热水设备的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2019年9月30日、申请号为201910943633.9、专利申请名称为“热水设备”的优先权，以及申请日为2019年9月30日、申请号为201921674133.1、专利申请名称为“热水设备”的优先权。

本发明涉及电器制造技术领域，具体而言，涉及一种热水设备。

背景技术：

相关技术中诸如燃气热水器的热水设备，在工作过程中根据所需的出水温度计算所需的可燃气体用量，根据可燃气体用量控制风机电流，再通过风机电流控制风机的转速，从而控制助燃气体的进风量，以便于调节助燃气体与可燃气体的配比。但是，风机电流易受外界环境影响而产生波动，通过风机电流控制助燃气体的进风量的方式精度较低，难以准确控制助燃气体的进风量，从而难以使空气与燃气具有准确的配比，影响燃烧助燃气体和可燃气体的混合气体的燃烧效果，影响热水设备的工作性能。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种热水设备，该热水设备具有燃烧效果好、加热效率高等优点。

为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种热水设备，所述热水设备包括：本体部，所述本体部具有燃烧部，所述燃烧部通过燃烧助燃气体和可燃气体的混合气体而产生热量；用于测量助燃气体的测量单元，所述测量单元配置在所述本体部内，且所述测量单元具有随温度变化而变化的电阻元件；以及控制单元，所述控制单元与所述测量单元进行通讯，所述控制单元根据所述测量单元的测量值控制可燃气体的进气量。

根据本发明实施例的热水设备，具有燃烧效果好、加热效率高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的热水设备还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述热水设备还包括：送风部件，所述送风部件安装于所述本体部，所述送风部件用于输送助燃气体，所述控制单元与所述送风部件相连且用于控制所述送风部件的送风量。

根据本发明的一些实施例，所述测量单元设置于所述送风部件。

根据本发明的一些实施例，所述测量单元位于所述送风部件的送风进气口处或燃烧部的下方或燃烧部的燃烧部进气口处。

根据本发明的一些实施例，所述本体部内形成有助燃气体流动路径，所述测量单元的至少一部分设在助燃气体流动路径上。

根据本发明的一些实施例，所述测量单元为热敏电阻。

根据本发明的一些实施例，所述控制单元基于处在恒定电流下的所述测量单元在单位时间内的电阻值大小变化而控制可燃气体的进气量。

根据本发明的一些实施例，所述测量单元包括：实际测量单元和与所述实际测量单元匹配的比对测量单元，所述实际测量单元和所述比对测量单元均与所述控制单元进行通讯，所述控制单元基于单位时间内所述实际测量单元相比所述比对测量单元的电阻值变化而控制可燃气体的进气量。

根据本发明的另一些实施例，所述控制单元基于所述测量单元在从第一恒定电流下降至第二恒定电流期间的电阻值变化快慢而控制可燃气体的进气量。

根据本发明的一些实施例，所述热水设备还包括用于控制可燃气体进气量的燃气比例阀，所述燃气比例阀配置在所述本体部内，所述燃气比例阀与所述控制单元电连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的热水设备的局部结构示意图。

图2是根据本发明另一个实施例的热水设备的局部结构示意图。

图3是根据本发明另一个实施例的热水设备的局部结构示意图。

图4是根据本发明另一个实施例的热水设备的局部结构示意图。

图5是根据本发明另一个实施例的热水设备的局部结构示意图。

图6是根据本发明另一个实施例的热水设备的测量单元的局部结构示意图。

图7是根据本发明实施例的热水设备的燃气量与风量的关系图。

图8是根据本发明实施例的热水设备的风量与转速的关系图。

附图标记：热水设备1、本体部100、燃烧部110、燃烧部进气口111、测量单元200、实际测量单元210、比对测量单元220、送风部件300、送风进气口310。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的热水设备1。

如图1-图8所示，根据本发明实施例的热水设备1包括本体部100、测量单元200和控制单元。

本体部100具有燃烧部110，燃烧部110通过燃烧助燃气体和可燃气体的混合气体而产生热量。测量单元200用于测量助燃气体，测量单元200配置在本体部100内，且测量单元200具有随温度变化而变化的电阻元件。所述控制单元与测量单元200进行通讯，所述控制单元根据测量单元200的测量值控制可燃气体的进气量。

下面参考附图描述根据本发明实施例的热水设备1的工作过程。

在需要制备热水时，热水设备1通过所述控制单元计算可燃气体的理论进气量和助燃气体的理论进气量，由于助燃气体流过测量单元200时会对所述电阻元件进行冷却，导致所述电阻元件的阻值发生变化，所述控制单元根据测量单元200的检测值计算助燃气体的实际进气量，再将助燃气体的实际进气量与助燃气体的理论进气量相比较，再对助燃气体的实际进气量进行调整，以使可燃气体与助燃气体达到合适的配比。

根据本发明实施例的热水设备1，通过设置测量单元200和所述控制单元，使测量单元200具有随温度变化而变化的所述电阻元件。这样可以利用所述电阻元件的阻值变化计算出流经所述电阻元件的助燃气体的实际进气量，从而准确获得可燃气体的用量与助燃气体的用量之间的比例关系。

相比相关技术中利用风机电流控制助燃气体进风量的方式，由于风机电流容易发生波动，通过电流值判断助燃气体进风量的方式可靠性较差，热水设备1利用测量单元200计算助燃气体的进风量，可以使助燃气体与可燃气体达到合适的配比，实现可燃气体和助燃气体的混合气体的充分燃烧和稳定燃烧，便于使热水设备1处于良好的燃烧工况，保证热水设备1的加热效果，提高热水设备1制备热水的出水稳定性和可靠性，提高用户的使用舒适性。

同时，可以降低热水设备1的尾气中有害气体的排放，提高热水设备1的环保性能，提高热水设备1的功能性和适用性，提高热水设备1的整机综合性能。

因此，根据本发明实施例的热水设备1具有燃烧效果好、加热效率高等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的热水设备1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图8所示，根据本发明实施例的热水设备1包括本体部100、测量单元200和控制单元。

具体地，如图1所示，热水设备1还包括送风部件300，送风部件300安装于本体部100，送风部件300用于输送助燃气体，所述控制单元与送风部件300相连且用于控制送风部件300的送风量。这样便于所述控制单元根据测量单元200的检测值控制送风部件300的工作状态，从而控制助燃气体的进风量，进一步便于热水设备1获得准确的助燃气体与可燃气体的配比，便于热水设备1制备热水，提高热水设备1的工作性能。

更为具体地，如图1所示，测量单元200设置于送风部件300。这样便于测量单元200对助燃气体的风量进行测量，便于提高测量单元200对流经送风部件300的助燃气体的测量准确性。

进一步地，如图1-图5所示，测量单元200位于送风部件300的送风进气口310处或燃烧部110的下方或燃烧部110的燃烧部进气口111处(上下方向如图1-图5中的箭头a所示)。这样便于测量单元200与助燃气体相接触，进一步便于测量单元200对助燃气体的进风量进行测量，提高测量单元200对助燃气体的进风量的测量准确性和可靠性。

当然，测量单元200也可以位于送风部件300的出风口处。

具体地，热水设备1还包括排烟部件，测量单元200设置于所述排烟部件。

可选地，本体部100内形成有助燃气体流动路径，测量单元200的至少一部分设在助燃气体流动路径上。这样便于测量单元200对所述助燃气体流动路径上的助燃气体进行测量，进一步便于利用测量单元200的检测值计算助燃气体的实际进风量。

进一步地，测量单元200为多个且间隔设置，每个测量单元200的至少一部分设在助燃气体流动路径上。这样可以利用多个测量单元200对助燃气体进行测量，便于提高测量单元200的测量准确性和稳定性。

根据本发明的一个具体实施例，测量单元200设置在所述助燃气体流动路径上靠近燃烧部110的位置。进一步地，测量单元200设置在燃烧部110的进气口处。

这里需要理解的是，“燃烧部110的进气口”是指可燃气体和助燃气体的混合气体的进气口。

具体地，测量单元200为热敏电阻。由于热敏电阻的结构简单，抗干扰能力强，这样便于提高测量单元200对助燃气体的测量灵敏度和准确性，进一步便于提高测量单元200对助燃气体的测量可靠性和准确性。

可选地，所述控制单元基于处在恒定电流下的测量单元200在单位时间内的电阻值大小变化而控制可燃气体的进气量。这样可以利用测量单元200在恒定电流下电阻值大小的变化，计算测量单元200的散热量，从而计算助燃气体的实际进风量，提高热水设备1对助燃气体的进气量的检测准确性。

根据本发明的一个实施例，如图6所示，测量单元200包括实际测量单元210和与实际测量单元210匹配的比对测量单元220，实际测量单元210和比对测量单元220均与所述控制单元进行通讯，所述控制单元基于单位时间内实际测量单元210相比比对测量单元220的电阻值变化而控制可燃气体的进气量。这样可以通过在恒定电流下实际测量单元210与比对测量单元220之间阻值的差值，计算实际测量单元210的散热量，从而计算助燃气体的进风量，进一步提高可燃气体与助燃气体配比的测量准确性。

根据本发明的另一个实施例，如图6所示，测量单元200包括实际测量单元210和与实际测量单元210匹配的比对测量单元220，实际测量单元210和比对测量单元220均与所述控制单元进行通讯，所述控制单元基于单位时间内实际测量单元210相比比对测量单元220的电阻值变化而控制助燃气体的进气量。这样可以通过在恒定电流下实际测量单元210与比对测量单元220之间阻值的差值，计算实际测量单元210的散热量，从而计算助燃气体的进风量，进一步便于热水设备1对助燃气体的进风量进行控制。

具体地，实际测量单元210和比对测量单元220可以为完全相同的两个热敏电阻，所述两个热敏电阻的输入电流相等，实际测量单元210设在助燃气体流动路径上，比对测量单元220设在无风环境下，所述控制单元基于单位时间内实际测量单元210相比比对测量单元220的电阻值变化而控制风机部件300的转速，从而控制助燃气体的进气量。

根据本发明的另一个实施例，所述控制单元基于测量单元200在从第一恒定电流下降至第二恒定电流期间的电阻值变化快慢而控制可燃气体的进气量。这样便于简化测量单元200的结构，减小测量单元200的整体尺寸，降低测量单元200的生产成本。

根据本发明的另一个实施例，所述控制单元基于测量单元200在从第一恒定电流下降至第二恒定电流期间的电阻值变化快慢而控制助燃气体的进气量。这样便于简化测量单元200的结构，降低测量单元200的成本，从而降低热水设备1的生产成本。

具体地，测量单元200可以为一个热敏电阻，测量单元200设在助燃气体流动路径上，所述控制单元基于测量单元200在从第一恒定电流下降至第二恒定电流期间的电阻值变化快慢而控制风机部件300的转速，从而控制助燃气体的进气量。

具体地，热水设备1还包括用于控制可燃气体进气量的燃气比例阀，所述燃气比例阀配置在本体部100内，所述燃气比例阀与所述控制单元电连接。这样可以利用所述燃气比例阀控制可燃气体的进气量，进一步便于精确控制可燃气体的进气量和助燃气体的进风量，使助燃气体与可燃气体具有准确的配比，进一步便于使可燃气体和助燃气体的混合气体能够充分燃烧，提高可燃气体的燃烧效率。

根据本发明的一个具体地实施例，送风部件300包括风机，所述风机位于燃烧部110的下方，测量单元200位于所述风机的进风口处。

根据本发明的另一个具体地实施例，送风部件300包括风机，所述风机位于燃烧部110的上方，测量单元200位于燃烧部110的进风口处或位于燃烧部110的下方。具体而言，燃烧部110的进风口形成有助燃气体第一进风区域，燃烧部110的下方形成有助燃气体第二进风区域，测量单元200可以位于所述第一进风区域内，也可以位于所述第二进风区域内。

根据本发明的另一个具体地实施例，测量单元200位于燃烧部110的进风口处或位于燃烧部110的下方。具体而言，燃烧部110的下方形成有进风区域，测量单元200位于所述进风区域内。

根据本发明的一些具体实施例，热水设备1包括燃烧部110、测量单元200、送风部件300、所述控制单元和所述燃气比例阀，测量单元200、送风部件300和所述燃气比例阀分别与所述控制单元通讯，本体部100内形成有助燃气体流动路径，测量单元200的至少一部分设在所述助燃气体流动路径上，测量单元200包括实际测量单元210和比对测量单元220。在热水设备1的生产阶段，可以通过实验获得测量单元200阻值变化与助燃气体理论进风量之间的对应关系，并将所述对应关系写入所述控制单元中。在热水设备1工作时，可以利用所述控制单元控制所述燃气比例阀的工作状态，以控制可燃气体的进气量，利用所述控制单元控制送风部件300的转速，以控制助燃气体的进风量。同时，可以对实际测量单元210和比对测量单元220分别通入恒定电流，实际测量单元210和比对测量单元220在一定的电流下会产生一定的热量，使实际测量单元210和比对测量单元220具有一定的阻值，由于助燃气体流经测量单元200时会对实际测量单元210进行散热冷却，导致实际测量单元210与比对测量单元220的阻值不同，根据实际测量单元210与比对测量单元220阻值的差值，所述控制单元可以计算当前助燃气体的实际进风量，再通过比较所述实际进风量与所述理论进风量的大小，调节可燃气体的进气量，使可燃气体与助燃气体达到合适的比例关系。

根据本发明的另一些具体实施例，热水设备1包括燃烧部110、测量单元200、送风部件300、所述控制单元和所述燃气比例阀，测量单元200、送风部件300和所述燃气比例阀分别与所述控制单元通讯，本体部100内形成有助燃气体流动路径，测量单元200的至少一部分设在所述助燃气体流动路径上，测量单元200包括实际测量单元210和比对测量单元220。在热水设备1的生产阶段，可以通过实验获得测量单元200阻值变化与助燃气体理论进风量之间的对应关系，并将所述对应关系写入所述控制单元中。在热水设备1工作时，可以利用所述控制单元控制所述燃气比例阀的工作状态，以控制可燃气体的进气量，利用所述控制单元控制送风部件300的转速，以控制助燃气体的进风量。同时，可以对实际测量单元210和比对测量单元220分别通入恒定电流，实际测量单元210和比对测量单元220在一定的电流下会产生一定的热量，使实际测量单元210和比对测量单元220具有一定的阻值，由于助燃气体流过测量单元200时会对实际测量单元210进行散热冷却，导致实际测量单元210与比对测量单元220的阻值不同，根据实际测量单元210阻值与比对测量单元220阻值的差值，所述控制单元可以计算当前助燃气体的实际进风量，当所述实际进风量与所述理论进风量不等时，调节送风部件300的转速以使所述实际进风量与所述理论进风量相等。例如，所述实际进风量小于所述理论进风量时，则判断为所述排烟部件或热交换器发生堵塞，或是外界风压阻力增大，则可以提高送风部件300的转数来维持助燃气体的进风量的稳定性。

在本发明的一些实施例中，强鼓式燃气热水器的电阻元件安装在风机的吸风口、风机的出风口、排烟部位。强抽式燃气热水器的电阻元件安装在一次空气吸入口、燃烧器下方附近。

在一些实施例中，在燃气热水器上安装由热电元件构成的测量单元，通过获取风速信息来控制可燃气提进气量，温度升高了的热电元件遇到空气后会被冷却。

在另一些实施例中，在燃气热水器上安装由热电阻元件构成的测量单元，通过获取风速信息来控制可燃气提进气量。

在一些实施例中，在测量风速的部位所安装的实际热电阻元件上通入电流使其自身加热，测出电阻值。在无风部位所安装的比对热电阻元件上也同样通入电流，测出电阻值。在有风吹时由于会散热，根据散热程度的不同会导致两处的热电阻元件产生电阻值的差异。利用这个原理，通过检测出燃气热水器的供风部位的风速，求出风量，从而控制燃气量的大小。

在另一些实施例中，只使用一个热电阻元件，在燃气热水器里的测量风速部位设置热电阻元件，通入电流值a并测出电阻值，持续该动作。把电流值降低到b后测出电阻值。然后通过测出从a到达b的时间来测出风速。

具体地，在用于控制可燃气体的进气量时，在燃气热水器上，预先把风速与燃气量的对应关系写进控制单元的微处理器中并让其记忆，然后根据在燃烧过程中所得到的风速来提供相应的燃气量。

具体地，在用于控制助燃气体的进气量时，把预先测好的风机转数和风速的对应关系写入控制单元的微处理器中并让其记忆，热水器在实际燃烧过程中，一旦风量降低了一定的量时，就提高风机转数来维持风量。

另外，在相同转数条件下当发生风量减少的情况时，则判断为已发生大型故障，启动安全动作停止燃烧。

在本发明的另一些实施例中，根据温度来控制燃烧状态。检测出供风温度，在温度高时增加风量。一旦供风温度升高的话空气的密度会降低，在风量一定的情况下会发生燃烧恶化的现象。通过使用热电阻元件来检测风速的同时也检测空气的温度，并且根据事前所记忆住的风速-转数的关系，把空气温度升高所需要的风机转速增加上去。

在温度低时降低点火转数，热水器在低温的状态下点火的时候，与通常的室温状态下相比，燃烧室内的空气和燃气的平衡会发生变化。根据这个变化，会发生点火不良、燃烧振动的问题。通过使用热电阻元件来检测风速的同时也检测空气的温度，并且根据事前所记忆住的风速-转数的关系，当空气温度低时对风机转数进行调整。

具体地，热水设备1可以为燃气热水器或燃气壁挂炉。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的热水设备1的工作过程。

在需要制备热水时，所述控制单元通过热水的出水温度计算可燃气体理论进气量和助燃气体的理论进风量，所述控制单元通过控制所述燃气比例阀的工作状态，控制可燃气体的进气量，所述控制单元通过控制送风部件300的转速，控制助燃气体的进风量。同时，对实际测量单元210和比对测量单元220分别通入恒定电流，助燃气体流过测量单元200时会对实际测量单元210进行散热冷却，测出实际测量单元210与比对测量单元220阻值的差值，所述控制单元通过所述差值计算助燃气体的实际进气量，再将助燃气体的实际进气量与理论进气量相比较，通过调节送风部件300的转速对助燃气体的进气量进行调整，以达到可燃气体与助燃气体合适的配比。

根据本发明实施例的热水设备1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。