CN202303898U - 恒温冷凝燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种恒温冷凝燃气热水器，属于家用电器技术领域。该热水器包括燃烧器，沿燃烧烟气流动方向依次设置的第一换热器、第二换热器、进水管、出水管，以及控制器；还包括将所述第一换热器与所述第二换热器并联于所述进水管与出水管之间的水流通道，所述水流通道上设有能够调节所述第一换热器和第二换热器的水流量分配的流量控制阀，所述流量控制阀受控于所述控制器。采用本实用新型后，可以借助对第一换热器和第二换热器水流分配比例的自动调控，解决使用热水过程中，关水后短时间内再重新开水时，出现的水温不稳定问题，尤其是解决水温突然降低的水温波动问题，使热水器出热水温度稳定在设定温度的范围内，保证用户使用时的舒适度，并防止烫伤，确保使用安全。

Description

恒温冷凝燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及一种热水器，尤其是一种恒温冷凝燃气热水器，属于燃气具技术领域。

背景技术

据申请人了解，目前现有燃气快速热水器都存在“冷水三明治”问题，即用户使用热水过程中关水后，短时间内重新开水时，热水器的出水温度会因为机器启动过程中的点火准备延迟、停机时水温升高等原因出现水温波动现象，尤其是水温突然降低，在冬季时，此现象尤为明显，因此极大影响了用户使用热水器的舒适性。为了解决此问题，绝大部分热水器厂家采用增加水泵使用循环水，或者串联小厨宝之类小型电热水器等辅助加热的方法，这些举措明显增加了用户的投资成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种在几乎不增加成本的情况下，可以消除热水器使用过程中，关水后短时间内再重新开水时，出现冷热不均现象的恒温冷凝燃气热水器。

为了达到以上目的，本实用新型恒温冷凝燃气热水器包括燃烧器，沿燃烧烟气流动方向依次设置的第一换热器（主换热器）、第二换热器（冷凝换热器）、进水管、出水管，以及控制器；还包括将所述第一换热器与所述第二换热器并联于所述进水管与出水管之间的水流通道，所述水流通道上设有能够调节所述第一换热器和第二换热器的水流量分配的流量控制阀，所述流量控制阀受控于所述控制器。

本实用新型进一步的完善是：所述第二换热器为壳体与所述进水管、出水管连通且燃烧烟气穿过所述壳体内的管道的管壳式换热器。

工作时，所述控制器获取第一换热器出水温度Te、第二换热器出水温度Tc，读取设定温度Ts（通常由用户设定），并根据Te和Tc调节流量控制阀使得所述出水管的出水温度To趋近Ts。

尤其是，所述控制器根据通过第二换热器的目标流量占比βl=（Ts-Te）/(Tc-Te)调节流量控制阀使得所述出水管的出水温度To趋近Ts。

更进一步，所述控制器获取所述出水管的出水温度To，根据第二换热器实际流量占比βs=（To-Te）/(Tc-Te)按预定步长调节流量控制阀使βs趋近βl。

以上过程中，所述控制器分别通过检测设置在第一换热器、第二换热器和出水管的温度传感器获得Te、Tc和To。

本实用新型更进一步的完善是：所述第二换热器设有加热第二换热器内水的电加热装置，所述电加热装置受控于所述控制器。

此时，所述控制器获取第一换热器出水温度Te、第二换热器出水温度Tc，并读取设定温度Ts以及控制器预设温度Ta，Ta>Ts+ΔT；当Te<Ts+ΔT（预定温度允差）时,则控制所述电加热装置使第二换热器内的水温Tc趋近Ta。

采用本实用新型后，在不额外增加成本的前提下，通过冷凝式燃气热水器的第二换热器（冷凝换热器）吸收燃烧烟气中的汽化潜热加热第二换热器中的水，并借助对第一换热器和第二换热器水流分配比例的自动调控，解决使用热水过程关水后再重新开启时出现的水温变低的不稳问题，使热水器出热水温度稳定在设定温度的范围内，保证用户使用时的舒适度，并防止烫伤，确保使用安全。由此可见，本实用新型不仅通过第二换热器（冷凝换热器）有效利用燃烧烟气中的汽化潜热，提高燃气热水器的换热器效率，而且充分利用冷凝换热器内的储存空间，巧妙解决了燃气快速热水器使用过程中的“冷水三明治”问题。

附图说明

    下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为图1实施例的控制流程图。

图3为本实用新型实施例二的结构示意图。

图4为图3实施例的控制流程图。

图中1排烟道，2排水口，3第一流量控制阀，4第二换热器，5第二流量控制阀，6集气连接件，7第一换热器，8燃烧室，9出水管，10进水管，11电加热棒。

具体实施方式

实施例一

本实施例的恒温冷凝燃气热水器如图1所示，沿燃烧器燃烧室8的燃烧烟气流动方向依次设置的第一换热器（主换热器）7、第二换热器（冷凝换热器）4。第一换热器7和第二换热器4的水流通道并联于进水管10与出水管9之间，且分别设有受控于控制器、用于调节第一换热器7和第二换热器4水流分配比例的第一流量控制阀3和第二流量控制阀5。第一级换热器7和第二换热器4的水流通道出口分别设有第一温度传感器件Te和第二温度传感器件Tc，出水管9设有第三温度传感器件To。各温度传感器的信号输出端分别接控制器的对应接收端口，控制器的控制信号输出端接第一流量控制阀3和第二流量控制阀5。

第一换热器7与第二换热器4之间设有形成烟气流道的集气连接件6。第二换热器4的烟气出口流道1的下方设有冷凝水排出口2。

工作时，如图2所示，用户用水时，流量传感器感应水流传感信号，控制器接收各温度传感器件的温度信号Tc、Te、To后，并读取用户设定温度Ts,按以下步骤进行控制：

第一步、比较第二温度传感器温度Tc是否小于等于设定温度Ts，如是则进行第二步；如否则比较第一温度传感器温度Te是否小于等于设定温度Ts，如是则进行第三步；如否则比较第一传感器温度Te是否小于等于第二传感器温度Tc，如是则控制完全关闭第二流量控制阀，如否则完全打开第二流量控制阀；之后继续上述比较；

第二步、比较第一温度传感器温度Te是否小于等于设定温度Ts，如否则进行第三步，如是则比较第二传感器温度Tc是否小于等于第一传感器温度Tc；如是则控制完全关闭第二流量控制阀，如否则完全打开第二流量控制阀；之后返回第一步；

第三步、以设定温度与第一温度传感器温度之差(Ts-Te)比第二温度传感器温度与第一温度传感器温度之差(Tc-Te),计算目标流量占比βl；以第三温度传感器温度与第一温度传感器温度之差(To-Te)比第二温度传感器温度与第一温度传感器温度之差(Tc-Te),计算实际流量占比βs；

第四步、比较计算目标流量占比βl是否小于等于实际流量占比βs，如是则按预定步长调大第二流量控制阀的开启度，否则按预定步长调小第二流量控制阀的开启度；之后返回第一步。

实验证明，采用本实施例的热水器及其控制方法后，在不额外增加成本的前提下，通过冷凝式燃气热水器的第二换热器（冷凝换热器）吸收燃烧烟气中的汽化潜热加热第二换热器中的水，借助第一和第二流量控制阀对第一换热器和第二换热器水流分配比例的自动调控，可以妥善解决热水器使用过程中关水后短时间（如3-5分钟）内再重新开启时出现的水温变低的不稳问题，使热水器出热水温度稳定在设定温度的±3℃范围内，极大提高了用户使用时的舒适度，并可以防烫伤，保证使用安全。

实施例二

本实施例的恒温冷凝燃气热水器如图3所示，其基本结构与实施例一相同，主要不同之处在于，第二换热器4设有用于加热其中水的电加热棒11，该电加热棒受控于控制器。

工作时，控制器获取第一温度传感器温度Te、第二温度传感器温度Tc，并读取设定温度Ts以及控制器预设温度Ta（Ta=Ts+ΔT——ΔT为预定温度允差）；当Te<Ta且Tc<Ta时，控制器控制电加热装置，使第二温度传感器温度Tc趋近控制器预设温度Ta。其具体控制流程参见图4，其中判断“停止燃烧超过预定时间”，是因为燃烧停止后一定时间内（如5分钟），燃烧余热能继续对换热器进行加热，无需开启电加热，其它过程参照以上描述不难理解，故不另赘述。

采用本实施例的热水器和控制方法后，在用户非用水时间，将第二换热器出水温度Tc保持在预设温度Ta,当用户开始用水时，通过实施例一的控制方法调整第一换热器和第二换热器水流分配比例，以解决用户开始用水时热水器内“冷水段”造成的不适。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，如冷凝换热器采用波纹管换热器等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种恒温冷凝燃气热水器，包括燃烧器，沿燃烧烟气流动方向依次设置的第一换热器、第二换热器、进水管、出水管，以及控制器；其特征在于：还包括将所述第一换热器与所述第二换热器并联于所述进水管与出水管之间的水流通道，所述水流通道上设有能够调节所述第一换热器和第二换热器的水流量分配的流量控制阀，所述流量控制阀受控于所述控制器。

2.根据权利要求1所述的恒温冷凝燃气热水器，其特征在于：所述第二换热器为壳体与所述进水管、出水管连通且燃烧烟气穿过所述壳体内的管道的管壳式换热器。

3.根据权利要求1或2所述的恒温冷凝燃气热水器，其特征在于：所述第二换热器设有加热第二换热器内的水的电加热装置，所述电加热装置受控于所述控制器。

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