CN115468309A - 燃气热水器恒温控制方法 - Google Patents

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CN115468309A CN202210878692.4A CN202210878692A CN115468309A CN 115468309 A CN115468309 A CN 115468309A CN 202210878692 A CN202210878692 A CN 202210878692A CN 115468309 A CN115468309 A CN 115468309A
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张伟
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Chongqing Haier Water Heater Co Ltd
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Qingdao Economic And Technology Development District Haier Water Heater Co ltd
Chongqing Haier Water Heater Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种燃气热水器恒温控制方法,燃气热水器包括加热机构、进水总管、出水总管、旁通管和流量调节阀,流量调节阀的进水端与进水总管连接,流量调节阀的两个出水端分别与加热机构的进水端以及旁通管对应连接,出水总管其中一路与加热机构的出水端连接,另外一路与旁通管连接,燃气热水器恒温控制方法包括:计算目标水流量;判断当燃烧无法加热到设置温度时,控制流量调节阀对进入加热机构的一路出水进行缩水控制,直至出水流量达到缩水目标水流量。本发明的燃气热水器恒温控制方法,通过设置流量调节阀,当燃烧无法加热到设置温度时,通过减小进入加热机构的进水量,进而提升输出热水的温度,达到恒温出水的发明目的。

Description

燃气热水器恒温控制方法
技术领域
本发明属于家用电器技术领域,具体地说,涉及一种燃气热水器恒温控制方法。
背景技术
目前,热水器是人们日常生活中常用的家用电器,热水器根据热源不同,可以分为燃气热水器、电热水器和太阳能热水器。在使用过程中,热水器输出的热水经由用户终端(如水龙头或花洒)输出供用户使用。
热水器的输出功率无法将水加热到设置温度时,会导致出水温度过低。
热水器在实际使用过程中,在短时间关水再次使用热水时,会存在水温的变化。以燃气热水器为例,正常使用过程中,当用户关水并再次开启时,存在水温先升后降再平稳的过程,进而影响用户的使用体验性。
鉴于此,如何提出一种燃气热水器恒温控制方法,能够在不同使用工况下提供恒定温度的出水,是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中在一些使用场景中出水温度容易出现温度波动,导致出水不恒定的技术问题,提出了一种燃气热水器恒温控制方法,可以解决上述问题。
为实现上述发明目的,本发明采用下述技术方案予以实现:
一种燃气热水器恒温控制方法,燃气热水器包括加热机构、进水总管、出水总管、旁通管和流量调节阀,所述加热机构具有进水端和出水端,流量调节阀的进水端与所述进水总管连接,流量调节阀的两个出水端分别与所述加热机构的进水端以及旁通管对应连接,所述出水总管其中一路与所述加热机构的出水端连接,另外一路与所述旁通管连接,所述燃气热水器恒温控制方法包括:
获取进水温度、设置温度,计算目标水流量;
判断燃烧是否可以加热到设置温度,当燃烧无法加热到设置温度时,控制所述流量调节阀对进入加热机构的一路出水进行缩水控制,直至出水流量达到缩水目标水流量。
本发明的一些实施例中,目标水流量Q的计算方法包括:
划分温度区间,每个温度区间对应有一个温差计算式;
判断设置温度所在温度区间,并获取所对应的温差计算式;
根据所获取的温差计算式计算温差;
根据所述温差计算目标水流量Q。
本发明的一些实施例中,各温度区间对应的温差计算式为:
设置温度≥60℃时,温差Δt=T设-T进-5;
50≤设置温度<60℃时,温差Δt=50-T进;
设置温度<50℃时,温差Δt= T设-T进。
本发明的一些实施例中,根据所述温差计算目标水流量Q的方法为:
Q=1*最大热负荷*25/Δt。
本发明的一些实施例中,所述燃气热水器恒温控制方法还包括进入旁通调节的条件判断步骤,当满足进入旁通调节的条件时,进入旁通调节步骤;
旁通调节步骤,获取所述流量调节阀的旁通比,并根据所述旁通比调节所述流量调节阀分别进入所述加热机构的进水端以及进入所述旁通管的流量。
本发明的一些实施例中,进入旁通调节的条件判断步骤中包括:
判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热,当满足关停水或者停止零冷水循环加热任一条件时,进入旁通调节步骤。
本发明的一些实施例中,在判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热之前,还包括:
获取所述加热机构的出水温度;
判断所述加热机构的出水温度是否超过预设温度的下限值,当所述加热机构的出水温度超过预设温度的第一下限值时,判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热。
本发明的一些实施例中,旁通调节步骤之后还包括:判断在设定时长内是否再次开启用水,当未再次开启用水时,根据当前进入旁通调节的进入条件确定退出旁通调节步骤的条件。
本发明的一些实施例中,如果进入旁通调节的进入条件为满足关停水所进入,则退出旁通调节步骤的条件为:
加热机构的出水温度低于第二下限值时,退出旁通调节步骤,第二下限值小于第一下限值。
本发明的一些实施例中,如果进入旁通调节的进入条件为停止零冷水循环加热所进入,则退出旁通调节步骤的条件为:
加热机构的出水温度低于第三下限值时,退出旁通调节步骤,第三下限值大于第二下限值且小于第一下限值。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:
本发明的燃气热水器恒温控制方法,通过设置流量调节阀,流量调节阀能够分别调节两个出水端的流量,当燃烧无法加热到设置温度时,控制流量调节阀对进入加热机构的一路出水进行缩水控制,且进入旁通管的水流量为零,也即,通过减小进入加热机构的进水量,进而提升输出热水的温度,使其输出热水加热到设定温度,进而达到恒温出水的发明目的。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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获得其他的附图。
图1为本发明流量调节阀实施例的结构示意图
图2为本发明流量调节阀实施例的局部结构示意图;
图3为本发明流量调节阀实施例的局部爆炸图;
图4为本发明流量调节阀实施例的局部剖视图;
图5为本发明流量调节阀实施例中阀壳的结构示意图之一;
图6为本发明流量调节阀实施例中阀壳的结构示意图之二;
图7为本发明流量调节阀实施例中阀壳的剖视图;
图8为本发明流量调节阀实施例中第一遮挡部件的结构示意图之一;
图9为本发明流量调节阀实施例中第一遮挡部件的结构示意图之二;
图10为本发明流量调节阀处于第一位置的原理图;
图11为本发明流量调节阀处于第一位置和第二位置之间的原理图;
图12为本发明流量调节阀处于第二位置的原理图;
图13为本发明流量调节阀处于第二位置和第三位置之间的原理图;
图14为本发明流量调节阀处于第三位置的原理图;
图15为本发明热水器的原理图。
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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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做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。
实施例一
本实施例提出了一种燃气热水器恒温控制方法,该控制方法所采用的燃气热水器如图15所示,包括加热机构3000、进水总管1000、出水总管2000、旁通管5000和流量调节阀4000,加热机构3000具有进水端和出水端,流量调节阀4000的进水端151与进水总管1000连接,流量调节阀4000具有两个出水端,其中一个出水端与加热机构的进水端连接,另外一个出水端与旁通管5000连接,出水总管2000其中一路与加热机构的出水端连接,另外一路与旁通管5000连接。
进水总管1000用于连接自来水管,自来水所进入的冷水经流量调节阀4000的调节,可仅流入至加热机构的进水端,也可分成两路,其中一路流入至加热机构的进水端,另外一路流入至旁通管5000。而且,流量调节阀4000还可以调节两个出水端的流量比。
燃气热水器恒温控制方法包括:
获取进水温度、设置温度,计算目标水流量;其中,进水温度为进水总管1000中的水温。设置温度为用户设置的用水温度。当前加热机构3000加热可输出的能量可获取,能量转换为水温升高的转换率可实验室确定并作为常量存储,因此,根据上述可计算出在当前的加热能效下,将进水温度提升至设置温度时的水流量,也即目标水流量。
判断燃烧是否可以加热到设置温度,当燃烧无法加热到设置温度时,控制所述流量调节阀对进入加热机构的一路出水进行缩水控制,直至出水流量达到缩水目标水流量。
可以理解的,判断燃烧是否可以加热到设置温度的步骤中,对于燃气热水器而言,燃烧可以是燃气热水器当前的燃烧工况,也可以是燃气热水器的最大燃烧输出功率。
当燃烧可以加热到设置温度时,继续用水即可,无需进行缩水。
本实施例中,目标水流量Q的计算方法包括:
划分温度区间,每个温度区间对应有一个温差计算式;
判断设置温度所在温度区间,并获取所对应的温差计算式;
根据所获取的温差计算式计算温差;
根据温差计算目标水流量Q。
设置温度越高,所需能量越多。通过划分温度区间的方式,位于同一温度区间的设置温度采用同一个计算公式即可,可以有效减小公式设置量。
各温度区间对应的温差计算式为:
当设置温度≥60℃时,温差Δt=T设-T进-5。
当50≤设置温度<60℃时,温差Δt=50-T进。
当设置温度<50℃时,温差Δt= T设-T进。
其中,T设表示设置温度,T进表示进水温度。公式中里面的常数的单位为摄氏度。
根据温差计算目标水流量Q的方法为:
Q=1*最大热负荷*25/Δt。
燃气热水器的最大热负荷体现了其最大制热能力,数值出厂时已经固定。
本实施例的燃气热水器在上电开机之后,还包括将流量调节阀调节至300步进行待命。在该位置上无论是缩水控制还是旁通控制,均可以快速到达,提高反应速度。
在流量调节阀调节至300步之前,还包括将流量调节阀进行归零的步骤,便于提高调节的准确度。
当旁通管5000中没有冷水进入时,加热机构3000的出水端输出的热水进入出水总管2000中直接供给用户。当旁通管5000中有冷水进入时,旁通管5000中的冷水与加热机构3000的出水端输出的热水进行混合,混合水经出水总管2000中供给用户。
当燃气热水器初始开启工作或者距离前次用水时间较久再次开启工作时,加热机构3000温度较低,当开启点火燃烧后,其出水端输出的水会经过一个先低温再逐渐升高至接近设置温度的过程,此种工况下一般是不需要开启旁通管5000进入冷水与加热机构的出水进行混合的。
当燃气热水器在工作过程中,用户关断用水,并且在一定时间内再次开启用水时,此时加热机构3000仍是热的,再次开启用水点火后会使部分水温升高,高于设置温度,然后降低逐渐趋于设置温度,若再次开启用水点火后直接输出给用户,用户的体感较差,而且存在用户被高温水烫伤的风险。此时可通过控制旁通管5000进入冷水,与加热机构3000的出水端输出的热水进行混合后供给用户,能够避免出现上述问题。
本发明的一些实施例中,燃气热水器恒温控制方法包括:
进入旁通调节的条件判断步骤,当满足进入旁通调节的条件时,进入旁通调节步骤;
旁通调节步骤,获取流量调节阀的旁通比,并根据旁通比调节流量调节阀分别进入加热机构的进水端以及进入旁通管的流量。
不是任何时候都需要开启旁通调节的,因此,本发明的一些实施例中设置有进入旁通调节的条件,当判断满足进入旁通调节的条件时,可开启旁通管5000一路的水流量。
本发明的一些实施例中,开启旁通调节的目的是降低加热机构3000的出水温度,防止其温度过高,因此,为了达到降低混水温度的目的,流量调节阀4000的调节方式至少具有两种,一种是通过减少水进入加热机构3000进行加热的方式,另外一种是增加进入旁通管5000冷水的方式,本方案中通过调节流量调节阀4000的旁通比的方式,实现控制其两路出水端的流量,达到控制最终由出水总管2000输出水的温度恒定的发明目的。
本发明的一些实施例中,进入旁通调节的条件判断步骤中包括:
判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热,当满足关停水或者停止零冷水循环加热任一条件时,进入旁通调节步骤。
关停水也即燃气热水器在工作过程中,用户关停用水,在使用过程中关停用水是因为用户的一些个人需求的常规操作,例如中途关水打肥皂、打沐浴露、洗头等多种原因都有可能中途关停用水。开启用水的出水温度突然升高一般出现在中途关停水再次开启的时候才会发生,因此,本方案将判断是否关停水作为进入旁通调节的条件之一,实现精确控制。
零冷水循环加热一般出现在用户非使用燃气热水器过程中,为了能够在用户首次开启用水或者距离前次用水较长时间时即输出温水,在用户非使用燃气热水器时,进行零冷水加热循环,用于循环加热管道中的冷水。在零冷水循环过程中是不能够开启旁通管5000所在之路的,因此,本实施例中通过将停止零冷水循环加热作为判断进入旁通调节步骤的另外一条件。
通过上述两个条件,可以实现对不可能进入旁通调节步骤的情况予以排除,初步筛选控制进入旁通调节步骤。
本发明的一些实施例中,在判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热之前,还包括:
获取加热机构的出水温度;
判断加热机构的出水温度是否超过预设温度的下限值,当加热机构的出水温度超过预设温度的第一下限值时,判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热。
前面提到本方案开启旁通调节尤其针对加热机构的出水温度过高的情况,本实施例通过进一步判断加热机构的出水温度的情况,即便是前面提到的两个条件满足,当加热机构的出水温度不是过于高时,仍然不需要进入旁通调节步骤,因此,本判断步骤可以进一步缩小能够进入旁通调节的范围,避免出现误进入旁通调节而导致出水总管2000的出水温度过低的情况,适得其反。
本发明的一些实施例中,旁通调节步骤之后还包括:判断在设定时长内是否再次开启用水,当未再次开启用水时,根据当前进入旁通调节的进入条件确定退出旁通调节步骤的条件。
本方案中进入旁通调节步骤还具有一个比较重要的条件是再次开启用水时距离关停用水时间不宜太久,如果太久的话加热机构3000的温度会自然降低下来,不会出现再次开启用水时出水温度升高的情况。进而当设定时长内未再次开启用水时,退出旁通调节步骤的条件即可,减小燃气热水器的功耗。
前面提到当前进入旁通调节的进入条件包括两种,一种是判断是否关停水,另外一种是否停止零冷水循环加热,本方案中通过根据当前进入旁通调节的进入条件进一步确定退出旁通调节步骤的条件,以实现退出与进入精准匹配,满足不同的工况运行环境。
本发明的一些实施例中,如果进入旁通调节的进入条件为满足关停水所进入,则退出旁通调节步骤的条件为:
加热机构的出水温度低于第二下限值时,退出旁通调节步骤,第二下限值小于第一下限值。
本发明的一些实施例中,如果进入旁通调节的进入条件为停止零冷水循环加热所进入,则退出旁通调节步骤的条件为:
加热机构的出水温度低于第三下限值时,退出旁通调节步骤,第三下限值大于第二下限值且小于第一下限值。
也即,如果进入旁通调节的进入条件为满足关停水所进入时,当前加热机构的出水温度低于一个相对较小的温度阈值时才退出旁通调节步骤,这是由于是中途关水的原因导致进入旁通调节的,因此具有一定的概率用户会再次开启用水,因此通过将退出条件的门限设置高一点,以随时准备当用户再次开启时执行旁通调节的流量调节阀4000。
如果进入旁通调节的进入条件为满足停止零冷水循环加热所进入时,当前加热机构的出水温度低于一个相对较高的温度阈值时即退出旁通调节步骤,这是由于停止零冷水循环加热说明用户未用水,且零冷水的循环加热的温度也不会过高,因此通过将退出条件的门限设置低一些满足即退出旁通调节即可。
本发明的一些实施例中,第一下限值=T0+2℃,其中,T0表示设置温度。
第二下限值= T0-5℃。
第三下限值= T0-2℃。
本发明的一些实施例中,还包括根据当前流量调节阀的位置所对应的进入加热机构的进水端的水流量判断是否退出旁通调节步骤,当水流量满足设定条件时,判断退出旁通调节步骤。
设定的出水温度T0是对出水总管2000的出水温度的约束,使得出水总管2000的出水温度越接近设定的出水温度T0效果越好。
本发明的一些实施例中,旁通比的确定方法为:
h= S* (T2-T0)/(T2-T1);
其中,T2为加热机构的出水温度,T1为进水总管的进水温度,T0为设置温度, S为预设系数。
本发明的一些实施例中,判断在设定时长内是否再次开启用水步骤中,当再次开启用水时,对再次开启用水的持续用水时间进行计时并判断,当持续用水时间未超过第一设定时间时,继续保持工作在旁通调节步骤;
当持续用水时间超过第一设定时间时,继续判断持续用水时间是否超过第二设定时间,当持续用水时间超过第二设定时间时,退出旁通调节步骤。
当持续用水时间未超过第二设定时间时,获取当前的旁通比,并根据当前的旁通比判断是否退出旁通调节步骤,其中,第一设定时间小于第二设定时间。
本发明的一些实施例中,根据当前的旁通比判断是否退出旁通调节步骤包括:
当旁通比不大于第一旁通比设定值时,直接退出旁通调节步骤。
当旁通比不大于第二旁通比设定值且加热机构的出水温度低于第四下限值时,则退出旁通调节步骤。
实施例二
本实施例提出了一种流量调节阀4000,如图1-图14所示,包括:
阀壳1,阀壳1上设置有进水端11、第一出水端12和第二出水端13;
阀芯组件2,阀芯组件2包括驱动部件21、第一控流部件22和第二控流部件23,第一控流部件22和第二控流部件23设置在阀壳1内,第一控流部件22布置在第一出水端12处并用于控制第一出水端12的流量,第二控流部件23布置在第二出水端13处并用于控制第二出水端13的流量;
其中,流量调节阀具有第一位置、第二位置和第三位置;
流量调节阀由第一位置、第二位置和第三位置依次运行过程中,驱动部件21用于驱动第一控流部件22逐步减小第一出水端12的流量,反向运行过程中,驱动部件21用于驱动第一控流部件22逐步增大第一出水端12的流量;
流量调节阀由第二位置运行至第三位置过程中,驱动部件21用于驱动第二控流部件23逐步增大第一出水端12的流量,反向运行过程中,驱动部件21用于驱动第二控流部件23逐渐减小第一出水端12的流量。
具体而言,流量调节阀由阀壳1和阀芯组件2组装而言,其中,阀壳1配置有进水端11、第一出水端12和第二出水端13,以使得阀壳1整体呈三通结构。
在组装时,将驱动部件21、第一控流部件22和第二控流部件23装配在阀壳1上,驱动部件21能够带动第一控流部件22和第二控流部件23在阀壳1内部活动,活动中的第一控流部件22能够对第一出水端12的出水流量进行调节,同样的,第二控流部件23则可以对第二出水端13的出水流量进行调节。
流量调节阀具有三个特定的位置,具体为:流量调节阀在第一位置的状态下,第一控流部件22控制第一出水端12处于最大开度,第二控流部件23关闭第二出水端13;流量调节阀在第二位置的状态下,第二控流部件23处于开关第二出水端13的临界状态;流量调节阀在第三位置的状态下,第一控流部件22控制第一出水端12处于最小开度,第二控流部件23控制第二出水端13处于最大开度。
本申请一实施例中,流量调节阀由第一位置运行至第二位置过程中,第二控流部件23关闭第二出水端13,反向运行过程中,第二控流部件23关闭第二出水端13。
在实际应用过程中,流量调节阀则安装在热水器上。对于热水器而言,其通常包括热水器主体,热水器主体设置有总进水端口和总出水端口,热水器主体还设置有加热机构,还包括上述流量调节阀;流量调节阀的进水管与总进水端口连接,流量调节阀的第一出水管与加热机构的进口连接,流量调节阀的第二出水管和加热机构的出口分别连接总出水端口。其中,总进水端口则与用户家中的供水管(如自来水管)连接,而总出水端口则通过用户家中的水管与用水终端(如花洒或水龙头)连接。
在具体使用过程中,用于打开用水终端以向外输出热水,此时,加热机构则启动对流经的水进行加热。
如图10-图14所示,虚线箭头代表水流方向。
在正常的加热过程中,如图10所示,流量调节阀处于第一位置,此时,第一控流部件22则调节第一出水端12处于最大开度进而获得最大的水流量;同时,第二控流部件23则处于关闭第二出水端13的位置,即旁通流路处于截断的位置。
而在正常用水过程中,存在加热机构的功率因外界因素影响而降低,此时,便需要调节第一出水端12的流量。此时,流量调节阀将在第一位置和第二位置之间变化。如图11所示,驱动部件21动作,以带动第一控流部件22和第二控流部件23动作,第一控流部件22将对应的调节第一出水端12的开度,以减小水流量进而实现维持热水器输出的水温保持恒定;而对于第二控流部件23则不会打开第二出水端13。在此过程中,根据热水器的出水温度与设置温度的差值,由驱动部件21带动第一控流部件22正反方向运动,以实现动态的调节出水温度。
而在热水器的出水温度持续偏高的情况下,则需要进一步的减少进入到加热机构中的水流,同时,开启旁通水流。此时,流量调节阀将在第二位置和第三位置之间变化,驱动部件21动作,以带动第一控流部件22和第二控流部件23动作,第一控流部件22将对应的减小第一出水端12的开度以减小水流量,相对应的,第一控流部件22将对应的增大第一出水端12的开度以增大水流量。这样,水控制装置将在第二位置和第三位置之间变化过程中,便可以调控第一出水端12和第二出水端13的水流比例,进而动态的调节旁通占比,以实现维持热水器输出的水温保持恒定。
另外,当用户正常使用热水器的过程中,在用户短时间内二次用水时,流量调节阀将在第二位置和第三位置之间变化,以减少流入加热机构冷水流量并,加热机构输出的热水与冷水混合比例,以提高从热水器的流出的水的最低温度,并降低从热水器的流出的水的最高温度,进而满足热水器恒温出水的要求,进而提高用户的淋浴体验。
本申请一实施例中,第一控流部件22包括转动移动部件221和第一遮挡部件222,第一遮挡部件222设置在转动移动部件221上;
第二控流部件23包括安装部件231和第二遮挡部件232,第二遮挡部件232设置在安装部件231上;
其中,驱动部件21与转动移动部件221连接并用于带动转动移动部件221转动,转动移动部件221相对阀壳1转动的同时还相对移动,第一遮挡部件222设置在阀壳1内并位于第一出水端12的一侧,安装部件231可滑动地设置在转动移动部件221上,第二遮挡部件232与第二出水端13相对布置。
具体的,对于第一控流部件22而言,转动移动部件221与阀壳1外部的驱动部件21连接,以通过驱动部件21来带动转动移动部件221转动。而转动移动部件221由驱动部件21驱动其相对于阀壳1转动过程中,转动移动部件221还可以沿其轴线相对于阀壳1移动。
这样,对于在调节第一出水端12的开度以控制水流流量的过程中,第一遮挡部件222布置在第一出水端12的管口一侧,采用转动的方式来调节第一出水端12的流量。第一遮挡部件222采用转动的方式来调节第一出水端12的流量,使得流量的调节更加精确,达到逐步逐级调节的要求,以热水器不同工况下对进入到加热机构内水流量的调节要求。
而对于调节第二出水端13的开度以控制水流流量的过程中,第二遮挡部件232与第二出水端13的管口相对布置,采用相对移动的方式来调节第二出水端13的流量。第二遮挡部件232采用相对移动的方式来调节第二出水端13的流量,使得流量的调节更加高效,以快速的调节水温,以热水器能够满足恒温出水的要求。
本申请另一实施例中,第一遮挡部件222为套筒结构,第一遮挡部件222与转动移动部件221之间形成水流通道,第一遮挡部件222的侧壁设置有通水口2221;进水端11流入的水依次经由水流通道和通水口2221流入到第一出水端12中。
具体的,为了方便采用转动的方式来调节第一出水端12的流量,第一遮挡部件222采用套筒结构,第一遮挡部件222设置在转动移动部件221上并跟随其转动,而通水口2221则可以相对于第一出水端12的管口相对转动,在转动过程中,通水口2221与第一出水端12的管口重叠面积将发生改变,进而动态的调节第一出水端12的流量。
一实施例中,第一遮挡部件222侧壁外表面还设置有连通通水口2221的水槽2222,水槽2222绕转动移动部件221的轴线朝远离通水口2221的方向上延伸。
具体的,第一出水端12的水流量在调节过程中,通过调节通水口2221与第一出水端12的管口的重叠面积,可以进行快速的调节水流量。而在通水口2221与第一出水端12的管口交错分开后,水槽2222与第一出水端12的管口保持连通的状态,进而可以通过水槽2222进行更加精确的水流流量调节。
一实施例中,水槽2222的水流截面面积绕转动移动部件221的轴线朝远离通水口2221的方向上逐渐减小。具体的,水槽2222的水流截面面积呈渐变的状态,进而在驱动部件21单方向驱动转动移动部件221转动过程中,可以更加细化精确的调节第一出水管的管口水流量。
渐变结构的水槽2222能够在进行高精度旁通比调节过程中,可以达到更加精确的调节,进而精准的调节热水器的出水温度,以满足更加精确的水温调节。
某些实施例中,第一出水端12中设置有第一隔板121,第一隔板121上设置有第一出水口122,第一出水口122用于与通水口2221和水槽2222连通。
具体的,为了方便的控制第一出水端12的开度以精确的调节水流量,则在第一隔板121上开设有与通水口2221和水槽2222配合的第一出水口122。第一遮挡部件222跟随转动移动部件221转动过程中,使得通水口2221和水槽2222能够相对于第一出水口122转动并实现连通,进而更精确的控制第一出水端12的出水流量。
某些实施例中,第一隔板121上还设置有辅助出水口123,进水端11与辅助出水口123连通。
具体的,通过在第一隔板121上配置辅助出水口123,辅助出水口123处于常开的状态,始终与进水端11连通,这样,便可以通过辅助出水口123来保证第一出水端12的基本水流量要求。
其中,第一出水口122可以采用条形孔,条形孔绕转动移动部件221的轴线方向延伸布置。
具体的,条形孔结构的第一出水口122能够更好的与转动的第一遮挡部件222上的通水口2221和水槽2222配合,第一遮挡部件222在转动过程中,通水口2221和水槽2222将沿着第一出水口122的长度方向依次重叠配合,进而可以提高配合度,以满足精确控制水流流量的作用。
由于第一隔板121上配置有第一出水口122和辅助出水口123,为了更加精确的控制调节第一出水端12的水流量,在流量调节阀由第一位置、第二位置和第三位置依次运行过程中,第一出水口122依次连通通水口2221和水槽2222。
在另一个实施例中,第二出水端13中设置有第二隔板131,第二隔板131上设置有第二出水口132。
具体的,对于第二出水端13而言,其为了满足精确调控水流流量的要求,可以在第二出水端13的内部设置第二隔板131,第二隔板131上则对应的设置第二出水口132,第二出水口132则与第二控流部件23相对布置。在进行流量控制过程中,第二控流部件23将跟随转动移动部件221移动,而第二控流部件23中第二遮挡部件232在移动过程中可以开关第二出水口132,并通过控制第二遮挡部件232与第二出水口132之间的距离来实现精确的调节第二出水口132的水流流量。
一实施例中,对于辅助出水口123和第二出水口132的出水面积设计相同,这样,在流量调节阀处于第三位置处后,第一出水口122被第一遮挡部件222遮挡住,第一出水端12则通过辅助出水口123进水,同时,第二出水端13中的第二出水口132完全打开。以实现辅助出水口123和第二出水口132的出水流量基本相同,进而满足第一出水端12和第二出水端13的出水流量达到基本相同的状态。
在此状态下,流量调节阀通过辅助出水口123和第二出水口132的小面积控制水流,使得流量调节阀的总进水量减小,使热水器中加热机构内的热量释放的更缓慢,使混合水的水温度的最低点更大,向目标出水温度靠近,以改善用户体验。
在某个实施例中,为了稳固牢靠的安装转动移动部件221,以确保转动移动部件221能够在阀壳1内部转动的同时还可以平稳的移动,第二隔板131上还设置有支撑孔133,转动移动部件221的另一端部插在支撑孔133中。
具体的,在组装过程中,将转动移动部件221插入到阀壳1内并使得转动移动部件221一端部插入到支撑孔133中,然后,另一端部则与阀壳1外部的驱动部件21进行连接。这样,转动移动部件221的两端部均可以获得良好的支撑,以确保转动移动部件221在阀壳1内能够稳定的转动和移动。
某些实施例中,为了满足流量调节阀处于第一位置和第二位置之间运行时,第二出水端13处于关闭的状态,而在第二位置和第三位置之间运行时,第二出水端13处于打开的状态。则将安装部件231也设计为套筒结构,安装部件231套在转动移动部件221上,安装部件231与转动移动部件221之间还设置有弹性部件233,弹性部件233用于对安装部件231施加朝向第二隔板131方向的弹力;转动移动部件221的另一端部设置有挡片223,挡片223位于第二隔板131和安装部件231之间。
具体的,安装部件231套在转动移动部件221上,并且,安装部件231能够相对于转动移动部件221滑动,弹性部件233的作用在于能够对安装部件231施加弹力。
流量调节阀处于第一位置和第二位置之间运行时,挡片223与安装部件231之间具有一定的间隔,弹性部件233对安装部件231施加弹力以使得安装部件231相对于阀壳1未发生移动,并通过第二遮挡部件232关闭第二隔板131上的第二出水口132,此时,转动移动部件221能够相对于安装部件231转动和移动。
在流量调节阀处于第二位置和第三位置之间运行时,挡片223将贴靠在安装部件231上,以使得安装部件231跟随转动移动部件221一同移动,此时,第二遮挡部件232将打开第二出水口132。
其中,弹性部件233为弹簧,转动移动部件221上设置有台阶面; 安装部件231的内部设置有弹簧座234,弹簧座234上设置有贯通孔(未标记),转动移动部件221穿过贯穿孔,弹簧套在转动移动部件221上,弹簧位于弹簧座234和台阶面之间。
具体的,弹簧也套在转动移动部件221的外部为位于台阶面和弹簧座234之间,进而可以通过弹簧给安装部件231施加弹簧力。
在另一个实施例中,为了更好的满足水流流量调节的要求,对于进水端11的进水量,也可以根据需要进行调节,第一遮挡部件222还设置有遮挡延伸部2223,遮挡延伸部2223沿转动移动部件221轴线方向背向通水口2221延伸,遮挡延伸部2223用于部分遮挡进水端11的管口。
具体的,流量调节阀由第一位置、第二位置和第三位置依次运行过程中,第一遮挡部件222随着转动移动部件221的转动,遮挡延伸部22232223逐渐靠近进水端11的管口,然后,利用遮挡延伸部2223将部分遮挡住进水端11的管口,进而减小进水端11的进水流量。
而通过减小进水端11的进水流量,可以更好的满足减少第一出水端12的出水流量的效果。另外,在流量调节阀处于第三位置处时,第一出水端12通过较小面积的辅助出水口123出水,同时,第二出水端13也通过较小面积的第二出水口出水,此时,利用遮挡延伸部2223对进水端11进行最大程度遮挡,以更加有效的减少进水量,进而进一步的减少总进水量,以更加高效的进行冷热水的调节,确保用户端的出水水温恒定。
一实施例中,通水口2221和遮挡延伸部2223绕转动移动部件221轴线方向错位布置。
具体的,进水端11和第一出水端12布置在阀壳1的侧部,第二出水端13布置在阀壳1的一端部,驱动部件21设置在阀壳1的另一端部。
对于进水端11和第一出水端12呈基本垂直于转动移动部件221的轴线方向布置,而第二出水端13则沿转动移动部件221的轴线方向布置。而进水端11和第一出水端12则采用背向布置的方式进行分布,为此,将通水口2221和遮挡延伸部2223错位布置,以满足不同位置处进水端11和第一出水端12对水流调节的要求。
本申请一些实施例中,为了满足转动移动部件221安装要求的同时,并使得驱动部件21在驱动转动移动部件221转动的过程中还同步实现移动。则转动移动部件221的一端部由外至内依次设置有滑动导向部2211和螺纹部2212;滑动导向部2211与驱动部件21连接,滑动导向部2211跟随驱动部件21转动并可相对于驱动部件21滑动;阀芯组件2还包括轴套24,轴套24设置有螺纹孔(未标记),转动移动部件221穿过轴套24,螺纹部2212螺纹连接在螺纹孔中,轴套24设置在阀壳1上。
具体的,转动移动部件221插入到阀壳1中后,位于阀壳1内的端部则通过第二隔板131进行支撑安装。而位于阀壳1外部的端部通过轴套24安装在阀壳1上,同时,滑动导向部2211与驱动部件21进行连接。轴套24与转动移动部件221连接配合,使得转动移动部件221在转动过程中,利用螺纹部2212与螺纹孔配合来实现往复移动。
其中,滑动导向部2211的表现实体可以为设置在转动移动部件221的齿轮结构,导向筋条分布在转动移动部件221的外周圈,而驱动部件21可以为电机,并在电机的转轴设置有内齿圈结构,齿轮结构与齿圈结构配合一方面可以满足转动移动部件221转动的要求,另一方面还可以满足转动移动部件221转动过程中进行滑动的运动要求。
本申请某一实施例中,为了满足阀壳1与相关装配组件之间对于密封安装的要求,转动移动部件221与轴套24的内壁之间还设置有第一密封圈25。
具体的,轴套24密封安装在阀壳1的一端部上后,转动移动部件221则安装在轴套24中,利用第一密封圈25将轴套24和转动移动部件221进行密封设置。
同样的,转动移动部件221与安装部件231的内壁之间设置有第二密封圈26。
具体的,安装部件231套在转动移动部件221的外部,并通过第二密封圈26将两者之间形成的连接部位进行密封处理,以使得进水端11进入到阀壳1内的水不会从安装部件231和转动移动部件221之间形成的间隙流入到第二出水端13中而输出,以确保密封性,并提高第二出水端13的水流量控制精度。
一实施例中,第二隔板131形成凹槽结构134,凹槽结构134的槽底部设置有支撑孔133和第二出水口132;第二遮挡部件232为环形结构并套在转动移动部件221上,第二遮挡部件232用于密封住凹槽结构134的外边缘。
具体的,为了通过第二遮挡部件232开关第二出水口132,则将第二出水口132布置在第二隔板131形成的凹槽结构134中,而在关闭第二出水口132时,则仅需要将凹槽结构134的边缘进行遮挡关闭,便可以实现关闭第二出水口132。
其中,安装部件231与第二隔板131相对的端面设置有环形凹槽(未标记),第二遮挡部件232设置在环形凹槽中。具体的,第二遮挡部件232可以采用橡胶圈或硅胶圈等密封部件,第二遮挡部件232设置在安装部件231的环形凹槽中完成安装,并通过第二遮挡部件232密封住凹槽结构134的边缘来实现关闭第二出水口132。
另外,第二隔板131围绕凹槽结构134还设置有朝外延伸的第一倾斜面,第一倾斜面形成喇叭口结构,安装部件231与第二隔板131相对的端部设置有第二倾斜面,第二倾斜面形成锥头结构。
具体的,安装部件231形成的锥头结构与第二隔板131上形成的喇叭口结构相互配合,能够更加细化的调节第二出水口132的流量调节精度,进而在热水器进行出水温度控制时,获得更精细化的旁通比控制,更有利于水温保持恒定。
某个实施例中,转动移动部件221上的侧壁设置有朝外延伸的连接杆27,第一遮挡部件222上设置有连接孔2224,连接杆27插在连接孔2224中。
具体的,通过连接杆27与连接孔2224配合,使得第一控流部件22安装在转动移动部件221上,一方面满足第一控流部件22的安装要求,另一方面连接杆27设置在转动移动部件221上不会阻碍水流的流动,以满足水流顺畅输送的要求。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:通过在阀壳中设置阀芯组件,阀芯组件中的驱动部件能够带动第一控流部件和第二控流部件在阀壳内部活动,第一控流部件能够在活动过程中不断的调节第一出水管的流量,进而满足热水器加热功率变化而需要对水流进行调节的目的,而第二控流部件能够在短时间开关水的过程中,调节旁通流量以准确的控制冷热水的混合量,进而达到减小热水器出水水温波动的目的,通过流量调节阀以准确调节水流量以减小热水器的出水水温波动,进而提高用户使用体验性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,燃气热水器包括加热机构、进水总管、出水总管、旁通管和流量调节阀,所述加热机构具有进水端和出水端,流量调节阀的进水端与所述进水总管连接,流量调节阀的两个出水端分别与所述加热机构的进水端以及旁通管对应连接,所述出水总管其中一路与所述加热机构的出水端连接,另外一路与所述旁通管连接,所述燃气热水器恒温控制方法包括:
获取进水温度、设置温度,计算目标水流量;
判断燃烧是否可以加热到设置温度,当燃烧无法加热到设置温度时,控制所述流量调节阀对进入加热机构的一路出水进行缩水控制,直至出水流量达到缩水目标水流量。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,目标水流量Q的计算方法包括:
划分温度区间,每个温度区间对应有一个温差计算式;
判断设置温度所在温度区间,并获取所对应的温差计算式;
根据所获取的温差计算式计算温差;
根据所述温差计算目标水流量Q。
3.根据权利要求2所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,各温度区间对应的温差计算式为:
设置温度≥60℃时,温差Δt=T设-T进-5;
50≤设置温度<60℃时,温差Δt=50-T进;
设置温度<50℃时,温差Δt= T设-T进。
4.根据权利要求3所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,根据所述温差计算目标水流量Q的方法为:
Q=1*最大热负荷*25/Δt。
5.根据权利要求1-4任一项所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,所述燃气热水器恒温控制方法还包括进入旁通调节的条件判断步骤,当满足进入旁通调节的条件时,进入旁通调节步骤;
旁通调节步骤,获取所述流量调节阀的旁通比,并根据所述旁通比调节所述流量调节阀分别进入所述加热机构的进水端以及进入所述旁通管的流量。
6.根据权利要求5所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,进入旁通调节的条件判断步骤中包括:
判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热,当满足关停水或者停止零冷水循环加热任一条件时,进入旁通调节步骤。
7.根据权利要求6所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,在判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热之前,还包括:
获取所述加热机构的出水温度;
判断所述加热机构的出水温度是否超过预设温度的下限值,当所述加热机构的出水温度超过预设温度的第一下限值时,判断是否关停水或者是否停止零冷水循环加热。
8.根据权利要求6所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,旁通调节步骤之后还包括:判断在设定时长内是否再次开启用水,当未再次开启用水时,根据当前进入旁通调节的进入条件确定退出旁通调节步骤的条件。
9.根据权利要求8所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,如果进入旁通调节的进入条件为满足关停水所进入,则退出旁通调节步骤的条件为:
加热机构的出水温度低于第二下限值时,退出旁通调节步骤,第二下限值小于第一下限值。
10.根据权利要求9所述的燃气热水器恒温控制方法,其特征在于,如果进入旁通调节的进入条件为停止零冷水循环加热所进入,则退出旁通调节步骤的条件为:
加热机构的出水温度低于第三下限值时,退出旁通调节步骤,第三下限值大于第二下限值且小于第一下限值。
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