CN211261248U - 一种热水器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热水器系统，发热组件、保温式储水箱内均设有用于检测水温的热电偶，自来水进水端与四通件的第一端连接，四通件的第二端与第一电子比例阀连接，第一电子比例阀通过水泵与发热组件的进水端连接，发热组件的出水端与第二电子比例阀连接，第二电子比例阀与热水出水端连接，第二电子比例阀与四通件连接；四通件与保温式储水箱的进水端连接，保温式储水箱的出水端与第一电子比例阀连接。本实用新型解决即热式电热水器在低温条件下的热水输出水温不达标、水流过小问题，利用间歇性使用热水的习惯与热水器的快速加热热水相结合，实现热水器系统优化。

Description

一种热水器系统

技术领域

本实用新型涉及热水器领域，尤其是涉及一种热水器系统。

背景技术

目前，市场上销售的家用热水器主要有燃气热水器、水箱储热式电热水器、即热式电热水器。燃气热水器具有可以实现即时连续供热水的优势，但其使用的必备条件是配置管道煤气或储气罐等燃气气源，使用时存在一定的危险性，由于

存在明火及产生二氧化碳，由此对安装位置有着较高的要求。而水箱储热式电热水器虽然使用简单，只要有市电供电就可以实现热水的供应，但是存在储水箱内的水温高、持续加热及存储的过程中会有水垢产生的问题，由于水垢不易排出由此对储水箱内的水质造成污染，污染后的水容易使用户皮肤发生过敏等疾病。而太阳能热水器存在与水箱储热式相同的问题。相对于上述三款热水器，即热式电热水器和燃气热水器的工作原理相近，但其加热方式由燃气改为用电，即热式电热水器与燃气热水器、水箱储热式电热水器相比较，具有出热水快、热效率高、不结水垢、安全环保、不占地方等优点。但是，即热式电热水器是随用随加热方式，由于即热式电热水器的最大输出功率有限，遇到天气冷时，尤其是北方的自来水温度很低，要想把水加热到合适的水度，则会导致出水量减少，极大地影响用户使用体验。

实用新型内容

本实用新型提供一种热水器系统，以解决即热式电热水器在低温条件下的热水输出水温不达标、水流过小的技术问题，本实用新型实现热水器系统的结构优化，实现热水补偿，满足热水供应需求，提高用户使用热水的体验。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种热水器系统，包括发热组件、保温式储水箱、控制器、自来水进水端、热水出水端、第一电子比例阀、第二电子比例阀、四通件、水泵、第一流量计、第二流量计；

所述发热组件、所述保温式储水箱内均设有用于检测水温的热电偶，所述控制器分别与所述发热组件、所述保温式储水箱、所述热电偶、所述第一电子比例阀、所述第二电子比例阀、所述水泵、所述第一流量计、所述第二流量计电连接；

所述自来水进水端与所述四通件的第一端连接，所述四通件的第二端与所述第一电子比例阀的第一端连接，所述第一电子比例阀的第二端通过所述水泵与所述发热组件的进水端连接，所述发热组件的出水端与所述第二电子比例阀的第一端连接，所述第二电子比例阀的第二端通过所述第一流量计与所述热水出水端连接，所述第二电子比例阀的第三端与所述第二流量计的第一端连接；

所述四通件的第三端与所述保温式储水箱的进水端连接，所述保温式储水箱的出水端与所述第一电子比例阀的第三端连接，所述四通件的第四端与所述第二流量计的第二端连接。

作为优选方案，所述热水器系统还包括设于使用终端处的第一单向阀；通过控制热水器内水泵的工作，实现使用端热水管道内的冷水通过自来水进水管循环排放，实现零冷水功能；

所述第一单向阀的进水端、热水使用端均与所述热水出水端连接，所述第一单向阀的出水端与所述自来水进水端连接。

作为优选方案，所述四通件为四通阀或四通管。

作为优选方案，所述热电偶包括分别与所述控制器电连接的第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶；

所述第一热电偶安装在所述发热组件的进水端管道内，所述第二热电偶安装在所述发热组件的出水端管道内，所述第三热电偶安装在所述保温式储水箱内。

作为优选方案，所述发热组件为电热水器或即热式电热水器。

作为优选方案，所述热水器系统还包括壳体，所述壳体内形成有储水箱容置腔、器件容置腔；

所述保温式储水箱位于所述储水箱容置腔内，所述发热组件、所述控制器、所述第二电子比例阀、所述四通件、所述第一电子比例阀、所述水泵均位于所述器件容置腔内。

作为优选方案，所述保温式储水箱由至少一个储水瓶组成。

作为优选方案，至少一个所述储水瓶平行或垂直设置于所述储水箱容置腔内。

作为优选方案，所述壳体的外侧壁开设有管道连接开口，所述管道连接开口与所述器件容置腔连通。

作为优选方案，所述水泵为循环水泵或增压水泵。

作为优选方案，所述第一流量计实现检测用户开启或关停使用热水状态，并对用户热水量进行计量，所述第二流量计实现检测所述保温式储水箱温度补偿时的所述水泵运转状态及流量检测。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

1、所述热水器系统利用电能让发热组件产生热量以将所述自来水进水端供给的温度较低的水加热成温度较高的水，最后通过所述热水出水端流出热水，以实现热水的快速供应。

2、在低温环境时，所述发热组件将制得的热水依次通过所述发热组件的出水端、所述第二电子比例阀、所述四通件、所述水泵、所述保温式储水箱的进水端进入到所述保温式储水箱中进行热水储存并循环加热，从而实现大量热水的制备和存储。

3、在低温环境情况下当用户使用热水时，所述发热组件的进水端的水温低于热水器设定流量、最大功率温升、用户设定出水温度等条件的限值时，所述发热组件的出水端实际出水温度或流量就无法满足设定的需求，此时所述控制器通过调节第一电子比例阀的第一端与第三端的相对比例，使自来水与所述保温式储水箱内的高温水进行比例混合，所述第一电子比例阀的第二端流出的水温达到或高于以上相关条件下的最低进水水温。在此过程中，所述自来水进水端的一部分自来水依次通过所述四通件、所述第一电子比例阀、所述水泵流向所述发热组件，而另一部分自来水则通过所述四通件流入所述保温式储水箱内。在此模式下，所述保温式储水箱的水温会根据流入的自来水流量的比例多少，造成储水水温的降低，则所述控制器会根据所述第三热电偶检测的所述保温式储水箱的实时水温，调节第一电子比例阀的第一端与第三端的比例大小。

4、在低温环境使用时，由于所述保温式储水箱内的热水被常温自来水稀释，当用户使用热水过程中暂停使用热水或结束后，需要对保温式储水箱内的水温进行温度补偿提升，以便于下次的使用。此时，所述控制器开启所述水泵、打开所述第二电子比例阀，通过所述第二流量计反馈给所述控制器的水流大小信号，开启所述热水器系统的发热组件，用尽量短的时间周期、合适的加热功率大小，使所述保温式储水箱内的水温提升至设定温度。通过所述保温式储水箱的出水端、所述第一电子比例阀、所述水泵、所述发热组件的进水端、出水端、所述第二电子比例阀、所述四通件、所述保温式储水箱的进水端路径，以在用户未使用热水的时间段内将所述保温式储水箱内的水进行加热，从而利于用户再次使用时，补充所述发热组件的进水端的水温温度，可以解决即热式电热水器在自来水水温过低时，所述发热组件的出水端的水温、水流不足，以及供电电路负荷过大的缺陷。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的热水器系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的热水器系统的结构示意图；

图3展示了热水器系统的无水温补偿的热水流动路径图；

图4展示了热水器系统的进水温度补偿的热水流动路径图；

图5展示了热水器系统的保温式储水箱一种水温补偿的热水流动路径图；

图6展示了热水器系统的保温式储水箱另一种水温补偿的热水流动路径图；

图7a~7c是本实用新型实施例中的热水器系统的结构示意图；

图8a~8c是本实用新型实施例中的热水器系统的器件的结构示意图；

图9是电子比例阀的结构示意图；

图10是本实用新型实施例中的热水器系统的电路结构图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、发热组件；11、自来水进水端；12、热水出水端；

2、保温式储水箱；21、储水瓶；

3、四通件；4、第一电子比例阀；5、水泵；6、第二电子比例阀；7、第一流量计；8、第二流量计；9、第一单向阀；

10、控制器；101、第一热电偶；102、第二热电偶；103、第三热电偶；104、壳体；105、管道连接开口；

13、冷热水混合腔；14、混水阀芯；15、热电偶；16、执行电机机构驱动；17、控制板；18、热水或冷水入口；19、冷水或热水入口；20、混合水出口；200、阀体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种热水器系统，包括发热组件1、保温式储水箱2、控制器10、自来水进水端11、热水出水端12、第一电子比例阀4、第二电子比例阀6、四通件3、水泵5、第一流量计7、第二流量计8；其中，所述水泵5包括，但不限于循环水泵、增压水泵等等；

所述自来水进水端11与所述四通件3的第一端连接，所述四通件3的第二端与所述第一电子比例阀4的第一端连接，所述第一电子比例阀4的第二端通过所述水泵5与所述发热组件1的进水端连接，所述发热组件1的出水端与所述第二电子比例阀6的第一端连接，所述第二电子比例阀6的第二端通过所述第一流量计7与所述热水出水端12连接，所述第二电子比例阀6的第三端与所述第二流量计8的第一端连接；

所述四通件3的第三端与所述保温式储水箱2的进水端连接，所述保温式储水箱2的出水端与所述第一电子比例阀4的第三端连接，所述四通件3的第四端与所述第二流量计8的第二端连接。

在本实施例中，应当说明的是，所述热电偶包括分别与所述控制器10电连接的第一热电偶101、第二热电偶102、第三热电偶103；所述第一热电偶101安装在所述发热组件的进水端管道内，所述第二热电偶102安装在所述发热组件的出水端管道内，所述第三热电偶103安装在所述保温式储水箱2内；所述四通件3为四通阀或四通管。

如图10所示，所述发热组件、所述保温式储水箱2内均设有用于检测水温的热电偶，所述控制器10分别与所述发热组件、所述保温式储水箱2、所述热电偶、所述第一电子比例阀4、所述第二电子比例阀6、所述水泵5、所述第一流量计7、所述第二流量计8电连接。

其中，应当说明的是，为了避免出现水锤的现象，在储水箱温度补偿设计中，本实施例采用了所述第二电子比例阀6和所述第二流量计8，所述第二流量计8用于测量储水箱补充温度时的流量，如图1所示：

1、所述第二电子比例阀6的c与b完全导通且c与a完全截止时，所述热水器系统处于热水使用状态；

2、所述第二电子比例阀6的c与a完全导通且c与b完全截止，或所述第二电子比例阀6的c与a大比例导通且c与b小比例导通，且所述第二流量计8处于无有效信号输出状态，此时处于储水箱补偿温度状态；

3、所述第二电子比例阀6的c与a完全导通且c与b完全截止，或所述第二电子比例阀6的c与a大比例导通且c与b小比例导通，当所述第二流量计8处于有效信号输出状态时(证明有使用热水需求)，此时所述第二电子比例阀6的c与a大比例导通且c与b小比例导通，所述控制器10调整为所述第二电子比例阀6的c与b完全导通且c与a完全截止时，由储水箱补偿温度状态转变为热水使用状态。

其中，所述第一电子比例阀或所述第二电子比例阀的具体结构如图9所示，包括阀体200和安装在所述阀体200内的冷热水混合腔13、混水阀芯14、热电偶15，所述混水阀芯14由执行电机机构驱动16，所述执行电机机构由控制板17进行控制，所述阀体200具有与所述冷热水混合腔13连通的热水或冷水入口18、冷水或热水入口19、混合水出口20。

请参见图2，在其中一种优选实施方式中，所述热水器系统还包括设于使用终端处的第一单向阀9；本实施例通过控制热水器内所述水泵5的工作，实现使用端热水管道内的冷水通过自来水进水管循环排放，实现零冷水功能；所述第一单向阀9的进水端、热水使用端均与所述热水出水端12连接，所述第一单向阀9的出水端与所述自来水进水端11连接。其中，所述热水使用端可用于连接自来水进水口、储水箱出水口、水池出水口、等供水管路出水口。

在本实施例中，所述发热组件1优选为电热水器或即热式电热水器。如图1所示，所述热水器系统利用电能让所述发热组件1产生热量以将所述自来水进水端11供给的温度较低的水转换为温度较高的水，最后通过所述热水出水端12流出热水以实现热水的快速供应。

请参见图4，在低温环境时，所述保温式储水箱2中存储的热水依次通过所述保温式储水箱2的出水端、所述第一电子比例阀4、所述水泵5进入到所述发热组件1中进行加热，在这个过程中，所述保温式储水箱2中温度较高的水与所述自来水进水端11的温度较低的水进行混水，以提高进入所述发热组件1的自来水水温，从而通过所述即热式电热水器的加热作用实现低温环境下热水能够快速供应、热水水温达到使用需求、水量充足的效果。

请参见图5或图6，在低温环境时，所述发热组件1将制得的热水依次通过所述发热组件1的出水端、所述第二电子比例阀6、所述四通件3、所述保温式储水箱2的进水端进入到所述保温式储水箱2中进行热水储存并循环加热，以实现大量热水的制备和存储。

具体的，在本实用新型实施例中，为了实现所述保温式储水箱2的水温补偿作用，当所述保温式储水箱2的水温需要通过所述即热式电热水器加热进行补偿时，在其中一种实施方式中，如图5所示，所述第二电子比例阀6通电打开，从而使得热水由即热式电热水器的出水端——所述第二电子比例阀6——所述四通件3——所述保温式储水箱2的进水端，最终热水回到保温式储水箱2中，从而提高所述保温式储水箱2的水温。

而在另一种实施方式中，如图6所述，所述第二电子比例阀6关闭，所述保温式储水箱2的水通过所述第一电子比例阀4、所述水泵5流入热水器中进行加热，制得的热水由即热式电热水器的出水端——所述热水出水端12——所述第二电子比例阀6——所述自来水进水端11——所述四通件3——所述保温式储水箱2的进水端，最终热水回到保温式储水箱2中，从而提高所述保温式储水箱2的水温。

其中，应当说明的是，所述保温式储水箱2具有冷水补水功能，所述自来水进水端11的自来水通过所述四通件3进入到所述保温式储水箱2内实现冷水补充，可有效避免所述储水式热水器由于需要把储水箱的水温加热过高，造成水垢的产生、热水器体积过大的问题。

在用户间歇性使用热水的暂停使用过程中，由于所述保温式储水箱2需要时刻补充温度较低的自来水，为避免所述保温式储水箱2内的水温下降，则可利用所述四通件3截止所述自来水进水端11的进水、并通过所述保温式储水箱2的出水端、所述第一电子比例阀4、所述水泵5、所述发热组件1的进水端、出水端、所述第二电子比例阀6、所述四通件3、所述保温式储水箱2的进水端路径，以在用户间歇通知使用热水的时间内将所述保温式储水箱2内的水进行加热，从而利于用户继续使用时，补充所述发热组件1的进水端的水温温度，可以解决即热式电热水器在自来水水温过低时，热水器出水口的水温、水流不足，以及供电电路负荷过大的缺陷。

在本实施例中，所述热水器系统的水路控制方法如下：

（1）所述第三热电偶103检测所述保温式储水箱2内的水温是否低于设定值；

（2）通过所述第一流量计7检测是否有用户用水信号；若无信号输出(进入如下流程)，若有信号输出(自动进入用户使用状态)；

（3）所述第一电子比例阀4的A&C端截止（第一端和第二端之间截止状态），C&B端完全导通（第二端和第三端之间截止状态）；

（4）所述第二电子比例阀6通电导通；

（5）开启所述水泵5；

（6）通过所述第二流量计8检测到水流信号(此时，所述第一流量计7无信号输出，四通阀截止自来水口的供水）；

（7）即热式热水器在保证供电电压稳定的情况下，按照最大功率输出热量；

（8）当所述第三热电偶103检测储水箱内的水温上升到设定值时，相关部件恢复初始状态(所述第一电子比例阀4的A&C端截止/C&B端完全导通)；

（1）-（8）为保温储水箱内的水温补偿方法①，对应图5；

（9）在此期间(储水箱内的水温未升到设定值时)，如果检测到所述第一流量计7有信号输出时，自动恢复到设定出水水温模式，之后在检测不到所述第一流量计7有信号输出时，继续进行储水箱水温补偿模式；

（10）产品内置时钟，或引用通讯模块的时钟功能。

根据用户之前7-14天内的使用习惯时间段，在使用时间段提前1-2小时将储水箱内的水温保持在设定值，其它时间段内主要由储水箱的物理保温功能进行保温，期间当储水箱的水温低于设定水温与当前自来水水温的1/2时，进行温度补偿功能操作。

（11）热水器正常的关闭状态

所述第一电子比例阀4处于A&C端截止/C&B端完全导通状态(利于热水器安装、维修等状态下的储水箱排水)；

（12）在停止状态下，当接收到开启零冷水功能模式时开启所述水泵5、所述发热组件1的加热功能(第二电子比例阀6处于关闭状态)。

其中应当说明的是，此外，在初次安装使用时，当管路末端安装有单向导通阀时，第一电子比例阀4的A&C端完全导通/C&B端截止，热水器会自动运行1-3遍(间隔一定的热水降温到常温时间时间)，当所述第一热电偶101检测到回水端的温度恒定在热水输出温度附近某个温度值时，从加温开始至热电偶-1检测到恒定的回水热水时，所述第一流量计7、第二流量计8的流量计数的1/2左右(初步按照55-60%)计算单向管路的长度。在该检测模式下，如果检测不到所述第一流量计7的信号输出，即表明管路中未设置单向回水阀，或单向回水阀装反向，或所述第一单向阀9失效。

请参见图7a~7b、图8a~8b，在其中一种优选实施方式中，所述热水器系统还包括壳体104，所述壳体104内形成有储水箱容置腔、器件容置腔；

所述保温式储水箱2位于所述储水箱容置腔内，所述发热组件1、所述控制器10、所述第二电子比例阀6、所述四通件3、所述第一电子比例阀4、所述水泵5均位于所述器件容置腔内。其中，所述壳体104的外侧壁开设有管道连接开口105，所述管道连接开口105与所述器件容置腔连通，这样能够方便管道的连接，整个系统的紧凑型更强。

如图7b所示，所述保温式储水箱2由至少一储水瓶21组成。至少一所述储水瓶中平行或垂直设置在所述储水箱容置腔内。

其中，所述壳体104的四周边缘设计为弯曲形状，提高整体结构的美观性，而所述保温式储水箱2内设有2个储水瓶21，两个储水瓶21之间平行设置，并通过管道相互连通，实现热水的储存，当然的，也可在储水瓶21内设置电热丝、电热棒等加热元件，实现保温式储水箱2的恒温。

相比于现有技术，本实用新型的热水器系统，结合所述保温式储水箱2、所述第二电子比例阀6，延长所述即热式电热水器加热工作时间长度，尽量降低所述即热式电热水器短时间段内的最大功耗，以及避免对常规家用线路造成的风险隐患；同时解决了低温条件下，热水输出水温不达标、水流过小问题，结合水路切换，控制水温温度，解决储水式热水器水垢产生的问题，有利于提高水质质量。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水器系统，其特征在于，包括发热组件、保温式储水箱、控制器、自来水进水端、热水出水端、第一电子比例阀、第二电子比例阀、四通件、水泵；

所述发热组件、所述保温式储水箱内均设有用于检测水温的热电偶，所述控制器分别与所述发热组件、所述保温式储水箱、所述热电偶、所述第一电子比例阀、所述第二电子比例阀、所述水泵电连接；

所述自来水进水端与所述四通件的第一端连接，所述四通件的第二端与所述第一电子比例阀的第一端连接，所述第一电子比例阀的第二端通过所述水泵与所述发热组件的进水端连接，所述发热组件的出水端与所述第二电子比例阀的第一端连接，所述第二电子比例阀的第二端与所述热水出水端连接；

所述四通件的第三端与所述保温式储水箱的进水端连接，所述保温式储水箱的出水端与所述第一电子比例阀的第三端连接。

2.如权利要求1所述的热水器系统，其特征在于，所述四通件为四通阀或四通管。

3.如权利要求1所述的热水器系统，其特征在于，所述热电偶包括分别与所述控制器电连接的第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶；

所述第一热电偶安装在所述发热组件的进水端管道内，所述第二热电偶安装在所述发热组件的出水端管道内，所述第三热电偶安装在所述保温式储水箱内。

4.如权利要求1所述的热水器系统，其特征在于，所述发热组件为电热水器或即热式电热水器。

5.如权利要求1所述的热水器系统，其特征在于，所述热水器系统还包括壳体，所述壳体内形成有储水箱容置腔、器件容置腔；

所述保温式储水箱位于所述储水箱容置腔内，所述发热组件、所述控制器、所述第二电子比例阀、所述四通件、所述第一电子比例阀、所述水泵均位于所述器件容置腔内。

6.如权利要求5所述的热水器系统，其特征在于，所述保温式储水箱由至少一个储水瓶组成。

7.如权利要求6所述的热水器系统，其特征在于，至少一个所述储水瓶平行或垂直设置于所述储水箱容置腔内。

8.如权利要求5所述的热水器系统，其特征在于，所述壳体的外侧壁开设有管道连接开口，所述管道连接开口与所述器件容置腔连通。

9.如权利要求1所述的热水器系统，其特征在于，所述水泵为循环水泵或增压水泵。

10.如权利要求1所述的热水器系统，其特征在于，所述热水器系统还包括与所述控制器电连接的第一流量计、第二流量计；所述第一流量计设于所述第二电子比例阀与所述热水出水端之间的连接管路上，所述第二流量计设于所述第二电子比例阀与所述四通件之间的连接管路上；所述第一流量计实现检测用户开启或关停使用热水状态，并对用户热水量进行计量，所述第二流量计实现检测所述保温式储水箱温度补偿时的所述水泵运转状态及流量检测。

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