CN109373567A - 一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置，包括风机、控制器、第一电压检测反馈单元和第二电压检测反馈单元，风机、第一电压检测反馈单元和第二电压检测反馈单元分别与控制器电连接，风机包括驱动电机和驱动电容，其中，驱动电容电压UC随着驱动电机电压Ui的线性增大而增大。同时还公开了应用该燃气热水器的烟道堵塞保护装置的检测方法。本发明至少具有以下优点：1.烟道堵塞的判断更简单可靠，无需风压开关，节省了制造成本；2.通过采集驱动电容的电压变化来判断烟道堵塞状态，并在烟道堵塞到一定程度时不打开或及时关闭燃气热水器，提高了燃气热水器的工作稳定性和使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置及检测方法。
背景技术
根据国家标准GB-6932《家用燃气快速热水器》的要求，强制排气式燃气热水器应设置风压过大安全装置和烟道堵塞安全装置，以使热水器在产生熄火、回火、影响使用的火焰溢出及妨碍使用的离焰现象之前，关闭通往燃烧器的燃气通路。
现有交流风机的强排式燃气热水器普遍使用风机和风压开关连接进行保护，风压开关通过采集风机的风压信号进行判断烟道堵塞状态和关闭燃气热水器，但是风压开关自身设计的稳定性差，经常出现信息反馈不及时或者信息反馈错误的情况，导致燃气热水器不能正常工作，甚至造成灾难事故，并且风压开关本身成本不低。
发明内容
本发明的目的是为了针对现有的技术现状，提供了一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置，无需风压开关，保证燃气热水器的工作稳定性高和使用安全性好。
同时还提供了一种应用燃气热水器的烟道堵塞保护装置的检测方法，该检测方法简单可靠，成本低。
根据本发明的提供的一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置，包括：风机，所述风机包括驱动电机、及与所述驱动电机两端电连接的驱动电容；控制器，所述控制器与所述风机电连接；用于检测所述驱动电机两端电压的第一电压检测反馈单元，所述第一电压检测反馈单元分别与所述驱动电机和所述控制器电连接；用于检测所述驱动电容两端电压的第二电压检测反馈单元，所述第二电压检测反馈单元分别与驱动电容和所述控制器电连接，
其中，所述驱动电容的电容电压UC随着所述驱动电机的电机电压Ui的线性增大而增大，所述控制器根据检测到的电容电压UC信号判断所述风机的负载变化情况和烟道堵塞情况，进而控制燃气热水器不工作或关闭。
进一步地，还包括燃气阀，所述燃气阀与所述控制器电连接，所述控制器通过根据UC信号自动控制所述燃气阀不打开或关闭，进而控制燃气热水器不工作或关闭。
根据本发明的提供的一种应用如上所述的烟道堵塞保护装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：预设燃气热水器正常状态下的Ui-UC关系数据，及烟道堵塞保护点的Ui—UC’关系数据；
S2：加载并预存S1步骤中的数据；
S3：燃气热水器开机，并启动所述风机；
S4：检测当前所述驱动电机的电机电压Ui1和对应的所述驱动电容两端的电容电压UC1；
S5：根据当前Ui1确定所对应预设值区间[UC1min，UC1max’]，并判断当前UC1是否在预设值区间[UC1min，UC1max’]内，如否则控制燃气热水器不工作并进入S10，如是则进入S6；
S6：控制燃气热水器点火工作；
S7：检测当前所述驱动电机的电机电压Ui2和对应的所述驱动电容两端的电容电压UC2；
S8：根据当前Ui2确定所对应预设值区间[UC2min，UC2max’]，并判断当前UC2是否大于预设值区间[UC2min，UC2max’]，如是判断所述风机的烟道堵塞严重并进入S9，如在区间内则维持热水器正常工作直至关机；
S9：控制所述燃气阀和燃气热水器关闭，并进入S10；
S10：显示故障代码。
进一步地，在S1步骤中，在燃气热水器出厂设置时，预设燃气热水器正常工作下所述驱动电机的不同电机电压Ui所对应的所述驱动电容的电容电压UC，及预设烟道堵塞保护点下不同电机电压Ui所对应的电容电压UC’，并以同一Ui下所对应的UCmin和UCmax’作为预设值区间[UCmin，UCmax’]。
进一步地，在S3步骤中，燃气热水器开机后，通过所述控制器控制所述风机启动。
进一步地，在S4步骤中，所述第一电压检测反馈单元检测当前所述驱动电机的电机电压Ui1，并将Ui1信号反馈至所述控制器中，同时所述第二电压检测反馈单元检测当前Ui1下所述驱动电容两端的电容电压UC1，并将UC1信号反馈至所述控制器中。
进一步地，在S5步骤中包括步骤：
S501：根据当前Ui1信号查找对应的热水器预存的UC1min和UC1max’，并以[UC1min，UC1max’]作为预设值区间；
S502：所述控制器将UC1与预设值区间[UC1min，UC1max’]进行比较，如UC1小于UC1min，则表示风机故障并进入S503或S504，如UC1大于UC1max’，则判断为烟道堵塞并进入S503或S504，如UC1∈[UC1min，UC1max’]，在进入S6；
S503：控制所述燃气阀不打开；
S504：控制燃气热水器不工作，并进入S10。
进一步地，在S7步骤中，所述第一电压检测反馈单元检测当前所述驱动电机的电机电压Ui2，所述第二电压检测反馈单元检测当前Ui2下所述驱动电容两端的电容电压UC2，并将检测到的Ui2和UC2信号反馈至所述控制器中。
进一步地，在S8步骤中包括步骤：
S801：根据检测到Ui2信号，查找Ui2下对应热水器预存的UC2min和UC2max’，并以[UC2min，UC2max’]作为预设值区间；
S802：所述控制器判断当前UC2是否等于UC2min，如是则进入S804，如否表示所述风机的负载发生变化，烟道发生堵塞并进入S803；
S803：所述控制器继续判断UC2是否大于预设值区间[UC2min，UC2max’]，如UC2大于UC2max’，则判断烟道堵塞严重并进入S9，如UC2∈[UC2min，UC2max’]，则进入S804；
S804：维持热水器正常工作；
S805：关闭所述燃气阀和燃气热水器。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.通过将驱动电容与风机的驱动电机两端电连接，使得驱动电容的电压随驱动电机的电压的线性增大而增大，并以此作为判断烟道堵塞情况和风机故障情况的依据，烟道堵塞的判断更简单可靠，无需风压开关，节省了制造成本；
2.通过采集驱动电容的电压变化来判断烟道堵塞状态，并在烟道堵塞到一定程度时不打开或及时关闭燃气热水器，提高了燃气热水器的工作稳定性和使用安全性。
附图说明
图1是实施例1中保护装置的连接框图；
图2是实施例1中驱动电机和驱动电容的电路图；
图3是图2中驱动电机电压和驱动电容电压的关系图；
图4是图2中烟道堵塞面积和驱动电容电压的关系图；
图5是实施例2中检测方法的流程图；
图6是实施例2正常状态和烟道堵塞保护点下烟道堵塞面积和电容电压的关系图；
图7是图5中S5步骤的流程图；
图8是图5中S8步骤的流程图。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置，包括风机1、控制器2、第一电压检测反馈单元3、第二电压检测反馈单元4和燃气阀5，其中，风机1分别与第一电压检测反馈单元3、第二电压检测反馈单元4和控制器2电连接，第一电压检测反馈单元3、第二电压检测反馈单元4和燃气阀5分别与控制器2电连接。
如图2所示，风机1包括驱动电机11和驱动电容12，该驱动电容12的两端与驱动电机11电连接。进一步地，第一电压检测反馈单元3与驱动电机11的两端电连接，用于检测驱动电机11两端的电压Ui，并将驱动电机的Ui信号反馈至控制器2；第二电压检测反馈单元4与驱动电容12的两端电连接，用于检测驱动电容12两端的电压Uc，并将Uc信号反馈至控制器2。
在本实施例中，风机1优选为离心式交流风机，驱动电机11优选为交流电机。
如图3-4所示，驱动电容12两端的电容电压UC随着驱动电机11两端的电机电压Ui的线性增大而增大。在电机电压Ui不变时，电容电压UC随着烟道堵塞程度的加深而增大。由此，控制器2可根据检测到的电容电压UC信号判断风机1的负载变化情况和烟道堵塞情况，并控制燃气阀5不打开或关闭，进而控制燃气热水器不工作或关闭。
可见，以电容电压UC信号作为烟道堵塞情况和风机故障情况的判断依据，使得烟道堵塞的判断更加简单，确保燃气热水器的工作稳定性高，提高了使用安全性能，同时，可省去了风压开关，从而节约制造成本。
实施例2
如图5-6所示，本发明的一种应用实施例1所述的燃气热水器的烟道堵塞保护装置的检测方法，包括如下步骤：
S1：预设燃气热水器正常状态下的Ui—UC关系数据，及烟道堵塞保护点的Ui—UC’关系数据；
具体地，在燃气热水器出厂设置时，预设燃气热水器正常工作下驱动电机11的不同电机电压Ui所对应的驱动电容12的电容电压UC，及预设烟道堵塞保护点下不同电机电压Ui所对应的电容电压UC’，并以同一Ui下对应的UCmin和UCmax’作为预设值区间[UCmin，UCmax’]；
S2：加载并预存S1步骤中的数据；
S3：燃气热水器开机，并启动风机1；
具体地，在燃气热水器开机后，通过控制器2控制风机1启动；
S4：检测当前驱动电机11的电机电压Ui1和对应的驱动电容12两端的电容电压UC1；
具体地，通过第一电压检测反馈单元3检测当前驱动电机11的电机电压Ui1，并将Ui1信号反馈至控制器2中，同时第二电压检测反馈单元4检测当前Ui1下驱动电容12两端的电容电压UC1，并将UC1信号反馈至控制器2中；
S5：根据当前Ui1确定所对应的预设值区间[UC1min，UC1max’]，并判断当前UC1是否在预设值区间[UC1min，UC1max’]内，如否则控制燃气热水器不工作并进入S10，如是则进入S6；
S6：控制燃气热水器点火工作；
具体地，通过控制器2先控制燃气阀5打开，再控制燃气热水器点火；
S7：检测当前驱动电机11的电机电压Ui2和对应的驱动电容12两端的电容电压UC2；
具体地，通过第一电压检测反馈单元3检测当前驱动电机11的电机电压Ui2，第二电压检测反馈单元4检测当前Ui2下驱动电容12两端的电容电压UC2，并将检测到的Ui2和UC2信号反馈至控制器2中；
S8：根据当前Ui2确定所对应预设值区间[UC2min，UC2max’]，并判断当前UC2是否大于预设值区间[UC2min，UC2max’]，如是判断风机1的烟道堵塞严重并进入S9，如在区间内则维持热水器正常工作直至关机；
S9：控制燃气阀5和燃气热水器关闭，并进入S10；
S10：显示故障代码。
如图7所示，进一步地，在S5步骤中包括步骤：
S501：根据当前Ui1信号查找对应的热水器预存的UC1min和UC1max’，并以[UC1min，UC1max’]作为预设值区间；
具体地，根据检测到Ui1信号，查找当前Ui1对应的预设燃气热水器正常工作下驱动电容12两端的驱动电容UC1min和预设烟道堵塞保护点下驱动电容12两端的驱动电容UC1min；
S502：控制器1将UC1与预设值区间[UC1min，UC1max’]进行比较，如UC1小于UC1min，则表示风机故障并进入S503或S504，如UC1大于UC1max’，则判断为烟道堵塞并进入S503或S504，如UC1∈[UC1min，UC1max’]，在进入S6；
S503：控制燃气阀5不打开；
S504：控制燃气热水器不工作，并进入S10。
如图8所示，进一步地，在S8步骤中包括步骤：
S801：根据检测到Ui2信号，查找Ui2下对应热水器预存的UC2min和UC2max’，并以[UC2min，UC2max’]作为预设值区间；
具体地，查找当前Ui2对应的预设燃气热水器正常工作下驱动电容12两端的驱动电容UC2min和预设烟道堵塞保护点下驱动电容12两端的驱动电容UC2max’，并以[UC2min，UC2max’]作为判断的预设值区间；
S802：控制器1判断当前UC2是否等于UC2min，如是则进入S804，如否表示风机1的负载发生变化，烟道发生堵塞并进入S803；
S803：控制器1继续判断UC2是否大于预设值区间[UC2min，UC2max’]，如UC2大于UC2max’，则判断为烟道堵塞严重并进入S9，如UC2∈[UC2min，UC2max’]，则进入S804；进一步地，如控制器1判断UC2小于UC2min，则表示风机1在运行过程中发生故障或者驱动电容12损坏，需要对风机1和/或驱动电容12进行维修；
S804：维持热水器正常工作；
S805：关闭燃气阀5和燃气热水器。
可见，本发明的热水器在检测烟道堵塞情况的同时，还能够检测出风机、驱动电容的故障情况，该检测方法更加简单、稳定性好，信息反馈及时、可靠，保证热水器的工作稳定性和使用安全性。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置，其特征在于，包括：
风机(1)，所述风机(1)包括驱动电机(11)、及与所述驱动电机(11)两端电连接的驱动电容(12)；
控制器(2)，所述控制器(2)与所述风机(1)电连接；
用于检测所述驱动电机(11)两端电压的第一电压检测反馈单元(3)，所述第一电压检测反馈单元(3)分别与所述驱动电机(11)和所述控制器(2)电连接；
用于检测所述驱动电容(12)两端电压的第二电压检测反馈单元(4)，所述第二电压检测反馈单元(4)分别与驱动电容(12)和所述控制器(2)电连接，
所述驱动电容(12)的电容电压UC随着所述驱动电机(11)的电机电压Ui的线性增大而增大，所述控制器(2)根据检测到的电容电压UC信号判断所述风机(1)的负载变化情况和烟道堵塞情况，进而控制燃气热水器不工作或关闭。
2.如权利要求1所述的一种燃气热水器的烟道堵塞保护装置，其特征在于，还包括燃气阀(5)，所述燃气阀(5)与所述控制器(2)电连接，所述控制器(2)通过根据UC信号自动控制所述燃气阀(5)不打开或关闭，进而控制燃气热水器不工作或关闭。
3.一种应用权利要求1或2所述的烟道堵塞保护装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：预设燃气热水器正常状态下的Ui-UC关系数据，及烟道堵塞保护点的Ui-UC’关系数据；
S2：加载并预存S1步骤中的数据；
S3：燃气热水器开机，并启动所述风机(1)；
S4：检测当前所述驱动电机(11)的电机电压Ui1和对应的所述驱动电容(12)两端的电容电压UC1；
S5：根据当前Ui1确定所对应预设值区间[UC1min，UC1max’]，并判断当前UC1是否在预设值区间[UC1min，UC1max’]内，如否则控制燃气热水器不工作并进入S10，如是则进入S6；
S6：控制燃气热水器点火工作；
S7：检测当前所述驱动电机(11)的电机电压Ui2和对应的所述驱动电容(12)两端的电容电压UC2；
S8：根据当前Ui2确定所对应预设值区间[UC2min，UC2max’]，并判断当前UC2是否大于预设值区间[UC2min，UC2max’]，如是判断所述风机(1)的烟道堵塞严重并进入S9，如在区间内则维持热水器正常工作直至关机；
S9：控制所述燃气阀(5)和燃气热水器关闭，并进入S10；
S10：显示故障代码。
4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在S1步骤中，在燃气热水器出厂设置时，预设燃气热水器正常工作下所述驱动电机(11)的不同电机电压Ui所对应的所述驱动电容(12)的电容电压UC，及预设烟道堵塞保护点下不同电机电压Ui所对应的电容电压UC’，并以同一Ui下所对应的UCmin和UCmax’作为预设值区间[UCmin，UCmax’]。
5.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在S3步骤中，燃气热水器开机后，通过所述控制器(2)控制所述风机(1)启动。
6.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在S4步骤中，所述第一电压检测反馈单元(3)检测当前所述驱动电机(11)的电机电压Ui1，并将Ui1信号反馈至所述控制器(2)中，同时所述第二电压检测反馈单元(4)检测当前Ui1下所述驱动电容(12)两端的电容电压UC1，并将UC1信号反馈至所述控制器(2)中。
7.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在S5步骤中包括步骤：
S501：根据当前Ui1信号查找对应的热水器预存的UC1min和UC1max’，并以[UC1min，UC1max’]作为预设值区间；
S502：所述控制器(1)将UC1与预设值区间[UC1min，UC1max’]进行比较，如UC1小于UC1min，则表示风机故障并进入S503或S504，如UC1大于UC1max’，则判断为烟道堵塞并进入S503或S504，如UC1∈[UC1min，UC1max’]，在进入S6；
S503：控制所述燃气阀(5)不打开；
S504：控制燃气热水器不工作，并进入S10。
8.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在S7步骤中，所述第一电压检测反馈单元(3)检测当前所述驱动电机(11)的电机电压Ui2，所述第二电压检测反馈单元(4)检测当前Ui2下所述驱动电容(12)两端的电容电压UC2，并将检测到的Ui2和UC2信号反馈至所述控制器(2)中。
9.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在S8步骤中包括步骤：
S801：根据检测到Ui2信号，查找Ui2下对应热水器预存的UC2min和UC2max’，并以[UC2min，UC2max’]作为预设值区间；
S802：所述控制器(1)判断当前UC2是否等于UC2min，如是则进入S804，如否表示所述风机(1)的负载发生变化，烟道发生堵塞并进入S803；
S803：所述控制器(1)继续判断UC2是否大于预设值区间[UC2min，UC2max’]，如UC2大于UC2max’，则判断烟道堵塞严重并进入S9，如UC2∈[UC2min，UC2max’]，则进入S804；
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