CN210320693U - 一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，包括主控制器、燃气比例阀、风机、流量传感器、进水侧温度传感器、出水侧温度传感器、环境温度传感器和点火器，流量传感器、进水侧温度传感器、出水侧温度传感器和环境温度传感器分别与主控制器电连接，主控制器分别与点火器、燃气比例阀和风机电连接；在未开水的上电待机或关机模式下，通过温度传感器实时采集进水温度、出水温度以及燃气热水器水箱上部的环境温度并发送至主控制器，主控制器能够根据预设的燃烧防冻启动温度阀值和燃烧防冻关闭温度阀值来控制点火器、燃气比例阀和风机的工作状态，能够确保燃气热水器的燃烧防冻工作更加稳定、安全、可靠，提高燃气热水器使用自适应能力。

Description

一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统

技术领域

本实用新型属于燃气热水器电路控制技术领域，尤其涉及一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统。

背景技术

北方地区冬季温度较低，冷空气会通过燃气热水器排气管进入燃气热水器水箱上部，在燃气热水器未使用时将会使水箱内水结冰并导致燃气热水器无法使用，严重时水箱内水结冰膨胀将会导致水箱胀裂破坏永久损坏，给用户造成经济损失，增加产品维修率。

目前常见的燃气热水器防止水箱上部胀裂，普遍使用220Vac带温控开关电阻加热棒卡扣在水箱上低温加热，达到低温防冻效果，但也存在电阻加热棒高压漏电、使用寿命短、卡扣方式导热效率低、电能功率大、温控误差大等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，能够确保燃气热水器的燃烧防冻工作更加稳定、安全、可靠，提高燃气热水器使用自适应能力，为用户带来舒适、方便的生活热水，并减少产品使用故障率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其包括主控制器、燃气比例阀、风机、流量传感器、进水侧温度传感器、出水侧温度传感器、环境温度传感器、点火器和显示器；

所述流量传感器通过水流量采集电路与所述主控制器电连接，所述流量传感器用于检测燃气热水器的水流量，并通过水流量采集电路向所述主控制器发送水流量数据；

所述进水侧温度传感器通过进水温度采集电路与所述主控制器电连接，所述进水侧温度传感器用于检测进水温度，并通过进水温度采集电路向所述主控制器发送进水温度数据；

所述出水侧温度传感器通过出水温度采集电路与所述主控制器电连接，所述出水侧温度传感器用于检测出水温度，并通过出水温度采集电路向所述主控制器发送出水温度数据；

所述环境温度传感器通过环境温度采集电路与所述主控制器电连接，所述环境温度传感器用于检测燃气热水器水箱上部的环境温度，并通过环境温度采集电路向所述主控制器发送环境温度数据；

所述主控制器通过点火驱动电路与所述点火器电连接，所述主控制器通过点火驱动电路控制所述点火器的点火；

所述主控制器通过比例阀控制电路与所述燃气比例阀电连接，所述主控制器通过比例阀控制电路控制所述燃气比例阀的开度；

所述主控制器通过风机控制电路与所述风机电连接，所述主控制器通过风机控制电路控制所述风机的转速；

所述显示器与所述主控制器电连接，所述显示器用于显示燃气热水器实时的运行状态。

作为本实用新型的优选方案，还包括燃烧温度传感器，所述燃烧温度传感器设置在燃气热水器的燃烧腔内，所述燃烧温度传感器通过燃烧温度采集电路与所述主控制器电连接，所述燃烧温度传感器用于检测火焰温度，并通过燃烧温度采集电路向所述主控制器发送火焰温度数据。

作为本实用新型的优选方案，所述燃气比例阀通过比例阀电流反馈电路与所述主控制器电连接，所述比例阀电流反馈电路为所述主控制器实时反馈所述燃气比例阀的电流信号。

作为本实用新型的优选方案，所述风机通过风机电流反馈电路与所述主控制器电连接，所述风机电流反馈电路为所述主控制器实时反馈所述风机的电流信号。

作为本实用新型的优选方案，所述风机通过风机转速反馈电路与所述主控制器电连接，所述风机转速反馈电路为所述主控制器实时反馈所述风机的转速信号。

作为本实用新型的优选方案，所述环境温度传感器设置在燃气热水器水箱上部的排气腔内。

作为本实用新型的优选方案，所述流量传感器设置在燃气热水器的进水管或出水管上。

作为本实用新型的优选方案，所述进水侧温度传感器设置在燃气热水器的进水管上。

作为本实用新型的优选方案，所述出水侧温度传感器设置在燃气热水器的出水管上。

作为本实用新型的优选方案，所述风机为直流调速电机。

实施本实用新型提供的一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

本实用新型在未开水的上电待机或关机模式下，通过温度传感器实时采集进水温度、出水温度以及燃气热水器水箱上部的环境温度并发送至主控制器，主控制器能够根据预设的燃烧防冻启动温度阀值和燃烧防冻关闭温度阀值来控制点火器、燃气比例阀和风机的工作状态，进而能够确保燃气热水器的燃烧防冻工作更加稳定、安全、可靠，提高燃气热水器使用自适应能力，为用户带来舒适、方便的生活热水，并减少产品使用故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型提供的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统的控制系统图；

图中标示，1为主控制器，2为燃气比例阀，3为风机，4为流量传感器，5为进水侧温度传感器，6为出水侧温度传感器，7为环境温度传感器，8为点火器，9为显示器，10为水流量采集电路，11为进水温度采集电路，12为出水温度采集电路，13为环境温度采集电路，14为点火驱动电路，15为比例阀控制电路，16为风机控制电路，17为燃烧温度传感器，18为燃烧温度采集电路，19为比例阀电流反馈电路，20为风机电流反馈电路，21为风机转速反馈电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的优选实施例，一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其包括主控制器1、燃气比例阀2、风机3、流量传感器4、进水侧温度传感器5、出水侧温度传感器6、环境温度传感器7、点火器8和显示器9。其中，风机3优选为直流调速风机。

所述流量传感器4通过水流量采集电路10与所述主控制器1电连接，所述流量传感器4用于检测燃气热水器的水流量，并通过水流量采集电路10向所述主控制器1发送水流量数据；具体的，所述流量传感器4设置在燃气热水器的进水管或出水管上，所述流量传感器4的输出端与所述水流量采集电路10的输入端电连接，所述水流量采集电路10的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

所述进水侧温度传感器5通过进水温度采集电路11与所述主控制器1电连接，所述进水侧温度传感器5用于检测进水温度，并通过进水温度采集电路11向所述主控制器1发送进水温度数据；具体的，所述进水侧温度传感器5设置在燃气热水器的进水管上，所述进水侧温度传感器5的输出端与所述进水温度采集电路11的输入端电连接，所述进水温度采集电路11的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

所述出水侧温度传感器6通过出水温度采集电路12与所述主控制器1电连接，所述出水侧温度传感器6用于检测出水温度，并通过出水温度采集电路12向所述主控制器1发送出水温度数据；具体的，所述出水侧温度传感器6设置在燃气热水器的出水管上，所述出水侧温度传感器6的输出端与所述出水温度采集电路12的输入端电连接，所述出水温度采集电路12的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

所述环境温度传感器7通过环境温度采集电路13与所述主控制器1电连接，所述环境温度传感器7用于检测燃气热水器水箱上部的环境温度，并通过环境温度采集电路13向所述主控制器1发送环境温度数据；具体的，所述环境温度传感器7设置在燃气热水器水箱上部的排气腔内，所述环境温度传感器7的输出端与所述环境温度采集电路13的输入端电连接，所述环境温度采集电路13的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

所述主控制器1通过点火驱动电路14与所述点火器8电连接，所述主控制器1根据预设的燃烧防冻启动温度阀值，通过点火驱动电路14控制所述点火器8的点火，点燃燃气；具体的，所述主控制器1的输出端与所述点火驱动电路14的输入端电连接，所述点火驱动电路14的输出端与所述点火器8的输入端电连接。

所述主控制器1通过比例阀控制电路15与所述燃气比例阀2电连接，所述主控制器1根据预设的燃烧防冻负荷等级、燃烧防冻安全时间和燃烧防冻关闭温度阀值，通过比例阀控制电路15控制所述燃气比例阀2的开度，为实时燃烧所需负荷提供对应的燃气量需求；具体的，所述主控制器1的输出端与所述比例阀控制电路15的输入端电连接，所述比例阀控制电路15的输出端与所述燃气比例阀2的输入端电连接。

所述主控制器1通过风机控制电路16与所述风机3电连接，所述主控制器1根据预设的燃烧防冻负荷等级、燃烧防冻安全时间和燃烧防冻关闭温度阀值，通过风机控制电路16控制所述风机3的转速，为实时燃烧所需负荷提供对应的空气量需求；具体的，所述主控制器1的输出端与所述风机控制电路16的输入端电连接，所述风机控制电路16的输出端与所述风机3的输入端电连接。

所述显示器9与所述主控制器1电连接，所述显示器9用于显示燃气热水器实时的运行状态；具体的，所述显示器9的输入端与所述主控制器1的输出端电连接。

其中，所述预设的燃烧防冻负荷等级、燃烧防冻安全时间、燃烧防冻启动温度阀值和燃烧防冻关闭温度阀值与主控制器1在未开水的上电待机或关机模式下实时计算环境温度下降的变化速率值匹配。

示例性的，燃气热水器还包括燃烧温度传感器17，所述燃烧温度传感器17通过燃烧温度采集电路18与所述主控制器1电连接，所述燃烧温度传感器17用于检测火焰温度，并通过燃烧温度采集电路18向所述主控制器1发送火焰温度数据。具体的，所述燃烧温度传感器17设置在燃气热水器的燃烧腔内，所述燃烧温度传感器17的输出端与所述燃烧温度采集电路18的输入端电连接，所述燃烧温度采集电路18的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。由此，通过燃烧温度传感器17的设置，能够实时监测燃气热水器的燃烧防冻模式故障次数，当故障累计次数达到预设值时，关闭燃气开关阀，燃气热水器进入故障提示及处理。

示例性的，所述燃气比例阀2通过比例阀电流反馈电路19与所述主控制器1电连接，所述比例阀电流反馈电路19为所述主控制器1实时反馈所述燃气比例阀2的电流信号，从而对燃气比例阀2的工作电流进行实时监控。具体的，所述燃气比例阀2的输出端与所述比例阀电流反馈电路19的输入端电连接，所述比例阀电流反馈电路19的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

示例性的，所述风机3通过风机电流反馈电路20与所述主控制器1电连接，所述风机电流反馈电路20为所述主控制器1实时反馈所述风机3的电流信号，从而对风机3的工作电流进行实时监控。具体的，所述风机3的输出端与所述风机电流反馈电路20的输入端电连接，所述风机电流反馈电路20的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

示例性的，所述风机3通过风机转速反馈电路21与所述主控制器1电连接，所述风机转速反馈电路21为所述主控制器1实时反馈所述风机3的转速信号，从而对风机3的转速进行实时监控。具体的，所述风机3的输出端与所述风机转速反馈电路21的输入端电连接，所述风机转速反馈电路21的输出端与所述主控制器1的输入端电连接。

实施本实用新型提供的一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其工作流程包括如下步骤：

步骤1，在上电待机或关机模式下，通过流量传感器4实时采集燃气热水器的水流量数据并发送至主控制器1，主控制器1判断燃气热水器是否处于开水状态；

如是，则燃气热水器进入正常燃烧工作模式；

如否，则燃气热水器进入步骤2；

步骤2，通过温度传感器实时采集进水温度、出水温度以及燃气热水器水箱上部的环境温度的数据并发送至主控制器1，主控制器1实时计算出环境温度下降的变化速率值，并根据该变化速率值预设燃烧防冻负荷等级、燃烧防冻安全时间、燃烧防冻启动温度阀值和燃烧防冻关闭温度阀值；

步骤3，通过主控制器1实时判断环境温度是否达到步骤2中预设的燃烧防冻启动温度阀值；

如是，则主控制器1依据步骤2中预设的燃烧防冻负荷等级启动点火器8点燃火焰，燃气热水器按燃烧防冻负荷等级所需的燃气比例阀2电流对应匹配风机3电流及转速进入燃烧防冻模式，随后进入步骤4；

如否，则燃气热水器重新进入步骤1；

步骤4，通过主控制器1实时判断环境温度是否达到步骤2中预设的燃烧防冻关闭温度阀值；

如是，则关闭燃气开关阀，燃气热水器进入风机清扫处理；

如否，则燃气热水器进入步骤5；

步骤5，通过主控制器1实时判断燃气热水器进入燃烧防冻模式的时间是否达到步骤2中预设的燃烧防冻安全时间；

如是，则关闭燃气开关阀，燃气热水器进入风机清扫处理；

如否，则燃气热水器重新进入步骤1。

进一步地，所述步骤3之后，还包括步骤3.1，通过温度传感器实时采集火焰温度数据并发送至主控制器1，主控制器1判断燃气热水器的燃烧防冻模式是否存在故障；

如是，当故障累计次数达到预设值时，关闭燃气开关阀，燃气热水器进入故障提示及处理；当故障累计次数未达到预设值时，燃气热水器重新进入步骤1；

如否，则燃气热水器进入步骤4。

综上所述，实施本实用新型提供的一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，在未开水的上电待机或关机模式下，通过温度传感器实时采集进水温度、出水温度以及燃气热水器水箱上部的环境温度并发送至主控制器1，主控制器1实时计算出环境温度下降的变化速率值(如：1℃/Min，2℃/Min，3℃/Min等)，并根据该变化速率值预设燃烧防冻负荷等级(如：热水器最大输出负荷的10％，7％，3％等)、燃烧防冻安全时间(如：10S，15S，20S等)、燃烧防冻启动温度阀值(如：3℃，5℃，8℃等)和燃烧防冻关闭温度阀值(如：15℃，20℃，25℃等)，从而主控制器1能够根据预设的燃烧防冻启动温度阀值控制点火器8的点火，根据预设的燃烧防冻负荷等级、燃烧防冻安全时间和燃烧防冻关闭温度阀值，分别控制燃气比例阀2的开度和风机3的转速，进而实现主动识别环境温度下降的变化速率值主动启动燃烧防冻模式，并且能够准确有效快速低温燃烧加热水箱，以达到更可靠、安全的防冻效果。可见，本实用新型的燃烧防冻控制系统能够确保燃气热水器的燃烧防冻工作更加稳定、安全、可靠，提高燃气热水器使用自适应能力，为用户带来舒适、方便的生活热水，并减少产品使用故障率。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，包括主控制器、燃气比例阀、风机、流量传感器、进水侧温度传感器、出水侧温度传感器、环境温度传感器、点火器和显示器；

所述流量传感器通过水流量采集电路与所述主控制器电连接，所述流量传感器用于检测燃气热水器的水流量，并通过水流量采集电路向所述主控制器发送水流量数据；

所述进水侧温度传感器通过进水温度采集电路与所述主控制器电连接，所述进水侧温度传感器用于检测进水温度，并通过进水温度采集电路向所述主控制器发送进水温度数据；

所述出水侧温度传感器通过出水温度采集电路与所述主控制器电连接，所述出水侧温度传感器用于检测出水温度，并通过出水温度采集电路向所述主控制器发送出水温度数据；

所述环境温度传感器通过环境温度采集电路与所述主控制器电连接，所述环境温度传感器用于检测燃气热水器水箱上部的环境温度，并通过环境温度采集电路向所述主控制器发送环境温度数据；

所述主控制器通过点火驱动电路与所述点火器电连接，所述主控制器通过点火驱动电路控制所述点火器的点火；

所述主控制器通过比例阀控制电路与所述燃气比例阀电连接，所述主控制器通过比例阀控制电路控制所述燃气比例阀的开度；

所述主控制器通过风机控制电路与所述风机电连接，所述主控制器通过风机控制电路控制所述风机的转速；

所述显示器与所述主控制器电连接，所述显示器用于显示燃气热水器实时的运行状态。

2.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，还包括燃烧温度传感器，所述燃烧温度传感器设置在燃气热水器的燃烧腔内，所述燃烧温度传感器通过燃烧温度采集电路与所述主控制器电连接，所述燃烧温度传感器用于检测火焰温度，并通过燃烧温度采集电路向所述主控制器发送火焰温度数据。

3.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述燃气比例阀通过比例阀电流反馈电路与所述主控制器电连接，所述比例阀电流反馈电路为所述主控制器实时反馈所述燃气比例阀的电流信号。

4.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述风机通过风机电流反馈电路与所述主控制器电连接，所述风机电流反馈电路为所述主控制器实时反馈所述风机的电流信号。

5.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述风机通过风机转速反馈电路与所述主控制器电连接，所述风机转速反馈电路为所述主控制器实时反馈所述风机的转速信号。

6.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述环境温度传感器设置在燃气热水器水箱上部的排气腔内。

7.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述流量传感器设置在燃气热水器的进水管或出水管上。

8.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述进水侧温度传感器设置在燃气热水器的进水管上。

9.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述出水侧温度传感器设置在燃气热水器的出水管上。

10.如权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧防冻控制系统，其特征在于，所述风机为直流调速电机。

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