恒温装置及燃气热水器的制作方法

[0001]
本申请涉及家电设备技术领域，特别是涉及一种恒温装置及燃气热水器。


背景技术：

[0002]
燃气热水器又称燃气热水炉，是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式，将热量传递到流经热交换器的冷水中，以达到制备热水目的的一种燃气用具。燃气热水器相对传统的电热水器具有即开即用，无需等待的优点，同时燃气热水器实现产热和供热的分离，避免了沐浴过程中产生的电泄漏危险，具有较高的安全性能。因此，燃气热水器深受人们喜爱，被广泛应用到日常生活中。
[0003]
然而，燃气热水器在使用过程中，特别是用户在进行洗澡时，如果同时有其它用水点同时用水，会影响水流量的波动，进而造成热水系统水温波动，以致用户产生不良体验。因此，传统的燃气热水器具有水温容易波动的缺点。


技术实现要素：

[0004]
基于此，有必要针对传统的燃气热水器水温容易波动的问题，提供一种恒温装置及燃气热水器。
[0005]
一种恒温装置，包括加热水温度采集器、水路选择器、恒温水箱、恒温水温度采集器和控制器，所述水路选择器的进水管路用于连接燃气热水器的换热器的出水管路，所述水路选择器的出水管路连接所述恒温水箱，所述加热水温度采集器设置于所述水路选择器的进水管路，所述恒温水温度采集器设置于所述恒温水箱，所述加热水温度采集器、所述水路选择器和所述恒温水温度采集器分别连接所述控制器；所述控制器用于当加热水温度采集器采集的加热水温度与恒温水温度采集器采集的恒温水温度的差值大于预设差值阈值时，控制所述水路选择器对所述换热器流出的水进行降温后流入所述恒温水箱。
[0006]
在一个实施例中，所述水路选择器还包括切换器，所述水路选择器的出水管路包括恒定出水管路和降温出水管路，所述切换器连接所述控制器，所述进水管路连接所述切换器，所述恒定出水管路和和所述降温出水管路分别连接所述切换器，所述恒定出水管路和和所述降温出水管路分别连接所述恒温水箱。
[0007]
在一个实施例中，所述切换器为电动二位三通阀。
[0008]
在一个实施例中，所述降温出水管路的内层为陶瓷层，所述降温出水管路的中层为类液态金属层，所述降温出水管路的外层为石墨层。
[0009]
在一个实施例中，恒温装置还包括散热器，所述散热器设置于所述降温出水管路的外壁，所述散热器连接所述控制器。
[0010]
在一个实施例中，所述散热器为散热风扇。
[0011]
在一个实施例中，所述加热水温度采集器和所述恒温水温度采集器均为温度传感器。
[0012]
一种燃气热水器，包括上述的恒温装置。
[0013]
在一个实施例中，燃气热水器还包括进水管、进水温度采集器、热交换器、燃烧器、燃气比例阀、控制主板和出水管，所述进水管用于连接外部水源，所述进水温度采集器设置于所述进水管，所述进水管连接所述热交换器的进水管路，所述热交换器的出水管路连接所述水路选择器的进水管路11，所述出水管连接所述恒温水箱，所述燃气比例阀设置于所述燃烧器的进气管，所述进水温度采集器、所述燃气比例阀和所述燃烧器分别连接所述控制主板。
[0014]
在一个实施例中，燃气热水器还包括风扇，所述风扇设置于燃气热水器的排烟口，所述风扇连接所述控制主板。
[0015]
上述恒温装置及燃气热水器，通过在燃气热水器的换热器的出水管路处设置恒温装置，在燃气热水器运行过程中，能够根据燃气热水器燃烧加热后得到的热水的温度(也即加热水温度)和恒温装置内恒温水箱的水温(也即恒温水温度)进行分析。在由于用户多点用水使得燃气热水器的进水流量降低，导致加热水温度突然增加的情况下，能够及时对加热水温度进行调整，保证恒温水箱内部的恒温水温度维持不变，从而通过恒温水箱为用户输送恒定温度的热水。因此，通过上述方案，能够有效避免用户用水时发生水温波动。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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。
[0017]
图1为一实施例中恒温装置结构示意图；
[0018]
图2为一实施例中降温出水管路结构示意图；
[0019]
图3为一实施例中燃气热水器结构示意图。
具体实施方式
[0020]
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
[0021]
请参阅图1，一种恒温装置，包括加热水温度采集器40、水路选择器10、恒温水箱20、恒温水温度采集器50和控制器(图未示)，水路选择器10的进水管路用于连接燃气热水器的换热器的出水管路，水路选择器10的出水管路连接恒温水箱20，加热水温度采集器40设置于水路选择器10的进水管路，恒温水温度采集器50设置于恒温水箱20，加热水温度采集器40、水路选择器10和恒温水温度采集器50分别连接控制器，控制器用于当加热水温度采集器40采集的加热水温度与恒温水温度采集器50采集的恒温水温度的差值大于预设差值阈值时，控制水路选择器10对换热器流出的水进行降温后流入恒温水箱20。
[0022]
具体地，加热水温度为燃气热水器的换热器的出水水温，恒温水温度为恒温装置的恒温水箱20的水温，恒温装置的水路选择器10的进水管路连接燃气热水器的换热器的出水管路，水路选择器10的出水管路连接恒温水箱20。燃气热水器在使用过程中，由于燃气热
水器的进水与其他家庭用水来自相同的管道，当用户多点用水时，会导致水流量波动，也即输送至燃气热水器进水口的水流量降低。在燃气热水器的燃烧情况并未发生相应变化的情况下，将使得当前加热的水温高于水流量未波动时的加热水温度，也即发生水温波动。若直接将燃气热水器的换热器加热得到的热水输送给用户，用户在用水时会感受到水温突然增加，将会给用户带来不良体验。
[0023]
本实施例在燃气热水器的换热器出水管处设置有恒温装置，燃气热水器经过燃烧、热交换处理之后得到的热水，需要经过恒温装置的进一步处理之后才会供给用户进行使用。恒温装置设置有水路选择器10和恒温水箱20，将水路选择器10的进水管路连接至燃气热水器的换热器的出水管路，直接接入加热之后的热水。同时，水路选择器10的出水管路连接至恒温水箱20，利用水路选择器10对换热器输送的热水进行处理之后输送至恒温水箱20进行存储，用户需要使用热水时，只要接通恒温水箱20对应的出水管路即可。
[0024]
当控制器检测到燃气热水器开启运行时，也即检测到燃气热水器的燃烧器开启运行，同时进水管路输送冷水至换热器进行加热，此时控制器将会实时获取加热水温度和恒温水温度进行水温分析。可以理解，加热水温度和恒温水温度分别通过加热水温度采集器40和恒温水温度采集器50进行采集并发送。
[0025]
应当指出的是，加热水温度采集器40和恒温水温度采集器50的类型均不是唯一的，只要能实现相应温度数据的采集操作即可。在一个实施例中，两者均可为温度传感器。可以理解，在一个实施例中，恒温装置的控制器即为燃气热水器的控制主板，燃气热水器的运行操作以及恒温装置对热水的恒温操作均通过燃气热水器的控制主板实现。在另一个实施例中，还可以是在恒温装置中单独设置一控制器，该控制器仅根据接收到加热水温度和恒温水温度进行水温恒定控制，而燃气热水器的其它运行操作则通过控制主板实现，具体可以结合用户需求进行不同的选择。
[0026]
控制器在接收到加热水温度采集器40采集并发送的加热水温度以及恒温水温度采集器50采集并发送的恒温水温度之后，将两者进行比较分析，根据不同的比较结果实现恒温装置的不同控制，以保证恒温水箱20内部的水温维持不变。应当指出的是，加热水温度以及恒温水温度的采集操作是实时进行的，为了保证加热水温度发生变化时用户能够及时得知，应当选取采集周期较短的加热水温度采集器40和恒温水温度采集器50。
[0027]
控制器在根据加热水温度与恒温水温度进行比较分析时，通过将加热水温度与恒温水温度进行作差分析，加热水温度大于恒温水温度预设差值阈值时，控制器将会控制恒温装置对换热器流出的水进行降温处理。具体通过恒温装置中的水路选择器10对换热器流出的热水进行降温处理，只要使得最终流入恒温水箱20中的热水与恒温水温度之间的差值小于预设差值阈值即可。
[0028]
应当指出的是，预设差值阈值的大小并不是唯一的，为了保证较佳的用户用水体验，可以将预设差值阈值设置较小，从而在加热水温度发生较小变化的情况下也能及时进行调整，具体预设差值阈值的大小可以由用户结合实际使用情况进行不同设置。例如，在一个实施例中，可以将预设差值阈值设置为0.5℃。
[0029]
通过本实施例的方案，在加热水温度较高的情况下能够及时对其进行降温处理，避免流入恒温装置的恒温水箱20内部的水温较高，导致用户用水水温突增的情况发生。通过该方案，可以将恒温水箱20内部的水温维持在一个相对稳定的数值，进而利用恒温水箱
20为用户提供恒定温度的热水，给用户良好的用水体验。
[0030]
在一个实施例中，在控制器根据接收到加热水温度以及恒温水温度进行作差比较分析的过程中，还会出现加热水温度与恒温水温度的差值小于或等于预设差值阈值的情况，此时即表示加热水温度并未发生突增，也即当前的加热水温度与上一时刻流入恒温水箱20的加热水温度基本相同。在该种情况下，由于加热水温度并未发生较大变化，用户继续使用该种温度的热水，并不会有不良体验。因此，在该种情况下，只需要将换热器流出的热水直接输送至恒温水箱20进行存储即可，不需要进行降温处理。
[0031]
应当指出的是，水路选择器10对换热器流出的热水进行降温的实现方式并不是唯一的。在一个实施例中，可以是水路选择器10仅有一路输送热水的管路，在该管路处设置有降温器件，若需要水路选择器10对流经的热水进行降温，只需要开启降温器件即可，若不需要对流经的热水降温，则关闭对应的降温器件。本实施例中，控制器根据加热水温度与恒温水温度的比较结果，控制水路选择器中的降温器件开启或关闭，即可以实现对流经热水的降温操作或者直接输送操作。
[0032]
在另一个实施例中，水路选择器10的出水管路包括恒定出水管路13和降温出水管路14，控制水路选择器对换热器流出的水进行降温后流入恒温水箱的操作，包括：控制降温出水管路14导通，同时控制恒定出水管路13关闭。
[0033]
具体地，恒定出水管路13即为流出的水温与流入水温保持不变的出水管路，降温出水管路14即为能够对流入的热水进行降温处理，从而流出温度低于流入热水温度的热水的出水管路。因此，在本实施例中，若要对换热器流出的热水(也即流入水路选择器10的热水)进行降温处理，只需需要控制流入的热水从降温出水管路14流出即可。具体通过控制器控制降温出水管路14导通，而控制恒定出水管路13关闭实现。
[0034]
本实施例中水路选择器设置有两路用于输送热水的管路，其中恒定出水管路13可以不对流经的热水进行处理，由于热水流经该部分的距离较短，热量损耗基本可以忽略，故不需要对流经的热水进行处理，直接输送至恒温水箱20即可。在另一个实施例中，为了保证水温更加恒定，还可以在恒定出水管路13设置相应的恒温器件，维持整个恒定出水管路13流入和流出的热水温度保持不变。而降温出水管路14则具备对热水进行降温的功能，流经该管路的热水能够在该管路的作用下将温度下降到与恒温水箱20中的热水温度基本一致，也即加热水温度与恒温水温度的差值小于或等于预设差值阈值。故此时控制器根据加热水温度与恒温水温度之间的比较结果，选择开启恒定出水管路13或者降温出水管路14，即可以实现热交换器流出热水的直接输送或者降温输送。
[0035]
请参阅图1，在一个实施例中，水路选择器10具体包括进水管路11、切换器12、恒定出水管路13以及降温出水管路14，切换器12连接控制器(图未示)，进水管路11连接切换器12，恒定出水管路13和和降温出水管路14分别连接切换器12，恒定出水管路13和和降温出水管路14分别连接恒温水箱20。若要控制降温出水管路14导通，控制器只需要向切换器12发送相应的控制信号，使得切换器12与降温出水管路14连接的端口导通，而与恒定出水管路13连接的端口关闭即可。
[0036]
可以理解，水路选择器10中的切换器12结构并不是唯一的，在一个实施例中，切换器12为电动二位三通阀。电动二位三通阀也即二位三通阀，二位三通电磁阀为双线圈控制，一个线圈瞬间通电后关闭电源、阀打开，另一个线圈瞬间通电后关闭电源、阀关闭。可以长
时间保持关闭或打开状态。故通过该电动二位三通阀可以实现导通恒定出水管路13或者降温出水管路14，保证进入恒温水箱20的热水温度保持不变。
[0037]
应当指出的是，降温出水管路14的结构并不是唯一的，只要是能够对流经热水进行降温处理的管路均可。例如，在一个实施例中，请结合参阅图2，降温出水管路14采用三层结构，降温出水管路14的内层为陶瓷层141，降温出水管路14的中层为类液态金属层142，降温出水管路14的外层为石墨层143。当热水流经降温出水管路14时，通过内层陶瓷层141的热传递使得降温出水管路14的中层类液态金属层142，使得类液态金属层142中的类液态金属从固态变成液态，快速进行吸热，进而实现对流经降温出水管路14的热水的降温操作。
[0038]
请结合参阅图1或图2，在一个实施例中，恒温装置还包括设置于降温出水管路14的外壁的散热器30，控制水路选择器对换热器流出的水进行降温后流入恒温水箱的操作，还包括：控制散热器30开启运行。
[0039]
具体地，由于降温出水管路14运行过程中，将流经管路内部的热水的热量进行吸收，将会使得降温出水管路14本身的热量升高。为了保证降温出水管路14的降温操作可靠性，本实施例中，在降温出水管路14的外壁还设置有散热器30，在控制器控制降温出水管路14导通对流经的热水进行降温的同时，控制器还会控制散热器30开启运行。
[0040]
应当指出的是，散热器30的类型并不是唯一的，只要能够将降温出水管路14中多余的热量排出均可。例如，在一个实施例中，散热器30为散热风扇，控制器在控制降温出水管路14导通对热水进行降温的同时，还会开启与之连接的散热风扇，通过散热风扇的快速转动，将多余的热量排出，保证降温出水管路14及时将流经的热水温度下降到与恒温水温度差值小于或等于预设差值阈值的状态。
[0041]
进一步地，在一个实施例中，控制散热器30开启运行的操作之后，还包括：当检测到加热水温度与恒温水温度的差值小于或等于预设差值阈值时，控制降温出水管路14关闭，同时控制恒定出水管路13导通，并开始计时；当计时达到预设时长时，关闭散热器30。
[0042]
具体地，换热器的水温波动是由于用户多点用水导致的，而用户多点用水也会有结束的时候，在用户多点用水结束之后，流入换热器内的水流量恢复，在燃烧情况仍然相同的情况下，换热器输出的热水的温度将会降低到用户多点用水之前相同的状态。控制器根据接收的加热水温度以及恒温水温度进行分析时，将会分析得到加热水温度与恒温水温度的差值小于或等于预设差值阈值的情况。此时为了保证用户用水温度的恒定，将不需要对流入恒温装置的水路选择器10的热水进行降温，故此时控制器将会控制降温出水管路14关闭，同时控制恒定出水管路13开启，直接将换热器输出的热水输送至恒温水箱20进行存储即可。
[0043]
此时为了保证降温出水管路14中的类液态金属快速恢复为固态，便于在后续加热水温度突增的情况下快速进行降温处理，设置于降温出水管路14外壁的散热器30仍然开启运行预设时长，在预设时长之后，控制器才会进一步控制散热器30关闭。应当指出的是，预设时长的大小并不是唯一的，具体可以根据用户需求或者类液态金属的具体类型进行选择，只需要保证继续开启散热装置开启运行预设时长之后，类液态金属能够恢复固态进行备用即可。
[0044]
应当指出的是，在一个实施例中，控制器还会接收燃气热水器的进水温度，并根据进水温度以及用户所需的水温(也即用户预设水温)控制燃气比例阀的开度大小，进而在接
收用户发送的开启指令时，控制燃气热水器的燃烧器开启运行，将流入的冷水加热水预设水温。可以理解，在一个实施例中，用户预设水温t0、加热水温度t1以及恒温水温度t2两两之间的差值都需要小于或等于预设差值阈值，才能在保证为用户提供预设水温的热水的同时，用户用水不会发生水温波动。
[0045]
上述恒温装置，设置在燃气热水器的换热器的出水管路处，在燃气热水器运行过程中，能够根据燃气热水器燃烧加热后得到的热水的温度(也即加热水温度)和恒温装置内恒温水箱20的水温(也即恒温水温度)进行分析。在由于用户多点用水使得燃气热水器的进水流量降低，导致加热水温度突然增加的情况下，能够及时对加热水温度进行调整，保证恒温水箱20内部的恒温水温度维持不变，从而通过恒温水箱20为用户输送恒定温度的热水。因此，通过上述方案，能够有效避免用户用水时发生水温波动。
[0046]
请参阅图3，一种燃气热水器，包括上述的恒温装置1。
[0047]
具体地，恒温装置1的结构如上述实施例所示，加热水温度为燃气热水器的换热器的出水水温，恒温水温度为恒温装置1的恒温水箱20的水温，恒温装置1的水路选择器10的进水管路11连接燃气热水器的换热器的出水管路，水路选择器10的出水管路连接恒温水箱20。燃气热水器在使用过程中，由于燃气热水器的进水与其他家庭用水来自相同的管道，当用户多点用水时，会导致水流量波动，也即输送至燃气热水器进水口的水流量降低。在燃气热水器的燃烧情况并未发生相应变化的情况下，将使得当前加热的水温高于水流量未波动时的加热水温度，也即发生水温波动。若直接将燃气热水器的换热器加热得到的热水输送给用户，用户在用水时会感受到水温突然增加，将会给用户带来不良体验。
[0048]
本实施例在燃气热水器的换热器出水管处设置有恒温装置1，燃气热水器经过燃烧、热交换处理之后得到的热水，需要经过恒温装置1的进一步处理之后才会供给用户进行使用。请结合参阅图1，恒温装置1设置有水路选择器10和恒温水箱20，将水路选择器10的进水管路11连接至燃气热水器的换热器的出水管路，直接接入加热之后的热水。同时，水路选择器10的出水管路连接至恒温水箱20，利用水路选择器10对换热器输送的热水进行处理之后输送至恒温水箱20进行存储，用户需要使用热水时，只要接通恒温水箱20对应的出水管路即可。
[0049]
当控制器检测到燃气热水器开启运行时，也即检测到燃气热水器的燃烧器开启运行，同时进水管输送冷水至换热器进行加热，此时控制器将会实时获取加热水温度和恒温水温度进行水温分析。可以理解，加热水温度和恒温水温度分别通过加热水温度采集器40和恒温水温度采集器50进行采集并发送。
[0050]
应当指出的是，加热水温度采集器40和恒温水温度采集器50的类型均不是唯一的，只要能实现相应温度数据的采集操作即可。在一个实施例中，两者均可为温度传感器。
[0051]
控制器在接收到加热水温度采集器40采集并发送的加热水温度以及恒温水温度采集器50采集并发送的恒温水温度之后，将两者进行比较分析，根据不同的比较结果实现恒温装置1的不同控制，以保证恒温水箱20内部的水温维持不变。应当指出的是，加热水温度以及恒温水温度的采集操作是实时进行的，为了保证加热水温度发生变化时用户能够及时得知，应当选取采集周期较短的加热水温度采集器40和恒温水温度采集器50。
[0052]
控制器在根据加热水温度与恒温水温度进行比较分析时，通过将加热水温度与恒温水温度进行作差分析，加热水温度大于恒温水温度预设差值阈值时，控制器将会控制恒
温装置1对换热器流出的水进行降温处理。具体通过恒温装置1中的水路选择器10对换热器流出的热水进行降温处理，只要使得最终流入恒温水箱20中的热水与恒温水温度之间的差值小于预设差值阈值即可。
[0053]
应当指出的是，请继续参阅图3，在一个实施例中，燃气热水器还包括进水管3、进水温度采集器2、热交换器6、燃烧器5、燃气比例阀7、控制主板4和和出水管8，进水管3用于连接外部水源，进水温度采集器2设置于进水管3，进水管3连接热交换器6的进水管路，热交换器6的出水管8路连接水路选择器的进水管路，出水管8连接恒温水箱20，燃气比例阀7设置于燃烧器5的进气管，进水温度采集器2、燃气比例阀7和燃烧器5分别连接控制主板4(图未示)。
[0054]
具体地，本实施例采用控制主板4同时实现燃气热水器的燃烧控制和恒温控制，也即恒温装置1中的控制器所要实现的功能均通过燃气热水器的控制主板4实现。进水管3上设置有进水温度采集器2进行进水温度的采集，并发送至控制主板4。控制主板4根据用户设定的预设水温以及进水温度进行燃气比例阀7的调节，利用燃烧器5以及换热器6将流入的冷水加热得到用户预设水温，最终流入恒温装置1进行上述实施例所示的恒温处理，进而用户可以从恒温水箱使用恒定温度的热水。
[0055]
进一步地，在一个实施例中，请结合参阅图3，燃气热水器还包括风扇9，风扇9设置于燃气热水器的排烟口，风扇9连接所述控制主板4(图未示)。通过风扇9的设计，能够将燃气热水器运行过程中产生的烟气及时排出，有效提高燃气热水器的使用安全性。
[0056]
上述燃气热水器，通过在燃气热水器的换热器的出水管路处设置恒温装置1，在燃气热水器运行过程中，能够根据燃气热水器燃烧加热后得到的热水的温度(也即加热水温度)和恒温装置1内恒温水箱20的水温(也即恒温水温度)进行分析。在由于用户多点用水使得燃气热水器的进水流量降低，导致加热水温度突然增加的情况下，能够及时对加热水温度进行调整，保证恒温水箱20内部的恒温水温度维持不变，从而通过恒温水箱20为用户输送恒定温度的热水。因此，通过上述方案，能够有效避免用户用水时发生水温波动。
[0057]
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。
[0058]
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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