可控增压式燃气热水器及其出水流量控制方法与流程

本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种可控增压式燃气热水器及其出水流量控制方法。

背景技术：

目前，燃气热水器是人们日常生活中常用的家用电器，燃气热水器通常包括燃烧室、燃烧器和换热管路，燃烧器在燃烧室中燃烧天然气（或液化气）产生的热量来加热位于燃烧室内换热管路中的水，实现热水供应。在实际使用过程中，当自来水管的水压较低时，为了保证供水量充足，则通常在换热管路的进水口配置增压泵，即自来水管输出的水先经过增压泵增压后，再进入到换热管路中，换热管路中的水经过燃烧器加热后，从换热管路的出水口输出热水。但是，由于水流在管道中运行时，水本身存在粘性（即内摩擦），而水流与管道之间也存在摩擦力，这两种摩擦力的存在形成了水流流动的阻力，在流体力学中，水流是由许多流体质点组成，根据动能定理，为了克服水流阻力损失的能量，流体质点在后一位置的动能与前一位置的动能相比会减少，即后一位置的流体质点流速会降低；并且，水流的流量为单位截面面积与流体质点流速的乘积，因此随着流体质点流速的减小，水流的流量也会随之减少，即随着管道沿程的延长，水流的流量会逐渐减小，而由于增压泵设置在热水器的冷水进口，增压泵输出的水要流经整条换热管路，水流流经的管道沿程较长，使得增压泵提升的流量在到达混水阀的出水口时就已经消耗殆尽，水量的增加效果较差，导致用户体验性较低。如何设计一种能够增大燃气热水器出水流量的技术是本发明所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种可控增压式燃气热水器及其出水流量控制方法，实现有效的增大燃气热水器的出水流量，以提高用户体验性。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种可控增压式燃气热水器，包括控制器和燃烧室，所述燃烧室中设置有燃烧器和换热管路，所述燃烧器与所述控制器信号连接，还包括混水阀和第一增压泵，所述换热管路的热水出口连接所述混水阀的热水口，所述第一增压泵连接在所述混水阀的出水口；所述燃气热水器还包括触发装置，所述触发装置设置在洗浴区域内用于触发所述控制器以控制所述第一增压泵开启或关闭，所述触发装置、所述第一增压泵分别与所述控制器信号连接。

进一步的，所述混水阀的出水口设置有温度传感器，所述混水阀的热水口和所述换热管路的热水出口之间还设置有第二增压泵，所述温度传感器用于触发所述控制器以控制所述第二增压泵开启或关闭，所述第二增压泵与所述控制器信号连接。

进一步的，所述混水阀为恒温混水阀，所述恒温混水阀与所述控制器信号连接。

进一步的，所述混水阀的出水口设置有水流量传感器，所述水流量传感器用于触发所述控制器以控制所述第一增压泵开启或关闭。

进一步的，所述触发装置为触动开关、或语音控制开关。

本发明还提供一种燃气热水器出水流量控制方法，所述燃气热水器包括控制器、燃烧室、混水阀和第一增压泵，所述燃烧室中设置有燃烧器和换热管路，所述换热管路的热水出口连接所述混水阀的热水口，所述第一增压泵连接在所述混水阀的出水口；所述燃气热水器还包括触发装置，所述触发装置设置在洗浴区域内用于触发所述控制器以控制所述第一增压泵开启或关闭，所述燃烧器、所述触发装置、所述第一增压泵分别与所述控制器信号连接；

所述控制方法包括：打开所述燃气热水器供给热水的过程中，通过所述触发装置触发所述控制器来控制所述第一增压泵开启，所述第一增压泵增大出水量的同时，所述燃烧器同步增大燃烧量，以使得所述换热管路的热水出口输出的热水保持恒温。

进一步的，所述混水阀的出水口设置有温度传感器，所述混水阀的热水口和所述换热管路的热水出口之间还设置有第二增压泵；所述控制方法，具体为：在打开所述混水阀并调节好水温后，当所述第一增压泵开启后，所述温度传感器检测所述混水阀的出水口温度值下降的情况下，由所述控制器控制所述第二增压泵开启。

进一步的，所述燃气热水器还包括恒温混水阀，所述恒温混水阀的冷水口连接自来水管，所述第一增压泵与所述恒温混水阀的热水口连接；所述控制方法，具体为：在打开所述混水阀并调节好水温后，当所述第一增压泵开启后，所述恒温混水阀对应增大热水口的热水进入量。

进一步的，所述混水阀的出水口设置有水流量传感器；所述控制方法，具体为：在所述第一增压泵开启后，所述混水阀的出水流量增加并达到用户所需流量值后，用户通过所述触发装置触发所述控制器关闭所述第一增压泵，所述水流量传感器同时获取所述第一增压泵关闭时的流量值l0；在所述混水阀持续出水过程中，在所述第一增压泵关闭状态下，当所述水流量传感器检测到的流量值lt小于l0且两者差值大于△l1时，则所述控制器控制所述第一增压泵启动，所述第一增压泵持续增压直至所述水流量传感器检测到的流量值lt大于l0且两者差值大于△l2时，由所述控制器控制所述第一增压泵关闭。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在混水阀的出水口直接配置增压泵，这样，增压泵输出的水直接供给用户用水侧，在增压泵的抽吸作用下，混水阀对应抽吸换热管路和自来水管中的水，可以显著的增大用户用水侧的出水量，有效的减小因管道沿程较长造成水流阻力过大的影响，以提高用户体验性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明燃气热水器实施例的结构原理图一；

图2为本发明燃气热水器实施例的结构原理图二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例燃气热水器，包括控制器4和燃烧室（未图示），所述燃烧室中设置有燃烧器（未图示）和换热管路1，所述换热管路1设置有冷水进口和热水出口，其中，针对燃烧室、燃烧器和换热管路1的具体结构形式和组装方式可以参考现有技术中的燃气热水器，在此不做赘述和限制，为了充分利用增压泵的增压能力，换热管路1的热水出口连接有混水阀2，而混水阀2的出水口连接第一增压泵3；同时，所述燃气热水器还包括触发装置41，所述触发装置设置在洗浴区域内用于触发所述控制器4以控制所述第一增压泵3开启或关闭，所述触发装置41、第一增压泵3分别与控制器4信号连接。

具体而言，本实施例燃气热水器在用户洗浴过程中，有用户通过触发装置41来启动第一增压泵3来实现增压以增大混水阀2的出水流量，由于第一增压泵3直接连接混水阀2的出水口，第一增压泵3输出的水直接供给用户用水侧，这样，用户能够直观的感受到水量的增加，有效的缩短了从第一增压泵3输出的热水所要流经的管路长度，相比于在换热管路1的冷水进口处配置增压泵而言，换热管路1的热水出口连接的第一增压泵3输出到用户侧的水压显著增加，以使得用户能够获得足够大的出水流量，这样，便可以有效的解决水流流经的管路过长而出现水阻过大造成增压效果不明显的问题。而触发装置41可以为触动开关、或语音控制开关，触动开关则采用防水设计，用户通过按动触动开关来实现触发信号的发送，语音控制开关则通过接收用户发出的语音指令，如“增压”、“关闭增压”等，语音控制开关根据接收到命令进行音频处理转换为控制信号发送给控制器4。另外，燃气热水器自身虽然能够实现恒温供给热水，而对于用户而言，在实际使用时，用户通过配置混水阀2来使用以满足在洗浴过程中根据需要来调节水温的要求，相对应的，本实施例燃气热水器则包括混三通101，所述三通101的进口用于连接自来水管100，所述三通101的一出口连接所述换热管路1的冷水进口，所述三通101的另一出口连接所述混水阀2的冷水口。具体的，用户在实际使用过程中，可以通过混水阀2来进一步的调低温度，例如：本实施例燃气热水器设定的换热管路1的出水温度为40度，用户通过混水阀2便可以调节最终用户侧的出水温度为38度，以更有效的提高用户体验性。

其中，由于第一增压泵3能够增大混水阀2的出水流量，在抽吸作用下，受管径的影响，自来水管的出水量将大于换热管路1的出水量，使得混水阀2的热水口的进水量要小于混水阀2的冷水口的进水量，这样便会导致混水阀2的出水温度降低，为了实现混水阀2的出水温度恒定，混水阀2的出水口设置有温度传感器22，所述混水阀5的热水口与换热管路1的热水出口之间还连接有第二增压泵5，所述温度传感器22用于触发所述控制器4以控制所述第二增压泵5开启或关闭，所述第二增压泵5与所述控制器2信号连接。具体的，在第一增压泵3启动后，较多的冷水进入到混水阀2中，此时，温度传感器22检测到混水阀2的出水温度降低，温度传感器22将温度信号反馈给控制器4，控制器4将启动第二增压泵5以增大热水进入到混水阀2的流量，以平衡混水阀2的出水温度保持在设定的温度波动范围内，提高用户洗浴体验性。

同样的，为了使得出水温度保持稳定，如图2所示，所述混水阀2可以采用恒温混水阀，所述恒温混水阀与所述控制器4信号连接。具体的，当控制器4控制第一增压泵3启动后，恒温混水阀将对应的增大热水口的开度，以增大热水进入到恒温混水阀的冷水流量，整体上也可以满足在保持恒温出水状态下以增大出水流量。

更进一步的，所述混水阀2的出水口设置有水流量传感器21，所述水流量传感器21用于触发所述控制器2以控制所述第一增压泵3开启或关闭。具体的，在用户洗浴过程中，开始阶段通过触发装置41来触发控制器4开启第一增压泵3逐步增压直至达到所需的出水量后，再通过触发装置41来触发控制器4关闭第一增压泵3，此时，水流量传感器21便能够记录用户所需的用水量，在正常洗浴过程中，根据水流量传感器21检测混水阀2出水流量反馈给控制器2，由控制器2根据反馈的水流量信号来动态的控制第一增压泵3运行。

本发明还提供一种基于上述燃气热水器的出水流量控制方法，所述控制方法包括：打开所述燃气热水器供给热水的过程中，通过所述触发装置触发所述控制器来控制所述第一增压泵开启，所述第一增压泵增大出水量的同时，所述燃烧器同步增大燃烧量，以使得所述换热管路的热水出口输出的热水保持恒温。具体的，在用户需要增大出水流量时，通过触发装置触发控制器来启动第一增压泵工作，以增大换热管路和自来水管的出水量，相对应的，为了保证热水的出水温度恒定，燃烧器同时也加大燃烧量，以满足水的加热要求。用户洗浴时，每次洗浴初次打开混水阀时，第一增压泵不工作，避免了在自来水压正常的情况下，加大压力导致洗浴设施损坏的问题，而在水压较低，用户需要增大出水流量时，则通过触发装置来启动第一增压泵运行，第一增压泵可以采用变频泵，以实现逐步增压，直至用户认为出水流量满足要求，再通过触发装置来控制第一增压泵停止运行。优选的，为了避免用户频繁操作触发装置，混水阀的出水口设置有水流量传感器，在所述第一增压泵开启后，所述混水阀的出水流量增加并达到用户所需流量值后，用户通过所述触发装置触发所述控制器关闭所述第一增压泵，所述水流量传感器同时获取所述第一增压泵关闭时的流量值l0；在所述混水阀持续出水过程中，在所述第一增压泵关闭状态下，当所述水流量传感器检测到的流量值lt小于l0且两者差值大于△l1时，则所述控制器控制所述第一增压泵启动，所述第一增压泵持续增压直至所述水流量传感器检测到的流量值lt大于l0且两者差值大于△l2时，由所述控制器控制所述第一增压泵关闭。

其中，为了保证混水阀的出水温度保持在合理的温度浮动范围内，所述混水阀的出水口设置有温度传感器，所述混水阀的热水口和所述换热管路的热水出口之间还连接有第二增压泵；所述控制方法，具体为：所述第一增压泵开启后，所述温度传感器检测所述混水阀的出水口温度值下降的情况下，由所述控制器控制所述第二增压泵开启。具体的，当第一增压泵开启增大混水阀出水量的同时，由于自来水管水压高，冷水相比于热水的增加量更多，温度传感器检测所述混水阀的出水口温度值下降，控制器根据检测到的温度信号，当温度下降值大于系统设定值后，则控制器控制第二增压泵启动以增大热水的输出量，直至温度达到用户所调节的温度范围内，例如：用户设定温度为38°，第一增压泵开启后混水阀出水温度下降至36°则启动第二增压泵，使得出水温度维持在37°-39°之间。优选的，可以进一步的根据水流量传感器检测到的流量值来动态的调整第一增压泵和第二增压泵的运行功率，使得出水温度和出水流量满足用户的设定要求。

同样的，针对混水阀采用为恒温混水阀实现恒温出水的情况下，所述控制方法，具体为：所述第一增压泵开启后，所述恒温混水阀对应增大热水口的热水进入量。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在混水阀的出水口直接配置增压泵，这样，增压泵输出的水直接供给用户用水侧，在增压泵的抽吸作用下，混水阀对应抽吸换热管路和自来水管中的水，可以显著的增大用户用水侧的出水量，有效的减小因管道沿程较长造成水流阻力过大的影响，以提高用户体验性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。