CN105605786A - 远程控制温度设定值的恒温燃气热水器 - Google Patents

远程控制温度设定值的恒温燃气热水器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，所述恒温燃气热水器包括有两个热水出水口和一个冷水入水口，采用通过水阀远程控制两路热水流量的方法改变恒温燃气热水器的温度设定值；冷水入水口的入口冷水流量和第一热水出水口的出口热水流量由霍尔水流量传感器进行检测；远程控制温度设定值的恒温燃气热水器依据霍尔水流量传感器输出的脉冲频率的比值控制恒温燃气热水器的温度设定值。所述装置无需有线或者无线遥控器，能够实现恒温燃气热水器热水温度设定值的远程控制，控制结果稳定可靠。

Description

远程控制温度设定值的恒温燃气热水器
技术领域
本发明涉及一种恒温燃气热水器，尤其是一种远程控制温度设定值的恒温燃气热水器。
背景技术
恒温燃气热水器能够保持出水温度恒定，但如果温度设定不合适，特别是在淋浴时，不带无线遥控或者远距离线控的燃气热水器温度无法调节，用混水阀添加冷水又容易导致燃气热水器熄火。采用无线遥控调节燃气热水器温度，受安装位置的限制，很多场合遥控器信号无法传送至燃气热水器。采用远距离线控方式时，专用的防水有线遥控器成本高，需要预先埋线，长期在浴室等潮湿环境下工作，电子式的有线遥控器故障率高。
发明内容
本发明的目的是为远距离控制恒温燃气热水器的热水温度提供一种解决方案，即能够远距离控制温度设定值的恒温燃气热水器。
为了实现上述目的，本发明提供了一种远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，包括：
所述恒温燃气热水器包括有控制器、热交换器、第一霍尔水流量传感器、第二霍尔水流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水进水口以及冷水管、主热水管、第一热水管、第二热水管。
所述冷水管连接在冷水进水口和热交换器之间；所述第一热水管的一端连接至第一热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；所述第二热水管的一端连接至第二热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；所述主热水管的入水端连接至热交换器。
所述第一霍尔水流量传感器安装在冷水管上，或者是安装在主热水管主热水管上，用于检测冷水入水口的入口冷水流量；所述第二霍尔水流量传感器安装在第一热水管上，用于检测第一热水出水口的出口热水流量。
所述第一霍尔水流量传感器设有第一脉冲信号输出端，第二霍尔水流量传感器设有第二脉冲信号输出端；所述控制器设有第一脉冲信号输入端和第二脉冲信号输入端，所述第一脉冲信号输入端、第二脉冲信号输入端分别连接至第一脉冲信号输出端、第二脉冲信号输出端。
所述远程控制温度设定值的恒温燃气热水器依据第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值控制恒温燃气热水器的温度设定值。
所述控制温度设定值的方法有两种：
所述控制温度设定值的第一种方法是，增大第一热水出水口的相对出口热水流量，则增大温度设定值；具体有，当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值增大时，温度设定值增大；当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值减小时，温度设定值减小。
所述控制温度设定值的第二种方法是，增大第一热水出水口的相对出口热水流量，则减小温度设定值；具体有，当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值增大时，温度设定值减小；当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值减小时，温度设定值增大。
所述温度设定值由恒温燃气热水器、第一连接水管、第二连接水管、混水阀共同控制；所述混水阀的2个进水口分别由第一连接水管、第二连接水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口；第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量通过调节混水阀改变。
所述温度设定值或者由恒温燃气热水器、第一连接水管、第二连接水管、第一调节阀、第二调节阀共同控制；所述第一连接水管、第二连接水管的进水端分别连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口；所述第一连接水管、第二连接水管的出水端连通为一个出水端；所述第一调节阀安装在第一连接水管上，第二调节阀安装在第二连接水管上；第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量分别通过调节第一调节阀、第二调节阀改变。
所述控制温度设定值的第一种方法，温度设定值按照式
进行计算，其中，T是温度设定值，F1、F2分别是第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率，T1是最低温度设定值，K是温度调节范围系数。
所述控制温度设定值的第二种方法，温度设定值按照式
进行计算，其中，T是温度设定值，F1、F2分别是第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率，T2是最高温度设定值，K是温度调节范围系数。
所述控制器计算温度设定值的步骤是：
步骤S1，初始化；
步骤S2，对冷水入水口的入口冷水流量、第一热水出水口的出口热水流量进行采样，获取第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率；
步骤S3，计算恒温燃气热水器的温度设定值；
步骤S4，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。
所述恒温燃气热水器还包括电源模块、热水温度检测模块、燃气流量控制驱动模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块。
本发明的有益效果是，无需有线或者无线遥控器，采用通过水阀控制两路热水流量的方法，实现恒温燃气热水器热水温度设定值的远程控制，控制结果稳定可靠。
附图说明
图1为远程控制温度设定值的恒温燃气热水器实施例1结构框图。
图2为远程控制温度设定值的恒温燃气热水器实施例2结构框图。
图3为流量检测电路原理框图。
图4为计算温度设定值的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
远程控制温度设定值的恒温燃气热水器实施例1结构框图如图1所示，其中，恒温燃气热水器包括热交换器101、第一霍尔水流量传感器201、第二霍尔水流量传感器202、第一热水出水口203、第二热水出水口204、冷水进水口205、冷水管401、主热水管402、第一热水管403、第二热水管404；以及与恒温燃气热水器共同实现远程控制温度设定值的混水阀301、第一连接水管405、第二连接水管406、混合热水管407、出水喷头302。
所述恒温燃气热水器有1个冷水进水口和2个热水出水口，冷水管401连接在冷水进水口205和热交换器101之间；第一热水管403的一端连接至第一热水出水口203，另外一端连通至主热水管402出水端；第二热水管404的一端连接至第二热水出水口204，另外一端连通至主热水管402出水端；主热水管402的入水端连接至热交换器101。第一霍尔水流量传感器201安装在冷水管401上，或者安装在主热水管402。第二霍尔水流量传感器202安装在第一热水管403上。
混水阀301的2个进水口分别由第一连接水管405、第二连接水管406连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口203、第二热水出水口204；混水阀301的出水口由混合热水管407连接至出水喷头302。
远程控制温度设定值的恒温燃气热水器实施例2结构框图如图2所示，与实施例1的不同之处在于，使用第一调节阀303、第二调节阀304代替混水阀301，第一调节阀303安装在第一连接水管405上，第二调节阀304安装在第二连接水管406上；第一连接水管405、第二连接水管406的出水端与混合热水管407采用三通连接。
所述恒温燃气热水器还包括有控制器210，其流量检测电路原理框图如图3所示，第一霍尔水流量传感器201设有第一脉冲信号输出端OUT1，用于检测冷水入水口205的入口冷水流量，第一脉冲信号的信号类型是脉冲频率。第二霍尔水流量传感器202设有第二脉冲信号输出端OUT2，用于检测第一热水出水口203的出口热水流量，第二脉冲信号的信号类型是脉冲频率。第一霍尔水流量传感器201、第二霍尔水流量传感器202采用单电源供电；图3中，由单电源+VDD向第一霍尔水流量传感器201、第二霍尔水流量传感器202供电。
控制器210设有第一脉冲信号输入端IN1、第二脉冲信号输入端IN2；第一脉冲信号输入端IN1、第二脉冲信号输入端IN2分别连接至第一脉冲信号输出端OUT1、第二脉冲信号输出端OUT2。
所述远程控制温度设定值的恒温燃气热水器的工作原理是：
调节混水阀301，或者是调节第一调节阀303、第二调节阀304改变第一热水出水口203的出口热水流量和冷水入水口205的入口冷水流量，从而改变第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉冲频率；依据第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值控制恒温燃气热水器的温度设定值。冷水入水口205的入口冷水流量等于第一热水出水口203与第二热水出水口204的出口热水流量之和。
设第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率分别是F1、F2，恒温燃气热水器的温度设定值是T，控制温度设定值的方法有两种，第一种方法是，增大第一热水出水口203的相对出口热水流量，则增大温度设定值，具体有，当F2相对于F1的比值增大时，温度设定值T增大；当F2相对于F1的比值减小时，温度设定值T减小。所述控制器210按照式
计算恒温燃气热水器的温度设定值T，其中，T1是最低温度设定值，K是温度调节范围系数。
第二种方法是，增大第一热水出水口203的相对出口热水流量，则减小温度设定值，具体有，当F2相对于F1的比值增大时，温度设定值T减小；当F2相对于F1的比值减小时，温度设定值T增大。所述控制器210按照式
计算恒温燃气热水器的温度设定值T，其中，T2是最高温度设定值，K仍然是温度调节范围系数。
热水器的水温控制区间通常是在30℃至80℃之间。例如，选择T1=35℃，K=40；或者选择T2=75℃，K=40，则温度设定值T被控制在35℃至75℃。
所述控制器210由微控制器和***电路组成。微控制器优选单片机，或者选择ARM、DSP等其他器件。第一脉冲信号输入端IN1、第二脉冲信号输入端IN2为微控制器内部计数器的计数输入端。
所述恒温燃气热水器还包括热水温度检测模块、燃气流量控制驱动模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块等。进一步地，所述恒温燃气热水器还选择性地包括冷水温度检测模块、温度值显示模块、风压检测模块、蜂鸣器模块中的部分模块或者全部模块。
所述恒温燃气热水器还包括有电源模块，用于提供单电源+VDD和其他电源，向控制器210、第一流量传感器201、第二流量传感器202以及其他模块供电。
控制器210计算温度设定值的流程如图4所示，其步骤是：
步骤S1，初始化；
步骤S2，对冷水入水口205的入口冷水流量、第一热水出水口203的出口热水流量进行采样，获取第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率F1、F2；
步骤S3，计算恒温燃气热水器的温度设定值T；
步骤S4，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。
控制器210除计算恒温燃气热水器的温度设定值T外，还要进行恒温燃气热水器的其他控制。所述其他处理及等待，包括控制器210需要完成的水温温度采样、水温温度控制、燃气流量控制驱动、风机控制驱动、点火控制等，以及等待。控制器210计算获得温度设定值T后，采用适当的控制算法，通过控制燃气流量来控制燃气热水器的加热功率，能够将燃气热水器的出水热水温度控制在温度设定值T附近的允许误差范围之内，实现恒温功能。
所述下一次采样时刻到时的控制，控制器210采用软件延时，或者是定时器定时实现。
所述第一霍尔水流量传感器201、第二霍尔水流量传感器202优选同一量程范围的霍尔水流量传感器。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：
所述恒温燃气热水器包括有控制器、热交换器、第一霍尔水流量传感器、第二霍尔水流量传感器、第一热水出水口、第二热水出水口、冷水进水口以及冷水管、主热水管、第一热水管、第二热水管；
所述冷水管连接在冷水进水口和热交换器之间；所述第一热水管的一端连接至第一热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；所述第二热水管的一端连接至第二热水出水口，另外一端连通至主热水管出水端；所述主热水管的入水端连接至热交换器；
所述第一霍尔水流量传感器安装在冷水管上，或者是安装在主热水管主热水管上，用于检测冷水入水口的入口冷水流量；所述第二霍尔水流量传感器安装在第一热水管上，用于检测第一热水出水口的出口热水流量；
所述第一霍尔水流量传感器设有第一脉冲信号输出端，第二霍尔水流量传感器设有第二脉冲信号输出端；所述控制器设有第一脉冲信号输入端和第二脉冲信号输入端，所述第一脉冲信号输入端、第二脉冲信号输入端分别连接至第一脉冲信号输出端、第二脉冲信号输出端；
所述远程控制温度设定值的恒温燃气热水器依据第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值控制恒温燃气热水器的温度设定值；
所述控制温度设定值的方法有两种：
所述控制温度设定值的第一种方法是，增大第一热水出水口的相对出口热水流量，则增大温度设定值；具体有，当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值增大时，温度设定值增大；当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值减小时，温度设定值减小；
所述控制温度设定值的第二种方法是，增大第一热水出水口的相对出口热水流量，则减小温度设定值；具体有，当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值增大时，温度设定值减小；当第二脉冲信号的脉冲频率与第一脉冲信号的脉冲频率之间的比值减小时，温度设定值增大。
2.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述温度设定值由恒温燃气热水器、第一连接水管、第二连接水管、混水阀共同控制；所述混水阀的2个进水口分别由第一连接水管、第二连接水管连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口；第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量通过调节混水阀改变。
3.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述温度设定值由恒温燃气热水器、第一连接水管、第二连接水管、第一调节阀、第二调节阀共同控制；所述第一连接水管、第二连接水管的进水端分别连接至恒温燃气热水器的第一热水出水口、第二热水出水口；所述第一连接水管、第二连接水管的出水端连通为一个出水端；所述第一调节阀安装在第一连接水管上，第二调节阀安装在第二连接水管上；第一热水出水口、第二热水出水口的出口热水流量分别通过调节第一调节阀、第二调节阀改变。
4.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述控制温度设定值的第一种方法，温度设定值按照式
进行计算，其中，T是温度设定值，F1、F2分别是第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率，T1是最低温度设定值，K是温度调节范围系数。
5.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述控制温度设定值的第二种方法，温度设定值按照式
进行计算，其中，T是温度设定值，F1、F2分别是第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率，T2是最高温度设定值，K是温度调节范围系数。
6.如权利要求4所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述最低温度设定值T1=35℃，温度调节范围系数K=40。
7.如权利要求5所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述最高温度设定值T2=75℃，温度调节范围系数K=40。
8.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述第一霍尔水流量传感器、第二霍尔水流量传感器为同一量程范围的霍尔水流量传感器。
9.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述控制器计算温度设定值的步骤是：
步骤S1，初始化；
步骤S2，对冷水入水口的入口冷水流量、第一热水出水口的出口热水流量进行采样，获取第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲频率；
步骤S3，计算恒温燃气热水器的温度设定值；
步骤S4，其他处理及等待；下一次采样时刻到时，转到步骤S2。
10.如权利要求1所述的远程控制温度设定值的恒温燃气热水器，其特征在于：所述恒温燃气热水器还包括电源模块、热水温度检测模块、燃气流量控制驱动模块、风机控制驱动模块、点火控制与火焰检测模块。
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CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wen Dingdu

Inventor after: Ling Yun

Inventor after: Yuan Chuanlai

Inventor after: Guo Yanjie

Inventor after: Chen Gang

Inventor after: Wang Bing

Inventor after: Tang Wenyan

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Inventor before: Wang Bing

Inventor before: Wen Dingdu

Inventor before: Tang Wenyan

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GR01 Patent grant
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Effective date of registration: 20201013

Address after: No.76 Minfeng South Road, Nanfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: ZHANGJIAGANG DONGDA INDUSTRIAL TECHNOLOGY Research Institute

Address before: 237000 Democratic constituency of Shiji street, Anfeng Town, Shouxian County, Huainan City, Anhui Province

Patentee before: Wang Jingjing

Effective date of registration: 20201013

Address after: 237000 Democratic constituency of Shiji street, Anfeng Town, Shouxian County, Huainan City, Anhui Province

Patentee after: Wang Jingjing

Address before: 412007 School of industry, research and production, Hunan University of Technology, 88 West Taishan Road, Zhuzhou, Hunan

Patentee before: HUNAN University OF TECHNOLOGY

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