CN114322318A - 热水器及其控制方法、控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热水器及其控制方法、控制装置，热水器控制方法包括：获取气腔内外的标定压力差和实际压力差；根据标定压力差和实际压力差，确定燃烧器的故障状态；获取与故障状态相匹配的控制方案，并根据控制方案控制空气组件和/或燃气组件工作，以控制气腔内保持目标空燃比。本发明中，控制装置根据实际压力差与预先设置的标定压力差的比较结果，确定出燃烧器当前的故障状态；控制装置预先将不同的故障状态与其适配的控制方案进行关联，使得当故障状态确定，其匹配的控制方案随之确定。控制方案能够对空气组件和/或燃气组件的工作参数进行调整，使得气腔内保持目标空燃比，避免气腔内空燃比失衡而降低燃烧品质。

Description

热水器及其控制方法、控制装置

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体涉及一种热水器及其控制方法、控制装置。

背景技术

现有的燃气热水器一般通过设置压力传感器来获取风机内部的压力值，继而根据获得的压力值，控制风机工作。然而，风机内部的流场一般并不均匀，这容易导致压力传感器的取压结果波动较大，降低风压检测的准确度；并且，根据失准的取压结果对风机进行调整，容易破坏热水器的燃烧器的空燃比平衡，导致燃烧质量不佳。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种热水器及其控制方法、控制装置，旨在解决传统热水器控制方法容易破坏燃烧器内的空燃比平衡，导致燃烧质量不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种热水器控制方法，所述热水器包括燃烧器、空气组件和燃气组件，所述燃烧器的内部形成用以供气流通过的气腔，所述空气组件用以为所述气腔接入空气，所述燃气组件用以为所述气腔接入燃气；所述热水器控制方法包括：

获取气腔内外的标定压力差和实际压力差；

根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障状态；

获取与所述故障状态相匹配的控制方案，并根据所述控制方案控制空气组件和/或燃气组件工作，以控制所述气腔内保持目标空燃比。

可选地，所述故障状态包括故障类型；所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障状态的步骤包括：

根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型。

可选地，所述故障状态还包括故障程度值；

所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型的步骤之后，还包括：

计算所述实际压力差与所述标定压力差之间的差值；

根据所述差值，确定与所述差值相匹配的故障程度值。

可选地，根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型的步骤包括：

在所述实际压力差大于所述标定压力差时，确定燃烧器处于风堵故障。

可选地，所述空气组件包括用以调节空气量的风机；

所述控制方案为与所述风堵故障、所述风机相匹配的补风方案，所述补风方案控制所述风机提高转速。

可选地，所述空气组件包括用以调节燃气量的比例阀；

所述控制方案为与所述风堵故障、所述比例阀相匹配的减荷方案，所述减荷方案控制所述比例阀减小开度。

可选地，所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型的步骤包括：

在所述实际压力差小于所述标定压力差时，确定燃烧器处于抽风故障。

可选地，所述空气组件包括用以调节空气量的风机；

所述控制方案为与所述抽风故障、所述风机相匹配的减风方案，所述减风方案控制所述风机降低转速。

可选地，所述空气组件包括用以调节燃气量的比例阀；

所述控制方案为与所述抽风故障、所述比例阀相匹配的补荷方案，所述补荷方案控制所述比例阀增加开度。

可选地，所述控制方案为所述实际压力差与工作参数之间的函数关系；其中，所述工作参数为所述空气组件和/或所述燃气组件的参数。

可选地，所述函数关系为阶梯函数关系或者线性函数关系。

可选地，所述空气组件包括风机；

所述控制方案为所述实际压力差与所述风机的转速之间的阶梯函数关系或者线性函数关系。

可选地，所述燃气组件包括比例阀；

所述控制方案为所述实际压力差与所述比例阀的开度之间的阶梯函数关系或者线性函数关系。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种控制装置，应用于热水器，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的热水器控制程序，所述热水器控制程序配置为实现如上所述的热水器控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种热水器，包括：

主体，包括燃烧器、空气组件、燃气组件和风压检测装置，所述燃烧器的内部形成有用以供气流通过的气腔，所述空气组件用以为所述气腔接入空气，所述燃气组件用以为所述气腔接入燃气，所述风压检测装置用以分别检测所述气腔内外的压力值；以及，

如上所述的控制装置，所述控制装置与所述空气组件、所述燃气组件、所述风压检测装置分别电性连接。

可选地，所述气腔具有空气进口和燃气进口；

所述空气组件包括与所述空气进口连通的风机；和/或，

所述燃气组件包括与所述燃气进口连通的燃气管道、以及设于所述燃气管道的比例阀。

本发明提供的技术方案中，控制装置直接接收或者通过计算获得气腔内外的实际压力差，并将实际压力差与预先设置的标定压力差进行比较，根据比较结果，确定出燃烧器当前的故障状态；控制装置预先将不同的故障状态与其适配的控制方案进行关联，使得当故障状态确定，其匹配的控制方案随之确定。控制方案能够对空气组件和燃气组件中的至少一个的工作参数进行调整，使得气腔内始终保持目标空燃比，避免气腔内空燃比失衡而降低燃烧品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的热水器的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的热水器的第二实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的热水器控制方法的第一实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的热水器控制方法的第二实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的热水器控制方法的第三实施例的流程示意图；

图6为本发明提供的热水器控制方法的第四实施例的流程示意图；

图7为本发明提供的热水器控制方法的第五实施例的流程示意图；

图8为本发明提供的补风方案为阶梯函数关系的示意图；

图9为本发明提供的补风方案为线性函数关系的第一实施例的示意图；

图10为本发明提供的补风方案为线性函数关系的第二实施例的示意图；

图11为本发明提供的补风方案为线性函数关系的第三实施例的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	热水器	200	空气组件
1a	机壳	210	风机
				100	燃烧器	300	燃气组件
101	壳体	310	燃气管道
				110	气腔	320	比例阀
111	进气室	400	风压检测装置
				112	燃烧室	410	检测主体
113	换热室	411	第一取压嘴
				114	集烟室	412	第二取压嘴
115	出烟管	413	导管
				120	燃烧组件	420	控制部件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

现有的燃气热水器一般通过设置压力传感器来获取风机内部的压力值，继而根据获得的压力值，控制风机工作。然而，风机内部的流场一般并不均匀，这容易导致压力传感器的取压结果波动较大，降低风压检测的准确度；并且，根据失准的取压结果对风机进行调整，容易破坏热水器的燃烧器的空燃比平衡，导致燃烧质量不佳。

鉴于上述，本发明提供一种热水器，所述热水器可以是使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴以及采暖等使用的产品和设备。请参阅图1至图2，本发明提供的一种热水器1包括主体和控制装置。

其中，所述主体包括燃烧器100、空气组件200、燃气组件300和风压检测装置400，所述燃烧器100的内部形成有用以供气流通过的气腔110，所述空气组件200用以为所述气腔110接入空气，所述燃气组件300用以为所述气腔110接入燃气，所述风压检测装置400用以分别检测所述气腔110内外的压力值。

可以理解，所述燃烧器100包括形成所述气腔110的壳体101。所述壳体101可以是一体成型设置的，也可以由多个壳板结构分体组装构成。其中，当所述壳体101由多个壳板结构分体组装构成时，其组装方式可以是焊接固定或者螺接固定、卡扣固定、粘接固定及吸附固定等至少其中之一的可拆卸连接。

所述气腔110用以供气体通过。而在所述燃烧器100的燃烧过程中，经过燃烧器100的气体包括空气、燃气、空气与燃气的混合气体、以及燃烧产生的烟气至少其中之一。其中：

当所述壳体101的内部限定出燃烧室112时，所述燃烧室112内设置有火排等燃烧组件120。此时，所述燃烧室112可以构成所述气腔110。

当所述壳体101的内部限定出沿气流方向依次连通的进气室111和燃烧室112时，所述进气室111与空气组件200和/或燃气组件300连通，以对应接入空气和/或燃气。此时，所述进气室111可构成所述气腔110。

当所述壳体101的内部限定出沿气流方向依次连通的燃烧室112和换热室113时，所述换热室113与燃烧室112的烟气出口连通，以接入燃烧室112燃烧产生的高温烟气。所述换热室113内一般设置有换热管等换热装置，实现对例如自来水的换热功能。此时，所述换热室113可构成所述气腔110。

当所述壳体101的内部限定出沿气流方向依次连通的燃烧室112和集烟室114时，所述集烟室114与燃烧室112的烟气出口连通。所述集烟室114在远离所述燃烧室112的方向呈缩口设置，以逐渐减小气体流通截面积，使得烟气能够在流通过程中集中排出。此时，所述集烟室114可构成所述气腔110。

当所述壳体101的内部限定出燃烧室112，且所述壳体101在所述燃烧室112的烟气端向外突出设置有出烟管115时，所述出烟管115的一端与燃烧室112的烟气出口连接。此时，所述出烟管115构成所述气腔110。

基于上述可知，所述气腔110为所述燃烧室112本身，或者，所述气腔110至少与所述燃烧室112连通。所述气腔110一般具有空气进口和燃气进口；所述空气组件200的输出端与所述空气进口直接或者间接地连通，具体例如，当所述空气组件200包括风机210时，所述风机210与所述空气进口连通。

所述燃气组件300的输出端(以下命名为燃气出口)与所述燃气进口直接或者间接地连通，具体例如，所述燃气组件300包括燃气管道310以及设于所述燃气管道310的比例阀320，所述燃气管道310与所述燃气进口连通。

所述燃气出口可与上述中的进气室111连通，也可以直接与上述中的燃烧室112连通。所述燃气出口可以设置为一个或者多个。其中，当所述燃气出口设置为多个时，多个所述燃气出口可通过分气杆与所述燃气管道310连通，多个所述燃气出口可沿所述气腔110的周向间隔布设。

此外，所述主体还可以包括机壳1a，所述机壳1a供所述燃烧器100、至少部分的所述空气组件200、所述燃气组件300容设。所述燃烧器100、所述空气组件200和所述燃气组件300三者至少其中之一与所述机壳1a的内壁之间限定出第一腔室。

所述风压检测装置400可以设置在所述气腔110内，或者设置在所述壳体101外，其中，所述壳体101外包括所述机壳1a外部、或者所述第一腔室内。所述风压检测装置400至少包括检测主体410和控制部件420，其中，所述控制部件420与所述检测主体410电性连接，可控制所述检测主体410工作、与所述检测主体410进行通信沟通。所述控制部件420可与所述控制装置电性连接，或者，所述控制部件420与所述控制装置一体设置，构成所述控制装置的部分构件。

所述检测主体410具有两个检测口，所述风压检测装置400还包括两个取压嘴，两个取压嘴与两个检测口一一对应连接。具体而言，当所述取压嘴需测量的压力值为所述检测主体410所处腔体内的压力值时，所述检测口可直接构成该取压嘴；当所述取压嘴需测量的压力值为所述检测主体410所处腔体以外的空间的压力值时，该取压嘴可通过导管413与对应的检测口连接。

所述导管413可以是硬质导管413，也可以是柔性导管413。所述柔性导管413也即可根据实际安装环境进行弯曲、或者弹性变形的导管413，可以具体由例如橡胶等材料制成。

两个所述取压嘴中，用于感测所述气腔110的压力值的取压嘴为第一取压嘴411，其感测的压力值为第一压力值；用于感测所述气腔110外的压力值的取压嘴为第二取压嘴412，其感测的压力值为第二压力值。在本实施例中，所述第二取压嘴412可以设置在所述壳体101与所述机壳1a之间的第一腔室内，也可以伸出至所述机壳1a外。

所述第一取压嘴411伸入至所述气腔110内，可以理解，所述壳体101用以供所述第一取压嘴411穿设安装的部位为取压板体，所述取压板体可与壳体101的余下部位一体设置，或者，所述取压板体可如同上述，构成其中一个壳板结构，与余下的壳板结构焊接固定或者可拆卸连接。

所述第一取压嘴411可与所述取压板体一体设置或者分体设置。例如，当所述取压板体沿其厚度方向贯设有通孔时，所述通孔直接构成所述第一取压嘴411；或者，所述第一取压嘴411向内穿设于所述通孔，并与所述取压本体安装固定。

所述第一取压嘴411位于所述气腔110内的端口可与所在位置处的壳壁保持平齐，以减少对经过气流产生的风阻；或者，所述第一取压嘴411位于所述气腔110内的端口可突出于所在位置处的壳壁，以形成高度差，避免在附近凝结的水体自第一取压嘴411进入，影响取压结果。

此外，在上述实施例中，所述风机210可以是用以驱动气流流通的其他任意动力部件，所述比例阀320可以是用以调节气流通道开度的其他任意阀体部件，此处并不限制。

此外，本发明还提供一种控制装置，所述控制装置如上所述应用于热水器1。所述控制装置与所述空气组件200、所述燃气组件300、所述风压检测装置400分别电性连接。所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的热水器1控制程序，所述处理器执行所述热水器1控制程序时实现如上所述的热水器1控制方法。

本实施例中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器可以为高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器可选的还可以是独立于前述控制装置的存储装置；处理器可以为。存储器和处理器之间以通信总线连接，该通信总线可以是UART总线或I2C总线。可以理解的是，控制装置中还可设置有与其他功能单元或组件驱动相关的程序，以驱动制冷设备中其他的功能单元或组件工作。

基于上述热水器1的结构，本发明还提供一种热水器1控制方法，附图3至7为本发明提供的热水器1控制方法的具体实施例。

请参阅图3，在本发明提供的所述热水器1控制方法的第一实施例中，所述热水器1控制方法包括以下步骤：

步骤S100：获取气腔110内外的标定压力差和实际压力差；

在本实施例中，所述第一取压嘴411伸入至气腔110内，用于感测所述气腔110内的第一压力值，所述第二取压嘴412可以设置在机壳1a和壳体101之间的第一腔室内，用于感测所述第一腔室内的第二压力值；或者，所述第二取压嘴412可以伸出至机壳1a外，用于感测热水器1所在环境内的大气压力，作为上述的第二压力值。通过计算所述第一压力值与所述第二压力值之间的压力差，即可获得所述气腔110内外的压力差。

所述标定压力差指的是在所述热水器1正常工作状态下，所述气腔110内外的压力差。所述标定压力差可以在控制装置内部预先设置。例如，在确定所述热水器1处于正常工作状态时，例如在所述热水器1首次生产时，可通过上述的第一取压嘴411获取的第一压力值、第二取压嘴412获取的第二压力值，计算出当时状态下的压力差，作为标定压力差。当然，所述标定压力差也可以是用户通过例如热水器1固设的输入按键或者触屏、与热水器1控制装置进行通讯连接的客户端键入获得；所述标定压力差还可以是控制装置通过即时在预设数据库内检索获得。

而在所述热水器1投入使用后，所述第一取压嘴411实时获取的第一压力值、与所述第二取压嘴412实时获取的第二压力值之间的压力差，则作为所述实际压力差。

需要说明的是，所述标定压力差与所述实际压力差各自的计算过程、二者的比对分析过程均通过所述控制装置执行实现。而在所述控制装置的运行过程中，可以直接对所述标定压力差、所述实际压力差的原始采集数据进行处理；也可以按照设定规则，通过检测主体410或者控制装置，将所述标定压力差、所述实际压力差的袁术采集数据转换成相对应的电学信号，所述电学信号例如为频率信号(例如附图8至附图11中的频率信号P)进行处理。

步骤S200：根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器100的故障状态；

在本实施例中，所述标定压力差基本固定不变，而所述实际压力差通过实时感测计算获得。当至少某一时间点起、或者在某一时间段内，所述实际压力差与所述标定压力差之间的关系超出预设关系时，可确定所述燃烧器100当前出现故障异常，无法保证正常燃烧。可以理解，控制装置预先可将所述实际压力差和所述标定压力差之间的不同关系、与不同的故障状态进行一一映射关联，使得当所述实际压力差与所述标定压力差之间的关系确定时，可更为快速准确地关联出与之对应的故障状态。

步骤S300：获取与所述故障状态相匹配的控制方案，并根据所述控制方案控制空气组件200和/或燃气组件300工作，以控制所述气腔110内保持目标空燃比。

在本实施例中，进一步地，控制装置预先为不同的故障状态设置有不同的控制方案，并且将不同的故障状态与不同的控制方案进行一一对应的映射关联，使得当所述热水器1的故障状态确定时，可更为快速准确地关联出与之对应的控制方案。所述控制方案主要是但不限于针对所述空气组件200以及燃气组件300的工作状态进行控制调整，因此，与当前故障状态相匹配的控制方案可需要对所述空气组件200和所述燃气组件300的至少其中之一的工作参数进行调节。

鉴于上述可知，所述空气组件200用以为所述气腔110接入外部空气。因此，通过所述控制装置对所述空气组件200的工作状态进行调节，可实现所述气腔110开始接入空气、停止接入空气、连续性接入空气、间歇式接入空气、接入空气量增加、接入空气量减少等功能的控制。同理地，所述燃气组件300用以为所述气腔110接入外部燃气。因此，通过所述控制装置对所述燃气组件300的工作状态时进行调节，可实现所述气腔110开始接入燃气、停止接入燃气、连续性接入燃气、间歇式接入燃气、接入燃气量增加、接入燃气量减少等功能的控制。

所述空燃比也即，在所述燃烧器100的燃烧室112内的空气与燃气之间的比例。当所述燃烧器100内保持最佳空燃比时，所述热水器1的燃烧充分且完全，有助于降低燃烧过程中氮氧化物(NOx)的生成，降低排放量、一定程度降低噪音异响等。每一所述热水器1的最佳空燃比也即本实施例中的目标空燃比。可以理解，所述目标空燃比可以是较为精确的固定数值，也可以是在适宜范围内浮动的范围值。

本发明提供的技术方案中，控制装置直接接收或者通过计算获得气腔110内外的实际压力差，并将实际压力差与预先设置的标定压力差进行比较，根据比较结果，确定出燃烧器100当前的故障状态；控制装置预先将不同的故障状态与其适配的控制方案进行关联，使得当故障状态确定，其匹配的控制方案随之确定。控制方案能够对空气组件200和燃气组件300中的至少一个的工作参数进行调整，使得气腔110内始终保持目标空燃比，避免气腔110内空燃比失衡而降低燃烧品质。

接着，请参阅图4，在本发明提供的所述热水器1控制方法的第二实施例中，所述步骤S200：根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器100的故障状态包括：

步骤S210：根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器100的故障类型。

在本实施例中，所述故障状态包括故障类型。所述故障类型也即将所述热水器1在燃烧过程中可能出现的各种故障按照预设方式进行分类，例如，将各故障按照其产生原因进行分类，可大致分类为抽风故障和风堵故障。

其中，所述抽风故障也即当热水器1遇到公共烟道、加长烟管等影响时，烟道及气腔110内的气体被驱动而向外抽出，使得至少所述气腔110内的气压减小；所述风堵故障也即当热水器1遇到烟道堵塞、向内吹风等影响时，烟道及气腔110内的气体无法有效向外排出、或者外部气体被驱动而向内涌入，使得至少所述气腔110内的气压增大。

因此，可以理解，通过比对所述标定压力差与所述实际压力差之间的大小关系，即可确定出所述热水器1当前处于正常状态、抽风故障或者风堵故障。

具体地，当所述热水器1处于正常状态时，所述实际压力差与所述标定压力差基本相同。

请参阅图6，步骤S211：在所述实际压力差大于所述标定压力差时，确定燃烧器100处于风堵故障。

可以理解，当所述热水器1遇到烟道堵塞、向内吹风等影响时，气腔110内的第一气压值逐渐增大，所述气腔110外的第二气压值基本保持不变、或者第二气压值的增大程度远小于第一气压值的增大程度时，所述实际压力差整体表现为增大，使得所述实际压力差大于所述标定压力差。因此，通过判定所述实际压力差大于所述标定压力差，即可确定出所述燃烧器100处于风堵故障。

请参阅图7，步骤S212：在所述实际压力差小于所述标定压力差时，确定燃烧器100处于抽风故障。

可以理解，当所述热水器1遇到公共烟道、加长烟管等影响时，气腔110内的第一气压值逐渐减小，所述气腔110外的第二气压值基本保持不变、或者第二气压值的减小程度远小于第一气压值的减小程度时，所述实际压力差整体表现为减小，使得所述实际压力差小于所述标定压力差。因此，通过判定所述实际压力差小于所述标定压力差，即可确定出所述燃烧器100处于抽风故障。

需要说明的是，在上述对所述实际压力差与所述标定压力差进行大小比对时，可以在所述实际压力差与所述标定压力差之间的差值表现为较大(例如超过预设阈值)时进行判定；或者在所述实际压力差大于所述标定压力差的状态、或者所述实际压力差小于所述标定压力差的状态持续预设时长时进行判定。

此外，请参阅图5，在本发明提供的热水器1控制方法的第三实施例中，所述步骤S210：所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器100的故障类型的之后，还包括：

步骤S221：计算所述实际压力差与所述标定压力差之间的差值；

步骤S222：根据所述差值，确定与所述差值相匹配的故障程度值。

在本实施例中，所述故障状态还包括故障程度值。可以理解，根据所述实际压力差和所述标定压力差，不仅能够通过定性判断确定出故障类型，还能够通过定量判断确定出故障程度值。所述实际压力差与所述标定压力差之间的差值较大时，可大致确定出当前故障类型的故障程度较为严重，其故障程度值相应较大；反之，所述实际压力差与所述标定压力差之间的差值较小时，可大致确定出当前故障类型的故障程度较轻，其故障程度值相应较小。

每一所述差值对应的所述故障程度值，可在所述热水器1生产期间，通过多次测试统计获得，也可在热水器1使用过程中，通过实时数据采集调节获得。而当所述故障类型及所述故障程度值均被确定时，所述控制装置可确定出更为精准的控制方案，使得该控制方案对应的空气组件200的工作参数的调节、和/或燃气组件300的工作参数的调节更加精准。

鉴于上述，当所述实际压力差大于所述标定压力差时，确定燃烧器100处于风堵故障。

基于此，控制装置通过关联风堵故障、空气组件200，或者关联风堵故障、空气组件200及风堵故障的程度值，匹配出能够增加气腔110的接入空气量的控制方案。为便于理解，以下将该控制方案定义为补风方案。根据所述空气组件200具体表现形式的不同，所述补风方案也随之表现为不同：

在一实施例中，当所述空气组件200包括与所述气腔110连通的空气管道以及设于所述空气管道的调节阀时，所述补风方案可以设置为控制所述调节阀增大开度，使得在同样的动力驱动下，所述气腔110能够接入更大的空气量。

在一实施例中，所述空气组件200包括用以调节空气量的风机210；所述补风方案可以设置为控制所述风机210提高转速，使得在同样的开度条件下，进入所述气腔110的空气流速增加，从而使得进入所述气腔110的空气量增加。此外可以理解，当空气携带较大的动力进入所述气腔110时，可对气腔110的封堵处产生作用力，有助于疏通所述气腔110的封堵处，既能实现气腔110内(燃烧室112、或者与燃烧室112连通的进气室111、换热室113、集烟室114和/或出烟管115)保持目标空燃比的目的，又能消除气腔110的封堵影响的源头。

当然，控制装置还可以通过关联风堵故障、燃气组件300，或者关联风堵故障、燃气组件300及风堵故障的程度值，匹配出能够减少气腔110的接入燃气量的控制方案。为便于理解，以下将该控制方案定义为减荷方案。根据所述燃气组件300具体表现形式的不同，所述减荷方案也随之表现为不同：

在一实施例中，所述燃气组件300包括用以调节燃气量的驱气部件；所述减荷方案可以设置为控制所述驱气部件降低驱动输出，使得在同样的开度条件下，进入所述气腔110的燃气流速降低，从而使得进入所述气腔110的燃气量减少，达到减少负荷的目的。

在一实施例中，当所述燃气组件300包括与所述气腔110连通的燃气管道310以及设于所述燃气管道310的比例阀320时，所述减荷方案可以设置为控制所述比例阀320减小开度，使得在同样的动力驱动下，所述气腔110能够接入较少的燃气量。

当如上所述，气腔110内的空气量增加和/或燃气量减少时，有助于调节燃烧室112内由于风堵故障而失准的空燃比，使其达到目标空燃比，保证燃烧器100的燃烧品质。

鉴于上述，当所述实际压力差小于所述标定压力差时，确定燃烧器100处于抽风故障。

基于此，控制装置通过关联抽风故障、空气组件200，或者关联抽风故障、空气组件200及抽风故障的程度值，匹配出能够减少气腔110的接入空气量的控制方案。为便于理解，以下将该控制方案定义为减风方案。

与上述同理地，当所述空气组件200包括与所述气腔110连通的空气管道以及设于所述空气管道的调节阀时，所述减风方案可以设置为控制所述调节阀减小开度，使得在同样的动力驱动下，所述气腔110能够接入相对较少的空气量。

当所述空气组件200包括用以调节空气量的风机210；所述减风方案可以设置为控制所述风机210降低转速，使得在同样的开度条件下，进入所述气腔110的空气流速减小，从而使得进入所述气腔110的空气量减少。此外可以理解，当接入气腔110的空气量减少时，一定程度下可对气腔110产生与抽风作用相反的作用力，有助于抵消至少部分的抽风影响。

当然，控制装置还可以通过关联抽风故障、燃气组件300，或者关联抽风故障、燃气组件300及抽风故障的程度值，匹配出能够增加气腔110的接入燃气量的控制方案。为便于理解，以下将该控制方案定义为补荷方案。

与上述同理地，当所述燃气组件300包括用以调节燃气量的驱气部件；所述补荷方案可以设置为控制所述驱气部件提高驱动输出，使得在同样的开度条件下，进入所述气腔110的燃气流速加快，从而使得进入所述气腔110的燃气量增加，达到增加负荷的目的。

当所述燃气组件300包括与所述气腔110连通的燃气管道310以及设于所述燃气管道310的比例阀320时，所述补荷方案可以设置为控制所述比例阀320增大开度，使得在同样的动力驱动下，所述气腔110能够接入更多的燃气量。

当如上所述，气腔110内的空气量减少和/或燃气量增加时，有助于调节燃烧室112内由于抽风故障而失准的空燃比，使其达到目标空燃比，保证燃烧器100的燃烧品质。

基于上述任意实施例，将所述空气组件200和所述燃气组件300至少其中之一在工作时的参数定义为工作参数。例如当所述空气组件200包括风机210时，所述空气组件200的工作参数为风机210的转速；当所述燃气组件300包括比例阀320时，所述燃气组件300的工作参数为比例阀320的开度。在本实施例中，所述控制方案为所述实际压力差与工作参数之间的函数关系。如此地，使得根据每一所述实际压力差，均可通过预设的函数关系直接确定出准确的工作参数，以供空气组件200和/或燃气组件300根据该工作参数进行工作。

具体而言，当所述控制方案为补风方案时，所述函数关系可以是所述风机210的转速随所述实际压力差增大而增大的关系；当所述控制方案为减风方案时，所述函数关系可以是所述风机210的转速随所述实际压力差增大而减小的关系。当所述控制方案为补荷方案时，所述函数关系可以是所述比例阀320的开度随所述实际压力差增大而增大的关系；当所述控制方案为减荷方案时，所述函数关系可以是所述比例阀320的开度随所述实际压力差增大而减小的关系。其中，所述风机210的转速、所述比例阀320的开度一般指的是数量而非向量。

所述控制方案对所述空气组件200和/或所述燃气组件300的工作参数的调节，可以是分级调节。基于此，所述函数关系具体表现为阶梯函数关系。所述控制方案为所述实际压力差与所述风机210的转速之间的阶梯函数关系；或者，所述控制方案为所述实际压力差与所述比例阀320的开度之间的阶梯函数关系。可以理解，所述阶梯函数关系表明，至少在一定范围内的所有实际压力差，可能对应同一工作参数。

具体而言，当所述空气组件200包括风机210时，如图8所示的函数关系示意图中，横坐标的P指的是控制装置的频率信号，该频率信号根据实际压力差按照设定算法转换获得，且与所述实际压力差正相关，因此，所述实际压力差的变化趋势与所述频率信号P的变化趋势大致相同。纵坐标的F指的是风机210的转速。可以理解，当n为1，2，……时，在Pn至Pn+1的范围内，均对应同一风机210转速Fn。至少在Pn逐渐变化至Pn+1的过程中，将风机210转速设置在Fn，可保证燃烧室112内的空燃比在目标范围内波动，仍能保证燃烧器100的燃烧品质。其中，OA段表示补风方案，OB段表示减风方案。

此外，所述控制方案对所述空气组件200和/或所述燃气组件300的工作参数的调节，还可以是无级调节。基于此，所述函数关系具体表现为线性函数关系。所述控制方案为所述实际压力差与所述风机210的转速之间的线性函数关系；或者，所述控制方案为所述实际压力差与所述比例阀320的开度之间的线性函数关系。可以理解，所述线性函数关系表明，在一定范围内的每一实际压力差，均唯一地对应一工作参数。

同样以所述空气组件200包括风机210、且所述控制方案为补风方案为例：

请参阅图9，在一实施例中，所述风机210转速F与所述频率信号P之间的变化曲线可以是直线，使得所述风机210转速F随着频率信号P的增大而呈等斜率增大。也即，所述风机210转速的变化速率保持大致相同，有助于风机210的稳定调速。

请参阅图10，在一实施例中，所述风机210转速F与所述频率信号P之间的变化曲线可以是曲线，且使得所述风机210转速F随着频率信号P的增大而呈现为斜率渐小地增大。也即，所述风机210转速的变化速率逐渐减小。可以理解，当风机210的转速增大至一定程度时，气腔110内的接入空气量达到较多，若还以较大的速率增大空气的接入量，容易导致燃烧室112内空燃比的骤变，不利于快速调平空燃比。因此，设置所述风机210转速的变化速率逐渐减小，有助于当气腔110接入空气量较大时的空燃比的稳定调准。

请参阅图11，在一实施例中，所述风机210转速F与所述频率信号P之间的变化曲线同样是曲线，且使得所述风机210转速F随着频率信号P的增大而呈现为斜率渐大地增大。也即，所述风机210转速的变化速率逐渐减大。如此地，使得当风机210的转速能够更加快速地增大至所需数值，有助于气腔110内空气量的快速接入，提高燃烧室112内空燃比调准效率。

在所述函数关系中，还设置有结束工作参数，例如附图8至图11中的A点和B点，当所述风机转速F达到A点或者B点时，无论频率信号P是否增加，风机转速F均不再继续调整。实际引用时，当所述频率信号P或者风机转速F达到A点或者B点时，可通过例如蜂鸣、振动、图像显示、信号灯闪烁灯方式对用户进行提示，或者直接控制所述热水器1整机停机。

所述比例阀320的开度与所述频率信号之间的函数关系可参照上述，此处不作一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种热水器控制方法，其特征在于，所述热水器包括燃烧器、空气组件和燃气组件，所述燃烧器的内部形成用以供气流通过的气腔，所述空气组件用以为所述气腔接入空气，所述燃气组件用以为所述气腔接入燃气；所述热水器控制方法包括：

获取气腔内外的标定压力差和实际压力差；

根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障状态；

获取与所述故障状态相匹配的控制方案，并根据所述控制方案控制空气组件和/或燃气组件工作，以控制所述气腔内保持目标空燃比。

2.如权利要求1所述的热水器控制方法，其特征在于，所述故障状态包括故障类型；所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障状态的步骤包括：

根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型。

3.如权利要求2所述的热水器控制方法，其特征在于，所述故障状态还包括故障程度值；

所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型的步骤之后，还包括：

计算所述实际压力差与所述标定压力差之间的差值；

根据所述差值，确定与所述差值相匹配的故障程度值。

4.如权利要求2所述的热水器控制方法，其特征在于，根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型的步骤包括：

在所述实际压力差大于所述标定压力差时，确定燃烧器处于风堵故障。

5.如权利要求4所述的热水器控制方法，其特征在于，所述空气组件包括用以调节空气量的风机；

所述控制方案为与所述风堵故障、所述风机相匹配的补风方案，所述补风方案控制所述风机提高转速。

6.如权利要求4所述的热水器控制方法，其特征在于，所述空气组件包括用以调节燃气量的比例阀；

所述控制方案为与所述风堵故障、所述比例阀相匹配的减荷方案，所述减荷方案控制所述比例阀减小开度。

7.如权利要求2所述的热水器控制方法，其特征在于，所述根据所述标定压力差和所述实际压力差，确定燃烧器的故障类型的步骤包括：

在所述实际压力差小于所述标定压力差时，确定燃烧器处于抽风故障。

8.如权利要求7所述的热水器控制方法，其特征在于，所述空气组件包括用以调节空气量的风机；

所述控制方案为与所述抽风故障、所述风机相匹配的减风方案，所述减风方案控制所述风机降低转速。

9.如权利要求7所述的热水器控制方法，其特征在于，所述空气组件包括用以调节燃气量的比例阀；

所述控制方案为与所述抽风故障、所述比例阀相匹配的补荷方案，所述补荷方案控制所述比例阀增加开度。

10.如权利要求4至9任一项所述的热水器控制方法，其特征在于，所述控制方案为所述实际压力差与工作参数之间的函数关系；

其中，所述工作参数为所述空气组件和/或所述燃气组件的参数。

11.如权利要求10所述的热水器控制方法，其特征在于，所述函数关系为阶梯函数关系或者线性函数关系。

12.如权利要求11所述的热水器控制方法，其特征在于，所述空气组件包括风机；

所述控制方案为所述实际压力差与所述风机的转速之间的阶梯函数关系或者线性函数关系。

13.如权利要求11所述的热水器控制方法，其特征在于，所述燃气组件包括比例阀；

所述控制方案为所述实际压力差与所述比例阀的开度之间的阶梯函数关系或者线性函数关系。

14.一种控制装置，应用于热水器，其特征在于，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的热水器控制程序，所述热水器控制程序配置为实现如权利要求1至13任一项所述的热水器控制方法的步骤。

15.一种热水器，其特征在于，包括：

主体，包括燃烧器、空气组件、燃气组件和风压检测装置，所述燃烧器的内部形成有用以供气流通过的气腔，所述空气组件用以为所述气腔接入空气，所述燃气组件用以为所述气腔接入燃气，所述风压检测装置用以分别检测所述气腔内外的压力值；以及，

如权利要求14所述的控制装置，所述控制装置与所述空气组件、所述燃气组件、所述风压检测装置分别电性连接。

16.如权利要求15所述的热水器，其特征在于，所述气腔具有空气进口和燃气进口；

所述空气组件包括与所述空气进口连通的风机；和/或，

所述燃气组件包括与所述燃气进口连通的燃气管道、以及设于所述燃气管道的比例阀。

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