机械式触发的防冻燃气热水器及其控制方法
技术领域
本发明涉及加热装置领域,尤其涉及燃气热水器及其控制方法。
背景技术
燃气热水器由于其具有加热速度快、水温稳定等的优点,而被广泛应用。在北方,气温有时候会降低至0℃以下,燃气热水器的水路管道中的水会结冰,由于水结冰后体积增大,可能会导致水路管道涨裂,进而在使用时发生漏水、水压不稳等问题。
现有技术中,实现防冻功能,一般通过在水路管道上设置有温度传感器,通过温度传感器检测水路管道的温度并且传输至控制单元,当温度传感器检测到的温度值低于阈值时,控制单元控制燃气热水器内的燃烧模块进行燃烧,以对水路管道加热,提升其温度防止结冰。然而该方式使用温度传感器,通过电子方式精确检测温度值,需要控制单元进行比较温度值和阈值的处理,过程繁琐,并且实现防冻功能无需过于精确地检测温度值,只需检测大约温度即可,因此浪费温度传感器的性能,降低性价比,增加了生产成本。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供机械式触发的防冻燃气热水器及其控制方法,其能够通过机械式触发防冻功能,无需使用温度传感器。
本发明解决其技术问题提供的一种技术方案是:
机械式触发的防冻燃气热水器,包括:
热水器本体,设置有燃烧模块以及水路管道,所述燃烧模块能够加热所述水路管道;
防冻开关,设置有形变导电件,所述防冻开关与水路管道连接,形变导电件能够根据温度变化产生形变以使防冻开关闭合或断开;
控制单元与所述防冻开关以及所述燃烧模块电性连接。
优选地,所述形变导电件为记忆金属片。
优选地,还包括设置在热水器本体上的计时单元,所述控制单元与所述计时单元电性连接。
优选地,所述水路管道包括依次连通的进水管道、热交换管道以及出水管道,所述热交换管道上设置有热交换鳍片。
优选地,所述热水器本体设置有燃烧腔室,所述燃烧模块以及所述热交换管道位于所述燃烧腔室内,还包括烟管以及设置在所述燃烧腔室内的风机,所述烟管一端与所述燃烧腔室连通,所述烟管的另一端连通外界。
优选地,所述防冻开关与所述热交换管道连接。
优选地,还包括设置在所述水路管道上的水流量传感器,所述控制单元与所述水流量传感器电性连接。
本发明提供的另一种技术方案是:
应用于上述机械式触发的防冻燃气热水器的控制方法,其特征在于:当防冻开关闭合产生触发信号,控制单元接收触发信号后控制燃烧模块燃烧。
优选地,控制单元设置有加热预设时间值,控制单元控制燃烧模块燃烧的同时,计时单元开始计时,当计时单元的计时值等于加热预设时间值时,控制单元关停燃烧模块。
优选地,控制单元设置有加热间隔时间值,控制单元关停燃烧模块后,计时单元开始计时,当防冻开关闭合产生触发信号,控制单元接收触发信号并且比较计时单元的计时值和加热间隔时间值,若计时单元的计时值大于加热间隔时间值,则控制单元控制燃烧模块燃烧;若计时单元的计时值小于加热间隔时间值,则不动作。
本发明的有益效果是:随着温度降低,形变导电件发生形变,使得防冻开关闭合或断开产生触发信号,控制单元接收到触发信号后,控制燃烧模块燃烧,以对水路管道加热防止水路管道内的水结冰,以此方式实现防冻效果,使用的形变导电件价格便宜,降低生产成本,提高性价比。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是本发明其中一种实施方式的结构示意图;
图2是本发明其中一种实施方式的处理流程图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明的较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1,本发明提供的机械式触发的防冻燃气热水器,包括:
热水器本体10,设置有燃烧模块20以及水路管道,所述燃烧模块20能够加热所述水路管道;
防冻开关30,设置有形变导电件,所述防冻开关30与水路管道连接,形变导电件能够根据温度变化产生形变以使防冻开关30闭合或断开;
控制单元与所述防冻开关30以及所述燃烧模块20电性连接。
随着温度降低,形变导电件发生形变,使得防冻开关30闭合或断开产生触发信号,控制单元接收到触发信号后,控制燃烧模块20燃烧,以对水路管道加热防止水路管道内的水结冰,以此方式实现防冻效果,使用的形变导电件价格便宜,降低生产成本,提高性价比。
控制单元可以是单片机、嵌入式芯片等能够接收、处理发送信号的器件。
作为优选的实施方式,所述形变导电件为记忆金属片。记忆金属片具有双程记忆效应,即在温度下降低于下限阈值时,记忆金属片会发生形变,使防冻开关30产生触发信号,燃烧模块20燃烧进行燃烧,温度上升,当温度上升大于上限阈值时,记忆金属会恢复成原来的形状,防冻开关30停止产生触发信号。记忆金属以此特性能够实现防冻开关30根据温度闭合或断开的效果。形变导电件还可以是不同材料的两块金属片贴合的实施方式,通过两种材料的温度膨胀系数不同,使得两块金属片贴合后会根据温度发生不同程度的弯曲,进而实现防冻开关30的闭合或断开。
作为优选的实施方式,还包括设置在热水器本体10上的计时单元,所述控制单元与所述计时单元电性连接。
通过计时单元能够在进行防冻功能时,控制燃烧模块20的燃烧时间,进而控制加热的温度,防止过度加热水路管道。亦可以通过计时单元计算防冻开关30产生触发信号的时间间隔,控制单元根据时间间隔,不在短时间内频繁控制燃烧模块20进行燃烧,以避免水路管道过热,同时延长燃烧模块20的使用寿命。计时单元可以是计时器的实施方式,亦可以是控制单元内的一段计时程序。
参考图1,为了提高热交换效率,所述水路管道包括依次连通的进水管道41、热交换管道42以及出水管道43,所述热交换管道42上设置有热交换鳍片44。燃烧模块20燃烧时,热交换管道42能够通过热交换鳍片44增大与空气的接触面积,能够吸收更多空气中的热量,使得温度上升更快,提高热转换效率。
参考图1,作为优选的实施方式,所述热水器本体10设置有燃烧腔室11,所述燃烧模块20以及所述热交换管道42位于所述燃烧腔室11内,还包括烟管26以及设置在所述燃烧腔室11内的风机25,所述烟管26一端与所述燃烧腔室11连通,所述烟管26的另一端连通外界。
热水器本体10一般安装在室内,风机25运转能够将燃烧模块20产生的废气吹出燃烧腔室11,烟管26的另一端延伸至室外,以使废气经过烟管26后排出,进而防止废气残留在室内,避免产生一氧化碳中毒等安全问题。
参考图1,燃烧模块20可以是包括燃气比例阀21、燃烧器22、点火器23以及火焰检测器24的实施方式,燃气比例阀21的输入端与外部燃气管连接,燃气比例阀21的输出端与燃烧器22连接,点火器23以及火焰检测器24均与燃烧器22连接,控制单元分别与燃气比例阀21、点火器23以及火焰检测器24电性连接。
参考图2,点火时,控制单元控制风机25启动,在风机25启动后控制单元控制点火器23启动以进行点火,然后控制单元控制燃气比例阀21开启,成功点火燃烧后,火焰检测器24检测火焰并且传输检测结果至控制单元,控制单元关停点火器23。熄火时,控制单元控制燃气比例阀21关闭,同时关停风机25,使热量保持在燃烧腔室11内,避免吹走过多热量。
参考图1,作为优选的实施方式,所述防冻开关30与所述热交换管道42连接。
由于烟管26的另一端延伸至室外,室外的冷空气沿烟管26进入燃烧腔室11与热交换管道42接触,使得热交换管道42的温度一般低于进水管道41的温度以及出水管道43的温度,因此将防冻开关30与热交换管道42连接,根据热交换管道42的温度触发防冻功能即可避免水路管道内的水结冰。
参考图1,作为优选的实施方式,还包括设置在所述水路管道上的水流量传感器50,所述控制单元与所述水流量传感器50电性连接。
水流量传感器50能够检测水路管道内的水流量并传输至控制单元,控制单元根据水流量信号,在停水等情况下,导致水路管道内没水时,不控制燃烧模块20进行燃烧,避免出现干烧的情况,提高安全性。在正常使用时,控制单元能够通过水流量传感器50获知水路管道的水流量,并根据水流量控制燃气比例阀21的开启程度,以此使得出水的温度稳定。
参考图2,应用于上述实施例中机械式触发的防冻燃气热水器的控制方法:当防冻开关30闭合产生触发信号,控制单元接收触发信号后控制燃烧模块20燃烧。
防冻开关30闭合,使得有电流经过,电流即为触发信号,控制单元与防冻开关30连接的端口有电流输入时,控制燃烧模块20进行燃烧,对水路管道加热,达到防冻的目的。以防冻开关30闭合产生触发信号的方式,由于待机时间一般长于进行防冻功能的工作时间,在待机时防冻开关30断开,没有电流经过,能够减少电能的消耗,更加节能。另外,亦可以是防冻开关30断开,以电流为零作为触发信号的实施方式。还可以是以防冻开关30闭合,控制单元与防冻开关30连接的端口有电压输入为触发信号,或防冻开关30断开,以端口没有电压输入为触发信号。
参考图2,作为优选的实施方式,控制单元设置有加热预设时间值,控制单元控制燃烧模块20燃烧的同时,计时单元开始计时,当计时单元的计时值等于加热预设时间值时,控制单元关停燃烧模块20。
使用者能够根据使用环境设置加热预设时间值,控制燃烧模块20的燃烧时间,进而控制水路管道的加热温度。由于实现防冻功能时,水路管道内的水不发生流动,燃烧模块20对热交换管进行加热时,热量传递较慢,热量容易在热交换管道42积累,因此,为了防止在进行防冻功能时,避免热交换管道42温度过高,在设置加热预设时间值时有上限值,以限制燃烧模块20对热交换管道42的加热时间,保护热交换管道42,同时防止水路管道内的水温过高,避免使用者在防冻功能启动后使用发生烫伤的情况。热交换管道42积累的热量能够通过管道壁面传递至进水管道41以及出水管道43,在经过一段时间后,进水管道41、热交换管道42以及出水管道43的温度基本相等。
参考图2,作为优选的实施方式,控制单元设置有加热间隔时间值,控制单元关停燃烧模块20后,计时单元开始计时,当防冻开关30闭合产生触发信号,控制单元接收触发信号并且比较计时单元的计时值和加热间隔时间值,若计时单元的计时值大于加热间隔时间值,则控制单元控制燃烧模块20燃烧;若计时单元的计时值小于加热间隔时间值,则不动作。
在满足防冻开关30产生触发信号以及计时单元的计时值大于加热间隔时间值这两个条件时,控制单元才控制燃烧模块20进行燃烧,以此方式在实现防冻功能时,燃烧模块两次启动至少要间隔一段加热间隔时间值,防止燃烧模块20短时间内频繁启动,导致故障率提升,延长燃烧模块20的使用寿命。
上述实施例只是本发明的优选方案,本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。