一种燃气热水炉及其控制方法与流程

本发明涉及热水炉领域，特别涉及一种燃气热水炉及其控制方法。

背景技术：

目前，家庭用采暖炉在我国北方具有一定的市场需求；现有燃气热水炉在使用洗浴功能时，会导致水温快速上升，进而影响到供暖管道内的供暖温度，进而导致用户室内的温度逐渐升高，所以影响室内的最佳供暖温度值，并且现有的热水炉在工作时，会产生工作噪音，这类噪音在晚间时，会影响室内其他人员的作息；并且很多人经常会忘记关闭洗浴功能，这样会导致与供暖系统相冲突，无法及时的控制燃气的进给量，同时更重要的是现有的燃气热水炉主要的加热热源来自于燃烧室内的温度以及配合显热热转换器进行供给，无法进行动态监测，进而调整比例阀的进给天然气输入量，所以不够最大化的节能，并且该问题会导致燃气费用的增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种燃气热水炉及其控制方法。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种燃气热水炉，包括炉体、控制器、显热热交换器以及燃烧器，炉体的外壁与内壁之间设置有隔音腔室，燃烧器和控制器均设置在炉体内部，燃烧器的顶部设置有燃烧仓，显热热交换器安装在燃烧仓的上方，显热热交换器的上方设有用以将其笼罩的导烟机构，炉体内设置有呈竖直，并用以供烟气介质通过的循环利用仓，导烟机构通过循环利用仓与隔音腔室内连通，循环利用仓内设有若干个进水管，并且其上下两端还分别设有一个导流罩，每个导流罩均与所有进水管相连通，并且还与循环利用仓相隔绝，处于循环利用仓上端的一个导流罩通过进水总管路与显热热交换器的输入端连通，显热热交换器的输出端安装有分流系统，分流系统内安装有第一温度传感器，循环利用仓内安装有与控制器电性连接的第二温度传感器，燃烧器的下方设有与燃烧仓内相连通的燃气管路，燃气管路上安装有燃气比例阀，燃气比例阀与控制器电性连接。

进一步地，导烟机构包括第一风机和顶罩，第一风机安装在顶罩的顶部，并且其输出扇叶处于顶罩内部，顶罩的外部设置有进气管，进气管为波纹管。

进一步地，循环利用仓内设置有多个由上至下依次间隔排列设置的挡板，上下相邻的两个挡板分别位于循环利用仓内的左侧和右侧位置，这两个挡板相互远离的一端分别与循环利用仓内的左侧面和右侧面固定连接，并且这两个挡板相近的一端均与循环利用仓的另一个内侧面留有通过间距，所有挡板将循环利用仓的内部空间构建成一个连续折弯的换热烟道，所有进水管均呈竖直设于循环利用仓内，并且还呈矩阵式分布，每个进水管均自上而下贯穿所有挡板，进水管的两端还分别处于一个导流罩内，顶罩通过进气管与循环利用仓的上端连通。

进一步地，分流系统包括主管路、第一分叉管路和三通电磁阀，主管路一端与显热热交换器连通，主管路的另一端通过三通电磁阀连接第一分叉管路，三通电磁阀的另一个输出端连通有第二分叉管路，第二分叉管路的输出端安装有连接盒，第二分叉管路通过连接盒能够与外部的供暖管路连通，第一温度传感器安装在连接盒内。

进一步地，循环利用仓的下方设置有供水管路，供水管路上安装有变频泵，供水管路和处于循环利用仓下方的一个导流罩连通，并且该导流罩的旁侧设置有与之相连通的回水管路，回水管路上安装有止回阀，供水管路还通过补偿管路与第二分叉管路连通，补偿管路与第二分叉管路通过启闭电磁阀连接，补偿管路上还设置有电磁流量阀，第一温度传感器、启闭电磁阀和电磁流量阀均与控制器电性连接。

进一步地，循环利用仓的下端开设有第一斜孔，第一斜孔内插设有能够与隔音腔室内连通的排气管，循环利用仓内的底壁设置有导流台，导流台的顶部开设有由其左端向第一斜孔方向逐渐由高变低的导流斜面，隔音腔室内的底壁开设有冷凝孔，冷凝孔的边沿处为倒斜角结构，冷凝孔处于第一斜孔的正下方，冷凝孔的下方能够拆卸的设置有收集盒，收集盒的顶部与冷凝孔的内孔螺纹配合，且收集盒处于安装状态下与隔音腔室内连通，隔音腔室内的顶壁和底部分别设置有一个阻隔块，所有阻隔块用以将隔音腔室分为左腔室与右腔室，第一斜孔处于右腔室内，右腔室内的顶壁安装有第二风机，炉体的外壁开设有能够与右腔室连通的排气孔，排气孔处于炉体上端，排气孔内设置有烟管，第一风机和第二风机均与变频风机。

进一步地，隔音腔室的内壁贴覆有隔音板或吸音棉。

进一步地，炉体的外部设置有控制面板，控制面板上安装有能够与控制器电性连接的计时器以及手触屏。

进一步地，炉体的周边设置有储备水箱，储备水箱内安装有液位计，储备水箱通过储放管路与进水总管路连通，储放管路上安装有截流电磁阀。

一种燃气热水炉的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：热水炉独立进行供暖工作时，第二温度传感器会监测循环利用仓内的温度值，并反馈至控制器，控制器判断出为设定的高温度值时，控制器则指示燃气比例阀降低输入的燃气量，以此降低燃烧仓内的温度；

步骤二：控制器指示第一风机和第二风机的工作频率，使二者由快变慢，使得烟气在烟道内的流动时间加长，增加处于进水管内的水源的换热效率；

步骤三：控制器指示变频泵将进水管内的水源输送速度调慢，使其配合步骤二，提高换热效率，同时实时重复步骤一，根据循环利用仓内的温度值反馈，将燃气比例阀动态式逐渐降低或增大；

步骤四：洗浴和供暖同步时，人工将洗浴所需时间输入计时器内，计时器到点后，反馈给控制器，控制器则使得热水炉自动关闭洗浴功能；

步骤五：洗浴和供暖同步时，通过手触屏调节所需温度，同时三通电磁阀将第一分叉管路开启，热水源均分给第一分叉管路和第二分叉管路，由于洗浴和供暖所需温度不一致，此时第一温度传感器会监测第二分叉管路内的水源温度，并且将信号反馈至控制器，控制器判断温度值如果存在过高，那么将指示启闭电磁阀开启补偿管路，同时根据高、低温差的汇算，在指示电磁流量阀，并通过补偿管路输出定量的冷水到第二分叉管路内。

有益效果

本发明的一种燃气热水炉及其控制方法，热水炉独立进行供暖工作时，第二温度传感器会监测循环利用仓内的温度值，并反馈至控制器，控制器判断出为设定的高温度值时，控制器则指示燃气比例阀降低输入的燃气量，以此降低燃烧仓内的温度，以此循环，利用循环利用仓的隔热储热特性，于此同时控制器还指示第一风机和第二风机的工作频率，使二者由快变慢，使得烟气在烟道内的流动时间加长，增加处于进水管内的水源的换热效率，并且控制器指示变频泵将进水管内的水源输送速度调慢，配合第一风机和第二风机的工作频率，而提高换热效率，同时实时根据循环利用仓内的实时温度，持续降低燃气比例阀的进气量，实现叠加储热，从而降低天然气输出量，实现节能；洗浴和供暖同步时，人工将洗浴所需时间输入计时器内，计时器到点后，反馈给控制器，控制器则使得热水炉自动关闭洗浴功能；并且洗浴功能开启后，通过手触屏调节所需温度，同时三通电磁阀将第一分叉管路开启，热水源均分给第一分叉管路和第二分叉管路，由于洗浴和供暖所需温度不一致，此时第一温度传感器会监测第二分叉管路内的水源温度，并且将信号反馈至控制器，控制器判断温度值如果存在过高，那么将指示启闭电磁阀开启补偿管路，同时根据高、低温差的汇算，在指示电磁流量阀，并通过补偿管路输出定量的冷水到第二分叉管路内，本发明可根据实时温度动态化进行相应调整，使温度在耗能低的情况下保持正常状态，实现节能环保，同时噪音低，舒适性强。

附图说明

图1为本发明的平面示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图一；

图3为本发明的立体结构示意图二；

图4为本发明的平面示意图二；

图5为本发明的平面剖视图；

图6为图5中a处放大图；

图7为图5中b处放大图；

图8为图5中c处放大图；

图9为本发明的局部立体结构示意图；

图10为本发明的电路框图；

附图标记说明：

炉体1，隔音腔室1a，冷凝孔1b，收集盒1c，阻隔块1d，燃烧仓1e，燃气管路1f，燃气比例阀1g，计时器1t，手触屏1r，液位计1p，截流电磁阀1w。

第一风机2，顶罩2a，进气管2b，第二风机2c，烟管2d。

供水管路3，变频泵3a，回水管路3b，第一止回阀3c。

循环利用仓4，进水管4a，导流罩4b，进水总管路4c，挡板4d，换热烟道4e，排气管4r，导流台4t，导流斜面4y。

主管路5，第一分叉管路5a，三通电磁阀5b，第二分叉管路5c，连接盒5d，第一温度传感器5e，第二温度传感器5y。

补偿管路6，启闭电磁阀6a，电磁流量阀6b。

控制器7。

显热热交换器8。

燃烧器9。

第二止回阀10。

储备水箱11。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图10所示的一种燃气热水炉，包括炉体1、控制器7、显热热交换器8以及燃烧器9，炉体1的外壁与内壁之间设置有隔音腔室1a，燃烧器9和控制器7均设置在炉体1内部，燃烧器9的顶部设置有燃烧仓1e，显热热交换器8安装在燃烧仓1e的上方，显热热交换器8的上方设有用以将其笼罩的导烟机构，炉体1内设置有呈竖直，并用以供烟气介质通过的循环利用仓4，导烟机构通过循环利用仓4与隔音腔室1a内连通，循环利用仓4内设有若干个进水管4a，并且其上下两端还分别设有一个导流罩4b，每个导流罩4b均与所有进水管4a相连通，并且还与循环利用仓4相隔绝，处于循环利用仓4上端的一个导流罩4b通过进水总管路4c与显热热交换器8的输入端连通，显热热交换器8的输出端安装有分流系统，分流系统内安装有第一温度传感器5e，循环利用仓4内安装有与控制器7电性连接的第二温度传感器5y，燃烧器9的下方设有与燃烧仓1e内相连通的燃气管路1f，燃气管路1f上安装有燃气比例阀1g，燃气比例阀1g与控制器7电性连接。

导烟机构包括第一风机2和顶罩2a，第一风机2安装在顶罩2a的顶部，并且其输出扇叶处于顶罩2a内部，顶罩2a的外部设置有进气管2b，进气管2b为波纹管；第一风机2将燃烧仓1e内的烟气、经进气管2b抽入至循环利用仓4内；实现节能利用；

循环利用仓4内设置有多个由上至下依次间隔排列设置的挡板4d，上下相邻的两个挡板4d分别位于循环利用仓4内的左侧和右侧位置，这两个挡板4d相互远离的一端分别与循环利用仓4内的左侧面和右侧面固定连接，并且这两个挡板4d相近的一端均与循环利用仓4的另一个内侧面留有通过间距，所有挡板4d将循环利用仓4的内部空间构建成一个连续折弯的换热烟道4e，所有进水管4a均呈竖直设于循环利用仓4内，并且还呈矩阵式分布，每个进水管4a均自上而下贯穿所有挡板4d，进水管4a的两端还分别处于一个导流罩4b内，顶罩2a通过进气管2b与循环利用仓4的上端连通；换热烟道4e的结构特殊性，便于了由第一风机2抽入的烟气可以通过，并且该通过的过程耗时长，所以在该过程中，烟气中的热量与进水管4a接触，即对进水管4a内的水流介质构成加热；并且进水管4a呈矩阵分布，使得水介质在循环利用仓4内的时候，被独立的分隔出若干份，在配合了烟气的折叠式缓速流通，这样热传导的效率提高，水介质加热效率好；第一风机2、第二风机2c以及变频泵3a均与控制器7电性连接。

分流系统包括主管路5、第一分叉管路5a和三通电磁阀5b，主管路5一端与显热热交换器8连通，主管路5的另一端通过三通电磁阀5b连接第一分叉管路5a，三通电磁阀5b的另一个输出端连通有第二分叉管路5c，第二分叉管路5c的输出端安装有连接盒5d，第二分叉管路5c通过连接盒5d能够与外部的供暖管路连通，第一温度传感器5e安装在连接盒5d内；常规供暖时，三通电磁阀5b的作用力，会切断第一分叉管路5a的通断，此处说明：第一分叉管路5a用以连通洗浴管路；第二分叉管路5c用以连通外部供暖管路；由于第一分叉管路5a被切断，所以水介质汇入至第二分叉管路5c内，此时处于供暖状态；当供暖时，也需要洗浴，那么此时三通电磁阀5b将二者，即第一分叉管路5a和第二分叉管路5c均打开，水介质充分汇入至二者内，这样也会使得洗浴管路内得到水源；由于第一温度传感器5e的设置，并且此时第一分叉管路5a和第二分叉管路5c又同时工作，并且洗浴时所用的水温与供暖水温不符，防止室内供暖温度过高，所以第一温度传感器5e会开始对供暖管路内的水介质温度实施检测，并将数据反馈至控制器7，由控制器7进行判定。

循环利用仓4的下方设置有供水管路3，供水管路3上安装有变频泵3a，供水管路3和处于循环利用仓4下方的一个导流罩4b连通，并且该导流罩4b的旁侧设置有与之相连通的回水管路3b，回水管路3b上安装有第一止回阀3c，供水管路3还通过补偿管路6与第二分叉管路5c连通，补偿管路6与第二分叉管路5c通过启闭电磁阀6a连接，补偿管路6上还设置有电磁流量阀6b，第一温度传感器5e、启闭电磁阀6a和电磁流量阀6b均与控制器7电性连接；供水管路3会将自来水注入至循环利用仓4下方的一个导流罩4b内，并且该导流罩4b与所有进水管4a连通，所以其内部水源被分散至各个进水管4a内，并且向另一个导流罩4b内流动，该过程中实现换热；同时由于洗浴功能和供暖功能的同时使用；同时二者采用的水介质温度不同，防止在同时工作中，室内温度升高，影响舒适性，第一温度传感器5e会将对应供暖管路的第二分叉管路5c通过的水流的温度进行动态检测，并且反馈至控制器7，控制器7受到后，会指示启闭电磁阀6a开启，同时电磁流量阀6b也开启，供水管路3内的水源被电磁流量阀6b定量的、定点的输送至第二分叉管路5c内，实现对供暖管路内的水介质的降温作用；具体输出水流量大小根据第一温度传感器5e检测的实时温度，配合控制器7的温度结果分析对比和计算，指示电磁流量阀6b做出适当的流量大小补充第二分叉管路5c；并且补偿管路6上还设置有第二止回阀10，目的防止第二分叉管路5c内的供暖水源介质流入补偿管路6内；回水管路3b用以将供暖管道的水介质循环至循环利用仓4内，实现供暖水循环目的。

循环利用仓4的下端开设有第一斜孔，第一斜孔内插设有能够与隔音腔室1a内连通的排气管4r，循环利用仓4内的底壁设置有导流台4t，导流台4t的顶部开设有由其左端向第一斜孔方向逐渐由高变低的导流斜面4y，隔音腔室1a内的底壁开设有冷凝孔1b，冷凝孔1b的边沿处为倒斜角结构，冷凝孔1b处于第一斜孔的正下方，冷凝孔1b的下方能够拆卸的设置有收集盒1c，收集盒1c的顶部与冷凝孔1b的内孔螺纹配合，且收集盒1c处于安装状态下与隔音腔室1a内连通，隔音腔室1a内的顶壁和底部分别设置有一个阻隔块1d，所有阻隔块1d用以将隔音腔室1a分为左腔室与右腔室，第一斜孔处于右腔室内，右腔室内的顶壁安装有第二风机2c，炉体1的外壁开设有能够与右腔室连通的排气孔，排气孔处于炉体1上端，排气孔内设置有烟管2d，第一风机2和第二风机2c均与变频风机；循环利用仓4内的烟气与进水管4a接触后，由于烟气热量，会产生冷凝水，此时冷凝水会由各个挡板4d逐步下落，最终汇集至导流台4t上，并且由导流台4t的倾斜面设置，冷凝水会流入至第一斜孔内，且经排气管4r滴落到右腔室内的底壁，由于冷凝孔1b处于第一斜孔下方，即排气管4r下方了，那么冷凌水会掉落到冷凝孔1b内，由收集盒1c实施收集；经排气管4r出来的烟气则由第二风机2c被抽离至炉体1上方区域，并且经烟管2d排至室外大气；两个阻隔板的设置，一来支撑了炉体1隔音内胆，二来缩小了隔音腔室1a内的容积大小，使得烟气更容易受第二风机2c影响排出至大气。

隔音腔室1a的内壁贴覆有隔音板或吸音棉；吸音棉有效会将燃烧器9工作时的噪音进行大幅降低，防止室内产生噪音污染。

炉体1的外部设置有控制面板，控制面板上安装有能够与控制器7电性连接的计时器1t以及手触屏1r；防止洗浴过程中，人们忘记关闭洗浴功能，所以在事先开启洗浴功能时，需按动计时器1t，输入需要的时间点，到达时间点后，洗浴功能停止，三通电磁阀5b会关闭第一分叉管路5a，同时控制器7会指示燃气比例阀1g降低燃气输入比，降低燃烧室内的工作温度，减少燃气输入量，实现节能；主要原因是：首先循环利用仓4为储热材质铸成，根据实现的烟气折叠通过，其内部空间热量大，温度高，此时控制器7在指示变频泵3a慢速工作，使得所有进水管4a内的水源介质慢速流动，目的在循环利用仓4内的待的时间可提高，换热效率提高；这样可以极大减少燃气使用，最大化利用燃烧仓1e内的烟气热量来作为供暖的核心热量；手触屏1r则用来输入用水温度或供暖温度，便于人工调节；三通电磁阀5b与控制器7电性连接。

炉体1的周边设置有储备水箱11，储备水箱11内安装有液位计1p，储备水箱11通过储放管路与进水总管路4c连通，储放管路上安装有截流电磁阀1w；储备水箱11可储备生活用水，具体是可利用在进水管4a内的经烟气热量换热的水源，进行作为生活用水的热水使用；该水源温度不是很高；十分利于冬季的日常生活用水要求；液位计1p会监测储备水箱11内的水量，当太少时，可通过截流电磁阀1w的开启，将途经进水总管路4c的热水抽入至储放水箱内；液位计1p和截流电磁阀1w均与控制器7电性连接。

一种燃气热水炉的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：热水炉独立进行供暖工作时，第二温度传感器5y会监测循环利用仓4内的温度值，并反馈至控制器7，控制器7判断出为设定的高温度值时，控制器7则指示燃气比例阀1g降低输入的燃气量，以此降低燃烧仓1e内的温度；

步骤二：控制器7指示第一风机2和第二风机2c的工作频率，使二者由快变慢，使得烟气在烟道内的流动时间加长，增加处于进水管4a内的水源的换热效率；

步骤三：控制器7指示变频泵3a将进水管4a内的水源输送速度调慢，使其配合步骤二，提高换热效率，同时实时重复步骤一，根据循环利用仓4内的温度值反馈，将燃气比例阀1g动态式逐渐降低或增大；

步骤四：洗浴和供暖同步时，人工将洗浴所需时间输入计时器1t内，计时器1t到点后，反馈给控制器7，控制器7则使得热水炉自动关闭洗浴功能；

步骤五：洗浴和供暖同步时，通过手触屏1r调节所需温度，同时三通电磁阀5b将第一分叉管路5a开启，热水源均分给第一分叉管路5a和第二分叉管路5c，由于洗浴和供暖所需温度不一致，此时第一温度传感器5e会监测第二分叉管路5c内的水源温度，并且将信号反馈至控制器7，控制器7判断温度值如果存在过高，那么将指示启闭电磁阀6a开启补偿管路6，同时根据高、低温差的汇算，在指示电磁流量阀6b，并通过补偿管路6输出定量的冷水到第二分叉管路5c内。

工作原理：热水炉独立进行供暖工作时，第二温度传感器5y会监测循环利用仓4内的温度值，并反馈至控制器7，控制器7判断出为设定的高温度值时，控制器7则指示燃气比例阀1g降低输入的燃气量，以此降低燃烧仓1e内的温度，以此循环，利用循环利用仓4的隔热储热特性，于此同时控制器7还指示第一风机2和第二风机2c的工作频率，使二者由快变慢，使得烟气在烟道内的流动时间加长，增加处于进水管4a内的水源的换热效率，并且控制器7指示变频泵3a将进水管4a内的水源输送速度调慢，配合第一风机2和第二风机2c的工作频率，而提高换热效率，同时实时根据循环利用仓4内的实时温度，持续降低燃气比例阀1g的进气量，实现叠加储热，从而降低天然气输出量，实现节能；洗浴和供暖同步时，人工将洗浴所需时间输入计时器1t内，计时器1t到点后，反馈给控制器7，控制器7则使得热水炉自动关闭洗浴功能；并且洗浴功能开启后，通过手触屏1r调节所需温度，同时三通电磁阀5b将第一分叉管路5a开启，热水源均分给第一分叉管路5a和第二分叉管路5c，由于洗浴和供暖所需温度不一致，此时第一温度传感器5e会监测第二分叉管路5c内的水源温度，并且将信号反馈至控制器7，控制器7判断温度值如果存在过高，那么将指示启闭电磁阀6a开启补偿管路6，同时根据高、低温差的汇算，在指示电磁流量阀6b，并通过补偿管路6输出定量的冷水到第二分叉管路5c内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。