一种旁通管带调水比例阀的燃气热水器的制作方法

本实用新型涉及热水器领域，具体涉及一种旁通管带调水比例阀的燃气热水器。

背景技术：

燃气热水器在使用过程中，突然关闭出水龙头停水后，当再次开启燃气热水器出水龙头后水温可能会突然升高，接着又会出现一段冷水，冷热水的交替出现，严重影响淋浴的舒适性。这是因为关闭热水器出水龙头停水后，热交换器上的高温翅片仍有预热，它会传递给停留在热水器管路中温度相对较低的水，使管路中的水的温度升高，当再次打开龙头使用热水时，停留在热水器内部的这部分高温热水让人无法淋浴，而刚启动热水器时，由于热水器点燃及加热使热水达到设定温度需要一定时间，此时热水器中的高温热水放完后，即又会有一段冷水出现，一段时间后热水才达到设定温度满足人们的洗浴要求。这种关水后再突然启动热水器所产生的热水温度升高的现象叫停水温升，停水温升问题是让消费者头痛的问题之一，这个问题已引起不少热水器生产厂家的重视。

燃气热水器在使用过程中，遇到外界水压波动变化，出水量会跟着变化，水压变高，出水量会增大，则出热水温度会降低；水压变低，出水量会减少，则出热水温度会增高。作为恒温燃气热水器，具有水大火大、水小火小的功能，可最终保证出热水温度与设定温度保持一致，在水流量变大时，燃气也跟着变大，但由于热水器的加热过程具有一定的滞后性，最前面的一部分水来不及被加热，所以会出现出热水温度短时低于设定温度的现象；反之，在水流量变小时，燃气也跟着变小，而热交换器翅片上保留的余热会使最前面的一部分水继续被加热，所以会出现出热水温度短时高于设定温度的现象；在洗浴过程中出现的水温忽冷忽热现象都会给用户带来不爽的体验。

燃气热水器使用一段时间后，其热交换器四周内壁和翅片上常有铜绿出现，这是因为热水器在低负荷状态运行时，烟气温度不高，翅片附近局部烟气温度低于露点，形成冷凝水。冷凝水中有酸性气体溶于其中，呈酸性，这些冷凝水再蒸发一部分水时，溶液酸性变强，对热交换器的腐蚀性也变强，另外还会有不完全燃烧的碳粒也溶于冷凝水形成稠状物吸附在翅片上，长期积累，翅片上吸附很多稠状物，堵塞烟气排放通道，引起排烟不畅，造成更多的不完全燃烧现象，大大降低热交换器的换热效率，同时降低热交换器的使用寿命。

现有技术已经在热水器上增加旁通管，增加旁通管既能减小停水温升，又能在一定程度上减少冷凝水的产生。当无旁通管时，在设定出水温度相同的情况下，热水出口处的温度等于出热交换器的水温；当有旁通管时，热水出口处的温度等于出热交换器的水温与流经旁通管的水温的混合水温，为了达到设定的出热水温度，有旁通管时的热交换器内的水温必然要高于热水出口处温度，所以增加旁通管有利于减少热交换器内部冷凝水的产生；同时热水器突然关闭水龙头停用后，有旁通管的比没有旁通管的热交换器内部水温要高，其与翅片之间的温差就减小了，停水后由翅片传递给停留在管路内的水的热量就降低了，再次开启热水器时，则相应的停水温升也就降低了。

虽然在燃气热水器上增加旁通管时能产生以上有利作用，但如果旁通比(旁通管内径/热交换器主管内径)选择过大的话，也会对燃气热水器产生负作用，旁通比选择过大会使热交换器内部水温过高，热交换器内的水温过高则会造成以下负作用：1)、热交换器内水温的增加会使排烟温度增加，造成燃气热水器的热效率下降。2)、热交换器内水温的过高可能会产生沸腾的噪音，由于加热不均匀可能会造成局部水温达到沸腾点，产生沸腾噪音。3)、热交换器内水温过高会使热交换器受到冷热冲击的次数增加，会影响热交换器的使用寿命。

现也有厂家为减小燃气热水器的停水温升，减轻燃气热水器在使用过程中因水压波动变化引起的出热水温度忽冷忽热的现象对人造成的不舒适度，在热水器出热水口处增加了一个储水罐。燃气热水器在使用过程中，储水罐内的水温与出热水温度及设置温度是一致的，关闭出热水龙头停水后，热交换器翅片上的余热会对停留在其管内的水继续加热，突然再打开水龙头使用热水，从热交换器管内流出的水温会很高，当流经储水罐时，会与储水罐内正常温度的水混合，混合后水温低于直接从热交换器管内出来的水的温度。所以储水罐可减小燃气热水器的停水温升，减小程度与储水罐容积大小相关，储水罐容积越大，减小停水温升的效果越好。另外燃气热水器在使用过程中遇到因水压波动变化而造成的水温忽冷忽热变化的现象，无论是短时的高温水还是低温水，当流经储水罐时，经与罐内的水混合后，水温波动变化的幅度都会被大大削弱，减小热水使用者的不良体验度。

虽然在燃气热水器出水口处增加储水罐时能产生以上有利作用，但也会产生不利影响，1)、燃气热水器未连续使用时，储水罐内的水温与冷水温度一致，启动燃气热水器时，储水罐内的水不能被加热，所以会比没有储水罐的燃气热水器出热水所需时间长些，费时费水，用户冬天尤其体验不爽；2)、由于储水罐需要起到混水作用，其进水口位置低，出水口位置高，罐内始终有部分水未流完，长时间后可能滋生细；3)、储水罐容积大，较占空间，其要求与燃气热水器其它管路一样，需要承受1.5MPa压力，对储水罐的制作工艺要求较高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型在于提出一种旁通管带调水比例阀的燃气热水器，通过在旁通管路上增加了调水比例阀，并与控制系统配合，实现测量水流量大小，且可以调节控制水流量大小，并具有关断开口切断水流量等功能，以解决现有技术的不足。

为了达到上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种旁通管带调水比例阀的燃气热水器，包括机壳，所述机壳内设置有热交换器、燃烧舱、风机、燃气比例阀、进水管、出水管和调水比例阀，所述燃烧舱设置在所述热交换器下方，所述燃烧舱下方分别连接所述风机和燃气比例阀，所述进水管连接所述热交换器进水口，所述出水管连接所述热交换器出水口；所述进水管与出水管之间设置旁通管路，所述旁通管路两端分别与进水管和出水管连通，形成三通I和三通II，所述旁通管路上设置所述调水比例阀；在进水管的进水端头与三通I之间的进水管上设置用于测量入水温度的温度传感器I和用于测量入水流量的水流量传感器；在所述出水管的出水端头与三通II之间的出水管上设置用于测量出水温度的温度传感器II，在靠近所述热交换器出水口的出水管上设置用于测量热交换器的出水温度的温度传感器III；所述机壳内还设置有主控制器，所述主控制器接收温度传感器I、水流量传感器、温度传感器II和温度传感器III 的信号，并向调水比例阀发送指令。

温度传感器I和水流量传感器分别用于测试进水口的冷水温度和水流量大小，温度传感器III 可测试热交换器出来的水温，以决定旁通管路的旁通比大小，从而决定调水比例阀的开度大小；温度传感器II测试出水口热水温度是否与设定温度一致(是指燃气热水器的设定温度，现有燃气热水器的均具有此现有功能)，确保控温精度。

调水比例阀与主控制器信号连接，其设置在旁通管路上，旁通管路出水口在温度传感器II和温度传感器III之间，调水比例阀根据热交换器出热水温度(温度传感器III测得的温度)调节管路旁通比。

主控制器为现有的微处理器。调水比例阀为现有的水比例阀，是通过步进电机调节通道开口大小，且自带水流量传感器，可检测通道中水流量的大小，型号举例CHTJ2.001.272。

进一步的是，所述主控制器与温度传感器I、水流量传感器、温度传感器II、温度传感器III和调水比例阀之间均通过有线信号连接。

进一步的是，所述进水管的进水端头设置进水接头，用于外接水管。

进一步的是，所述出水管的出水端头设置出水接头，用于外接水管。

进一步的是，所述热交换器上方还设置有排烟口，用于燃烧排烟。

作为本领域技术人员，应该知晓，由于主题已经限定为燃气热水器，未公开的技术特征均用现有的燃气热水器技术(例如燃气热水器的常规启停控制系统等)，并不代表本实用新型未充分公开。

本实用新型的有益效果是：

1、与现有技术相比，本实用新型的热水器利用调水比例阀和控制系统，具有控制开口大小及关断的功能，可改变旁通比，防止因旁通比选择过大使热交换器内部水温过高，使热交换器内的出热水温度接近甚至等于热水出口温度，那么燃气热水器的排烟温度会有所降低，热效率会有所上升，同时可避免热交换器内水温过高所引起的沸腾噪音的出现。

2、与现有技术相比，本实用新型的燃气热水器在使用过程中，突然关闭出水阀门并再次打开后，主控器根据热交换器出口处的温度传感器测得的温度高低以及水流量传感器测得的总流量大小，控制调水比例阀将流经旁通管的水流量瞬时增加后减小，最后到正常旁通比，瞬时增加水流量是为了混合停留在燃气热水器热交换器中的高温热水，使热水出口处的温度接近设定温度，瞬时减小水流量可减少再出水温降和使出水温度迅速达到设定的出水温度，使用户体验更好，也能节约能源。

3、与现有技术相比，本实用新型的燃气热水器在使用过程中，外界水压变高或变低时，主控器控制调水比例阀将流经旁通管的水流量瞬时减小或关断然后再逐渐开大回到正常的旁通比，使热交换器流出的热水少混水或不混水，以达到出热水温度接近设定温度；当外界水压变低时，主控器控制调水比例阀将流经旁通管的水流量瞬时增大然后再逐渐减小回到正常的旁通比，使热交换器流出的温度过高的热水多混水，以达到出热水温度接近设定温度，使出水温度恒定，用户体验更好。

附图说明

图1是本实用新型燃气热水器的结构示意图；

图2是本实用新型燃气热水器的主控制器与各传感器和调水比例阀的信号连接关系图；

图中：1、进水接头；2、温度传感器I；3、水流量传感器；4、调水比例阀；5、主控制器；6、机壳；7、热交换器；71、排烟口；8、温度传感器III；9、燃气比例阀；10、温度传感器II；11、出水接头；12、燃烧舱；13、风机；14、进水管；141、三通I；145、旁通管路；15、出水管；151、三通II。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本实用新型作进一步阐述。

在本实例中，如图1～2所示，一种旁通管带调水比例阀的燃气热水器，包括机壳6，所述机壳 6内设置有热交换器7、燃烧舱12、风机13、燃气比例阀9、进水管14、出水管15和调水比例阀4，所述燃烧舱12设置在所述热交换器7下方，所述燃烧舱12下方分别连接所述风机13和燃气比例阀9，所述进水管14连接所述热交换器7进水口，所述出水管15连接所述热交换器7出水口；所述进水管14与出水管15之间设置旁通管路145，所述旁通管路145两端分别与进水管14和出水管 15连通，形成三通I141和三通II151，所述旁通管路145上设置所述调水比例阀4；

在进水管14的进水端头与三通I141之间的进水管14上设置用于测量入水温度的温度传感器I2 和用于测量入水流量的水流量传感器3；在所述出水管15的出水端头与三通II151之间的出水管15 上设置用于测量出水温度的温度传感器II10，在靠近所述热交换器7出水口的出水管15上设置用于测量热交换器7的出水温度的温度传感器III8；

所述机壳6内还设置有主控制器5，所述主控制器5接收温度传感器I2、水流量传感器3、温度传感器II10和温度传感器III8的信号，并向调水比例阀4发送指令。

作为一种优选方案，所述主控制器5与温度传感器I2、水流量传感器3、温度传感器II10、温度传感器III8和调水比例阀4之间均通过有线信号连接。

作为一种优选方案，所述进水管14的进水端头设置进水接头1。

作为一种优选方案，所述出水管15的出水端头设置出水接头11。

作为一种优选方案，所述热交换器7上方还设置有排烟口71。

本实用新型在具体实施时，用户开启出热水阀门后，冷水依次从进水接头1进入，流经温度传感器I2和水流量传感器3，当水流量传感器3测得的水流量大于启动流量时，燃气热水器就被点燃开始工作，冷水穿过热交换器7被加热，根据设定温度的高低，主控制器5给调水比例阀4电信号，调节旁通管路145上的调水比例阀4，从而调节旁通管路145的水流量大小。当用户设定温度较低时，调水比例阀4将流经旁通管路145的水流量相对增加，那么热交换器7内出热水温度必然也要相对增加，这样经与旁通管路145内的冷水混合后才能达到设定的出热水温度，而热交换器7内的出热水温度的增加就能减少热交换器7部位冷凝水的产生；当设定温度较高时，调水比例阀4将流经旁通管路145的水流量减少，甚至完全关闭，这样就使热交换器7内的出热水温度接近甚至等于出水口热水温度，那么燃气热水器的排烟温度会有所降低，热效率会有所上升，同时可避免热交换器内水温过高所引起的沸腾噪音的出现。

燃气热水器在使用过程中，突然关闭出水阀门并再次打开后，主控制器5根据热交换器7出口处的温度传感器III8测得的温度高低以及水流量传感器3测得的总流量大小，控制调水比例阀4将流经旁通管路145的水流量瞬时增加后减小，最后到正常旁通比，瞬时增加水流量是为了混合停留在燃气热水器热交换器7中的高温热水，使热水出口处的温度接近设定温度，瞬时减小水流量是为了减少再出水温降和使出水温度迅速达到设定的出水温度。

燃气热水器在使用过程中，外界水压变高时，水流量传感器3测得水流量变大，主控制器5 控制燃气比例阀9将燃气跟着变大，以保证设定温度不变，但由于热水器的加热过程具有一定的滞后性，最前面的一部分水来不及被加热，则出热水温度会降低，为了使出热水温度不降低或少降低，主控制器5控制调水比例阀4将流经旁通管路145的水流量瞬时减小或关断然后再逐渐开大回到正常的旁通比，使热交换器流出的热水少混水或不混水，以达到出热水温度接近设定温度；当外界水压变低时，水流量传感器3测得水流量变小，主控制器5控制燃气比例阀9将燃气跟着变小，以保证设定温度不变，但由于热交换器7存在余热，最前面的一部分水会被过度加热，则出热水温度会升高，为了使出热水温度不升高或少升高，主控制器5控制调水比例阀4将流经旁通管路145的水流量瞬时增大然后再逐渐减小回到正常的旁通比，使热交换器流出的温度过高的热水多混水，以达到出热水温度接近设定温度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。