预热管路系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种预热管路系统及其控制方法。预热管路系统包含一连通于热水器的热水管与一预热装置。预热装置包含一储水槽、一加热器、一输出组件以及一控制模块。藉此，预热管路系统可以在一水量量测阶段量测出热水管内的管内容水量，并在预热阶段依据管内容水量、预设出水温度与量测阶段出水温度计算出热水管的一需求热量，据以使加热器对储水槽内的工作水进行预热，最后再将储水槽内受预热的工作水与热水管内的工作水混合输出，藉以使热水供应阶段出水温度趋近于预设出水温度。

Preheating Pipeline System and Its Control Method

The invention provides a preheating pipeline system and a control method thereof. The preheating pipeline system comprises a hot water pipe connected to the water heater and a preheating device. The preheating device comprises a water storage tank, a heater, an output component and a control module. Thereby, the preheating pipeline system can measure the water content in the hot water pipe in one water measurement stage, and calculate the heat demand of the hot water pipe in the preheating stage according to the water content in the pipe, the preset temperature of the outlet water and the temperature of the outlet water in the measurement stage, so that the heater can preheat the working water in the water storage tank, and finally preheat the working water in the water storage tank and the water in the hot water pipe. The mixed output of working water is used to make the outlet temperature of hot water supply stage approach the preset outlet temperature.

【技术实现步骤摘要】
预热管路系统及其控制方法
本专利技术涉及一种预热管路系统及其控制方法，尤其涉及一种对储水槽内的工作水预热，以使输出的工作水达到预设出水温度的预热管路系统及其控制方法。
技术介绍
请参阅图1，图1显示现有技术的热水器结构的平面示意图。如图所示，在现有技术中，一热水器PA1包含一热水器本体PA11、一进水管路PA12以及一出水管路PA13。进水管路PA12与出水管路PA13都连通于加热器本体PA11，且进水管路PA12是连通于水供应源，藉以供使用者利用进水管路PA12的一冷水开关PA121来取得冷水；而当使用者需要使用到热水时，并可控制出水管路PA13的一热水开关PA131来供应热水。其中，由于一般热水器本体PA11是燃烧瓦斯来对进水管路PA12所送进去的水进行加热，因此当使用者开启热水开关PA131时，需要经过一段时间才能感受到热水的流出，导致使用者无法直接使用到热水。请参阅图2，图2显示现有技术的热水器结构装设循环管路的平面示意图。如图所示，一种热水器PA2包含一热水器本体PA21、一进水管路PA22、一出水管路PA23以及一循环管路PA24。进水管路PA22与出水管路PA23皆连通于热水器本体PA21，且进水管路PA22具有一冷水开关PA221，而出水管路PA23具有一热水开关PA231。其中，为了改善上述热水器PA1无法即时供应热水的问题，现有的技术更将循环管路PA24连通热水器本体PA21与出水管路PA23，藉以利用循环管路PA24回水，使得热水器本体PA21可以一直循环的供应热水至出水管路PA23，藉以在使用者开启热水开关PA231时直接供应热水。然而，虽然热水器PA2可以即时的供应出热水，但由于出水管路PA23内的热水在经过循环管路PA24流回加热器本体PA21时，仍然会有部分热量散失，且当热水开关PA231关闭时，为了使出水管路PA23内的热水回流，需要另外加装泵浦来使热水在封闭的管路中循环流动，进而更加的浪费能源。承上所述，由于上述的热水器PA2是瓦斯加热型热水器，因此可以利用循环管路PA24来进行回水加热，但在实际上，亦有电热型热水器利用高功率来进行瞬间加热，而虽然高功率的电热型热水器可以快速的加热来供应热水，但也因为高功率容易在加热过程中因为过热而产生蒸汽，进而发生爆炸等情事。
技术实现思路
有鉴于在现有技术中，现有的瓦斯型热水器虽然可以通过循环管路来对管内水循环加热，但却会造成能源的浪费，而电热型热水器虽然可以快速加热来供应热水，但却容易因为加热功率过大而导致加热过程中产生蒸汽，进而增加造成爆炸的危险；缘此，本专利技术的目的在于提供一种预热管路系统及其控制方法，藉以解决能源过度浪费的问题，且能有效的供应稳定的热水。为了达到上述目的，本专利技术所采用的必要技术手段是提供一种预热管路系统及其控制方法。预热管路系统用以依序在一水量量测阶段、一预热阶段与一热水供应阶段下运作，并且连通于一热水器，该预热管路系统包含一热水管以及一预热装置。热水管连通于该热水器，并且在该水量量测阶段前预先充填有一工作水。预热装置包含一储水槽、一加热器、一输出组件以及一控制模块。储水槽连通于该热水管，在该水量量测阶段前预先充填有该工作水，且该工作水充填于该储水槽内的水量为一储水槽即时容水量。加热器设置于该储水槽内，用以在该预热阶段对该储水槽内的该工作水加热，且该加热器具有一加热功率。输出组件连通于该热水器与该储水槽，以在该水量量测阶段与该热水供应阶段输出该工作水。控制模块供使用者设定一预设出水温度，并且包含一流量检测器、一出水温度检测器、一槽内水温度检测器以及一处理单元。流量检测器设置于该热水管，用以在该水量量测阶段，量测出该热水管中的该工作水的一管内工作水流量。出水温度检测器设置于该输出组件，用以分别在该水量量测阶段与该热水供应阶段检测自该输出组件流出的该工作水的一量测阶段出水温度与一热水供应阶段出水温度。槽内水温度检测器设置于该储水槽中，用以在该预热阶段与该热水供应阶段分别检测该储水槽内的该工作水的一预热阶段槽内水温度与一热水供应阶段槽内水温度。处理单元电性连接于该流量检测器、该出水温度检测器、该槽内水温度检测器以及该加热器。其中，该处理单元在该水量量测阶段开始起，计算该水量量测阶段出水温度的一变化率大于一预设温度变化量所经历的一工作水流动时间，藉以依据该工作水流动时间与该管内工作水流量计算出该热水管内的一管内容水量；该处理单元还在该预热阶段依据该管内容水量、该预设出水温度与该量测阶段出水温度计算出该热水管的一需求热量，并控制该加热器依据该需求热量对该储水槽内的该工作水进行预热；该处理单元更在该热水供应阶段依据该热水供应阶段出水温度控制该输出组件调节该储水槽内受预热的该工作水与该热水管内的该工作水的输出比例，藉以使该热水供应阶段出水温度趋近于该预设出水温度。在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，预热管路系统更包含一水位检测器，设置于该储水槽中，并电性连接于该控制模块，用以检测该工作水的水位而产生一水位高度值，使该处理单元依据该水位高度值与该储水槽的一储水槽最大容水量计算出该储水槽即时容水量。在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，输出组件更包含一混合阀、一储水槽出水管路以及一热水出水管路。混合阀连通于该热水管；储水槽出水管路连通于该混合阀与该储水槽；热水出水管路连通于该混合阀，用以输出该混合阀混合后的该工作水。在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，热水管更包含一储水槽连接段，该流量检测器与该入水温度检测器设置于该储水槽连接段。本专利技术所采用的另一必要技术手段是提供一种预热管路系统的控制方法，应用于如上所述的预热管路系统，控制方法包含以下步骤：首先，步骤(a)在该水量量测阶段中，利用该流量检测器量测出该工作水于该热水管中的该管内工作水流量，并利用该处理单元计算出该工作水流动时间，以依据该管内工作水流量与该工作水流动时间计算出该管内容水量；接着，步骤(b)在该预热阶段中，依据该管内容水量、该预设出水温度与该量测阶段出水温度计算出该热水管的该需求热量，并控制该加热器依据该需求热量对该储水槽内的该工作水进行预热；然后，步骤(c)在该热水供应阶段中，依据该热水供应阶段出水温度控制该输出组件调节该储水槽内受预热的该工作水与该热水管内的该工作水的输出比例，藉以使该热水供应阶段出水温度趋近于该预设出水温度。在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，步骤(a)更包含以下步骤：步骤(a1)是开启该输出组件，使该热水管中的该工作水流至该流量检测器，进而使该流量检测器开始记录该工作水通过该热水管的流量，且该处理单元开始计时；步骤(a2)是当该出水温度检测器检测到通过该输出组件的该工作水的该量测阶段出水温度大于一预设温度值时，该流量检测器停止记录并产生该管内工作水流量，且该处理单元停止计时并产生该工作水流动时间；步骤(a3)是处理单元依据该管内工作水流量与该工作水流动时间计算出该管内容水量。在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，步骤(b)更包含以下步骤：步骤(b1)是依据该管内容水量、该预设出水温度与该量测阶段出水温度计算出该热水管的该需求热量；步骤(b2)是依据一水箱容水量、该管内容水量、该预设出水温度、该量测阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预热管路系统，用以依序在一水量量测阶段、一预热阶段与一热水供应阶段下运作，并且连通于一热水器，其特征在于，该预热管路系统包含：一热水管，连通于该热水器，并且在该水量量测阶段前预先充填有一工作水；以及一预热装置，包含：一储水槽，连通于该热水管，在该水量量测阶段前预先充填有该工作水，且该工作水充填于该储水槽内的水量为一储水槽即时容水量；一加热器，设置于该储水槽内，用以在该预热阶段对该储水槽内的该工作水加热，且该加热器具有一加热功率；一输出组件，连通于该热水器与该储水槽，以在该水量量测阶段与该热水供应阶段输出该工作水；及一控制模块，供使用者设定一预设出水温度，该控制模块包含：一流量检测器，设置于该热水管，用以在该水量量测阶段量测出该热水管中的该工作水的一管内工作水流量；一出水温度检测器，设置于该输出组件，用以分别在该水量量测阶段与该热水供应阶段检测自该输出组件流出的该工作水的一量测阶段出水温度与一热水供应阶段出水温度；一槽内水温度检测器，设置于该储水槽中，用以在该预热阶段与该热水供应阶段该分别检测该储水槽内的该工作水的一预热阶段槽内水温度与一热水供应阶段槽内水温度；及一处理单元，电性连接于该流量检测器、该出水温度检测器、该槽内水温度检测器以及该加热器；其中，该处理单元在该水量量测阶段开始起，计算该水量量测阶段出水温度的一变化率大于一预设温度变化量所经历的一工作水流动时间，藉以依据该工作水流动时间与该管内工作水流量计算出该热水管内的一管内容水量；该处理单元还在该预热阶段依据该管内容水量、该预设出水温度与该量测阶段出水温度计算出该热水管的一需求热量，并控制该加热器依据该需求热量对该储水槽内的该工作水进行预热；该处理单元更在该热水供应阶段依据该热水供应阶段出水温度控制该输出组件调节该储水槽内受预热的该工作水与该热水管内的该工作水的输出比例，藉以使该热水供应阶段出水温度趋近于该预设出水温度。...

【技术特征摘要】
1.一种预热管路系统，用以依序在一水量量测阶段、一预热阶段与一热水供应阶段下运作，并且连通于一热水器，其特征在于，该预热管路系统包含：一热水管，连通于该热水器，并且在该水量量测阶段前预先充填有一工作水；以及一预热装置，包含：一储水槽，连通于该热水管，在该水量量测阶段前预先充填有该工作水，且该工作水充填于该储水槽内的水量为一储水槽即时容水量；一加热器，设置于该储水槽内，用以在该预热阶段对该储水槽内的该工作水加热，且该加热器具有一加热功率；一输出组件，连通于该热水器与该储水槽，以在该水量量测阶段与该热水供应阶段输出该工作水；及一控制模块，供使用者设定一预设出水温度，该控制模块包含：一流量检测器，设置于该热水管，用以在该水量量测阶段量测出该热水管中的该工作水的一管内工作水流量；一出水温度检测器，设置于该输出组件，用以分别在该水量量测阶段与该热水供应阶段检测自该输出组件流出的该工作水的一量测阶段出水温度与一热水供应阶段出水温度；一槽内水温度检测器，设置于该储水槽中，用以在该预热阶段与该热水供应阶段该分别检测该储水槽内的该工作水的一预热阶段槽内水温度与一热水供应阶段槽内水温度；及一处理单元，电性连接于该流量检测器、该出水温度检测器、该槽内水温度检测器以及该加热器；其中，该处理单元在该水量量测阶段开始起，计算该水量量测阶段出水温度的一变化率大于一预设温度变化量所经历的一工作水流动时间，藉以依据该工作水流动时间与该管内工作水流量计算出该热水管内的一管内容水量；该处理单元还在该预热阶段依据该管内容水量、该预设出水温度与该量测阶段出水温度计算出该热水管的一需求热量，并控制该加热器依据该需求热量对该储水槽内的该工作水进行预热；该处理单元更在该热水供应阶段依据该热水供应阶段出水温度控制该输出组件调节该储水槽内受预热的该工作水与该热水管内的该工作水的输出比例，藉以使该热水供应阶段出水温度趋近于该预设出水温度。2.根据权利要求1所述的预热管路系统，其特征在于，更包含一水位检测器，设置于该储水槽中，并电性连接于该控制模块，用以检测该工作水的水位而产生一水位高度值，使该处理单元依据该水位高度值与该储水槽的一储水槽最大容水量计算出该储水槽即时容水量。3.根据权利要求1所述的预热管路系统，其特征在于，该输出组件更包含：一混合阀，连通于该热水管；一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家仁，林逢傑，
申请(专利权)人：东元电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71