CN107449133B - 一种具有制冷功能的燃气热水器系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有制冷功能的燃气热水器系统及其控制方法，其包括壳体、热交换器、燃烧室、风机、燃烧器、换热盘管、排烟管、进水管、出水管、燃气比例阀，所述燃气热水器系统还包括设有冷源的水箱、水泵、风扇、控制装置，所述控制装置包括设置模块、控制模块、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第二风阀、第一风阀，所述设置模块用于设置系统使用模式，所述控制模块分别于设置模块、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第二风阀、第一风阀、风机、燃气比例阀和水泵连接。本发明结构简单、安装方便、成本低，可有效降低烹饪者的周围温度。

Description

一种具有制冷功能的燃气热水器系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃气热水器，具体地说是一种具有制冷功能的燃气热水器系统及其控制方法。
背景技术
在厨房灶台做菜会产生大量的热量和油烟，致使厨房气温较高，尤其是在炎热的夏天，给用户带来了极大的不便。为改善厨房的闷热，现有技术中大多为在油烟机上安装制冷装置或在厨房吊顶上安装顶部风扇，其中，制冷装置包括压缩机、冷凝器、蒸发器等部件，通过风吹送蒸发器带来冷气来提供冷风，以降低厨房整体问题。该技术虽然有效降低了厨房的温度，但结构复杂，成本较高，所占空间较大，不方便安装和使用，而且为了保持厨房通风，厨房窗户必须打开，制冷装置用电能耗较高。此外，在厨房吊顶安装顶部风扇，在普通天气可以缓解烹饪者的炎热，但在炎热的夏天，由于厨房温度已经很高，对烹饪者降温的效果不大。
制冷装置在厨房使用时油烟中的油污容易粘黏蒸发器，长时间使用增发器粘黏过多会影响制冷效率，而且粘黏在蒸发器上的油污也不易清洗。此外，由于厨房温度降低，油烟容易凝结，吹向烹饪者的冷风中易包含油烟中的油污，会给烹饪者带来极大的不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有制冷功能的燃气热水器系统，可使燃气热水器具有制冷功能，并且燃气热水器吹出的冷风通过安装在吊顶的顶部风扇吹向烹饪者，有效降低烹饪者周围的温度，粘黏在燃气热水器换热盘管和风扇上的油烟可通过燃气热水器加热热水时将油污燃烧排出室外，长期使用燃气热水器的制冷效率可有效保持。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种具有制冷功能的燃气热水器系统，其包括壳体、热交换器、燃烧室、风机、燃烧器、换热盘管、排烟管、进水管、出水管、燃气比例阀，所述燃气热水器系统还包括设有冷源的水箱、设置在水箱底部的水泵、设置在吊顶的顶部风扇、控制装置，所述进水管通过第一水管与自来水进口连通，通过第二水管与水泵连通，所述出水管通过第三水管与热水出口连通，通过第四水管与水箱连通，所述顶部风扇通过第一风管与排烟管连通，所述控制装置包括设置模块、控制模块、设置在第一水管上的第一控制阀、设置在第二水管上的第二控制阀、设置在第三水管上的第三控制阀、设置在第四水管上的第四控制阀、设置在排烟管靠近室外排烟口处的第二风阀、设置在第一风管上的第一风阀，所述设置模块用于设置系统使用模式，所述控制模块分别与设置模块、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第二风阀、第一风阀、风机、顶部风扇、燃气比例阀和水泵连接，用于根据系统使用模式来控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第二风阀、第一风阀、风机、燃气比例阀、顶部风扇、水泵的打开和关闭。
进一步地，所述冷源为冰块或冰袋。
进一步地，所述控制模块为微处理器模块。
进一步地，所述控制模块为PLC模块或单片机模块。
进一步地， 所述燃气热水器系统还包括储水箱，所述储水箱通过第五水管与第四水管连通，所述控制装置还包括设置在第五水管上的第五控制阀、设置在第四水管出水口处的第六控制阀，所述第五控制阀、第六控制阀分别与控制模块连接。
本发明还包括一种具有制冷功能的燃气热水器系统的控制方法，包括以下步骤：
1）分别在进水管和出水管上安装温度传感器，并将这些温度传感器与控制模块连接，控制模块实时检测系统的使用模式，并根据系统使用模式控制各控制阀、风阀、燃气比例阀、顶部风扇和水泵的打开与关闭；
2）当用户选择制冷模式时，根据选择制冷模式的信号实时检测进水管水温、出水管水温，并判断所述出水管水温是否大于进水管水温；
3）如果所述出水管水温大于进水管水温，则打开第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀，关闭第二控制阀、第三控制阀、第六控制阀、第一风阀、第二风阀、水泵、燃气比例阀、顶部风扇，此时换热盘管的水流入储水箱，自来水进口的水流入换热盘管，在该状态下继续实时判断所述出水管水温是否大于进水管水温，若是，则继续打开第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀，关闭第二控制阀、第三控制阀、第六控制阀、第一风阀、第二风阀、水泵、燃气比例阀、顶部风扇，若否，则打开风机、水泵、第二控制阀、第四控制阀、第六控制阀、第一风阀、顶部风扇，关闭第一控制阀、第三控制阀、第五控制阀、第二风阀、燃气比例阀，水箱中的冷却水循环通过燃气热水器的换热盘管，风机将制冷后的空气吹向排烟管，排烟管中的冷空气分别通过第一风管、顶部风扇吹向烹饪者；
4）如果所述出水管水温不大于进水管水温，则直接打开风机、水泵、第二控制阀、第四控制阀、第六控制阀、第一风阀、顶部风扇，关闭第一控制阀、第三控制阀、第五控制阀、第二风阀、燃气比例阀，水箱中的冷却水循环通过燃气热水器的换热盘管，风机将制冷后的空气吹向排烟管，排烟管中的冷空气分别通过第一风管、顶部风扇吹向烹饪者；
5）当用户选择加热模式时，根据选择加热模式的信号实时检测进水管水温、出水管水温，判断所述出水管水温是否大于或等于进水管水温；
6）如果所述出水管水温不大于或不等于进水管水温，则打开第一控制阀、第四控制阀、第六控制阀，关闭水泵、第二控制阀、第三控制阀、第五控制阀、第一风阀、第二风阀、燃气比例阀、顶部风扇，此时换热盘管的水流入水箱，自来水进口的水流入换热盘管，在该状态下继续实时判断所述出水管水温是否大于或等于进水管水温，若否，则继续打开第一控制阀、第四控制阀、第六控制阀，关闭水泵、第二控制阀、第三控制阀、第五控制阀、第一风阀、第二风阀、燃气比例阀、顶部风扇，若是，打开风机、第一控制阀、第三控制阀、第二风阀、燃气比例阀，关闭水泵、第二控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第一风阀、顶部风扇，燃气热水器其他控制模块正常开启，燃气热水器正常运行；
7）如果所述出水管水温大于或等于进水管水温，则直接打开风机、第一控制阀、第三控制阀、第二风阀、燃气比例阀，关闭水泵、第二控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第一风阀、顶部风扇，燃气热水器其他控制模块正常开启，燃气热水器正常运行。
本发明的有益效果是：将设有冷源的水箱与燃气热水器进水管与出水管连接，将燃气热水器的排烟管与顶部风扇进风口连通，利用燃气热水器已有的换热盘管和风机，使燃气热水器具有制冷功能，且燃气热水器吹出的冷风通过安装在吊顶的顶部风扇吹向烹饪者，有效降低烹饪者周围的温度，粘黏在燃气热水器换热盘管和风扇上的油烟可通过燃气热水器加热热水时将油污燃烧排出室外，长期使用燃气热水器的制冷效率可有效保持, 此外，具有制冷功能的燃气热水器系统的控制方法使燃气热水器系统同时具有制冷和加热的功能，切换使用便捷，还可有效降低了系统的制冷能耗和加热能耗。本发明结构简单、安装方便、成本低、维护方便，可有效降低烹饪者的周围温度。
附图说明
图1为具有制冷功能的燃气热水器系统结构示意图。
图2为控制装置硬件连接图。
图3为改进的燃气热水器系统结构示意图。
图4为燃气热水器系统制冷模式流程图。
图5为燃气热水器系统加热模式流程图。
附图标记说明：1-第一风扇，2-顶部风扇，3-第一风管，4-热交换器，5-控制装置，6-燃烧室，7-燃气比例阀，8-进水管，9-第一控制阀，10-第一水管，11-第二控制阀，12-水箱，13-第二风阀，14-排烟管，15-壳体，16-换热盘管，17-燃烧器，18-风机，19-出水管，20-第三控制阀，21-第三水管，22-第四控制阀，23-第四水管，24-第二水管，25-水泵，26-冷源，27-第五控制阀，28-储水箱，29-第五水管，30-第六控制阀。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细阐述。
如图1、图2所示，一种具有制冷功能的燃气热水器系统，其包括壳体15、热交换器4、燃烧室6、风机18、燃烧器17、换热盘管16、排烟管14、进水管8、出水管19、燃气比例阀7，所述燃气热水器系统还包括设有冷源26的水箱12、设置在水箱12底部的水泵25、设置在吊顶的顶部风扇2、控制装置5，所述进水管8通过第一水管10与自来水进口连通，通过第二水管24与水泵25连通，所述出水管19通过第三水管21与热水出口连通，通过第四水管23与水箱12连通，所述顶部风扇2通过第一风管3与排烟管14连通，所述控制装置5包括设置模块、控制模块、设置在第一水管10上的第一控制阀9、设置在第二水管24上的第二控制阀11、设置在第三水管21上的第三控制阀20、设置在第四水管23上的第四控制阀22、设置在排烟管14靠近室外排烟口处的第二风阀13、设置在第一风管3上的第一风阀1，所述设置模块用于设置系统使用模式，所述控制模块分别与设置模块、第一控制阀9、第二控制阀11、第三控制阀20、第四控制阀22、第二风阀13、第一风阀1、风机18、顶部风扇2、燃气比例阀7和水泵25连接，用于根据系统使用模式来控制第一控制阀9、第二控制阀11、第三控制阀20、第四控制阀22、第二风阀13、第一风阀1、风机18、燃气比例阀7、顶部风扇2、水泵25的打开和关闭。
优选地，所述冷源26为冰块或冰袋。
优选地，所述控制模块为微处理器模块。
优选地，所述控制模块为PLC模块或单片机模块。
在本发明的实施例中，所述燃气热水器使用前应先在设置模块中设置系统使用模式，系统使用模式主要有制冷模式和加热模式。
当系统设置为制冷模式时，控制模块打开水泵25、顶部风扇2、第二控制阀11、第四控制阀22、第一风阀1和风机18，关闭第一控制阀9、第三控制阀20、第二风阀13和燃气比例阀7，水箱12中的冷却水循环通过燃气热水器的换热盘管16，风机18将制冷后的空气吹向排烟管14，排烟管14中的冷空气分别通过第一风管3、顶部风扇2吹向烹饪者。
当系统设置为加热模式时，控制模块关闭顶部风扇2、水泵25、第二控制阀11、第四控制阀22、第一风阀1，打开风机18、第一控制阀9、第三控制阀20和第二风阀13，燃气热水器的其他控制模块与现有模式相同，此时燃气热水器正常运行，且将粘附在换热盘管16上的油污燃烧干净，此外，由于燃烧室6温度很高，安装在其附近的风机18温度也会很高，可将粘附在风机18上的油污将转为气体排出室外。
如图3所示，在本发明的实施例中，如果系统加热模式使用后立即进入制冷模式，换热盘管16中的热水将直接进入水箱12与冷源接触，将大大降低系统的制冷能耗，如果系统制冷使用后立即进入加热模式，换热盘管16中的冷水直接加热使用也会增加系统的能耗，为了有效节约系统的使用能耗，所述燃气热水器系统还包括储水箱28，所述储水箱28通过第五水管29与第四水管23连通，所述控制装置5还包括设置在第五水管29上的第五控制阀27、设置在第四水管23出水口处的第六控制阀30，所述第五控制阀27、第六控制阀30分别与控制模块连接。
如图4、图5所示，在上述具有制冷功能的燃气热水器基础上，本发明还包括一种具有制冷功能的燃气热水器系统的控制方法，包括以下步骤：
1)分别在进水管8和出水管19上安装温度传感器，并将这些温度传感器与控制模块连接，实时检测系统的使用模式，控制模块根据系统使用模式控制各控制阀、风阀、燃气比例阀7、顶部风扇2和水泵25的打开与关闭；
2）当用户选择制冷模式时，根据选择制冷模式的信号实时检测进水管水温、出水管水温，并判断所述出水管水温是否大于进水管水温；
3）如果所述出水管水温大于进水管水温，则打开第一控制阀9、第四控制阀22、第五控制阀27，关闭第二控制阀11、第三控制阀20、第六控制阀30、第一风阀1、第二风阀13、水泵25、燃气比例阀7、顶部风扇2，此时，换热盘管16的水流入储水箱28，自来水进口的水流入换热盘管16，在该状态下继续实时判断所述出水管水温是否大于进水管水温，若是，则继续打开第一控制阀9、第四控制阀22、第五控制阀27，关闭第二控制阀11、第三控制阀20、第六控制阀30、第一风阀1、第二风阀13、水泵5、燃气比例阀7、顶部风扇2，若否，则打开风机18、水泵25、第二控制阀11、第四控制阀22、第六控制阀30、第一风阀1、顶部风扇2，关闭第一控制阀9、第三控制阀20、第五控制阀27、第二风阀13、燃气比例阀7，水箱12中的冷却水循环通过燃气热水器的换热盘管16，风机18将制冷后的空气吹向排烟管14，排烟管14中的冷空气分别通过第一风管3、顶部风扇2吹向烹饪者；
4）如果所述出水管水温不大于进水管水温，则直接打开风机18、水泵25、第二控制阀11、第四控制阀22、第六控制阀30、第一风阀1、顶部风扇2，关闭第一控制阀9、第三控制阀20、第五控制阀27、第二风阀13、燃气比例阀7，水箱12中的冷却水循环通过燃气热水器的换热盘管16，风机18将制冷后的空气吹向排烟管14，排烟管14中的冷空气分别通过第一风管3、顶部风扇2吹向烹饪者；
5）当用户选择加热模式时，根据选择加热模式的信号实时检测进水管水温、出水管水温，判断所述出水管水温是否大于或等于进水管水温；
6）如果所述出水管水温不大于或不等于进水管水温，则打开第一控制阀9、第四控制阀22、第六控制阀30，关闭水泵25、第二控制阀11、第三控制阀20、第五控制阀27、第一风阀1、第二风阀13、燃气比例阀7、顶部风扇2，此时换热盘管16的水流入水箱12，自来水进口的水流入换热盘管16，在该状态下继续实时判断所述出水管水温是否大于或等于进水管水温，若否，则继续打开第一控制阀9、第四控制阀22、第六控制阀30，关闭水泵25、第二控制阀11、第三控制阀20、第五控制阀27、第一风阀1、第二风阀13、燃气比例阀7、顶部风扇2，若是，则打开风机18、第一控制阀9、第三控制阀11、第二风阀13、燃气比例阀7，关闭水泵25、第二控制阀11、第四控制阀22、第五控制阀27、第六控制阀30、第一风阀1、顶部风扇2，燃气热水器其他控制模块正常开启，燃气热水器正常运行；
7）如果所述出水管水温大于或等于进水管水温，则直接打开风机18、第一控制阀9、第三控制阀11、第二风阀13、燃气比例阀7，关闭水泵25、第二控制阀11、第四控制阀22、第五控制阀27、第六控制阀30、第一风阀1、顶部风扇2，燃气热水器其他控制模块正常开启，燃气热水器正常运行。
通过上述控制方法，使燃气热水器系统同时具有制冷和加热的功能，切换使用便捷，有效降低了系统的制冷能耗和加热能耗。
本发明的保护范围并不局限于上述描述，任何在本发明的启示下的其它形式产品，不论在形状或结构上作任何改变，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有制冷功能的燃气热水器系统，其包括壳体（15）、热交换器（4）、燃烧室（6）、风机（18）、燃烧器（17）、换热盘管（16）、排烟管（14）、进水管（8）、出水管（19）、燃气比例阀（7），其特征在于，所述燃气热水器系统还包括设有冷源（26）的水箱（12）、设置在水箱（12）底部的水泵（25）、设置在吊顶的顶部风扇（2）、控制装置（5），所述进水管（8）通过第一水管（10）与自来水进口连通，通过第二水管（24）与水泵（25）连通，所述出水管（19）通过第三水管（21）与热水出口连通，通过第四水管（23）与水箱（12）连通，所述顶部风扇（2）通过第一风管（3）与排烟管（14）连通，所述控制装置（5）包括设置模块、控制模块、设置在第一水管（10）上的第一控制阀（9）、设置在第二水管（24）上的第二控制阀（11）、设置在第三水管（21）上的第三控制阀（20）、设置在第四水管（23）上的第四控制阀（22）、设置在排烟管（14）靠近室外排烟口处的第二风阀（13）、设置在第一风管（3）上的第一风阀（1），所述设置模块用于设置系统使用模式，所述控制模块分别与设置模块、第一控制阀（9）、第二控制阀（11）、第三控制阀（20）、第四控制阀（22）、第二风阀（13）、第一风阀（1）、风机（18）、顶部风扇（2）、燃气比例阀（7）和水泵（25）连接，用于根据系统使用模式来控制第一控制阀（9）、第二控制阀（11）、第三控制阀（20）、第四控制阀（22）、第二风阀（13）、第一风阀（1）、风机（18）、燃气比例阀（7）、顶部风扇（2）、水泵（25）的打开和关闭。
2.根据权利要求1所述的具有制冷功能的燃气热水器系统，其特征在于：所述冷源（26）为冰块或冰袋。
3.根据权利要求1所述的具有制冷功能的燃气热水器系统，其特征在于：所述控制模块为微处理器模块。
4.根据权利要求1所述的具有制冷功能的燃气热水器系统，其特征在于：所述控制模块为PLC模块或单片机模块。
5.根据权利要求1所述的具有制冷功能的燃气热水器系统，其特征在于：所述燃气热水器系统还包括储水箱（28），所述储水箱（28）通过第五水管（29）与第四水管（23）连通，所述控制装置（5）还包括设置在第五水管（29）上的第五控制阀（27）、设置在第四水管（23）出水口处的第六控制阀（30），所述第五控制阀（27）、第六控制阀（30）分别与控制模块连接。
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