以及出水管12的出水温度，来获知加热所需要的热量。而根据电加热模块43的加热功率，便可以控制调节阀42来调节流经旁通管41的水流流量。

同样的，还可以在旁通管41上设置有用于检测水流量的第二流量传感器（未图示），所述控制器与第二流量传感器电连接。具体的，流经旁通管41的水流量可以通过第二流量传感器进行测量，进而反馈给所述控制器来控制调节阀的开度，以更加精确的调节流经旁通管41的水流量，进而更为准确的控制旁通管41的出水温度。

实施例二，本发明还提供一种上述燃气热水器的控制方法，在燃气热水器关水并再次启动后，电加热模块43先通电进行加热，然后，再启动燃烧器2；并且，在燃烧器2启动后再关闭电加热模块43。

具体而言，燃气热水器在用户打开后并且启动用水时，则燃气热水器通过进水管11引入冷水，冷水将进入到换热器3中，同时，燃烧器2点火启动对换热器3中的水进行加热，进而输出热水。有关燃气热水器启动阶段的过程，可以参考常规燃气热水器的控制方式，在此不做限制。

而在用户使用热水过程中，在关水再次启动用水时，则先启动电加热模块43再启动燃烧器2。

如图5所示，关水后再次开启用水时，燃气热水器执行步骤101、先启动电加热模块43对流经旁通管41的水进行加热。

具体的，由于再次启动用水时，换热器3中存储水的水温较高，而受限于燃烧器2的最小加热功率的限制，如果直接加热换热器3中的水会导致出水温度过高。为此，在再次启动用水时，先通过电加热模块43来对旁通管41中的水进行加热，而换热器3中的水未经加热为直接流出，旁通管41流出的水与换热器3中流出的水进行混合，以减小出水管12出水温度的波动。

在换热器3中存储的热水流出后，燃气热水器执行步骤102、启动燃烧器2并关闭电加热模块43。

具体的，关水后再次开启用水并持续一定时间后，换热器3内的热水将经由出水管12输出，以使得换热器3中重新流入冷水，此时，便可以启动燃烧器2对换热器3进行加热以进行正常的热水供应。相对应的，对于旁通管41上配置的电加热模块43则可以断电停止工作。

燃气热水器在关水并重新启动用水的过程中，通过执行步骤101和步骤102便可以有效的减小出水管12因关水再次开启而产生水温的波动，进而提升用户的使用体验性。

在一些实施例中，为了准确的电加热模块43的加热功率，则需要根据进水管11的进水温度、出水管12的出水温度和旁通管41的出水温度，来准确的控制电加热模块43的加热功率。

具体的，所述控制器能够根据第一温度传感器和第二温度传感器以及第三温度传感器检测到的温度值，来调节电加热模块的加热功率。一方面在关水并再次启动后，所述控制器根据各个温度传感器检测到的温度信号来控制电加热模块43的加热功率，进而使得出水管12的温度保持恒定；另一方面在燃气热水器正常使用过程中，当出现出水管12的水温下降时，还可以通过电加热模块43实现即热快速升温，以补偿出水管12的下降温差，进一步的使得出水管12的水温波动限制在较小的范围内。

举例进行说明，在关水并再次启动后，电加热模块43通电启动对旁通管41中的水进行加热。而当第二温度传感器检测到的水温低于设定值时，则所述控制器增大电加热模块43的加热功率。同样的，在燃气热水器正常运行时，如果检测到第一温度传感器的进水温度突然降低，则所述控制器增大电加热模块43的加热功率。有关水温的具体控制过程，在此不做赘述。

在另一些实施例中，对于调节阀42的控制，所述控制器也可以根据第二温度传感器和第四温度传感器检测到的温度值以及第一流量传感器检测到的流量值，来调节调节阀42的流量。具体的，对于流入到旁通管41中水量的大小，则可以根据不同管路的水流温度来进行调节。其中，调节阀42对于流量的具体调节方式，以满足出水管12的水温恒定的出水为准。

举例进行说明，在关水并再次启动后，随着换热器3中热水的不断输出，调节阀42控制旁通管41的水流量逐渐变小，而在燃烧器2启动后，便可以通过调节阀42逐渐截断旁通管41。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳上设置有进水管和出水管；

燃烧器，所述燃烧器用于燃烧可燃气体；

换热器，所述换热器用于供水流动并利用所述燃烧器产生的热量加热水；

混水模块，所述混水模块包括旁通管和调节阀，所述调节阀设置在所述旁通管上；

其中，所述进水管和所述出水管分别连接所述换热器，所述旁通管连接在所述进水管和所述出水管之间；

另外，所述旁通管的内管径小于所述进水管的内管径；所述混水模块还包括：电加热模块，所述电加热模块用于加热流经所述旁通管的水；在燃气热水器关水并再次启动后，所述电加热模块先通电进行加热，然后，再启动所述燃烧器；并且，在所述燃烧器启动后再关闭所述电加热模块。

2.根据权利要求1所述的具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，所述旁通管的内径沿水流方向逐渐变小。

3.根据权利要求1所述的具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，所述旁通管整体呈波浪管结构；或者，所述旁通管整体呈螺旋管结构。

4.根据权利要求1所述的具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，所述进水管上设置有用于检测其进水温度的第一温度传感器，所述出水管上设置有用于检测其出水温度的第二温度传感器，所述旁通管上设置有用于检测其出水温度的第三温度传感器；

所述燃气热水器还包括控制器，所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述燃烧器和所述电加热模块电连接。

5.根据权利要求4所述的具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，所述进水管上设置有用于检测水流量的第一流量传感器，所述控制器与所述第一流量传感器电连接；所述旁通管上设置有用于检测水流量的第二流量传感器，所述控制器与所述第二流量传感器电连接。

6.根据权利要求5所述的具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，根据第一温度传感器和第二温度传感器以及第三温度传感器检测到的温度值，调节电加热模块的加热功率。

7.根据权利要求6所述的具有防烫功能的燃气热水器，其特征在于，所述换热器上设置有用于检测其出水温度的第四温度传感器；根据所述第二温度传感器和所述第四温度传感器检测到的温度值以及所述第一流量传感器检测到的流量值，来调节所述调节阀的流量。