燃气壁挂炉的制作方法

本实用新型涉及采暖供热水设备技术领域，更具体地说，涉及一种燃气壁挂炉。

背景技术：

目前，燃气壁挂炉具有夏季模式和冬季模式，在夏季模式，采暖功能不可用，供水功能可用；在冬季模式，采暖功能和供水功能均可用，其中采暖功能默认开启，供水功能在有需求时启动，当有生活热水需求时，将从采暖状态切换到供水状态。

燃气壁挂炉主要包括：燃烧器，燃气阀，采暖水路和生活热水水路，其中，采暖水路包括：第一换热器、采暖出水管和采暖回水管，生活热水水路包括：第二换热器、进水管和热水出水管，采暖出水管和采暖回水管通过连接管和三通阀连通，第二换热器串接于连接管。

燃气壁挂炉处于采暖状态时，燃气阀打开，点燃燃烧器，第一换热器内的水被加热，加热后的水经采暖出水管流出进入房内换热器散热，经过散热的水通过采暖回水管回流至第一换热器；燃气壁挂炉处于供水状态时，燃气阀打开，点燃燃烧器，第一换热器内的水被加热，加热后的水经采暖出水管流出并进入连接管上的第二换热器，自来水经进水管进入第二换热器，自来水被加热为热水，然后经热水出水管排出，被降温的水排出第二换热器，经连接管和采暖回水管回流至第一换热器。

在夏季模式，壁挂炉接收到生活热水需求时，系统首先自检并判断是否达到生活热水开机条件，满足加热条件后，切换到供水状态，燃气阀开启，系统点火燃烧，加热生活用水，该加热准备过程一般需要10s左右的时间。点火成功后，生活用水从低温自来水变成高温热水，该加热升温过程一般又需要20s左右的时间。在加热准备过程和加热升温过程中，用户等待热水的时间较长，另外，由于水温没有达到使用要求，用户往往会放掉一部分冷水，浪费水资源。

另外，在冬季模式，没有生活热水需求时，燃气壁挂炉处于采暖状态，由于采暖出水温度较高，设定温度上限可到80℃左右，而采暖出水管和第二换热器、热水出水管的距离较近，在热传导作用下，第二换热器的水温和热水出水管的水温均会升高，甚至高于生活热水的设定温度。当有生活热水需求时，壁挂炉从采暖状态切换到供水状态，第二换热器和热水出水管的高温水会先流出，高温水较易烫伤用户，存在安全隐患。

综上所述，如何提供一种燃气壁挂炉，以在夏季模式减少用户等待热水的时间，减少水资源的浪费，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种燃气壁挂炉，以在夏季模式减少用户等待热水的时间，减少水资源的浪费。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种燃气壁挂炉，包括：采暖水路和生活热水水路，所述采暖水路包括：第一换热器，均与所述第一换热器连通的采暖出水管和采暖回水管；所述生活热水水路的第二换热器通过连接管能够与所述采暖出水管和所述采暖回水管连通；

所述燃气壁挂炉还包括预热膨胀两用水箱，所述预热膨胀两用水箱包括膨胀水箱和预热水箱，所述预热水箱与所述膨胀水箱的膨胀腔侧相连，且所述膨胀水箱与所述预热水箱之间能够热传导；

其中，所述预热水箱能够串接于所述生活热水水路，所述膨胀水箱的膨胀腔与所述采暖水路或者所述连接管连通，当所述膨胀腔与所述采暖回水管连通时，所述膨胀腔与所述采暖回水管的连通位置位于所述连接管靠近所述第一换热器的一侧。

优选地，所述膨胀腔与所述采暖回水管连通。

优选地，所述预热水箱能够串接于所述热水出水管。

优选地，所述预热水箱的进口设有快速热水进水管，所述快速热水进水管通过第一三通阀能够与所述热水出水管连通；当所述第一三通阀处于生活热水状态时，所述热水出水管导通；当所述第一三通阀处于快速热水状态，所述快速热水进水管与所述热水出水管连通；所述预热水箱的出口与所述热水出水管连通。

优选地，所述连接管的一端通过第二三通阀能够与所述采暖出水管连通，所述连接管的另一端与所述采暖回水管连通；当所述第二三通阀处于采暖状态时，所述采暖出水管导通；当所述第二三通阀处于生活热水状态时，所述连接管与所述采暖出水管连通。

优选地，上述燃气壁挂炉还包括：检测所述预热水箱内的水温的第一温度传感器。

优选地，所述第一温度传感器靠近所述预热水箱的出口。

优选地，上述燃气壁挂炉还包括：设于所述热水出水管的第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述第二换热器流出的水的温度。

优选地，所述膨胀水箱和所述预热水箱为一体式结构。

优选地，所述预热膨胀两用水箱包括：箱体，设于所述箱体的弹性隔膜，设于所述箱体且导热的隔板；其中，所述弹性隔膜和所述隔板将所述箱体的容腔依次分隔为气体腔、所述膨胀腔和预热腔；所述箱体、所述气体腔、所述弹性隔膜、所述膨胀腔和所述隔板形成所述膨胀水箱，所述箱体、所述隔板和所述预热腔形成所述预热水箱。

本实用新型提供的燃气壁挂炉的工作原理为：

在夏季模式，连接管连通采暖出水管和采暖回水管，燃气壁挂炉预先点火燃烧，第一换热器内的水被加热，加热后的水进入采暖出水管，然后经连接管、采暖回水管回流至第一换热器，随着水温升高，压力增大，采暖回水管内的部分热水会进入膨胀腔，由于预热水箱与膨胀水箱之间能够热传导，则预热水箱内的水也会升温，当预热水箱温度满足要求后停机。当有生活热水需求时，预热水箱串接于生活热水水路，燃气壁挂炉点火燃烧，刚开机时第二换热器流出的水的温度较低，第二换热器流出的水会与预热水箱内的水混合，由于预热水箱内的水温高于第二换热器流出的水的水温，则提高了水温，即在加热准备过程中能够提供一定温度的热水，减少了加热升温时间，从而减少了用户的等待时间；同时，也减少了冷水的排放，减少了水资源的浪费。

本实用新型提供的燃气壁挂炉，在夏季模式水加热准备过程中能够提供一定温度的热水，减少了加热升温时间，从而减少了用户的等待时间；同时，也减少了冷水的排放，减少了水资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉中预热膨胀两用水箱的主视图；

图3为本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉中预热膨胀两用水箱的侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉中预热膨胀两用水箱的俯视图。

上图1-4中：

1为燃气阀、2为燃烧器、3为第一换热器、4为风机、5为第二三通阀、6为第一三通阀、7为第二换热器、8为水泵、9为预热膨胀两用水箱、10为第二温度传感器、11为第一温度传感器、12为采暖回水管、13为采暖出水管、14为进水管、15为热水出水管、16为软管、17为快速热水进水管、18为快速热水出水管、19为气体腔、20为膨胀腔、21为预热腔、22为充气口、23为弹性隔膜、24为隔板、25为管接头、26为温度传感器嵌入口、27为连接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉，包括：采暖水路和生活热水水路，采暖水路包括：第一换热器3，均与第一换热器3连通的采暖出水管13和采暖回水管12；生活热水水路的第二换热器7通过连接管27能够与采暖出水管13和采暖回水管12连通。

需要说明的是，生活热水水路包括第二换热器7，均与第二换热器7连通的进水管14和热水出水管15；其中，第二换热器7串接于连接管27。图1中，有四种箭头，其中，实心箭头表示生活热水流向，空心箭头表示快速热水流向，风机4上方的箭头表示空气流向，最后一种箭头表示采暖水路中水的流动方向。

本方案的实用新型点在于增加了预热膨胀两用水箱9，该预热膨胀两用水箱9包括膨胀水箱和预热水箱，预热水箱与膨胀水箱的膨胀腔侧相连，且膨胀水箱与预热水箱之间能够热传导。

上述预热水箱能够串接于生活热水水路，膨胀水箱的膨胀腔20与采暖水路或者连接管27连通，当膨胀腔20与采暖回水管12连通时，膨胀腔20与采暖回水管12的连通位置位于连接管27靠近第一换热器3的一侧。

本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉的工作原理为：

在夏季模式，连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，燃气壁挂炉预先点火燃烧，第一换热器3内的水被加热，加热后的水进入采暖出水管13，然后经连接管27、采暖回水管12回流至第一换热器3，随着水温升高，压力增大，采暖回水管12内的部分热水会进入膨胀腔20，由于预热水箱与膨胀水箱之间能够热传导，则预热水箱内的水也会升温，当预热水箱温度满足要求后停机。当有生活热水需求时，预热水箱串接于生活热水水路，燃气壁挂炉点火燃烧，刚开机时第二换热器7流出的水温较低，第二换热器7流出的水会与预热水箱内的水混合，由于预热水箱内的水温高于第二换热器7流出的水的水温，则提高了水温，即在加热准备过程中能够提供一定温度的热水，减少了加热升温时间，从而减少了用户的等待时间；同时，也减少了冷水的排放，减少了水资源的浪费。

为了便于后序描述，生活热水水路和预热膨胀两用水箱9形成快速热水水路，即上述燃气壁挂炉具有快速热水功能，在夏季模式，快速热水功能可由用户选择性开启。本实用新型实施例提供的燃气壁挂炉，在夏季模式水加热准备过程中能够提供一定温度的热水，减少了加热升温时间，从而减少了用户的等待时间；同时，也减少了冷水的排放，减少了水资源的浪费。

经过试验，上述燃气壁挂炉，可将预热水箱的水加热到30-35℃，出热水的时间可以缩短到5s左右。

上述燃气壁挂炉中，燃烧器2点燃后，位于燃烧器2上方的风机4运行，以排出烟气；燃烧器2的燃气管路上设有燃气阀1，用于控制燃气的流量。

上述燃气壁挂炉中，膨胀腔20与采暖水路连通，具体地，膨胀腔20与采暖回水管12连通，或者膨胀腔20与采暖出水管13连通。为了便于设置，优先选择后者。

当膨胀腔20与采暖回水管12连通时，上述燃气壁挂炉在点火燃烧运行(以供暖状态运行或者以生活热水状态运行)时，采暖回水管12内的热水会进入膨胀腔20，提高了使用性能。

为了便于连接，上述膨胀腔20通过软管16与采暖回水管12连通。

上述燃气壁挂炉中，为了便于回水，采暖水路还包括串接于采暖回水管12的水泵8。其中，膨胀腔20与采暖回水管12的连通位置可位于水泵8的进口侧，也可位于水泵8的出口侧。

上述燃气壁挂炉中，预热水箱能够串接于生活热水水路，具体地，预热水箱的进口和出口均能够与生活热水水路连通。例如，预热水箱的进口和出口均能够与进水管14连通，预热水箱的进口和出口均能够与热水出水管15连通，或者预热水箱的进口能够与进水管14连通、预热水箱的出口能够与热水出水管15连通。为了最大程度地减少等待时间，优先选择预热水箱能够串接于热水出水管15，则当预热水箱串接于热水出水管15时，预热水箱的进口和出口均与热水出水管15连通，且第一位置位于第二位置的上游，第一位置为预热水箱的进口与热水出水管15的连通位置，第二位置为预热水箱的出口与热水出水管15的连通位置。

上述燃气壁挂炉中，膨胀腔20与采暖回水管12连通，预热水箱能够串接于热水出水管15。那么，在冬季模式采暖过程中，随着采暖水路中的水温升高，压力增大，采暖回水管12内的部分热水会进入膨胀腔20，由于预热水箱与膨胀水箱之间能够热传导，则预热水箱内的水会升温，采暖运行一段时间后，系统压力趋于稳定，达到热平衡，膨胀腔20和预热水箱内的水温也会稳定；当收到生活热水需求时，连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，预热水箱串接于热水出水管15，进行供水；自来水经进水管14进入第二换热器7，水被加热后经热水出水管15进入预热水箱，与预热水箱内的水混合，然后流出预热水箱并经热水出水管15排出。由于膨胀腔20内的水温低于采暖回水温度，预热水箱内的水温低于膨胀腔20内的水温，第二换热器7内的水温高于膨胀腔20内的水温，则第二换热器7的水温高于预热水箱内的水温，则经过第二换热器7加热的水与预热水箱内的水混合后，水温降低，有效减小了热水出水管15流出的水的温度，避免了温度过高的热水排出，从而避免了烫伤用户，消除了安全隐患。

需要说明的是，燃气壁挂炉处于采暖状态时，连接管27未连通采暖出水管13和采暖回水管12，采暖水路导通，燃气壁挂炉点火燃烧。上述燃气壁挂炉中，在夏季模式，快速热水功能可由用户选择性开启；在冬季模式，快速热水水路默认开启，即默认预热水箱串接于热水出水管15，膨胀腔20与采暖回水管12连通，以避免由供暖状态切换到供水状态后烫伤用户。

优选地，上述燃气壁挂炉中，预热水箱的进口设有快速热水进水管17，快速热水进水管17通过第一三通阀6能够与热水出水管15连通；当第一三通阀6处于生活热水状态时，热水出水管15导通；当第一三通阀6处于快速热水状态时，快速热水进水管17与热水出水管15连通；预热水箱的出口与热水出水管15连通。具体地，预热水箱的出口通过快速热水出水管18与热水出水管15连通。

具体地，第一三通阀6的进口和第一出口均与热水出水管15连通，第一三通阀6的第二出口与快速热水进水管17连通；当第一三通阀6处于生活热水状态时，第一三通阀6的进口和第一三通阀6的第一出口连通；当第一三通阀6处于快速热水状态时，第一三通阀6的进口和第一三通阀6的第二出口连通。

上述燃气壁挂炉，通过第一三通阀6来连接热水出水管15和快速热水进水管17，方便了切换状态，便于自动控制。进一步地，第一三通阀6为电磁阀。

优选地，上述燃气壁挂炉中，连接管27的一端通过第二三通阀5能够与采暖出水管13连通，连接管27的另一端与采暖回水管12连通；当第二三通阀5处于采暖状态时，采暖出水管13导通；当第二三通阀5处于生活热水状态时，连接管27与采暖出水管13连通。

具体地，第二三通阀5的进口和第一出口均与采暖出水管13连通，连接管27与第二三通阀5的第二出口连通；当第二三通阀5处于采暖状态时，第二三通阀5的进口和第二三通阀5的第一出口连通；当第二三通阀5处于生活热水状态时，第二三通阀5的进口和第二三通阀5的第二出口连通。

上述燃气壁挂炉，通过第二三通阀5来连接连接管27和采暖出水管13，方便了切换状态，便于自动控制。进一步地，第二三通阀5为电磁阀。

对于上述第一换热器3和第二换热器7的类型和结构，可根据实际需要进行设计，本实用新型实施例对此不做限定。优选地，上述第二换热器7为板式换热器，换热效率较高，占用空间较小。

为了减少能量的浪费，提高节能性能，上述燃气壁挂炉还包括：检测预热水箱内的水温的第一温度传感器11。可以理解的是，第一温度传感器11位于预热水箱的内部。

上述燃气壁挂炉，通过获知预热水箱内的水温，可判断是否开启快速热水功能，能够有效减少能量的浪费。具体地，当预热水箱内的水温大于预设值时，则无需开启快速热水功能，减少了能量的浪费。

为了便于安装第一温度传感器11，预热水箱设有温度传感器嵌入口26。当然，也可选第一温度传感器11以其他结构进行设置，并不局限于此。

进一步地，第一温度传感器11靠近预热水箱的出口。可以理解的是，第一温度传感器11位于预热水箱的出口的附近。这样，提高了判断准确性，减少误判。

优选地，上述燃气壁挂炉还包括：设于热水出水管15的第二温度传感器10，该第二温度传感器10用于检测第二换热器7流出的水的温度。这样，可根据第二温度传感器10的检测值来进行控制，提高了可控性。

为了便于安装和拆卸，上述燃气壁挂炉中，膨胀水箱和预热水箱为一体式结构。

进一步地，预热膨胀两用水箱9包括：箱体，设于箱体的弹性隔膜23，设于箱体且导热的隔板24；其中，弹性隔膜23和隔板24将箱体的容腔依次分隔为气体腔19、膨胀腔20和预热腔21；箱体、气体腔19、弹性隔膜23、膨胀腔20和隔板24形成膨胀水箱，箱体、隔板24和预热腔21形成预热水箱。

可以理解的是，弹性隔膜23分隔了气体腔19和膨胀腔20，隔板24分隔了膨胀腔20和预热腔21。弹性隔膜23和隔板24均与箱体密封连接。系统冷却时，气体腔19内预气体的压力将隔膜推到膨胀腔19的底侧，燃气壁挂炉系统的水未进入膨胀腔，当燃气壁挂炉系统的水温升高时，压力增大，水压高于预充气体压力，加热膨胀的水就会进入膨胀腔。膨胀腔19的底侧，是指膨胀腔19靠近预热腔21的一侧。

为了便于向气体腔19中冲入气体，上述箱体还设有与气体腔19连通的充气口22。为了避免漏气，该充气口22处还设有封堵件，该封堵件密封充气口22。

为了连接膨胀腔20和预热腔21，膨胀腔20的进口处、预热腔21的进口处和出口处均设有管接头25，以便于连接管件。

基于上述实施例提供的燃气壁挂炉，本实用新型实施例还提供了一种燃气壁挂炉的控制方法，该燃气壁挂炉的控制方法包括步骤：

在夏季模式，快速热水功能被开启后，在待机状态下，检测预热水箱内的水温T₁，若T₁≤T₂，控制连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，燃气壁挂炉点火燃烧；当T₁≥T₃时，燃气壁挂炉停机；当有生活热水需求时，控制预热水箱串接于生活热水水路，燃气壁挂炉点火燃烧，进行供水；其中，T₂和T₃均为预设值，且T₂<T₃。

需要说明的是，T₂和T₃的具体地数值，可根据实际需要进行设计，本实用新型实施例对此不做限定。待机状态，是指用户未打开水龙头，燃气壁挂炉上电未检测到自来水水流信号，无热水需求的状态。燃气壁挂炉停机，是指停止燃烧，燃气阀1关闭，风机4后清扫，水泵8后循环。

上述燃气壁挂炉的控制方法，通过比较预热水箱内的水温和预设值，当满足条件时才使燃气壁挂炉预先点火燃烧，提高了可靠性，也减少了能量的浪费。

优选地，T₂＝(T₀-ΔT₁)，T₃＝(T₀-ΔT₂)，ΔT₂≤ΔT₁-ΔT₀；其中，T₀为用户设定温度，ΔT₀、ΔT₁和ΔT₂为设定温差。对于T₀、ΔT₀、ΔT₁和ΔT₂的具体地数值，可根据实际需要进行设计，本实用新型实施例对此不做限定。例如，T₀为35°，ΔT₀为5°，ΔT₂为3-10°。

上述燃气壁挂炉，待机状态下进行预热时，用户没有生活热水需求，为减少能量的浪费，无需将预热水的温度加热到用户设定温度。经过预热后再接收到生活热水需求时，系统将水加热到用户设定温度的时间也会缩短。

优选地，上述燃气壁挂炉的控制方法还包括步骤：

在夏季模式，快速热水功能未开启且接收到生活热水需求时，控制连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，阻止预热水箱串接于生活热水水路，燃气壁挂炉点火燃烧，进行供水。

优选地，上述燃气壁挂炉的控制方法中，燃气壁挂炉中，膨胀腔20与采暖回水管12连通，预热水箱能够串接于热水出水管15；上述燃气壁挂炉的控制方法还包括步骤：

在冬季模式，阻止连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，导通采暖水路，燃气壁挂炉点火燃烧，进行采暖，当收到生活热水需求时，控制连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，控制预热水箱串接于热水出水管15，进行供水。

在冬季模式，可以经过判断来确定是否开启快速热水水路，因为采暖出水温度的设定值一般为30-85℃，用户设定的采暖出水温度较低时，如设定值低于45℃，第二换热器7和热水出水管15的水温也会偏低，不会烫伤用户；用户设定的采暖出水温度较高时，如设定值高于65℃，第二换热器7和热水出水管15的水温会偏高，高温热水可能会烫伤用户。

为了进一步优化上述技术方案，上述燃气壁挂炉的控制方法中，在冬季模式进行采暖，当收到生活热水需求时，满足预设条件时控制连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，控制预热水箱串接于热水出水管15，进行供水；不满足预设条件时，控制连接管27连通采暖出水管13和采暖回水管12，阻止预热水箱串接于热水出水管15，进行供水；

其中，预设条件为：燃气壁挂炉的采暖出水温度大于第一预设值，或者第二换热器7流出的水的温度大于第二预设值。

上述燃气壁挂炉的控制方法中，第二预设值可为控制系统的设定温度，也可为用户设定温度。上述第一预设值和第二预设值的具体数值，可根据实际需要进行设计，本实用新型实施例对此不做限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。