CN220187120U - 热水系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种热水系统，其包括热水设备、至少一个混水阀、冷水管路、热水管路、和循环管路。热水设备包括进水管和出水管，冷水管路与上述至少一个混水阀连接、并与进水管连通，热水管路与上述至少一个混水阀连接、并与出水管连通，循环管路连接在热水管路和冷水管路之间、并靠近上述至少一个混水阀设置。其中，冷水管路包含连接在上述至少一个混水阀和循环管路之间的冷水段。热水设备还包括流量控制阀，该流量控制阀的至少阀芯部分设置在冷水管路的冷水段中以调节通过冷水段的水流量。通过这种设置，可避免因热水设备误启动而发生冷热水串水的问题。

Description

热水系统

技术领域

本公开涉及热水制备领域，尤其涉及一种能够提供预热水循环功能的热水系统。

背景技术

通常，用户在有生活热水使用需求时会打开混水龙头，热水设备随之启动。在设备刚启动的一段时间内，水管中储存的冷水会先排出，从而影响用户的使用体验。为了避免这个问题，目前的热水设备通常具有预热水循环模式，以在用户不使用热水期间，循环预热水管中的冷水，使用户打开后即能使用上热水。要实现预热水循环的功能，通常需要在用户家中铺设回水管道，回水管道连接在热水管道和热水设备之间，如此，从热水设备输出的水经由热水管道和回水管道后返回热水设备中，从而实现预热水循环。然而，回水管道需要用户家中装修时就预先考虑并铺设，而对于有些用户而言，在装修时可能并不会考虑到此问题或有此需求。现有技术中对于家中未预先铺设回水管的用户提供了另一种解决方案，即在远端的用水点处短接热水管道和冷水管道，这样在预热模式时，从热水设备输出的水经由热水管道、短接水管、冷水管道后返回热水设备以实现预热水循环。

然而，由于短接水管设置的位置距离热水设备较远，导致管道内水流的阻力较大。当远端的用水点使用冷水时，由于冷水管道内水阻较大，会有一部分冷水分流并涌入热水设备中。当分流的水流量大于设备的启动流量时，设备会误启动而开始循环加热管道内的水，如此，用户在远端的用水点开冷水时，有可能输出温水或热水，也就是说，存在冷热水串水的问题。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种热水系统。

本公开实施例的供一种热水系统，其包括热水设备、至少一个混水阀、冷水管路、热水管路、和循环管路。热水设备包括进水管和出水管，冷水管路与上述至少一个混水阀连接、并与进水管连通，热水管路与上述至少一个混水阀连接、并与出水管连通，循环管路连接在热水管路和冷水管路之间、并靠近上述至少一个混水阀设置。其中，冷水管路包含连接在上述至少一个混水阀和循环管路之间的冷水段。热水设备还包括流量控制阀，该流量控制阀的至少阀芯部分设置在冷水管路的冷水段中以调节通过冷水段的水流量。

在一些实施例中，流量控制阀设置在冷水管路的冷水段中。

在一些实施例中，流量控制阀采用球阀形式，其还包括与阀芯部分固定连接的扳手，所述扳手可带动阀芯部分作旋转运动以调节冷水段内水流通道的截面积尺寸。

在一些实施例中，流量控制阀呈T形设置，其包括连接在冷水段中的第一段，与第一段相对的第二段，以及连接于第一段和第二段之间、并位于循环管路中的第三段；上述阀芯部分设置在流量控制阀的第一段中。

在一些实施例中，流量控制阀还包括平行于流量控制阀的第一段延伸的扳手，该扳手可带动位于第一段内的阀芯部分同步旋转以调节第一段内水流通道的截面积尺寸。

在一些实施例中，该系统还包括设置在循环管路中的单向阀，以仅允许水流从热水管路向冷水管路单向流动。

在一些实施例中，该系统还包括与循环管路关联设置的循环泵和循环水温度传感器。

在一些实施例中，热水设备包括用于燃烧空气和燃气的混合物以产生热量的燃烧器、和用于吸收燃烧器产生的热量并将热量传递给通过其的水流的热交换器；其中，进水管连接在热交换器的上游，出水管连接在热交换器的下游。

本公开的一个或多个实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过设置流量控制阀，并至少将阀芯部分设置在冷水段内，使得通过冷水段并经由混水阀流出的冷水流量可调节，从而，可以通过调节该流量控制阀来限制冷水管路中的水流量，如使其小于热水设备的启动流量。如此，在用水点打开冷水时，即使有部分冷水分流进入热水设备也不足以使热水设备启动，进而，可避免因热水设备误启动而发生冷热水串水的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开的一实施例中热水系统的原理框图；

图2是本公开的另一实施例中热水系统的原理框图；

图3是本公开的又一实施例中热水系统的原理框图；

图4A至图4D是应用于图3所示的热水系统中的、处于全开状态的流量控制阀的平面示意图；其中，图4A是流量控制阀的正视图，图4B是流量控制阀的俯视图，图4C是流量控制阀的左视图，图4D是根据图4C中的剖切方向剖切后的剖视示意图；

图5A至图5D与图4A至图4D类似，其中流量控制阀处于部分开启的状态。

具体实施方式

以下将结合附图对所示的各实施例进行详细描述。但这些实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在所附权利要求书所请求的保护范围内。

本公开的热水系统适于家庭应用，可用于提供生活热水和/或供暖。该热水系统包含一热水设备，该热水设备可以是以可燃气体为燃料的燃气热水设备，或是采用电加热棒作为热源的电热水器、当然还可以是采用太阳能或热泵作为热源的热水设备等。燃气热水设备是通过燃烧可燃气体来加热生活用水以满足用户的生活需求，如提供生活热水的燃气热水器、或可同时提供生活热水和供暖需求的燃气锅炉等。以下实施方式中将以燃气热水器为例对本公开内容做详细描述。

如图1所示的本公开一实施例中的热水系统100，其中，热水设备为燃气热水器，其通过一冷水管路51、一热水管路52与一用水点，如混水阀70连通；此外，一循环管路61连接在冷水管路51和热水管路52之间，并靠近混水阀70设置。管路可以是由单根或若干水管连接而成以形成的水流通路。用水点可以有多个，分别与冷水管路和热水管路连接。在本实施例中，混水阀70为若干用水点中距离热水设备最远或较远的一个用水点。当热水设备工作于卫浴模式，即供应生活热水时，冷水和热水分别经由冷水管路51和热水管路52供应至混水阀70并混合后输出。当热水设备工作于预热模式时，设备输出的热水经由热水管路52、循环管路61、以及冷水管路51回流至设备内再加热。在一些实施例中，循环管路61上还设有一单向阀63，以限定水流只能从热水管路52经由循环管路61单向流入冷水管路51中。

热水设备包括壳体10，收容在壳体10中燃烧器组件、热交换器13、以及排烟装置等。壳体10可由若干面板拼接而成，以在其内形成收容空间以容纳各部件。壳体10底部延伸出进水管111、出水管112、和燃气供应管路113。其中，进水管111和冷水管路51连通，而出水管112则与热水管路52连通。此处两个管路的“连通”可以是直接连接，可以有是经由中间管路间接连接。

燃烧器组件通常包括分气架(未图示)和燃烧器12。一气阀15设置在燃气供应管路113上，该气阀15可以是一电可控阀门，用于连通或断开供气通道以及控制进入分气架的燃气供应量。在一些实施例中，燃烧器12包括沿纵向并排布置的若干燃烧单元。每一燃烧单元呈扁平板状，其通常被直立地固定在燃烧器框架中，其下部设有进气口，顶部设有若干火孔，以及连通进气口和若干火孔的燃气-空气混合通道。经由气阀15的燃气通过分气架的分配进入每一燃烧单元的进气口，并和同时进入的一次空气在燃气-空气混合通道内混合、并传递给位于火排片顶部的火孔以供燃烧并生成炙热的烟气。燃烧器组件还包括用于点燃燃气与空气混合物的点火装置121、和用于检测是否存在火焰的火焰检测装置122。在一些实施例中，点火装置121包括延伸位于燃烧单元的火孔上方的一对点火电极。火焰检测装置122包括延伸位于燃烧单元的火孔上方的一火焰检测电极。

燃烧器12燃烧产生的热量通过热交换器13。热交换器13通常设置在燃烧器12的上方。在一些实施例中，热交换器可采用翅片管式热交换器，即热交换器壳体内设置有多个翅片，一热交换水管迂回地穿过这些翅片，其两头分别与在水流方向上位于热交换器上游的进水管111和位于热交换器下游的出水管112连通。燃气-空气混合物燃烧产生的热量被翅片所吸收，并进一步传递给流经热交换水管中的水，加热后的水通过出水管112传递给热水管路52，从而为用户提供饮用、洗浴等生活热水。

在一些实施例中，风机16可设置在燃烧器12下方以驱动空气流动，从而提供燃烧所需的空气，并促使燃烧产生的烟气被排烟装置的集烟罩收集，进而通过与集烟罩连接的排烟管路(未图示)而被排出。一进水温度传感器171设置在进水管111处(如进水管外壁上)，以用于检测通过进水管的水流的温度。一出水温度传感器172设置在出水管112处(如出水管外壁上)，以用于检测通过出水管的出水温度。温度传感器可以是热敏电阻，如正温度系数热敏电阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)，在一些实施例中，温度传感器也可以是负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)温度传感器。一流量检测装置14设置在水路中以用于检测水流量。在一些实施例中，该流量检测装置可以安装在进水管111处以用于检测经由冷水管路51流入的冷水进水流量。当冷水进水流量超过一启动流量时，就会触发热水设备工作。该流量检测装置14可以包括带有磁铁的转子组件和霍尔元件，当有水流通过该检测装置时，转子组件被带着转动，从而利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。一循环泵18设置在水路中以用于驱动或促进水流。在本实施例中，循环泵18连接在进水管111中。

一控制器20设置在壳体10内以用于检测和控制燃气热水设备内各部件及电路器件的工作。在一些实施例中，控制器20可以是包含处理器和存储器、以及若干电子元件按照一定布线方式连接而成的控制电路。处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器。本实施例中，处理器是燃气热水设备的控制中心，其利用各种接口和线路连接设备的各个部分。例如，控制器20与气阀15、风机16、进水温度传感器171、出水温度传感器172、流量检测装置14、以及循环泵18等有线电性连接或无线通信。

冷水管路51与混水阀70连接，其包含连接在混水阀70和循环管路61之间的冷水段511。热水管路52与混水阀70连接，其包含连接在混水阀70和循环管路61之间的热水段521。热水设备100还包括流量控制阀，该流量控制阀的至少阀芯部分设置在冷水管路的冷水段511中以调节通过冷水段的水流量。在本实施例中，流量控制阀61整体设置在冷水管路的冷水段511中，其可以采用球阀形式，包括阀芯部分及与阀芯部分固定连接的扳手。阀芯部分可以是具有贯通通道的球体，通过转动扳手可带动阀芯部分作旋转运动以调节冷水段511内水流通道的截面积尺寸。通过设置流量控制阀，并至少将阀芯部分设置在冷水段511内，使得通过冷水段并经由混水阀流出的冷水流量可调节，从而，可以通过调节该流量控制阀来限制冷水管路中的水流量，如使其小于热水设备的启动流量。如此，在用水点70打开冷水时，即使有部分冷水分流进入热水设备也不足以使热水设备启动，进而，可避免因热水设备误启动而发生冷热水串水的问题。

图2所示的是热水系统200的另一实施例，其与图1中所示的加热系统100类似，主要区别在于，系统还包括与循环管路61关联设置的循环泵81和循环水温度传感器83。循环泵81、循环水温度传感器83、以及设置在循环管路61中的单向阀82共同构成一循环泵站80。该泵站80可独立控制预热水循环，例如，当循环水温度传感器83检测到水温低于循环水温度阈值时触发循环泵工作，并在循环水温度传感器检测到的循环水温达到特定温度阈值(等于或高于循环水温度阈值)时、或循环水温虽未达到特定温度阈值但循环泵81运行特定时长时，停止循环泵工作。

图3所示的是热水系统300的又一实施例，其与图1中所示的加热系统100类似，主要区别在于流量控制阀的形式，该实施例中，流量控制阀64呈T形设置。配合参照图4A至图4D所示，流量控制阀64包括平直延伸的第一段641，与第一段641相对并平直延伸的第二段642，以及连接于第一段和第二段之间、并相对于第一段和第二段垂直延伸的第三段643。流量控制阀的第一段641和第二段642连接于冷水管路51中以形成冷水管路51的一部分，流量控制阀的第三段642连接于循环管路61中以形成循环管路61的一部分。其中，流量控制阀的第一段641位于混水阀70和循环管路61之间的区域，即冷水管路的冷水段511中。流量控制阀64还包括连接于第一段641末端的管接头6411，该管接头6411的两相对末端上均设有外螺纹，以便于第一段641和冷水管路51的管道之间的连接。流量控制阀64的第二段642末端设有内螺纹，以便于和冷水管路51的管道之间的连接。流量控制阀的第三段643末端设有外螺纹，以便于和循环管路61的管道之间的连接。

该流量控制阀64还包括设置在其第一段641中的阀芯部分652、和与阀芯部分固定连接的控制件。一些实施例中，阀芯部分652为具有贯通通道的球体，控制件可带动阀芯部分同步运动以调节第一段641内水流通道的截面积尺寸。一些实施例中，控制件包括平行于流量控制阀的第一段641延伸的扳手651和固定连接在扳手651和阀芯部分652之间的阀杆(未标示)。如图4A至图4D所示，流量控制阀64处于全开状态时，作为阀芯部分的球体652的贯通通道与第一段641的水流通道位于同一轴线；配合参照图5A至图5D所示，通过转动扳手651，可带动位于第一段641内的球体652同步旋转，使得球体的贯通通道相对于第一段内水流通道错开一定角度，从而使第一段内水流通道的截面积尺寸减小。由于流量控制阀的第一段641位于冷水管路的冷水段511中，从而，可以通过调节该流量控制阀来限制冷水管路中的水流量，如使其小于热水设备的启动流量，进而，可避免用户使用冷水时因热水设备误启动而发生冷热水串水的问题。

在本公开对上述实施例的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对于本公开的限制。除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征与第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。并且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”、“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上述公开中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定“第一”、“第二”等特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在上述描述中，“若干”、“多个”等类似术语的含义是至少两个，如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

上述公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以是根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种热水系统，其包括热水设备、至少一个混水阀、冷水管路、热水管路、和循环管路；热水设备包括进水管和出水管，冷水管路与所述至少一个混水阀连接、并与所述进水管连通，热水管路与所述至少一个混水阀连接、并与所述出水管连通，循环管路连接在热水管路和冷水管路之间、并靠近所述至少一个混水阀设置；其中，所述冷水管路包含连接在所述至少一个混水阀和循环管路之间的冷水段；其特征在于：热水设备还包括流量控制阀，所述流量控制阀的至少阀芯部分设置在冷水管路的冷水段中以调节通过所述冷水段的水流量。

2.根据权利要求1所述的热水系统，其特征在于：所述流量控制阀设置在冷水管路的冷水段中。

3.根据权利要求2所述的热水系统，其特征在于：所述流量控制阀采用球阀形式，其还包括与所述阀芯部分固定连接的扳手，所述扳手可带动阀芯部分作旋转运动以调节所述冷水段内水流通道的截面积尺寸。

4.根据权利要求1所述的热水系统，其特征在于：所述流量控制阀呈T形设置，其包括连接在所述冷水段中的第一段，与所述第一段相对的第二段，以及连接于所述第一段和第二段之间、并位于循环管路中的第三段；所述阀芯部分设置在流量控制阀的第一段中。

5.根据权利要求4所述的热水系统，其特征在于：所述流量控制阀还包括平行于所述流量控制阀的第一段延伸的扳手，所述扳手可带动位于所述第一段内的阀芯部分同步旋转以调节所述第一段内水流通道的截面积尺寸。

6.根据权利要求1所述的热水系统，其特征在于：该系统还包括设置在循环管路中的单向阀，以仅允许水流从热水管路向冷水管路单向流动。

7.根据权利要求6所述的热水系统，其特征在于：该系统还包括与循环管路关联设置的循环泵和循环水温度传感器。

8.根据权利要求1所述的热水系统，其特征在于：热水设备包括用于燃烧空气和燃气的混合物以产生热量的燃烧器、和用于吸收燃烧器产生的热量并将热量传递给通过其的水流的热交换器；其中，所述进水管连接在热交换器的上游，所述出水管连接在热交换器的下游。