CN105650855A - 一种带预约功能的燃气热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带预约功能的燃气热水器，包括：换热器，连接在换热器上的出热水管、回水管，将出热水管、回水管连通的循环管道，安装在回水管或循环管道上的水泵、第一温度传感器，以及与水泵、第一温度传感器信号连接的主控制器；其特征在于，在出热水管上安装有第二温度传感器、水罐和第三温度传感器，所述第二温度传感器、第三温度传感器与主控制器信号连接，并分别安装在水罐的进水端和出水端。本发明在提高燃气热水器恒温效果的同时将出水端的温度波动限定在很小范围内，这样整个系统基本上不存在温度过冲现象，大幅度提升产品用户体验，结构简单、控制方便、实用性强。本发明还提供一种带预约功能的燃气热水器的控制方法。

Description

一种带预约功能的燃气热水器及其控制方法

技术领域

本发明涉及燃气热水器控制技术，尤其涉及一种带预约功能的燃气热水器及其控制方法。

背景技术

最近几年市场上陆续出现各种带预约功能的燃气热水器，一定程度上实现了燃气热水器的即开即热功能；但是实际使用过程中发现温度过冲严重，恒温效果差等显著缺点，并且距离热水器出水端越近，上述缺点越明显。

一般带预约功能的燃气热水器是通过判定回水端(进水)的温度进行预热的，由于用户管道安装各异，其管道内的热水散热不同，存在热水器出水端或管道中的水温很低时，其回水端(进水)的水温依然很高的现象，此时预热功能并未启动，此时用户在远端用水点用水还是会存在使用的是温水并不是热水的现象。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防止温度过冲、且保证远端用水点用水始终为热水的带预约功能的燃气热水器。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种带预约功能的燃气热水器，包括：换热器，连接在换热器上的出热水管、回水管，将出热水管、回水管连通的循环管道，安装在回水管或循环管道上的水泵、第一温度传感器，以及与水泵、第一温度传感器信号连接的主控制器；其特征在于，在出热水管上安装有第二温度传感器、水罐和第三温度传感器，所述第二温度传感器、第三温度传感器与主控制器信号连接，并分别安装在水罐的进水端和出水端。

作为改进地，在回水管上连接有自来水管，所述回水管同时充当燃气热水器的进冷水管。

作为改进地，所述主控制器通过螺钉与支架固定在燃气热水器本体的底壳上。

本发明还提供一种带预约功能的燃气热水器的控制方法，其特征在于，它利用上述的燃气热水器来实现；在预约时段内，当满足预热启动条件时，燃气热水器开始燃烧，主控制器控制水泵运转，使水流流经换热器进行加热，之后经过第二温度传感器流入水罐，加热后的热水经过水罐的混合缓冲后温度相对稳定；当满足预热停止条件时，燃气热水器停止燃烧，水泵继续工作一段时间进行水路后循环中和水温。

作为改进地，预热启动是根据设定的回差温度进行，回差温度设定方法如下：

当Td<Ts-T0时，水泵启动运转，主控制器控制燃气热水器点火燃烧；

其中：

Td——当前温度，为第三温度传感器实时监测到的温度；

Ts——设定温度，用户设定的期望温度，36℃≤Ts≤48℃；

T0——温度差值，设定范围为3-15℃。

作为改进地，所述预热停止条件为①或②：

①第一温度传感器检测到的回水(进水)温度≥设定温度-2℃；

②第三温度传感器检测到的水温≥设定温度+10℃；

当满足①或②中任一条件时，主控制器控制燃气热水器停止燃烧。

作为改进地，燃气热水器工作中的气量根据第二温度传感器采样的温度值进行粗调，并根据第三温度传感器采样的温度值进行微调。

作为改进地，在预约时段内，水路后循环结束后开始计时，如果10-15分钟内满足再次预热启动条件，则重新启动燃气热水器，重复预热步骤；如果10-15分钟后仍不满足再次启动的条件，水泵运行8-15秒钟后停止，并在水泵停止后重新开始计时，进行重复判断。

作为改进地，在预约时间段内，如果连续加热30分钟未能达到预热停止条件，则关闭水泵。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、通过在燃气热水器的出水管上设置水罐、第二温度传感器和第三温度传感器，在提高燃气热水器恒温效果的同时将出水端的温度波动限定在很小范围内，这样整个系统基本上不存在温度过冲现象，大幅度提升产品用户体验，结构简单、控制方便、实用性强。

二、通过增加系统预约循环间隔时间控制，一定时间内使得整个管路中的水温始终基本一致，从而相对准确判断预热是否启动，真正使整个管道中的水温始终限定在回差范围内，彻底解决用户使用带预约功能的燃气热水器带来的是温水并不是热水的现象，真正从用户的角度去实现燃气热水器的预热功能。

三、用户在水流量较小的情况下，用水前先开启预约功能，在预热完毕前，用水点开启用水模式，可享受30min的增压过程。这是因为预热启动后，热水器点火燃烧，但是此时用水点开始用水，冷水流入热水器进水端，而30min内依然达不到预热停止条件，水泵持续运转，而水泵运转时会增加管道中水流量，水泵运转30min后才强制停止，因此可享受30min的增压过程。

附图说明

图1所示为本发明提供的带预约功能的燃气热水器。

图2所示为本发明提供的带预约功能的燃气热水器控制流程图。

附图标记说明：

1：水泵，2、第一温度传感器，3：主控制器，4：水罐，5：第二温度传感器，6：第三温度传感器。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

如图1所示，一种带预约功能的燃气热水器，包括：燃气热水热水器本体，连接在燃气热水器本体上的出热水管、回水管，安装在回水管上的水泵1、第一温度传感器2，安装在出热水管上的第二温度传感器5、水罐4、第三温度传感器6，以及与水泵1、第一温度传感器2、第二温度传感器5、第三温度传感器6信号连接的主控制器3。

其中，所述水泵1用来提供系统水循环的动力和克服系统的管道阻力，并且其运转情况是可控的。所述第一温度传感器2作为回水(进水)温度检测单元，为系统预热启动提供温度控制信号。所述主控制器3通过螺钉与支架固定在燃气热水器本体的底壳上，作为整个系统的控制中心。所述水罐4起到温度缓冲作用。所述第二温度传感器5安装在水罐4的进水端，为水罐4的前温度传感器，用于提高热水器恒温效果。所述第三温度传感器6安装在水罐4的出水端，为水罐4的出水端温度传感器，用于热水器出水温度检测，同时作为温度过冲限定器件。

在预约时段内，第三温度传感器6所检测的温度满足预热启动条件时，主控制器3控制水泵1运转，将水流由进水口抽入，流经换热器进行加热，之后经过第二温度传感器5流入水罐4，热水经过水罐4的混合缓冲后温度相对稳定，最后经过热水器出水端流出到达管道中。

具体预约功能实现如下：

在用户设定的预约时间段内，检测到水量及温度达到启动要求时，燃气热水器启动燃烧对循环管路水加热，当满足预热停止要求时，停止燃烧并进行水路后循环中和水温。预热启动根据用户设定回差温度进行工作，回差温度设定原理如下：

当Td<Ts-T0时，水泵开始工作，燃气热水器点火燃烧，预热启动。

其中：

Td——当前温度，由第三温度传感器6实时监测到的温度。

Ts——设定温度，用户设定的期望温度，36℃≤Ts≤48℃。

T0——温度差值，可设定范围为3-15℃，系统默认5℃。

在预约时段内，系统根据设定回差温度进行循环，并且系统在下一次预约周期内，自动按照预约设定条件进行预热，无需每次进行设置。

所述预热停止条件如①或②：

①第一温度传感器2检测到的回水(进水)温度＝设定温度-2℃。

②第三温度传感器6检测到的温度≥设定温度+10℃。

通过预热停止条件①或②的限定，使得管道中的水在满足预热温度的同时又进一步限定热水器出水端温度过冲现象。

因为水罐的引入，使得燃气热水出换热器到出水端的时间有较大延迟，延迟时间大概为2s。而用户实际使用时由于水量、气量等波动，或者用户强制使热水器温度短时间内有较大调节时，若根据第三温度传感器6监测的温度作为气量计算条件，由于此时温度有较大的滞后性，将严重影响热水器的恒温性能。本实施例中，当水流量波动较大、温差跨越较大或刚开机时，气量计算均根据第二温度传感器5采样的温度值进行粗调，一定时间内当温度或水流量波动较小时，气量精确微调则根据第三温度传感器6采样的温度值，通过上述气量的粗调与微调整体提高热水器的恒温效果。

一次预热后循环完毕后，未达到下一次预热开启条件时，则每隔15min水泵运转10s，将管道或者热水器出水端的温水与回水(进水)端温度较高的热水进行混合后，再进行预热开启条件判断，从而解决用户使用带预约功能的燃气热水器带来的是温水并不是热水的现象，具体实现方式详见图2所示。

在预约工作时段内，后循环结束后开始计时，如果15分钟内满足再次预热启动条件，则重新启动燃气热水器，重复预热步骤；如果15分钟后仍不满足再次启动的条件，水泵运行10秒钟后停止，并在水泵停止后重新开始计时，进行重复判断。

通过增加上述系统预约循环间隔时间，一定时间内使得整个管路中的水温始终基本一致，从而相对准确判断预热是否启动，真正从用户的角度去实现燃气热水器的预热功能。

另外，预约功能增加安全限定条件，即开启预约，在预约时间段内，如果连续加热30分钟未能达到预热停止条件，则判断有人在洗浴，关闭水泵；进一步提高系统安全性。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带预约功能的燃气热水器，包括：换热器，连接在换热器上的出热水管、回水管，将出热水管、回水管连通的循环管道，安装在回水管或循环管道上的水泵、第一温度传感器，以及与水泵、第一温度传感器信号连接的主控制器；其特征在于，在出热水管上安装有第二温度传感器、水罐和第三温度传感器，所述第二温度传感器、第三温度传感器与主控制器信号连接，并分别安装在水罐的进水端和出水端。

2.根据权利要求1所述的一种带预约功能的燃气热水器，其特征在于，在回水管上连接有自来水管，所述回水管同时充当燃气热水器的进冷水管。

3.根据权利要求1所述的一种带预约功能的燃气热水器，其特征在于，所述主控制器通过螺钉与支架固定在燃气热水器本体的底壳上。

4.一种带预约功能的燃气热水器的控制方法，其特征在于，它利用如权利要求1-3中任意一项所述的燃气热水器来实现；在预约时段内，当满足预热启动条件时，燃气热水器开始燃烧，主控制器控制水泵运转，使水流流经换热器进行加热，之后经过第二温度传感器流入水罐，加热后的热水经过水罐的混合缓冲后温度相对稳定；当满足预热停止条件时，燃气热水器停止燃烧，水泵继续工作一段时间进行水路后循环中和水温。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预热启动是根据设定的回差温度进行，回差温度设定方法如下：

当Td<Ts-T0时，水泵启动运转，主控制器控制燃气热水器点火燃烧；

其中：

Td——当前温度，为第三温度传感器实时监测到的温度；

Ts——设定温度，用户设定的期望温度，36℃≤Ts≤48℃；

T0——温度差值，设定范围为3-15℃。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预热停止条件为①或②：

①第一温度传感器检测到的回水(进水)温度≥设定温度-2℃；

②第三温度传感器检测到的水温≥设定温度+10℃；

当满足①或②中任一条件时，主控制器控制燃气热水器停止燃烧。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，燃气热水器工作中的气量根据第二温度传感器采样的温度值进行粗调，并根据第三温度传感器采样的温度值进行微调。

8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在预约时段内，水路后循环结束后开始计时，如果10-15分钟内满足再次预热启动条件，则重新启动燃气热水器，重复预热步骤；如果10-15分钟后仍不满足再次启动的条件，水泵运行8-15秒钟后停止，并在水泵停止后重新开始计时，进行重复判断。

9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在预约时间段内，如果连续加热30分钟未能达到预热停止条件，则关闭水泵。