CN111426057A - 换热设备及换热设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热设备及换热设备的控制方法，换热设备包括：进水管路，出水端连接于换热单元的进水端；出水管路，进水端连接于换热单元的出水端；循环管路，进水端连接于出水管路的出水端，出水端连接于进水管路；其中，进水管路设有恒温恒压单元，恒温恒压单元的进水端连接于循环管路的出水端，恒温恒压单元用于混合进水管路的进水端与循环管路的出水端输出的水，并调节进水管路的水压至预设压力值。上述换热设备，进水管路的进水端输出的冷水与循环管路的出水端输出的热水在恒温恒压单元中均匀混合以达到稳定的温度，进水管路中的水压也在恒温恒压单元的调节下保持稳定，最终使出水管路输出的水始终保持理想温度。

Description

换热设备及换热设备的控制方法

技术领域

本发明涉及换热技术领域，特别是涉及一种换热设备及换热设备的控制方法。

背景技术

随着科技的发展与人们生活水平的进步，用于提供生活热水的热水器成为了人们生活中必不可少的电器，而随着人们对生活品质的要求逐渐提高，对热水器的要求也逐渐提高。为了满足人们越来越高的要求，市面上出现了可恒温出水的热水器，宣称这些恒温热水器的出水温度可维持在预设温度±0.5℃的范围内，从而避免水温忽高忽低而影响用户的使用体验。

但是在实际使用过程中，现有的恒温热水器的出水温度的波动范围依然较大，难以实现理想的恒温状态。发明人在研究过程中发现，造成出水温度的波动范围依然较大的原因主要在于：一方面，热水器的进水端的水通常由冷水与循环热水混合而成，而由于热水器目前存在的结构缺陷，冷水与循环热水在管道中难以均匀混合，从而造成进水端的水温波动较大，流入换热器中的水的水温忽高忽低，进而造成出水端的水温也有较大波动。另一方面，由于一栋楼通常采用集中供水的方式进行供水，因此各家各户的水压难以维持在理想范围内，当供水水压较小时，热水器的进水端的进水流量较小，而热水器的换热量维持不变，因此导致热水器的出水温度较高，相反，当水压较高时，热水器的进水端的进水流量较大，而热水器的换热量维持不变，从而导致热水器的出水温度较低。

由此可见，上述两个原因制约了恒温热水器恒温出水功能的实现，现有的恒温热水器在实际使用过程中，难以达到稳定水温的效果，从而无法实现提高用户体验的目的。

发明内容

基于此，有必要针对热水器的出水温度不稳定的问题，提供一种可使出水温度维持稳定的换热设备及换热设备的控制方法。

一种换热设备，所述换热设备包括：

换热单元；

进水管路，所述进水管路的出水端连接于所述换热单元的进水端；

出水管路，所述出水管路的进水端连接于所述换热单元的出水端；

循环管路，所述循环管路的进水端连接于所述出水管路的出水端，所述循环管路的出水端连接于所述进水管路；以及

其中，所述进水管路设有恒温恒压单元，所述恒温恒压单元位于所述进水管路与所述循环管路的连接处和所述进水管路的出水端之间，所述恒温恒压单元用于混合所述进水管路的进水端与所述循环管路的出水端输出的水，并调节所述进水管路的水压至预设压力值。

在其中一个实施例中，所述恒温恒压单元包括混水仓，所述混水仓用于混合所述进水管路的进水端与所述循环管路的出水端输出的水，所述混水仓的容积可在外力作用下变化以调节所述进水管路的水压至所述预设压力值。

在其中一个实施例中，所述混水仓可在内部水压作用下产生弹性形变以改变容积大小。

在其中一个实施例中，所述混水仓的容积与所述进水管路的进水端的进水水压的大小呈正比。

在其中一个实施例中，所述换热设备还包括增压泵，所述增压泵设于所述进水管路的进水端，所述增压泵用于增大所述进水管路的进水端的进水水压。

在其中一个实施例中，所述换热设备还包括输送泵，所述输送泵设于所述进水管路，且位于所述恒温恒压单元与所述进水管路的出水端之间。

在其中一个实施例中，所述换热设备还包括燃烧单元，所述燃烧单元设于所述换热单元一侧，所述燃烧单元用于为所述换热单元提供热量。

一种换热设备的控制方法，包括以下步骤：

获取进水管路的进水端与循环管路的出水端输出的水；

混合所述进水管路的进水端与所述循环管路的出水端流出的水，并调节所述进水管路的水压至预设压力值。

在其中一个实施例中，所述换热设备包括恒温恒压单元，所述恒温恒压单元包括容积可在外力作用下变化的混水仓；混合所述进水管路的进水端与所述循环管路的出水端流出的水，并调节所述进水管路的水压至预设压力值的步骤具体包括以下步骤：

混合所述进水管路的进水端与所述循环管路的出水端流出的水，并根据所述进水管路的进水端的进水水压的大小改变所述混水仓的容积，以调节所述进水管路的水压至预设压力值。

在其中一个实施例中，，所述换热设备的控制方法还包括以下步骤：

获取所述进水管路的进水端的进水压力的大小；

当判断所述进水管路的进水端的进水压力小于预设进水压力时，增大所述进水管路的进水端的进水压力。

在其中一个实施例中，所述换热设备还包括燃烧单元，所述换热设备的控制方法还包括以下步骤：

获取所述进水管路的出水端的水温；

根据所述进水管路的出水端的水温调节所述燃烧单元的工作状态。

上述换热设备，进水管路的进水端输出的冷水与循环管路的出水端输出的热水在恒温恒压单元中均匀混合以达到稳定的温度，进水管路中的水压也在恒温恒压单元的调节下保持稳定，进而使进水管路输送至换热单元的水的水温与水压也保持稳定，最终使出水管路输出的水始终保持理想温度而不会随着外部供水设备的供水水压的变化而波动，真正实现了换热设备的恒温输出。

附图说明

图1为本发明一实施例的换热设备的结构示意图；

图2为图1所示的换热设备的控制方法的流程图。

附图标记说明：

100、换热设备；10、换热单元；20、燃烧单元；30、进水管路；32、输送泵；34、恒温恒压单元；40、出水管路；50、循环管路。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可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”和“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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的换热设备100的结构示意图。本发明一实施例提供了一种换热设备100，该换热设备100用于加热冷水以为用户提供生活热水。下面以换热设备100为燃气热水器为例，对本申请的中换热设备100的结构进行说明。本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。可以理解，在其它实施例中，换热设备100也可具体为其它可实现热量交换的设备，在此不作限定。

请继续参阅图1，换热设备100包括换热单元10、燃烧单元20、进水管路30、出水管路40以及循环管路50，燃烧单元20用于为换热单元10提供热量，进水管路30、换热单元10以及出水管路40依次连接，外部供水设备中的水通过进水管路30进入换热单元10，在换热单元10中吸收热量后，一部分热水通过出水管路40流出进入用水终端以被用户使用，另一部分热水则通过循环管路50重新回到进水管路30中与进水管路30中的冷水混合。

具体地，燃烧单元20位于换热单元10一侧，包括进气结构及燃烧器，进气结构与燃烧器相互连接，进气结构用于将外部供气设备中的燃气输送至燃烧器中，燃气在燃烧器中燃烧，燃气燃烧产生的热量与换热单元10中的水进行热量交换，换热单元10中的水吸收热量而温度逐渐升高。可以理解，燃烧单元20与换热单元10的具体构造不属于本发明的主要发明点，故不在此赘述。

进水管路30的进水端与外部供水设备连接，进水管路30的出水端连接于换热单元10的进水端，进水管路30上设有输送泵32，输送泵32用于将进水管路30的进水端的水输送至换热单元10。出水管路40的进水端连接于换热单元10的出水端，出水管路40的出水端与外部用水装置连接。如此，外部供水设备中的冷水通过进水管路30流入换热单元10中，在换热单元10中吸热升温后的热水通过出水管路40输送至外部用水装置以供用户使用。

循环管路50的进水端连接于出水管路40的出水端，循环管路50的出水端连接于进水管路30。如此，出水管路40中未被外部用水装置使用的水通过循环管路50重新流回至进水管路30中。

正如背景技术中所述，由于外部供水设备为换热设备100提供的水的压力存在较大变化，导致出水管路40的出水温度具有较大波动，为了解决上述问题，本申请的进水管路30设有恒温恒压单元34，恒温恒压单元34位于进水管路30与循环管路50的连接处和进水管路30的出水端之间，恒温恒压单元34用于混合进水管路30的进水端与循环管路50的出水端输出的水，并调节进水管路30的水压至预设压力值。较佳的，恒温恒压单元34位于进水管路30与循环管路50的连接处和输送泵32之间。

如此，进水管路30的进水端输出的冷水与循环管路50的出水端输出的热水在恒温恒压单元34中均匀混合以达到稳定的温度，进水管路30中的水压也在恒温恒压单元34的调节下保持稳定，进而使进水管路30输送至换热单元10的水的水温与水压也保持稳定，最终使出水管路40输出的水始终保持理想温度，而不会随着外部供水设备的供水水压的变化而波动，真正实现了换热设备100的恒温输出。

具体地，恒温恒压单元34包括混水仓，混水仓用于混合从进水管路30的进水端输入的冷水与循环管路50的出水端输出的热水，混水仓的容积可在外力作用下变化，且混水仓的容积与进水管路30的进水端的进水水压的大小呈正比。

如此，混水仓的容积随着进水管路30的进水端的进水水压的增大而增大，从而可有效释放水压，实时调节进水管路30的水压至预设压力值。具体在实施例中，当进水管路30的进水端的进水水压增大时，混水仓的容积也随着增大而释放了水压，当进水管路30的进水端的进水水压较小时，混水仓的容积也随之变小，从而使进水管路30的水压始终保持稳定。

具体在一实施例中，混水仓是由具有弹性的材料形成的囊状结构，流入恒温恒压单元34中的水进入混水仓内部，混水仓可在内部水压作用下自动产生可恢复的弹性形变以释放水压，从而实现进水管路30的水压的自动调节。可以理解，混水仓的材质、形状、尺寸以及数量不限，可根据需要设置以满足不同要求。

在一些实施例中，换热设备100还包括增压泵(图未示)，增压泵设于进水管路30的进水端，增压泵用于增大进水管路30的进水水压。如此，增压泵与恒温恒压单元34协同作用，共同维持进水管路30中的水压的稳定，进而使出水管路40的出水温度始终保持在预设范围。具体在一实施例中，当进水管路30的进水水压小于预设值时，增压泵开始增压工作以增大进水水压。当进水管路30的进水水压大于预设值时，增压泵则可停止增压工作。可以理解，在一些实施例中，进水管路30的进水端也可不安装增压泵以降低换热设备100的成本。

图2示出了本发明一实施例的换热设备100的控制方法，换热设备100的控制方法包括以下步骤：

S110：获取进水管路30的进水端的进水压力的大小。

具体地，进水管路30的进水端安装的增压泵可实时获取进水压力的大小。

S120：当判断进水管路30的进水端的进水压力小于预设进水压力时，增大进水管路30的进水压力。

具体地，当增压泵判断水压进水管路30的进水端的进水压力小于预设进水压力时，增压泵开始增压工作以增大进水管路30的进水端的进水压力。

S130：获取进水管路30的进水端与循环管路50的出水端输出的水。

具体地，进水管路30的进水端输出的冷水与循环管路50的出水端输出的热水进入恒温恒压单元34的混水仓中。

S140：混合进水管路30的进水端与循环管路50的出水端流出的水，并调节进水管路30的水压至预设压力值。

具体地，进水管路30的进水端输出的冷水与循环管路50的出水端输出的热水在恒温恒压单元34的混水仓中混合，由于混水仓为冷水与热水提供了较大的混合空间，因此冷水与热水可在混水仓中均匀混合，因此恒温恒压单元34输出的水具有稳定的温度而不会忽冷忽热。

在一些实施例中，步骤S140具体包括以下步骤：

S141：混合进水管路30的进水端与循环管路50的出水端流出的水，并根据进水管路30的进水端的进水水压的大小改变混水仓的容积，以调节进水管路30的水压至预设压力值。

具体地，由于恒温恒压单元34的混水仓可在混水仓内部水压作用下发生可恢复的弹性形变，因此恒温恒压单元34可根据进水管路30的进水水压的大小自动改变混水仓的容积，从而调节进水管路30的水压至预设压力值。当进水管路30的进水端的进水水压较大时，混水仓的容积也随着增大而释放压力，当进水管路30的进水水压较小时，混水仓的容积也随之变小，因此混水仓内的内部压力依然维持稳定。

进一步地，在步骤S140之后，还包括以下步骤：

S150：获取进水管路30的出水端的水温。

具体地，换热设备100还包括水温传感器，水温传感器安装于进水管路30的出水端以获取进水管路30的出水端的水温。

S160：根据进水管路30的出水端的水温调节燃烧单元20的工作状态。

具体地，燃烧单元20可根据进水管路20的出水端的水温以不同大小的燃烧功率运行。当进水管路30的出水端的水温较低时，燃烧单元20以较高的功率燃烧以在单位时间内产生较多的热量，从而较大幅度地提高换热单元10的出水端输出的水的温度。当进水管路30的出水端的水温较高时，燃烧单元20以较低的功率燃烧以在单位时间内产生较少的热量，从而较小幅度地提高换热单元10的出水端输出的水的温度。如此，恒温恒压单元34与燃烧单元20协同工作，共同维持换热设备100的出水温度的稳定，而不受外部供水设备的供水水压的干扰。

上述换热设备100及换热设备100的控制方法，可通过恒温恒压单元34充分混合循环管路50的出水端输出的热水与进水管路30的进水端输出的冷水，从而保证进入换热单元10的水的水温的稳定。同时，恒温恒压单元34还可根据进水管路30的进水端的进水水压的大小自动实时调节进水管路30的水压大小，进一步保证出水管路40的出水端的出水温度的稳定，从而在外部供水设备的供水水压不稳定的情况下，维持该换热设备100的出水温度的稳定，实现真正的恒温出水，提高了换热设备100的使用体验，显著提高了用户的生活质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种换热设备，其特征在于，所述换热设备包括：

换热单元(10)；

进水管路(30)，所述进水管路(30)的出水端连接于所述换热单元(10)的进水端；

出水管路(40)，所述出水管路(40)的进水端连接于所述换热单元(10)的出水端；

循环管路(50)，所述循环管路(50)的进水端连接于所述出水管路(40)的出水端，所述循环管路(50)的出水端连接于所述进水管路(30)；以及

其中，所述进水管路(30)设有恒温恒压单元(34)，所述恒温恒压单元(34)位于所述进水管路(30)与所述循环管路(50)的连接处和所述进水管路(30)的出水端之间，所述恒温恒压单元(34)用于混合所述进水管路(30)的进水端与所述循环管路(50)的出水端输出的水，并调节所述进水管路(30)的水压至预设压力值。

2.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述恒温恒压单元(34)包括混水仓，所述混水仓用于混合所述进水管路(30)的进水端与所述循环管路(50)的出水端输出的水，所述混水仓的容积可在外力作用下变化以调节所述进水管路(30)的水压至所述预设压力值。

3.根据权利要求2所述的换热设备，其特征在于，所述混水仓可在内部水压作用下产生弹性形变以改变容积大小。

4.根据权利要求2所述的换热设备，其特征在于，所述混水仓的容积与所述进水管路(30)的进水端的进水水压的大小呈正比。

5.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热设备还包括增压泵，所述增压泵设于所述进水管路(30)的进水端，所述增压泵用于增大所述进水管路(30)的进水端的进水水压。

6.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热设备还包括输送泵(32)，所述输送泵(32)设于所述进水管路(30)，且位于所述恒温恒压单元(34)与所述进水管路(30)的出水端之间。

7.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热设备还包括燃烧单元(20)，所述燃烧单元(20)设于所述换热单元(10)一侧，所述燃烧单元(20)用于为所述换热单元(10)提供热量。

8.一种换热设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取进水管路(30)的进水端与循环管路(50)的出水端输出的水；

混合所述进水管路(30)的进水端与所述循环管路(50)的出水端流出的水，并调节所述进水管路(30)的水压至预设压力值。

9.根据权利要求8所述的换热设备的控制方法，其特征在于，所述换热设备包括恒温恒压单元(34)，所述恒温恒压单元(34)包括容积可在外力作用下变化的混水仓；混合所述进水管路(30)的进水端与所述循环管路(50)的出水端流出的水，并调节所述进水管路(30)的水压至预设压力值的步骤具体包括以下步骤：

混合所述进水管路(30)的进水端与所述循环管路(50)的出水端流出的水，并根据所述进水管路(30)的进水端的进水水压的大小改变所述混水仓的容积，以调节所述进水管路(30)的水压至预设压力值。

10.根据权利要求9所述的换热设备的控制方法，其特征在于，所述换热设备的控制方法还包括以下步骤：

获取所述进水管路(30)的进水端的进水压力的大小；

当判断所述进水管路(30)的进水端的进水压力小于预设进水压力时，增大所述进水管路(30)的进水端的进水压力。

11.根据权利要求9所述的换热设备的控制方法，其特征在于，所述换热设备还包括燃烧单元(20)，所述换热设备的控制方法还包括以下步骤：

获取所述进水管路(30)的出水端的水温；

根据所述进水管路(30)的出水端的水温调节所述燃烧单元(20)的工作状态。

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