一种H桥恒温型热水循环装置及控制系统的制作方法

本实用新型涉及热水器技术领域，更具体的是涉及一种热水循环装置及控制系统。

背景技术：

燃气热水器作为一种家用洗浴用电器，供给用户热水方便人们洗浴等用水需求，但是随着用户管道长度的增加，用户洗浴前需要在远端用水点等待较长时间方能出热水，另外带预热功能的中央型燃气热水器价格较昂贵，因此市场上也出现了很多种外置的热水循环装置，一定程度上满足了用户即开即热的用水需求；但是外置的热水循环装置由于缺少水泵后循环，所以存在较大的温度过冲现象，甚至很多功能只能在三管安装时才能使用，另外受热水器开机冷水与停水温升影响较大，严重影响使用舒适性的同时还受安装管路数量的限制。

为解决上述技术问题，一篇公开号为CN105674577A的中国发明专利公开一种具有自主学习能力的热水循环控制系统；所述热水循环装置安装在热水器出热水管上，并且为了解决热水器开机冷水与停水温升及洗浴过程中水温的波动增加了水罐作为缓冲池，基本能维持管道水温的恒定。但是该专利采用的预热启动探头安装在热水器出热水器管上，当装置安装环境与热水管道环境差异较大时，加之中间隔着个水罐，装置预热启动缓慢，这样会导致热水管道水温偏低，并且水罐成本受耐腐蚀性能等制约，导致其成本较高，并且其预热性能还是受热水器开机冷水与停水温升影响，及可能导致管道水温偏低或者温度过冲现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，而且设计合理，在洗浴过程中也能保证水温的稳定性，让其使用效果达到最佳的H桥恒温型热水循环装置。

本实用新型的另一目的是提供一种带H桥恒温型热水循环装置的热水循环控制系统。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种H桥恒温型热水循环装置，其特征在于，它包括热水循环装置主体及其内设置的装置主控制器、水泵、装置进水管路、装置出水管路和连接于装置进水管路和装置出水管路之间的装置混水管路，装置进水管路连接热水器的进水口，装置出水管道连接热水器的热水出水口；装置进水管路设置有电控单向阀和进水温度探头，电控单向阀作为管路切换器件同时为进水温度探头提供安装位置；装置出水管路设置有出水温度探头和水流量传感器，水流量传感器，作为装置水流量信号采集传感器同时为出水温度探头提供安装位置；装置混水管路中设置有管路接头作为装置进水管路、装置出水管路的连接器件，以及用于调节混水温度的水比例阀，装置主控制器作为整个系统控制中心，与进水温度探头、电控单向阀、出水温度探头和水流量传感器连接。

一种带H桥恒温型热水循环装置的控制系统，其特征在于，它包括热水器、若干个用水点、H桥恒温型热水循环装置和相应的水流管道组件，水流管道组件包括总进水管、用水点热水管、由总进水管分支的热水器冷水管和用水点冷水管，以及与热水器的出水端连接的热水管，H桥恒温型热水循环装置的装置进水管路的进水端连接热水器冷水管，出水端连接热水器的进水端，H桥恒温型热水循环装置的装置出水管路的进水端连接热水器的热水管，装置出水管路的出水端连接用水点热水管，在最远端用水点的用水点热水管与用水点冷水管之间连接有回水管，回水管上设置有单向阀，从用水点热水管流向用水点冷水管。

进一步地，H桥恒温型热水循环装置设置有循环装置操作界面，循环装置操作界面具有开关键、预热键、升温键、降温键，系统未真正开启预热功能时，代表处于正常洗浴模式，在该模式下，系统通过水流量传感器采集水流量信号，根据装置出水温度探头的温度情况，打开电控单向阀，调节水比例阀开度达到调节出水温度的目的。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本实用新型采用在装置内部采用H桥式管道将热水器进出水管道、冷热水管道连接起来，装置内部阀门与两个温度探头组成的预热系统，可实时监测装置热水管道水温，一定程度上解决因为管道温降不一致导致热水管道水温偏低现象；另外该系统不易受开机冷水、停水温升等影响导致系统超温或预热启动缓慢导致热水管道水温偏低，即可防止局部温度变化对预热启动的影响；并且洗浴过程中也能保证水温的稳定性，同时该热水循环装置还具有水泵后循环，保证系统预热完成后管道水温均匀性较好，这也是其他热水循环装置所不具有的；通过本提案所述的H桥式恒温型热水循环装置控制系统将整体提升整机适应性及使用舒适性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的热水循环装置结构示意图；

图3为本实用新型的运行流程图。

附图标记说明：1、热水器 2、用水点 3、H桥恒温型热水循环装置 3-1、热水循环装置主体 3-2、装置主控制器 3-3、水泵 3-4、装置进水管路 3-5、装置出水管路 3-6、装置混水管路 3-7、电控单向阀 3-8、进水温度探头 3-9、出水温度探头 3-10、水流量传感器 3-11、管路接头 3-12、水比例阀 4、总进水管 5、用水点热水管 6、热水器冷水管 7、用水点冷水管 8、热水管 9、回水管 10、单向阀

具体实施方式

以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。

如图1-图3所示，本实用新型是一种H桥恒温型热水循环装置及控制系统，其中，带H桥恒温型热水循环装置的控制系统包括热水器1、若干个用水点2、H桥恒温型热水循环装置3和相应的水流管道组件，水流管道组件包括总进水管4、用水点热水管5、由总进水管分支的热水器冷水管6和用水点冷水管7，以及与热水器的出水端连接的热水管8，H桥恒温型热水循环装置的装置进水管路的进水端连接热水器冷水管6，出水端连接热水器的进水端，H桥恒温型热水循环装置的装置出水管路的进水端连接热水器的热水管8，装置出水管路的出水端连接用水点热水管5，在最远端用水点的用水点热水管与用水点冷水管之间连接有回水管9，回水管上设置有单向阀10，从用水点热水管流向用水点冷水管。

H桥恒温型热水循环装置3包括热水循环装置主体3-1及其内设置的装置主控制器3-2、水泵3-3、装置进水管路3-4、装置出水管路3-5和连接于装置进水管路和装置出水管路之间的装置混水管路3-6，装置进水管路连接热水器的进水口，装置出水管道连接热水器的热水出水口；装置进水管路设置有电控单向阀3-7和进水温度探头3-8，电控单向阀3-7作为管路切换器件同时为进水温度探头3-8提供安装位置；装置出水管路设置有出水温度探头3-9和水流量传感器3-10，水流量传感器作为装置水流量信号采集传感器同时为出水温度探头提供安装位置；装置混水管路中设置有管路接头3-11作为装置进水管路、装置出水管路的连接器件，以及用于调节混水温度的水比例阀3-12，装置主控制器作为整个系统控制中心，与进水温度探头、电控单向阀、出水温度探头和水流量传感器连接。

如图1所示，装置进水管路的进水端接总进水管，装置出水管路的出水端接热水器进水口，装置出水管路的进水端接热水器出水口，装置出水管路的出水端直接接用水端的热水管；装置与热水器之间无通讯，但要求装置设置温度T_设与热水器设置温度一致，因此本提案所述T_设均代表循环装置设置温度。

如图2所示，装置进水温度探头记作T1，作为系统预热停止的温度判断条件；电控单向阀记作X1，装置出水温度探头记作T2，水比例阀记作X2，作为温度恒定伺服器件。

循环装置操作界面具有“开关”、“预热”“升温”“降温”键，系统未真正开启预热功能时，代表处于正常洗浴模式，在该模式下，系统通过水流量传感器采集水流量信号，根据装置出水温度探头T2的温度情况，打开电控单向阀X1，调节水比例阀X2开度达到调节温度T2的目的；对于系统预热功能，通过判断当前装置出水探头温度T2＜T设-回差温度是否满足，满足预热启动条件后水泵开始运转；其中回差温度指循环装置设置温度与预热自行启动温度间的差值；系统预热停止是通过检测装置进水(回水)探头温度T1实现，并通过控制X1与X2的接通与闭合实现系统循环预热与水泵后循环，在水泵后循环过程中还可以通过装置进水(回水)探头温度T1与T设之间的关系判断此时用户是否开启用水点，系统是否自动切换到洗浴模式；另外由于管道与装置安装环境的差异，因此系统距离上次预热完成后10min，通过控制X1闭合，X2接通实现水泵自运转30S，进一步增强管道水温均匀性，避免管道水温偏低现象；各功能模式具体控制流程详见图3所示。系统开机后判断处于预热模式还是正常洗浴模式，在洗浴模式下，系统通过采集水流量信号，根据装置出水探头T2的温度情况，打开电控单向阀X1，调节水比例阀X2开度达到调节温度T2的目的，一定程度上保证流过装置出水口的水温相对恒定，在遇到热水器熄火、加热缓慢等因素导致T2与T设偏低较多时，系统强制关闭X2，尽可能保证T2的温度稳定。

当系统开启预热功能，并且在预热时段内，通过判断当前装置出水探头温度T2＜T设-回差温度是否满足，满足预热启动条件后水泵开始运转；系统预热停止是通过检测装置进水(回水)探头温度T1实现，并且在水泵运转过程中，实时检测装置出水探头温度T2是否超过温度保护值M℃，M一般取值55-60；当连续5S装置出水探头温度T2>M时，水泵强制停止运转；另外系统通过控制X1与X2的接通与闭合实现系统循环预热与水泵后循环，在水泵后循环过程中还可以通过装置进水(回水)探头温度T1与T设之间的关系判断此时用户是否开启用水点，系统是否自动切换到洗浴模式；虽然装置出水探头T2的温度接近热水管道水温，但若遇到管道与装置安装环境差异性非常大的时，系统预热性能受很大影响，因此系统距离上次预热完成后10min，通过控制X1闭合，X2接通实现水泵运转30S，进一步增强管道水温均匀性，避免管道水温偏低现象，提升装置预热性能；这样系统预热功能与洗浴模式互不影响，用户可根据自己需求任意使用，不用考虑各功能模式之间的逻辑关系，减少用户学习成本，该装置特有的“洗浴恒温模式”(即提案中洗浴模式)可有效的提升循环装置与燃气热水器整机适应性及使用舒适性。

本实用新型与现有技术相比，系统预热不易受装置安装环境影响：

1、采用H桥式恒温型热水循环装置，系统预热启动探头直接与热水管道相连，相对接近管道实际水温，一定程度上解决管道温降不一致现象，另外系统还具有定时自循环功能，也可以进一步降低管道温降不一致对系统预热造成的影响，提升产品安装适应性；

2、采用温度闭环控制系统，大幅提升洗浴舒适性：

通过水比例阀温度闭环调节，减少普通热水器最低温升较高导致的超温现象，即不采用水罐缓冲，也可使得管道水温基本恒定，降低了装置成本；

3、特有的水泵后循环，保障预热管道水温均匀性：

可实现水泵后循环，但热水器不启动点火燃烧，保证系统预热完成后管道水温均匀性较好。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。