一种热水供应系统的制作方法

本实用新型涉及一种热水供应系统，属于热水供应设备领域。

背景技术：

中国专利说明书CN201210612041.X、CN201710616223.8、CN201710607961.2、CN201710606961.0、CN201710595588.3、CN201621437973.2、CN201421438137.6、CN201621828089.5及其他现有技术公开了多种热水器，这些热水器虽然形式多样，但都有一个共同的特点：就是用户在使用热水时都要调整水温后才能使用，这样既浪费能源，又耽误时间，更重要的是让使用者的体验质量大打折扣，甚至会出现烫伤或冷激等事故。现有技术中，虽然有些热水器应用了恒温水阀，但当水压或水温波动时，恒温水阀的反应是迟滞的，无法及时调节好水温，使得终端用水还是存在水温忽冷忽热、水量忽大忽小的问题无法解决。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于，提供一种热水供应系统，该系统可按照使用者需要的水温自动调整好出水温度，并且保证水温持续恒定。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种热水供应系统，包括用于对水进行加热并储存热水的储热单元和与储热单元的进水口连通的进水管；还包括恒温单元和恒温水阀，所述储热单元的出水口和进水管分别与恒温水阀的两个进水口连通，恒温水阀的出水口与恒温单元的进水口连通；恒温单元的出水口连通有用水终端。

恒温单元的出水口与储热单元的进水口和/或恒温水阀的常温水进水口连通，所述恒温单元与储热单元的进水口和/或恒温水阀的常温水进水口之间设有用于驱使水在恒温单元和储热单元和/或恒温水阀之间流动的泵，还包括用于监控储热单元内热水温度和恒温单元内热水温度的水温监控组件，当水温监控组件监测到恒温单元内热水温度低于或高于用水终端所需水温范围时，水温监控组件控制泵启动，驱使恒温单元内的热水通过管路回流到储热单元和/或恒温水阀内，重复加热和恒温过程，直至恒温单元内热水温度符合用水终端所需水温范围；当水温监控组件监测到储热单元内热水温度低于用水终端所需水温范围时，水温监控组件控制泵停止运行，待储热单元内热水水温高于用水终端的水温范围后，系统恢复正常运行；当常温水断水，而储热单元和恒温单元中的水温均高于用水终端水温时，水温监控组件控制泵停止运行，当常温水恢复供水或储热单元和/或恒温单元的水温低于用水终端的水温后，系统恢复正常运行。

水温监控组件可对储热单元内的高温热水水温进行调节、稳定，通过水温监控组件，系统可根据用水终端对水温的要求，对恒温单元内水温进行自动调节、保持水温恒定。

作为本实用新型的一种实施方式，还包括外壳，所述储热单元和恒温单元集成在外壳内。优选地，外壳内，各部件之间的间隙处填充有保温材料。

终端用水时不需要调整而始终保持适宜的恒温，这样就省去了用水时调节水温的时间，节约能源、节约时间的同时提高了用水体验质量，避免了烫伤、冷激事件的发生，就是小朋友独立用水也能放心了；还有就是可以放心地让储热单元生产并储存更高温度的热水，使得本实用新型的热水供应系统比同样容积的现有热水供应系统（如采用本实用新型的方案制作的家用热水器）连续提供热水的时间至少多1/3以上。

进一步地，所述储热单元包括至少一个高温热水罐和与高温热水罐连通的排污泄压管，所述高温热水罐内设有第一加热器；所述恒温单元包括至少一个终端恒温热水罐，所述泵的进水口与终端恒温热水罐的出水口连通，泵的出水口与进水管连通，泵的出水口与进水管之间设有可供水从泵流向进水管的单向阀。

进一步地，所述终端恒温热水罐的数量为2个，所述2个终端恒温热水罐的进水口分别通过第一恒温水阀和第二恒温水阀与高温热水罐和进水管连通；2个终端恒温热水罐的出水口分别通过第一泵和第二泵与进水管连通，第一泵和第二泵的出水口与进水管之间均设有可供水从相应泵流向进水管的单向阀。这样制成热水器时，可同时满足多个不同温度要求的用水终端的使用需求。

进一步地，终端恒温热水罐的容积根据用水终端用水量的大小，以2-300升为之间为宜，一般家庭用热水器的终端恒温热水罐以2-8升为最优。

进一步地，所述高温热水罐、终端恒温热水罐均为耐压容器。

所述水温监控组件包括用于监测储热单元内热水水温的第一水温传感器、与第一水温传感器电连接的第一温控器、用于监测恒温单元内热水水温的第二水温传感器、与第二水温传感器电连接的第二温控器和中央处理器，所述中央处理器分别与泵、第一加热器、第一温控器和第二温控器电连接。水温传感器感受相应位置处热水温度，并将水温信号传递给温控器，温控器将水温信号传递给中央处理器，中央处理器对恒温单元、储热单元内的水温信号及用水终端所需水温范围进行分析比较，当恒温单元内热水温度低于或高于用水终端所需水温范围时，控制泵启动，驱使恒温单元内的热水通过管路回流到储热单元和/或恒温水阀内，重复加热、恒温过程，直至恒温单元内热水温度符合用水终端所需水温范围；当储热单元内热水温度低于用水终端所需水温范围时，水温监控组件控制泵停止运行，储热单元对其储存的水进行加热，待储热单元内热水水温高于用水终端的水温范围后，系统恢复正常运行。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述储热单元包括至少一个高温热水罐和与高温热水罐连通的排污泄压管，所述高温热水罐外设有第二加热器，第二加热器的进水口与进水管连通，第二加热器的出水口与高温热水罐的进水口连通；所述恒温单元包括至少一个终端恒温热水罐，所述泵的进水口与终端恒温热水罐的出水口连通，泵的出水口与进水管连通，泵的出水口设有可供水从泵流向进水管的单向阀。这样当终端恒温热水罐内热水温度不符合用水终端水温范围要求时，可通过泵将终端恒温热水罐内的热水重新泵入进水管混合后进入恒温水阀，继续恒温过程。

作为本实用新型的又一实施方式，所述储热单元包括高温水箱和设置于高温水箱外的第二加热器，第二加热器的进水口与高温水箱连通，第二加热器的出水口与高温水箱连通，第二加热器的进水口与高温水箱之间和/或第二加热器的出水口与高温水箱之间设有用于驱使水在第二加热器与高温水箱之间循环流动的第三泵；进水管与高温水箱的顶部连通，进水管与高温水箱之间安装有自动水阀；所述恒温单元包括至少1个终端恒温热水罐/终端恒温热水箱，终端恒温热水罐/终端恒温热水箱的出水管上串接有至少一个用水终端，用水终端与高温水箱之间装有自动水阀，自动水阀进水口与用水终端连通，自动水阀的出水口与高温热水箱顶部通过管道连通，形成热水回路。

进一步地，所述水温监控组件包括设置于高温水箱内出水口附近的第二温度传感器、设置于用水终端水管上的第三温度传感器和第二水温控制器，所述第二水温控制器分别与第二温度传感器、第三温度传感器和自动水阀电连接。

进一步地，所述水温监控组件还包括第一温度传感器和第一水温控制器，该第一温度传感器设置于高温水箱与第二加热器连通的位置附近，第一水温控制器分别与第一温度传感器、自动水阀电连接。

本实用新型的热水器，当进水管中常温水断水时，而高温热水罐或高温热水箱、和恒温热水罐中的水温均高于用水终端水温时，系统停止运行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

安全放心。能保证持续排出适宜温度的恒温水，避免了温度忽高忽低、水量忽大忽小现象出现，尤其是完全避免了因水温过高而导致烫伤事故的发生，就是小孩也可以放心地让他独立使用。

节能环保。因不需要调整水温，没有了调整水温导致的水量浪费，节约了水及能源资源，同时减少了排放。

省时省力。因不需要调整水温，节省了调节水温的人力及时间，就是老人、小孩也可以轻松地独立用水。

供水时间更长更持久。因没有了被高温水烫伤的可能，可以把高温热水罐中的水温尽量调高，使得同样容积的热水器较现有技术的热水器持续供水时间延长1/3以上。

附图说明

图1是本实用新型的一种热水供应系统的剖视图；

图2是本实用新型的一种热水供应系统的正视图（右）及其沿A-A线的剖面图（左）；

图3是本实用新型中有1个高温热水罐和2个终端恒温热水罐的一种热水供应系统的B-B正视图（右）及其剖面图和A-A剖面图（左）；

图4是本实用新型中有1个高温热水罐和2个终端恒温热水罐的一种热水供应系统的C-C正视图（右）及其剖面图和A-A剖面图（左）；

图5是本实用新型中加热器独立设置于高温热水罐之外的一种热水供应系统的正视图及其剖面图。

图6是本实用新型中的有1个高温热水箱和1个终端恒温热水罐的一种热水供应系统的结构图。

图7是本实用新型中的有1个高温热水箱和2个终端恒温热水罐的一种热水供应系统的结构图。

图8是实施例1的温度控制原理示意图。

图9是本实用新型中的有1个高温热水箱和1个终端恒温热水箱的一种热水供应系统的结构图。

在图中：1~热水器；2~外壳；3~保温材料；4~高温热水罐；4-1~高温热水罐体；5-1~第一加热器，5-2~第二加热器；6-1、6-2~恒温水阀；7-1、7-2~终端恒温热水罐；7-3、7-4~终端恒温热水罐体；8-1~第一温控器，8-2、8-4~第三温控器，8-3、8-5~第二温控器；9~中央处理器；10-1~第一泵，10-2~第二泵，10-3~第三泵；11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6、11-7~单向阀；12~进水管；13-1、13-2~出水管；14~排污泄压管；15-1、15-2~用水终端；16-1~第一水温传感器，16-2、16-3~第二水温传感器；17~热水管；18~循环加热水管；20~热水供应装置；21~高温热水箱；22-1、22-2、22-3~全自动自吸管道水泵；23-1~高温热水箱保温层；23-2、23-3终端恒温热水罐保温层；23-4~终端恒温热水箱保温层；24-1、24-2、24-3、24-4、24-5~自动水阀；25-1~第一水温控制器，25-2、25-3~第二水温控制器；26~水位控制器；27-1~第一温度传感器，27-2、27-3~第二温度传感器，27-4、27-5~第三温度传感器；28-1~第一水位传感器；28-2~第二水位传感器；29-1、29-2、29-3、29-4~过滤器；30~终端恒温热水箱。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

实施例1

本实施例的热水供应系统为一种热水器。所有零配件均设置于热水器的外壳里，包括用于对水进行加热并储存热水的储热单元和与储热单元的进水口连通的进水管12；还包括恒温单元和恒温水阀，所述储热单元的热水出水口和进水管12分别与恒温水阀的两个进水口连通，恒温水阀的出水口与恒温单元的进水口连通；恒温单元的出水口与进水管连通后再与储热单元的进水口和/或恒温水阀的一个进水口连通，所述恒温单元与储热单元和/或恒温水阀之间设有用于驱使水从恒温单元流向储热单元和/或恒温水阀的泵，恒温单元的出水口连通有用水终端15-1；还包括用于监控储热单元内热水温度和恒温单元内热水温度的水温监控组件，当水温监控组件监测到恒温单元内热水温度低于或高于用水终端15-1所需水温范围时，水温监控组件传递信号给中央处理器9控制泵启动，驱使恒温单元内的热水通过管路回流到储热单元和/或恒温水阀内，重复加热和恒温过程，直至恒温单元内热水温度符合用水终端15-1所需水温范围；当水温监控组件监测到储热单元内热水温度低于用水终端15-1所需水温范围时，水温监控组件传递信号给中央处理器9控制泵停止运行，储热单元对其储存的水进行加热，待储热单元内热水水温高于用水终端15-1的水温范围后，系统恢复正常运行。

其中，所述储热单元和恒温单元等部件集成在外壳2内，各部件的间隙处填充有保温材料3。所述储热单元包括一个高温热水罐4和与高温热水罐4连通的排污泄压管14，所述高温热水罐4内设有第一加热器5-1；所述恒温单元包括一个终端恒温热水罐7-1，所述泵的进水口与终端恒温热水罐7-1的出水口连通，泵的出水口与进水管12连通，泵的出水口与进水管12之间设有可供水从泵流向进水管12的单向阀。

所述水温监控组件包括用于监测储热单元内热水水温的第一水温传感器16-1、与第一水温传感器电连接的第一温控器8-1、用于监测恒温单元内热水水温的第二水温传感器16-2、与第二水温传感器电连接的第二温控器8-3和中央处理器9，所述中央处理器9分别与第一泵10-1、第一加热器5-1、第一温控器8-1和第二温控器8-3电连接。

常温水通过进水管进入高温热水罐，在第一加热器和温控器的共同作用下，将水加热至第一温控器8-1设定的高温热水；高温热水通过热水管17与从进水管中进来的常温水按第三温控器8-2设定的温度按比例进入第一恒温水阀6-1，通过第一恒温水阀6-1的初步混合进入终端恒温热水罐，在终端恒温热水罐中充分混合成符合用水终端水温要求的恒温水储存备用；当第二温控器8-3监测到终端恒温热水罐中的水温低于或高于用水终端所需的水温范围时，中央处理器9便启动热水循环泵，将终端恒温热水罐中不符合要求的热水吸出进行再循环、再调节温度，直至终端恒温热水罐中的热水符合用水终端的精度要求；当第一温控器8-1监测到高温水罐中的水温低于用水终端的水温要求时，热水泵等系统停止运行，待高温热水罐中的水温高于用水终端的水温要求后系统自动恢复正常运行（其温度控制原理示意图如图8所示）；为防止不同温度、不同作用的水反串，在各关键位置都设置有单向阀，进水管12的最前端设有单向阀11-1，第一泵10-1的出口端设有单向阀11-3，恒温水阀的两个进水口处分别设有单向阀11-2。

所述高温热水罐中的高温热水必须经过终端恒温热水罐调节稳定水温后才会输送给用水终端使用。

所述终端恒温热水罐中的水温总是按照用水终端对水温的要求自动调节、保持恒温，使得用水终端的用水不需要人工调节即可获得适宜的水温，并始终保持一致。

所述高温热水罐是容积为40升的耐压不锈钢罐。

所述终端恒温热水罐是容积为3升的耐压不锈钢罐。

实施例2

如图3和图4所示，重复实施例1，将终端恒温热水罐数量设为2个，即终端恒温热水罐7-1、终端恒温热水7-2，所述2个终端恒温热水罐的进水口分别通过第一恒温水阀6-1和第二恒温水阀6-2与高温热水罐4和进水管12连通，即以并联于高温热水罐的热水管；2个终端恒温热水罐的出水口分别通过第一泵10-1和第二泵10-2与进水管12连通，第一泵10-1和第二泵10-2的出水口与进水管12之间均设有可供水从相应泵流向进水管12的单向阀。同时，在终端恒温热水罐7-2内设置第二水温传感器16-3，并设置与之配套的第二温控器8-5和中央处理器9，所述中央处理器9分别与第二泵10-2、第一加热器5-1、第一温控器8-1和第二温控器8-5电连接，这样可实现两个终端恒温热水罐之间的相对独立控温。

常温水通过进水管进入高温热水罐，在第一加热器和第一温控器的共同作用下，将水加热至第一温控器8-1设定的高温热水；高温热水通过热水管与从进水管中进来的常温水按第三温控器8-2、第三温控器8-4设定的温度按比例分别进入第一恒温水阀6-1、第二恒温水阀6-2，通过恒温水阀的初步混合分别进入终端恒温热水罐7-1、终端恒温热水罐7-2，在终端恒温热水罐中充分混合成符合用水终端水温要求的恒温水储存备用；当第二温控器8-3、第二温控器8-5通过相应水温传感器感应到相应的终端恒温热水罐中的水温低于或高于用水终端所需的水温范围时，中央处理器9便分别启动相应的第一泵10-1、第二泵10-2，将终端恒温热水罐中不符合要求的热水吸出进行再循环、再调节温度，直至终端恒温热水罐中的热水符合用水终端的精度要求；当第一温控器8-1感应到高温热水罐中的水温低于某一用水终端的水温要求时，相对应的那个终端恒温热水罐的泵等系统停止运行，待高温热水罐中的水温高于用水终端的水温要求后系统自动恢复正常运行；为防止不同温度、不同作用的水反串，在各关键位置都设置有单向阀。

所述高温热水罐中的高温热水必须经过终端恒温热水罐调节稳定水温后才会输送给用水终端使用。

所述终端恒温热水罐中的水温总是按照各自用水终端对水温的要求自动调节、保持恒温，使得用水终端的用水不需要人工调节即可获得适宜的水温，并始终保持一致。

所述高温热水罐是容积为80升的耐压不锈钢罐。

所述终端恒温热水罐是容积为3升的2个耐压不锈钢罐。

实施例3

如图5所示，实施例3与实施例1基本相似，与实施例1不同的是实施例3的加热器，即第二加热器5-2独立设置于高温热水罐4之外。其优点是可适用多种能源进行加热，如电加热、燃料燃烧加热等。

实施例4

本实施例的热水供应系统实际为一种热水供应装置，包括用于对水进行加热并储存热水的储热单元和与储热单元的进水口连通的进水管12；还包括恒温单元和恒温水阀，所述储热单元的热水管17和进水管12分别与恒温水阀的两个进水口连通，恒温水阀的出水口与恒温单元的进水口连通；恒温单元的出水口与进水管连通，所述恒温单元与储热单元、恒温阀之间设有用于驱使水由恒温单元向储热单元和/或恒温水阀之间流动的泵，恒温单元的出水口连通有用水终端15-1；还包括用于监控储热单元内热水温度和恒温单元内热水温度的水温监控组件，当水温监控组件监测到恒温单元内热水温度低于或高于用水终端15-1所需水温范围时，水温监控组件控制泵启动，驱使恒温单元内的热水通过管路回流到储热单元和/或恒温阀内，重复该过程，直至恒温单元内热水温度符合用水终端15-1所需水温范围；当水温监控组件监测到储热单元内热水温度低于用水终端15-1所需水温范围时，水温监控组件控制泵停止运行，待储热单元内热水水温高于用水终端15-1的水温范围后，系统恢复正常运行。

所述储热单元包括高温水箱21和设置于高温水箱21外的第二加热器5-2，第二加热器5-2的进水口与高温水箱21连通，第二加热器5-2的出水口与高温水箱21连通，第二加热器5-2的进水口与高温水箱21之间设有用于驱使高温水箱内的水向第二加热器流动的第三泵10-3；进水管12与高温水箱21的顶部连通，进水管与高温水箱之间安装有自动水阀24-1、24-2；所述恒温单元包括1个终端恒温热水罐7-1，终端恒温热水罐7-1的出水口串接有至少一个用水终端15-1，用水终端15-1与高温水箱之间装有自动水阀24-3与高温水箱21的顶部通过管道连通（见图6）。

所述水温监控组件包括设置于高温水箱21内出水口附近的第二温度传感器27-2、设置于终端恒温热水罐7-1出水口相连的用水终端管道上的第三温度传感器27-4和第二水温控制器25-2，所述第二水温控制器25-2分别与第二温度传感器27-2、第三温度传感器27-4和自动水阀24-3电连接。

所述水温监控组件还包括第一温度传感器27-1和第一水温控制器25-1，该第一温度传感器27-1设置于高温水箱21与第二加热器连通的位置附近，第一水温控制器25-1分别与第一温度传感器27-1、自动水阀24-1电连接。

还包括设置于高温水箱21内上部的第一水位传感器28-1和设置于高温水箱21外的水位控制器26，高温水箱21的进水管上安装有自动水阀24-2，水位控制器26分别与第一水位传感器28-1、自动水阀24-2电连接。当高温水箱内水位超过设定水位时，水位控制器26控制自动水阀24-2关闭，待高温水箱内水位降低至一定水位时，水位控制器26控制自动水阀24-2打开，常温水被注入高温水箱内。

常温水通过进水管由全自动自吸管道水泵22-1（水压不足时使用）泵入高温水箱，在第一水温控制器和水位控制器的协同作用下，边加温边注水，高温水箱中的水经过第二加热器循环加热，将水加热至温控器设定的高温热水，并到达设定水位；高温热水通过热水管由全自动自吸管道水泵22-2与从进水管中进来的常温水按温控器设定的温度按比例进入第一恒温水阀6-1，通过第一恒温水阀6-1的初步混合进入终端恒温热水罐7-1，在终端恒温热水罐中充分混合成符合用水终端水温要求的恒温水储存备用；当第三温控器8-3监测到终端恒温热水罐中的水温低于或高于用水终端所需的水温范围时，便启动第一泵10-1，将终端恒温热水罐中不符合要求的热水排出，循环至高温水箱中和/或恒温水阀进行再恒温，直至终端恒温热水罐中的热水温度符合用水终端的精度要求；当第二水温控制器25-2监测到高温水箱中的水温低于用水终端的水温要求时，全自动自吸管道水泵、自动水阀等系统停止运行，待高温热水箱中的水温高于用水终端的水温要求后系统自动恢复正常运行；为防止不同温度、不同作用的水反串，在各关键位置都设置有单向阀。当第一水温控制器25-1监测到高温热水箱中的水温低于为高温热水箱设定的最低温度时，关闭自动水阀24-1，停止高温热水箱内常温水的注入，当高温热水箱中的水温升至设定的最低水温以上时，恢复高温热水箱的常温水注入。

所述高温热水箱中的高温热水必须经过终端恒温热水罐调节稳定水温后才会输送给用水终端使用。

所述终端恒温热水罐中的水温总是按照用水终端对水温的要求自动调节、保持恒温，使得用水终端的用水不需要人工调节即可获得适宜的水温，并始终保持一致。

所述高温水箱是容积为4吨的常压不锈钢水箱。

所述终端恒温热水罐是容积为10升的耐压不锈钢罐。

实施例5

重复实施例4，只是比实施例4增设一套终端恒温热水罐及相关组件，在恒温水阀6-1的进水口两端并联一个恒温水阀6-2，新增的终端恒温热水罐7-2的进水口与恒温水阀6-2的出水口连通，终端恒温热水罐7-2出水管13-2后连接的各部件与实施例4中相关部件及连接情况一致，通过两个终端恒温热水罐及相关部件的设置，可同时满足两个不同温度要求的用水终端的供水需要（见图7）。

所述高温水箱是容积为6吨的常压不锈钢水箱。

所述终端恒温热水罐是容积为15升的2个耐压不锈钢罐。

实施例6

重复实施例4，只是将终端恒温热水罐换成了终端恒温热水箱30及其相关组件，在终端恒温热水箱内增设了第二水位传感器28-2，在其进水口外端增设了自动水阀24-5，第二水位传感器28-2和自动水阀24-5与水位控制器26电联接，控制终端恒温热水箱30内的水位保持在设定的高度范围；在终端恒温热水箱30的出水口外端增设了全自动自吸管道水泵22-3，供用水终端15-1使用。

所述高温热水箱是容积为6吨的常压不锈钢水箱。

所述终端恒温热水箱是容积为300升的常压不锈钢水箱。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。