CN106322737A - 燃气热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器及其控制方法，属于热水器及其控制方法领域，为解决现有装置难于实现等问题而设计。本发明燃气热水器包括壳体和设置在壳体内的水管，在水管的进水端处设置有水流伺服器，水流伺服器包括水流传感器、步进电机和调水阀芯；当进水量发生变化时水流伺服器用于调整进水量至设定值。本发明基于上述燃气热水器的控制方法是持续检测进水量，当进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器补偿水流量，且燃气阀同步调整以保证出水温度恒定。本发明燃气热水器能保持进水量稳定，进而保证热水器出水温度稳定。本发明基于上述燃气热水器的控制方法使用方便，操作简易，对出水温度控制更精确。

Description

燃气热水器及其控制方法

技术领域

本发明涉及热水器及其控制方法领域，尤其涉及一种燃气热水器及其控制方法。

背景技术

燃气热水器是利用燃气来加热水。为了控制出水温度，需要保证进水量稳定、燃气量稳定。在日常使用中，因为家庭中有多个水龙头，当其它水龙头放水时会造成热水器处进水量发生变化，进而导致出水温度变化大，用户体验差。

现有一种燃气热水器，在进水管路上设置有稳流补偿器，保证进水量更稳定。缺陷是：没有相应的热水器控制方法；稳流补偿器是个上位概念，缺少具体结构或元器件名称，难于实现。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种结构合理、使用方便的燃气热水器。

本发明的另一个目的是提出一种操作简易、对出水温度控制精确的燃气热水器控制方法。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种燃气热水器，包括壳体和设置在所述壳体内的水管，在所述水管的进水端处设置有水流伺服器，所述水流伺服器包括水流传感器、步进电机和调水阀芯；当进水量发生变化时所述水流伺服器用于调整进水量至设定值。

特别是，所述水流伺服器还包括温度传感器。

特别是，所述步进电机设置在所述调水阀芯的一端；所述水流传感器设置在所述水管的进水端内壁上，所述调水阀芯设置在所述水管的通道上，通过所述调水阀芯的伸缩来调整所述水管的流通面积。

特别是，所述壳体上设置有报警单元；所述报警单元为报警灯和/或报警铃。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种基于上述燃气热水器的控制方法，所述控制方法是持续检测进水量，当所述进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器补偿水流量，且燃气阀同步调整以保证出水温度恒定。

特别是，建立步进电机的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系。

特别是，所述控制方法包括下述步骤：

步骤1、将所述步进电机的步数S归零，检测初始进水量和水流变化比例a％；根据所述步进电机的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定所述步进电机的步进位置B1；

步骤2、通过所述水流伺服器将进水量调整至所述初始进水量的75％至85％；

步骤3、实时记录水流变化比例a1％；当进水量增加或减少时，所述水流伺服器检测并记录变化前的流量值q1和变化后的流量值q2；控制器根据水流变化比例a1％、变化前的流量值q1和变化后的流量值q2计算得到所需调整的水流变化比例a2％：

$a2\%=\frac{q1}{q2}\×a1\%$

根据所述步进电机的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定所述步进电机所需要调整至的步进位置B2；

步骤4、所述步进电机调整至步进位置B2；转至步骤3。

进一步，在调整所述进水量的同时调整燃气量。

特别是，当燃气量处于最大供应状态时出水温度仍达不到设定值，所述控制器则计算并通过所述水流伺服器调整进水量至调整值L。

进一步，所述调整值L的计算方法包括下述步骤：

步骤S1、所述控制器根据温度传感器检测进水温度T1；

步骤S2、根据设定温度Ts和所述进水温度T1反算得到所需要降低的水流量数值Qs，计算方法如下式所示，

$Qs=\frac{25\×V}{Ts-T1}$

其中，V为燃气热水器额定产热水量；

步骤S3、根据所述步进电机的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定所述步进电机所需要调整至的步进位置B3；

步骤S4、所述步进电机调整至步进位置B3；同时调整所述燃气量以达到出水温度恒定。

本发明燃气热水器在水管的进水端处设置有水流伺服器，当进水量发生变化时水流伺服器能调整进水量至设定值，保持进水量稳定，进而保证热水器出水温度稳定，结构合理，使用方便，客户体验好。

本发明基于上述燃气热水器的控制方法是当进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器补偿水流量、且燃气阀同步调整以保证出水温度恒定(或在一个小范围内浮动)，使用方便，操作简易，对出水温度控制更精确。

附图说明

图1是本发明优选实施例一提供的燃气热水器的剖视图；

图2是本发明优选实施例一提供的水流伺服器的剖视图；

图3是本发明优选实施例一提供的燃气热水器控制方法的流程图；

图4是本发明优选实施例一提供的调整值L的计算方法的流程图。

图中标记为：

1、壳体；2、水管；3、水流伺服器；31、水流传感器；32、步进电机；33、调水阀芯；34、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

优选实施例一：

本优选实施例公开一种燃气热水器。如图1和图2所示，该燃气热水器包括壳体1和设置在壳体1内的水管2，在水管2的进水端处设置有水流伺服器3，水流伺服器3包括水流传感器31、步进电机32、调水阀芯33和温度传感器34。

在水管2的进水端处设置有具有监控和调节水量功能的水流伺服器3，保证在进水量发生变化时能及时调整进水量，保证其始终维持在设定值，实现进水量的稳定。

步进电机32设置在调水阀芯33的一端；水流传感器31设置在水管2的进水端内壁上，调水阀芯33设置在水管2的通道上，通过调水阀芯33的伸缩来调整水管2的流通面积。即，当调水阀芯33伸出时挡住部分水管2，水流量将变小；当调水阀芯33缩回时水管2全部畅通，水流量将变大；还可以根据具体需求确定调水阀芯33的伸出长度，以确定水管2的流通面积(流通量)。

壳体1上设置有报警单元，当进水量超过设定值但控制器没有给出相应调整指令时报警，提醒用户进行手动调整。报警单元的具体结构不限，可以是报警灯也可以是报警铃，也可以两者同时兼有。

基于该燃气热水器的控制方法是持续检测进水量，当进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器3补偿水流量，且燃气阀同步调整以保证出水温度恒定。为了实现这一控制方法，需要首先建立步进电机32的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系。

如图3所示，具体的，该控制方法包括下述步骤：

步骤1、将步进电机32的步数S归零，检测初始进水量和水流变化比例a％。根据步进电机32的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定步进电机32当前的步进位置B1。

步骤2、通过水流伺服器3将进水量调整至初始进水量的75％至85％，为后续水量的调整留出空间。调整的百分比可根据具体情况而定，优选为80％。

步骤3、实时记录水流变化比例a1％。当进水量增加或减少时，水流伺服器3检测并记录变化前的流量值q1和变化后的流量值q2；控制器根据水流变化比例a1％、变化前的流量值q1和变化后的流量值q2计算得到所需调整的水流变化比例a2％：

$a2\%=\frac{q1}{q2}\×a1\%$

根据步进电机32的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定步进电机32所需要调整至的步进位置B2。

步骤4、步进电机32调整至步进位置B2，同时调整燃气量至合适值，保证出水温度在±1℃范围内变化。转至步骤3。

在步骤3中可以为进水量设定一个基准值和阈值。当进水量大于基准值但没有超出阈值时，水流变化比例a1％为负值(进水量在减少)则控制器无需做任何工作，水流变化比例a1％为正值(进水量在增多)则控制器需要做好调整的准备；当进水量小于基准值但没有超出阈值时，水流变化比例a1％为负值(进水量在减少)则控制器需要做好调整的准备，水流变化比例a1％为正值(进水量在增多)则控制器无需做任何工作。

当燃气量处于最大供应状态时出水温度仍达不到设定值，控制器则计算并通过水流伺服器3调整进水量至调整值L。如图4所示，具体的，调整值L的计算方法包括下述步骤：

步骤S1、控制器根据温度传感器34检测进水温度T1。

步骤S2、根据设定温度Ts和进水温度T1反算得到所需要降低的水流量数值Qs，计算方法如下式所示，

$Qs=\frac{25\×V}{Ts-T1}$

其中，V为燃气热水器额定产热水量。

步骤S3、根据步进电机32的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定步进电机32所需要调整至的步进位置B3。

步骤S4、步进电机32调整至步进位置B3，同时调整燃气量以达到出水温度恒定。

优选实施例二：

本优选实施例公开一种燃气热水器，其结构及控制方法都与优选实施例一基本相同。该燃气热水器包括壳体和设置在壳体内的水管，在水管的进水端处设置有水流伺服器；水流伺服器包括水流传感器、步进电机和调水阀芯；当进水量发生变化时水流伺服器用于调整进水量至设定值。控制方法是持续检测进水量，当进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器补偿水流量，且燃气阀同步调整以保证出水温度恒定。

不同之处在于：水流伺服器不包括温度传感器，能利用水流传感器和步进电机来实现对进水量的调整即可。控制方法的具体步骤不限，能在进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器补偿水流量、且配合燃气阀同步调整以保证出水温度恒定即可。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种燃气热水器，包括壳体(1)和设置在所述壳体(1)内的水管(2)，其特征在于，在所述水管(2)的进水端处设置有水流伺服器(3)，所述水流伺服器(3)包括水流传感器(31)、步进电机(32)和调水阀芯(33)；当进水量发生变化时所述水流伺服器(3)用于调整进水量至设定值。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述水流伺服器(3)还包括温度传感器(34)。

3.根据权利要求1或2所述的燃气热水器，其特征在于，所述步进电机(32)设置在所述调水阀芯(33)的一端；所述水流传感器(31)设置在所述水管(2)的进水端内壁上，所述调水阀芯(33)设置在所述水管(2)的通道上，通过所述调水阀芯(33)的伸缩来调整所述水管(2)的流通面积。

4.根据权利要求1或2所述的燃气热水器，其特征在于，所述壳体(1)上设置有报警单元；所述报警单元为报警灯和/或报警铃。

5.一种基于权利要求1至4任一所述燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法是持续检测进水量，当所述进水量的数值偏离设定值时利用水流伺服器(3)补偿水流量，且燃气阀同步调整以保证出水温度恒定。

6.根据权利要求5所述的燃气热水器控制方法，其特征在于，建立步进电机(32)的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系。

7.根据权利要求6所述的燃气热水器控制方法，其特征在于，所述控制方法包括下述步骤：

步骤1、将所述步进电机(32)的步数S归零，检测初始进水量和水流变化比例a％；根据所述步进电机(32)的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定所述步进电机(32)的步进位置B1；

步骤2、通过所述水流伺服器(3)将进水量调整至所述初始进水量的75％至85％；

步骤3、实时记录水流变化比例a1％；当进水量增加或减少时，所述水流伺服器(3)检测并记录变化前的流量值q1和变化后的流量值q2；控制器根据水流变化比例a1％、变化前的流量值q1和变化后的流量值q2计算得到所需调整的水流变化比例a2％：

$a2\%=\frac{q1}{q2}\×a1\%$

根据所述步进电机(32)的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定所述步进电机(32)所需要调整至的步进位置B2；

步骤4、所述步进电机(32)调整至步进位置B2；转至步骤3。

8.根据权利要求7所述的燃气热水器控制方法，其特征在于，在调整所述进水量的同时调整燃气量。

9.根据权利要求5至8任一所述的燃气热水器控制方法，其特征在于，当燃气量处于最大供应状态时出水温度仍达不到设定值，所述控制器则计算并通过所述水流伺服器(3)调整进水量至调整值L。

10.根据权利要求9所述的燃气热水器控制方法，其特征在于，所述调整值L的计算方法包括下述步骤：

步骤S1、所述控制器根据温度传感器(34)检测进水温度T1；

步骤S2、根据设定温度Ts和所述进水温度T1反算得到所需要降低的水流量数值Qs，计算方法如下式所示，

$Qs=\frac{25\×V}{Ts-T1}$

其中，V为燃气热水器额定产热水量；

步骤S3、根据所述步进电机(32)的步数S与水流变化比例a％之间的对应关系确定所述步进电机(32)所需要调整至的步进位置B3；

步骤S4、所述步进电机(32)调整至步进位置B3；同时调整所述燃气量以达到出水温度恒定。