CN110686410A - 一种燃气热水器的智能混水***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气热水器的智能混水***及其控制方法，包括壳体、燃烧器、热交换管、进水管、出水管、电动三通阀、水流量传感器、进水温度传感器、出水温度传感器和控制中枢，通过在进水管端部设置有电动三通阀，然后分流出第一分流管至热交换器上，分流出第二分流管至出水管上，当出水温度传感器检测到出水温度发生变化后，控制中枢可以通过调节电动三通阀的比例使水温变化来达到预设温度，从而可以智能动态化调节水温，不需要人为操控，水温调节十分迅速，不会因为水流忽大忽小导致水温忽冷忽热，即使水流变化较快，也能通过快速的调节电动三通阀的开启大小来即使调节水温平衡。
Description
技术领域
本发明涉及燃气热水器领域，特别是一种燃气热水器的智能混水***及其控制方法。
背景技术
随着人们的生活日益提升，人们对于使用燃气热水器的体验性要求更精致，而现今市场上的燃气热水器虽为恒温式，但在实际使用时仍然出现水温忽冷忽热，在使用过程中突然停止再启动则出水温过高的现象(即停水后存在热水器内的水被余温加热的温度较高)。为此大部分厂家在使用中多是在用水端口增加混水装置混水阀来调节水温，需要用户手动进行调节，不具智能性，使用体验舒适度不佳，为此有厂家采用将燃烧器功率与出水温度进行联动反馈的热水器，但是这种方式，由于加热水需要时间，因此水的温度变化较慢，使用体验仍然不佳，特别是在水流变化较快时，根本无法控制水温平衡。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种燃气热水器的智能混水***及其控制方法。
本发明为解决问题所采用的技术方案是：一种燃气热水器的智能混水***，包括：
壳体；
燃烧器，所述燃烧器设置于壳体内，所述壳体上设置有与燃烧器相连通的进气接头；
热交换器，所述热交换器设置燃烧器上；
进水管，所述进水管设置于壳体上；
出水管，所述出水管与热交换器出口端相连通，所述出水管的端部设置于壳体上；
电动三通阀，所述电动三通阀的a端口设置于进水管末端，所述电动三通阀的b端口连接有第一分流管，第一分流管与热交换器进口端相连通，所述电动三通阀的c端口连接有第二分流管，第二分流管与出水管相连通；
水流量传感器，所述水流量传感器设置于进水管内；
进水温度传感器，所述进水温度传感器设置于第一分流管内或进水管内；
出水温度传感器，所述出水温度传感器设置于出水管内；
控制中枢，所述控制中枢与燃烧器、电动三通阀、水流量传感器、进水温度传感器和出水温度传感器电性连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述进水温度传感器设置于第一分流管内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出水温度传感器设置于出水管的端部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出水管端部设置有一安全阀。
一种燃气热水器的智能混水***的控制方法，包括：
S1.启动热水器，热水器进入待机状态；
S2.用户设定预设水温；
S3.检测到用户有使用需求时，水流量检测器、进水温度检测器和出水温度检测器检测流入水的流量频率和进出水温度并反馈至控制中枢；
S4.控制中枢根据水流流量及预设温度计算燃烧器负荷范围内是否可满足预设水温需求，如可满足则进入S5，如不可满足则进入S8；
S5.调节电动三通阀至预设状态，使部分水流流入热交换器进行升温，部分水流沿第二分流管流入出水管内，同时调节燃烧器负荷至满足预设水温需求，进入S6；
S6.出水温度传感器对出水温度进行检测并反馈至控制中枢，控制中枢将实时水温与预设温度进行对比，如水温相对于预设温度发生变化则进入S7；
S7.水流量检测器反馈水流量至控制中枢，控制中枢根据数据调节电动三通阀分流比例和燃烧器负荷进入水温调节步骤；
S8.判断燃烧器是最大负荷不能满足需求还是最小负荷不能满足需求，如是最大负荷不能满足，进入S9，如是最小负荷不能满足需求，进入S10；
S9.调节燃烧器负荷至最大，电动三通阀不工作使水流全部流入热交换器；
S10.调节燃烧器负荷至最小，启动电动三通阀通过调节冷热水例来调节水温至预设水温，当出水温度发生变化时通过调节电动三通阀来控制水温，如果电动三通阀开启到最大还是无法达到预设温度，则燃烧器负荷调至最小，电动三通阀开启至最大。
作为上述技术方案的进一步改进，所述水温调节步骤为：
S7.1.控制中枢对比出水温度是降低还是升高，升高则进入S7.2，降低则进入S7.3；
S7.2.控制中枢驱动电动三通阀开大使流入热交换器内的水流减少，流入出水管内的水流增大从而快速使水温达到预设温度；
S7.3.控制中枢驱动电动三通阀开小使流入热交换器内的水流增大，流入出水管内的水流减小从而快速使水温达到预设温度。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤S7.4：所述步骤S7.2完成后，控制中枢控制燃烧器负荷减小，同时驱动电动三通阀逐渐减小至预设状态，若燃烧器负荷调节至最小时，电动三通阀的当下状态仍无法减小至预设状态，则进入S10。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤S7.5：所述步骤S7.3完成后，控制中枢控制燃烧器负荷增大，同时驱动电动三通阀逐渐开大至预设状态，若燃烧器负荷调节至最大时，电动三通阀的当下状态仍无法开大至预设状态，则燃烧器负荷保持最大，电动三通阀保持当下状态。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电动三通阀的预设状态为半开状态。
本发明的有益效果是：通过在进水管端部设置有电动三通阀，然后分流出第一分流管至热交换器上，分流出第二分流管至出水管上，当出水温度传感器检测到出水温度发生变化后，控制中枢可以通过调节电动三通阀的比例使水温变化来达到预设温度，从而可以智能动态化调节水温，不需要人为操控，水温调节十分迅速，不会因为水流忽大忽小导致水温忽冷忽热，即使水流变化较快，也能通过快速的调节电动三通阀的开启大小来即使调节水温平衡。
附图说明
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步解释说明。
图1为本发明中燃气热水器的智能混水***的优选实施方式结构示意图；
图2为本发明中燃气热水器的智能混水***的控制方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图2,一种燃气热水器的智能混水***，包括：
壳体10；
燃烧器20，所述燃烧器20设置于壳体10内，所述壳体10上设置有与燃烧器20相连通的进气接头；
热交换器30，所述热交换器30设置燃烧器20上；
进水管40，所述进水管40设置于壳体10上；
出水管80，所述出水管80与热交换器30出口端相连通，所述出水管80的端部设置于壳体10上；
电动三通阀50，所述电动三通阀50的a端口设置于进水管40末端，所述电动三通阀50的b端口连接有第一分流管60，第一分流管60与热交换器30进口端相连通，所述电动三通阀50的c端口连接有第二分流管70，第二分流管70与出水管80相连通；
水流量传感器，所述水流量传感器设置于进水管40内；
进水温度传感器92，所述进水温度传感器92设置于第一分流管60内或进水管40内；
出水温度传感器91，所述出水温度传感器91设置于出水管80内；
控制中枢90，所述控制中枢90与燃烧器20、电动三通阀50、水流量传感器、进水温度传感器92和出水温度传感器91电性连接，控制中枢90可以控制电动三通阀50工作来开启第二分流管70，从而调节水流流入第一分流管60与第二分流管70的比例。
在使用时，通过在进水管40端部设置有电动三通阀50，然后分流出第一分流管60至热交换器30上，分流出第二分流管70至出水管80上,正常情况下，电动三通阀50位于一预设位置，当出水温度传感器91检测到出水温度发生变化后，控制中枢90可以先通过调节电动三通阀50的比例使水温变化来达到预设温度，优选控制中枢90之后再缓慢调节燃烧器20的负荷同时对电动三通阀50进行调节来动态平衡水温，使电动三通阀50恢复至预设位置，来应对下一次水温变化，通过本方案可以智能动态化调节水温，不需要人为操控，而且水温调节与现有技术相比十分迅速，不会因为水流忽大忽小导致水温忽冷忽热，即使水流变化较快，也能通过快速的调节电动三通阀50的开启大小来即使调节水温平衡。
进一步进行改进，优选所述进水温度传感器92设置于第一分流管60内。
进一步进行改进，为了使出水温度检测更为精准，优选所述出水温度优选设置在出水管80的端部，从而给予出水管80内的热水与第二分流管70流入的冷水更长的混水长度。
进一步进行改进，为了保证安全，优选所述出水管80端部还设置有一安全阀。
本发明还公开了上述智能混水***的控制方法，如图2所示。燃气热水器的智能混水***的控制方法步骤如下：
S1.启动热水器，热水器进入待机状态；
S2.用户设定预设水温；
S3.检测到用户有使用需求时，水流量检测器、进水温度检测器和出水温度检测器检测流入水的流量频率和进出水温度并反馈至控制中枢90；
S4.控制中枢90根据水流流量及预设温度计算燃烧器20负荷范围内是否可满足预设水温需求，如可满足则进入S5，如不可满足则进入S8；
S5.调节电动三通阀50至预设状态，使部分水流流入热交换器30进行升温，部分水流沿第二分流管70流入出水管80内，同时调节燃烧器20负荷至满足预设水温需求，进入S6；
S6.出水温度传感器91对出水温度进行检测并反馈至控制中枢90，控制中枢90将实时水温与预设温度进行对比，如水温相对于预设温度发生变化则进入S7；
S7.水流量检测器反馈水流量至控制中枢90，控制中枢90根据数据调节电动三通阀50分流比例和燃烧器20负荷进入水温调节步骤；
S8.判断燃烧器20是最大负荷不能满足需求还是最小负荷不能满足需求，如是最大负荷不能满足，进入S9，如是最小负荷不能满足需求，进入S10；
S9.调节燃烧器20负荷至最大，电动三通阀50不工作使水流全部流入热交换器30；
S10.调节燃烧器20负荷至最小，启动电动三通阀50通过调节冷热水例来调节水温至预设水温，当出水温度发生变化时通过调节电动三通阀50来控制水温，如果电动三通阀50开启到最大还是无法达到预设温度，则燃烧器20负荷调至最小，电动三通阀50开启至最大。
上述的水温调节步骤优选为：
所述水温调节步骤为：
S7.1.控制中枢90对比出水温度是降低还是升高，升高则进入S7.2，降低则进入S7.3；
S7.2.控制中枢90驱动电动三通阀50开大使流入热交换器30内的水流减少，流入出水管80内的水流增大从而快速使水温达到预设温度；
S7.3.控制中枢90驱动电动三通阀50开小使流入热交换器30内的水流增大，流入出水管80内的水流减小从而快速使水温达到预设温度。
进一步进行改进，为了能够更好的应对下一次水温变化，优选还包括步骤S7.4，所述步骤S7.4为：所述步骤S7.2完成后，控制中枢90控制燃烧器20负荷减小，同时驱动电动三通阀50逐渐减小至预设状态，若燃烧器20负荷调节至最小时，电动三通阀50的当下状态仍无法开大至预设状态，则说明燃烧器20的最小负荷也无法满足预设水温，此时则直接进入S10。
同理，还包括步骤S7.5。所述步骤S7.5为：所述步骤S7.3完成后，控制中枢90控制燃烧器20负荷增大，同时驱动电动三通阀50逐渐开大至预设状态，若燃烧器20负荷调节至最大时，电动三通阀50的当下状态仍无法开大至预设状态，则燃烧器20负荷保持最大，电动三通阀50保持当下状态。
在上述方案中，电动三通阀50的预设状态可以根据具体情况来进行制定，优选所述电动三通阀50的预设状态为半开状态。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种燃气热水器的智能混水***，其特征在于，包括：
壳体(10)；
燃烧器(20)，所述燃烧器(20)设置于壳体(10)内，所述壳体(10)上设置有与燃烧器(20)相连通的进气接头；
热交换器(30)，所述热交换器(30)设置燃烧器(20)上；
进水管(40)，所述进水管(40)设置于壳体(10)上；
出水管(80)，所述出水管(80)与热交换器(30)出口端相连通，所述出水管(80)的端部设置于壳体(10)上；
电动三通阀(50)，所述电动三通阀(50)的a端口设置于进水管(40)末端，所述电动三通阀(50)的b端口连接有第一分流管(60)，第一分流管(60)与热交换器(30)进口端相连通，所述电动三通阀(50)的c端口连接有第二分流管(70)，第二分流管(70)与出水管(80)相连通；
水流量传感器，所述水流量传感器设置于进水管(40)内；
进水温度传感器(92)，所述进水温度传感器(92)设置于第一分流管(60)内或进水管(40)内；
出水温度传感器(91)，所述出水温度传感器(91)设置于出水管(80)内；
控制中枢(90)，所述控制中枢(90)与燃烧器(20)、电动三通阀(50)、水流量传感器、进水温度传感器(92)和出水温度传感器(91)电性连接。
2.如权利要求1所述的一种燃气热水器的智能混水***，其特征在于：
所述进水温度传感器(92)设置于第一分流管(60)内。
3.如权利要求1所述的一种燃气热水器的智能混水***，其特征在于：
所述出水温度传感器(91)设置于出水管(80)的端部。
4.如权利要求1所述的一种燃气热水器的智能混水***，其特征在于：
所述出水管(80)端部设置有一安全阀。
5.如权利要求1至4中任一一种燃气热水器的智能混水***的控制方法，其特征在于，包括：
S1.启动热水器，热水器进入待机状态；
S2.用户设定预设水温；
S3.检测到用户有使用需求时，水流量检测器、进水温度检测器和出水温度检测器检测流入水的流量频率和进出水温度并反馈至控制中枢(90)；
S4.控制中枢(90)根据水流流量及预设温度计算燃烧器(20)负荷范围内是否可满足预设水温需求，如可满足则进入S5，如不可满足则进入S8；
S5.调节电动三通阀(50)至预设状态，使部分水流流入热交换器(30)进行升温，部分水流沿第二分流管(70)流入出水管(80)内，同时调节燃烧器(20)负荷至满足预设水温需求，进入S6；
S6.出水温度传感器(91)对出水温度进行检测并反馈至控制中枢(90)，控制中枢(90)将实时水温与预设温度进行对比，如水温相对于预设温度发生变化则进入S7；
S7.水流量检测器反馈水流量至控制中枢(90)，控制中枢(90)根据数据调节电动三通阀(50)分流比例和燃烧器(20)负荷进入水温调节步骤；
S8.判断燃烧器(20)是最大负荷不能满足需求还是最小负荷不能满足需求，如是最大负荷不能满足，进入S9，如是最小负荷不能满足需求，进入S10；
S9.调节燃烧器(20)负荷至最大，电动三通阀(50)不工作使水流全部流入热交换器(30)；
S10.调节燃烧器(20)负荷至最小，启动电动三通阀(50)通过调节冷热水例来调节水温至预设水温，当出水温度发生变化时通过调节电动三通阀(50)来控制水温，如果电动三通阀(50)开启到最大还是无法达到预设温度，则燃烧器(20)负荷调至最小，电动三通阀(50)开启至最大。
6.如权利要求5所述的一种燃气热水器的智能混水***的控制方法，其特征在于：
所述水温调节步骤为：
S7.1.控制中枢(90)对比出水温度是降低还是升高，升高则进入S7.2，降低则进入S7.3；
S7.2.控制中枢(90)驱动电动三通阀(50)开大使流入热交换器(30)内的水流减少，流入出水管(80)内的水流增大从而快速使水温达到预设温度；
S7.3.控制中枢(90)驱动电动三通阀(50)开小使流入热交换器(30)内的水流增大，流入出水管(80)内的水流减小从而快速使水温达到预设温度。
7.如权利要求6所述的一种燃气热水器的智能混水***的控制方法，其特征在于：
S7.4.所述步骤S7.2完成后，控制中枢(90)控制燃烧器(20)负荷减小，同时驱动电动三通阀(50)逐渐减小至预设状态，若燃烧器(20)负荷调节至最小时，电动三通阀(50)的当下状态仍无法减小至预设状态，则进入S10。
8.如权利要求6所述的一种燃气热水器的智能混水***的控制方法，其特征在于：
S7.5.所述步骤S7.3完成后，控制中枢(90)控制燃烧器(20)负荷增大，同时驱动电动三通阀(50)逐渐开大至预设状态，若燃烧器(20)负荷调节至最大时，电动三通阀(50)的当下状态仍无法开大至预设状态，则燃烧器(20)负荷保持最大，电动三通阀(50)保持当下状态。
9.如权利要求5或6或7或8所述的一种燃气热水器的智能混水***的控制方法，其特征在于：
所述电动三通阀(50)的预设状态为半开状态。
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