CN115751726A - 热水设备及其启动控制方法和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热水设备及其启动控制方法和可读存储介质。热水设备的启动控制方法包括：在检测到水流时，判断水流量是否大于或等于启动流量阈值；计算累积水量，并判断累积水量是否大于或等于启动水量阈值；当水流量大于或等于启动流量阈值、且累积水量大于或等于启动水量阈值时，控制设备启动加热。通过结合判断水流量和累积水量，可在识别出真实用水需求的基础上，大幅缩短设备启动运行前的等待时间，从而，快速启动设备以执行加热工作。

Description

热水设备及其启动控制方法和可读存储介质

技术领域

本公开涉及热水设备控制领域，尤其涉及一种热水设备及其启动控制方法和可读存储介质。

背景技术

热水设备，尤其是即热式热水设备通常根据水流量作为启动判断条件。以燃气热水设备为例，当水流量大于启动流量，例如2L/min时设备启动加热。检测水流量的传感器一般采用霍尔式流量传感器，该传感器的原理是有水流过传感器时引起叶轮转动，叶轮上的磁铁跟着一起转动导致霍尔元件的输出产生变化。现实使用中会出现个别用户场景下用户没有打开热水龙头，而是在其他冷水用水点有动作时，如抽水马桶的动作，导致水流波动对叶轮产生冲击而引起叶轮短时间的旋转。当这个流量值超出设定的启动流量阈值时，设备会执行启动程序，但很快又判断出事实上不存在用户使用热水的场景，随后设备又停止工作。显然，这种误启动会对设备和用户都造成负面影响。

现有设备对此采用的解决方案如，在水流量大于启动流量阈值时增加了额外的等待时间，如果等待时间消逝后该水流量不存在，则设备就不会启动加热的工作。然而，这也会导致用户在正常开启热水龙头时，也需要一个额外的等待时间设备才开始启动加热，也就是说，虽然避免了误启动，但同时也降低了用户体验。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种燃气热水设备及其启动控制方法和可读存储介质。

本公开实施例的第一方面提供一种热水设备的启动控制方法，其包括：在检测到水流时，判断水流量是否大于或等于启动流量阈值；计算累积水量，并判断累积水量是否大于或等于启动水量阈值；当水流量大于或等于启动流量阈值、且累积水量大于或等于启动水量阈值时，控制设备启动加热。

在一些实施例中，在检测到水流时，开始计算累积水量。

在一些实施例中，当水流量大于或等于启动流量阈值时，开始计算累积水量。

在一些实施例中，累积水量的计算公式为，V[i]＝V[i-1]+Q[i]×T[i]；其中，T[i]为当前时刻的时长，Q[i]为当前时刻的水流量，V[i-1]为前一时刻的累积水量，V[i]为当前时刻的累积水量。

本公开实施例的第二方面提供一种热水设备，其包括用于燃烧燃气与空气的混合物以产生热量的燃烧器、利用燃烧器产生的热量以加热通过其的水流的热交换器、用于检测水流量的流量传感器、用于控制向燃烧器供应燃气的气阀、用于驱动气体流动的风机、用于点燃燃气与空气混合物的点火装置、以及控制器。其中，控制器被配置为：通过流量传感器检测到水流时，判断水流量是否大于或等于启动流量阈值；计算累积水量，并判断累积水量是否大于或等于启动水量阈值；当水流量大于或等于启动流量阈值、且累积水量大于或等于启动水量阈值时，控制设备启动加热。

在一些实施例中，控制器还被配置为，在检测到水流时，开始计算累积水量。

在一些实施例中，控制器还被配置为，当水流量大于或等于启动流量阈值时，开始计算累积水量。

在一些实施例中，累积水量的计算公式为，V[i]＝V[i-1]+Q[i]×T[i]；其中，T[i]为当前时刻的时长，Q[i]为当前时刻的水流量，V[i-1]为前一时刻的累积水量，V[i]为当前时刻的累积水量。

在一些实施例中，控制器控制设备启动加热包括，控制器按预先设定的时序协调控制气阀、风机、和点火装置的开启。

本公开实施例的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，该等指令被处理器执行时实现上述的方法。

本公开的一个或多个实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过结合判断水流量和累积水量，可在识别出真实用水需求的基础上，大幅缩短设备启动运行前的等待时间，从而，快速启动设备以执行加热工作。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开的一实施例中热水设备连接于一热水系统中的原理框图；

图2是图1所示的热水设备的控制器执行启动控制的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对所示的各实施例进行详细描述。但这些实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在所附权利要求书所请求的保护范围内。

热水设备，尤其是即热式热水设备通常通过感应水流来触发设备工作，如即热式电热水设备、或燃气热水设备等。以燃气热水设备为例，其是以可燃气体为燃料，如天燃气、城市煤气、液化气、沼气等，通过燃烧可燃气体来提供热量以满足用户的生活需求，例如，提供生活热水的燃气热水器、或可同时提供生活热水和供暖需求的燃气锅炉等。

如图1所示的本公开一实施例中的热水系统，其中热水设备为燃气热水设备100，如燃气热水器，其通过一冷水管路51、一热水管路52与一用水点(如混水阀龙头)70连通。管路可以是由若干水管连接而成以形成的水流通路。用水点可以有多个，分别与冷水管路和热水管路连接。燃气热水设备100包括壳体10，收容在壳体10中燃烧器组件、热交换器13、以及排烟装置14等。壳体10可由若干面板拼接而成，以在其内形成收容空间以容纳各部件。壳体10底部延伸出进水管111、出水管112、和燃气供应管路113。其中，进水管111和冷水管路51连接，出水管112和热水管路52连接。

燃烧器组件通常包括分气架(未图示)和燃烧器12。一气阀15设置在燃气供应管路113上，该气阀15可以是一电可控阀门，用于连通或断开供气通道以及控制进入分气架、并最终供给燃烧器12的燃气供应量。在一些实施例中，燃烧器12包括沿纵向并排布置的若干燃烧单元。每一燃烧单元呈扁平板状，其通常被直立地固定在燃烧器框架中，其下部设有进气口，顶部设有若干火孔，以及连通进气口和若干火孔的燃气-空气混合通道。经由气阀15的燃气通过分气架的分配进入每一燃烧单元的进气口，并和同时进入的一次空气在燃气-空气混合通道内混合、并传递给位于火排片顶部的火孔以供燃烧并生成炙热的烟气。燃烧器组件还包括用于点燃燃气与空气混合物的点火装置121、和用于检测火焰是否存在的火焰检测装置122。在一些实施例中，点火装置121包括延伸位于燃烧单元的火孔上方的一对点火电极。火焰检测装置122包括延伸位于燃烧单元的火孔上方的一火焰检测电极。

燃烧器12燃烧产生的热量通过热交换器13。热交换器13通常设置在燃烧器12的上方。在一些实施例中，热交换器可采用翅片管式热交换器，即热交换器壳体内设置有多个翅片，一热交换水管迂回地穿过这些翅片，其两头分别与位于水流方向的上游的进水管111和位于水流方向的下游的出水管112连通。燃气-空气混合物燃烧产生的热量被翅片所吸收，并进一步传递给流经热交换水管中的水，加热后的水通过出水管112传递给热水管路，从而为用户提供饮用、洗浴等生活热水。

在一些实施例中，一风机16设置在燃烧器12下方以驱动气体流动，从而提供燃烧所需的空气，并促使燃烧产生的烟气被排烟装置14的集烟罩收集，进而通过与集烟罩连接的排烟管路(未图示)而被排出。一出水温度传感器181设置在出水管112处(如出水管外壁上)，以用于检测通过出水管输出的热水温度。温度传感器可以是热敏电阻，如正温度系数热敏电阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)，在一些实施例中，温度传感器也可以是负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)温度传感器。一流量传感器182设置在水路中以用于检测水流量。在一些实施例中，该流量传感器可以安装在进水管111处以用于检测进水流量，其可以包括带有磁铁的转子组件和霍尔元件，当有水流通过该检测装置182时，转子组件被带着转动，从而利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。

控制器17设置在壳体10内以用于检测和控制燃气热水设备内各电路器件的工作。在一些实施例中，控制器17可以是包含处理器和存储器、以及若干电子元件按照一定布线方式连接而成的控制电路。处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器。本实施例中，处理器是燃气热水设备的控制中心，其利用各种接口和线路连接设备的各个部分。例如，控制器17与点火装置121、火焰检测装置122、气阀15、风机16、出水温度传感器181、和流量传感器182等有线电性连接或无线通信。

存储器可用于存储在上述处理器上操作的任何应用程序或方法的指令、以及各种类型的数据。上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的程序或指令，以及调用存储在存储器内的数据，来实现燃气热水设备的各种功能。存储器可以包含任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合，如静态随机存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(PROM)、磁存储器、快闪存储器、固态存储器、磁盘或光盘等。

以下配合图2所示的流程图来描述控制器17中的处理器通过执行所存储的程序或指令以实现启动控制的各方法步骤。

步骤201：当未检测到水流进入时，设备处于待机状态。

步骤202：当有水流进入或水流波动时，控制器17通过流量传感器182检测到水流量Q。

步骤203：控制器17将该水流量Q与被预先设定并存储的启动流量阈值Qs进行比较，判断该水流量Q是否大于或等于启动流量阈值Qs；

步骤204：控制器17还将计算累积水量V，并将该累积水量V与被预先设定并存储的启动水量阈值Vs进行比较，判断累积水量V是否大于或等于启动水量阈值Vs。

累积水量的计算公式可以为：V[i]＝V[i-1]+Q[i]×T[i]；其中，T[i]为当前时刻的时长，Q[i]为当前时刻的水流量，V[i-1]为前一时刻的累积水量，V[i]为当前时刻的累积水量。在一些实施例中，为了方便数据的采集和计算，可以设定连续、等长的固定时刻，控制器17可以在每一固定时刻，如0.1秒，通过流量传感器182获取当前时刻的流量数据，并计算获得当前时刻的累积水量V后保存于存储器中。

在一些实施例中，控制器17在检测到水流时，就可以开始计算累积水量V；在另一些实施例中，控制器17也可以判断得知水流量Q大于或等于启动流量阈值Qs时，开始计算累积水量V。当然，在检测到水流时就开始计算累积水量V，将更有利于缩短设备启动运行前的等待时间。

步骤205：当判断得知水流量Q大于或等于启动流量阈值Qs、且累积水量V大于或等于启动水量阈值Vs时，控制器17控制设备启动加热，如按预先设定的时序协调控制气阀15、风机16、和点火装置121的开启。

由于用户在有实际的用水需求时，打开热水龙头后产生的实际水流量值要比启动流量阈值大得多，所以流出的水量体积能够在极短时间内达到设定的启动水量阈值。因此，通过结合判断水流量和累积水量，可在识别出真实用水需求的基础上，大幅缩短设备启动运行前的等待时间，从而，快速启动设备以执行加热工作。

上述公开实施例的方法中的全部或部分步骤，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，该计算机程序包括计算机程序代码，该等代码可以是源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。可读存储介质可以包含任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合，如静态随机存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(PROM)、磁存储器、快闪存储器、固态存储器、磁盘或光盘等。

应当理解，上述公开中所披露的方法和装置，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，如控制器中单元的划分，仅为一种逻辑功能的划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元可以结合或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，上述所讨论的部件、元器件、单元相互之间的连接可以是电性、机械、或其他连接形式；可以是直接连接，也可以是通过一些接口等的间接连接；可以是有线连接，也可以是无线通信。

此外，上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元；可以根据实际需要选择其中的部分或者全部单元来实现公开实施例方案的目的。另外，上述各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种热水设备的启动控制方法，其特征在于，该方法包括：

在检测到水流时，判断水流量是否大于或等于启动流量阈值；

计算累积水量，并判断累积水量是否大于或等于启动水量阈值；

当水流量大于或等于启动流量阈值、且累积水量大于或等于启动水量阈值时，控制设备启动加热。

2.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于：在检测到水流时，开始计算累积水量。

3.根据权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于：当水流量大于或等于启动流量阈值时，开始计算累积水量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的启动控制方法，其特征在于：所述累积水量的计算公式为，V[i]＝V[i-1]+Q[i]×T[i]；其中，T[i]为当前时刻的时长，Q[i]为当前时刻的水流量，V[i-1]为前一时刻的累积水量，V[i]为当前时刻的累积水量。

5.一种热水设备，其包括用于燃烧燃气与空气的混合物以产生热量的燃烧器、利用燃烧器产生的热量以加热通过其的水流的热交换器、用于检测水流量的流量传感器、用于控制向燃烧器供应燃气的气阀、用于驱动气体流动的风机、用于点燃燃气与空气混合物的点火装置、以及控制器；其特征在于，所述控制器被配置为，

通过流量传感器检测到水流时，判断水流量是否大于或等于启动流量阈值；

计算累积水量，并判断累积水量是否大于或等于启动水量阈值；

当水流量大于或等于启动流量阈值、且累积水量大于或等于启动水量阈值时，控制设备启动加热。

6.根据权利要求5所述的热水设备，其特征在于：所述控制器还被配置为，在检测到水流时，开始计算累积水量。

7.根据权利要求5所述的热水设备，其特征在于：所述控制器还被配置为，当水流量大于或等于启动流量阈值时，开始计算累积水量。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的热水设备，其特征在于：所述累积水量的计算公式为，V[i]＝V[i-1]+Q[i]×T[i]；其中，T[i]为当前时刻的时长，Q[i]为当前时刻的水流量，V[i-1]为前一时刻的累积水量，V[i]为当前时刻的累积水量。

9.根据权利要求5所述的燃气热水设备，其特征在于：所述控制器控制设备启动加热包括，控制器按预先设定的时序协调控制气阀、风机、和点火装置的开启。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，其特征在于：所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。

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