CN105987515B - 热水器排风量的调整机制 - Google Patents

Abstract

一种热水器排风量的调整机制，适用于具有排气管的热水器。在此热水器排风量的调整机制中，先令热水器排风扇运作。接着，以一预设电压驱动热水器的排风扇转动。在经过预设时间后，测量排风扇的实际转速值。然后根据实际转速值与标准转速值的相对大小，对应定出管长设定值。最后于热水器进行加热运作时，根据管长设定值与热水器的运作功率值，控制排风扇的转速。

Description

热水器排风量的调整机制

技术领域

本发明是关于一种热水器排风量的调整机制，尤其是关于一种根据排风管长与运作功率调整风扇转速的热水器排风量的调整机制。

背景技术

为了生活上的便利，现今社会的家家户户几乎都装设有热水器，其中更以瓦斯热水器最为普及。瓦斯热水器的基本工作原理是使水流进入热水器，推动水盘并触动相关机构点火，于此同时打开阀门以燃烧瓦斯来加热水流，最后输出具有所欲温度的水流。虽然瓦斯热水器让使用者可以便利地使用热水，但由于瓦斯热水器是经由燃烧燃料来加热水流，使得瓦斯热水器需要完善的排气机构，以维持燃烧效率并防止燃烧过程产生的一氧化碳危害到使用者。

然而，随着热水器装设地点的不同，热水器的所在环境会影响其排气管长并影响排风量。但目前的热水器尚无法随着环境变化调校排风量，进而使一氧化碳危害到使用者，或者可能影响热水器的燃烧效率。

发明内容

本发明旨在揭露一种热水器排风量的调整机制，以克服前述装设环境影响热水器的安全问题，或者兼顾其燃烧效率。

本发明所揭露的热水器排风量的调整机制，包含先令热水器排风扇运作。接着，以预设电压驱动热水器的排风扇转动。在经过预设时间后，测量排风扇的实际转速值。然后根据实际转速值与标准转速值的相对大小，对应定出管长设定值。最后于热水器进行加热运作时，根据管长设定值与热水器的运作功率值，控制排风扇的转速。

综上所述，本发明揭露了一种热水器排风量的调整机制，所述的热水器排风量的调整机制是根据环境调整热水器中的风扇转速，进而调整排风量。藉此，使热水器能适应于各种环境，以让使用者可以安全地使用热水器，或者也可兼顾其燃烧效率。

以上关于本发明的内容及以下关于实施方式的说明用以示范与阐明本发明的精神与原理，并提供对本发明所附的权利要求的保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明一实施例中热水器排风量的调整机制的方法流程示意图；

图2为本发明一实施例中热水器排风量的调整机制的步骤S107的细部方法流程示意图。

其中，附图标记：

S101～S109方法流程

G1,config1、G2,config1、G1,config2、G2,config2瓦斯输出量

V1_default、V2_default转速

V1_config1、V2_config1、V1_config2、V2_config2转速

W1、W2功率

具体实施方式

以下在实施方式中叙述本发明的详细特征，其内容足以使任何熟悉本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且依据本说明书所揭露的内容、权利要求的保护范围及图式，任何熟悉本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下实施例进一步说明本发明的观点，但非以任何面向限制本发明的范畴。

需注意的是，本发明实施例所附图式均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。因此，所显示的元件并非以实际实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，且其元件布局形态可能更为复杂，先予叙明。

于实务上，为求工艺上的方便，热水器出厂前通常以预设管长进行排气模拟来对风扇的转速进行设定。但是，热水器的排风管的实际管长会随着热水器的实际装设地点不同而有所变化。由于实际管长与预设管长之间的差异，因而使得风扇的转速设定对于实际情况并非是最佳状态，故产生如现有技术中的问题。

进一步来说，理想上，当热水器以一固定的标准电压驱动位于一预设长度的排风管的一端的排风扇时，排风扇理当以对应于所述标准电压以及所述预设长度的排风管而以一标准转速转动。但根据现有的流体力学得知，当排风管管长不同时，排风扇会因流体阻力的不同而影响实际输出的转速。

更精确地来说，当排风管的实际管长比预设管长来得长，其实际转速会快于标准转速；反过来说，当排风管的实际管长比预设管长来得短，其实际转速会慢于标准转速。

因此，本发明揭露了一种热水器排风量的调整机制，适用于具有一排气管的一热水器。请参照图1以协助说明，图1为本发明一实施例中热水器排风量的调整机制的方法流程示意图。热水器排风量的调整机制包含：先令热水器排风扇运作(步骤S101)。接着以一个预设电压驱动热水器的排风扇转动(步骤S103)。在经过一段预设时间后，测量排风扇的实际转速值(步骤S105)。然后根据实际转速值与标准转速值的相对大小，对应定出管长设定值(步骤S107)。最后于热水器进行加热运作时，根据管长设定值与热水器的运作功率值，控制排风扇的转速与热水器的瓦斯输出量(步骤S109)。

延续前述且更进一步地来说，在步骤S101中，当热水器停止加热运作后，热水器内部会停止燃烧瓦斯，并连带停止排出燃烧所产生的气体产物至排气管中，以使后续的校正测试能够较为准确。所述的气体产物例如为一氧化碳或二氧化碳。

而在步骤S103中，预设电压例如可为10～30伏特，此步骤的目的是为了实测风扇以预设电压驱动时的真正的转速。

在步骤S105中，预设时间可为5～20秒，其目的是在为了确保所测出的风扇实际转速，是在风扇于稳态运转的状况下获得，以避免产生太大的测量误差。

在步骤S107中，理想上，热水器的排气管具有预设管长值且以所述的预设电压驱动排风扇，排风扇会以标准转速转动，预设管长值例如为2.5～3.5米而标准转速例如为每分钟1000～3000转(1000～3000revolution per minute,1000～3000rpm)。但当排风管的实际管长不同于预设管长值时，排风扇的实际转速会因排风管的实际管长而偏离标准转速。相较于标准转速对应于预设管长值，此时的实际转速会对应于实际管长值。步骤S107的目的即在于根据各转速值与各管长值的对应关系，藉由实际转速与标准转速的差异以一管长补偿值来对预设管长值进行补偿，以得到趋近于实际管长的管长设定值，所述的管长补偿值例如为1～3米。详细获得管长设定值的方法如下说明。

请参照图2，图2为本发明一实施例中热水器排风量的调整机制的步骤S107的细部方法流程示意图。以一实施例来说，标准转速值对应有预设管长值，步骤S107更包含先判断实际转速值是否大于第一误差倍率的标准转速值(步骤S1071)。当实际转速值大于第一误差倍率的标准转速值时，则令管长设定值为预设管长值加上管长补偿值(步骤S1073)。若否，则令判断实际转速值是否小于第二误差倍率的标准转速值(步骤S1075)。当实际转速值小于第二误差倍率的标准转速值时，则令管长设定值为预设管长值减去管长补偿值(步骤S1077)。若又否，亦即，当实际转速值小于第一误差倍率的标准转速值，且大于第二误差倍率的标准转速值时，则令管长设定值等于预设管长值(步骤S1079)。其中第一误差倍率可例如为1～1.1倍，而第二误差倍率可例如为1～0.9倍。

在此举一实际例子来详述步骤S107是如何定出管长设定值。在此实例中，热水器排气管的预设管长值为3米，而管长补偿值为2米。排风扇以20伏特电压驱动后所对应的标准转速应该在每分钟2000转，而第一误差倍率设定为正百分之五，第二误差倍率设定为负百分之五。故第一误差倍率的标准转速值为每分钟2100转，第二误差倍率的标准转速值为每分钟1900转。

延续前例，在步骤S107中，热水器等效地根据测量转速值与标准转速范围两者的相对关系来设定管长设定值。当热水器测量到排风扇的转速大于第一误差倍率的标准转速值(即每分钟2100转)时，则设定管长设定值为5米，即预设管长值(即3米)加上管长补偿值(即2米)。而当热水器测量到排风扇的转速小于第二误差倍率的标准转速值(即每分钟1900转)时，则设定管长设定值为1米，即预设管长值(3米)减去管长补偿值(2米)。而当热水器测量到排风扇的转速小于第一误差倍率的标准转速值(即每分钟2100转)，且大于第二误差倍率的标准转速值(即每分钟1900转)时，则设定管长设定值为3米，亦即设定管长设定值等于预设管长值(3米)。

接着在步骤S109中，主要是根据步骤S107中定出的管长设定值来控制排风扇的转速与瓦斯输出量，以避免环境因素影响热水器的安全，并同时兼顾热水器的燃烧效率。

举例来说，不同的管长设定值皆会对应一组功率-转速查找表。若热水器在步骤S107中定出管长设定值为预设管长值(3米)时，则根据使用者设定的运作功率值以及管长设定值为3米所对应的预设功率-转速查找表与预设功率-瓦斯输出量查找表，来找出对应的排风扇的转速以及瓦斯输出量。其中，运作功率值由热水器的排水量以及加温幅度所获得。以排风扇转速来说，当使用者设定热水器以功率W1加热时，热水器根据预设功率-转速查找表而令排风扇以转速V1_default转动；当使用者设定热水器以功率W2加热时，热水器同样根据预设功率-转速查找表而令排风扇以转速V2_default转动，其余则可以此类推。其中，功率W1大于功率W2，是故转速V1_default快于转速V2_default。而以瓦斯输出量来说，当使用者设定热水器以功率W1加热时，热水器根据预设功率-瓦斯输出量查找表而设定输出瓦斯输出量G1,default；当使用者设定热水器以功率W2加热时，热水器同样根据预设功率-瓦斯输出量查找表而设定输出瓦斯输出量G2,default，其余则可以此类推。

在同一实施例中，当热水器定出管长设定值为预设管长值(3米)减去管长补偿值(2米)时，则根据使用者设定的运作功率值以及管长设定值为1米所对应的第一功率-转速查找表与第一功率-瓦斯输出量查找表，来找出对应的排风扇的转速与瓦斯输出量。以排风扇转速来说，当使用者设定热水器以功率W1加热时，热水器根据第一功率-转速查找表而令排风扇以转速V1_config1转动；当使用者设定热水器以功率W2加热时，热水器同样根据第一功率-转速查找表而令排风扇以转速V2_config1转动，其余则可以此类推。其中，功率W1大于功率W2，是故转速V1_config1快于转速V2_config1。而以瓦斯输出量来说，当使用者设定热水器以功率W1加热时，热水器根据第一功率-瓦斯输出量查找表而设定输出瓦斯输出量G1,config1；当使用者设定热水器以功率W2加热时，热水器同样根据第一功率-瓦斯输出量查找表而设定输出瓦斯输出量G2,config1，其余则可以此类推。

在同一实施例中，当热水器定出管长设定值为预设管长值(3米)加上管长补偿值(2米)时，则根据使用者设定的运作功率值以及管长设定值为5米所对应的第二功率-转速查找表与第二功率-瓦斯输出量查找表，来找出对应的排风扇的转速与瓦斯输出量。以排风扇转速来说，当使用者设定热水器以功率W1加热时，热水器根据第二功率-转速查找表而令排风扇以转速V1_config2转动；当使用者设定热水器以功率W2加热时，热水器同样根据第二功率-转速查找表而令排风扇以转速V2_config2转动，其余则可以此类推。其中，功率W1大于功率W2，是故转速V1_config2快于转速V2_config2。而以瓦斯输出量来说，当使用者设定热水器以功率W1加热时，热水器根据第二功率-瓦斯输出量查找表而设定输出瓦斯输出量G1,config2；当使用者设定热水器以功率W2加热时，热水器同样根据第二功率-瓦斯输出量查找表而设定输出瓦斯输出量G2,config2，其余则可以此类推。

本实施例以查表(look up table,LUT)的方式为例，而所述的查表法亦可藉由微控制器(micro control unit,MCU)实施，但不以此为限。且所举实施例并非用以限制本发明的热水器排风量的调整机制，而仅是举其中一种作法用以举例示范。亦即，只要根据管长设定值与热水器的运作功率值来控制热水器风扇的转速以及瓦斯输出量的调整机制，皆属本发明的范畴。且所属技术领域的技术人员当可明白，前述各实施例所用的参数值仅为举例示范，实际上并不以此为限。

综上所述，本发明揭露了一种热水器排风量的调整机制，所述的热水器排风量的调整机制藉由侦测风扇的实际转速值来订定管长设定值，并根据管长设定值与热水器的运作功率值调整热水器中的风扇转速，进而调整排风量。调整排风量可以改善热水器的使用安全以及燃烧效率的问题，而其中燃烧效率除了受到排风量影响，更关联于瓦斯输出量，因此本发明更可根据管长设定值与热水器的运作功率值调整瓦斯输出量，藉此进行微调来提升燃烧效率。藉上述作法，本发明使热水器能适应于各种环境而让使用者可以安全地使用热水器，也可兼顾其燃烧效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水器排风量的调整机制，其特征在于，适用于具有一排气管的一热水器，该热水器排风量的调整机制包含：

令该热水器排风扇运作；

以一预设电压驱动该热水器的一排风扇转动；

经过一预设时间后，测量该排风扇的一实际转速值；

根据该实际转速值与一标准转速值的相对大小以一管长补偿值来对一预设管长值进行补偿，对应定出趋近于实际管长的一管长设定值；以及

于该热水器进行加热运作时，根据该管长设定值与该热水器的一运作功率值，控制该排风扇的转速。

2.如权利要求1所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，更根据该管长设定值与该热水器的该运作功率值调整该热水器的一瓦斯输出量。

3.如权利要求1所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该运作功率值由该热水器的一排水量以及一加温幅度所获得。

4.如权利要求1所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，根据该实际转速值与一标准转速值的相对大小，对应定出一管长设定值的步骤，更包含该标准转速值对应有该预设管长值，当该实际转速值大于一第一误差倍率的该标准转速值时，该管长设定值为该预设管长值加上该管长补偿值，当该实际转速值小于一第二误差倍率的该标准转速值时，该管长设定值为该预设管长值减去该管长补偿值，当该实际转速值小于该第一误差倍率的该标准转速值，且大于该第二误差倍率的该标准转速值时，该管长设定值等于该预设管长值。

5.如权利要求4所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该第一误差倍率为1～1.1倍，而该第二误差倍率为1～0.9倍。

6.如权利要求4所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该预设管长值为2.5～3.5米。

7.如权利要求4所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该管长补偿值为1～3米。

8.如权利要求1所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该标准转速值为每分钟1000～3000转。

9.如权利要求1所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该预设电压为10～30伏特。

10.如权利要求1所述的热水器排风量的调整机制，其特征在于，该预设时间为5～20秒。