热水热风模块、及其控制方法以及多功能热水器与流程

2021-03-11 12:03:25|

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[0001]
本发明属于加热技术领域，尤其涉及一种热水热风模块、及其控制方法以及多功能热水器。

背景技术：

[0002]
热水器一般用于卫生间内，在使用安装电热水器时，电热水器一般会安装在浴室内部，为了保证一定的蓄热能力和单位时间的出水量，热水器的蓄热水箱需要预先存储热水，这导致热水器的蓄热水箱较大，占用了较大的浴室空间，同时在冬季洗浴时，由于气温比较低，一般还需要浴霸来提高浴室内的温度，如果同时安装浴霸和电热水器，那么将占用本来就很狭小的浴室空间，导致浴室空间狭小，且安装不便。

技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种热水热风模块，以解决现有技术中，同时安装浴霸和热水器存在的占用浴室空间较大且安装不便的技术问题。
[0004]
本发明是这样实现的：
[0005]
一种热水热风模块，包括：
[0006]
蓄热组件，包括蓄热箱，所述蓄热箱内设有蓄热材料、所述蓄热箱还设有用于输出换热流体的第一输出端和输入换热流体的第一输入端，以及用于输入水的进水口和输出水的出水口；
[0007]
热风组件，包括与外界连通的通风通道以及设于所述通风通道内的热风换热器，所述热风换热器具有输出换热流体的第二输出端和输入换热流体的第二输入端；
[0008]
其中，所述第一输入端和所述第二输入端通过阀体组件连接第三输入端，所述第三输入端用于输入换热流体，所述第一输出端和所述第二输出端均连通至第三输出端，所述第三输出端用于输出换热流体，所述阀体组件用于选择性连通所述第一输入端与所述第三输入端或所述第二输入端与所述第三输入端，或者同时连通所述第一输入端、第二输入端和所述第三输入端。
[0009]
可选地，所述阀体组件包括第一阀门和第二阀门，沿着所述换热流体的流向，所述第三输入端、所述第一阀门、所述第一输入端、所述第一输出端、所述第三输出端依次连接，为热水路径；所述第三输入端、所述第二阀门、所述第二输入端、所述第二输出端、所述第三输出端依次连接，为热风路径；或者，
[0010]
所述阀体组件为三通阀，其三个端口分别与所述第三输入端、所述第一输入端和所述第二输入端连接。
[0011]
可选地，所述蓄热材料为相变材料。
[0012]
可选地，所述通风通道具有与外界空气连通的进风口和出风口，所述进风口处设有用于检测进风温度的第一感温部，所述出风口处设有加快空气流通的风机以及用于检测出风温度的第二感温部。
[0013]
可选地，在所述进风口和所述出风口之间设置隔板，用于将所述通风通道分隔为两部分，其中，所述热风换热器设置于所述进风口所在的空间，所述风机设置于所述出风口所在的空间，所述隔板的高度至少高于所述热风换热器与所述风机中较高者的高度。
[0014]
可选地，所述蓄热箱内设有水侧换热器和蓄热换热器，所述水侧侧换热器为管式换热器，且其两端分别为出水口和进水口，所述蓄热换热器为管式换热器，且其两端分别为第一输出端和第一输入端。
[0015]
可选地，所述蓄热组件还包括设于所述蓄热箱内的内胆，所述蓄热箱和所述内胆之间填充有保温层，所述水侧换热器、所述蓄热换热器和所述蓄热材料均设于所述内胆的内部；所述蓄热组件还包括用于检测所述蓄热材料温度的第三感温部。
[0016]
可选地，所述热水热风模块还包括用于检测从所述第三输入端输入的换热流体的第四感温部。
[0017]
本发明还提供一种多功能热水器，包括热源组件以及上述的热水热风模块，所述热源组件包括流体存储箱、加热器以及驱动泵，所述流体存储箱具有出液端和入液端，所述流体存储箱的入液端对接所述第三输出端，所述加热器设于所述流体存储箱内，所述驱动泵的输出端对接所述第三输入端，所述驱动泵的输入端与所述流体存储箱的出液端连通。
[0018]
本发明还提供一种热水热风模块的控制方法，用于上述的热水热风模块，其特征在于，包括以下步骤：
[0019]
获取蓄热材料的温度t1及热风组件的进风温度t2,并将t1与蓄热材料的预设温度t
10
比较、将t2与预设的进风温度t
20
比较；
[0020]
若t1<t
10
且t2≥t
20
，连通第一输入端和第三输入端，连通第一输出端和第三输出端，使蓄热材料进行蓄热；
[0021]
若t1≥t
10
且t2<t
20
，连通第二输入端和第三输入端，使热风组件加热空气；
[0022]
若t1<t
10
且t2<t
20
，连通第一输入端和第三输入端，连通第一输出端和第三输出端，连通第二输入端和第三输入端，使蓄热材料进行蓄热且热风组件加热空气。
[0023]
本发明实施例提供的热水热风模块、及其控制方法以及多功能热水器的有益效果在于：利用蓄热材料进行蓄热，相比传统储水式水箱以显热形式储存热量，蓄热组件可以将大量热量以潜热型式储存在相变材料里，在储存相同热量时，可以有效降低蓄热组件体积，从而减少对浴室空间的占用。且还具有热水和热风的功能，用户不需要再额外安装浴霸，也能够减少对浴室空间的占用，并减少用户额外购买浴霸的费用，以及省去了浴霸的安装，简化了安装。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
[0025]
图1是本发明实施例提供的多功能热水器的整体结构示意图，其中，热水热风模块处于蓄热模式；
[0026]
图2是本发明实施例提供的多功能热水器的整体结构示意图，其中，热水热风模块处于热风模式；
[0027]
图3是本发明实施例提供的多功能热水器的整体结构示意图，其中，热水热风模块处于蓄热热风模式。
[0028]
附图标号说明：
[0029]
标号名称标号名称10蓄热组件
ꢀꢀ
10a第一输出端10b第一输入端10c进水口10d出水口11蓄热箱12蓄热材料13水侧换热器14蓄热换热器20热风组件
ꢀꢀ
20a第二输出端20b第二输入端21通风通道22风机23热风换热器24隔板21a进风口21b出风口30热源组件
ꢀꢀ
30a第三输入端30b第三输出端31流体存储箱32加热器33驱动泵
ꢀꢀ
40a第一阀门40b第二阀门50a第一感温部50b第二感温部50c第三感温部50d第四感温部
具体实施方式
[0030]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]
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间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0032]
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0033]
本发明实施例提供一种热水热风模块。
[0034]
请参阅图1至图3，该热水热风模块包括蓄热组件10和热风组件20。蓄热组件10具有蓄热材料12、输出换热流体的第一输出端10a和输入换热流体的第一输入端10b，还具有输入水的进水口10c和输出水的出水口10d，蓄热材料 12具有蓄热作用，并用于从换热流体吸收热量，且还用于将热量传递给水；热风组件20包括与外界连通的通风通道21以及设于
通风通道21内的热风换热器 23，热风换热器23具有输出换热流体的第二输出端20a和输入换热流体的第二输入端20b，换热流体在经过热风换热器23时，通过热风换热器23与通风通道21的空气进行热交换。第一输入端10b、第二输入端20b通过阀体组件连接第三输入端30a，第三输入端30用于输入换热流体，第一输出端10和第二输出端20均连通至第三输出端30，第三输出端30用于输出换热流体，阀体组件用于选择性连通第一输入端10b与第三输入端30a或第二输入端20b与第三输入端30a，或者同时连通第一输入端10b、第二输入端20b和第三输入端30a。通过控制阀体组件，可使热水热风模块在多种模式下工作，从而使热水热风模块具有多种功能。初始状态下，阀体组件为关闭状态。更具体地，通过控制阀体组件，使热水具有三种工作模式，图1至图3中的箭头方向为换热流体的流动方向：
[0035]
基于本发明实施例的结构，该热水热风模块具有以下三种作业模式：
[0036]
(1)蓄热模式：可参见图1，阀体组件选择性连通第一输入端10b与第三输入端30a，此时，换热流体不流经热风换热器23，而仅流经蓄热组件10，并与蓄热材料12进行热交换，加热蓄热材料12，使蓄热材料12蓄热；
[0037]
(2)热风模式：可参见图2，阀体组件选择性连通第二输入端20b与第三输入端30a，此时，换热流体不流经蓄热组件10，而仅流经热风换热器23，并通过热风换热器23于通风通道21的空气进行热交换，从而加热通风通道21 的空气；
[0038]
(3)蓄热热风模式：可参见图3，阀体组件同时连通第一输入端10b、第二输入端20b和第三输入端30a，此时，换热流体即流经蓄热组件10，也流经热风换热组件，这样，在蓄热材料12进行蓄热的同时，还对通风通道21的空气进行加热。
[0039]
在具体使用过程中，具有多种使用需求，具体包括仅需获取热水、仅需获取热风以及需要同时获取热水热风。
[0040]
在使用上，该热水热风模块既能单独提高热水、热风，又能同时提供热水热风。
[0041]
在仅需获取热水时，可以预先运行蓄热模式对蓄热材料12进行加热，在获取热水期间，如水能够从蓄热材料12中交换到足够的热量，则可以不用运行上述任意一种模式，而如水不能从蓄热材料12中交换到足够的热量，则可运行蓄热模式，当然，也可以不用预先运行蓄热模式，在获取热水期间，直接运行蓄热模式，使蓄热材料12在获取热量的同时，将热量传递给水。
[0042]
在仅需获取热风时，也仅需启动热风模式即可。
[0043]
在同时获取热水热风时，可以预先运行蓄热模式对蓄热材料12进行加热，在获取热水热风期间，如水能够从蓄热材料12中交换到足够的热量，可以仅运行热风模式即可获得热水和热风，而如水不能从蓄热材料12中交换到足够的热量，则可以运行蓄热热风模式，当然，也可以不用预先运行蓄热模式，在在获取热水热风期间，直接运行蓄热热风模式，使蓄热材料12在获取热量的同时，将热量传递给水。
[0044]
上述实施例中的热水热风模块具有多种运行模式，可通过用户指令控制热水热风模块切换至各个工作模式，也可以通过控制器获取水箱蓄热组件10的内部温度及进风温度，根据检测的温度自动切换工作模式。
[0045]
上述实施例中的热水热风模块，由于设置有蓄热材料12，相比传统储水式水箱以显热形式储存热量，蓄热组件10可以将大量热量以潜热型式储存在蓄热材料12里，在储存相同热量时，可以有效降低蓄热组件10体积，从而减少对浴室空间的占用。
[0046]
上述实施例中的热水热风模块集成了热水和热风的功能，用户不需要再额外安装浴霸，也能够减少对浴室空间的占用，并减少用户额外购买浴霸的费用，以及省去了浴霸的安装，简化了安装。
[0047]
上述实施例中的蓄热组件10和热风组件20整体可作为一个模块，且底部的长和宽尺寸和现有卫生间吊顶的组件尺寸成整数倍关系，方便在隐藏安装时，整个模块可以和现有吊顶相匹配，只需拆除整数块吊顶即可安装。其中，热风组件20的出风口21外露于吊顶，向浴室内吹热风。
[0048]
请参阅图1至图3，在本发明的一个实施例中，提供一种热水热风模块，阀体组件包括第一阀门40a和第二阀门40b，沿着换热流体的流向，第三输入端30a、第一阀门40a、第一输入端10b、第一输出端10a、第三输出端30b依次连接，为热水路径；第三输入端30a、第二阀门40b、和第二输入端20b、第二输出端20a、第三输出端30b依次连接，为热风路径。第三输入端30a连接于第一阀门40a和第二阀门40b之间。在初始状态时，第一阀门40a和第二阀门40b均为关闭状态。在蓄热模式下，仅第一阀门40a打开，使换热流体能够进入蓄热组件10，并与蓄热材料12进行热交换；在热风模式下，仅第二阀门 40b打开，使的换热流体能够进入热风换热器23；在蓄热热风模式下，第一阀门40a和第二阀门40b均打开，使换热流体能够同时进入蓄热组件10和热风换热器23。
[0049]
在热水器的另一个实施例中，第一阀体组件为三通阀，三通阀的三个端口分别与第一输入端10b、第二输入端20b和第三输入端30a连接。在初始状态时，三通阀为关闭状态。在蓄热模式下，仅第一输入端10b和第三输入端30a 连通；在热风模式下，第二输入端20b和第三输入端30a导通；在蓄热热风模式下，输入端b和第三输入端30a第一导通且第二输入端20b和第三输入端30a 导通。
[0050]
在本发明的一个实施例中，蓄热材料12为相变材料，相变材料具有高蓄热的特性，有利于进一步提高蓄热材料12的蓄热能量，从而减少蓄热材料12的提交，从而降低蓄热组件10的体积。
[0051]
在本发明的一个实施例中，蓄热材料12的相变温度为45-60℃。
[0052]
请参阅图1至图3，在本发明的一个实施例中，通风通道21具有与外界空气连通的进风口21a和出风口21b，进风口21a处设有用于检测进风温度的第一感温部50a，出风口21b处设有加快空气流通的风机22，出风口21b处设有用于检测出风温度的第二感温部50b。根据第一感温部50a检测的温度值t2，判断是否需要对空气进行制热。当t2小于预设的进风温度t
20
时，可对引入的新风进行制热。根据第二感温部5050b检测的温度值t3，判断是否需继续要对空气进行制热。当t3和预设的出风温度的差值在预设范围内时(如0度、1度)，则停止对空气进行制热。
[0053]
进一步地，在进风口21a和出风口21b之间设置隔板24，用于将通风通道 21分隔为两部分，其中，热风换热器23设置于进风口21a所在的空间，风机 22设置于出风口21b所在的空间，隔板24的高度至少高于热风换热器23与风机22中较高者的高度，以形成充分的空气循环。
[0054]
请参阅图1至图3，在本发明的一个实施例中，蓄热组件10包括用于收纳蓄热材料12的蓄热箱11、设于蓄热箱11内的水侧换热器13和设于蓄热箱11 内的蓄热换热器14，蓄热换热器14为管式换热器，且其两端分别为第一输出端10a和第一输入端10b，水侧换热器13
为管式换热器，且其两端分别为出水口10d和进水口10c。高温的换热流体从第一输入端10b进入蓄热换热器14，并冷凝放热，与蓄热材料12发生热交换，实现蓄热功能。在需要获取热水时，水侧换热器13则从蓄热材料12中获取，水侧换热器13的两端分别为进水口 10c和出水口10d。进水口10c连接自来水系统，出水口10d连接喷头、水龙头等出水装置，供用户使用。
[0055]
更进一步地，蓄热组件10还包括设于蓄热箱11内的内胆，蓄热箱11和内胆之间填充有保温层，水侧换热器13、蓄热换热器14和蓄热材料12均设于内胆的内部，防止内胆内部的热量与外界空气进行热交换，从而防止热量流失。保温层包括但不限于保温发泡材料，保温层也可为真空层等。
[0056]
在本发明的一个实施例中，蓄热组件10还包括用于检测蓄热材料12温度的第三感温部50c。根据第三感温部50c检测的温度t1，判断是否需要对蓄热材料12继续蓄热。当t1小于蓄热材料12的预设温度t
10时
，则需要对蓄热材料 12进行蓄热。
[0057]
在本发明的一个实施例中，热水热风模块包括用于检测从第三输入端30b 输出的换热流体的第四感温部50d。通过第四感温部50d可以获取换热流体输出时的温度是否达到预设温度，如检测到换热流体的温度低于预设温度，则可增加对换热流体的加热，而如检测到换热流体的温度高于预设温度，则可对换热流体的加热。
[0058]
请参阅图1至3，在本发明的一个实施例中，提高一种多功能热水器，包括热源组件30以及上述的热水热风模块，热源组件30用于将热量输入到蓄热组件10及热风组件20中。热源组件30包括流体存储箱31、加热器32以及驱动泵33，流体存储箱31具有出液端和入液端，流体存储箱31的入液端对接第三输出端30b，加热器32设于流体存储箱31内，加热器32能够直接加热换热流体，驱动泵33的输出端对接第三输入端30a，驱动泵33的输入端与流体存储箱31的出液端连通。加热器32可以为电热丝、电热条等，流体存储箱31 也由保温材料制成，防止流体存储箱31内的热量散失，驱动泵33用于驱动换热流体流向第三输入端30a，换热流体在流经蓄热换热器14和热风换热器23 后均从第三输出端30b流回流体存储箱31。
[0059]
请参阅图1至图3，本发明实施例提供的热水热风模块的控制方法，用于上述任一实施例中的热水热风模块中。热水热风模块的控制方法具体包括以下步骤：
[0060]
获取蓄热材料12的温度t1及热风组件20的进风温度t2,并将t1与蓄热材料12的预设温度t
10
比较、将t2与预设的进风温度t
20
比较；
[0061]
获取蓄热材料12的温度t1及热风组件20的进风温度t2,并将t1与蓄热材料12的预设温度t
10
比较、将t2与预设的进风温度t
20
比较；
[0062]
若t1<t
10
且t2≥t
20
，连通第一输入端10和第三输入端30，连通第一输出端 10和第三输出端30，使蓄热材料12进行蓄热；
[0063]
若t1≥t
10
且t2<t
20
，连通第二输入端20和第三输入端30，使热风组件20 加热空气；
[0064]
若t1<t
10
且t2<t
20
，连通第一输入端10和第三输入端30，连通第一输出端 10和第三输出端30，连通第二输入端20和第三输入端30，使蓄热材料12进行蓄热且热风组件20加热空气。
[0065]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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