CN112128979B - 热水器的低出水温度的控制方法及系统、热水器 - Google Patents

热水器的低出水温度的控制方法及系统、热水器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热水器的低出水温度的控制方法及系统、热水器，所述控制系统中水流检测模块用于获取流经热水器的进水口的水流的流量值；第一温度检测模块用于获取流经热水器的进水口的水流的温度值；控制模块用于根据流量值和温度值获取热水器的目标热负荷值，并判断目标热负荷值是否小于热水器的最小热负荷值，则控制气泡发生器开启工作；气泡发生器用于在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进。本发明降低了热水器的出水温度，提升了用户夏季的洗浴体验。

Description

热水器的低出水温度的控制方法及系统、热水器
技术领域
本发明涉及温度控制技术领域，特别涉及一种热水器的低出水温度的控制方法及系统、热水器。
背景技术
对于一些热水器存在最小热负荷很难下降的情况，如对于燃气热水器，由于燃烧技术的限制，使其最小热负荷很难下降，这样就会造成在夏季进水温度较高且水流量较低时，易出现出水温度过高的情况，从而影响用户的使用体验。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中热水器的最小热负荷很难下降，易出现出水温度会过高的情况，从而影响用户的使用体验的缺陷，提供一种热水器的低出水温度的控制方法及系统、热水器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种热水器的低出水温度的控制系统，所述控制系统包括换热管、气泡发生器、水流检测模块、第一温度检测模块和控制模块；
所述气泡发生器和所述换热管依次设置在热水器的水管的进水口与出水口之间且所述气泡发生器和所述换热管均与所述水管连通；
所述水流检测模块和所述第一温度检测模块均设于所述热水器的水管的进水口与所述换热管之间；
所述换热管内设有多个旋转片；
所述水流检测模块用于获取流经所述热水器的进水口的水流的流量值；
所述第一温度检测模块用于获取流经所述热水器的进水口的水流的温度值；
所述控制模块用于根据所述流量值和所述温度值获取所述热水器的目标热负荷值，并判断所述目标热负荷值是否小于所述热水器的最小热负荷值，若小于，则控制所述气泡发生器开启工作；
所述气泡发生器用于在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在所述换热管通过所述旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着所述换热管内壁前进。
较佳地，所述控制模块用于根据所述流量值、所述温度值和设定出水温度值计算得到所述热水器的所述目标热负荷值。
较佳地，所述控制模块还用于计算所述目标热负荷值与所述最小热负荷值之间的差值，并根据所述差值控制所述气泡发生器在单位时间内产生的气泡量；
其中，所述差值的大小与所述气泡量呈正相关。
较佳地，所述热水器包括燃气热水器或电热水器。
较佳地，所述控制系统还包括第二温度检测模块；
所述温度检测模块固设于所述热水器的水管的出水口处，用于获取所述热水器的实际出水温度值。
较佳地，所述第一温度检测模块和所述第二温度检测模块均为温度传感器；和/或，
所述水流检测模块为水流量传感器。
较佳地，所述控制系统还包括多个换热片；
多个所述换热片分别固设在所述换热管的外侧，用于将吸附的热量传导至所述换热管中。
较佳地，当所述热水器为燃气热水器时，所述控制系统还包括燃烧器、风机、燃气控制阀和燃气比例阀；
所述燃烧器用于给所述换热片提供所述热量；
所述燃气控制阀用于控制燃气进气口的开启与关闭；
所述风机用于提高所述燃气进气口的气体压力并排送至所述燃烧器中；
所述燃气比例阀用于控制所述燃气进气口的燃气量。
本发明还提供一种热水器，所述热水器包括上述的热水器的低出水温度的控制系统。
本发明还提供一种热水器的低出水温度的控制方法，所述控制方法采用上述的热水器的低出水温度的控制系统实现，所述控制方法包括：
采用所述水流检测模块获取流经所述热水器的进水口的水流的流量值；
采用所述第一温度检测模块获取流经所述热水器的进水口的水流的温度值；
根据所述流量值和所述温度值获取所述热水器的目标热负荷值；
判断所述目标热负荷值是否小于所述热水器的最小热负荷值，若小于，则控制所述气泡发生器开启工作；
采用所述气泡发生器在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在所述换热管通过所述旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着所述换热管内壁前进。
较佳地，所述根据所述流量值和所述温度值获取所述热水器的目标热负荷值的步骤包括：
根据所述流量值、所述温度值和设定出水温度值计算得到所述热水器的所述目标热负荷值。
较佳地，所述控制方法还包括：
计算所述目标热负荷值与所述最小热负荷值之间的差值，并根据所述差值控制所述气泡发生器在单位时间内产生的气泡量；
其中，所述差值的大小与所述气泡量呈正相关。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，在换热管的进水端之前增设气泡发生器，并根据进水口的水流的流量值、温度值以及设定出水温度值得到的热水器的目标热负荷值并在该目标热负荷值小于最小热负荷值时，开启气泡发生器释放气泡，使得产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而达到降低出水温度的目的，提升了用户夏季的洗浴体验。
附图说明
图1为本发明实施例1的热水器的低出水温度的控制系统的模块示意图。
图2为本发明实施例1的热水器的低出水温度的控制系统的结构示意图。
图3为本发明实施例1的热水器的低出水温度的控制系统中换热管的结构示意图。
图4为本发明实施例2的热水器的低出水温度的控制系统的结构示意图。
图5为本发明实施例4的热水器的低出水温度的控制方法的流程图。
图6为本发明实施例5的热水器的低出水温度的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例的热水器的低出水温度的控制系统包括换热管1、气泡发生器2、水流检测模块3、第一温度检测模块4和控制模块5。
如图2所示，气泡发生器2和换热管1依次设置在热水器的水管P的进水口A与出水口B之间且气泡发生器2和换热管1均与水管连通。
水流检测模块3和第一温度检测模块4均设于热水器的水管的进水口A与换热管1之间。
优选地，水流检测模块3和第一温度检测模块4均设于热水器的水管的进水口A处。
如图3所示，换热管1内设有多个旋转片6，旋转片6用于对流经换热管1的水流起到阻碍的作用，使得水流旋转前进，减少换热管1对水流的加热时间。
其中，水流检测模块3用于获取流经热水器的进水口A的水流的流量值；
第一温度检测模块4用于获取流经热水器的进水口A的水流的温度值；
控制模块5用于根据流量值和温度值获取热水器的目标热负荷值，并判断目标热负荷值是否小于热水器的最小热负荷值，若小于，则控制气泡发生器2开启工作；
气泡发生器2用于在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在换热管1通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管1内壁前进。
其中，热水器包括但不限于燃气热水器、电热水器。
本发明中，在换热管的进水端之前增设气泡发生器，并根据进水口的水流的流量值、温度值得到的热水器的目标热负荷值并在该目标热负荷值小于最小热负荷值时，开启气泡发生器释放气泡，使得产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而达到降低出水温度的目的，避免影响用户洗浴舒适度，提升了用户夏季的洗浴体验。
实施例2
本实施例的热水器的低出水温度的控制系统是对实施例1的进一步改进，具体地：
对于燃气热水器而言，其对应的最小负荷值Mt相对比较固定，行业内通常用升数来标注，即25k的温升时热水器内流过的水流量L/min。
控制模块5用于根据流量值、温度值和设定出水温度值计算得到热水器1的目标热负荷值，对应的计算公式如下：
M＝(Tx-T)*Q/25
其中，Tx表示用户预设的设定出水温度值，T表示第一温度检测模块4获取的温度值，Q表示水流检测模块3获取的流量值，M表示目标热负荷值。
当M＜Mt时，则表示热水器在最小负荷值Mt下对应的出水温度会高于设定出水温度值，这样就不满足用户的需求，影响用户的洗浴舒适度，因此此时控制气泡发生器2释放气泡，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而降低热水器的出水温度。
控制模块5还用于计算目标热负荷值与最小热负荷值之间的差值，并发根据差值控制气泡生器在单位时间内产生的气泡量；
其中，差值的大小与气泡量呈正相关。
差值越大表示需要调节的温度范围越大；当温度范围较大时，通过加大产生的气泡量的方式，能够进一步延长热量通过换热管传递到水中的效果，从而进一步地降低出水温度，以实现出水温度满足用户的使用需求。
如图4所示，控制系统还包括第二温度检测模块7；
温度检测模块7固设于热水器的出水口处，用于获取热水器的实际出水温度值。
其中，第一温度检测模块4和第二温度检测模块7均为温度传感器；
水流检测模块为水流量传感器。
控制系统还包括多个换热片8；
多个换热片8分别固设在换热管的外侧，用于将吸附的热量传导至换热管1中。
当热水器为燃气热水器时，控制系统还包括燃烧器9、风机10、燃气控制阀11和燃气比例阀12和冗余控制阀13。
燃烧器9用于给换热片8提供热量；
燃气控制阀11用于控制燃气进气口C的开启与关闭；
风机10用于提高燃气进气口C的气体压力并排送至燃烧器9中；
燃气比例阀12用于控制燃气进气口的燃气量。
冗余控制阀13用于在燃气控制阀11发生故障时，替代燃气控制阀11开启工作。
本发明中，在换热管的进水端之前增设气泡发生器，并根据进水口的水流的流量值、温度值以及设定出水温度值得到的热水器的目标热负荷值并在该目标热负荷值小于最小热负荷值时，开启气泡发生器释放气泡，使得产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而达到降低出水温度的目的，避免影响用户洗浴舒适度，提升了用户夏季的洗浴体验。
实施例3
本实施例的热水器包括实施例1或实施例2中任意一实施例的热水器的低出水温度的控制系统。
本发明中的热水器实现了低温度出水，提升了用户夏季的洗浴体验。
实施例4
本实施例的热水器的低出水温度的控制方法采用实施例1或实施例2中任意一实施例的热水器的低出水温度的控制系统实现。
如图5所示，本实施例的热水器的低出水温度的控制方法包括：
S101、采用水流检测模块获取流经热水器的进水口的水流的流量值；
S102、采用第一温度检测模块获取流经热水器的进水口的水流的温度值；
S103、根据流量值和温度值获取热水器的目标热负荷值；
S104、判断目标热负荷值是否小于热水器的最小热负荷值，若小于，则控制气泡发生器开启工作；
S105、采用气泡发生器在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进。
本发明中，在换热管的进水端之前增设气泡发生器，并根据进水口的水流的流量值、温度值得到的热水器的目标热负荷值并在该目标热负荷值小于最小热负荷值时，开启气泡发生器释放气泡，使得产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而达到降低出水温度的目的，提升了用户夏季的洗浴体验。
实施例5
如图6所示，本实施例的热水器的低出水温度的控制方法是对实施例4的进一步改进，具体地：
对于燃气热水器而言，其对应的最小负荷值Mt相对比较固定，行业内通常用升数来标注，即25k的温升时热水器内流过的水流量L/min。
步骤S103包括：
S1031、根据流量值、温度值和设定出水温度值计算得到热水器的目标热负荷值。
其中获取目标热负荷值对应的计算公式如下：
M＝(Tx-T)*Q/25
其中，Tx表示用户预设的设定出水温度值，T表示第一温度检测模块获取的温度值，Q表示水流检测模块获取的流量值，M表示目标热负荷值。
当M＜Mt时，则表示热水器在最小负荷值Mt下对应的出水温度会高于设定出水温度值，这样就不满足用户的需求，影响用户的洗浴舒适度，因此此时控制气泡发生器释放气泡，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而降低热水器的出水温度。
步骤S105之后还包括：
S106、计算目标热负荷值与最小热负荷值之间的差值，并根据差值控制气泡发生器在单位时间内产生的气泡量；
其中，差值的大小与气泡量呈正相关。
差值越大表示需要调节的温度范围越大；当温度范围较大时，通过加大产生的气泡量的方式，进一步延长热量通过换热管传递到水中的效果，从而进一步地降低出水温度，以实现出水温度满足用户的使用需求。
本发明中，在换热管的进水端之前增设气泡发生器，并根据进水口的水流的流量值、温度值以及设定出水温度值得到的热水器的目标热负荷值并在该目标热负荷值小于最小热负荷值时，开启气泡发生器释放气泡，使得产生气泡的水流在换热管通过旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着换热管内壁前进，通过气泡隔热的作用，使得热量通过换热管传递到水中的效果变差，从而达到降低出水温度的目的，提升了用户夏季的洗浴体验。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括换热管、气泡发生器、水流检测模块、第一温度检测模块和控制模块；
所述气泡发生器和所述换热管依次设置在热水器的水管的进水口与出水口之间且所述气泡发生器和所述换热管均与所述水管连通；
所述水流检测模块和所述第一温度检测模块均设于所述热水器的水管的进水口与所述换热管之间；
所述换热管内设有多个旋转片；
所述水流检测模块用于获取流经所述热水器的进水口的水流的流量值；
所述第一温度检测模块用于获取流经所述热水器的进水口的水流的温度值；
所述控制模块用于根据所述流量值和所述温度值获取所述热水器的目标热负荷值，并判断所述目标热负荷值是否小于所述热水器的最小热负荷值，若小于，则控制所述气泡发生器开启工作；
所述控制模块用于根据所述流量值、所述温度值和设定出水温度值计算得到所述热水器的所述目标热负荷值；
所述气泡发生器用于在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在所述换热管通过所述旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着所述换热管内壁前进。
2.如权利要求1所述的热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于计算所述目标热负荷值与所述最小热负荷值之间的差值，并根据所述差值控制所述气泡发生器在单位时间内产生的气泡量；
其中，所述差值的大小与所述气泡量呈正相关。
3.如权利要求1所述的热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，所述热水器包括燃气热水器或电热水器。
4.如权利要求1所述的热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括第二温度检测模块；
所述温度检测模块固设于所述热水器的水管的出水口处，用于获取所述热水器的实际出水温度值。
5.如权利要求4所述的热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，所述第一温度检测模块和所述第二温度检测模块均为温度传感器；和/或，
所述水流检测模块为水流量传感器。
6.如权利要求1所述的热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括多个换热片；
多个所述换热片分别固设在所述换热管的外侧，用于将吸附的热量传导至所述换热管中。
7.如权利要求6所述的热水器的低出水温度的控制系统，其特征在于，当所述热水器为燃气热水器时，所述控制系统还包括燃烧器、风机、燃气控制阀和燃气比例阀；
所述燃烧器用于给所述换热片提供所述热量；
所述燃气控制阀用于控制燃气进气口的开启与关闭；
所述风机用于提高所述燃气进气口的气体压力并排送至所述燃烧器中；
所述燃气比例阀用于控制所述燃气进气口的燃气量。
8.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括权利要求1至7中任意一项所述的热水器的低出水温度的控制系统。
9.一种热水器的低出水温度的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用权利要求1至7中任意一项所述的热水器的低出水温度的控制系统实现，所述控制方法包括：
采用所述水流检测模块获取流经所述热水器的进水口的水流的流量值；
采用所述第一温度检测模块获取流经所述热水器的进水口的水流的温度值；
根据所述流量值和所述温度值获取所述热水器的目标热负荷值；
根据所述流量值、所述温度值和设定出水温度值计算得到所述热水器的目标热负荷值；
判断所述目标热负荷值是否小于所述热水器的最小热负荷值，若小于，则控制所述气泡发生器开启工作；
采用所述气泡发生器在水流中产生气泡，其中产生气泡的水流在所述换热管通过所述旋转片旋转前进同时水流中的气泡贴着所述换热管内壁前进。
10.如权利要求9所述的热水器的低出水温度的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
计算所述目标热负荷值与所述最小热负荷值之间的差值，并根据所述差值控制所述气泡发生器在单位时间内产生的气泡量；
其中，所述差值的大小与所述气泡量呈正相关。
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