CN112902432B - 燃气热水器、风压检测方法及风机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器、风压检测方法及风机控制方法，燃气热水器包括风机电机，燃气热水器还包括风压检测装置以及含有内层烟管和外层烟管的双层烟管，内层烟管的一端与集气罩连接，另一端通向室外，内层烟管用于将集气罩中的烟气排出至室外；外层烟管的一端通向室外，另一端通向室内，风压检测设备检测外层烟管两端的风压差，风压差用于调整风机电机的运行。本发明一方面在燃气热水器启动前就可以及时检测到室内外风压差，避免风压差检测的延时性，进一步可以有利于后续及时根据风压差进行风机电流的补偿从而控制风机运行，另一方面，也可以防止在抗风压下点火火焰外溢的情况发生，同时，因为风压差的实时检测，可以做到抗风压的快速响应。

Description

燃气热水器、风压检测方法及风机控制方法

技术领域

本发明适用于燃气热水器的检测及控制领域，特别涉及一种燃气热水器、风压检测方法及风机控制方法。

背景技术

上抽式燃气热水器一般使用单层烟管排放燃气热水器运行过程中产生的烟气，其中，单层烟管的一端与集气罩连接，另一端通向室外，集气罩用于收集运行过程中产生的烟气，单层烟管用于将集气罩中的烟气排出至室外。

燃气热水器的风压要满足国内或者国际标准，以保证家用燃气热水器使用中，即使外界有风倒灌的情况下，也能及时地将烟气排除室外。

现有技术中，一般将风压传感器设置在集气罩中，单层烟管设置有挡板，在燃气热水器启动后，挡板开启，先进行废气清扫，再进行点火，在风机电机转动起来的情况下，根据风压传感器的检测值来判断外界风压，再根据外界风压进行风机电流的补偿来控制燃气热水器在标准下运行，这种情况下，一方面，由于燃气热水器已经运行，此时外界风压的检测可能存在延时，这就导致电流的补偿滞后，进一步导致燃气热水器抗风的灵敏度不高的情况发生；另一方面，在存在外界有风倒灌的情况下，可能导致点火时火焰外溢的情况发生，从而引发安全隐患。

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燃气热水器在抗风时存在延时、灵敏度不高且容易存在安全隐患的情况发生的缺陷，提供一种抗风及时、灵敏度高且安全性高的燃气热水器、风压检测方法及风机控制方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种燃气热水器，包括风机电机，所述燃气热水器还包括风压检测装置以及含有内层烟管和外层烟管的双层烟管，所述外层烟管与所述内层烟管套接；

所述内层烟管的一端与集气罩连接，另一端通向室外，所述内层烟管用于将所述集气罩中的烟气排出至室外；

所述外层烟管的一端通向室外，另一端通向室内，所述风压检测装置用于检测所述外层烟管两端的风压差，所述风压差用于调整所述风机电机的运行。

较佳地，所述风压检测装置包括叶轮以及转速检测单元；

所述叶轮由进入所述外层烟管的风所驱动，所述转速检测单元用于实时检测所述叶轮的转速；

所述风压检测装置用于根据所述转速计算进风量，并根据所述进风量计算所述风压差。

较佳地，所述风压检测装置还包括流动通道，所述外层烟管的另一端经由所述流动通道通向室内；

所述叶轮设于所述流动通道内。

较佳地，所述叶轮包括第一叶轮及第二叶轮；

所述转速检测单元设置在所述第一叶轮上，所述第一叶轮与所述第二叶轮通过传动装置连接；

所述第二叶轮由进入所述外层烟管的风所驱动，且所述第二叶轮用于通过自身的转动带动所述第一叶轮转动；

所述风压检测装置用于检测所述第一叶轮的转速，并根据所述第一叶轮的转速计算得到所述风压差。

较佳地，所述第一叶轮的半径大于所述第二叶轮的半径。

较佳地，所述转速检测单元包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在所述叶轮上。

较佳地，所述燃气热水器还包括风机涡壳；

所述风机涡壳设于所述内层烟管与所述集气罩之间；

所述风机涡壳内设置有排风装置，所述风机电机用于驱动所述排风装置运行以将所述集气罩内的烟气排出至室外。

本发明还提供了一种风压检测方法，所说风压检测方法应用在如上所述的燃气热水器中，所述风压检测方法包括：

所述风压检测装置获取外层烟管两端的风压差，所述风压差用于调整所述风机电机的运行。

较佳地，所述风压检测装置获取外层烟管两端的风压差的步骤包括：

通过转速检测单元检测所述叶轮的转速；

根据所述转速计算进入所述外层烟管的进风量；

根据所述进风量计算所述外层烟管两端的风压差。

本发明还提供了一种燃气热水器的风机控制方法，所述风机控制方法基于如上所述的风压检测方法实现，所述风机控制方法包括：

获取外层烟管两端的风压差；

根据所述风压差以及预设风压差与补偿电流的对应关系获取当前补偿电流；

根据所述当前补偿电流补偿所述风机电机的运行电流以调整所述风机电机运行。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过在燃气热水器中设置双层烟管，其中内层烟管专门用于将烟气排出室外，外层烟管专门用于供风压检测装置进行室内外风压值的检测，一方面在燃气热水器启动前就可以及时检测到室内外风压差，避免风压差检测的延时性，进一步可以有利于后续及时根据风压差进行风机电流的补偿从而调整风机运行，另一方面，也可以防止在抗风压下点火火焰外溢的情况发生，同时，因为风压差的实时检测，可以做到抗风压的快速响应。

附图说明

图1为本发明实施例1中的燃气热水器的剖面图。

图2为实施例1中的燃气热水器的部分结构分解图。

图3为实施例1中的燃气热水器的侧视图。

图4为本发明实施例2中的风压检测方法的流程图。

图5为本发明实施例3中的燃气热水器的风机控制方法的流程图。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的实施例，下面先列举本发明实施例中使用的主要的部件与附图标记的对应关系：

风机电机 10

风压检测装置 11

第二叶轮 111

传动装置 112

第一叶轮 113

霍尔感应元件 114

磁铁 115

流动通道 12

风机涡壳 13

双层烟管 14

外层烟管 141

外层烟管的通风区域 1411

内层烟管 142

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

本实施例提供了一种燃气热水器，图1、图2及图3分别示出了本实施例中的燃气热水器的刨面图、分解图及侧视图，该燃气热水器包括风机电机10、风压检测装置11、含有内层烟管142和外层烟管141的双层烟管14，外层烟管141与内层烟管142套接，其中，外层烟管141与内层烟管142之间的空间形成了外层烟管141的通风区域1411。

内层烟管142的一端与集气罩连接，另一端通向室外，内层烟管142专门用于将集气罩中的烟气排出至室外。

外层烟管141的一端通向室外，另一端通向室内，室外的风经由外层烟管141传入室内，风压检测装置用于检测外层烟管141两端的风压差，该风压差用于调整风机电机10的运行。

本实施例中通过在燃气热水器中设置双层烟管14，外层烟管141专门用于供风压检测装置进行室内外风压值的检测，外层烟管141的进风与内层烟管142的排风互不影响，一方面在燃气热水器启动前就可以及时检测到室内外风压差，避免风压差检测的延时性，可以有利于后续及时根据风压差进行风机电流的补偿从而控制风机运行，另一方面，也可以防止在抗风压下点火火焰外溢的情况发生，同时，因为风压差的实时检测，可以做到在燃气热水器运行时，抗风压机制的快速响应。

具体的，本实施例中的风压检测装置包括叶轮以及转速检测单元，叶轮由进入外层烟管141的风所驱动，转速检测单元用于实时检测叶轮的转速。

具体的，风压检测装置还可以进一步包括计算单元，该计算单元用于根据转速计算进风量，并根据进风量计算风压差，其中该计算单元既可以集成于转速检测单元中，也可以作为单独的控制器设置在转速监测单元外部，还可以集成于燃气热水器的控制芯片中，应当理解，计算单元的具体位置可以根据实际情况进行选择。

本实施例中，可以根据叶轮的转速计算风压差，以供风机电机10通过风压差控制排风装置的运行使烟气可以从集气罩排出，一方面，风压差的计算不受内层烟管142排烟气的影响，提高了风压差计算的准确度，另一方面，通过单独的外层烟管141可以在风机电机10运行前计算出风压差，进一步提高了风压检测的及时性。

在一种具体的实施方式中，本实施例中的叶轮包括第一叶轮113及第二叶轮111，转速检测单元设置在第一叶轮113上，第一叶轮113与第二叶轮111通过传动装置112连接，第二叶轮111由进入外层烟管141的风所驱动，且第二叶轮111用于通过自身的转动带动第一叶轮113转动。

风压检测装置用于检测第一叶轮113的转速，并根据第一叶轮113的转速计算得到风压差。

本实施例中，通过设置第一叶轮113及第二叶轮111，并且将第二叶轮111作为主动轮，第一叶轮113作为从叶轮，由外层烟管141进入的风驱动第二叶轮111转动，从而通过传动装置112驱动第一叶轮113转动，风压检测装置通过检测第一叶轮113转动的转速，从而可以得到室内外的风压差。

本实施例中，通过第一叶轮113及第二叶轮111的设置，可以控制第一叶轮113的转速以便于风压检测装置进行检测。

在一种具体的实施方式中，为了提高风压检测装置检测精度，第一叶轮113的半径大于第二叶轮111的半径，从而可以使风压检测装置直接检测经由传动装置112放大的第二叶轮111的转速，即第一叶轮113的转速，从而进一步提高了风压检测装置的检测精度。

本实施例中，为了节约材料成本，叶轮，包括第一叶轮113及第二叶轮111，以及传动装置112均可以采用塑料材料。

本实施例中，可以采用现有技术中任意一可以检测到风轮转速的装置作为转速检测单元，在一较佳的实施例中，采用霍尔传感器作为转速检测单元，霍尔传感器设置在叶轮上，通过霍尔传感器采集的频率可以得到风轮的转速。具体的霍尔传感器包括磁铁115及霍尔感应元件114，磁铁115嵌入在叶轮中，霍尔感应元件114设置在叶轮上，室外的风通过外层烟管141进入室内时，会驱动叶轮转动，通过霍尔感应元件114对磁铁115的感应可以测得叶轮的转速。

本实施例中，通过使用霍尔传感器，可以使提高转速监测的灵敏度，从而达到实时监控室内外风压差并快速响应风压差的作用。

本实施例中，为了便于转速检测单元可以实时且准确地采集叶轮的转速，风压检测装置11还可以进一步包括流动通道12，外层烟管141的另一端经由流动通道12通向室内，并且叶轮设于流动通道12内，根据这种设置方式，可以使室外的风进入室内后集中驱动设置于流动通道12内的叶轮的转动，从而可以方便风压检测装置检测到更准确的室内外的风压差。

在一种具体的实施方式中，燃气热水器还包括风机涡壳13，风机涡壳13设于内层烟管142与集气罩之间，风机涡壳13内设置有排风装置，风机电机10用于驱动排风装置运行以将集气罩内的烟气排出至室外。

其中，排风装置可以具体为排风涡轮。

本实施例中，通过设置排风装置以及风机涡壳13，可以便于集中将集气罩内的烟气排出，一方面提高了燃气热水器的运行效率，另一方面，也进一步提高了燃气热水器的整体安全性。

实施例2

本实施例提供了一种风压检测方法，所说风压检测方法应用在如实施例1的燃气热水器中，该风压检测方法包括：

风压检测装置获取外层烟管两端的风压差，风压差用于调整风机电机的运行。

具体的，如图4所示，本实施例可以通过下述步骤来具体计算风压差：

步骤201、通过转速检测单元检测叶轮的转速；

步骤202、根据转速计算进入外层烟管的进风量；

步骤203、根据进风量计算外层烟管两端的风压差。

其中，步骤202与步骤203可以具体由实施例1中的计算单元来实现。

本实施例中，由于内层烟管专门用于排出集气罩内的烟气，外层烟管专门用于供室外的风进入室内以使风压检测装置根据进入的风检测当前室内外的风压差，使内层管道与外层管道之间相互不受影响，独立运行，克服了现有技术中的单层排风管在排风时会影响室内外风压差检测的准确性以及及时性的缺陷，提高了室内外风压差检测的及时性及准确性。

实施例3

本实施例提供了一种燃气热水器的风机控制方法，该风机控制方法基于实施例2所实现，如图5所示，该风机控制方法包括：

步骤301、获取外层烟管两端的风压差。

步骤302、根据风压差以及预设风压差与补偿电流的对应关系获取当前补偿电流。

其中，可以预先标定风压差与补偿电流的对应关系。

步骤303、根据当前补偿电流补偿风机电机的运行电流以调整风机电机运行。

其中，步骤301至步骤303可以具体由实施例1中的计算单元来实现。

本实施例中，还进一步设置了补偿电流与比例阀补偿电流之间的对应关系，根据当前补偿电流可以得到当前补偿阀电流，从而可以根据当前补偿阀电流点火，控制风机的运行。

应当理解，前述实施例中，在燃气热水器燃烧燃气的过程中依然可以循环执行步骤201-203以及301-303，从而实现燃烧过程中对室内外风压差的实时持续监控以及风机运行的实时持续控制。

本实施例中，可以及时检测到准确的室内外风压值，并且可以根据风压值及时实时计算出当前补偿电流，并且根据实时当前补偿电流快速调节并控制风机的运行。

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 (8)

1.一种燃气热水器，包括风机电机，其特征在于，所述燃气热水器还包括风压检测装置以及含有内层烟管和外层烟管的双层烟管，所述外层烟管与所述内层烟管套接；

所述内层烟管的一端与集气罩连接，另一端通向室外，所述内层烟管用于将所述集气罩中的烟气排出至室外；

所述外层烟管的一端通向室外，另一端通向室内，所述风压检测装置用于检测所述外层烟管两端的风压差，所述风压差用于调整所述风机电机的运行；

所述风压检测装置包括叶轮以及转速检测单元；

所述叶轮由进入所述外层烟管的风所驱动，所述转速检测单元用于实时检测所述叶轮的转速；

所述风压检测装置用于根据所述转速计算进风量，并根据所述进风量计算所述风压差。

2.如权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述风压检测装置还包括流动通道，所述外层烟管的另一端经由所述流动通道通向室内；

所述叶轮设于所述流动通道内。

3.如权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述叶轮包括第一叶轮及第二叶轮；

所述转速检测单元设置在所述第一叶轮上，所述第一叶轮与所述第二叶轮通过传动装置连接；

所述第二叶轮由进入所述外层烟管的风所驱动，且所述第二叶轮用于通过自身的转动带动所述第一叶轮转动；

所述风压检测装置用于检测所述第一叶轮的转速，并根据所述第一叶轮的转速计算得到所述风压差。

4.如权利要求3所述的燃气热水器，其特征在于，所述第一叶轮的半径大于所述第二叶轮的半径。

5.如权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述转速检测单元包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置在所述叶轮上。

6.如权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器还包括风机涡壳；

所述风机涡壳设于所述内层烟管与所述集气罩之间；

所述风机涡壳内设置有排风装置，所述风机电机用于驱动所述排风装置运行以将所述集气罩内的烟气排出至室外。

7.一种风压检测方法，其特征在于，所述 风压检测方法应用在如权利要求1-6任意一项所述的燃气热水器中，所述风压检测方法包括：

所述风压检测装置获取外层烟管两端的风压差，所述风压差用于调整所述风机电机的运行；

所述风压检测装置获取外层烟管两端的风压差的步骤包括：

通过转速检测单元检测叶轮的转速；

根据所述转速计算进入所述外层烟管的进风量；

根据所述进风量计算所述外层烟管两端的风压差。

8.一种燃气热水器的风机控制方法，其特征在于，所述风机控制方法基于权利要求7实现，所述风机控制方法包括：

获取外层烟管两端的风压差；

根据所述风压差以及预设风压差与补偿电流的对应关系获取当前补偿电流；

根据所述当前补偿电流补偿所述风机电机的运行电流以调整所述风机电机运行。

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