燃气热水器和热水供应系统的制作方法

1.本实用新型涉及热水器的技术领域，具体地，涉及一种燃气热水器、以及具有该燃气热水器的热水供应系统。


背景技术：

2.燃气热水器通过燃烧燃气产生高温烟气的加热方式，将热量传递给流经热交换器的冷水，达到快速出热水的目的。目前带有增压功能的燃气热水器由于其出水流量较普通热水器大很多，受到了用户的欢迎。
3.用于增压的水泵分内置和外置两种，其中内置水泵的增压停止逻辑如不结合循环水路上的信号发生装置或电磁水阀，一般依赖进水温度检测，达到设定值或限定值即停止。停止逻辑也有依靠水流信号骤变来判断的，因用户家水流量和管路阻力不同，判定的可靠性没有十分保证，往往结合进水温度做判定。
4.在冬天气温很低，管路热损失较大。即使燃气热水器中的热水已经稍高于设定温度，热水从燃气热水器的出水口回流到进水口也可能低于设定温度。由此，未能满足水泵的关泵条件。燃气热水器中的热水需要再加热并再循环一圈。此时即使用最小负荷工作也有10℃左右的温升。此时，进水温度又会远超过停止条件的设定温度。这样的二次循环会造成燃气浪费，且出水过热，容易发生烫伤。


技术实现要素：

5.为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，根据本实用新型的第一方面，提供了一种燃气热水器，其具有第一进水口和第一出水口。燃气热水器包括：热交换器，具有第二进水口和第二出水口，所述第二出水口与所述第一出水口连通；燃烧器，用于对所述热交换器进行加热；进水管路，所述进水管路连通在所述第一进水口和所述第二进水口之间，所述进水管路上设置有水泵和进水温度传感器，所述进水温度传感器用于获取所述进水管路内的当前进水温度t；以及控制装置，用于在第一时节且t≥t1 t0时关闭所述水泵，且在第二时节且t≥t2时关闭所述水泵，其中，t1为所述水泵启动第一预设时间段后的进水水温，t0为第一预设值，t2为第二预设值，t2＞t1 t0，所述第一时节的气温低于所述第二时节的气温。
6.本技术在气温不同的时节，分别给水泵设置了不同的关闭温度。具体地，在较冷的第一时节将当前进水温度t是否达到较低的(t1 t0)作为水泵的关闭温度，在较暖的第二时节则将当前进水温度t是否达到较高的t2作为水泵的关闭温度。其原因在于：在较冷的第一时节从燃气热水器流出的水经回流管路返回后温度降低得较多，而在较暖的第二时节经回流管路回流后进水管路内的进水温度不会降低得特别多。对于较冷的第一时节的关闭温度，在水泵的工作状态达到稳定且经水泵增压后的热水已经回流到燃气热水器内后进水温度传感器采集到的进水温度t1的基础上，增加了预设值t0，即t1 t0，且t1 t0大于t2。这样，当前进水温度t达到t1 t0时，燃气热水器内的水温基本上可以达到用户的设定水温，使用舒适。同时，通过在采集的进水温度t1的基础上小幅上调来确定关闭温度，进而适时关泵，不
会出现因为水流需要进行二次循环所导致的出水温度过热的情况，因此可以有效地避免烫伤的发生，也不会造成能量的浪费。
7.示例性地，还包括第一水流量检测器，其设置在所述进水管路上，用于获取所述进水管路内的进水流量，所述控制装置还用于在所述进水流量大于或等于第一预设流量阈值且维持第二预设时间段时关闭所述水泵。当进水流量满足上述条件时，可以认为出现增压不明显的情况，控制装置可以控制水泵关闭，这样，可以在保证洗浴舒适性的同时延长水泵的寿命。
8.示例性地，还包括第二水流量检测器，其设置在所述进水管路上，用于获取所述进水管路内的进水流量，所述控制装置还用于在所述进水流量小于或等于第二预设流量阈值时重新开启所述水泵。由于管路内的水流量通常是不稳定的，通过将进水流量设置为小于或等于第二预设流量阈值时重新开启水泵可以避免水泵的反复启停，从而可以有效地延长水泵的寿命。
9.示例性地，所述燃气热水器还包括水流信息检测装置，用于检测所述燃气热水器内的水流信息，控制装置还用于根据所述水流信息启动所述燃烧器。
10.示例性地，所述水流信息检测装置设置在所述进水管路上，用于获取所述进水管路内的进水流量，所述控制装置还用于在所述进水流量大于或等于第三预设流量阈值时启动所述燃烧器。通过判断进水流量来启动燃烧器可以具有精度高、安全可靠、工作状态稳定等优点。
11.示例性地，还包括计时器，所述计时器用于在所述燃烧器启动时开始计时，以获取启动时长，并且所述控制装置还用于在所述启动时长达到预设时长阈值且所述当前进水温度t小于预设温度阈值时启动所述水泵。满足时间条件可以使热交换器能够基本完成预热，避免燃气热水器的出水温度达不到用户设定值的情况发生。
12.根据本实用新型的第二方面，提供了一种热水供应系统，包括：如上所述的任一种燃气热水器；自来水管路，所述自来水管路连通至所述第一进水口；回流管路，所述回流管路的进水端连通至所述第一出水口，且出水端连通至所述第一进水口；以及用水端，所述用水端连通所述回流管路和所述自来水管路。
13.示例性地，所述回流管路上设置有逆止阀，所述逆止阀位于所述用水端和所述第一进水口之间。
14.在实用新型内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
15.以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。
附图说明
16.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
17.图1示出了根据本实用新型一个实施例的燃气热水器的示意性框图；以及
18.图2示出了根据本实用新型一个实施例的热水供应系统的示意性框图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.100、燃气热水器；101、第一进水口；102、第一出水口；110、热交换器；111、第二进水口；112、第二出水口；120、水流信息检测装置；130、燃烧器；131、进气口；132、燃气比例阀；140、进水管路；141、水泵；142、进水温度传感器；150、控制装置；160、出水管路；161、出水温度传感器；200、回流管路；220、逆止阀；300、自来水管路；400、用水端。
具体实施方式
21.在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本实用新型。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本实用新型的优选实施例，本实用新型可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。
22.为了至少部分地解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种燃气热水器。在这些实施例中，燃气热水器具有进水温度传感器，基于进水温度传感器获取的进水管路内的进水温度，给较冷的第一时节提供水泵关闭温度，从而保证水泵能够在流出燃气热水器的热水达到适当温度时停止，避免造成燃气浪费，避免烫伤风险。
23.如图1所示，燃气热水器100具有第一进水口101和第一出水口102。第一进水口101和第一出水口102是燃气热水器100的进、出水口，第一进水口101用于接收冷水，例如可以连接冷水管路；第一出水口102用于输出经燃气热水器100加热的热水，例如可以通过管路连接至一个或多个用水端。
24.燃气热水器100可以包括热交换器110、燃烧器130和控制装置150。
25.热交换器110具有第二进水口111和第二出水口112。第一进水口101与第二进水口111之间连通有进水管路140。第二出水口112与第一出水口102之间连通有出水管路160。燃烧器130用于对热交换器110进行加热。燃烧器130具有进气口131。经进气口131输送的燃气在燃烧器130内燃烧，产生的热量对流经热交换器110的冷水进行加热。进气口131上可以设置有燃气比例阀132，通过调节燃气比例阀132可以调节燃烧器130的功率，进而保证从燃气热水器100流出的热水的温度在设定值。出水管路160上可以设置有出水温度传感器161，出水温度传感器161可以实时地检测出水管路160内的水温，并反馈给控制装置150。控制装置150可以基于出水温度传感器161反馈的水温信号精确地调节燃气比例阀132，进一步保证从燃气热水器100流出的热水的温度在设定值。
26.进水管路140上可以设置有水泵141和进水温度传感器142。水泵141用于把第一进水口101处的水泵送到热交换器110内。进水温度传感器142用于获取进水管路140内的当前进水温度t。
27.水泵141可以增大经燃气热水器100的第一出水口101输出的水流量。水泵141可以在燃烧器130一启动时就开启，以增大出水流量。但是优选地，燃气热水器100还可以包括计时器，计时器用于在燃烧器130启动时开始计时，以获取启动时长。计时器可以与控制装置150集成。控制装置150还用于在启动时长达到预设时长阈值且当前进水温度t小于预设温度阈值时启动水泵141。在该优选实施例中，水泵141的启动需满足两个条件，时间条件(即启动时长达到预设时长阈值)和温度条件(即当前进水温度t小于预设温度阈值)。
28.对于时间条件，示例性地，预设时长阈值可以在1
‑
5秒之间。进一步地，预设时长阈值可以在1
‑
3秒之间。在启动时长达到预设时长阈值时，热交换器110可能已经基本完成预
热，因此当水泵141启动后，能够对大流量的水流进行加热，从而避免燃气热水器100的出水温度达不到用户设定值的情况发生。对于温度条件，示例性地，预设温度阈值可以在40
‑
46摄氏度之间。进一步地，预设温度阈值可以在42
‑
44摄氏度之间。如果进水温度超过预设温度阈值，则不启动水泵141，以防止出水过热出现烫伤的情况。
29.控制装置150用于在第一时节且t≥t1 t0时关闭水泵141，且在第二时节且t≥t2时关闭水泵141。其中，t1为水泵141启动第一预设时间段后的进水水温；t0为第一预设值；t2为第二预设值且t2＞t1 t0。第一时节的气温低于第二时节的气温。
30.示例性地，可以按照季节划分第一时节和第二时节，例如，第一时节可以为冬季，第二时节可以为春季、夏季和秋季。示例性地，根据使用该燃气热水器100的地区的不同，可以按照月份划分第一时节和第二时节。例如在北京地区，第一时节可以包括11月份到次年3月份，第二时节可以包括4
‑
10月份。例如在黑龙江地区，第一时节可以包括10月份到次年4月份，第二时节可以包括5
‑
9月份。当水泵141启动第一预设时间段后，水泵141的工作状态达到稳定，且由水泵141增压后的水流能够经由在燃气热水器100的外部连接在第一进水口101与第一出水口102之间的回流管路200(后文将进一步详述)返回到燃气热水器100，获取此时的进水温度t1。进水管路140用于接收自来水和从第一出水口102流经回流管路200返回的回流水。示例性地，第一预设时间段可以大于或等于15秒。进一步地，第一预设时间段可以小于或等于25秒。在t1的基础上，增加第一预设值t0后，可以作为水泵141关闭的条件。也就是说，在第一时节，如果用户端停止用水，水泵141循环使得热交换器110加热后的水全部回流到进水管路140内，促使进水管路140内的当前进水温度t升高。当当前进水温度t达到t1 t0时，燃气热水器100内的水温能够达到用户设定值，则可以关闭水泵141；反之，当当前进水温度t低于t1 t0时，则保持水泵141开启。在第二时节且当前进水温度t达到第二预设值t2时，则关闭水泵141；反之，当当前进水温度t低于第二预设值t2时，则保持水泵141开启。本领域普通技术人员可以根据使用该燃气热水器100的地区的地理位置、第一时节的气温等因素来选择第一预设值t0。示例性地，第一预设值t0可以在6
‑
22摄氏度之间。但是，无论第一预设值t0选择为何，需保证t2＞t1 t0。示例性地，第二预设值t2可以在41
‑
45摄氏度之间，本领域的技术人员可以根据经验进行选择。本技术在气温不同的时节，分别给水泵141设置了不同的关闭温度。具体地，在较冷的第一时节将当前进水温度t是否达到较低的(t1 t0)作为水泵141的关闭温度，在较暖的第二时节则将当前进水温度t是否达到较高的t2作为水泵141的关闭温度。其原因在于：在较冷的第一时节从燃气热水器100流出的水经回流管路200返回后温度降低得较多，而在较暖的第二时节经回流管路200回流后进水管路140内的进水温度不会降低得特别多。对于较冷的第一时节的关闭温度，在水泵141的工作状态达到稳定且经水泵141增压后的热水已经回流到燃气热水器100内后进水温度传感器142采集到的进水温度t1的基础上，增加了预设值t0，即t1 t0，且t1 t0大于t2。这样，当前进水温度t达到t1 t0时，燃气热水器100内的水温基本上可以达到用户的设定水温，使用舒适。同时，通过在采集的进水温度t1的基础上小幅上调来确定关闭温度，进而适时关泵，不会出现因为水流需要进行二次循环所导致的出水温度过热的情况，因此可以有效地避免烫伤的发生，也不会造成能量的浪费。
31.在另一组实施例中，还为水泵141提供了另一种关闭条件。有些情况下，用户家的自来水管路本身流量较大，当管路内原有流量大到由水泵141所引起的水流量(简称为增压
流量)对总流量的影响不明显时，可以关闭水泵141。管路内的原有流量是指未开启水泵141时的流量。总流量是指水泵141开启后管路内的实际流量，其基本上等于原有流量和增压流量之和。可以认为，当增压流量与总流量的比值不高于预设比值时，属于增压不明显的情况，该预设比值可以在5％
‑
15％的范围内。当然，管路内的水流量也可能出现不稳定的情况，因此还可以为增压不明显的情况设置一定持续时间。
32.具体地，燃气热水器100还可以包括第一水流量检测器。第一水流量检测器可以设置在进水管路140上，用于获取进水管路140内的进水流量。控制装置150还用于在进水流量大于或等于第一预设流量阈值且维持第二预设时间段时关闭水泵141。示例性地，第一预设流量阈值可以在8
‑
12l/min之间。进一步地，第一预设流量阈值可以在9
‑
11l/min之间。示例性地，第二预设时间段可以在10
‑
30秒之间。进一步地，第二预设时间段可以在15
‑
25秒之间。当进水流量满足上述条件时，可以认为出现增压不明显的情况，控制装置150可以控制水泵141关闭，这样，可以在保证洗浴舒适性的同时延长水泵141的寿命。
33.在水泵141基于上述增压不明显的情况关闭后，如果管路内的水流量降低了，为了提高洗浴舒适性，可以考虑重新开启水泵141。优选地，燃气热水器100还可以包括第二水流量检测器。第二水流量检测器可以设置在进水管路140上，用于获取进水管路140内的进水流量。控制装置150还用于在进水流量小于或等于第二预设流量阈值时重新开启水泵141。示例性地，第二预设流量阈值可以在5
‑
7l/min之间。进一步地，第二预设流量阈值可以在5.5
‑
6.5l/min之间。由于管路内的水流量通常是不稳定的，通过将进水流量设置为小于或等于第二预设流量阈值时重新开启水泵141可以避免水泵141的反复启停，从而可以有效地延长水泵141的寿命。
34.可选地，燃气热水器还可以包括水流信息检测装置120，用于检测燃气热水器100内的水流信息。控制装置150可以用于根据该水流信息启动燃烧器130。水流信息可以包括燃气热水器100内的流量信息和压力信息等中的一个或多个。
35.优选地，水流信息检测装置120可以设置在进水管路140上，用于获取进水管路140内的进水流量。在燃气热水器100包括第一水流量检测器的情况下，水流信息检测装置120可以与第一水流量检测器为同一器件。在燃气热水器100包括第一水流量检测器和第二流量检测器的情况下，水流信息检测装置120可以与第一水流量检测器或第二流量检测器为同一器件，或者甚至它们三者为同一器件。水流信息检测装置120可以包括例如水流量传感器等的任何合适的水流量检测器。水流量传感器包括阀体、水流转子组件、稳流原件和霍尔元件。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。它具有反应灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便以及启动流量低等优点。控制装置150还用于在进水流量大于或等于第三预设流量阈值时启动燃烧器130。第三预设流量阈值可以在2.5l/min
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3.0l/min的范围内。更进一步地，第三预设流量阈值可以在2.6l/min
‑
2.8l/min的范围内。当然，水流信息检测装置120也可以设置在出水管路160上，或者任何其他合适的位置上。进水管路140内的水压稳定，例如水流量传感器的水流信息检测装置具有一定的启动压力，因此，将水流信息检测装置120设置在进水管路140上，可以保证水流信息检测装置120具有稳定的工作状态。
36.本实用新型实施例还提供了一种热水供应系统，如图2所示，热水供应系统包括上文所述的任一种燃气热水器100、回流管路200和自来水管路300。回流管路200的进水端连
通至燃气热水器100的第一出水口102，且出水端连通至燃气热水器100的第一进水口101。回流管路200和自来水管路300都设置在燃气热水器100的外部。用水端400连通回流管路200和自来水管路300。用水端400可以包括洗浴设备和/或水龙头等。自来水管路300连通至燃气热水器100的第一进水口101。自来水管路300用于向燃气热水器100输送冷水。回流管路200可以将燃气热水器100输出的热水提供给用水端，还可以使一部分热水或者全部热水输送回燃气热水器100的第一进水口101。在本技术中，回流管路200主要用于为水泵141提供关闭条件。此外，通过回流管路200也可以实现零冷水。
37.优选地，回流管路200上还可以设置有逆止阀220。逆止阀220位于用水端400和燃气热水器100的第一进水口101之间。逆止阀220用于防止自来水管路300内的冷水回流。
38.本领域普通技术人员，通过阅读上文关于燃气热水器的详细描述，能够理解燃气热水器的构成、工作方式以及技术效果，并且能够理解上述用于燃气热水器的控制方法中的具体步骤以及其技术效果，为了简洁，在此不再赘述。
39.尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。
40.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
41.类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本实用新型的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其实用新型点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
42.本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
43.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
44.应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多
个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
45.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。