TWI775609B - 預熱式熱水裝置及其控制方法 - Google Patents

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黃淑敏
陳郁文
林永昌
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Abstract

一種預熱式熱水裝置，主要係於預熱式熱水裝置內設置一壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力，能將加熱過程中產生的壓力穩定控制在安全範圍內，藉以提升熱水器使用上的便利性及安全性。該控制方法在判斷確定為預熱模式時，判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於一預定差值，若是則循環泵啟動、點火燃燒，接著偵測熱水管壓力是否大於一預定壓力，若是則開啟壓力控制系統，若否則依據入水溫度及設定溫度判斷是否停止燃燒，在停止燃燒時循環泵持續運轉一段時間。

Description

預熱式熱水裝置及其控制方法
本發明涉及一種預熱式熱水裝置及其控制方法，尤指一種應用於熱水預熱回水系統的熱水裝置及其控制方法。
目前市售的熱水預熱回水系統，皆為專用回水系統，在循環加熱過程中會因加熱使得水膨脹導致管路壓力上升問題，當壓力上升如果沒有洩壓裝置或其減壓系統，則會導致管路破損，進而造成水路洩漏和財產損失。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種預熱式熱水裝置及其控制方法，能透過熱水裝置內置的壓力控制系統，來吸收管路膨脹壓力，將加熱過程中產生的壓力穩定控制在安全範圍內，藉此提升熱水裝置使用上的便利安全性。
為了解決上述的技術問題，本發明提供一種預熱式熱水裝置的控制方法，包括步驟：提供一種預熱式熱水裝置，包括一熱水主機、一控制單元、一壓力控制單元、一壓力桶及一循環泵，該控制單元及該壓力控制單元電性連接於該熱水主機，該壓力桶及該循環泵設置於該熱水主機內，該熱水主機連接一冷水管及一熱水管，該壓力桶及該循環泵連接於該冷水管，該 壓力控制單元及該壓力桶構成一壓力控制系統；啟動預熱模式，並判斷該預熱式熱水裝置是否為一般模式的啟動狀態，若為一般模式的啟動狀態，則無法啟動預熱模式，若非為一般模式的啟動狀態，則能啟動預熱模式；當啟動預熱模式時，判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於一預定差值，若偵測的預熱溫度與出水溫度的差值大於等於預定差值，則該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒；若偵測的預熱溫度與出水溫度的差值非大於等於預定差值，則繼續判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於預定差值的動作；以及當該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒時，接著偵測該熱水管的壓力是否大於一預定壓力，若該熱水管的壓力大於該預定壓力，則開啟該壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力；若該熱水管的壓力非大於該預定壓力，則依據入水溫度及設定溫度判斷該熱水主機是否停止燃燒，在該熱水主機停止燃燒時，該循環泵持續運轉一段時間後再停止。
為了解決上述的技術問題，本發明提供一種預熱式熱水裝置，包括：一熱水主機，該熱水主機連接一冷水管及一熱水管；一控制單元，該控制單元電性連接於該熱水主機；一壓力控制單元，該壓力控制單元電性連接於該熱水主機；一壓力桶，該壓力桶設置於該熱水主機內；以及一循環泵，該循環泵設置於該熱水主機內，該壓力桶及該循環泵連接於該冷水管，該循環泵能將冷水加壓讓冷水進入該熱水主機進行預熱模式，該壓力控制單元及該壓力桶構成一壓力控制系統；其中當啟動預熱模式，偵測預熱溫度與出水溫度的差值大於等於一預定差值時，該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒，以進行預熱動作，且偵測該熱水管的壓力大於一預定壓力時，能開啟該壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力。
較佳的，當開啟該壓力控制系統時，接著偵測該熱水管的壓力是否小於等於該預定壓力，若該熱水管的壓力未小於等於該預定壓力，表示 壓力系統異常，在偵測一預定次數後，隨即關閉預熱模式並顯示壓力系統異常。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的預熱式熱水裝置及其控制方法，該預熱式熱水裝置包括一熱水主機、一控制單元、一壓力控制單元、一壓力桶及一循環泵，壓力控制單元及壓力桶構成一壓力控制系統，當啟動預熱模式，偵測的預熱溫度與出水溫度的差值大於等於一預定差值時，該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒，且偵測該熱水管的壓力大於一預定壓力時，能開啟該壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力。是以，本發明能透過熱水裝置內置的壓力控制系統，來吸收管路膨脹壓力，將加熱過程中產生的壓力穩定控制在安全範圍內，藉此提升熱水裝置使用上的便利安全性。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
1:熱水主機
2:控制單元
3:壓力控制單元
4:壓力桶
41:旁路管
5:循環泵
6:冷水管
7:熱水管
8:出水裝置
9:單向逆止裝置
10:壓力感測器
圖1本發明預熱式熱水裝置的作動示意圖。
圖2本發明預熱式熱水裝置的控制方法的流程圖。
圖3為未裝壓力控制系統與有裝壓力控制系統的循環管壓與入水溫的曲線圖。
圖4為未裝壓力控制系統與有裝壓力控制系統的循環管壓與管長的曲線圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施 方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1，本發明提供一種預熱式熱水裝置，其內建有壓力控制系統，該預熱式熱水裝置包括一熱水主機1、一控制單元2、一壓力控制單元3、一壓力桶4及一循環泵5。
該熱水主機1可為燃氣熱水器，該熱水主機1包含有風機、燃燒器及熱交換器(圖略)等，燃燒器可用以加熱該熱交換器，使冷水可進入熱交換器進行熱交換，再行排出熱水使用，該熱水主機1屬於現有技術，且本發明並不限制熱水主機1的構造，故不再加以贅述。
該控制單元2及壓力控制單元3電性連接於熱水主機1，該控制單元2及壓力控制單元3能用以控制熱水主機1的運作，該壓力桶4及循環泵5設置於熱水主機1內。該熱水主機1連接一冷水管6及一熱水管7，該冷水管6可輸入冷水至熱水主機1進行加熱，該熱水管7可輸出熱水主機1加熱完成的熱水。該壓力桶4及循環泵5連接於冷水管6，該循環泵5連接於冷水管6與熱水主機1之間，可控制循環泵5運轉將冷水加壓讓冷水進入熱水主機1進行預熱動作。該壓力桶4通過一旁路管41連接於冷水管6，壓力控制單元3及壓力桶4構成壓力控制系統，在循環加熱過程中因加熱使得水膨脹導致管路內部壓力上升時， 管路內膨脹的水量可經由旁路管41進入壓力桶4的內部。
該冷水管6及熱水管7連接有至少一出水裝置8，該出水裝置8可為水龍頭或蓮蓬頭等裝置，用於輸出欲使用的水，該出水裝置8的型式及構造並不限制，可因應需要而加以變化。可經由冷水管6輸送冷水至出水裝置8，用以供應冷水，可以經由熱水管7輸送熱水至出水裝置8，用以供應熱水。
另於該熱水管7的末端可裝設一單向逆止裝置9，該單向逆止裝置9可為逆止閥等，該單向逆止裝置9連接於冷水管6，該單向逆止裝置9用以避免冷水逆流進入熱水管7。
本發明預熱式熱水裝置內建壓力控制系統，啟動預熱模式時，冷水經過加熱產生膨脹，導致管路內部壓力逐漸上升，此時管路內膨脹的水量會經由旁路管41進入壓力桶4的內部，用以吸收管路膨脹壓力，讓管路內壓力可趨於穩定。
[第二實施例]
請參閱圖1及圖2，本發明還提供一種預熱式熱水裝置的控制方法，包括步驟如下：首先，提供一種預熱式熱水裝置，該預熱式熱水裝置可為熱水器，該預熱式熱水裝置包括一熱水主機1、一控制單元2、一壓力控制單元3、一壓力桶4及一循環泵5。由於該預熱式熱水裝置的結構與上述實施例相同，故不再予以贅述。
而後，啟動預熱模式，可利用按壓預熱鍵等方式啟動預熱模式，並判斷該預熱式熱水裝置是否為一般模式的啟動狀態，若為一般模式的啟動狀態，則無法啟動預熱模式，若非為一般模式的啟動狀態，則能啟動預熱模式；當啟動預熱模式時，接著判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差 值是否大於等於一預定差值，亦即判斷偵測的預熱溫度-出水溫度是否大於等於該預定差值，該預定差值可為6℃~10℃，以形成最佳化數值，該預定差值例如為6℃、7℃、8℃、9℃或10℃等，若偵測的預熱溫度與出水溫度的差值大於等於預定差值，則循環泵5啟動、熱水主機1點火燃燒，以進行預熱動作；若偵測的預熱溫度與出水溫度的差值非大於等於預定差值，則繼續判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於預定差值的動作。
當循環泵5啟動、熱水主機1點火燃燒時，接著偵測熱水管7的壓力是否大於一預定壓力，該預定壓力可為3Kgf/cm2~7Kgf/cm2，以形成最佳化數值，該預定壓力例如為3Kgf/cm2、4Kgf/cm2、5Kgf/cm2、6Kgf/cm2或7Kgf/cm2等。若熱水管7的壓力大於預定壓力，則開啟壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力，讓管路內壓力可趨於穩定。當開啟壓力控制系統時，接著偵測熱水管7的壓力是否小於等於該預定壓力，若熱水管7的壓力未小於等於該預定壓力，表示壓力系統異常，在偵測一預定次數(如三次、四次或五次)後，隨即關閉預熱模式並顯示壓力系統異常，壓力系統異常的顯示可透過熱水器或遙控器上的顯示幕來顯示。所述熱水管7的壓力可透過設置於熱水管7上的一壓力感測器10來偵測。
上述偵測熱水管7的壓力是否大於預定壓力的步驟，若熱水管7的壓力非大於預定壓力，則可進一步依據入水溫度及設定溫度判斷是否停止燃燒，在熱水主機1停止燃燒時循環泵5持續運轉一段時間(例如10~30秒)後再停止。另，亦可再回到判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於一預定差值的步驟。所述依據入水溫度及設定溫度判斷是否停止燃燒的步驟，例如若46℃≦設定溫度≦48℃，入水溫度不得大於40℃；若40℃≦設定溫度≦45℃，入水溫度不得大於35℃；若37℃≦設定溫度≦39℃，入水溫度不得大於32℃。
上述當開啟壓力控制系統，偵測熱水管7的壓力是否小於等於該預定壓力時，若熱水管7的壓力小於等於該預定壓力，則接著進行依據入水溫度及設定溫度判斷是否停止燃燒的步驟。
上述啟動預熱模式時，若預熱時間大於等於一預定時間，則設定循環預熱完成，該預定時間可為15分鐘~45分鐘，該預定時間例如為15分鐘、30分鐘或45分鐘等。上述啟動預熱模式時，還可進一步偵測預熱式熱水裝置的水流量變化是否大於等於一預定水流量，該預定水流量可為0.1L/min~1.2L/min，該預定水流量例如為0.1L/min、0.3L/min、0.5L/min、0.7L/min、0.9L/min或1L/min等。若預熱式熱水裝置的水流量變化大於等於該預定水流量，則預熱中斷，以一般模式作動，此時設定溫度為燃燒溫度，若偵測預熱式熱水裝置的水流量為0L/min，一般模式停止，此時設定溫度為預熱溫度，再接著判斷所偵測到的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於預定差值的步驟。
另，如圖3及圖4所示，本發明預熱式熱水裝置內建有壓力控制系統，可使循環管路壓力有效的降低，以便將加熱過程中產生的壓力穩定控制在安全範圍內。
[實施例的有益效果]
本發明的有益效果在於，本發明所提供的預熱式熱水裝置及其控制方法，該預熱式熱水裝置包括一熱水主機、一控制單元、一壓力控制單元、一壓力桶及一循環泵，壓力控制單元及壓力桶構成一壓力控制系統，當啟動預熱模式，偵測的預熱溫度與出水溫度的差值大於等於一預定差值時，該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒，且偵測該熱水管的壓力大於一預定壓力時，能開啟該壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力。是以，本發明能透過熱水裝置內置的壓力控制系統，來吸收管路膨脹壓力，將加熱過程中產生 的壓力穩定控制在安全範圍內，藉此提升熱水裝置使用上的便利安全性。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:熱水主機
2:控制單元
3:壓力控制單元
4:壓力桶
41:旁路管
5:循環泵
6:冷水管
7:熱水管
8:出水裝置
9:單向逆止裝置
10:壓力感測器

Claims (10)

  1. 一種預熱式熱水裝置的控制方法，包括步驟：提供一種預熱式熱水裝置，包括一熱水主機、一控制單元、一壓力控制單元、一壓力桶及一循環泵，該控制單元及該壓力控制單元電性連接於該熱水主機，該壓力桶及該循環泵設置於該熱水主機內，該熱水主機連接一冷水管及一熱水管，該壓力桶及該循環泵連接於該冷水管，該壓力控制單元及該壓力桶構成一壓力控制系統；啟動預熱模式，並判斷該預熱式熱水裝置是否為一般模式的啟動狀態，若為一般模式的啟動狀態，則無法啟動預熱模式，若非為一般模式的啟動狀態，則能啟動預熱模式；當啟動預熱模式時，判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於一預定差值，若偵測的預熱溫度與出水溫度的差值大於等於預定差值，則該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒；若偵測的預熱溫度與出水溫度的差值非大於等於預定差值，則繼續判斷偵測的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於預定差值的動作；以及當該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒時，接著偵測該熱水管的壓力是否大於一預定壓力，若該熱水管的壓力大於該預定壓力，則開啟該壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力；若該熱水管的壓力非大於該預定壓力，則依據入水溫度及設定溫度判斷是否停止該熱水主機燃燒，在該熱水主機停止燃燒時，該循環泵持續運轉一段時間後再停止。
  2. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中該預定差值為6℃~10℃。
  3. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中該預定壓力為3Kgf/cm2~7Kgf/cm2。
  4. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中當開啟該壓力控制系統時，接著偵測該熱水管的壓力是否小於等於該預定壓力，若該熱水管的壓力未小於等於該預定壓力，表示壓力系統異常，在偵測一預定次數後，隨即關閉預熱模式並顯示壓力系統異常。
  5. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中所述依據入水溫度及設定溫度判斷是否停止燃燒的步驟，若46℃≦設定溫度≦48℃，入水溫度不得大於40℃；若40℃≦設定溫度≦45℃，入水溫度不得大於35℃；若37℃≦設定溫度≦39℃，入水溫度不得大於32℃。
  6. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中所述啟動預熱模式時，若預熱時間大於等於一預定時間，則設定循環預熱完成。
  7. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中所述啟動預熱模式時，偵測該預熱式熱水裝置的水流量變化是否大於等於一預定水流量，該預定水流量為0.1L/min~1.2L/min，若預熱式熱水裝置的水流量變化大於等於該預定水流量，則預熱模式中斷，以一般模式作動，若偵測該預熱式熱水裝置的水流量為0L/min，一般模式停止，再接著判斷所偵測到的預熱溫度與出水溫度的差值是否大於等於該預定差值的步驟。
  8. 如請求項1所述的預熱式熱水裝置的控制方法，其中該冷水管及該熱水管連接有至少一出水裝置，該熱水管的末端裝設一單向逆止裝置，該單向逆止裝置連接於該冷水管，用以避免冷水逆流進入該熱水管。
  9. 一種預熱式熱水裝置，包括：一熱水主機，該熱水主機連接一冷水管及一熱水管； 一控制單元，該控制單元電性連接於該熱水主機；一壓力控制單元，該壓力控制單元電性連接於該熱水主機；一壓力桶，該壓力桶設置於該熱水主機內；以及一循環泵，該循環泵設置於該熱水主機內，該壓力桶及該循環泵連接於該冷水管，該循環泵能將冷水加壓讓冷水進入該熱水主機進行預熱模式，該壓力控制單元及該壓力桶構成一壓力控制系統；其中當啟動預熱模式，偵測預熱溫度與出水溫度的差值大於等於一預定差值時，該循環泵啟動、該熱水主機點火燃燒，以進行預熱動作，且偵測該熱水管的壓力大於一預定壓力時，能開啟該壓力控制系統，用以吸收管路膨脹壓力。
  10. 如請求項9所述的預熱式熱水裝置，其中該預定差值為6℃~10℃，該預定壓力為3Kgf/cm2~7Kgf/cm2。
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