TWI477724B - 具有水流率調節閥之熱水器的控制方法 - Google Patents

具有水流率調節閥之熱水器的控制方法 Download PDF

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Jing Sian Wu
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Description

具有水流率調節閥之熱水器的控制方法
本發明係有關於一種熱水器的控制方法，尤指一種可藉由水流率調整維持出水溫度，達到滿足設定出水溫度目的之具有水流率調節閥之熱水器的控制方法。
按，傳統的燃氣熱水器乃是將水經冷水管依循水箱銅壁循繞預熱，而後進入熱交換器進行熱交換，再行排出熱水使用。然而傳統熱水器需人工調整水量，而且調節的能力有限，當入水溫過低時會有出水溫不足的情況發生。
本發明之主要目的在於提供一種具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，能以自動方式控制馬達調節水流率調節閥的開度，可對夏天及冬天的水溫變化，控制出水量，以達成熱水溫度的維持，且可增加水溫及水流率的調整範圍。
為了實現上述目的，本發明提供一種具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，該熱水器內設置一水流率調節閥，該熱水器的出水端處設置一出水溫度檢知器，該熱水器的入水端處設置一流率檢知器；該熱水器設定一允許溫度偏差及設計一最小水流率，該控制方法包括步驟：對該熱水器進行一運轉控制，該運轉控制係指熱水器所使用利用MCU控制單元進行的數位控制，並以該出水溫度檢知器檢知輸出熱水溫度，以該流率檢知器檢知實際水流率，由使用者設定一設定熱水溫度；判斷(輸出熱水溫度-設定熱水溫度)是否大於該允許溫度偏差，若是，再判斷該水流 率調節閥是否已全開，若該水流率調節閥未全開，則通過該水流率調節閥放大輸出水流率，而後再次進行該運轉控制步驟；若該水流率調節閥已全開，則直接再次進行該運轉控制步驟；若是(輸出熱水溫度-設定熱水溫度)非大於該允許溫度偏差，則接著判斷(設定熱水溫度-輸出熱水溫度)是否大於該允許溫度偏差，若是，再判斷(實際水流率-最小水流率)是否小於0，若是，則再次進行該運轉控制步驟；若(實際水流率-設計最小水流率)非小於0，則通過該水流率調節閥縮小輸出水流率，而後進行該運轉控制步驟；若是(設定熱水溫度-輸出熱水溫度)非大於該允許溫度偏差，則進行該運轉控制步驟。
本發明具有以下有益的效果：本發明的熱水器係通過水流率調節閥控制水流率，另於熱水器的出水端處設置有出水溫度檢知器用以檢知出水溫度，另於熱水器的入水端處設置有流率檢知器用以檢知水流率。因此能以較佳的方式自動調節水流率調節閥的開度，可對夏天及冬天的水溫變化，精確的控制出水量，以達成熱水溫度的維持，且可增加水溫及水流率的調整範圍。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
請參閱圖1及圖2，本發明提供一種具有水流率調節閥之熱水器，該熱水器內設置有一水流率調節閥1，水流率調節閥1設置於燃氣熱水器的輸水管2上，水流率調節閥1 可設置於熱水器的冷水端(入水端)或熱水端(出水端)處。該熱水器另包括有一風機3、一燃燒器4及一熱交換器5，燃燒器4設置於風機3及熱交換器5之間。燃燒器4可用以加熱熱交換器5，使冷水可進入熱交換器5進行熱交換，再行排出熱水使用。另於熱水器的出水端處設置一出水溫度檢知器7，用以檢知出水溫度，另於熱水器的入水端處設置一流率檢知器8，用以檢知水流率。另，也可於熱水器的入水端處設置一入水溫度檢知器6，用以檢知入水溫度。
請參閱圖2，水流率調節閥1包括一馬達11及連接於馬達11的一調節閥12，馬達11可為步進馬達或其他型式的馬達，在本實施例中該馬達11為步進馬達。馬達11具有一可用以輸出旋轉動力的輸出件111，馬達11電性連接於適當的驅動電路(圖略)，可利用數位方式或其他方式驅動馬達11。當驅動馬達11動作時，其輸出件111即可傳動調節閥12，以便利用馬達11控制調節閥12的開度，藉以調節水流率。
調節閥12包含一調節閥本體121、一第一支撐座122、一第二支撐座123及一調節閥主軸124。調節閥本體121內部形成有一容置空間1211，調節閥本體121具有一入水口1212、一出水口1213及設於入水口1212及出水口1213之間的一閥孔1214。第一支撐座122及第二支撐座123設置於調節閥本體121內部，調節閥主軸124支撐於第一支撐座122及第二支撐座123，使調節閥主軸124設置於調節閥本體121的容置空間1211內。調節閥主軸124連接於馬達的輸出件111，調節閥主軸124具有與閥孔1214相對應的一閥體1242。
驅動馬達11時，輸出件111即可傳動調節閥主軸124轉動，由於調節閥主軸124係螺接於第一支撐座122，因此可藉由螺紋作用使調節閥主軸124產生軸向的位移，用以連動閥體1242接近或遠離閥孔1214，藉以控制閥孔1214的開度，使閥孔1214的開度可變小或變大。
請參閱圖1及圖3，本發明提供一種具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，該熱水器內設置一水流率調節閥1，且於熱水器的出水端處設置一出水溫度檢知器7，於熱水器的入水端處設置一流率檢知器8；該熱水器由廠商設定一允許溫度偏差dT及設計一最小水流率Qs，該允許溫度偏差dT可因應不同需求而設定，可設定為±0.3至1℃，例如可設定為±0.3℃、±0.5℃或±1℃等；該控制方法包括步驟如下：首先，對熱水器進行一般的運轉控制，並以出水溫度檢知器7檢知輸出熱水溫度T2，以流率檢知器8檢知實際水流率Qa，另由使用者設定一設定熱水溫度Ts；該運轉控制係指熱水器一般所使用利用MCU控制單元進行的數位控制；接著，判斷(輸出熱水溫度T2-設定熱水溫度Ts)是否大於允許溫度偏差dT，若是，再判斷水流率調節閥1是否已全開，若水流率調節閥1未全開，則通過水流率調節閥1放大輸出水流率，而後再次進行運轉控制步驟，繼續後續的步驟；若水流率調節閥1已全開，則直接再次進行運轉控制步驟，繼續後續的步驟；若是(輸出熱水溫度T2-設定熱水溫度Ts)非大於允許溫度偏差dT，則接著判斷(設定熱水溫度Ts-輸出熱水 溫度T2)是否大於允許溫度偏差dT，若是，再判斷(實際水流率Qa-最小水流率Qs)是否小於0，若是，則再次進行運轉控制步驟，繼續後續的步驟；若(實際水流率Qa-最小水流率Qs)非小於0，則通過水流率調節閥1縮小輸出水流率，而後再次進行運轉控制步驟，繼續後續的步驟；若是(設定熱水溫度Ts-輸出熱水溫度T2)非大於允許溫度偏差dT，則再次進行運轉控制步驟，繼續後續的步驟，直至使用者停止熱水器的使用為止。
本發明的熱水器係通過水流率調節閥1控制水流率，另於熱水器的出水端處設置有出水溫度檢知器7用以檢知出水溫度，另於熱水器的入水端處設置有流率檢知器8用以檢知水流率。因此本發明能以較佳的方式自動調節水流率調節閥1的開度，藉此，本發明具有水流率調節閥之熱水器及其控制方法，可對夏天及冬天的水溫變化，精確的控制出水量，以達成熱水溫度的維持，且可增加水溫及水流率的調整範圍。
當火力最大，出水溫度達不到設定溫度時，可啟動水流限縮功能，以提高出水溫度達到設定溫度。在高溫季節，入水溫度高時，則可以開放較多的水流率，優於傳統限流閥。
惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。
1‧‧‧水流率調節閥
11‧‧‧馬達
111‧‧‧輸出件
12‧‧‧調節閥
121‧‧‧調節閥本體
1211‧‧‧容置空間
1212‧‧‧入水口
1213‧‧‧出水口
1214‧‧‧閥孔
122‧‧‧第一支撐座
123‧‧‧第二支撐座
124‧‧‧調節閥主軸
1242‧‧‧閥體
2‧‧‧輸水管
3‧‧‧風機
4‧‧‧燃燒器
5‧‧‧熱交換器
6‧‧‧入水溫度檢知器
7‧‧‧出水溫度檢知器
8‧‧‧流率檢知器
圖1為本發明具有水流率調節閥之熱水器之平面示意圖。
圖2為本發明水流率調節閥之剖面示意圖。
圖3為本發明具有水流率調節閥之熱水器的控制方法較佳實施例之流程圖。
本案代表圖為流程圖，無元件符號簡單說明。

Claims (5)

  1. 一種具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，該熱水器內設置一水流率調節閥，該熱水器的出水端處設置一出水溫度檢知器，該熱水器的入水端處設置一流率檢知器；該熱水器設定一允許溫度偏差及設計一最小水流率，該控制方法包括步驟：對該熱水器進行一運轉控制，該運轉控制係指熱水器所使用利用MCU控制單元進行的數位控制，並以該出水溫度檢知器檢知輸出熱水溫度，以該流率檢知器檢知實際水流率，由使用者設定一設定熱水溫度；判斷(輸出熱水溫度-設定熱水溫度)是否大於該允許溫度偏差，若是，再判斷該水流率調節閥是否已全開，若該水流率調節閥未全開，則通過該水流率調節閥放大輸出水流率，而後再次進行該運轉控制步驟；若該水流率調節閥已全開，則直接再次進行該運轉控制步驟；若是(輸出熱水溫度-設定熱水溫度)非大於該允許溫度偏差，則接著判斷(設定熱水溫度-輸出熱水溫度)是否大於該允許溫度偏差，若是，再判斷(實際水流率-最小水流率)是否小於0，若是，則再次進行該運轉控制步驟；若(實際水流率-最小水流率)非小於0，則通過該水流率調節閥縮小輸出水流率，而後再次進行該運轉控制步驟；若是(設定熱水溫度-輸出熱水溫度)非大於該允許溫度偏差，則再次進行該運轉控制步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，其中該允許溫度偏差設定為±0.3至1℃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有水流率調節閥之熱水 器的控制方法，其中該水流率調節閥包括一馬達及連接於該馬達的一調節閥。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，其中該調節閥包含一調節閥本體及一調節閥主軸，該調節閥本體內部形成有一容置空間，該調節閥本體具有一入水口、一出水口及設於該入水口及該出水口之間的一閥孔，該調節閥主軸設置於該調節閥本體的容置空間內，該調節閥主軸連接於該馬達，該調節閥主軸具有與該閥孔相對應的一閥體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之具有水流率調節閥之熱水器的控制方法，其中該調節閥另包含一第一支撐座及一第二支撐座，該第一支撐座及該第二支撐座設置於該調節閥本體內部，該調節閥主軸支撐於該第一支撐座及該第二支撐座。
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