CN106091365A - 一种保持远点热水恒温的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保持远点热水恒温的设备及方法，涉及水暖加热技术领域，其包括恒温水箱、可调式恒温阀以及三通管，所述恒温水箱包括温度感应器以及用于给箱体内的水加热的电加热装置，所述恒温水箱上开设有进水口及出水口，所述可调式恒温阀用于保持往远点用水端输出的水的温度在预设用水温度，所述三通管包括用于连接可调式恒温阀的低温进水端的第一管口、用于连接恒温水箱的进水口的第二管口以及用于连接供水端的热水器的第三管口。本发明可避免远点使用热水时需要等待而造成水资源浪费，以及热水使用过程中水温偶尔不稳定的问题。

Description

一种保持远点热水恒温的设备及方法

技术领域

本发明涉及水暖加热技术领域，尤其指一种保持远点热水恒温的设备及方法。

背景技术

目前的热水器有即热式和容积式两种，通常家用的热水系统都采用这两种热水器作为热水供应端，然而用这两种热水器作为热水供应端对于远点用水存在一系列的缺点：

1、较远的用水点（为简化表述，本申请将距离热水器较远的用水点简称为远点）在用水时需要等待，导致水资源浪费。热水管道的保温效果并不理想，当用水点没有连续使用热水的时候，热水管道中的热水就会冷却至变凉，人们在下次用水的时候就需要再次等待，尤其是要用完凉水（或浪费完管道中的凉水）后才会有热水使用。正常水压下，在PPR25管道环境中，每米管内的水容积为0.3升，例如，20米距离的远点热水，如果是流量为4L/分钟的面盆水嘴，其放水的时间为90秒，如果是流量为10L/分钟的花洒，其放水时间为36秒，它们每次浪费的水是6L，这样的浪费量是巨大的。

2、水温波动，忽冷忽热。热水点一般都会采用手动控制的混水阀使用热水，但热水的流量却会因为其它用水点的使用而产生流量波动，从而造成远点热水的流量波动，导致远点用水时冷热水的流量比例发生改变，产生水温波动。

3、现有的循环热水系统虽然可以解决远点用水的等待和水资源浪费的问题，但却带来了更大的浪费。循环热水系统的工作原理就是将所有的采水点与热水器串联成一个循环水系，保证这个管道水系中的水总是热水，使得每一个用水点即开即有热水出，从而达到用水方便舒适、不浪费资源的目的。然而，这个循环热水水系却变成一个散热系统，只要管道中存有热水，就会不断地向外界环境散热，如果散热温差为30度，那么每米管道的散热功率就接近40W，如果一个循环热水系统中的热水管道为50米，那么这个系统的散热总功率就接近2000W，每天可以消耗48度电或5立方的天然气。

4、如果在远点多加一台热水器，这样的方式导致了重复投资，而容积式热水器体积大，影响美观，另外容积式电热水器存在耗能严重的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种保持远点热水恒温的设备及方法，避免远点使用热水时需要等待而造成水资源浪费，以及热水使用过程中水温偶尔不稳定的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种保持远点热水恒温的设备，包括恒温水箱，其包括温度感应器以及用于给箱体内的水加热的电加热装置，所述恒温水箱上开设有进水口及出水口，所述温度感应器检测到箱体内的水被加热至设定温度时，所述电加热装置停止加热，所述温度感应器检测到箱体内的水温低于设定温度时，所述电加热装置开始加热；

可调式恒温阀，用于保持往远点用水端输出的水的温度在预设用水温度，所述可调式恒温阀设有高温进水端、低温进水端以及恒温出水端，所述高温进水端与出水口连接，所述高温进水端、低温进水端的流量大小根据流经低温进水端的水温高低自动调节；

三通管，包括用于连接可调式恒温阀的低温进水端的第一管口、用于连接恒温水箱的进水口的第二管口以及用于连接供水端的热水器的第三管口。

进一步地，所述出水口与高温进水端连接有第一水管，所述进水口与三通管的第二管口连接有第二水管，所述第一水管与第二水管的管口均往上延伸至恒温水箱中，所述第一水管的管口高于第二水管的管口。

优选地，所述第一水管的管口位于恒温水箱的顶部；所述第二水管的管口位于恒温水箱的底部。

更优选地，位于恒温水箱内的第二水管的管口设有用于限制管内水流向上笔直喷涌的遮帽。

进一步地，所述进水管安装有单向泄水阀，所述单向泄水阀连接有溢水管。

优选地，所述恒温水箱包括由外往内依次设置的承压外壳、保温层以及内胆。

进一步地，所述恒温水箱包括用于调节设定温度的温度调节开关。

更进一步地，所述恒温水箱连接有漏电开关。

下面提供采用上述发明内容来实现的一种远点热水恒定在预设用水温度的方法，以及一种远点热水恒温系统：

一种远点热水恒定在预设用水温度的方法，包括以下步骤：

（1）在远点安装所述保持远点热水恒温的设备；

（2）将所述三通管的第三管口通过输水管与供水端的热水器连接；

（3）加热所述恒温水箱中的水至设定温度，所述设定温度高于预设用水温度，所述恒温水箱内储存的高温水的水量应当足以将输水管中输送过来的低温水混合至预设用水温度；

当流经所述低温进水端的水温低于预设用水温度时，所述高温进水端、低温进水端的流量大小根据流经低温进水端的水温高低自动调节，所述恒温水箱中的水流经出水口及高温进水端再与低温进水端输入的水混合至所述预设用水温度，然后从恒温出水端流出；

当流经所述低温进水端的水温达到所述预设用水温度时，所述高温进水端关闭，所述供水端的热水器供应过来的热水直接经低温进水端再从恒温出水端流出。

一种远点热水恒温系统，包括恒温水箱与可调式恒温阀组成的高温水维持系统，以及设于供水端的热水器，所述热水器的出水口通过水管与高温水维持系统内三通管的第三管口连接。

本发明的有益效果在于：当远点用水端需要使用热水时，热水器出水端的水经过水管进入可调式恒温阀后，可调式恒温阀检测到低温水便会打开高温进水端，即恒温水箱中的高温水进入可调式恒温阀，与热水器最先出来的低温水混合，从而直接就得到预设用水温度下的恒温水给人们使用，直至将低温水混合完毕，热水器出水端水温稳定后便可关闭高温进水端，让远点用水端直接使用热水器出水端过来的水，避免了远点使用热水时需要等待而造成水资源浪费的问题，另外，由于可调式恒温阀可根据水温大小打开/关闭高温进水端，所以当热水器出水端过来的水的温度由于不稳定导致突然降温时，可调式恒温阀可再次打开，利用恒温水箱内的热水与其混合以达到预设用水温度，也就是说，整个使用过程都能保持水温的恒定，避免了热水使用过程中水温产生波动的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体系统结构示意图；

图2为本发明实施例中的恒温水箱的结构示意图；

图3为本发明实施例中进水温度低于可调式恒温阀预设用水温度时的流量示意图；

图4为本发明实施例中进水温度低于且接近可调式恒温阀预设用水温度时的流量示意图；

图5为本发明实施例中进水温度高于或等于可调式恒温阀预设用水温度时的流量示意图。

附图标记为：

1——恒温水箱 111——电加热装置 112——进水口

113——出水口 114——第一水管 115——第二水管

116——承压外壳 117——保温层 118——内胆

119——温度调节开关 2——可调式恒温阀 211——高温进水端

212——低温进水端 213——恒温出水端 3——遮帽

4——单向泄水阀 5——溢水管 6——漏电开关。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图1-5所示，一种保持远点热水恒温的设备，包括恒温水箱1，所述恒温水箱包括温度感应器以及用于给箱体内的水加热的电加热装置111，所述恒温水箱1上开设有进水口112及出水口113，所述温度感应器检测到箱体内的水被加热至设定温度时，所述电加热装置111停止加热，所述温度感应器检测到箱体内的水温低于设定温度时，所述电加热装置111开始加热；可调式恒温阀2，用于保持往远点用水端输出的水的温度在预设用水温度，所述可调式恒温阀2设有高温进水端211、低温进水端212以及恒温出水端213，所述高温进水端211与出水口113连接，所述高温进水端211、低温进水端212的流量大小根据流经低温进水端212的水温高低自动调节；三通管，包括用于连接可调式恒温阀2的低温进水端212的第一管口、用于连接恒温水箱1的进水口112的第二管口以及用于连接供水端的热水器的第三管口。

需要提前说明的是，上述实施例中未对可调式恒温阀2的结构作具体限定，本领域技术人员应该知道，可调式恒温阀2可以是机械式结构抑或是电子式结构，只要其可根据预设用水温度来调节冷、热水的混合比例以达到出水恒温的目的即可，同时它也可以根据进水端的水温来控制阀门，由于本发明的改进点并不在于可调式恒温阀2的结构，因此这里便不再赘述。

上述实施方式提供的保持远点热水恒温的设备，通过在远点用水端增加恒温水箱1，利用恒温水箱1内的温度感应器以及电加热装置111使恒温水箱1内保持有一定量的高温水，当远点用水端需要使用热水时，热水器最先出来的低温水从三通管的第一管口进入可调式恒温阀2的低温进水端212，进入可调式恒温阀2的低温水会与从恒温水箱1内进入可调式恒温阀2的高温水混合，从而直接得到预设用水温度下的恒温水，再经恒温出水端213放出给人们使用，避免了远点使用热水时需要等待而造成水资源浪费的问题，而当恒温水箱1内的高温水进入可调式恒温阀2的时候，低温水同时也会通过三通管的第二管口进入恒温水箱1以填补其流失的水量，这样也就保证了恒温水箱1内时刻具备充足的水量以备下次使用，另外，在热水的使用过程中若其它用水点用水则会导致热水产生流量波动，进而使远点用水端产生水温波动，而此时可调式恒温阀2检测到低温进水端212的水温降低后可再次打开高温进水端211，利用恒温水箱1内的高温水与低温水混合以达到预设用水温度的恒温水，也就是说，整个使用过程都能保持水温的恒定，避免了热水使用过程中水温产生波动的问题。

进一步需要说明的是，在本实施例中，恒温水箱1的容积大小与热水器至远点用水端的距离以及水管的规格呈相关比例，例如在冬季时，热水器与恒温水箱1连接的水管中水的温度在5℃左右，在这里可以将恒温水箱1的水温设定在70℃，若水管长度为20米，水管规格为Φ25*3.5，则可通过计算得出水管内低温水的容积量，从而可设定恒温水箱1容积量的规格为6L，那么恒温水箱1内会具备足量的高温水，足以将水管内的低温水混合完，直到热水器出水的水温恒定，在整个过程中，如图3-5所示，由于热水器出水端的水也会进入恒温水箱1，也就使得从恒温水箱1中出来的高温水的温度逐渐下降，但由于可调式恒温阀2的存在，其高温进水端211与低温进水端212进水的温度仍然能够混合至预设用水温度，当低温进水端212进水的温度逐渐上升到预设用水温度时，可调式恒温阀2将会关闭高温进水端211，使远点用水端直接使用热水器出水端过来的热水，即供水端的热水器供应过来的热水直接经低温进水端212再从恒温出水端213流出，此时恒温水箱1内的储水量依然是满的，三通管处的水也无法再进入恒温水箱1内，此时恒温水箱1内的温度感应器感应到水温较低后便会开启电加热装置111，直至恒温水箱1内的水加热到70℃，显然，整个过程中恒温水箱1的出水量及进水量都是保持一致的，这也就保证了恒温水箱1内时刻具备足量的高温水。

作为优选地，如图2所示，出水口113与高温进水端211连接有第一水管114，进水口112与三通管的第二管口连接有第二水管115，第一水管114与第二水管115的管口均往上延伸至恒温水箱1中，并且第一水管114的管口高于第二水管115的管口，本领域技术人员应该知道，在水温高于4℃时，温度较高的水密度越小，由于第二水管115进水的温度相对恒温水箱1内水的温度较低，所以当第二水管115进水时，恒温水箱1内的高温水由于密度相对较小便会向上走，因此在这里将第一水管114管口设置得相对第二水管115管口较高，能够尽量让恒温水箱1内的高温水先从第一水管114排出。

作为更优选地，可以将所述第一水管114的管口设置于恒温水箱1的顶部，将第二水管115的管口设置于恒温水箱1的底部，使得高温水更容易先从第一水管114排出。

作为更优选地，还可以在位于恒温水箱1内的第二水管115的管口设置用于限制管内水流向上笔直喷涌的遮帽3，通过在上述方案中将第二水管115的管口位置设置在恒温水箱1底部，同时在其管口设置遮帽3，使得低温水在进入恒温水箱1时，不会笔直向上喷涌，而是在恒温水箱1的底部铺散开来，将原本高温水箱1内的高温水逐渐往上推送，进一步保证恒温水箱1中的高温水都能先从第一水管114排出。

进一步，在本实施例中，可以在第二水管115处安装单向泄水阀4，并在单向泄水阀4处连接溢水管5，为了避免恒温水箱1内的水在加热过程中可能存在水温过高而导致恒温水箱1的体积发生膨胀的问题，通过安装单向泄水阀4在需要时为其泄压，可以起到保护设备的作用，不仅如此，单向泄水阀4还可以使热水使用过程中突发停水状况时，恒温水箱1内的水不至于倒流进入水管中，从而避免恒温水箱1内因没有水而引发电加热装置111干烧事故，避免了设备的损坏。

作为优选地，恒温水箱1还包括由外往内依次设置的承压外壳116、保温层117以及内胆118，尤其在本实施例中，中间的保温层117采用聚氨脂发泡材料制成，其保温效果好，能降低恒温水箱1内高温水的散热情况，换言之也就降低了维持高温水恒温所需的能耗，另外，通过上述的方案已经可以知道恒温水箱1的体积较小，那么所需保持恒温的水量也较少，因此维持该恒温水箱1内高温水的温度是非常容易的且非常节约能耗的。

作为更优选地，可以在恒温水箱1的外部设置温度调节开关119，用于设定恒温水箱1内部高温水的温度，以便在一些较暖的无需高温使用水的季节里，降低恒温水箱1内部高温水的设定温度，节约能耗。

作为更优选地，还可以给恒温水箱1连接漏电开关6，以防止漏电事故的发生，进一步提高设备的安全性。

另外，本实施例还提供采用上述实施例中的内容来实现的一种远点热水恒定在预设用水温度的方法，以及一种远点热水恒温系统：

一种远点热水恒定在预设用水温度的方法，包括以下步骤：

（1）在远点安装所述保持远点热水恒温的设备；

（2）将所述三通管的第三管口通过输水管与供水端的热水器连接；

（3）加热所述恒温水箱1中的水至设定温度，所述设定温度高于预设用水温度，所述恒温水箱1内储存的高温水的水量应当足以将输水管中输送过来的低温水混合至预设用水温度；

当流经所述低温进水端212的水温低于预设用水温度时，所述高温进水端211、低温进水端212的流量大小根据流经低温进水端212的水温高低自动调节，所述恒温水箱1中的水流经出水口113及高温进水端211再与低温进水端212输入的水混合至所述预设用水温度，然后从恒温出水端213流出；

当流经所述低温进水端212的水温达到所述预设用水温度时，所述高温进水端211关闭，所述供水端的热水器供应过来的热水直接经低温进水端212再从恒温出水端213流出。

一种远点热水恒温系统：包括恒温水箱1与可调式恒温阀2组成的高温水维持系统，以及设于供水端的热水器，所述热水器的出水口通过水管与高温水维持系统内三通管的第三管口连接，则远点用水端用水可由热水器出水与高温水维持系统中的高温水混合而得，显然高温水维持系统无需外接冷水进水管，其唯一的进水来源来自热水器的出水口。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (10)

1.一种保持远点热水恒温的设备，包括：

恒温水箱（1），包括温度感应器以及用于给箱体内的水加热的电加热装置（111），所述恒温水箱（1）上开设有进水口（112）及出水口（113）；

可调式恒温阀（2），用于保持往远点用水端输出的水的温度在预设用水温度，所述可调式恒温阀（2）设有高温进水端（211）、低温进水端（212）以及恒温出水端（213），所述高温进水端（211）与出水口（113）连接，所述高温进水端（211）、低温进水端（212）的流量大小根据流经低温进水端（212）的水温高低自动调节；

三通管，包括用于连接可调式恒温阀（2）的低温进水端（212）的第一管口、用于连接恒温水箱（1）的进水口（112）的第二管口以及用于连接供水端的热水器的第三管口。

2.根据权利要求1所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：所述出水口（113）与高温进水端（211）连接有第一水管（114），所述进水口（112）与三通管的第二管口连接有第二水管（115），所述第一水管（114）与第二水管（115）的管口均往上延伸至恒温水箱（1）中，所述第一水管（114）的管口高于第二水管（115）的管口。

3.根据权利要求2所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：所述第一水管（114）的管口位于恒温水箱（1）的顶部；所述第二水管（115）的管口位于恒温水箱（1）的底部。

4.根据权利要求2或3所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：位于恒温水箱（1）内的第二水管（115）的管口设有用于限制管内水流向上笔直喷涌的遮帽（3）。

5.根据权利要求4所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：所述第二水管（115）安装有单向泄水阀（4），所述单向泄水阀（4）连接有溢水管（5）。

6.根据权利要求1或5所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：所述恒温水箱（1）包括由外往内依次设置的承压外壳（116）、保温层（117）以及内胆（118）。

7.根据权利要求6所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：所述恒温水箱（1）包括用于调节设定温度的温度调节开关（119）。

8.根据权利要求7所述的保持远点热水恒温的设备，其特征在于：所述恒温水箱（1）连接有漏电开关（6）。

9.一种采用权利要求1-8中任意一项所述的保持远点热水恒温的设备来实现远点热水恒定在预设用水温度的方法，包括以下步骤：

在远点安装所述保持远点热水恒温的设备；

将所述三通管的第三管口通过输水管与供水端的热水器连接；

加热所述恒温水箱（1）中的水至设定温度，所述设定温度高于预设用水温度，所述恒温水箱（1）内储存的高温水的水量应当足以将输水管中输送过来的低温水混合至预设用水温度；

当流经所述低温进水端（212）的水温低于预设用水温度时，所述高温进水端（211）、低温进水端（212）的流量大小根据流经低温进水端（212）的水温高低自动调节，所述恒温水箱（1）中的水流经出水口（113）及高温进水端（211）再与低温进水端（212）输入的水混合至所述预设用水温度，然后从恒温出水端（213）流出；

当流经所述低温进水端（212）的水温达到所述预设用水温度时，所述高温进水端（211）关闭，所述供水端的热水器供应过来的热水直接经低温进水端（212）再从恒温出水端（213）流出。

10.一种远点热水恒温系统，其特征在于：采用权利要求1-8中任意一项所述的保持远点热水恒温的设备，包括恒温水箱（1）与可调式恒温阀（2）组成的高温水维持系统，以及设于供水端的热水器，所述热水器的出水口通过水管与高温水维持系统内三通管的第三管口连接。