一种节水燃气热水系统的制作方法

本发明涉及加热设备领域，特别是涉及一种节水燃气热水系统。

背景技术：

燃气热水器又称燃气热水炉，它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的目的的一种燃气用具。

现有的燃气热水器在使用时，通常会放掉一段冷水，这段冷水大多数的人不就将其放掉，而不会用容器将其回收，特别是浴室，从热水器连接到浴室的水管很长，需要放掉大量的热水才能够有热水出来，而导致大量的水资源被浪费掉，既不经济，也不环保，形成了严重的浪费，通非常保守的方式计算，每户平均一天浪费2斤水，一年就超过700斤的干净水，再到一个城市，整个国家，水的浪费非常严重。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明的技术目的在于提供一种节水燃气热水系统，这种节水燃气热水系统能够对没有加热的凉水进行循环再利用，并且不会在使用后关闭水龙头，再使用而使得凉水流出而再浪费，解决了传统热水器对水资源严重浪费的问题，并且还解决了水压较小而不能够使用热水器的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种节水燃气热水系统，包括热交换装置、进水管、前置水箱及出液管，所述前置水箱的进液口连有进水管及回水管，前置水箱的出液口连有热交换装置的进液口，热交换装置的出液口连有出液管，出液管的末端设有出水头，出液管为保温管，靠近出水头处的出液管上设有与回水管连接的回水口，通过回水管与前置水箱连接，所述前置水箱内设有与出液管连接的加压泵，热交换装置的出液口设于与前置水箱的进液口连接的导水管。

进一步地，前置水箱的外壁设为若干封闭的换热槽，换热槽设为波浪形，所述换热槽沿前置水箱的四周设为回形，换热槽的一端连有进气管，另一端连有出气管，进气管连有热风加压装置，热风加压装置与热交换装置的排气口连接。

进一步地，前置水箱内的加压泵通过电机驱动，加压泵与电机共轴，加压泵的转轴伸出加压泵并在伸出加压泵的部位设有搅拌叶轮。

进一步地，热风加压装置为风机，风机的驱动装置为电机，电机与风机共用电机的驱动轴，电机与风机之间的驱动轴设有隔热段，隔热段中心设有通孔，隔热段上设有与通孔连通的抽气孔，隔热段的两端结构相同，其端面设有密封环面，密封环面与驱动轴的连接面之间设有密垫封圈，将隔热段中心抽真空，从而将驱动轴与隔热段连接成一整体，隔热段靠近两端外圆柱面上设有若干均布的凹槽，驱动轴与隔热段连接的端面设有伸入到凹槽内的凸齿，形成抗扭矩连接。

进一步地，热风加压装置为风机，风机的驱动装置为电机，电机与风机共用电机的驱动轴，电机与风机之间的驱动轴设有隔热段，隔热段中心设有通孔，隔热段上设有与通孔连通的抽气孔，隔热段两端与驱动轴通过螺纹连接隔热段与驱动轴的连接面之间设有密垫封圈，将隔热段中心抽真空，从而将驱动轴与隔热段连接成一整体，隔热段与驱动轴之间连接的螺纹方向为转动轴越转越紧的方向，隔热段的材质为陶瓷材质。

节水燃气热水系统，出液管的出水头处设有第五控制阀，第五控制阀设于出液管上回水管接头的下游端，回水管上设有第一控制阀，导水管靠近出液管的位置上设有第二控制阀，进水管上设有第三控制阀，回水管及导水管设于第三控制阀的出口端，出液管上设有第四控制阀，第四控制阀设于导水管在出液管上的下游端，热交换装置的出液口内设有温度传感器，前置水箱内设有压力传感器，出水头上设有出水阀，出水头上设有用于控制为热交换装置（1）加热的燃气加热器的启动及关闭的选择开关，三通阀、第五控制阀、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、选择开关、温度传感器、压力传感器及加压泵分别于MCU连接，出水阀上设有与燃气热水气连接的控制开关。

节水燃气热水系统的控制方法，打开出水阀及第三控制阀，其他阀门关闭，选择开关处于打开，压力传感器检测前置水箱内的压力并把数据实时传给MCU，当压力大于或等于燃气热水器开启压力，通过联动阀，使得燃气热水器工作，第五控制阀内设有与MCU连接的温度传感器，当第五控制阀处的温度小于使用温度时，MCU控制第一控制阀及第四控制阀打开，第三控制阀关闭，加压泵打开，从而使得出液管内的低温介质回流至水箱，节约水资源，避免传统将凉水放掉的浪费，当第五控制阀处的温度大于或等于使用温度时，MCU控制第五控制阀及第三控制阀打开，第一控制阀关闭，若前置水箱内的压力传感器测得的压力符合换热器正常工作的压力，则MCU控制加压泵关闭，反之，则开启，使得加热系统能够正常使用；

若在使用一段时间热水后需要关停出水阀，而再使用较少的热水时，关闭选择开关，使得打开出水阀时，燃气加热器不启动，使得出液管内的适温介质从出水阀排出，保护了燃气加热器，避免燃气加热器经常启动而损坏，也大大降低联动阀频繁开闭而密封失效，使得联动阀及燃气加热器的使用寿命延长2倍以上；

当热交换装置出液口处的温度传感器测得的温度小于使用温度，则MCU控制第四控制阀关闭，第二控制阀打开，使得低温介质通过导水管回流至前置水箱内，当热交换装置出液口处的温度传感器测得的温度大于或等于使用温度时，MCU控制第四控制阀打开，第二控制阀关闭。

节水燃气热水系统的控制方法，每次开启出水阀时，MCU控制第二控制阀打开，控制第三控制阀关闭，热交换装置出液口处的温度传感器有一次测得的温度小于使用温度后，并且在之后热交换装置出液口处的温度传感器测得的温度大于或等于使用温度，MCU控制第四控制阀打开，第二控制阀关闭，第三控制阀出于打开或关闭状态。

本发明的有益效果是:

1、通过本发明的节水燃气热水系统能够节约大量的干净水，大大降低了水资源的浪费，并且还能够在关闭燃气热水器后，再开启，能够持续提供热水，避免热水与凉水的间断供应，从而带来非常不好的使用体验，大大提高了使用的舒适程度，特别是在洗澡、洗头时；并且还能够根据使用者使用水量的多少，比如刷牙时，会多次，间断地打开水龙头，导致热水器频繁开闭，从而使得热水器的使用寿命及故障率大大增加，并且频繁开启也会使得冷热水交替供应，增加了水的消耗；通过将热交换装置排出的高温气体对前置水箱进行加热，从而能够提前对介质进行预热，大大节约了能源，并且还大大降低了加热系统的体积，设有的搅拌叶轮能够使得前置水箱内的水温均匀，并且能够大大提高换热效率。

附图说明

图1是节水燃气热水系统的结构示意图；

图2是前置水箱的截面结构图；

图3是隔热段的端面图；

图4是驱动轴的结构图。

图中标记：1为热交换装置、2为进水管、3为前置水箱、4为出液管、5为回水管、6为加压泵、7为导水管、8为换热槽、9为热风加压装置、10为驱动轴、11为隔热段、12为密封环面、13为凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

实施例一：

如图1、图2、图3及图4的节水燃气热水系统，包括热交换装置1、进水管2、前置水箱3及出液管4，所述前置水箱3的进液口连有进水管2及回水管5，前置水箱3的出液口连有热交换装置1的进液口，前置水箱3为保温水箱，热交换装置的出液口连有出液管4，出液管4的末端设有出水头，出液管为保温管，靠近出水头处的出液管4上设有与回水管5连接的回水口，通过回水管5与前置水箱3连接，所述前置水箱3内设有与出液管4连接的加压泵6，热交换装置1的出液口设于与前置水箱3的进液口连接的导水管7。

前置水箱3的外壁设为若干封闭的换热槽8，换热槽8设为波浪形，所述换热槽8沿前置水箱3的四周设为回形，换热槽8的一端连有进气管，另一端连有出气管，进气管连有热风加压装置9，热风加压装置9与热交换装置1的排气口连接，通过将热交换装置1排出的高温气体通过热风加压装置9的增压，从前置水箱3的换热槽8流出，从而对前置水箱3进行加热，使得热量再利用，提高能源的利用效率。

前置水箱3内的加压泵6通过电机驱动，加压泵6与电机共轴，共轴能够使得结构更加紧凑、重量更轻，加压泵6的转轴伸出加压泵6并在伸出加压泵6的部位设有搅拌叶轮，设有的搅拌叶轮能够使得前置水箱3内的温度均匀，将温度较低的介质带到温度较高的换热槽处，大大提高了换热的效率。

热风加压装置9为风机，风机的驱动装置为电机，电机与风机共用电机的驱动轴，电机与风机之间的驱动轴10设有隔热段11，设有的隔热段11能够防止高温通过轴传到电机上，避免电机升温，增加电机的效率、使用寿命与可靠性，隔热段11中心设有通孔，隔热段11上设有与通孔连通的抽气孔，隔热段11的两端结构相同，其端面设有密封环面12，密封环面12上设有若干凸起的密封纹，密封环面12与驱动轴10的连接面之间设有密垫封圈，将隔热段11中心抽真空，从而将驱动轴10与隔热段11连接成一整体，隔热段11靠近两端外圆柱面上设有若干均布的凹槽13，驱动轴10与隔热段11连接的端面设有伸入到凹槽13内的凸齿，形成抗扭矩连接；通过真空连接，使得连接的零部件更少，重量更轻，结构更加紧凑，大大缩小了燃气系统的体积，节约了成本。隔热段11的材质可为高强度陶瓷材质。

出液管4的出水头处设有第五控制阀，第五控制阀设于出液管4上回水管5接头的下游端，回水管5上设有第一控制阀，导水管7靠近出液管4的位置上设有第二控制阀，进水管2上设有第三控制阀，回水管5及导水管7设于第三控制阀的出口端，出液管4上设有第四控制阀，第四控制阀设于导水管7在出液管4上的下游端，热交换装置1的出液口内设有温度传感器，前置水箱3内设有压力传感器，出水头上设有出水阀，出水头上设有用于控制为热交换装置1加热的燃气加热器的启动及关闭的选择开关，三通阀、第五控制阀、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、选择开关、温度传感器、压力传感器及加压泵分别于MCU连接，出水阀上设有与燃气热水气连接的控制开关。

节水燃气热水系统的控制方法，打开出水阀及第三控制阀，其他阀门关闭，选择开关处于打开，压力传感器检测前置水箱3内的压力并把数据实时传给MCU，当压力大于或等于燃气热水器开启压力，通过联动阀，使得燃气热水器工作，第五控制阀内设有与MCU连接的温度传感器，当第五控制阀处的温度小于使用温度时，MCU控制第一控制阀及第四控制阀打开，第三控制阀关闭，加压泵打开，从而使得出液管4内的低温介质回流至水箱，节约水资源，避免传统将凉水放掉的浪费，当第五控制阀处的温度大于或等于使用温度时，MCU控制第五控制阀及第三控制阀打开，第一控制阀关闭，若前置水箱3内的压力传感器测得的压力符合换热器正常工作的压力，则MCU控制加压泵关闭，反之，则开启，使得加热系统能够正常使用；

若在使用一段时间热水后需要关停出水阀，而再使用较少的热水时，关闭选择开关，使得打开出水阀时，燃气加热器不启动，使得出液管内的适温介质从出水阀排出，保护了燃气加热器，避免燃气加热器经常启动而损坏，也大大降低联动阀频繁开闭而密封失效，使得联动阀及燃气加热器的使用寿命延长2倍以上；

当热交换装置1出液口处的温度传感器测得的温度小于使用温度，则MCU控制第四控制阀关闭，第二控制阀打开，使得低温介质通过导水管7回流至前置水箱3内，当热交换装置1出液口处的温度传感器测得的温度大于或等于使用温度时，MCU控制第四控制阀打开，第二控制阀关闭。

上述方法中，每次开启出水阀时，MCU控制第二控制阀打开，控制第三控制阀关闭，热交换装置1出液口处的温度传感器有一次测得的温度小于使用温度后，并且在之后热交换装置1出液口处的温度传感器测得的温度大于或等于使用温度，MCU控制第四控制阀打开，第二控制阀关闭，第三控制阀出于打开或关闭状态。

实施例二：

如图1、图2及图4的节水燃气热水系统，包括热交换装置1、进水管2、前置水箱3及出液管4，所述前置水箱3的进液口连有进水管2及回水管5，前置水箱3的出液口连有热交换装置1的进液口，前置水箱3为保温水箱，热交换装置的出液口连有出液管4，出液管4的末端设有出水头，出液管为保温管，靠近出水头处的出液管4上设有与回水管5连接的回水口，通过回水管5与前置水箱3连接，所述前置水箱3内设有与出液管4连接的加压泵6，热交换装置1的出液口设于与前置水箱3的进液口连接的导水管7。

前置水箱3的外壁设为若干封闭的换热槽8，换热槽8设为波浪形，所述换热槽8沿前置水箱3的四周设为回形，换热槽8的一端连有进气管，另一端连有出气管，进气管连有热风加压装置9，热风加压装置9与热交换装置1的排气口连接，通过将热交换装置1排出的高温气体通过热风加压装置9的增压，从前置水箱3的换热槽8流出，从而对前置水箱3进行加热，使得热量再利用，提高能源的利用效率。

前置水箱3内的加压泵6通过电机驱动，加压泵6与电机共轴，共轴能够使得结构更加紧凑、重量更轻，加压泵6的转轴伸出加压泵6并在伸出加压泵6的部位设有搅拌叶轮，设有的搅拌叶轮能够使得前置水箱3内的温度均匀，将温度较低的介质带到温度较高的换热槽处，大大提高了换热的效率。

热风加压装置9为风机，风机的驱动装置为电机，电机与风机共用电机的驱动轴，电机与风机之间的驱动轴10设有隔热段11，隔热段11中心设有通孔，隔热段11上设有与通孔连通的抽气孔，隔热段11两端与驱动轴10通过螺纹连接隔热段11与驱动轴10的连接面之间设有密垫封圈，将隔热段11中心抽真空，从而将驱动轴10与隔热段11连接成一整体，既能够承受径向的扭矩，也避免松动的发生，可靠性大大增加，隔热段11与驱动轴10之间连接的螺纹方向为转动轴越转越紧的方向，隔热段11的材质为陶瓷材质。

出液管4的出水头处设有第五控制阀，第五控制阀设于出液管4上回水管5接头的下游端，回水管5上设有第一控制阀，导水管7靠近出液管4的位置上设有第二控制阀，进水管2上设有第三控制阀，回水管5及导水管7设于第三控制阀的出口端，出液管4上设有第四控制阀，第四控制阀设于导水管7在出液管4上的下游端，热交换装置1的出液口内设有温度传感器，前置水箱3内设有压力传感器，出水头上设有出水阀，出水头上设有用于控制为热交换装置1加热的燃气加热器的启动及关闭的选择开关，三通阀、第五控制阀、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、选择开关、温度传感器、压力传感器及加压泵分别于MCU连接，出水阀上设有与燃气热水气连接的控制开关。

节水燃气热水系统的控制方法，打开出水阀及第三控制阀，其他阀门关闭，选择开关处于打开，压力传感器检测前置水箱3内的压力并把数据实时传给MCU，当压力大于或等于燃气热水器开启压力，通过联动阀，使得燃气热水器工作，第五控制阀内设有与MCU连接的温度传感器，当第五控制阀处的温度小于使用温度时，MCU控制第一控制阀及第四控制阀打开，第三控制阀关闭，加压泵打开，从而使得出液管4内的低温介质回流至水箱，节约水资源，避免传统将凉水放掉的浪费，当第五控制阀处的温度大于或等于使用温度时，MCU控制第五控制阀及第三控制阀打开，第一控制阀关闭，若前置水箱3内的压力传感器测得的压力符合换热器正常工作的压力，则MCU控制加压泵关闭，反之，则开启，使得加热系统能够正常使用；

若在使用一段时间热水后需要关停出水阀，而再使用较少的热水时，关闭选择开关，使得打开出水阀时，燃气加热器不启动，使得出液管内的适温介质从出水阀排出，保护了燃气加热器，避免燃气加热器经常启动而损坏，也大大降低联动阀频繁开闭而密封失效，使得联动阀及燃气加热器的使用寿命延长2倍以上；

当热交换装置1出液口处的温度传感器测得的温度小于使用温度，则MCU控制第四控制阀关闭，第二控制阀打开，使得低温介质通过导水管7回流至前置水箱3内，当热交换装置1出液口处的温度传感器测得的温度大于或等于使用温度时，MCU控制第四控制阀打开，第二控制阀关闭。

上述方法中，每次开启出水阀时，MCU控制第二控制阀打开，控制第三控制阀关闭，热交换装置1出液口处的温度传感器有一次测得的温度小于使用温度后，并且在之后热交换装置1出液口处的温度传感器测得的温度大于或等于使用温度，MCU控制第四控制阀打开，第二控制阀关闭，第三控制阀出于打开或关闭状态。