[发明专利]用于恒定地维持热水温度的热水供给系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于维持热水恒温的热水供给系统，并更具体涉及一种能改善热水温度过冲和下冲的维持热水恒温的热水供给系统，热水温度的过冲和下冲由于热水使用的变化而暂时出现。

背景技术

通常，热水供给系统(此后称为“热水器”)用于在短时间内加热和供应预定温度的水。热水器的性能首要取决于如何快速使热水温度达到用户设定温度，和即使在热水使用变化的情况下，是否能供应维持在用户设定温度的热水，。

图1是图示具有旁通阀的已知热水器结构的图表，图2是图示热水器中热水温度由于热水用量减少而变化的曲线图。

热水器包括检测流入水流量的流量传感器1，测量流入水温度的流入水温度传感器2，由加热装置(燃烧器)向流入水传递热量的换热器3，直接与流入管和流出管相互连接的旁通管4，用于不经过换热器3而经由旁通管4直接将流入水供给到流出管的旁通阀5，测量流出管道的热水温度的流出水温度传感器6，控制流出热水量的流量控制阀7。

使用热水时，在图2中的时间PI当用户由大流量向小流量减小热水用量时，控制器(未示出)通过流量传感器1检测到流量降低，从而降低燃烧器的加热功率。但是，由于在减少热水用量之前大流量的热水被供给到了换热器3，大量的热量已经被供应到热交换器3内部。结果，在这种情况下，即使流经换热器的流量降低并因此降低燃烧器的加热功率，也将暂时流出比设定温度更高温度的热水。

为了最低程度的减少流出比设定温度更高温度的热水(此后称为“过冲”)的时间，在预定时间内，所述控制器快速减小燃烧器的加热功率。因此，如图2所示，具有比用户设定温度更高温度的热水暂时流出(参见箭头a)，在此之后具有比用户设定温度更低温度的热水在预定时间内流出(此后称为“下冲”)(参见箭头b)。

同样地，为了防止当用户由大流量向小流量变化热水时流出温度临时升高，用户在正常情况下关闭旁通管，并当由于使用流量快速降低产生过冲时，打开旁通阀5将流入水不流经换热器3直接送入流出管。经旁通阀5送入到流出管的低温水与过冲高温水混合，从而消除流出温度的过冲。

但是，当用户由小热水流量变为使用大热水流量的情况下，具有旁通管5的热水器难以防止所述下冲的增加。

为了解决上述问题，如图3所示，开发出了具有流量可控混合阀8的热水器，代替了已知的旁通阀。

所述热水器通过少许打开所述混合阀8，允许流入水中的少量水不经换热器3而流入流出管，即使在正常情况下。因此，未经过换热器3的低温水流进流出管中，并与流经换热器3的水混合，以使换热器的控制温度设定为比用户设定温度更高的温度。从而，流经所述混合阀3的水与流经换热器3的水混合，以使流出管中的热水温度达到用户设定温度。

例如，当热水用量在图4所示的时间P1快速降低时，所述控制器通过进一步打开所述混合阀8，提高经旁通管4直接供应到流出管的水量，从而消除暂时的过冲。同时，当由于热水用量快速增加而产生下冲时，所述控制器通过进一步关闭所述混合阀8，降低未经换热器而经旁通管4直接供应到流出管的水量。因此，采用这样的安排，即按照相对增加经换热器3从流出管流出的水量的方式调整设定温度。

当如前所述使用所述混合阀时，由于热水用量变化而引起的温度改变急剧减少，从而可以使用温度与设定温度比较接近的热水。如图4中图表所示，由于热水用量降低而产生的热水温度的过冲和下冲，与图2所示相比减少。

技术问题

如上所述，图1所示热水器可改进由于热水用量的降低而产生的热水温度临时过冲，而该热水器当热水用量增加时不能有效处理下冲。

相对于此，图3所示热水器可同时处理由于热水用量变化而产生的热水温度的过冲和下冲。但是，该热水器具有这样的问题，即为了改善热水温度的控制，其中在使用热水时所述热水温度受到流量变化的影响，换热器出口的温度被控制为比用户设定温度高平均大约20℃，从而热水器的效率降低。

进一步的，如人们所知，冷凝热水器回收废气的冷凝热量并利用该热量加热热水。在这种情况下，当换热器的出口温度控制地高，热水出口温度将高于废气的冷凝温度，所述冷凝温度大约为55℃或更低，使得所述废气难以冷凝。因此，废气的冷凝热量不能被回收，从而降低了热水器的效率。