本實用新型涉及生活用水供熱設備領域，特別是涉及一種燃氣壁掛爐。

背景技術：

隨著科學技術的發展，人們的生活水平越來越高，各種用電器走進尋常百姓家，特別是生活用水的加熱設備例如燃氣壁掛爐被得到廣泛的使用。傳統的燃氣壁掛爐在使用時，當接收到生活熱水需求時，系統首先自檢并判斷是否達到生活熱水開機條件，滿足加熱條件后，三通閥切換到生活熱水狀態，水泵、風機運行，燃氣閥開啟，系統點火燃燒加熱生活用水，從而為用戶提供采暖或者洗浴用的加熱后的生活用水，方便快捷。

然而，目前的燃氣壁掛爐在接收到生活熱水需求到向用戶提供加熱后的生活用水的過程需要進行加熱準備，該加熱準備過程一般需要10s左右的時間。系統點火成功后，生活用水從低溫自來水變成高溫熱水，該加熱升溫過程一般又需要20s左右的時間。由此，在加熱準備過程和升溫過程中，用戶等待熱水供應的時間較長，并且由于剛提供的生活用水的水溫沒有達到使用要求，用戶往往會放掉一部分冷水，浪費水資源。

技術實現要素：

基于此，有必要針對如何縮短目標出水溫度的時間、如何節約水資源等的技術問題，提供一種燃氣壁掛爐。

一種燃氣壁掛爐，包括：第一換熱器、采暖回水管、主換熱器、采暖出水管、第二換熱器、放熱管道以及預熱管道，所述第一換熱器具有預熱入口、預熱出口、放熱入口以及放熱出口，所述預熱入口用于接入外部的自來水；所述主換熱器具有熱水出口和冷水入口，所述冷水入口通過所述采暖回水管與所述放熱出口連通，用于對由所述冷水入口進入的冷水進行加熱；所述第二換熱器具有換熱入口、換熱出口、加熱入口以及加熱出口，所述換熱入口通過所述采暖出水管與所述熱水出口連通，所述換熱出口通過所述放熱管道與所述放熱入口連通，所述加熱入口通過所述預熱管道與所述預熱出口連通，所述加熱出口用于對外排出加熱水；所述第一換熱器用于吸收由所述放熱入口進入的放熱水，并將被吸熱后的放熱水從所述放熱出口排出，同時加熱由所述預熱入口進入的自來水，并將加熱后的自來水從所述預熱出口排出；所述第二換熱器用于吸收由所述換熱入口進入的熱水的熱量，并將被吸熱后的熱水從所述換熱出口排出，同時加熱由所述加熱入口進入的加熱水，并將加熱后的加熱水從所述加熱出口排出。

在其中一個實施例中，還包括閥門和換熱管道，所述閥門設置在所述采暖出水管的遠離所述主換熱器的一端上；所述換熱管道一端與所述閥門連接，另一端與所述換熱入口連通。

在其中一個實施例中，所述閥門為三通閥，所述三通閥的第一端與所述采暖出水管連通，第二端與所述換熱管道連通，第三端用于連接供暖管道。

在其中一個實施例中，還包括控制器和快速熱水溫度傳感器，所述快速熱水溫度傳感器設置于所述第一換熱器中，所述控制器分別與所述快速熱水溫度傳感器和所述閥門連接，用于根據所述快速熱水溫度傳感器的檢測溫度控制所述閥門的啟停。

在其中一個實施例中，還包括與所述加熱出口連通的生活熱水出水管以及設置在所述生活熱水出水管上的生活熱水溫度傳感器，所述生活熱水溫度傳感器與所述控制器連接。

在其中一個實施例中，所述第一換熱器為套管換熱器，所述套管換熱器包括套管和換熱管，所述換熱管設置在所述套管中，所述套管具有所述預熱入口和所述預熱出口，所述換熱管具有所述放熱入口和所述放熱出口。

在其中一個實施例中，所述第二換熱器為板式換熱器。

在其中一個實施例中，還包括加熱室以及設置在所述加熱室的燃燒器以及風機，所述燃燒器用于通過燃氣閥連接外部的燃氣并對所述主換熱器提供熱量，所述風機用于向所述加熱室送風和抽風。

在其中一個實施例中，還包括水泵和膨脹水箱，所述水泵和所述膨脹水箱設置在所述采暖回水管上。

在其中一個實施例中，還包括水泵和膨脹水箱，所述水泵和所述膨脹水箱設置在所述放熱管道上。

上述燃氣壁掛爐，通過主換熱器對來自采暖回水管上的冷水進行加熱，一方面，加熱后的水進入第二換熱器后進行一次放熱，一次放熱后的水進入第一換熱器再進行二次放熱，經過二次放熱后的水流回主換熱器進行加熱，如此循環；另一方面，外部的自來水進入第一換熱器后進行一次加熱，一次加熱后的水進入第二換熱器后進行二次加熱，二次加熱后的水從加熱出口排出，一次加熱后的自來水具有一定的溫度，與用戶的目標出水溫度的溫差較小，經過二次加熱后達到目標出水溫度的時間將縮短，從而快速地為用戶提供生活用的熱水，節約水資源。

附圖說明

圖1為一個實施例中燃氣壁掛爐的功能結構示意圖；

圖2為另一個實施例中燃氣壁掛爐的功能結構示意圖；

圖3為另一個實施例中燃氣壁掛爐的功能結構示意圖；

圖4為一個實施例中第一換熱器的結構示意圖；

圖5為一個實施例中燃氣壁掛爐的結構示意圖；

圖6為一個實施例中套管換熱器順流換熱的結構示意圖；

圖7為一個實施例中套管換熱器逆流換熱的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

請參閱圖1，其為一個實施例中燃氣壁掛爐10的功能結構示意圖，一種燃氣壁掛爐10包括第一換熱器110、采暖回水管101、主換熱器120、采暖出水管102、第二換熱器130、放熱管道103以及預熱管道104。

第一換熱器110具有預熱入口111、預熱出口112、放熱入口113以及放熱出口114。預熱入口111用于接入外部的自來水。

主換熱器120具有熱水出口121和冷水入口122。冷水入口122通過采暖回水管101與放熱出口114連通，用于對由冷水入口122進入的冷水進行加熱。

第二換熱器130具有換熱入口131、換熱出口132、加熱入口133以及加熱出口134。換熱入口131通過采暖出水管102與熱水出口121連通。換熱出口132通過放熱管道103與放熱入口113連通。加熱入口133通過預熱管道104與預熱出口112連通。加熱出口134用于對外排出加熱水。

第一換熱器110用于吸收由放熱入口113進入的放熱水的熱量，并將被吸熱后的放熱水從放熱出口114排出，同時加熱由預熱入口111進入的自來水，并將加熱后的自來水從預熱出口112排出。

第二換熱器130用于吸收由換熱入口131進入的熱水的熱量，并將被吸熱后的熱水從換熱出口132排出，同時加熱由加熱入口133進入的加熱水，并將加熱后的加熱水從加熱出口134排出。

上述燃氣壁掛爐10，通過主換熱器120對來自采暖回水管101上的冷水進行加熱，一方面，加熱后的水進入第二換熱器130后進行一次放熱，一次放熱后的水進入第一換熱器110再進行二次放熱，經過二次放熱后的水流回主換熱器120進行加熱，如此循環；另一方面，外部的自來水進入第一換熱器110后進行一次加熱，一次加熱后的水進入第二換熱器130后進行二次加熱，二次加熱后的水從加熱出口134排出，一次加熱后的自來水具有一定的溫度，與用戶的目標出水溫度的溫差較小，經過二次加熱后達到目標出水溫度的時間將縮短，從而快速地為用戶提供生活用的熱水，節約水資源。

請參閱圖2，其為另一個實施例中燃氣壁掛爐的示意圖，本實施例中，燃氣壁掛爐還包括閥門210和換熱管道201。閥門210設置在采暖出水管102的遠離主換熱器120的一端上。換熱管道201一端與閥門210連接，另一端與換熱入口131連通。閥門210用于控制主換熱器120與第二換熱器130的通斷。如此，用戶可以通過閥門210調整并控制主換熱器120與第二換熱器130的工作，當閥門210開啟時，閥門210切換到生活熱水狀態，主換熱器120與第二換熱器130的連通；閥門210關閉時，閥門210關閉生活熱水狀態，主換熱器120與第二換熱器130斷開連通。

進一步的，閥門210為三通閥，三通閥的第一端與采暖出水管102連通，第二端與換熱管道201連通，第三端用于連接供暖管道202。在其他實施例中，閥門210可以為三通球閥、電動三通閥以及四通閥等。需要說明的是，供暖管道202包括設置在用戶房屋內的用于供暖的管道。該供暖管道202的熱量也來自于本實施例的燃氣壁掛爐。

如圖3所示，一實施例中，燃氣壁掛爐還包括控制器301和快速熱水溫度傳感器302。快速熱水溫度傳感器302設置于第一換熱器110中，控制器301分別與快速熱水溫度傳感器302和閥門210連接。控制器301用于根據快速熱水溫度傳感器302的檢測溫度控制閥門210的啟停。

在一個控制過程中，用戶向控制器301輸入預設溫度和預設差值；快速熱水溫度傳感器302檢測第一換熱器中的水的溫度，得到檢測溫度并將該檢測溫度傳送到控制器301中；控制器301判斷該檢測溫度是否小于預設溫度并計算檢測溫度與預設溫度的差值，當檢測溫度小于預設溫度且該差值達到預設差值時，例如T_快速熱水≦(T_設定-△T₁)，其中T_快速熱水為檢測溫度，T_設定為預設溫度，△T₁為第一預設差值，控制器301發送開啟指令至閥門以開啟閥門；當檢測溫度大于預設溫度時，例如T_快速熱水≧(T_設定-△T₂)時，其中，△T₂<△T₁，△T₂為第二預設差值，控制器301發送關閉指令至閥門關停閥門，以使燃氣壁掛爐停機。如此，可以使得燃氣壁掛爐在待機狀態下時，第一換熱器110和第二換熱器130實時加熱管道中的水，當用戶有生活熱水需求時，管道中的水具有一定的溫度并流出，使得在壁掛爐加熱準備過程中就能夠提供一定溫度的熱水。

進一步的，為避免浪費電能，預設溫度設置在30-35℃即可。可以理解，待機狀態下進行預熱時，用戶沒有生活熱水方面的需求，為減少能量的浪費，無需將預熱水的溫度加熱到設定溫度。一般情況下，可將預熱水加熱到30-35℃，出熱水的時間可以縮短到5s左右，使用戶無需等待，減少冷水的排放。

請再次參閱圖3，進一步的，燃氣壁掛爐還包括與加熱出口134連通的生活熱水出水管303以及設置在生活熱水出水管303上的生活熱水溫度傳感器304。生活熱水溫度傳感器304還與控制器301連接。如此，通過生活熱水溫度傳感器304檢測生活熱水出水管303上的水溫得到出水溫度，并將該出水溫度傳輸到控制器301，用戶可以通過控制器301得知該出水溫度。

如圖4所示，進一步的，第一換熱器110為套管換熱器。套管換熱器包括套管410和換熱管420，換熱管420設置在套管410中，套管410具有預熱入口111和預熱出口112，換熱管420具有放熱入口113和放熱出口114。需要說明的是，套管換熱器用于吸收由放熱入口113進入的放熱水，并將被吸熱后的放熱水從放熱出口114排出，同時加熱由預熱入口111進入的自來水，并將加熱后的自來水從預熱出口112排出。

進一步的，第二換熱器130為板式換熱器500。板式換熱器500具有換熱入口131、換熱出口132、加熱入口133以及加熱出口134。板式換熱器500用于吸收由換熱入口131進入的熱水的熱量，并將被吸熱后的熱水從換熱出口132排出，同時加熱由加熱入口133進入的加熱水，并將加熱后的加熱水從加熱出口134排出。例如，板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。板式換熱器的各板片之間形成薄矩形通道，通過板片進行熱量交換。

為便于提供主要的熱能，一實施例中，燃氣壁掛爐還包括加熱室以及設置在加熱室的燃燒器以及風機，燃燒器用于通過燃氣閥連接外部的燃氣并對主換熱器120提供熱量，風機用于向加熱室送風和抽風。燃氣閥開啟后，外部的燃氣經過燃氣閥進入燃燒器，燃燒器點燃燃氣進行燃燒，燃燒釋放的熱量被由主換熱器吸收，從而加熱主換熱器中的冷水。本實施例中，燃氣閥開啟后，風機也一同開啟，抽掉加熱室內因燃燒器點燃燃氣后生成的廢氣例如一氧化碳，提高安全性能，保障用戶的生命安全。本實施例中，加熱室采用防爆、隔熱的材料制成，以進一步地提高燃氣壁掛爐系統的安全性能。

為提高管道內水流通時的穩定性，進一步的，燃氣壁掛爐還包括水泵和膨脹水箱，水泵和膨脹水箱設置在采暖回水管101上。例如，水泵和膨脹水箱分別與采暖回水管101連通。在另一實施例中，水泵和膨脹水箱設置在放熱管道103上。例如，水泵和膨脹水箱分別與所述放熱管道連通103。可以理解，一方面，水泵可以為管道增壓，以提高管道內水的流速膨脹水箱可以收容和補償管道中水的脹縮量。如此，通過水泵和膨脹水箱可以提高管道內水流的穩定性并提高換熱效果。

請參閱圖5，其為一個實施例中燃氣壁掛爐的結構示意圖，該燃氣壁掛爐主要由燃氣閥507、燃燒器506、主換熱器120、風機503、三通閥210、板式換熱器130、套管換熱器110、水泵501、膨脹水箱502、溫度傳感器、進出水管路等組成。溫度傳感器包括生活熱水溫度傳感器304和快速熱水溫度傳感器302。進出水管包括采暖水路和生活熱水水路。其中，采暖回水管101、膨脹水箱502、水泵501、主換熱器120、三通閥210、采暖出水管102組成采暖水路。自來水進水管504、套管換熱器110、板式換熱器130、生活熱水出水管303組成生活熱水水路。生活熱水出水管303上設置有生活熱水溫度傳感器304。當有生活熱水需求時，三通閥210切換到生活熱水狀態，此時，水泵501、采暖回水管101、主換熱器120、采暖出水管102、三通閥210、板式換熱器130、套管換熱器110組成內循環水路。

請再次參閱圖4，套管換熱器110由套管410、換熱管420和若干管接頭等組成，若干管接頭分別與預熱入口111、預熱出口112、放熱入口113和放熱出口114連接。如圖5所示，換熱管的進口即放熱入口113連接板式換熱器130的換熱出口132，換熱管的出口即放熱出口114連接采暖回水管101。可以理解，換熱管內側通道為內循環水路的一部分。套管的進口即預熱入口111連接自來水進水管504，套管的出口即預熱出口112連接板式換熱器130。可以理解，換熱管外側和套管內側構成的通道為生活熱水水路的一部分。本實施例中，套管的外側設置有快速熱水溫度傳感器302。

一實施例中，該壁掛爐設置有快速熱水功能，用戶未開啟快速熱水功能時，壁掛爐接收到生活熱水需求，三通閥210切換到生活熱水狀態，水泵501、風機503運行，燃氣閥507開啟，系統點火燃燒即燃燒器506點火燃燒，主換熱器120中的水被加熱成高溫熱水，流經采暖出水管102和三通閥210后進入板式換熱器130放熱，再通過套管換熱器110進行二次放熱，然后經水泵501和采暖回水管101流回主換熱器120吸熱，如此循環。

低溫自來水則通過自來水進水管504流進套管換熱器110進行預熱，然后進入板式換熱器130進行二次吸熱變成高溫熱水，再經生活熱水出水管303流出。自來水經過預熱后水溫有一定程度的升高，同生活熱水目標出水溫度的溫差減小，此時進入板式換熱器130吸熱，達到目標出水溫度的時間會縮短，從而快速的提供生活熱水。

一實施例中，用戶開啟快速熱水功能時，在待機狀態下，如果快速熱水溫度傳感器302檢測到水溫小于設定溫度且溫差達到一定值時，即T_快速熱水≦(T_設定-△T₁)，三通閥210切換到生活熱水狀態，系統開機點火燃燒，內循環水路中的水開始循環，板式換熱器130和套管換熱器110內循環水路的水溫升高，由于此時生活熱水水路中的水是不流動的，在導熱作用下，板式換熱器130和套管換熱器110生活熱水水路的水溫也隨之升高。當T_快速熱水≧(T_設定-△T₂)時，△T₂<△T₁，系統停機。

當有生活熱水需求時，板式換熱器130和套管換熱器110生活熱水水路中的預熱水最先流出，這樣在壁掛爐加熱準備過程中就能夠提供一定溫度的熱水。同時，在加熱升溫過程中，低溫自來水先流進套管換熱器110進行預熱，然后進入板式換熱器130進行二次吸熱變成高溫熱水，再經生活熱水出水管303流出，能夠更快的提供生活熱水。待機狀態下進行預熱時，用戶沒有生活熱水需求，為減少能量的浪費，無需將預熱水的溫度加熱到設定溫度。一般情況下，可將預熱水加熱到30-35℃，出熱水的時間可以縮短到5秒左右，使用戶無需等待，減少冷水的排放。

如圖6和圖7所示，由于套管換熱器110需設置在板式換熱器130和主換熱器120之間的內循環水路的回水段，以利用高溫回水對自來水進行預熱，所以套管換熱器110也可以設在水泵501和主換熱器120之間，換熱管進口連接水泵501，出口連接主換熱器120。套管進口連接自來水進水管504，出口連接板式換熱器130。套管換熱器110的自來水同內循環水可以是順流換熱，也可以采用逆流換熱來提高換熱效果。

具體的，如圖6所示，順流換熱是指自來水從自來水進水管504進入后由套管410的預熱入口111進入，吸熱后從預熱出口112流入板式換熱器500。如圖7所示，逆流換熱是指自來水從自來水進水管504進入后由套管410的預熱出口112流入，吸熱后從預熱入口111流入板式換熱器500。可以理解，順流換熱和逆流換熱的自來水的吸熱過程相異，因此換熱效果也不相同。

本實用新型的有益效果：

1)開啟快速熱水功能時，待機狀態下可以對板式換熱器和套管換熱器中的水進行預熱，接收到生活熱水需求時，在加熱準備過程中就能夠提供一定溫度的熱水，用戶無需等待，且減少了冷水的排放。

2)在對自來水進行加熱升溫時，利用套管式換熱器對自來水進行預熱，能夠提高板式換熱器的進水溫度，縮短溫升時間。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。