CN115451584A - 防冻燃气热水器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防冻燃气热水器及控制方法，属于热水设备技术领域。该防冻燃气热水器包括燃气热水器本体、排水管、供水管、三通阀以及单向进气嘴，燃气热水器本体包括换热装置、与换热装置连通的进水管和出水管、安装于进水管上的水泵以及安装于出水管上的单向阀，排水管的一端与出水管连通，进水管、排水管的另一端以及供水管均与三通阀连通，以使得排水管和供水管形成排水通道，进水管和供水管形成进水通道，单向进气嘴安装于进水管上，其中，在通过三通阀关闭进水通道并开启排水通道后，水泵通过单向进气嘴抽取外部空气以将进水管、换热装置、出水管中的水通过排水管压入供水管内，从而排干管路内的水，从而杜绝了热水器被冻裂的可能性。

Description

防冻燃气热水器及控制方法

技术领域

本发明涉及热水设备技术领域，特别涉及一种防冻燃气热水器及控制方法。

背景技术

燃气热水器在零度以下的环境下，其水管存在被冻裂的可能性，已经是北方消费者普遍遇到的问题。

针对燃气热水器水管被冻裂的现象，现有的防冻措施包括三种方式，第一种方式是在燃气热水器水管处增加电加热装置，在温度过低时电加热装置启动，确保水管处不结冰，防止管路被冻裂漏水。第二种方式是在环境温度过低时燃气热水器自动启动点火，通过燃烧把热水器管路加热，从而确保燃气热水器管路不被冻裂。

第一种方式电加热装置只能确保管路不被冻裂，部分管路仍会结冰，因此仍然存在冻裂的可能性。第二种方式需频繁启动点火装置，燃烧时会产生较大的噪声，而影响业主睡眠，况且，采用点火加热，热水器管路中的水不是流动状态，此时加热，会造成一定的危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防冻燃气热水器，该防冻燃气热水器，当防冻燃气热水器关机后，水泵通过单向进气嘴吸入外部空气，以将进水管、换热器以及出水管内的水通过气压压入供水管内，从而排干进水管、换热器以及出水管内的水，从而在根本上杜绝了热水器被冻裂的可能性。

本发明的目的还在于提供一种上述的防冻燃气热水器的控制方法。

为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种防冻燃气热水器，包括燃气热水器本体、排水管、供水管、三通阀以及单向进气嘴，燃气热水器本体包括换热装置、与换热装置连通的进水管和出水管、安装于进水管上的水泵以及安装于出水管上的单向阀，排水管的一端与出水管连通，进水管、排水管的另一端以及供水管均与三通阀连通，以使得排水管和供水管形成排水通道，进水管和供水管形成进水通道，单向进气嘴安装于进水管上，其中，在通过三通阀关闭进水通道并开启排水通道后，水泵通过单向进气嘴抽取外部空气以将进水管、换热装置、出水管中的水通过排水管压入供水管内。

根据本发明的一实施方式，其中，还包括安装于燃气热水器本体内的控制器以及安装于进水管上的第一水流量传感器，三通阀为二位三通电磁阀，第一水流量传感器、三通阀以及水泵均与控制器电连接，以使第一水流量传感器检测到进水管无水流动时，控制器控制三通阀关闭进水通道并开启排水通道。

根据本发明的一实施方式，其中，还包括安装于排水管上的第二水流量传感器，第二水流量传感器与控制器电连接，以使第二水流量传感器检测到排水管有水流动时，控制器控制三通阀开启进水通道并关闭排水通道。

根据本发明的一实施方式，其中，还包括三通接头和用水管，三通接头的第一接口与出水管连通，三通接头的第二接口与排水管的一端连通，三通接头的第三接口与用水管连通。

根据本发明的一实施方式，其中，还包括末端水阀装置，末端水阀装置安装于用水管上。

根据本发明的一实施方式，其中，单向进气嘴设置于进水管的位于燃气热水器本体外部的管段上。

根据本发明的另一个方面，提供了一种采用上述的防冻燃气热水器的控制方法，包括：

初始状态下，进水通道关闭且排水通道开启；

防冻燃气热水器启动后，进水通道开启且排水通道关闭，供水管中的水通过三通阀、进水管进入换热装置中进行加热；

当防冻燃气热水器关机后，进水通道关闭，排水通道开启，且换热装置关闭，水泵开启预设时间，水泵通过单向进气嘴抽取外部空气以将进水管和出水管中的水通过排水管压入供水管内，并在进水管和出水管排空水后关闭水泵。

根据本发明的一实施方式，其中，防冻燃气热水器启动后，进水通道开启，排水通道关闭包括：开启末端水阀装置，第二水流量传感器检测到排水管有水流动时，控制器控制三通阀开启进水通道并关闭排水通道。

根据本发明的一实施方式，其中，当防冻燃气热水器关闭，进水通道关闭，排水通道开启包括：关闭末端水阀装置，第一水流量传感器检测到进水管无水流动时，控制器控制三通阀关闭进水通道并开启排水通道。

根据本发明的一实施方式，其中，当第一水流量传感器检测到进水管内水流量低于预设水流量时，防冻燃气热水器启动后，水泵启动，以提升进水流量，在防冻燃气热水器关闭后，水泵延时关闭，以使水泵通过单向进气嘴抽取外部空气以将进水管和出水管中的水通过排水管压入供水管内；当第一水流量传感器检测到进水管内水流量高于或等于预设水流量时，防冻燃气热水器启动后，水泵保持关闭，待防冻燃气热水器关机后，水泵开启预设时间，以使水泵通过单向进气嘴抽取外部空气以将进水管和出水管中的水通过排水管压入供水管内。

本发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

本发明的防冻燃气热水器，由于包括燃气热水器本体、排水管、供水管、三通阀以及单向进气嘴，燃气热水器本体包括换热装置、与换热装置连通的进水管和出水管、安装于进水管上的水泵以及安装于出水管上的单向阀，排水管的一端与出水管连通，进水管、排水管的另一端以及供水管均与三通阀连通，以使得排水管和供水管形成排水通道，进水管和供水管形成进水通道，单向进气嘴安装于进水管上，在防冻燃气热水器关机后，通过三通阀关闭进水通道并开启排水通道后，这样，便阻断了供水管与进水管的连通，并开启了供水管与进水管的连通，由于水泵运行期间可使外界空气通过单向进气嘴进入进水管内，所以，水泵通过单向进气嘴抽取外部空气，以使得水泵抽取外部的气压将进水管、换热器、出水管中的水通过排水管压入供水管内，待将进水管、换热器、出水管中的水排干后关闭水泵，从而避免了进水管、换热器、出水管内结冰，进而避免了燃气热水器内管路冻裂的可能，实现了提升用户使用体验的效果。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种防冻燃气热水器的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、燃气热水器本体；11、换热装置；12、进水管；13、出水管；14、水泵；15、单向阀；16、控制器；17、第一水流量传感器；2、排水管；3、供水管；4、三通阀；5、单向进气嘴；6、第二水流量传感器；7、三通接头；8、用水管；9、末端水阀装置。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

如图1所示，本发明实施例的一种防冻燃气热水器，包括燃气热水器本体1、排水管2、供水管3、三通阀4以及单向进气嘴5。

燃气热水器本体1包括换热装置11、与换热装置11连通的进水管12和出水管13、安装于进水管12上的水泵14以及安装于出水管13上的单向阀15。

其中，换热装置11包括换热器和燃烧器，换热器设置有蛇形水通道，进水管12与蛇形水通道的进水口连通，出水管13与蛇形水通道的出水口连通。

排水管2的一端与出水管13连通，进水管12、排水管2的另一端以及供水管3均与三通阀4连通，以使得排水管2和供水管3形成排水通道，进水管12和供水管3形成进水通道，由于，单向阀15安装于出水管13上，只能够出水，而排水管2内的水无法通过单向阀15进入出水管13中。

单向进气嘴5安装于进水管12上，单向进气嘴5为单向逆止阀。

其中，在防冻燃气热水器关机后，通过三通阀4关闭进水通道并开启排水通道后，这样，便阻断了供水管3与进水管12的连通，并开启了供水管3与进水管12的连通，由于水泵14运行期间可使外界空气通过单向进气嘴5进入进水管12内，所以，水泵14通过单向进气嘴5抽取外部空气，以使得水泵14抽取外部的气压将进水管12、换热器、出水管13中的水通过排水管2压入供水管3内，待将进水管12、换热器、出水管13中的水排干后关闭水泵14，从而避免了进水管12、换热器、出水管13内结冰，进而避免了燃气热水器内管路冻裂的可能，实现了提升用户使用体验的效果。

当再次开启防冻燃气热水器时，只需通过三通阀4开启进水通道并关闭排水通道即可，这样供水管3与进水管12、换热器和出水管13便实现了连通，并阻断供水管3与排水管2之间的连通。

如图1所示，在本发明的一个优选实施例中，还包括安装于燃气热水器本体1内的控制器16以及安装于进水管12上的第一水流量传感器17，三通阀4为二位三通电磁阀，第一水流量传感器17、三通阀4以及水泵14均与控制器16电连接，以使第一水流量传感器17检测到进水管12无水流动时，控制器16控制三通阀4关闭进水通道并开启排水通道。

当供水管3与进水管12连通，并且第一水流量传感器17检测到进水管12内无水流动时，控制器16控制燃烧器熄火，并且控制器16控制三通阀4关闭供水管3与进水管12之间的连通，并开启供水管3与排水管2之间的连通，控制器16控制水泵14运行预设时间，以自动排干进水管12、换热器以及出水管13内的水。

水泵14运行时间由实验获得，一般在1分钟左右时即可排干进水管12、换热器以及出水管13内的水。当然，水泵14运行时间不限于1分钟左右，本领域技术人员可根据实际需要选择水泵14的排干运行时间。

如图1所示，在本发明的一个优选实施例中，还包括安装于排水管2上的第二水流量传感器6，第二水流量传感器6与控制器16电连接，以使第二水流量传感器6检测到排水管2内有水流动时，控制器16控制三通阀4开启进水通道并关闭排水通道，同时控制器16控制燃烧器点火以加热换热器中的水。

排水管2内有水流动的产生，可以是在排水管2上设置有管路，管路上设置有阀体，例如，当用户需要使用热水时，开启阀体，第二水流量传感器6检测到排水管2内有水流动时，控制器16控制三通阀4开启进水通道并关闭排水通道，加热后的水经出水管13、排水管2以及排水管2上的管路流出。

当管路上的阀体关闭后，第一水流量传感器17检测到进水管12无水流动时，控制器16控制燃烧器熄火，控制器16控制三通阀4关闭进水通道并开启排水通道，并且控制器16控制水泵14运行预设时间，以排空进水管12、换热器、出水管13中的水，防止管路冻裂。

如图1所示，在本发明的一个优选实施例中，优选的，还包括三通接头7、用水管8和至少一个末端水阀装置9，三通接头7的第一接口与出水管13连通，三通接头7的第二接口与排水管2的一端连通，三通接头7的第三接口与用水管8连通，末端水阀装置9安装于用水管8上。

当用户需要使用热水时，开启末端水阀装置9，第二水流量传感器6检测到排水管2内有水流动时，控制器16控制燃烧器点火，控制器16控制三通阀4开启进水通道并关闭排水通道，加热后的水经出水管13、三通接头7以及用水管8流出。

当关闭末端水阀装置9后，第一水流量传感器17检测到进水管12无水流动时，控制器16控制燃烧器熄火，控制器16控制三通阀4关闭进水通道并开启排水通道，并且控制器16控制水泵14运行预设时间，以排空进水管12、换热器、出水管13中的水，防止管路冻裂。

如图1所示，在本发明的一个优选实施例中，单向进气嘴5设置于进水管12的位于燃气热水器本体1外部的管段上。

进水管12的内部管段和外部管段可以通过套管连接，也可以一体成型，本领域技术人员可根据实际需要选择进水管12的形成方式。

图1所示的额外管路可作为配件由用户单独选购。燃气热水器预留水流感应单元和两位三通电磁阀的连接串口。当控制板未识别到额外管路信息时，燃气热水器按照传统方案模式运行；若识别到额外管路信息时，则自动切换。

此外，额外管路因为不需要热交换的缘故，固其材质可选用更加结实耐用的材质，即使被冻上，通过手动加热的方式(如火烤等)，也可很快解冻，而不会被冻裂。

本发明还提供一种采用上述的防冻燃气热水器的控制方法，包括：

初始状态下，进水通道关闭且排水通道开启；

防冻燃气热水器启动后，进水通道开启且排水通道关闭，供水管3中的水通过三通阀4、进水管12进入换热装置11中进行加热；

当防冻燃气热水器关机后，进水通道关闭，排水通道开启，且换热装置关闭，水泵14开启预设时间，水泵14通过单向进气嘴5抽取外部空气以将进水管12和出水管13中的水通过排水管2压入供水管3内，并在进水管12和出水管13排空水后关闭水泵14，防止管路冻裂。

在本发明的一个优选实施例中，防冻燃气热水器启动后，进水通道开启，排水通道关闭包括：开启末端水阀装置9，第二水流量传感器6检测到排水管2有水流动时，控制器16控制三通阀4开启进水通道并关闭排水通道，从而使供水管3与进水管12、换热器以及出水管13连通。

排水管2内有水流动的产生，可以是在排水管2上设置有管路，管路上设置有阀体，例如，当用户需要使用热水时，开启阀体，第二水流量传感器6检测到排水管2内有水流动时，控制器16控制三通阀4开启进水通道并关闭排水通道，加热后的水经出水管13、排水管2以及排水管2上的管路流出。

排水管2内有水流动的产生，也可以是出水管13、用水管8以及排水管2通过三通接头7相互连通，开启位于用水管8上的末端水阀9，从而也可以产生排水管2内有水流动，从而使第二水流量传感器6检测到排水管2有水流动时，控制器16控制三通阀4开启进水通道并关闭排水通道，控制器16控制燃烧器点火加热换热器中的水，热水通过用水管8流出。

在本发明的一个优选实施例中，当防冻燃气热水器关闭，进水通道关闭，排水通道开启包括：关闭末端水阀9装置，第一水流量传感器17检测到进水管12无水流动时，控制器16控制三通阀4关闭进水通道并开启排水通道，以将进水管12、换热器以及排水管13中的水通过排水通道压入供水管3内。

在本发明的一个优选实施例中，当第一水流量传感器17检测到进水管12内水流量低于预设水流量时，防冻燃气热水器启动后，水泵14启动，以提升进水流量，在防冻燃气热水器关闭后，水泵14延时一分钟左右关闭，以使水泵14通过单向进气嘴5抽取外部空气以将进水管12和出水管13中的水通过排水管2压入供水管3内，从而实现了在高层住宅水压低情况下的自动控制。

当第一水流量传感器17检测到进水管12内水流量高于或等于预设水流量时，防冻燃气热水器启动后，水泵14保持关闭，待防冻燃气热水器关机后，水泵14开启一分钟左右，以使水泵14通过单向进气嘴5抽取外部空气以将进水管12和出水管13中的水通过排水管2压入供水管3内，从而实现了在低层住宅水压正常情况下的自动控制。

在本发明实施例中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一个优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明实施例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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明实施例的优选实施例而已，并不用于限制本发明实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防冻燃气热水器，其特征在于，包括：

燃气热水器本体(1)，包括换热装置(11)、与所述换热装置(11)连通的进水管(12)和出水管(13)、安装于所述进水管(12)上的水泵(14)以及安装于所述出水管(13)上的单向阀(15)，

排水管(2)，所述排水管(2)的一端与所述出水管(13)连通，

供水管(3)，

三通阀(4)，所述进水管(12)、所述排水管(2)的另一端以及所述供水管(3)均与所述三通阀(4)连通，以使得所述排水管(2)和所述供水管(3)形成排水通道，所述进水管(12)和所述供水管(3)形成进水通道，以及

单向进气嘴(5)，安装于所述进水管(12)上，

其中，在通过所述三通阀(4)关闭进水通道并开启排水通道后，所述水泵(14)通过所述单向进气嘴(5)抽取外部空气以将所述进水管(12)、所述换热装置(11)以及所述出水管(13)中的水通过所述排水管(2)压入所述供水管(3)内。

2.根据权利要求1所述的防冻燃气热水器，其特征在于，还包括安装于所述燃气热水器本体(1)内的控制器(16)以及安装于所述进水管(12)上的第一水流量传感器(17)，所述三通阀(4)为二位三通电磁阀，所述第一水流量传感器(17)、所述三通阀(4)以及所述水泵(14)均与所述控制器(16)电连接，以使所述第一水流量传感器(17)检测到所述进水管(12)无水流动时，所述控制器(16)控制所述三通阀(4)关闭进水通道并开启排水通道。

3.根据权利要求2所述的防冻燃气热水器，其特征在于，还包括安装于所述排水管(2)上的第二水流量传感器(6)，所述第二水流量传感器(6)与所述控制器(16)电连接，以使所述第二水流量传感器(6)检测到所述排水管(2)有水流动时，所述控制器(16)控制所述三通阀(4)开启进水通道并关闭排水通道。

4.根据权利要求1所述的防冻燃气热水器，其特征在于，还包括三通接头(7)和用水管(8)，所述三通接头(7)的第一接口与所述出水管(13)连通，所述三通接头(7)的第二接口与所述排水管(2)的一端连通，所述三通接头(7)的第三接口与所述用水管(8)连通。

5.根据权利要求4所述的防冻燃气热水器，其特征在于，还包括至少一个末端水阀装置(9)，所述末端水阀装置(9)安装于所述用水管(8)上。

6.根据权利要求5所述的防冻燃气热水器，其特征在于，所述单向进气嘴(5)设置于所述进水管(12)的位于所述燃气热水器本体(1)外部的管段上。

7.一种采用权利要求1-6中任一项所述的防冻燃气热水器的控制方法，其特征在于，包括：

初始状态下，进水通道关闭且排水通道开启；

防冻燃气热水器启动后，进水通道开启且排水通道关闭，供水管(3)中的水通过三通阀(4)、进水管(12)进入换热装置(11)中进行加热；

当防冻燃气热水器关机后，进水通道关闭、排水通道开启，且换热装置关闭，水泵(14)开启预设时间，水泵(14)通过单向进气嘴(5)抽取外部空气以将进水管(12)和出水管(13)中的水通过排水管(2)压入供水管(3)内，并在进水管(12)和出水管(13)排空水后关闭水泵(14)。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，防冻燃气热水器启动后，进水通道开启，排水通道关闭包括：

开启末端水阀装置(9)，第二水流量传感器(6)检测到排水管(2)有水流动时，控制器(16)控制三通阀(4)开启进水通道并关闭排水通道。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述当关机停止使用热水，进水通道关闭，排水通道开启包括：

关闭末端水阀装置，第一水流量传感器(17)检测到进水管(12)无水流动时，控制器(16)控制三通阀(4)关闭进水通道并开启排水通道。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，当第一水流量传感器(17)检测到进水管(12)内水压低于预设水压时，防冻燃气热水器启动后，水泵(14)启动，以提升进水压，在防冻燃气热水器关闭后，水泵(14)延时关闭，以使水泵(14)通过单向进气嘴(5)抽取外部空气以将进水管(12)和出水管(13)中的水通过排水管(2)压入供水管(3)内；当所述第一水流量传感器(17)检测到进水管(12)内水压高于或等于预设水压时，防冻燃气热水器启动后，水泵(14)保持关闭，待防冻燃气热水器关机后，水泵(14)开启预设时间。

Images