CN105758001B - 燃气热水器的点火控温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气热水器的点火控温装置，包括：由不锈钢材料制成的换热器；为所述换热器提供高温烟气的燃烧装置；与所述换热器连通的水路；设置在所述换热器或设置在所述水路上的第一温度检测装置；控制器；当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行。本发明中的燃气热水器的点火控温装置的由不锈钢制成的换热器具有较好的热惰性和较佳的保温性能，因而在燃气热水器的点火控温装置处于停机状态下时启动燃烧装置进行加热,这样能够在达到防冻效果的同时保证换热器不失效。
Description
技术领域
本发明涉及一种热水器，特别涉及一种燃气热水器的点火控温装置。
背景技术
一般而言，燃气热水器的点火控温装置可以包括换热器、燃烧装置、控制器等部件。燃烧装置可以使可燃气体燃烧，并将燃烧产生的热量通过换热器将冷水制备成热水。
但是当外部环境的温度降低至一定温度时，燃气热水器的点火控温装置常常因为换热器或其他部件中的水结冰而致使燃气热水器的点火控温装置损坏。
为了解决这一技术问题，现有技术中的措施主要有：
排空防冻，即在燃气热水器的点火控温装置中设置排水管路，当温度降低至一定温度时，控制器控制燃气热水器的点火控温装置通过排水管路排空进出水管及换热器中的低温水以达到防冻的目的；这种方式需要增加排水管路，结构复杂；
电加热防冻，即在换热器和/或进出水管表面上设置电加热棒，当温度降低至一定温度时，控制电加热元件进行加热，这种方式下由于仅单独使用电加热元件进行加热，加热不均匀，防冻效果较差，而且消耗电能较高。
此外，在现有技术中，燃气热水器的点火控温装置中的换热器至少部分地由铜制成，由于铜材料的热惰性较差，即在一定时间内对由铜制成的换热器施加一定的热量，其温度改变速率较快，因此，在停机状态下,由铜制成的换热器在对其进行加热时其温度波动较大，容易损坏。另一方面，铜的导热系数较高(铜的导热系数为16W/m*K)，换热器在运行停止后，其散热较快，换热器会在较短时间内冷却，这样在环境温度较低时，至少部分由铜制成的换热器很容易在短时间内发生结冻。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供了一种燃气热水器的点火控温装置，其能够解决上述问题中的至少一种。
本发明的具体技术方案是：
一种燃气热水器的点火控温装置，包括：
由不锈钢材料制成的换热器；
为所述换热器提供高温烟气的燃烧装置；
与所述换热器连通的水路；
设置在所述换热器或设置在水路上的第一温度检测装置；
控制器；
当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行。
优选地，所述换热器包括：
围框；
多根穿设在所述围框上的换热管；
集水盒，所述集水盒与穿出所述围框的换热管的端部连通以将所述多根换热管连成连续流路；
所述第一温度检测装置设置在所述集水盒或靠近所述换热管的围框上。
优选地，所述燃气热水器的点火控温装置包括设置在所述换热器下游的排烟管，所述排烟管的排烟通道或出口处设置有防风帽，当所述燃烧装置处于关闭状态时，所述防风帽能使所述排烟管的开度小于或等于10％。
优选地，在所述燃气热水器的点火控温装置处于停机状态时，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行。
优选地，所述燃烧装置包括多个火排，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所有所述火排启动燃烧。
优选地，所述水路和/或所述换热器上设置有电加热元件。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件和所述燃烧装置同时启动，或，
所述控制器先启动所述燃烧装置，再控制所述电加热元件处于运行状态，或，
所述控制器先控制所述电加热元件处于运行状态，再启动所述燃烧装置。
优选地，所述换热器包括：
围框；
多根穿设在所述围框上的换热管；
集水盒，所述集水盒与穿出所述围框的换热管的端部连通以将所述多根换热管连成连续流路；
所述第一温度检测装置设置在所述集水盒或所述围框靠近所述换热管的部位上；
所述燃气热水器的点火控温装置包括设置在水路和/或所述换热器靠近所述燃烧装置的部位上的电加热元件。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第二预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第二预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态并控制所述燃烧装置处于停机状态；
其中所述第二预设温度大于或等于所述第一预设温度，所述第二预设值小于或等于第一预设值。
优选地，所述燃气热水器的点火控温装置包括设置在水路上的电加热元件和第一温度检测装置。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第三预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第三预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态；
其中所述第三预设温度小于或等于所述第一预设温度，所述第三预设值大于所述第一预设值。
优选地，所述燃气热水器的点火控温装置包括电加热元件和能使所述电加热元件运行的驱动电路，所述驱动电路包括设置在所述水路和/或所述换热器靠近于所述燃烧装置的部位上的温控部件，所述温控部件能在其所在部位处的温度小于或等于第四预设温度时使所述驱动电路接通。
优选地，所述电加热元件设置在所述水路和/或所述换热器靠近所述燃烧装置的部位上。
优选地，所述燃烧器靠近所述燃烧装置的部位和/或所述水路上设置有第二温度检测装置和电加热元件。
优选地，当所述第二温度检测装置检测到的温度小于或等于第五预设温度或所述第二温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值时，所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态和/或所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行。
优选地，当所述第二温度检测装置检测到的温度小于或等于第五预设温度或所述第二温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件和所述燃烧装置同时启动，或，
所述控制器先启动所述燃烧装置，再控制所述电加热元件处于运行状态，或，
所述控制器先控制所述电加热元件处于运行状态，再启动所述燃烧装置。
优选地，当所述第二温度检测装置检测到的温度小于或等于第六预设温度或所述第二温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第六预设值时，
所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行，
其中所述第六预设温度大于或等于所述第五预设温度，所述第六预设值小于第五预设值。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在能使所述换热器中的水低于第七预设温度的条件下运行。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置的燃烧时间随所述输出负荷增的减小而增大。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置的运行时间为8-10秒之间，输出负荷为11-18千瓦之间。
优选地，所述燃烧装置具有防冻工作模式，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述燃烧装置处于防冻工作模式，在该防冻工作模式下，所述燃烧装置的输出负荷小于或等于18千瓦。
优选地，所述燃烧装置具有预设功率输出范围的防冻工作模式，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置以防冻工作模式运行。
优选地，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器表面温度小于或等于300℃要求的状态下运行。
优选地，所述水路包括与换热器连接的进水管和出水管。
一种燃气热水器，它包括上述的点火控温装置。
本发明具有以下显著有益效果：
1、由不锈钢制成的换热器具有较好的热惰性和较佳的保温性能，因而在燃气热水器的点火控温装置处于停机状态下时启动燃烧装置进行加热能够在达到防冻效果的同时保证换热器不失效。
2、电加热元件可以通过对其所处部分水的加热，通过对流对换热管内的水产生一定的效果，因此在利用燃烧装置加热防冻的同时配合电加热元件的运行，能够很好的延长换热器的保温时间，降低燃气热水器的点火控温装置的燃烧装置启动频率。
3、由于燃烧装置不能直接作用于进水管和出水管，因而当电加热元件设置在进水管和/或出水管时，可以避免进水管和/或出水管结冻，再结合燃烧装置的燃烧加热能够对燃气热水器的点火控温装置在低温环境下进行全方位的保护。
4、所述燃烧装置具有防冻工作模式运行状态，在防冻运行状态时，既可以保证不锈钢换热器不损坏，还可以较长时间保持换热管中的温度在结冻温度以上以避免换热器结冻。
5、由不锈钢材质制成的换热器相较于铜制成的换热器的寿命更长。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明其中一个实施例中的燃气热水器的点火控温装置的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明其中一个实施例中的燃气热水器的点火控温装置的结构示意图。
图4为本发明其中一个实施例中的燃气热水器的点火控温装置的结构示意图。
图5为本发明其中一个实施例中的燃气热水器的点火控温装置的结构示意图。
图6为本发明其中一个实施例中的燃气热水器的点火控温装置的结构示意图。
图7为本发明其中一个实施例中的燃气热水器的点火控温装置的结构示意图。
图8a示出了本发明其中一个实施例中的效果图。
图8b示出了温度曲线的对照图。
以上附图的附图标记：1、壳体；2、换热器；21、围框；22、换热管；23、集水盒；3、燃烧装置；4、进水管；5、出水管；6、第一温度检测装置；7、排烟管；8、控制器；9、防风帽；10、电加热元件；11、温控部件；12、第二温度检测装置。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
本发明公开了一种燃气热水器的点火控温装置，该燃气热水器的点火控温装置包括由不锈钢材料制成的换热器2，由不锈钢材料制成的换热器2；为所述换热器2提供高温烟气的燃烧装置3；与所述换热器2连通的水路；设置在所述换热器2或设置在所述水路上的第一温度检测装置6；控制器8；当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行。
在本发明实施方式中，换热器2由不锈钢材料制成。相对于铜而言，不锈钢的热惰性较好，即在一定时间内对不锈钢制成的换热器2施加一定量的热，由不锈钢制成的换热器2的表面的温度改变较小。因此由不锈钢制成的换热器2表面的温度波动较小，由此，由不锈钢制成的换热器2相较于由铜制成的换热器2的寿命更长。同时由于不锈钢的导热系数较低(不锈钢的导热系数为16W/m*K，铜的导热系数为377W/m*K)，因此由不锈钢制成的换热器2的保温性能较佳。此外不锈钢的导热系数较低，在停机状态下,当燃烧装置3以预设输出负荷启动后，不锈钢换热器2能够使换热器2中的水以较慢的速度升温，而不至于瞬间升高，即使此时用户打开燃气热水器的点火控温装置，从燃气热水器的点火控温装置中流出的水的温度也不至于超出用户的要求，避免烫伤用户。
在本实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制燃烧装置3运行，并且使燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求情况下运行。在本申请实施例中所涉及燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求情况下运行可以理解为，燃烧装置3的输出负荷和运行时间在一定的要求范围内，并且在该范围内不锈钢换热器2吸收的热量不会导致其出现损坏，即，燃烧装置3向不锈钢换热器2输出的热量在不锈钢换热器2能够承受能力范围内。较优的，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3在满足不锈钢换热器2表面温度小于或等于300℃要求的状态下运行。
在一个优选的实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制燃烧装置3运行，控制器8使燃烧装置3以一定输出负荷输出，在满足不锈钢换热器2热承载能力要求的条件下，燃烧装置3可以以较大的输出负荷运行，以尽快使换热器2吸收足以保证换热器2中的水在较长时间内维持在不出现冻结的温度以上的热量,另外，当输出负荷较大时，能避免燃烧装置3生成的火焰由于自烟管出口倒灌入的风而熄灭。同时控制器8使燃烧装置3的输出负荷必须保持在一定范围，使得换热器2内的水的水温维持在第七预设温度(例如，小于或等于60℃)内，从而当用户此时需要用水时，用户接收到的水的水温较为符合要求，不会使用户烫伤。
特别的，所述燃烧装置3具有防冻工作模式，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述燃烧装置3处于防冻工作模式，在该防冻工作模式下，所述燃烧装置3的运行时间为5-20秒之间，输出负荷为10-18千瓦之间。在防冻工作模式下，燃烧装置3的以较小的输出负荷运行较长时间，这种运行状态既可以保证不锈钢换热器2不会出现损坏，还可以长时间保持集水盒和换热管22中的水温维持在冻结温度以上,避免换热器2结冻，又可以长时间保证换热器2中的水的水温较为符合要求。
图1和图2示出了本申请中的一个具体的实施方式。参照图1和图2所示，燃气热水器的点火控温装置包括壳体1、换热器2、燃烧装置3、水路、第一温度检测装置6、排烟管7、以及控制器8。
在本实施方式中，水路包括与换热器2连接的进水管4和出水管5。换热器2、燃烧装置3、进水管4、出水管5、第一温度检测装置6以及控制器8可以设置在壳体1内。换热器2包括围框21、多根穿设在围框21上的换热管22、集水盒23。集水盒23与穿出所述围框21的换热管22的端部连通，以将多根换热管22连成连续的流路。当燃烧装置3点火运行后，燃烧装置3产生高温烟气对换热器2进行加热。进水管4和出水管5分别与换热器2连通。排烟管7设置在换热器2的下游，以将经过换热后降温的烟气排出。
在本实施方式中，换热器2的围框21、换热管22、集水盒23均由不锈钢材料制成。由上所述，由不锈钢制成的换热器2表面的温度波动较小，保温性能较佳，可以保证在停机状态下启动燃烧装置3时，换热器2不会出现损坏而且能够保证在燃烧装置3停止运行后换热器2中的水温较长时间维持在不结冻温度以上。
在本实施方式中，参照图2所示，所述第一温度检测装置6可以设置在所述集水盒23的外壁上。控制器8与第一温度检测装置6电性连接，控制器8还与燃烧装置3电性连接。由于集水盒23需要将换热管22进行连通，所以此处有较多的连接点，致使集水盒23的强度较低，因此此集水盒23由于结冻而损坏的可能性也较大。
当然的，在一个可选的实施方式中，所述第一温度检测装置6可以设置在所述靠近所述换热管22的围框21的外壁上。在燃气热水器的点火控温装置的燃烧装置3停止运行时，外环境中的冷风可能从排烟管7倒灌入换热器2中，由此换热器2的围框21处的温度可能迅速降低，以致换热管22内发生结冻。由于靠近所述换热管22的围框21与换热管22的距离较近，因此靠近换热管22的围框21能够较为及时的反馈换热管22的温度变化。
在本实施方式中，当第一温度检测装置6检测到的温度小于第一预设温度(例如，4-6℃之间，如5℃)时，控制器8可以使燃烧装置3点火运行，并且使燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力的状态下运行。在本实施方式中，当第一温度检测装置6检测到小于5℃时，对于12升的燃气热水器，所述控制器8可以控制所述燃烧装置3以11-14kw之间的输出负荷运行。当然的，在其他可选的实施方式中，所述控制器8可以控制燃烧装置3以其他数值的输出负荷，本申请对此不作限制。例如，对于13升的燃气热水器，所述控制器8可以控制所述燃烧装置3以14-16kw之间的输出负荷运行。在其他可选的实施方式中，对于16升的燃气热水器，所述控制器8可以控制所述燃烧装置3以16-18kw之间的输出负荷运行。
当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3的燃烧时间随所述输出负荷减小而增大，这样可以避免换热器2吸收过多的热量而出现损坏。
在本实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，在燃气热水器的点火控温装置处于停机状态下时，换热器2中的水处在静止状态。相较于燃气热水器的点火控温装置处于正常用水状态下的运行，换热器2中的水处在静止状态时燃烧装置3产生的热量对换热器2的影响较大，因而需要考虑停机状态下启动燃烧装置3时换热器2的热承受能力，以确保该阶段不会对换热器2造成损害。特别的，由于铜的导热系数很大，因而在停机状态下启动燃烧装置3进行运行，至少部分由铜制成的换热器2有较大的可能损坏。
在一个可选的实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，例如，当所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于19℃/h-21℃/h之间(如20℃/h)，控制器8控制燃烧装置3点在满足不锈钢换热器2热承载能力的状态下运行。
在一个优选地实施方式中，控制器8可以同时根据第一温度检测装置6检测到的温度是否小于或等于第一预设温度以及检测到的温度的下降速率是否大于或等于第一预设值，来控制所述燃烧装置3。即，当第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度，以及第一温度检测装置6检测到的温度下降速率大于或等于第一预设值，只要两者其中之一满足条件，控制装置即启动燃烧装置3，并且使燃烧装置3以满足不锈钢换热器2热承载能力的状态下运行。
在一个优选的实施方式中，所述燃烧装置3包括多个火排(例如，10个)，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所有所述火排(即，10个)启动燃烧，所有火排启动加热能够对换热管22进行均匀加热，以避免换热管22因受热不均而造成损坏。
在一个优选的实施方式中，参照图1所示，排烟管7的排烟通道或出口处可以设置有防风帽9，当所述燃烧装置3处于停止运行状态时，所述防风帽9能使所述排烟管7的开度小于或等于10％。，以尽量减少自排烟管7倒灌入的冷风，避免换热器2损坏。采用该结构的防风帽9，在燃烧装置3运行结束后，能够减少热量的散失，对换热器2有较佳的保温效果。在本实施方式中，防风帽9的一侧与排烟管7铰接。当然的，在其他可选的实施方式中，防风帽9还可以为其他可行的结构。在一个更优选地实施方式中，当所述燃烧装置3处于停止运行状态时，所述防风帽9能完全封堵所述排烟管7。
图3示出了本申请中的一个具体的实施方式。参照图3所示，结合前述，燃气热水器的点火控温装置包括壳体1、换热器2、燃烧装置3、进水管4、出水管5、第一温度检测装置6、排烟管7、电加热元件10、以及控制器8。在本实施方式中，第一温度检测装置6可以设置在所述换热器2或设置在进水管4和/或出水管5上。为了避免进水管4和/或出水管5和/或所述换热器2结冻，电加热元件10可以设置在进水管4或出水管5或换热器2上的一处或几处。在本实施方式中，电加热元件10设置在进水管4、出水管5以及所述换热器2上。当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，控制器8可以使电加热元件10处于运行状态，从而对电加热元件10所处的部位(例如进水管4、出水管5或换热器2靠近所述燃烧装置3的部位)进行加热。
在本实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8可以使所述电加热元件10和所述燃烧装置3同时启动，并且控制所述燃烧装置3以满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行。当然的，所述控制器8控制所述电加热元件10和所述燃烧装置3启动的顺序以及启动规则可以根据实际需要决定。
例如，在其他可选的实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8可以先启动所述燃烧装置3，当燃烧装置3启动一定时间后再控制所述电加热元件10处于运行状态。
又例如，在其他可选的实施方式中，当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8先控制所述电加热元件10处于运行状态，当所述电加热元件10处于运行状态一定时间后，再启动所述燃烧装置3。
当燃烧装置3运行时，燃烧装置3能够将较多的热量作用于所述集水盒23和所述围框21靠近所述换热管22的部位。当燃烧装置3运行时，燃烧装置3只能将较少的热量作用于进水管4和所述出水管5。在一个优选的实施方式中，为了避免所述进水管4或所述出水管5结冻，电加热元件10可以设置在进水管4和/或所述出水管5上。
在一个更优选的实施方式中，参照图4所示，所述第一温度检测装置6设置在所述集水盒23或所述围框21靠近所述换热管22的部位上(图中设置在所述围框21靠近所述换热管22的部位上)。所述电加热元件10设置在进水管4、出水管5、所述换热器2靠近所述燃烧装置3的部位。当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第二预设温度(例如9-11℃之间，如10℃)或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第二预设值(例如15℃/h-17℃/h之间，如16℃/h)时，所述控制器8控制所述电加热元件10处于运行状态并控制所述燃烧装置3处于停机状态，其中所述第二预设温度大于或等于所述第一预设温度，所述第二预设值小于或等于第一预设值。控制器8可以先通过电加热元件10对进水管4、出水管5、所述换热器2靠近所述燃烧装置3的部位进行加热，并通过进水管4、出水管5、所述换热器2靠近所述燃烧装置3的部位对换热器2的其他部件产生作用。当所述第一温度检测装置6进一步检测到的温度降低以致小于或等于第一预设温度，或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率增大以致大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行，从而通过启动所述燃烧装置3对换热器2产生作用。
在一个更优选的实施方式中，参照图5所示，所述燃气热水器的点火控温装置包括设置在进水管4和/或所述出水管5上的电加热元件10和第一温度检测装置6。当所述第一温度检测装置6测到的温度小于或等于第一预设温度，或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行，从而通过启动所述燃烧装置3对换热器2产生作用。控制器8可以先通过燃烧装置3对换热器2产生作用。当燃烧装置3对进水管4或出水管5的作用不足时，则进水管4或出水管5存在结冰的可能性。此时所述第一温度检测装置6进一步检测到的温度下降以致小于或等于第三预设温度(例如5-7℃之间，如6℃)或所述第一温度检测装置6进一步检测到的温度的下降速率大于或等于第三预设值(例如23℃/h-25℃/h之间，如24℃/h)，所述控制器8控制所述电加热元件10处于运行状态；其中所述第三预设温度小于或等于所述第一预设温度，所述第三预设值大于所述第一预设值。控制器8可以通过电加热元件10对进水管4和/或出水管5进行加热以避免结冰。
图6示出了本申请中燃气热水器的点火控温装置的另一个可选的实施方式。参照图6所示，结合前述，燃气热水器的点火控温装置包括壳体1、换热器2、燃烧装置3、进水管4、出水管5、第一温度检测装置6、排烟管7、以及控制器8。换热器2包括围框21、多根穿设在围框21上的换热管22、集水盒23。集水盒23与穿出所述围框21的换热管22的端部连通，以将多根换热管22连成连续的流路。第一温度检测装置6设置在所述集水盒23或靠近所述换热管22的围框21上(图中为设置在靠近所述换热管22的围框21上)。当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3以满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行。
所述燃气热水器的点火控温装置还包括电加热元件10和能使所述电加热元件10运行的驱动电路，所述驱动电路包括设置在所述进水管4和/或所述出水管5和/或所述换热器2靠近于所述燃烧装置3的部位上的温控部件11，所述温控部件11能在其所在部位处的温度小于或等于第四预设温度(例如，5℃-7℃之间，如6℃)时使所述驱动电路接通。当温控部件11所处的温度小于或等于第四预设温度时，所述温控部件11接通所述驱动电路，进而接通所述电加热元件10。此时所述电加热元件10能够对其所在处进行加热。在一个优选的实施方式中，电加热元件10可以位于所述进水管4和/或所述出水管5，从而对燃烧装置3不能直接作用的进水管4和出水管5进行加热。当然，在其他可选的实施方式中，电加热元件10还可以位于其他所需位置，例如，可以在所述换热器2靠近所述燃烧装置3的部位处。具体的，在本实施方式中，温控部件11为温控继电器。
图7示出了本申请中燃气热水器的点火控温装置的另一个可选的实施方式。参照图7所示，结合前述，燃气热水器的点火控温装置包括壳体1、换热器2、燃烧装置3、进水管4、出水管5、第一温度检测装置6、排烟管7、以及控制器8。换热器2包括围框21、多根穿设在围框21上的换热管22、集水盒23。集水盒23与穿出所述围框21的换热管22的端部连通，以将多根换热管22连成连续的流路。第一温度检测装置6设置在所述集水盒23或靠近所述换热管22的围框21上(图中为设置在靠近所述换热管22的围框21上)。所述换热器2靠近所述燃烧装置3的部位和/或所述进水管4和/或所述出水管5上设置有第二温度检测装置12和电加热元件10。
当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8控制所述燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行。当所述第一温度检测装置6检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置6检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器8还可以控制电加热元件10处于工作状态。
当所述第二温度检测装置12检测到的温度小于或等于第五预设温度(例如，7-9℃之间，如8℃)或所述第二温度检测装置12检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值(例如，23℃/h-25℃/h，如24℃/h)时，所述控制器8可以控制所述电加热元件10处于运行状态。在一个可选的实施方式中，当所述第二温度检测装置12检测到的温度小于或等于第五预设温度或所述第二温度检测装置12检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值时，所述控制器8可以控制所述电加热元件10处于运行状态，所述控制器8控制所述燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行。根据实际需要，当所述第二温度检测装置12检测到的温度小于或等于第五预设温度或所述第二温度检测装置12检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值时，所述控制器8可以控制所述电加热元件10和所述燃烧装置3同时启动；控制器8也可以先启动所述燃烧装置3，再控制所述电加热元件10处于运行状态；所述控制器8先控制所述电加热元件10处于运行状态，再启动所述燃烧装置3。
在一个更优选地实施方式中，当所述第二温度检测装置12检测到的温度小于或等于第六预设温度(例如，9-11℃之间，如10℃)或所述第二温度检测装置12检测到的温度的下降速率大于或等于第六预设值(例如，19-21℃/h之间，如20℃/h)时，所述控制器8控制所述燃烧装置3以满足不锈钢换热器2热承载能力要求的状态下运行，其中所述第六预设温度大于或等于所述第五预设温度，所述第六预设值小于第五预设值。控制器8可以先通过燃烧装置3对换热器2产生作用。当控制器8通过燃烧装置3对进水管4或出水管5的作用不足时，则进水管4或出水管5存在结冰的可能性。此时所述第二温度检测装置12进一步检测到的温度下降以致小于或等于第五预设温度或所述第一温度检测装置6进一步检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值，所述控制器8控制所述电加热元件10处于运行状态。控制器8可以通过电加热元件10对进水管4和/或出水管5进行加热以避免结冰。
图8a示出了本发明其中一个实施例中的效果图。在本实施方式中，第一温度检测装置6设置在集水盒23上，电加热元件10和第二温度检测装置12设置在进水管4和出水管5上。如图8a所示，图中虚线为第一温度检测装置6检测到的数据曲线，图中实线为第二温度检测装置12检测到的数据曲线。在环境温度大致为-20℃,当第一温度检测装置6检测到的温度低于5℃时，控制器8控制燃烧装置3在满足不锈钢换热器2热承载能力要求情况下运行。控制器在控制燃烧装置启动加热防冻的同时,当第二温度检测装置12检测到的温度低于5℃时，控制器8控制电加热元件10处于运行状态。电加热元件10在对其所在处进行加热的过程中，加热后的水会通过对流流向换热器，换热器中由于不断有较高温度的水流入,能够对换热器内的水起到保温作用,延长换热器22的温度降至第一预设温度的时间。图8b示出了图8a中的实施例与未设置有电加热元件10的燃气热水器的点火控温装置的温度曲线对比图，其中图8b中的实线为未设置有电加热元件的点火控温装置的第一温度检测装置检测到的数据曲线，图8b中的虚线为设置有电加热元件的点火控温装置的第一温度检测装置检测到的数据曲线。由图可知，设置有电加热元件10的燃气热水器的点火控温装置(即图8a中的实施例)在燃烧装置点火燃烧10S后，其能够保持第一温度检测装置6所在部位的温度维持在5℃以上的时间大约为未设置有电加热元件10的燃气热水器的点火控温装置2倍，远远大于设置有电加热元件10的燃气热水器的点火控温装置。由此可见，电加热元件10产生的热量可以部分作用于换热器2内的水，因此在利用燃烧装置3加热防冻的同时配合电加热元件10的运行，能够很好的延长换热器2的保温时间，降低燃气热水器的点火控温装置的燃烧装置3的启动频率。
一种燃气热水器，它包括上述的点火控温装置。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：包括：
由不锈钢材料制成的换热器；
为所述换热器提供高温烟气的燃烧装置；
与所述换热器连通的水路；
设置在所述换热器或设置在所述水路上的第一温度检测装置；
控制器；
设置在所述水路和/或所述换热器靠近所述燃烧装置的部位上的电加热元件；
当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行；
当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第二预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第二预设值时，所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态；
其中所述第二预设温度大于或等于所述第一预设温度，所述第二预设值小于或等于第一预设值。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述换热器包括：
围框；
多根穿设在所述围框上的换热管；
集水盒，所述集水盒与穿出所述围框的换热管的端部连通以将多根所述换热管连成连续流路；
所述第一温度检测装置设置在所述集水盒或靠近所述换热管的围框上。
3.根据权利要求1或2所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述燃气热水器的点火控温装置包括设置在所述换热器下游的排烟管，所述排烟管的排烟通道或出口处设置有防风帽，当所述燃烧装置处于关闭状态时，所述防风帽能使所述排烟管的开度小于或等于10％。
4.如权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于，在所述燃气热水器的点火控温装置处于停机状态时，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行。
5.如权利要求4所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于，所述燃烧装置包括多个火排，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所有所述火排启动燃烧。
6.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述水路和/或所述换热器上设置有电加热元件。
7.根据权利要求6所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件和所述燃烧装置同时启动，或，
所述控制器先启动所述燃烧装置，再控制所述电加热元件处于运行状态，或，
所述控制器先控制所述电加热元件处于运行状态，再启动所述燃烧装置。
8.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述换热器包括：
围框；
多根穿设在所述围框上的换热管；
集水盒，所述集水盒与穿出所述围框的换热管的端部连通以将多根所述换热管连成连续流路；
所述第一温度检测装置设置在所述集水盒或所述围框靠近所述换热管的部位上。
9.根据权利要求8所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第二预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第二预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态并控制所述燃烧装置处于停机状态。
10.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述燃气热水器的点火控温装置包括设置在水路上的电加热元件和第一温度检测装置。
11.根据权利要求10所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第三预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第三预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态；
其中所述第三预设温度小于或等于所述第一预设温度，所述第三预设值大于所述第一预设值。
12.根据权利要求2所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述燃气热水器的点火控温装置包括电加热元件和能使所述电加热元件运行的驱动电路，所述驱动电路包括设置在所述水路和/或所述换热器靠近于所述燃烧装置的部位上的温控部件，所述温控部件能在其所在部位处的温度小于或等于第四预设温度时使所述驱动电路接通。
13.根据权利要求12所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述电加热元件设置在所述水路和/或所述换热器靠近所述燃烧装置的部位上。
14.根据权利要求2所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述燃烧器靠近所述燃烧装置的部位和/或所述水路上设置有第二温度检测装置和电加热元件。
15.根据权利要求14所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第二温度检测装置检测到的温度小于或等于第五预设温度或所述第二温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值时，所述控制器控制所述电加热元件处于运行状态和/或所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行。
16.根据权利要求15所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第二温度检测装置检测到的温度小于或等于第五预设温度或所述第二温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第五预设值时，
所述控制器控制所述电加热元件和所述燃烧装置同时启动，或，
所述控制器先启动所述燃烧装置，再控制所述电加热元件处于运行状态，或，
所述控制器先控制所述电加热元件处于运行状态，再启动所述燃烧装置。
17.根据权利要求16所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第二温度检测装置检测到的温度小于或等于第六预设温度或所述第二温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第六预设值时，
所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器热承载能力要求的状态下运行，
其中所述第六预设温度大于或等于所述第五预设温度，所述第六预设值小于第五预设值。
18.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在能使所述换热器中的水低于第七预设温度的条件下运行。
19.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置的燃烧时间随输出负荷的减小而增大。
20.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置的运行时间为8-10秒之间，输出负荷为11-18千瓦之间。
21.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述燃烧装置具有防冻工作模式，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述燃烧装置处于防冻工作模式，在该防冻工作模式下，所述燃烧装置的输出负荷小于或等于18千瓦。
22.根据权利要求21所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于：所述燃烧装置具有预设功率输出范围的防冻工作模式，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置以防冻工作模式运行。
23.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于，当所述第一温度检测装置检测到的温度小于或等于第一预设温度或所述第一温度检测装置检测到的温度的下降速率大于或等于第一预设值时，所述控制器控制所述燃烧装置在满足不锈钢换热器表面温度小于或等于300℃要求的状态下运行。
24.根据权利要求1所述的燃气热水器的点火控温装置，其特征在于，所述水路包括与换热器连接的进水管和出水管。
25.一种燃气热水器，其特征在于，它包括如权利要求1至24之一的点火控温装置。
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