预热状态可视化装置及预热状态可视化方法与流程

本发明涉及燃气热水器技术领域，特别涉及一种用于燃气热水器的预热状态可视化装置及预热状态可视化方法。

背景技术：

最近几年市场上陆续出现各种带预热功能的燃气热水器，一定程度上实现了燃气热水器的即开即热功能。一般带预热功能的燃气热水器是通过判定回水端(进水)的温度进行加热或停止的，但是由于用户管道安装各异，其管道内的热水散热各不相同，存在水泵频繁重启或热水器回水端(进水)的水温很高但热水器出水端或管道中的水温很低的情况，这种情况会使预热功能不被启动，进而导致用户在远端用水点用水还是会存在使用的是温水并不是热水的问题。另外目前市场上带预热功能的燃气热水器预热进度没有较直观的提醒方式，体验较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明目的之一在于提出一种燃气热水器、燃气热水系统以及燃气热水器的预热方法，以解决预热模式下水泵频繁重启以及预热水温不足的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃气热水器，包括壳体以及设置在所述壳体底部的进水口、回水口(4)和出水口，在壳体内设置有用于控制所述燃气热水器的控制器，在由所述进水口至所述出水口的管路上依次串联设置有进水温度传感器、燃烧器、水罐和出水温度传感器，在回水口至进水温度传感器还设置有回水管路，在所述回水管路上设置有水泵和回水单向阀，所述回水单向阀设置在所述水泵的出水口至所述进水温度传感器之间，且所述回水单向阀由所述水泵流向所述进水温度传感器。

进一步的，由所述燃烧器至所述水罐的管路连接于所述水罐的底部，由所述水罐至所述出水口的管路自所述水罐的底部引出。

进一步的，在所述壳体底部还设置有排水口，所述排水口与所述水罐的底部联通。

进一步的，在所述壳体底部还设置有排气口，所述排气口与所述回水管路联通。

为达到上述目的，本发明还提供了以下技术方案：

一种燃气热水系统，设置有如上所述的燃气热水器，还包括若干用水点和供水管路，所述供水管路包括由所述自来水管道并联至所述用水点的冷水管路、由所述燃气热水器的出水口并联至所述用水点的热水管路、以及由自来水管路连接至所述回水口的第一进水管，所述热水管路和所述冷水管路的最远端设置有由热水管路流向冷水管路的单向阀。

进一步的，所述供水管路还包括第二进水管，所述第二进水管一端连接于所述第一进水管，另一端连接于所述进水口，在所述第二进水管上设置有单向流向所述进水口的进水单向阀。

为达到上述目的，本发明还提供了以下技术方案：

一种用于上述燃气热水器的预热方法，包括以下步骤：

步骤一，根据预热次数和/或预热保温时长和/或回差温度设定预热模式；

步骤二，在任一预热模式下，若Tc<Ts-T0，则启动水泵和燃烧器开始预热；

步骤三，在任一预热模式下，若Tj≥Ts-1，则关闭燃烧器停止加热；

其中，Tc为所述出水温度传感器实时检测到的温度，Ts为人工设定的期望温度，T0为回差温度，且3℃≤T0≤10℃，Tj为进水温度传感器实时检测到的温度。

进一步的，所述步骤二还包括以下条件：

若流经燃烧器的水流量大于1L/min且小于热水器启动水流量，则不启动水泵和燃烧器。

进一步的，还包括以下步骤：

步骤四，在Tj≥Ts-1时燃烧器关闭后，水泵继续运转并进行水路后循环，且水路后循环的时间不超过5分钟。

进一步的，所述步骤四中，所述水路后循环的时间t由预热燃烧时间T确定，具体为：若T≤2，则t＝1；若2＜T≤4，则t＝2；若4＜T≤6，则t＝3；若6＜T≤8，则t＝4；若8＜T，则t＝5，时间单位均为分钟。

进一步的，还包括以下步骤：

步骤五，在任一预热模式结束时，通过声音装置和/或发光装置做出提示。

相对于现有技术，本发明所述的燃气热水器的预热方法具有以下优势：

1、本发明所述的燃气热水器的预热方法，当检测到出水温度达到启动要求时，启动燃烧对循环管路水加热，当进水检测到水温达到停止要求时，停止燃烧并进行管路后循环中和水温；相当于预热启动由热水器出水温度决定，预热停止由热水器进水温度决定，从而轻松解决带预热功能的燃气热水器水泵频繁重启、用户想实时使用热水但其实是温水的瓶颈，大大提升用户体验感。

2、本发明所述的燃气热水器的预热方法，在流过热水器的水流量大于1L/min并且小于热水器启动水流量时，即使满足预热启动条件，预热也不启动，有效避免了高温水的产生。

本发明的另一目的在于提出一种预热状态可视化装置及预热状态可视化方法，以解决用户无法直观了解预热状态及预热进度的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于燃气热水器的预热状态可视化装置，包括安装支架和设置在其上的显示装置，所述显示装置包括预热进度显示区块和设备符号显示区块，所述预热进度显示区块包括至少三个显示条，所述显示条呈直线排列且间隔设置。

进一步的，所述设备符号显示区块包括用于显示水泵符号的水泵显示区块，和/或，用于显示预热模式启动的加热显示区块，和/或，用于显示预热保温状态的保温显示区块。

进一步的，所述预热进度显示区块包括四个显示条，所述四个显示条横向排列呈直线状，且设置在所述显示装置底部。

进一步的，所述显示装置还包括用于显示水温的温度显示区块和用于显示时间的时间显示区块。

进一步的，所述设备符号显示区块和/或所述预热进度显示区块为一体的LED显示屏。

进一步的，所述显示条为数码管，和/或，所述温度显示区块包括两个“8”字形的数码管，和/或，所述时间显示区包括四个“8”字形的数码管。

进一步的，所述预热状态可视化装置还包括蜂鸣器和/或扬声器。

为达到上述目的，本发明还提供了以下技术方案：

一种用于上述预热状态可视化装置的预热状态可视化方法，包括以下步骤：

步骤一，在预热功能启动后，点亮水泵显示区块、加热显示区块和预热进度显示区块的四个显示条；

步骤二，当Ts-2＞Tj≥Ts-4时，所述四个显示条由第一端至另一端熄灭一个，剩余三个显示条点亮；

步骤三，当Ts-1＞Tj≥Ts-2时，所述四个显示条由第一端至另一端熄灭两个，剩余两个显示条点亮；

步骤四，当Tj≥Ts-1时，燃烧器停止加热，同时加热显示区块熄灭，水泵继续运转，开始水路后循环，所述四个显示条由第一端至另一端熄灭三个，剩余一个显示条点亮；

步骤五，当水路后循环结束时，水泵停止运转，所述四个显示条全部熄灭，同时水泵显示区块熄灭；

其中，Ts为人工设定的期望温度，Tj为进水温度传感器实时检测到的温度。

进一步的，还可以包括以下步骤：

步骤六，若设置在预热模式时，设置了预热保温时间，则在预热功能启动后，点亮保温显示区块，同时在时间显示区块显示倒计时。

进一步的，还可以包括以下步骤：

步骤七，在所述时间显示区块显示的倒计时为零时，熄灭保温显示区块和时间显示区块，同时，所述蜂鸣器和/或扬声器发出声音提示。

进一步的，还可以包括以下步骤：

步骤八，在预热功能启动后，一直点亮温度显示区块并实时显示出水温度传感器检测到的温度。

相对于现有技术，本发明所述的预热状态可视化装置及预热状态可视化方法，可以将预热进度通过光条类似倒计时的显示方式，较直观呈现出来，并且还有预热保温剩余时间显示，大幅度提升了产品用户体验。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的燃气热水器的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的燃气热水系统的结构示意图；

图3为本发明实施例所述预热状态可视化装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体，2-控制器，3-进水口，4-回水口，5-出水口，6-进水温度传感器，7-燃烧器，8-水罐，9-出水温度传感器，10-水泵，11-回水单向阀，12-排水口，13-排气口，14-第一进水管，15-第二进水管，16-进水单向阀，17-安装支架，18-显示装置，19-水泵显示区块，20-温度显示区块，21-时间显示区块，22-显示条，23-加热显示区块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本发明中涉及方法的步骤一、步骤二、步骤三等，各个步骤后面的数字并不代表步骤的先后顺序，有些步骤是选择性的并列关系，有些步骤是适用于整个方法的通用条件，因此，本发明方法中的步骤顺序，应当依据其内在的逻辑关系确定先后顺序。

同上，在本发明中涉及到的“第一进水管”、“第二进水管”、“第一端”等，其中的第一、第二等，仅仅是用于区分作用，不是用于表示顺序或重要程度。

以下将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1即为本发明实施例所述的燃气热水器的结构示意图，如图所示，该燃气热水器包括壳体1以及设置在所述壳体1底部的进水口3、回水口4和出水口5，在壳体1内设置有用于控制所述燃气热水器的控制器2，在由所述进水口3至所述出水口5的管路上依次串联设置有进水温度传感器6、燃烧器7、水罐8和出水温度传感器9，在回水口4至进水温度传感器6还设置有回水管路，在所述回水管路上设置有水泵10和回水单向阀11，所述回水单向阀11设置在所述水泵10的出水口5至所述进水温度传感器6之间，且所述回水单向阀11由所述水泵10流向所述进水温度传感器6，由所述燃烧器7至所述水罐8的管路连接于所述水罐8的底部，由所述水罐8至所述出水口5的管路自所述水罐8的底部引出。在所述壳体1底部还设置有排水口12，所述排水口12与所述水罐8的底部联通。在所述壳体1底部还设置有排气口13，所述排气口13与所述回水管路联通。

其中，水泵10是用来提供系统水循环的动力和克服系统的管道阻力，并且其运转情况是可由控制器2控制的，回水单向阀11保证有回水管路安装时，避免由进水口3流入的冷水进入水泵10的出口处，系统回水通过回水口4与回水单向阀11流入燃烧器7；进水温度传感器6作为进水(回水)温度检测单元，主要用作预热停止判断；控制器2通过螺钉与支架固定在壳体1内部，作为整个系统的控制中心；水罐8起到温度缓冲作用；出水端温度传感器用于热水器出水温度检测，同时作为热水器预热启动判断。

在开启预热功能后，若出水温度传感器9所检测的温度满足预热启动条件，则控制器2控制水泵10运转，将水流由回水口4抽入，流经燃烧器7进行加热，之后流入水罐8，热水经过水罐8的混合缓冲后温度相对稳定，最后经过出水口5流出到达热水管路中；同时开始检测进水温度传感器6的温度是否达到预热停止条件，当回水(进水)检测到水温达到停止要求时，停止燃烧并进行水路后循环中和水温。

另外，本发明实施例所述的燃气热水器，可以通过排水口12将整个热水器中的水快速排干净。在热水器管道内部有气体时，可以通过排气口13将管路气体排出，防止出现预热堵塞的现象，从而相对准确判断预热是否启动、停止，真正从用户的角度去实现燃气热水器的预热功能。

图2为应用有上述燃气热水器的燃气热水系统的结构示意图，如图中所示，该燃气热水系统除了设置有如上所述的燃气热水器，还包括若干用水点和供水管路，所述供水管路包括由所述自来水管道并联至所述用水点的冷水管路、由所述燃气热水器的出水口5并联至所述用水点的热水管路、以及由自来水管路连接至所述回水口4的第一进水管14，所述热水管路和所述冷水管路的最远端设置有由热水管路流向冷水管路的单向阀。供水管路还包括第二进水管15，所述第二进水管15一端连接于所述第一进水管14，另一端连接于所述进水口3，在所述第二进水管15上设置有单向流向所述进水口3的进水单向阀16。

在本实施例中，第一进水管14和第二进水管15共用一段水管，然后再并联分别与回水口4和进水口3连接，这样可以节约水管的长度。在其他实施例中，第一进水管14和第二进水管15也可以分别直接与自来水管连接。

本实施例所述的燃气热水系统在预热时，其循环水回路具体如下：水泵10--回水单向阀11--进水温度传感器6--燃烧器7--水罐8--出水温度传感器9--出水口5--热水管路--热水管路最远端单向阀--冷水管路--第一进水管14--回水口4--水泵10。

本实施例所述的燃气热水系统，在单向阀的作用下可将冷水管路充当回水管路，因此进水温度传感器6也可以称为回水(进水)探头，预热启动由出热水器水温度判定，预热停止由热水器回水(进水)温度判定的控制方式，明显减少用户使用冷水导致热水器启动燃烧的现象。

本发明实施例还公开了一种上述燃气热水器以及燃气热水系统的预热方法，具体包括以下步骤：

步骤一，根据预热次数和/或预热保温时长和/或回差温度设定预热模式；

步骤二，在任一预热模式下，若Tc<Ts-T0，则启动水泵10和燃烧器7开始预热；

步骤三，在任一预热模式下，若Tj≥Ts-1，则关闭燃烧器7停止加热；

在Tj≥Ts-1时燃烧器7关闭后，水泵10继续运转并进行水路后循环，以提升管路的水温均匀性，所述水路后循环的时间t由预热燃烧时间T确定，具体为：若T≤2，则t＝1；若2＜T≤4，则t＝2；若4＜T≤6，则t＝3；若6＜T≤8，则t＝4；若8＜T，则t＝5，时间单位均为分钟；

步骤五，在任一预热模式结束时，通过声音装置和/或发光装置做出提示。

其中，Tc为所述出水温度传感器9实时检测到的温度；Ts为人工设定的期望温度，通常为36℃≤Ts≤48℃；T0为回差温度，T0的可设定范围为3℃≤T0≤10℃，系统默认值为5℃；Tj为进水温度传感器6实时检测到的温度。

另外，若流经燃烧器7的水流量大于1L/min且小于热水器启动水流量，即使满足上述的预热启动条件，也不启动水泵10和燃烧器7进行预热。

步骤一所述的预热模式，包括有0、3、6、9、12、18、24、30八个模式，分别表示：预热一次、0.5h内进行预热保温、1个小时内进行预热保温、1.5个小时内进预热保温.....，默认预热保温2小时，即12模式；预热模式设置完成后即可设置回差温度，可设置的数据范围是：3℃到10℃，默认5℃，设置完成后保存设置即可。预热模式设置有0模式，该模式下预热只执行一次，相当于系统的经济模式，满足经济型用户需求。预热模式选择为0模式时，预热完成后蜂鸣器提示用户可以使用热水了，选择其他模式时只需要在刚好超出预热保温时间时提示用户，因为在预热保温时段内均能使用所需热水，不需要每次燃烧完毕都提示用户。

另外在用户设定的预热保温时段内，检测到热水器出水温度达到启动要求时，启动燃烧对循环管路水加热，当回水(进水)检测到水温达到停止要求时，停止燃烧并进行水路后循环中和水温。

若用户一次性长时间使用冷水，会有少量冷水通过进水口3和回水口4流入热水器到达热水管中，导致系统误判，将温水重新加热一次，进而导致可能存在超温现象。上述的预热方法，在流过热水器的水流量大于1L/min并且小于热水器启动水流量时，即使满足预热启动条件，预热也不启动，有效避免超温现象。

上述的预热方法，当检测到出水温度达到启动要求时，启动燃烧对循环管路水加热，当进水检测到水温达到停止要求时，停止燃烧并进行管路后循环中和水温；相当于预热启动由热水器出水温度决定，预热停止由热水器进水温度决定，从而轻松解决带预热功能的燃气热水器水泵10频繁重启、用户想实时使用热水但其实是温水的瓶颈，大大提升用户体验感。

上述的预热方法，具有多种预热模式可供选择，满足不同用户需求：既有经济型的单次预热模式，又有其他不同时长的预热模式可供选择，在预热保温时段内，均能使用所需热水，且其回差温度可大范围内设置，超过保温时段则自动退出预热功能。

本发明的实施例还公开了一种燃气热水器的预热状态可视化装置，包括安装支架17和设置在其上的显示装置18，该显示装置18包括预热进度显示区块和设备符号显示区块，该设备符号显示区块包括用于显示水泵符号的水泵显示区块19、用于显示预热模式启动的加热显示区块23和用于显示预热保温状态的保温显示区块。该预热进度显示区块包括四个间隔设置的显示条22，四个显示条22横向排列呈直线状，且设置在所述显示装置18底部。显示装置18还包括用于显示水温的温度显示区块20和用于显示时间的时间显示区块21。温度显示区块20包括两个“8”字形的数码管，时间显示区包括四个“8”字形的数码管。在本实施例中，显示条22也可以为数码管。在其他实施例中，设备符号显示区块和预热进度显示区块为一体的LED显示屏，这样，显示条22可以由LED显示屏通过显示不同的区域形成。

在其他实施例中，预热状态可视化装置还包括蜂鸣器或扬声器，或者两者具有，用于发出声音提示。

本发明实施例，还公开了一种用于上述预热状态可视化装置的预热状态可视化方法，具体包括以下步骤：

步骤一，在预热功能启动后，点亮水泵显示区块19、加热显示区块23和预热进度显示区块的四个显示条22，且一直点亮温度显示区块20并实时显示进水温度传感器6检测到的温度；

步骤二，当Ts-2＞Tj≥Ts-4时，所述四个显示条22由第一端至另一端熄灭一个，剩余三个显示条22点亮；

步骤三，当Ts-1＞Tj≥Ts-2时，所述四个显示条22由第一端至另一端熄灭两个，剩余两个显示条22点亮；

步骤四，当Tj≥Ts-1时，燃烧器7停止加热，同时加热显示区块23熄灭，水泵10继续运转，开始水路后循环，所述四个显示条22由第一端至另一端熄灭三个，剩余一个显示条22点亮；

步骤五，当水路后循环结束时，水泵10停止运转，所述四个显示条22全部熄灭，同时水泵显示区块19熄灭；

步骤六，若在设置预热模式时，设置了预热保温时间，则在预热功能启动后，点亮保温显示区块，同时在时间显示区块21显示倒计时；

步骤七，在所述时间显示区块21显示的倒计时为零时，熄灭保温显示区块和时间显示区块21，同时，所述通过蜂鸣器和/或扬声器发出声音提示。

上述步骤中，Ts为人工设定的期望温度，Tj为进水温度传感器6实时检测到的温度。

上述的预热状态可视化装置及预热状态可视化方法，可以将预热进度通过光条类似倒计时的显示方式，较直观呈现出来，并且还有预热保温剩余时间显示，大幅度提升了产品用户体验。

以上所述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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。