CN109990486A - 燃气热水器的防冻方法及防冻燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃气热水器技术领域，公开了一种燃气热水器的防冻方法及防冻燃气热水器，防冻方法包括步骤：获取防冻模式中的换热器温度及燃气热水器所处的环境温度；判断所述换热器温度是否低于预设的第一防冻阈值；当所述换热器温度低于预设的第一防冻阈值时，开启风机；判断所述环境温度是否大于预设的暖风防冻阈值；若是，则进入暖风防冻模式；若否，则开启燃烧装置，进入燃烧防冻模式；其中，所述暖风防冻阈值大于所述第一防冻阈值；本发明的有益效果为：采用风机和燃烧组合防冻的防冻方法，能够有效防止热水器内的管路结冰，且无需增设电加热防冻装置，可节约能量，降低防冻成本。

Description

燃气热水器的防冻方法及防冻燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，特别是涉及一种燃气热水器的防冻方法及防冻燃气热水器。

背景技术

在北方地区，冬季室外温度较低，由于强排式燃气热水器的烟道同向室外，冷空气容易通过烟道进入热水器内部与管路中的余水进行换热，当管内余水的温度低于0℃时，管路存在冻裂的风险。

在燃气热水器现有的防冻措施中，电机热防冻应用较多，电加热防冻是在热交换器附近安装电加热装置，通过市电控制；但采用电加热防冻会消耗较多的电能，成本较高，且加热不均匀，并存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种燃气热水器的防冻方法及防冻燃气热水器，防冻效果好，且防冻成本低廉。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种燃气热水器的防冻方法，其包括以下步骤：

获取防冻模式中的换热器温度及燃气热水器所处的环境温度；

判断所述换热器温度是否低于预设的第一防冻阈值；当所述换热器温度低于预设的第一防冻阈值时，开启风机；

判断所述环境温度是否大于预设的暖风防冻阈值；若是，则进入暖风防冻模式；若否，则开启燃烧装置，进入燃烧防冻模式；

其中，所述暖风防冻阈值大于所述第一防冻阈值。

作为优选方案，在判断所述环境温度是否低于预设的暖风防冻阈值前，还包括以下步骤：

判断烟道是否堵塞；若是，则关闭所述风机，并输出冰冻报警的信息；若否，则判断所述环境温度是否低于预设的暖风防冻阈值。

作为优选方案，在所述暖风防冻模式时，通过风机工作使所述换热器温度调节至大于或等于预设的第一目标温度值后关闭所述风机；

在所述燃烧防冻模式时，通过燃烧装置工作使所述换热器温度调节至大于或等于预设的第二目标温度值后关闭所述风机及所述燃烧装置；

其中，所述第一目标温度值、所述第二目标温度值均大于所述第一防冻阈值。

作为优选方案，在所述暖风防冻模式中，具体包括以下步骤：

判断换热器温度在预设的T1时间内是否小于预设的第二防冻阈值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器的温度上升速率在所述T1时间内是否小于预设的第一温度上升速率值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器的温度上升速率在预设的T2时间内是否小于预设的第二温度上升速率值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器温度在所述T2时间内是否大于所述第一目标温度值；

若是，则关闭所述风机，结束暖风防冻模式；若否，则进入燃烧防冻模式；

其中，所述第二防冻阈值小于所述第一防冻阈值，所述T2大于所述T1，所述第二温度上升速率值大于所述第一温度上升速率值。

作为优选方案，在所述燃烧防冻模式中，具体包括以下步骤：

判断换热器温度在燃烧装置开启预设的T3时间内是否大于所述第二目标温度值；

若是，则关闭所述燃烧装置及所述风机；若否，则关闭所述燃烧装置及所述风机的同时输出防冻预警的信息。

作为优选方案，还包括以下步骤：

在燃气热水器通电进入待机模式后，实时获取燃气热水器的管路的当前水流量；

判断所述当前水流量值是否大于预设的水流量阈值；

若是，则进入淋浴模式；若否，则进入防冻模式。

作为优选方案，所述第一防冻阈值为1℃-5℃。

作为优选方案，所述暖风防冻阈值为10℃-15℃。

同样的目的，本发明第二方面还提供一种防冻燃气热水器，其包括：壳体；安装于所述壳体上的控制器、换热器、风机、及燃烧装置；用于检测所述换热器的温度的第一温度传感器及用于检测环境温度的第二温度传感器；其中，所述换热器、所述风机、所述燃烧装置、所述第一温度传感器及所述第二温度传感器均与所述控制器电连接燃烧装置。

作为优选方案，还包括用于检测所述燃气热水器的进水口处的水流量的水流量传感器，所述水流量传感器与所述控制器电连接。

作为优选方案，还包括连接于所述换热器的出水管路处的出水嘴，所述第二温度传感器的温度探头伸入所述出水嘴内。

作为优选方案，所述第二温度传感器的探头伸出所述壳体外部。

作为优选方案，所述风机为直流风机或者交流风机。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

采用风机和燃烧组合防冻的防冻方法，当燃气热水器所处的环境温度较高时，可利用室内暖空气的热量进行防冻，节能环保，而当燃气热水器所处的环境温度较低时，则可采用燃烧防冻，能够预防冬季温度较低时燃气热水器的管路发生结冰冻裂现象；且由于无需在燃气热水器上另外增设电加热防冻装置，燃气热水器的结构简单，能够节约电能，降低防冻成本。

附图说明

图1是本发明实施例中一种燃气热水器的防冻方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种燃气热水器在通电后的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例中另一种燃气热水器的防冻方法的流程图；

图4是本发明实施例中一种防冻燃气热水器的结构示意图。

图中，10、壳体；20、控制器；30、换热器；40、风机；50、燃烧装置；60、第一温度传感器；70、第二温度传感器；80、水流量传感器；90、出水嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1-图3所示，本发明优选实施例的第一方面提供一种燃气热水器的防冻方法，其包括以下步骤：

S10:获取防冻模式中的换热器温度及燃气热水器所处的环境温度；

S20:判断所述换热器温度是否低于预设的第一防冻阈值；当所述换热器温度低于预设的第一防冻阈值时，则表明热水器管路面临结冰的风险，此时开启风机；若换热器温度大于预设的第一防冻阈值，则表明没有结冰风险，此时不需要开启风机，保持待机状态即可；

S30:判断所述环境温度是否大于预设的暖风防冻阈值；若是，则进入暖风防冻模式；若否，则开启燃烧装置，进入燃烧防冻模式；需要说明的是，在燃烧防冻模式中，燃烧装置以最小负荷运行；

其中，所述暖风防冻阈值大于所述第一防冻阈值。

示例性地，本实施例中，需要将第一防冻阈值设为大于0℃，具体可设为1℃-5℃；将暖风防冻阈值设为10℃-15℃。

有鉴于此，通过充分考虑北方的冬天室内外温差的工况，将暖风防冻模式与燃烧防冻模式相结合，在防冻模式中，当由于开设暖气而导致环境温度较高时，利用风机抽取室内暖空气进入燃气热水器内，与换热管进行换热，加热管路中的低温余水，从而能够防止管路内的余水发生冰冻，且换热后的空气通过烟管排出室内，同时可阻挡室外冷空气倒灌；而当环境温度不足以阻止管路中的余水结冰时，则开启燃烧装置燃烧，利用燃烧热量确保管路不会结冰；本实施例中，结合暖风防冻及燃烧防冻，能够保证管路不发生结冰冻裂的现象，且可节约能量，降低成本。

进一步地，由于室外风压变化可能导致烟道堵塞，因此，在判断所述环境温度是否低于预设的暖风防冻阈值前，还包括以下步骤：

判断烟道是否堵塞；若烟道发生堵塞，则关闭所述风机，并输出冰冻报警的信息，提醒用户采用手动排水防冻操作；若未发生堵塞，则判断所述环境温度是否低于预设的暖风防冻阈值，进而选择采用暖风防冻模式或者燃烧防冻模式。

示例性地，本实施例中，判断烟道是否堵塞的具体方法为：通过检测风机的转速是否大于预设的基准转速，若大于预设的基准转速则判断出烟道发生堵塞。

本实施例中，具体地，在所述暖风防冻模式时，通过风机工作使所述换热器温度加热至大于或等于预设的第一目标温度值后关闭所述风机；

在所述燃烧防冻模式时，通过燃烧装置工作使所述换热器温度加热至大于或等于预设的第二目标温度值后关闭所述风机及所述燃烧装置；

其中，所述第一目标温度值、所述第二目标温度值均大于所述第一防冻阈值。

示例性地，将第一目标温度值设为10-12℃，将第二目标温度设为15℃-22℃。

本实施例中，为了保证暖风防冻能够防止管路结冰，在所述暖风防冻模式中，具体包括以下步骤：

判断换热器温度在预设的T1时间内是否小于预设的第二防冻阈值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器的温度上升速率在所述T1时间内是否小于预设的第一温度上升速率值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器的温度上升速率在预设的T2时间内是否小于预设的第二温度上升速率值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器温度在所述T2时间内是否大于所述第一目标温度值；

若是，则关闭所述风机，结束暖风防冻模式；若否，则进入燃烧防冻模式；

其中，所述第二防冻阈值小于所述第一防冻阈值，所述T2大于所述T1，所述第二温度上升速率值大于所述第一温度上升速率值。

示例性地，可将T1设为10～30s，T2设为1～3min。

具体地，本实施例中，在所述燃烧防冻模式中，具体包括以下步骤：

判断换热器温度在燃烧装置开启预设的T3时间内是否大于所述第二目标温度值；

若是，则关闭所述燃烧装置及所述风机；若否，则关闭所述燃烧装置及所述风机的同时输出防冻预警的信息，以提醒用户采用手动排水的防冻操作。

示例性地，本实施例中，在燃烧防冻模式中，燃烧装置的燃烧方式可以是持续的，也可以是间歇的；所谓持续燃烧的方式是开启燃烧装置，直到换热器温度达到第二目标温度值；所述间歇燃烧的方式是开启燃烧装置一段时间后关闭燃烧装置，一段时间后再开启，重复该过程直到换热器温度达到第二目标温度值。

示例性地，本实施例中，在燃烧防冻模式中，燃烧装置开启后，首先需要判断火焰反馈针是否有电流，即检测燃烧装置是否点火成功，若无电流则需要关闭风机和燃烧装置，并输出冰冻预警的信息；若有电流，则需进一步判断在预设的T3时间内，换热器温度是否达到预设的第二目标温度值。

示例性地，可将T3设为5～15s。

本实施例中，防冻模式仅在非沐浴模式时进行，因此在燃气热水器通电进入待机模式后，需要实时获取燃气热水器的管路的当前水流量；

并判断所述当前水流量值是否大于预设的水流量阈值；

若当前水流量值大于预设的水流量阈值，则进入淋浴模式；若否，则保持待机模式，并在待机模式中进行防冻；具体请参阅附图2所示。

同样的目的，本发明的第二方面还提供一种防冻燃气热水器，具体参照附图4所示，其包括：壳体10、控制器20、换热器30、风机40、燃烧装置50、用于检测所述换热器30的温度的第一温度传感器60及用于检测环境温度的第二温度传感器70；

所述换热器30、所述风机40、所述燃烧装置50、所述第一温度传感器60及所述第二温度传感器70均与所述控制器20电连接，且所述换热器30、所述风机40、所述燃烧装置50均安装于所述壳体10上，所述第一温度传感器60安装于换热器30上。

基于此防冻燃气热水器的结构，第一温度传感60用于获取换热器温度，当换热器温度低于预设的第一防冻阈值时，则需要采取防冻措施；第二温度传感器70用于获取环境温度，当环境温度高于预设的暖风防冻阈值时，可启动风机40将室内暖空气抽至热水器内，以与管路中的余水进行换热，可预防余水在管路内结冰，且空气从烟道中排出，能够避免室外冷空气倒灌造成烟道堵塞；当风机40运转不足以防冻时，开启燃烧装置50进行燃烧防冻。

由于防冻模式仅在非沐浴模式时进行，所述防冻燃气热水器还包括用于检测所述换热器30的进水口处的水流量的水流量传感器80，所述水流量传感器80与所述控制器20电连接，控制器20通过水流量传感器80判断管路的水流量是否大于预设的水流量阈值；当水流量大于预设的水流量阈值时，则代表用户已开启热水器进行沐浴，此时进入沐浴模式；而水流量小于预设的水流量阈值时，则表示热水器处于待机状态，进入防冻模式。

本实施例中，所述防冻燃气热水器还包括连接于所述换热器30的出水管路处的出水嘴90，由于出水嘴90材质为铜材，传热较快，可将第二温度传感器70安装于出水嘴90上，用出水嘴90内的温度近似表示环境温度，此时将所述第二温度传感器70的温度探头伸入所述出水嘴90内。

作为上述的可替换方案，也可用第二温度传感器70直接检测环境温度，即将所述第二温度传感器70的探头伸出所述壳体10外部。

本实施例中，所述第一温度传感器60的探头与所述换热器30的外壁相接触或者直接伸入所述换热器30的管壁内部，以检测换热器30温度。

具体地，本实施例中的风机40可以为直流风机或者交流风机。

综上，本发明实施例提供一种燃气热水器的防冻方法及防冻燃气热水器，采用风机与燃烧组合防冻，当燃气热水器所处的环境温度较高时，可利用风机抽取室内暖空气与管路内的余水换热进行防冻，节能环保，且换热后的空气通过烟道排出室外，能够防止室外冷空气倒灌造成烟道堵塞；而当燃气热水器所处的环境温度较低不足以进行防冻时，则开启燃烧装置进行燃烧防冻，无需另外增设电加热防冻装置，便可有效地进行防冻，能够降低防冻成本，燃气热水器的结构简单。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃气热水器的防冻方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取防冻模式中的换热器温度及环境温度；

判断所述换热器温度是否低于预设的第一防冻阈值；当所述换热器温度低于预设的第一防冻阈值时，开启风机；

判断所述环境温度是否大于预设的暖风防冻阈值；若是，则进入暖风防冻模式；若否，则开启燃烧装置，进入燃烧防冻模式；

其中，所述暖风防冻阈值大于所述第一防冻阈值。

2.如权利要求1所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，在判断所述环境温度是否低于预设的暖风防冻阈值前，还包括以下步骤：

判断烟道是否堵塞；若是，则关闭所述风机，并输出冰冻报警的信息；若否，则判断所述环境温度是否低于预设的暖风防冻阈值。

3.如权利要求1所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，在所述暖风防冻模式时，通过风机工作使所述换热器温度调节至大于或等于预设的第一目标温度值后关闭所述风机；

在所述燃烧防冻模式时，通过燃烧装置工作使所述换热器温度调节至大于或等于预设的第二目标温度值后关闭所述风机及所述燃烧装置；

其中，所述第一目标温度值、所述第二目标温度值均大于所述第一防冻阈值。

4.如权利要求3所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，在所述暖风防冻模式中，具体包括以下步骤：

判断换热器温度在预设的T1时间内是否小于预设的第二防冻阈值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器的温度上升速率在所述T1时间内是否小于预设的第一温度上升速率值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器的温度上升速率在预设的T2时间内是否小于预设的第二温度上升速率值；

若是，则进入燃烧防冻模式；若否，则继续暖风防冻模式并判断换热器温度在所述T2时间内是否大于所述第一目标温度值；

若是，则关闭所述风机，结束暖风防冻模式；若否，则进入燃烧防冻模式；

其中，所述第二防冻阈值小于所述第一防冻阈值，所述T2大于所述T1，所述第二温度上升速率值大于所述第一温度上升速率值。

5.如权利要求3所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，在所述燃烧防冻模式中，具体包括以下步骤：

判断换热器温度在燃烧装置开启预设的T3时间内是否大于所述第二目标温度值；

若是，则关闭所述燃烧装置及所述风机；若否，则关闭所述燃烧装置及所述风机的同时输出防冻预警的信息。

6.如权利要求1-5任一项所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在燃气热水器通电进入待机模式后，实时获取燃气热水器的管路的当前水流量；

判断所述当前水流量值是否大于预设的水流量阈值；

若是，则进入淋浴模式；若否，则进入防冻模式。

7.如权利要求1-5任一项所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，所述第一防冻阈值为1℃-5℃。

8.如权利要求7所述的燃气热水器的防冻方法，其特征在于，所述暖风防冻阈值为10℃-15℃。

9.一种防冻燃气热水器，其特征在于，包括：

壳体(10)；

安装于所述壳体(10)上的控制器(20)、换热器(30)、风机(40)、及燃烧装置(50)；

用于检测所述换热器(30)的温度的第一温度传感器(60)及用于检测环境温度的第二温度传感器(70)；

其中，所述换热器(30)、所述风机(40)、所述燃烧装置(50)、所述第一温度传感器(60)及所述第二温度传感器(70)均与所述控制器(20)电连接燃烧装置。

10.如权利要求9所述的防冻燃气热水器，其特征在于，还包括用于检测所述燃气热水器的进水口处的水流量的水流量传感器(80)及连接于所述换热器(30)的出水管路处的出水嘴(90)，所述水流量传感器(80)与所述控制器(20)电连接；

所述第二温度传感器(70)的温度探头伸入所述出水嘴(90)内，或者，所述第二温度传感器(70)的探头伸出所述壳体(10)外部；

所述风机(40)为直流风机或者交流风机。