CN111623525B - 燃气热水器及其控制方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气热水器及其控制方法、计算机可读存储介质。燃气热水器包括：热水器主体、设置在热水器主体上的驱动件和设置在驱动件上的挡风件；热水器主体的控制器用于获取并向驱动件发送热水器主体中未燃烧的火排的位置信息；驱动件用于基于位置信息驱动所述挡风件伸缩，以使挡风件封闭热水器主体中未燃烧的火排所对应的二次空气通道。燃气热水器的驱动件可以基于未燃烧的火排的位置信息驱动挡风件伸缩，以使挡风件能够封闭未燃烧的火排所对应的二次空气通道，可以仅向燃烧的火排通入二次空气。

Description

燃气热水器及其控制方法、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别是涉及一种燃气热水器及其控制方法、计算机可读存储介质。

背景技术

目前的燃气热水器的燃烧器通常采用部分预混燃烧方式进行燃烧，其中，部分预混燃烧方式是指燃气燃烧前先混合部分空气(即一次空气)，待燃烧之后，未完全燃烧的燃气与空气(即二次空气)再次进行混合燃烧的方式。燃气热水器在不同热负荷状态下工作时，一般通过控制风机转速来调节二次空气补给量，却无法控制二次空气的分布，降低了燃烧器的使用性能，尤其当燃气热水器低档位燃烧时风机还仍然给不燃烧的火排送风，多余的二次空气会影响燃烧质量，影响换热效率，且将冷水加热到预设水温所需的燃气量更多，浪费燃气。

发明内容

基于此，有必要针对现有的燃气热水器无法控制二次空气的分布的技术问题，提供一种燃气热水器及其控制方法、计算机可读存储介质。

一种燃气热水器，所述燃气热水器包括：热水器主体、设置在所述热水器主体上的驱动件和设置在所述驱动件上的挡风件；

所述热水器主体的控制器用于获取并向所述驱动件发送所述热水器主体中未燃烧的火排的位置信息；

所述驱动件用于基于所述位置信息驱动所述挡风件伸缩，以使所述挡风件封闭所述热水器主体中未燃烧的火排所对应的二次空气通道。

在其中一个实施例中，所述热水器主体的火排并列分布，所述热水器主体的点火针用于向最外侧的一火排或与所述最外侧的一火排相邻的火排点火；

所述驱动件靠近与最外侧的另一所述火排所对应的二次空气通道分布。

在其中一个实施例中，所述驱动件包括：安装在所述热水器主体上且可正、反转的电机，与所述电机的输出轴连接的转轴；

所述挡风件可缠绕在所述转轴上，以使自身在所述转轴转动的过程中进行收放。

在其中一个实施例中，所述转轴沿自身的轴向设置有至少一个齿轮；

所述挡风件沿所述转轴的轴向设置有至少一个通孔组，每个所述通孔组包括：沿所述挡风件的伸缩方向间隔分布的多个通孔，每个所述通孔均可与对应的所述齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述齿轮的数目为2个，2个所述齿轮设置在所述转轴的两端上；

所述通孔组的数目设置为2个，2个所述通孔组开设在所述挡风件的两端上。

在其中一个实施例中，所述热水器主体上设置有至少一个导向件，所述导向件沿所述挡风件的伸缩方向延伸；

所述挡风件在所述转轴转动的过程中可沿所述导向件滑动。

在其中一个实施例中，所述导向件上具有导向通槽，所述挡风件在所述转轴转动的过程中可在所述导向通槽中滑动。

在其中一个实施例中，所述挡风件为铁片或铝片。

在其中一个实施例中，所述挡风件的厚度为0.2mm-0.3mm。

在其中一个实施例中，所述驱动件为液压缸或气缸；

所述挡风件包括：由内至外依次套设的多个伸缩壳体，最外层的伸缩壳体与所述驱动件连接。

一种上述任一项所述的燃气热水器的控制方法，所述控制方法包括：

获取并发送热水器主体中未燃烧的火排的位置信息；

基于所述位置信息驱动挡风件伸缩，以使所述挡风件封闭所述热水器主体中未燃烧的火排所对应的二次空气通道。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中所述的控制方法的步骤。

如上所述的燃气热水器及其控制方法、计算机可读存储介质，驱动件可以基于未燃烧的火排的位置信息驱动挡风件伸缩，以使挡风件能够封闭未燃烧的火排所对应的二次空气通道，这样的话，可以仅向燃烧的火排通入二次空气，不仅可以避免多余的二次空气进入至燃烧器中，可调配出最佳的燃气和空气混合比例，能使燃气充分燃烧，进而可以提高燃烧质量和换热效率，而且也能够将冷水加热到预设水温所需的燃气量将至最小，避免燃气的浪费，也能够合理降低风机转速，降低风机的噪音，防止因供风过大而引起离焰、脱火进而造成烟气中的CO、NO等有害物质的增多。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的热水器主体的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的未安装二次空气通道的燃气热水器的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的燃气热水器的爆炸示意图；

图4为本发明一实施例提供的燃烧档位处于低档位的燃气热水器的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的燃烧档位处于中档位的燃气热水器的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的燃烧档位处于高档位的燃气热水器的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的点火针未点火下的燃气热水器的结构示意图；

图8为图3在A处的局部放大示意图。

其中：

100-热水器主体；

110-火排；

111-第一火排；

112-第二火排；

113-第三火排；

114-第四火排；

115-第五火排；

116-第六火排；

120-二次空气通道；

121-第一二次空气通道；

122-第二二次空气通道；

123-第三二次空气通道；

124-第四二次空气通道；

125-第五二次空气通道；

126-第六二次空气通道；

127-第七二次空气通道；

130-点火针；

140-检火针；

200-驱动件；

210-电机；

220-转轴；

230-齿轮；

300-挡风件；

300a-通孔；

400-导向件；

400a-导向通槽；

410-第一导向板；

420-第二导向板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本发明一实施例提供了一种燃气热水器，如图2及图3所示，该燃气热水器包括：热水器主体100(参见图1)、设置在热水器主体100上的驱动件200和设置在驱动件200上的挡风件300；热水器主体100的控制器用于获取并向驱动件200发送热水器主体100中未燃烧的火排110的位置信息；驱动件200用于基于位置信息驱动挡风件300伸缩，以使挡风件300封闭热水器主体100中未燃烧的火排110所对应的二次空气通道120。

作为一种示例，如图1所示，热水器主体100包括：外壳，均设置于外壳内的燃烧器、换热器、进水管、出水管和进气管；燃烧器包括：点火针130、检火针140和呈并列分布的多个火排110；外壳上还设置有多个二次空气通道120，每个二次空气通道120用于向对应的火排110供给二次空气，其中每个火排110位于对应的相邻两个二次空气通道120之间，且当任一火排110燃烧时，与该任一火排110相邻的两个二次空气通道120均向该任一火排110送风(即通入二次空气)。其中，点火针130的数目可设置为2个，检火针140的数目可设置为1个。

可以理解的是，二次空气通道120的数目与火排110的数目相对应，举例来说，如图1及图2所示出的燃气热水器上设置有6片火排110，分别为第一火排111、第二火排112、第三火排113、第四火排114、第五火排115，第六火排116，那么外壳上对应设置有7个二次空气通道120，分别为图3所示出的第一二次空气通道121、第二二次空气通道122、第三二次空气通道123、第四二次空气通道124、第五二次空气通道125、第六二次空气通道126，且第一火排111位于第一二次空气通道121与第二二次空气通道122之间，第二火排112位于第二二次空气通道122与第三二次空气通道123之间，第三火排113位于第三二次空气通道123与第四二次空气通道124之间，第四火排114位于第四二次空气通道124与第五二次空气通道125之间，第五火排115位于第五二次空气通道125与第六二次空气通道126之间，第六火排116位于第六二次空气通道126与第七二次空气通道127之间。

需要说明的是，燃烧器的燃烧档位根据火排110的燃烧数量进行设置，举例来说，若如图1及图2所示出的燃气热水器上设置有6片火排110，那么当2片火排110(即第一火排111和第二火排112)燃烧时，燃烧器的燃烧档位设置为低档，此时，如图4所示，第一二次空气通道121、第二二次空气通道122和第三二次空气通道123处于打开状态以向各自对应的火排110通风，而剩余的3个二次空气通道120通过挡风件300进行封闭；当4片火排110(即第一火排111、第二火排112、第三火排113和第四火排114)燃烧时，燃烧器的燃烧档位设置为中档，此时，如图5所示，第一二次空气通道121、第二二次空气通道122、第三二次空气通道123、第四二次空气通道124和第五二次空气通道125处于打开状态以向各自对应的火排110通风，而剩余的2个二次空气通道120通过挡风件300进行封闭；当6片火排110(即第一火排111、第二火排112、第三火排113、第四火排114、第五火排115和第六火排116)燃烧时，燃烧器的燃烧档位设置为高档，此时，如图6所示，第一二次空气通道121、第二二次空气通道122、第三二次空气通道123、第四二次空气通道124、第五二次空气通道125、第六二次空气通道126和第七二次空气通道127均处于打开状态以向各自对应的火排110通风。当然了，在应用时，可以根据实际使用情况对燃烧器的档位进行设置，例如设置2个燃烧档位、4个燃烧档位、5个燃烧档位、6个燃烧档位等。

如上所述的燃气热水器，驱动件200可以基于未燃烧的火排110的位置信息驱动挡风件300伸缩，以使挡风件300能够封闭未燃烧的火排110所对应的二次空气通道120，这样的话，可以仅向燃烧的火排110通入二次空气，不仅可以避免多余的二次空气进入至燃烧器中，可调配出最佳的燃气和空气混合比例，能使燃气充分燃烧，进而可以提高燃烧质量和换热效率，而且也能够将冷水加热到预设水温所需的燃气量将至最小，避免燃气的浪费，也能够合理降低风机转速，降低风机的噪音，防止因供风过大而引起离焰、脱火进而造成烟气中的CO、NO等有害物质的增多。

在本发明的一些实施例中，如图1及图2所示，热水器主体100的火排110并列分布，热水器主体100的点火针130用于向最外侧的一火排110或如图2所示出的与最外侧的一火排110相邻的火排110点火；如图3所示，驱动件200靠近与最外侧的另一火排110所对应的二次空气通道120分布。需要说明的是，当点火针130用于向最外侧的一火排110点火时，火排110的最小燃烧个数为1个，也就是说当燃烧器的燃烧档位调整至最低档位时，有一个火排110燃烧。当点火针130用于向如图2所示出的与最外侧的一火排110相邻的火排110点火时，火排110的最小燃烧个数为2个，也就是说当燃烧器的燃烧档位调整至最低档位时，有两个火排110燃烧，这样可以保证当多个火排110燃烧时，这几个火排110是连续分布的，并非是间断分布的，举例来说，当图1所示出的燃烧器的燃烧档位调整至中档位时，向第一火排111、第二火排112、第三火排113和第四火排114通入燃气，并向第一火排111或第二火排112点火，以使这4个火排110燃烧。如此，可以只需在燃气热水器上设置一个驱动件200和一个挡风件300，便可以实现挡风件300在不同的燃烧档位下封闭或打开对应的二次空气通道120，同样以图2所示出的配置有6个火排110的燃气热水器为例，当将燃烧器的燃烧档位由图4所示出的低档调整至图5所示出的中档时，驱动件200将挡风件300向回缩，以打开第三火排113、第四火排114所对应的二次空气通道120；当将燃烧器的燃烧档位由图5所示出的中档位调整至图6所示出的高档位时，驱动件200继续将挡风件300向回缩，以打开第五火排115、第六火排116所对应的二次空气通道120。

可选地，如图7所示，当点火针130处于未点火状态时，驱动件200驱动挡风件300伸展至最外侧的一火排110所对应的二次空气通道120处，以封闭全部的二次空气通道120。如此，可以防止在燃气热水器未工作的情况下外界的灰尘等杂质进入至二次空气通道120内。

在本发明的一些实施例中，如图2至图6所示，驱动件200包括：安装在热水器主体100上且可正、反转的电机210，与电机210的输出轴连接的转轴220；挡风件300可缠绕在转轴220上，以使自身在转轴220转动的过程中进行收放。当燃烧器的燃烧档位降低时，例如由图6所示出的高档位调整至由图5所示出的中档位时，电机210正转，进而使得当挡风件300通过转轴220自行展开，以封闭对应的二次空气通道120；当燃烧器的燃烧档位降低时，例如由图5所示出的中档位调整由图6所示出的高档位时，电机210反转，进而使得当挡风件300通过转轴220自行收拢，以打开对应的二次空气通道120。

可选地，电机210可以为伺服电机或步进电机。另外，电机210通过支架以螺钉连接的方式安装在热水器主体100的外壳上。

进一步地，如图3所示，在本发明的一些实施例中，转轴220沿自身的轴向设置有至少一个齿轮230；挡风件300沿转轴220的轴向设置有至少一个通孔组，每个通孔组包括：沿挡风件300的伸缩方向间隔分布的多个通孔300a，每个通孔300a均可与对应的齿轮230啮合。如此，在电机210正转或反转的过程中，便于挡风件300绕转轴220进行收放。

需要说明的是，齿轮230上的齿条以及每组通孔300a的通孔300a数目越多，电机210越能精确控制挡风板的滑动距离，使得挡风件300上可精确滑动至指定的位置。但是考虑到挡风件300的强度，应合理设置每个通孔组所设置的通孔300a个数。

可选地，齿轮230采用过盈配合或焊接的方式安装在转轴220上。

可选地，通孔300a可以为圆孔或图4所示出的长方形孔、五边形孔等规则的多边形孔。

具体到本发明的一些实施例中，如图3所示，齿轮230的数目为2个，2个齿轮230设置在转轴220的两端上；通孔组的数目设置为2个，2个通孔组开设在挡风件300的两端上。如此，便于挡风件300在电机210正转或反转的过程中绕转轴220有效进行收放。

基于上述结构的驱动件200的前提下，如图8所示，热水器主体100上设置有至少一个导向件400，导向件400沿挡风件300的伸缩方向延伸；挡风件300在转轴220转动的过程中沿导向件400滑动。导向件400用于在转轴220转动的过程中使得挡风件300可沿目标方向滑动，进而使挡风件300能够准确地打开或封闭目标二次空气通道120。

具体到本发明的一些实施例中，如图8所示，导向件400上具有导向通槽400a，挡风件300在转轴220转动的过程中可在导向通槽400a中滑动。导向通槽400a不仅可以对挡风件300的滑动起到导向作用，而且也可对挡风件300起到限位的作用，避免挡风件300的脱落。当然了，在应用时，导向件400也可以设置成板状结构，挡风件300在滑动的过程中可以搭接在导向件400上。

可选地，如图8所示，导向件400包括：沿二次空气通道120的深度方向间隔设置在热水器主体100上的第一导向板410和第二导向板420，第一导向板410与第二导向板420之间配合构成导向通槽400a。

基于上述导向件400上具有导向通槽400a的前提下，挡风件300为铁片或铝片。该类挡风件300易变形，可以使得当挡风件300回缩时其上的通孔300a与齿轮230上的齿条有效啮合，以及使得挡风件300伸展时，可无阻碍地沿着导向通槽400a滑动。

具体到本发明的一些实施例中，挡风件300的厚度为0.2mm-0.3mm，举例来说，厚度可以为0.2mm、0.22mm、0.24mm、0.26mm、0.28mm、0.30mm等。该类厚度的挡风件300在保证自身强度的前提下，可以减轻自身的重量以及缠绕在转轴220上的总厚度，便于挡风件300的装配。

当然，在本发明的一些实施例中，驱动件200也可为液压缸或气缸；挡风件300包括：由内至外依次套设的多个伸缩壳体，最外层的伸缩壳体与驱动件200连接。可以理解的是，该挡风件300为多节电动推杆。

需要说明的是，伸缩壳体的数目越多，驱动件200越能精确控制挡风板的滑动距离，使得挡风件300可精确滑动至指定的位置。但是考虑到挡风件300的加工复杂，应合理设置伸缩壳体的个数。

本发明另一实施例提供了一种上述所述的燃气热水器的控制方法，该控制方法包括：

步骤S100、获取并发送热水器主体100中未燃烧的火排110的位置信息；

步骤S200、基于位置信息驱动挡风件300伸缩，以使挡风件300封闭热水器主体100中未燃烧的火排110所对应的二次空气通道120。

如上所述的燃气热水器的控制方法，可以基于未燃烧的火排110的位置信息驱动挡风件300伸缩，以使挡风件300能够封闭未燃烧的火排110所对应的二次空气通道120，这样的话，可以仅向燃烧的火排110通入二次空气，不仅可以避免多余的二次空气进入至燃烧器中，可调配出最佳的燃气和空气混合比例，能使燃气充分燃烧，进而可以提高燃烧质量和换热效率，而且也能够将冷水加热到预设水温所需的燃气量将至最小，避免燃气的浪费，也能够合理降低风机转速，降低风机的噪音，防止因供风过大而引起离焰、脱火进而造成烟气中的CO、NO等有害物质的增多。

针对于步骤S100而言，未燃烧的火排110的位置信息可以通过如下方式确定：

步骤S110，基于预设出水温度，确定燃烧器的燃烧档位；

步骤S120，基于燃烧器的燃烧档位，确定燃烧的火排110的位置信息以及未燃烧的火排110的位置信息。

本发明的另一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中所述的控制方法的步骤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括：热水器主体(100)、设置在所述热水器主体(100)上的驱动件(200)和设置在所述驱动件(200)上的挡风件(300)；

所述热水器主体(100)的控制器用于获取并向所述驱动件(200)发送所述热水器主体(100)中未燃烧的火排(110)的位置信息；

所述驱动件(200)用于基于所述位置信息驱动所述挡风件(300)伸缩，以使所述挡风件(300)封闭所述热水器主体(100)中未燃烧的火排(110)所对应的二次空气通道(120)；

所述挡风件(300)可缠绕在转轴(220)上，以使自身在所述转轴(220)转动的过程中进行收放；所述转轴(220)沿自身的轴向设置有至少一个齿轮(230)；所述挡风件(300)沿所述转轴(220)的轴向设置有至少一个通孔组，每个所述通孔组包括：沿所述挡风件(300)的伸缩方向间隔分布的多个通孔(300a)，每个所述通孔(300a)均可与对应的齿轮(230)啮合。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述热水器主体(100)的火排(110)并列分布，所述热水器主体(100)的点火针(130)用于向最外侧的一火排(110)或与所述最外侧的一火排(110)相邻的火排(110)点火；

所述驱动件(200)靠近与最外侧的另一火排(110)所对应的二次空气通道(120)分布。

3.根据权利要求1或2所述的燃气热水器，其特征在于，所述驱动件(200)包括：安装在所述热水器主体(100)上且可正、反转的电机(210)，与所述电机(210)的输出轴连接的转轴(220)。

4.根据权利要求3所述的燃气热水器，其特征在于，所述齿轮(230)的数目为2个，2个所述齿轮(230)设置在所述转轴(220)的两端上；

所述通孔组的数目设置为2个，2个所述通孔组开设在所述挡风件(300)的两端上。

5.根据权利要求3所述的燃气热水器，其特征在于，所述热水器主体(100)上设置有至少一个导向件(400)，所述导向件(400)沿所述挡风件(300)的伸缩方向延伸；

所述挡风件(300)在所述转轴(220)转动的过程中可沿所述导向件(400)滑动。

6.根据权利要求5所述的燃气热水器，其特征在于，所述导向件(400)上具有导向通槽(400a)，所述挡风件(300)在所述转轴(220)转动的过程中可在所述导向通槽(400a)中滑动。

7.根据权利要求6所述的燃气热水器，其特征在于，所述挡风件(300)为铁片或铝片。

8.根据权利要求7所述的燃气热水器，其特征在于，所述挡风件(300)的厚度为0.2mm-0.3mm。

9.根据权利要求1或2所述的燃气热水器，其特征在于，所述驱动件(200)为液压缸或气缸；

所述挡风件(300)包括：由内至外依次套设的多个伸缩壳体，最外层的伸缩壳体与所述驱动件(200)连接。

10.一种权利要求1-9任一项所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取并发送热水器主体(100)中未燃烧的火排(110)的位置信息；

基于所述位置信息驱动挡风件(300)伸缩，以使所述挡风件(300)封闭所述热水器主体(100)中未燃烧的火排(110)所对应的二次空气通道(120)。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求10中所述的控制方法的步骤。