套管式壁挂炉水路系统及其运行控制方法与流程

本发明涉及燃气采暖热水炉技术领域，特别是涉及一种套管式壁挂炉水路系统及其运行控制方法。

背景技术：

传统的套管式燃气采暖壁挂炉，在停止使用卫浴功能后，换热器中的卫浴管道残留的高温水未能及时降温，短时间内再次启用卫浴功能，火焰直接对卫浴管道中的残留高温水加热，导致卫浴用水温度过高，引起人体肌肤触感不适。此外，套管式换热器中的采暖管道的管壁容易结垢，导致采暖管道堵塞或采暖管道开裂等质量问题发生，缩短了套管式换热器的使用寿命。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术存在的问题，提供一种套管式换热器使用寿命高的套管式壁挂炉水路系统及其运行控制方法，所述水路系统及其运行控制方法实现在卫浴模式下，卫浴用水温度稳定舒适。

一种套管式壁挂炉水路系统，其特征在于，包括出水阀、套管式换热器、采暖回水管、采暖出水管、卫浴进水管、卫浴出水管、旁通管和水泵，所述采暖出水管与所述套管式换热器的采暖出水口连通，所述卫浴进水管与所述套管式换热器的卫浴进水口连通，所述卫浴出水管与所述套管式换热器的卫浴出水口连通；

所述水泵的出水口通过水管与所述采暖回水口连通，所述水泵的进水口与所述采暖回水管连通；

所述出水阀包括阀体和阀芯，所述阀芯装设于所述阀体内，所述阀体开设有进水口、第一出水口和第二出水口，所述第一出水口通过所述旁通管与所述采暖回水管连通，所述进水口与所述采暖出水管连通，所述阀芯分别控制所述第一出水口、所述第二出水口与所述进水口连通或者断开。

上述套管式壁挂炉水路系统，卫浴用水从卫浴进水口进入套管式换热器加热，并从卫浴出水管流出。采暖用水从采暖回水口进入套管式换热器加热，并从采暖出水口流出。在卫浴模式下，阀芯控制进水口与第一出水口连通且进水口与第二出水口断开，套管式换热器内的采暖用水从采暖出水口流出，经采暖出水管、进水口、第一出水口、采暖回水管、水泵和采暖回水口，流回套管式换热器。如此，采暖用水实现小循环，并在套管式换热器内与卫浴用水换热。当卫浴用水温度过高时，采暖用水能够吸收卫浴用水的热量；当卫浴用水温度过低时，采暖用水能够为卫浴用水提供热量。由于采暖用水循环流动，并与卫浴用水换热，使得卫浴用水温度稳定舒适。此外，在卫浴模式下，传统的套管式换热器中的采暖用水不流动，采暖用水持续加热并保持高温，管道容易结垢，导致采暖管道堵塞或采暖管道开裂等质量问题发生，缩短了套管式换热器的使用寿命。所述套管式换热器内的采暖用水循环流动，从而不会持续高温，减少采暖管道结垢、堵塞或开裂等质量问题的发生，提高套管式换热器的使用寿命。

在其中一个实施例中，还包括旁通支管，所述出水阀还开设有与所述进水口连通的第三出水口，所述第三出水口通过所述旁通支管与所述采暖回水管连接，所述旁通支管内设置有旁通阀，所述旁通阀用于控制所述第三出水口与所述采暖回水管连通或者断开。在采暖模式下，地暖件出现堵塞时，比如散热片或者地暖片堵塞，采暖回水异常，采暖回水管水压下降。此时采暖回水管的水压与进水口的水压存在压差。当第三出水口的水压与采暖回水管的水压的压差值大于或等于旁通阀的开启压差值时，旁通阀导通，第三出水口与采暖回水管连通。如此，采暖用水从套管式换热器中流出，经进水口、第三出水口、旁通阀、旁通支管和采暖回水管回流到套管式换热器中，确保采暖用水循环流动，避免出现套管式换热器被火焰干烧现象。

在其中一个实施例中，所述阀芯设有阻塞部，所述阻塞部滑动设置于所述阀体内，所述阻塞部滑动至第一位置时，所述进水口与所述第二出水口连通且所述阻塞部将所述进水口与所述第一出水口断开；所述阻塞部滑动至第二位置时，所述进水口与所述第一出水口连通且所述阻塞部将所述进水口与所述第二出水口断开。

在其中一个实施例中，所述出水阀还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述阻塞部在所述第一位置和所述第二位置之间滑动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括电机，所述阀芯设有与所述阻塞部连接的阀杆，所述电机驱动所述阀杆滑动。

在其中一个实施例中，还包括补水管，所述补水管一端连接所述卫浴进水管，所述补水管另一端连接所述采暖回水管，所述补水管上设有补水阀，所述补水阀控制所述补水管的通断。

在其中一个实施例中，还包括安全阀，所述安全阀的一端与所述采暖回水管连接，所述安全阀的另一端用于向外部排放水。

在其中一个实施例中，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱设置在所述采暖回水管上。

一种所述套管式壁挂炉水路系统的运行控制方法，包括以下步骤：

切换到卫浴模式时，所述阀芯控制所述第一出水口与所述进水口连通且所述第二出水口与所述进水口断开；

切换到采暖模式时，所述阀芯控制所述第一出水口与所述进水口断开且所述第二出水口与所述进水口连通。

所述套管式壁挂炉水路系统的运行控制方法，在卫浴模式下，阀芯控制进水口与第一出水口连通且进水口与第二出水口断开，套管式换热器内的采暖用水从采暖出水口流出，经采暖出水管、进水口、第一出水口、采暖回水管、水泵和采暖回水口，流回套管式换热器。如此，采暖用水实现小循环，并在套管式换热器内与卫浴用水换热。当卫浴用水温度过高时，采暖用水能够吸收卫浴用水的热量；当卫浴用水温度过低时，采暖用水能够为卫浴用水提供热量。由于采暖用水循环流动，并与卫浴用水换热，使得卫浴用水温度稳定舒适。此外，在卫浴模式下，传统的套管式换热器中的采暖用水不流动，采暖用水持续加热并保持高温，管道容易结垢，导致采暖管道堵塞或采暖管道开裂等质量问题发生，缩短了套管式换热器的使用寿命。所述套管式换热器内的采暖用水循环流动，从而不会持续高温，减少采暖管道结垢、堵塞或开裂等质量问题的发生，提高套管式换热器的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述切换到采暖模式时，所述阀芯控制所述第一出水口与所述进水口断开且所述第二出水口与所述进水口连通步骤之后，还包括以下步骤：

当第三出水口的水压与所述采暖回水管的水压的压差值大于等于所述旁通阀的开启压差值时，所述旁通阀导通，以使所述第三出水口与所述采暖回水管连通；

当第三出水口的水压与所述采暖回水管的水压的压差值小于所述旁通阀的开启压差值时，所述旁通阀关闭，以使所述第三出水口与所述采暖回水管断开。

附图说明

图1为卫浴模式下所述套管式壁挂炉水路系统的结构示意图；

图2为本发明所述出水阀的结构示意图；

图3为图2中C-C线的剖视图；

图4为采暖模式下所述套管式壁挂炉水路系统的结构示意图；

图5为采暖回水异常情况下所述套管式壁挂炉水路系统的结构示意图。

100、出水阀，101、阀芯，102、阀体，103、进水口，104、第一出水口，105、第二出水口，1061、第一阻塞凸块，1062、第二阻塞凸块，107、驱动机构，108、第一台阶，109、第二台阶，110、第一位置，111、阀杆，112、第三出水口，113、第二位置，200、套管式换热器，201、采暖出水口，202、采暖回水口，203、卫浴进水口，204、卫浴出水口，301、采暖回水管，302、旁通管，303、旁通支管，304、卫浴进水管，305、卫浴出水管，306、补水阀，307、水泵，308、膨胀水箱，309、补水管，310、火焰，311、安全阀，312、旁通阀，313、采暖出水管。

具体实施方式

如图1所示，一种套管式壁挂炉水路系统，包括出水阀100、套管式换热器200、采暖回水管301、采暖出水管313、卫浴进水管304、卫浴出水管305、旁通管302和水泵307。采暖出水管313与套管式换热器200的采暖出水口201连通。卫浴进水管304与套管式换热器200的卫浴进水口203连通。卫浴出水管305与套管式换热器200的卫浴出水口204连通。水泵307的出水口通过水管与采暖回水口202连通，水泵307的进水口与采暖回水管301连通。

如图2和图3所示，出水阀100包括阀体102和阀芯101。阀芯101装设于阀体102内。阀体102开设有进水口103、第一出水口104和第二出水口105。第一出水口104通过旁通管302与采暖回水管301连通。旁通管302一端与采暖回水管301连通，旁通管302另一端与第一出水口104连通。进水口103与采暖出水管313连通。阀芯101分别控制第一出水口104、第二出水口105与进水口103连通或者断开。

卫浴用水从卫浴进水管304进入套管式换热器200加热，并从卫浴出水管305流出。采暖用水从采暖回水口202进入套管式换热器200加热，并从采暖出水口201流出。在卫浴模式下，阀芯101控制进水口103与第一出水口104连通且进水口103与第二出水口105断开，套管式换热器200内的采暖用水从采暖出水口201流出，经采暖出水管313、进水口103、第一出水口104、旁通管302、采暖回水管301、水泵307和采暖回水口202，流回套管式换热器200。如此，采暖用水实现小循环，并在套管式换热器200内与卫浴用水换热。当卫浴用水温度过高时，采暖用水能够吸收卫浴用水的热量；当卫浴用水温度过低时，采暖用水能够为卫浴用水提供热量。由于采暖用水循环流动，并与卫浴用水换热，使得卫浴用水温度稳定舒适。

此外，在卫浴模式下，传统套管式换热器中的采暖用水不流动，采暖用水持续加热并保持高温，管道容易结垢，导致采暖管道堵塞或采暖管道开裂等质量问题发生，缩短了套管式换热器的使用寿命。所述套管式换热器200内的采暖用水循环流动，从而不会持续高温，减少采暖管道结垢、堵塞或开裂等质量问题的发生，提高套管式换热器200的使用寿命。

如图4所示，在采暖模式下，采暖用水经套管式换热器200加热，从采暖出水口201流出，经采暖出水管313、进水口103和第二出水口105，流入地暖件，从而提高室内温度，满足人们采暖需求。可以理解，地暖件包括地暖管、散热片和地暖片。

如图5所示，所述套管式壁挂炉水路系统还包括旁通支管303。出水阀100还开设有与进水口103连通的第三出水口112。第三出水口112通过旁通支管303与采暖回水管301连接。旁通支管303内设置有旁通阀312。旁通阀312用于控制第三出水口112与采暖回水管301连通或者断开。具体地，旁通支管303一端与旁通管302连接，从而实现与采暖回水管301连通，旁通支管303另一端与第三出水口112连接。

如图5所示，在采暖模式下，地暖件出现堵塞时，比如散热片或者地暖片堵塞，采暖回水异常，采暖回水管301水压下降。此时采暖回水管301的水压与进水口103的水压存在压差。当第三出水口112的水压与采暖回水管301的水压的压差值大于或等于旁通阀312的开启压差值时，旁通阀312导通，第三出水口112与采暖回水管301连通。如此，采暖用水从套管式换热器200中流出，经进水口103、第三出水口112、旁通阀312、旁通支管303和采暖回水管301回流到套管式换热器200中，确保采暖用水循环流动，避免出现套管式换热器200被火焰310干烧现象。可以理解，开启压差值为可调节。

阀芯101控制第一出水口104、第二出水口105与进水口103连通或断开的方式很多。

比如，如图3所示，阀芯101设有阻塞部。阻塞部滑动设置于阀体102内。阻塞部滑动至第一位置110时，进水口103与第二出水口105连通且阻塞部将进水口103与第一出水口104断开；阻塞部滑动至第二位置113时，进水口103与第一出水口104连通且阻塞部将进水口103与第二出水口104断开。

具体地，如图2和图3所示，出水阀100内设有第一台阶108和第二台阶109。第一台阶108设置于第一出水口104与进水口103之间，第二台阶109设置于第二出水口105与进水口103之间。阻塞部包括与第一台阶108相配合的第一阻塞凸块1061和与第二台阶109相配合的第二阻塞凸块1062。阻塞部滑动至第一位置110时，第一阻塞凸块1061滑动抵触第一台阶108，且第一阻塞凸块1061与第一台阶108相配合形成第一密封面，以使第一出水口104与进水口103断开。此时，第二出水口105与进水口103相通，采暖用水从第二出水口105流入地暖件。阻塞部滑动至第二位置113时，第二阻塞凸块1062滑动抵触第二台阶109，且第二阻塞凸块1062与第二台阶109相配合形成第二密封面，以使第二出水口105与进水口103断开。此时，第一出水口104与进水口103相通，采暖用水流回采暖回水管301。第一阻塞凸块1061位于第一台阶108和第一出水口104之间。第二阻塞凸块1062位于第二台阶109和第二出水口105之间。第一阻塞凸块1061和第二阻塞凸块1062在滑动过程中不会挡住进水口103，不会影响采暖用水从进水口103流入阀体102内。

再比如，阻塞部可以为转盘。转盘可转动地设置于内腔中。转盘设有通孔。当转盘转动至第一位置时，通孔与第一出水口对应，则第一出水口与内腔相通，采暖用水流回采暖回水管。当转盘转动至第二位置时，通孔与第二出水口对应，则第二出水口与内腔相通，采暖用水从第二出水口流入地暖件。

如图3所示，出水阀100还包括驱动机构107。驱动机构107用于驱动阻塞部在第一位置110和第二位置113之间滑动，以控制第一出水口104、第二出水口105与进水口103连通或断开。

如图3所示，驱动机构107包括电机。阀芯101设有与阻塞部连接的阀杆111。电机驱动阀杆111滑动。电机通过驱动阀杆111带动阻塞部在第一位置110和第二位置113之间滑动，从而实现控制第一出水口104、第二出水口105与进水口103连通或断开。采用电机驱动阀杆111，所述套管式壁挂炉水路系统实现电气控制阀杆111滑动。在切换采暖模式或卫浴模式时，电机能够快速响应切换指令，从而快速驱动阀杆111滑动至指定位置，实现采暖模式或卫浴模式即时切换。

如图1、图4和图5所述，所述套管式壁挂炉水路系统还包括补水管309。补水管309一端连接卫浴进水管304，补水管309另一端连接采暖回水管301。补水管309上设有补水阀306。补水阀306控制补水管309的通断。补水阀306起到增压作用。补水阀306调节并自动维持调节后的采暖用水水压。当采暖用水水压降低时，补水阀306自动打开注水，到达设定压力时自动关闭，避免水压过高损坏系统设备。补水阀306带有止回阀，能够防止采暖用水回流。

如图1、图4和图5所述，所述套管式壁挂炉水路系统还包括安全阀311。安全阀311的一端与采暖回水管301连接，安全阀311的另一端用于向外部排放水。当采暖回水管301内的水压升高超过规定值时，安全阀311打开，水通过安全阀311向外部排放，以防止采暖回水管301内水压超过规定数值。当采暖回水管301内的水压等于或小于规定值时，安全阀311关闭。

如图1、图4和图5所述，所述套管式壁挂炉水路系统还包括膨胀水箱308。膨胀水箱308设置在采暖回水管301上。水泵307为管道增压，以提高管道内水的流速，将采暖用水从采暖回水管301输送入套管式换热器200中。膨胀水箱308可以收容和补偿管道中水的胀缩量，起到了平衡水量及压力的作用，避免安全阀311频繁开启排水或补水阀306频繁开启补水。

一种所述套管式壁挂炉水路系统的运行控制方法，包括以下步骤：

S1：切换到卫浴模式时，阀芯101控制第一出水口104与进水口103连通且第二出水口105与进水口103断开。如图1所示，卫浴用水从卫浴进水管304进入套管式换热器200加热，并从卫浴出水管305流出。采暖用水从采暖回水口202进入套管式换热器200加热，并从采暖出水口201流出。在卫浴模式下，阀芯101控制进水口103与第一出水口104连通且进水口103与第二出水口105断开，套管式换热器200内的采暖用水从采暖出水口201流出，经采暖出水管313、进水口103、第一出水口104、旁通管302、采暖回水管301、水泵307和采暖回水口202，流回套管式换热器200。如此，采暖用水实现小循环，并在套管式换热器200内与卫浴用水换热。当卫浴用水温度过高时，采暖用水能够吸收卫浴用水的热量；当卫浴用水温度过低时，采暖用水能够为卫浴用水提供热量。由于采暖用水循环流动，并与卫浴用水换热，使得卫浴用水温度稳定。此外，在卫浴模式下，传统套管式换热器中的采暖用水不流动，采暖用水持续加热和保持高温，管道容易结垢，导致采暖管道堵塞或采暖管道开裂等质量问题发生，缩短了套管式换热器的使用寿命。所述套管式换热器200内的采暖用水循环流动，从而不会持续高温，减少采暖管道结垢、堵塞或开裂等质量问题的发生，提高套管式换热器200的使用寿命。

S2：切换到采暖模式时，阀芯101控制第一出水口104与进水口103断开且第二出水口105与进水口103连通。如图4所示，在采暖模式下，采暖用水经套管式换热器200加热，从采暖出水口201流出，经采暖出水管313、进水口103和第二出水口105，流入地暖件，从而提高室内温度，满足人们采暖需求。可以理解，地暖件包括地暖管、散热片和地暖片。

所述套管式壁挂炉水路系统的运行控制方法，在步骤S2之后，还包括以下步骤：

S3：当第三出水口112的水压与采暖回水管301的水压的压差值大于或等于旁通阀312的开启压差值时，旁通阀312导通，以使第三出水口112与采暖回水管301连通。如图5所示，在采暖模式下，地暖件出现堵塞时，比如散热片或者地暖片堵塞，采暖回水异常，采暖回水管301水压下降。此时采暖回水管301的水压与进水口103的水压存在压差。当第三出水口112的水压与采暖回水管301的水压的压差值大于或等于旁通阀312的开启压差值时，旁通阀312导通，第三出水口112与采暖回水管301连通。如此，采暖用水从套管式换热器200中流出，经进水口103、第三出水口112、旁通阀312、旁通支管303和采暖回水管301回流到套管式换热器200中，确保采暖用水循环流动，避免出现套管式换热器200干烧现象。可以理解，开启压差值为可调节。

S4：当第三出水口112的水压与采暖回水管301的水压的压差值小于旁通阀312的开启压差值时，旁通阀312关闭，以使第三出水口112与采暖回水管断开301。

所述套管式壁挂炉水路系统的运行控制方法，步骤S1具体为，驱动机构107即时驱动阻塞部滑动至第一位置110。

所述套管式壁挂炉水路系统的运行控制方法，步骤S2具体为，驱动机构107即时驱动阻塞部滑动至第二位置113。

具体地，如图1、图4和图5所示，驱动机构107包括电机。阀芯101设有与阻塞部连接的阀杆111。电机通过驱动阀杆111带动阻塞部在第一位置110和第二位置113之间滑动，从而实现控制第一出水口104、第二出水口105与进水口103连通或断开。采用电机驱动阀杆111，套管式壁挂炉水路系统实现电气控制阀杆111滑动。在切换采暖模式或卫浴模式时，电机能够快速响应切换指令，从而快速驱动阀杆111滑动至指定位置，实现采暖模式或卫浴模式即时切换。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。