CN114963495B - 一种上抽型直流风机燃气热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上抽型直流风机燃气热水器及其控制方法，包括以下步骤：接收当前时刻的风机蜗壳内的气压；获取上一时刻的风机转速的检测值，根据上一时刻的风机转速的检测值确定压力初始值的取值；根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态。本发明在确定压力初始值时是基于上一时刻风机转速的检测值进行的，使得压力初始值为一随环境变化而变化的比较值，相当于学习了环境条件和燃气热水器各零部件配合关系下的压力初始值，对风机的控制更加精确。

Description

一种上抽型直流风机燃气热水器及其控制方法

技术领域

本发明属于燃气热水器控制技术领域，具体地说，涉及一种上抽型直流风机燃气热水器及其控制方法。

背景技术

目前燃气热水器上抽直流系列堵塞时直流风机会按照相应的控制逻辑去加相应的电流实现高抗风的燃烧，目前有的加风方式有三级加风、无极加风两种。

三级加风是主控制器提前采样将加风点提前输入到程序中，到达改点后实现加风，无极加风时根据采样风机参数预设一个值，当风机转速达到预设值时风机按照固定逻辑加风。

申请号为CN201710339706.4的中国专利申请公开了一种上抽型直流风机燃气热水器调速控制系统，包括：主控制器，设置在燃气热水器排烟口部位与主控制连接的直流风机；在主控制器和直流风机之间还连接有用来检测直流风机转速变换的电机转速检测装置，所述主控制器根据电机转速检测装置反馈的信号改变直流风机的工作功率。

上述方案是在主控制器中存储有若干提速点，在不同的提速点对应不同的转速。存在的问题是当风机参数发生漂移、生产时一致性存在偏差、风机电流公差过大，因此加风点提前或者滞后，导致在堵塞过程中烟气中的UCO严重超标，危及人身安全。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，在调整风机转速时所用的压力初始值是通过上一时刻的风机转速确定的，使得压力初始值为一随环境变化而变化的比较值，相当于学习了环境条件下的压力初始值，对风机的控制更加精确。

本发明的另一目的是提供一种上抽型直流风机燃气热水器，采用如上所述的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，包括以下步骤：

接收当前时刻的风机蜗壳内的气压；

获取上一时刻的风机转速的检测值，根据上一时刻的风机转速的检测值确定压力初始值的取值；

根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态。

进一步的，所述获取上一时刻的风机转速的检测值，根据上一时刻的风机转速的检测值确定压力初始值的取值，包括：

获取上一时刻的风机转速的检测值；

判断上一时刻的风机转速的检测值与设定转速是否相匹配，若是，获取所述上一时刻风机蜗壳内的气压的检测值，将所述上一时刻风机蜗壳内的气压的检测值作为压力初始值，若否，获取燃气热水器预设的设定压力，将燃气热水器预设的设定压力作为压力初始值。

进一步的，所述获取上一时刻的风机转速的检测值，包括：

获取燃气热水器出水温度的变化率小于设定阈值时风机转速的检测值。

进一步的，所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态，包括：

若当前时刻的风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值超过设定差值阈值时，控制增大风机的电流。

进一步的，所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态之后，还包括：

获取此时风机的电流，判断风机的电流是否超过风机的最大电流，若是，控制燃气热水器停机，并发出故障的信息。

进一步的，所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态之后，还包括：

获取此时风机蜗壳内的气压，若此时风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值未超过设定差值阈值时，控制减小风机的电流。

进一步的，还包括以下步骤：

燃气热水器上电后对用于获取风机蜗壳内气压的压力传感器进行自检，若所述压力传感器的输出信号不在预设范围内，若否，则控制燃气热水器停机并发出故障的信息。

一种上抽型直流风机燃气热水器，采用如上所述的控制方法。

进一步的，包括：

主控制器；

直流风机，与所述主控制器连接，设置在燃气热水器排烟口部位；

取样装置，设置在所述直流风机的风机蜗壳上；

压力传感器，与所述取样装置之间设置有导风管，与所述主控制器连接；

所述主控制器根据所述压力传感器检测的所述风机蜗壳内的气压控制风机的运行状态。

进一步的，所述取样装置包括取样嘴。采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明在确定压力初始值时是基于上一时刻风机转速的检测值进行的，使得压力初始值为一随环境变化而变化的比较值，相当于学习了环境条件和燃气热水器各零部件配合关系下的压力初始值，对风机的控制更加精确。

2、本发明是风机蜗壳内保持恒定风量，使燃烧工况更优，UCO排放较少，更安全。

3、本发明将燃气热水器出水水温趋于稳定作为判断燃气热水器稳定工作的判断条件，使压力初始值为一学习了环境条件和燃气热水器机器本身具有的零部件配合关系下的比较值，解决了现有技术中对环境以及零部件一致性要求严格的问题，而且控制逻辑更加简单。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明燃气热水器的控制方法的流程示意图；

图2是本发明一些实施例中燃气热水器的控制方法的流程示意图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明提供一种上抽型直流风机燃气热水器及其控制方法。

上抽直流风机燃气热水器的风机设置在上部，采用抽风的方式在工作，所以风机蜗壳内不同风量对应不同的压力值，当外界出现倒灌风，即燃气热水器的烟管堵塞时，风机蜗壳内的出风量减少，气压降低，增加风机转速风量增大后气压增大，相同风量下风机蜗壳内气压值相同，燃烧工况相同，在全负荷下烟气中的UCO含量低于300PPM，符合行业标准。

其中，上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，包括以下步骤：接收当前时刻的风机蜗壳内的气压；获取上一时刻的风机转速的检测值，根据上一时刻的风机转速的检测值确定压力初始值的取值；根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态，如图1所示。

上述方案中，在判断燃气热水器的烟管是否出现堵塞时是基于风机蜗壳内的气压变化，而风机蜗壳内的气压变化为风机蜗壳内的气压与压力初始值的之间的差值。因此，压力初始值的确定对于能够精确控制风机的运行状态具有重要的意义。

本发明在确定压力初始值时是基于上一时刻风机转速的检测值进行的，使得压力初始值为一随环境变化而变化的比较值，相当于学习了环境条件和燃气热水器各零部件配合关系下的压力初始值，对风机的控制更加精确。

以上是本发明的核心思想，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

在本发明的一些实施例中，所述获取上一时刻的风机转速的检测值，根据上一时刻的风机转速的检测值确定压力初始值的取值，包括：获取上一时刻的风机转速的检测值；判断上一时刻的风机转速的检测值与设定转速是否相匹配，若是，获取上一时刻风机蜗壳内的气压的检测值，将上一时刻风机蜗壳内的气压的检测值作为压力初始值，若否，获取燃气热水器预设的设定压力，将燃气热水器预设的设定压力作为压力初始值。

详细的，燃气热水器检测到水流后，控制风机、燃气阀和点火器等零部件启动工作加热水流。

燃气热水器的主控制器中预设有燃气热水器正常工作时的设定转速，当上一时刻风机的转速与设定转速相匹配时，说明风机运转正常，此时，获取这一时刻的风机蜗壳内的气压，并将这一时刻的风机蜗壳内的气压作为压力初始值用于判断烟管是否堵塞。

燃气热水器的主控制器中预设有燃气热水器正常工作时的设定压力，当上一时刻风机蜗壳内的气压与设定转速不匹配时，说明风机运转异常，有可能发生烟管堵塞情况，设个时候风机蜗壳内的气压低于设定压力，即这一时刻的气压不能反映燃气热水器正常工作时风机蜗壳内的气压，因此，将燃气热水器的设定压力作为压力初始值用于判断烟管是否堵塞。

进一步的方案中，所述获取上一时刻的风机转速的检测值，包括：获取燃气热水器出水温度的变化率小于设定阈值时风机转速的检测值。

详细的，本发明中的上述方案中，当燃气热水器的出水水温变化率很小时，即说明燃气热水器的温度趋于稳定，此时即为上述方案中所述的上一时刻。

现有技术中，燃气热水器中预设的设定压力是产品出厂时设定的，但是实际的燃气热水器产品的使用环境与出厂环境有时候会相差比较大，因此，在判断燃气热水器的烟管是否堵塞时，如果完全以出厂设定的设定压力进行判断，会出现偏差较大，可能导致燃烧时烟气严重超标，危害用户安全。

再或者，燃气热水器对零部件一致性要求非常严格，当零部件一致性做的偏差较大时，如果都用一个设定压力，也可能导致燃烧时烟气严重超标，危害用户安全。

而本发明中，将燃气热水器出水水温趋于稳定作为判断燃气热水器稳定工作的判断条件，使压力初始值为一学习了环境条件和燃气热水器机器本身具有的零部件配合关系下的比较值，解决了现有技术中对环境以及零部件一致性要求严格的问题，而且控制逻辑更加简单。

在本发明的一些实施例中，所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态，包括：若当前时刻的风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值超过设定差值阈值时，控制增大风机的电流。

详细的，当燃气热水器的烟管发生堵塞时，风机蜗壳内的气压的检测值低于压力初始值，但是，并不是只要低于压力初始值就要控制增大风机的电流增大转速。而是当风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值超过一定的差值阈值时，控制增大风机的电流进而增大风机的转速，使风机蜗壳内的进风量增大，风量增大后气压值也随之增大。

一种情况中，所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态之后，还包括：获取此时风机的电流，判断风机的电流是否超过风机的最大电流，若是，控制燃气热水器停机，并发出故障的信息。

上述方案中，当风机功率达到最大值时仍然无法满足使风机蜗壳内恒压力的要求时，燃气热水器停止工作，对用户来讲更安全。

另一种情况中，所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态之后，还包括：获取此时风机蜗壳内的气压，若此时风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值未超过设定差值阈值时，控制减小风机的电流。

详细的，当提高风机转速后运行一段时间后，风机蜗壳内的气压恢复到正常水平时，应及时将风机的转速降下来，避免风机长期处于超负荷运转。

在本发明的一些实施例中，上抽型直流风机燃气热水器的控制方法还包括以下步骤：燃气热水器上电后对用于获取风机蜗壳内气压的压力传感器进行自检，若所述压力传感器的输出信号不在预设范围内，若否，则控制发出故障的信息。

详细的，本方案上电后燃气热水器零部件自检，当用于获取风机蜗壳内气压的压力传感器发生故障后燃气热水器停止工作，并报相应故障。可避免在运行过程中因压力传感器故障而导致的判断失误从而引发的危及人身安全的问题。

在本发明的实施例中，如图2所示，上述的上抽型直流风机燃气热水器的控制方法具体包括以下步骤：

S1，燃气热水器上电；

S2，系统自检；

S3，判断压力传感器的输出信号是否在预设范围内，如是，执行步骤S4，若否，停机报故障；

S4，获取到水流信号，控制风机、点火器、燃气阀依次启动；

S5，判断水流的出水温度的变化率是否小于设定阈值，若是，执行步骤S6，若否，持续检测水流的出水温度的变化率；

S6，获取此时风机的转速，判断此时的风机转速是否与燃气热水器预设转速相匹配，若是，获取此时风机蜗壳内的气压，将此时风机蜗壳内的气压的检测值作为压力初始值，用于判断后续烟管是否发生堵塞工况，若否，获取燃气热水器预设的设定压力，将燃气热水器预设的设定压力作为压力初始值，用于判断后续烟管是否发生堵塞工况；

S7，实时获取风机蜗壳内的气压的检测值，判断此时风机蜗壳内气压的检测值与压力初始值之间的差值是否超过设定差值阈值，若是，控制增大风机的电流，并执行步骤S8，若否，维持现有状态继续运行；

S8，获取此时风机的电流，判断风机的电流是否超过风机的最大电流，若是，控制燃气热水器停机，并发出故障的信息，若否，返回执行步骤S7。

本发明提供的上抽型直流风机燃气热水器，用于执行上述的控制方法。

具体的，上抽型直流风机燃气热水器包括：

主控制器，用于接收和发出控制信号，控制燃气热水器的各零部件；

直流风机，与所述主控制器连接，设置在燃气热水器排烟口部位；

取样装置，设置在所述直流风机的风机蜗壳上；

压力传感器，与所述取样装置之间设置有导风管，与所述主控制器连接；

所述主控制器根据所述压力传感器检测的所述风机蜗壳内的气压控制风机的运行状态。

上述燃气热水器采用抽风的方式在工作，所以直流风机的风机蜗壳内不同风量对应不同的压力值，当外界出现倒灌风，即燃气热水器的烟管堵塞时，风机蜗壳内的出风量减少，通过压力传感器检测到的气压的检测值降低，此时，应增加风机转速风量增大后气压增大，相同风量下风机蜗壳内气压值相同，燃烧工况相同，在全负荷下烟气中的UCO含量低于300PPM，符合行业标准。

在本发明的一些实施例中，上述的取样装置为取样嘴。具体的，风机蜗壳上安装一个铜的取样嘴，取样嘴通过一根导风软管与压力传感器相连。

本发明的上述方案具有如下有益效果：

1、本发明是风机蜗壳内保持恒定风量，使燃烧工况更优，UCO排放较少，更安全；

2、本发明的控制逻辑更加简单，能够学习环境条件以及燃气热水器个零部件之间的配合关系，对燃气热水器的零部件一致性要求不严格；

3、本发明的风机零部件检测简单，方便。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

接收当前时刻的风机蜗壳内的气压；

获取上一时刻的风机转速的检测值，判断上一时刻的风机转速的检测值与设定转速是否相匹配，若是，获取所述上一时刻风机蜗壳内的气压的检测值，将所述上一时刻风机蜗壳内的气压的检测值作为压力初始值，若否，获取燃气热水器预设的设定压力，将燃气热水器预设的设定压力作为压力初始值；

根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，其特征在于：

所述获取上一时刻的风机转速的检测值，包括：

获取燃气热水器出水温度的变化率小于设定阈值时风机转速的检测值。

3.根据权利要求1或2所述的一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，其特征在于：

所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态，包括：

若当前时刻的风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值超过设定差值阈值时，控制增大风机的电流。

4.根据权利要求3所述的一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，其特征在于：

所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态之后，还包括：

获取此时风机的电流，判断风机的电流是否超过风机的最大电流，若是，控制燃气热水器停机，并发出故障的信息。

5.根据权利要求3所述的一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，其特征在于：

所述根据当前时刻的风机蜗壳内的气压与压力初始值的关系控制风机的运行状态之后，还包括：

获取此时风机蜗壳内的气压，若此时风机蜗壳内的气压的检测值与压力初始值之间的差值未超过设定差值阈值时，控制减小风机的电流。

6.根据权利要求1或2所述的一种上抽型直流风机燃气热水器的控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：

燃气热水器上电后对用于获取风机蜗壳内气压的压力传感器进行自检，若所述压力传感器的输出信号不在预设范围内，则控制燃气热水器停机并发出故障的信息。

7.一种上抽型直流风机燃气热水器，其特征在于：采用如权利要求1-6任一所述的控制方法。

8.根据权利要求7所述的一种上抽型直流风机燃气热水器，其特征在于，包括：

主控制器；

直流风机，与所述主控制器连接，设置在燃气热水器排烟口部位；

取样装置，设置在所述直流风机的风机蜗壳上；

压力传感器，与所述取样装置之间设置有导风管，与所述主控制器连接；

所述主控制器根据所述压力传感器检测的所述风机蜗壳内的气压控制风机的运行状态。

9.根据权利要求8所述的一种上抽型直流风机燃气热水器，其特征在于，

所述取样装置包括取样嘴。

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