CN2578737Y

CN2578737Y - 自适应节能燃气容积式热水器

Info

Publication number: CN2578737Y
Application number: CN 02258498
Authority: CN
Inventors: 鞠平; 朱钦言; 王晖
Original assignee: AO Smith China Water Heater Co Ltd
Current assignee: AO Smith China Water Heater Co Ltd
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2003-10-08
Anticipated expiration: 2012-11-18

Abstract

本实用新型涉及一种自适应节能燃气容积式热水器，属于家用燃器具技术领域。该热水器含有水箱、燃烧器、燃气控制部件，以及控制主板。温度设定电路的设定信号输出端接控制主板的中央处理器设定信号输入端，温度传感器的传感信号输出端通过水温采样电路接中央处理器的温度信号输入端。燃气控制部件包括燃气阀、点火器和点火控制器。中央处理器的的控制信号输出端经控制输出电路分别接燃气阀和点火控制器的受控端。本实用新型以合理的改进，实现了燃气容积式热水器的智能化控制，不仅以高科技提高了产品的档次，而且进一步方便了用户，节省了能源，因此推出之后，将受到普遍欢迎，更具市场竞争力。

Description

自适应节能燃气容积式热水器

技术领域

本实用新型涉及一种燃气容积式热水器，尤其是一种燃气容积式热水器的改进，属于家用燃器具技术领域。

背景技术

据申请人了解，现有燃气容积式热水器大多采用简单的机电控制方式，即打开燃气阀后，通过电子点火或手动点火装置点燃燃气，再借助机械温控装置对热水器的工作水温进行调节控制。这类热水器的温度控制精度相对较低，并且容易存在热损耗大、能源利用率低的问题。因为燃气容积式热水器出于结构需要，均设有排烟管，此管在热水器处于保温状态时仍会散失热量，而且水箱中的水温越高，单位时间内散热量就越大。由于现有燃气容积式热水器的水箱水温一直保持在用户设定范围内，因此即使用户不需要大量用热水时(例如洗浴时)，水温仍将长时间地保持在较高的设定温度，结果势必导致不必要的热量损失。

本专利申请人曾在2000年9月29日的申请号为00221953.0、名称为《自适应节能电热水器》的专利申请中公开了一种由壳体、内胆、电热部件、控制主板、功率输出部件、实时水温采样电路组成的自适应节能电热水器。该产品控制主板中的软件程序可以通过实时水温采样电路，采集用户设定水温的时间、温度参数，“学习”用户用水经验，进行智能化的自适应控制，即根据用户用水规律，自动将电热水器控制在保温与工作状态。当电热水器处于用户不需要大量用水的保温状态时，控制主板通过内部程序自动降低热水器设定的最高温度，使热水器处于较低温度的保温状态，减少热损失；而当电热水器将处于用户需要大量用水之前，控制主板自动控制热水器将水加热到最高设定温度。这样，既保证了用户的用水便利，又避免在长期保持高水温而导致的能源浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有燃气容积式热水器存在的问题，根据其自身的特点，借鉴自适应节能电热水器的控制原理，提出一种可以在保证用户用水便利前提下、尽可能节省能源的自适应节能燃气容积式热水器。

为了达到以上目的，本实用新型的自适应节能燃气容积式热水器通过如下技术方案实现：一种自适应节能燃气容积式热水器，含有水箱、位于水箱下的燃烧器、通往燃烧器的燃气控制部件，以及包括中央处理器的控制主板、设定电路、实时水温采样电路，其中设定电路的设定信号输出端接中央处理器设定信号输入端，实时水温采样电路中的温度传感器安置在水箱表面或水箱中，温度传感器的传感信号输出端通过水温采样电路接控制主板的中央处理器温度信号输入端，所述燃气控制部件包括燃气阀、点火器和点火控制器，所述中央处理器的控制信号输出端接燃气控制部件的受控端。

本实用新型工作时，控制主板可以通过设定电路获得用户设定水温的时间、温度参数，并根据用户用水习惯以及实时水温采样电路采集到的水温信息，发出相应的控制信号，通过控制燃气控制部件的状态，改变该控制部件控制的燃气阀的通断，以及点火控制器的相应配合状态，从而自动使热水器在用户不需要大量用水时，处于温度较低的保温状态；而在用户需要大量用水之前，处于迅速加热的工作状态，从而既保证了用户的用水便利，又避免在长期保持高水温而导致的能源浪费。

由此可见，本实用新型以合理的改进，实现了燃气容积式热水器的智能化控制，不仅以高科技提高了产品的档次，而且进一步方便了用户，节省了能源，因此推出之后，将受到普遍欢迎，更具市场竞争力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1实施例控制主板的内部电路原理图。

图3是图1实施例设定及显示控制板的电路原理图。

本实施例的自适应节能燃气容积式热水器如图1所示，主要由水箱1、位于水箱下的燃烧器(图中未示)、通往燃烧器的燃气控制部件2、控制主板3、设定及显示板电路4、实时水温采样电路5组成。其中燃气控制部件2包括燃气阀2-1、点火器2-2、点火控制器2-3以及高温极限开关2-4、排风机2-5、风压开关2-6，其受控端——继电器RL201与高温极限开关2-4、风压开关2-6串联在耦合变压器B的原边，该变压器B的副边通过点火控制器2-3分别与燃气阀2-1的电控端和点火器2-2电连接。

由图2可以看出，图1所示的控制主板3以TMP87C809芯片为中央处理器，实时水温采样电路中的五个温度传感器CON201～CON205分别安置在水箱1的上、中上、中、中下、下部(参见图1)，此五个温度传感器的传感信号输出端经阻容元件分别接TMP87C809中央处理器的温度信号输入端4～9脚，该中央处理器的控制信号输出端25脚通过放大三极管T203接燃气控制部件的继电器受控端RL201。此外，该中央处理器的水量温度指示输出端12、13、15、16、17、18脚分别接发光二极管LET201～LET206，其通讯端19、24脚分别通过两三极管T201、T202接三芯电缆插接件CON206，经图3中的对应插接件CON101插接，实现控制主板与设定及显示控制板之间的连接以及信号交换、远程控制。图2下部的桥式整流及其后的稳压部分构成电源电路。

设定及显示控制板如图3所示，设定电路由开关K1～K7构成，其设定信号输出端分别接PIC16C72A设定及显示中央处理芯片的设定信号输入端22～28脚，并通过该芯片的通讯端14、21脚以及三芯电缆插接件CON101实现与控制主板的TMP87C809中央处理器的通讯连接。PIC16C72A中央处理芯片的显示输出端16、17、18脚通过HT1621B驱动芯片接液晶屏YJ，其水量温度指示输出端2～7脚分别接发光二极管LET001～LET006，其13脚通过三极管T101接背光源LED。

由于控制主板的中央处理器软件设置的程序可以自动记录大用水事件的发生(根据程序设定的公式和定义确定)，不需要人为干预，因此本实施例可以像现有自适应节能电热水器那样具有自适应节能功能，即当热水器在不需要大量用热水的保温时段可以自动将热水器内的水温控制在较低温度，减少散热损失；当需要大量使用热水时自动提前加热到设定的最高温度，满足使用的需要。

其基本的工作过程为，通过设定电路中的开关K1～K7并经PIC16C72A芯片的通讯可以完成对控制主板TMP87C809中央处理器的时间、温度等参数设置。使用后，用户用水习惯以及实时水温采样电路中五个温度传感器CON201～CON205采集到的水温信息被TMP87C809中央处理器接收并处理，发出相应的控制信号，通过控制燃气控制部件中继电器RL201的通断状态，改变该控制部件控制的燃气阀2-1的通断，以及点火控制器2-2的相应配合状态，从而自动使热水器在用户不需要大量用水时，处于温度较低的保温状态；而在用户需要大量用水之前，处于迅速加热的工作状态，既保证了用户的用水便利，又避免在长期保持高水温而导致的能源浪费。

显然，本实施例可以实现温度控制、自适应节能、出水温度显示和热水量显示等功能，液晶屏可以显示出水温度、北京时间和定时时段，在设置时显示各设置的信息，并且通过将节能电热水器的自适应技术与燃气控制部件有机结合，实现了燃气容积式热水器的智能化控制，不仅提高了产品的档次，而且进一步方便了用户，节省了能源，一举多得。

此外，本实施例的自适应节能燃气容积式热水器还具有以下特点：

1、控制主板的中央处理器通讯端接有与远程控制器连接的通讯插口，因此具有远程信号传输功能，可以实现远程控制，使用户可以在室内通过设定及显示控制板，很方便地控制安装在室外的热水器，成为室外型自适应节能燃气容积式热水器。

2、水箱的壳体上设有可以显示水箱内热水状态、利用LED、LCD或VFD作为显示器件的热水量显示装置，中央处理器的水温水量信号输出端接该装置的输入端。这样，温度传感器测量到的水温水量信息传输给中央处理器后，可以实时显示出来，使用户在使用热水时及时了解热水器内热水的温度以及余量。

3、高温极限开关和风压开关的设置保证了本实施例的热水器在温度异常、排风不畅等意外情况下的自动关闭，从而确保使用安全。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，尤其是将燃气改为燃油，即用燃油控制部件取代燃气控制部件(此时燃气阀改称为燃油阀)等，此类等同替换形成的技术方案，依然落在本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种自适应节能燃气容积式热水器，含有水箱、位于水箱下的燃烧器、通往燃烧器的燃气控制部件，以及包括中央处理器的控制主板、设定电路、实时水温采样电路，其中设定电路的设定信号输出端接中央处理器设定信号输入端，实时水温采样电路中的温度传感器安置在水箱表面或水箱中，温度传感器的传感信号输出端通过水温采样电路接控制主板的中央处理器温度信号输入端，其特征在于：所述燃气控制部件包括燃气阀、点火器和点火控制器，所述中央处理器的控制信号输出端接燃气控制部件的受控端。

2.根据权利要求1所述自适应节能燃气容积式热水器，其特征在于：所述控制主板的中央处理器通讯端接可以实现远程信号交换、控制的插接口。

3.根据权利要求1或2所述自适应节能燃气容积式热水器，其特征在于：所述水温采样电路中含有五个温度传感器，分别安置在水箱的上、中上、中、中下、下部。

4.根据权利要求3所述自适应节能燃气容积式热水器，其特征在于：所述燃气控制部件还包括高温极限开关、排风机、风压开关，其受控端——继电器与高温极限开关、风压开关串联在耦合变压器的原边，该变压器的副边通过点火控制器分别与燃气阀的电控端和点火器电连接。