燃氣熱水器或壁掛爐燃燒控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及熱水器領(lǐng)域，特別涉及一種燃氣熱水器或壁掛爐燃燒控制系統(tǒng)及其控 制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)熱水量和溫度的需求不同，對燃氣熱水器或壁掛爐的燃燒器的 熱負荷也會有不同的要求。比如在需要大量熱水時，需要燃燒器具有較大的熱負荷，而需要 少量的熱水時，需要燃燒器具有較小的熱負荷即可。
[0003]目前，主要是對比例閥和風(fēng)機的電流進行控制，進而實現(xiàn)控制燃燒器的熱負荷。具 體的，在需要較大的熱負荷時，會對比例閥提供較大的電流，以使比例閥可以具有較大的開 度，從而使更多的燃氣通過比例閥到達燃燒器進行燃燒；也也會向風(fēng)機提供較大的電流，使 風(fēng)機具有較大的轉(zhuǎn)速以提升助燃空氣流量，從而使燃氣可以在燃燒器上較好的燃燒，從而 使燃燒器具有較大的熱負荷。
[0004] 在理想條件下，比例閥和風(fēng)機的電流存在對應(yīng)關(guān)系。即一個確定電流使比例閥具 有一個確定的開度，通常情況下通過比例閥的燃氣流量與比例閥的開度存在對應(yīng)關(guān)系，由 于燃氣流量與燃燒時所需要的助燃空氣流量存在對應(yīng)關(guān)系，使得比例閥的電流與助燃空氣 流量之間存在對應(yīng)關(guān)系。進一步的，形成所述助燃空氣流量與所需要的風(fēng)機轉(zhuǎn)速和電流均 存在對應(yīng)關(guān)系，從而使得比例閥的電流和風(fēng)機的電流之間存在著對應(yīng)關(guān)系?；谏鲜龅膶?應(yīng)關(guān)系，使得現(xiàn)有技術(shù)中的燃氣熱水器或壁掛爐產(chǎn)品，多采用對應(yīng)控制比例閥和電機的電 流的方式，控制燃燒器的熱負荷。
[0005] 然而，現(xiàn)實生活中多數(shù)燃氣熱水器或壁掛爐的使用環(huán)境并不是理想條件，在使用 環(huán)境有風(fēng)的情況下，可能會在燃氣熱水器或壁掛爐的排氣通道處產(chǎn)生逆向的風(fēng)壓，從而導(dǎo) 致燃氣熱水器或壁掛爐的排氣受阻。在逆向風(fēng)壓發(fā)生后，風(fēng)機的轉(zhuǎn)動阻力增大，使得風(fēng)機的 電流減小，此時可能會導(dǎo)致助燃空氣流量降低，致使燃燒狀態(tài)惡化，甚至熄火。為了避免上 述情況發(fā)生，針對風(fēng)機設(shè)置了電流補償機制，在風(fēng)機的電流減小時，補償風(fēng)機的電流，以恢 復(fù)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。請進一步參閱圖1，現(xiàn)有的補償機制多采用對風(fēng)機電流分段補償?shù)霓k法。例 如。當(dāng)風(fēng)機電流減小幅度小于7%時，風(fēng)機電流不進行補償或加轉(zhuǎn)；當(dāng)風(fēng)機電流減小幅度在 7~13%時，風(fēng)機進行補償加轉(zhuǎn)500rpm ;當(dāng)風(fēng)機電流減小幅度在13~25%時，風(fēng)機補償加 轉(zhuǎn)700rpm ;當(dāng)風(fēng)機電流減小幅度大于25%時報故障?？梢?，在電流減小幅度小于臨界值之 前，不會對風(fēng)機電流進行補償，此時助燃空氣流量會下降，進而影響了燃燒狀態(tài)，并降低了 燃燒器的熱負荷。再者，由于逆向風(fēng)壓的存在，使得即使提高了風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，助燃空氣流量 的匹配仍不精確，助燃空氣流量仍舊低于沒有逆向風(fēng)壓的狀態(tài)，根據(jù)前文描述可知，在補償 了風(fēng)機轉(zhuǎn)速之后，由于助燃空氣流量較低，使得熱水器的熱負荷仍舊較低，難以滿足熱水量 和溫度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請實施方式的目的是提供一種具有較佳抗風(fēng)能力的燃氣熱水器或壁掛爐燃 燒控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N燃氣熱水器或壁掛爐燃燒控制系統(tǒng)，包括： 依次連接的燃燒器、換熱器、無級調(diào)速風(fēng)機及煙管構(gòu)成的煙氣通道；與所述無級調(diào)速風(fēng)機的 信號輸入端連接的控制單元；檢測所述無級調(diào)速風(fēng)機的葉輪上游的壓力信號的風(fēng)壓傳感器 組件，所述風(fēng)壓傳感器組件信號輸出端連接所述控制單元；所述控制單元包括存儲所述無 級調(diào)速風(fēng)機的葉輪上游的壓力信號與燃燒器的熱負荷對應(yīng)關(guān)系的存儲器，和根據(jù)所述對應(yīng) 關(guān)系控制所述無級調(diào)速風(fēng)機運行的控制器。
[0008]進一步的，所述煙管的煙管出口設(shè)有隨所述煙管出口內(nèi)外壓力變化開合的防風(fēng) 帽。
[0009]進一步的，所述防風(fēng)帽的面積大于所述煙管出口的面積。
[0010] 進一步的，所述防風(fēng)帽具有包覆部分所述煙管的翻邊。
[0011] 進一步的，所述煙氣通道還包括臨近所述煙管出口的外表面連接有容納所述防風(fēng) 帽的過渡煙管。
[0012] 進一步的，所述風(fēng)壓傳感器組件包括測壓管和風(fēng)壓傳感器；所述測壓管一端與所 述風(fēng)壓傳感器連接，另一端為測壓端。
[0013]進一步的，所述風(fēng)壓傳感器設(shè)于所述煙氣通道外部且高于所述測壓管的位置。
[0014]進一步的，所述測壓管與所述風(fēng)壓傳感器之間連接有低于所述測壓口的腔體，所 述腔體的橫截面積大于所述測壓管的橫截面積。
[0015]進一步的，所述風(fēng)壓傳感器與所述煙氣通道之間設(shè)有隔熱裝置。
[0016]進一步的，所述測壓端設(shè)于所述無級調(diào)速風(fēng)機與所述燃燒器之間。
[0017]進一步的，所述測壓端從所述無級調(diào)速風(fēng)機的進風(fēng)口，伸入所述無極調(diào)速風(fēng)機的 風(fēng)機殼體內(nèi)部。
[0018]進一步的，所述無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力信號與燃燒器的熱負荷對應(yīng)關(guān)系采用數(shù) 據(jù)表的形式存儲在所述存儲器中，所述數(shù)據(jù)表中對應(yīng)記錄有所述無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力 信號與燃燒器的熱負荷。
[0019]本申請還提供一種上述燃氣熱水器或壁掛爐燃燒控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下 步驟：所述控制器根據(jù)燃氣熱水器或壁掛爐的工作狀態(tài)得出所述燃燒器的熱負荷，根據(jù)所 述存儲器中的對應(yīng)關(guān)系獲取與所述熱負荷對應(yīng)的無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力信號，將該壓力 信號作為目標壓力信號；所述控制器獲取所述風(fēng)壓傳感器測得的所述無級調(diào)速風(fēng)機上游的 當(dāng)前壓力信號；所述控制器控制所述無級調(diào)速風(fēng)機的轉(zhuǎn)速調(diào)整所述當(dāng)前壓力信號趨于所述 目標壓力信號。
[0020] 進一步的，所述煙管的煙管出口設(shè)有隨所述煙管出口內(nèi)外壓力變化開合的防風(fēng) 帽，當(dāng)所述防風(fēng)帽趨于閉合或閉合時，所述控制器控制所述無級調(diào)速風(fēng)機增大轉(zhuǎn)速。
[0021] 進一步的，所述無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力信號與所述燃燒器的熱負荷對應(yīng)關(guān)系為 Af| 〇c | AQ|，其中Af?為所述無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力信號變化量，AQ為熱負荷變化 量。
[0022] 進一步的，所述對應(yīng)關(guān)系包括表達所述壓力信號和所述熱負荷邏輯關(guān)系的預(yù)定函 數(shù)，所述預(yù)定函數(shù)中具有預(yù)定參數(shù)，所述預(yù)定參數(shù)表示所述風(fēng)壓傳感器的基準值；所述煙 管的煙管出口設(shè)有隨所述煙管出口內(nèi)外壓力變化開合的防風(fēng)帽，當(dāng)所述無級調(diào)速風(fēng)機運行 前，所述防風(fēng)帽閉合，所述控制器獲取所述風(fēng)壓傳感器組件的當(dāng)前壓力信號作為所述基準 值。
[0023] 進一步的，在根據(jù)工作狀態(tài)得出熱負荷的步驟中，所述工作狀態(tài)包括設(shè)定溫度、實 際水流量及進水溫度。
[0024] 由以上本申請實施方式提供的技術(shù)方案可見，本申請?zhí)峁┑目刂葡到y(tǒng)及控制方法 通過檢測無級調(diào)速風(fēng)機的葉輪上游的壓力，調(diào)整無級調(diào)速風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，從而可以在出現(xiàn)逆 向風(fēng)壓的情況下，通過提升無級調(diào)速風(fēng)機的轉(zhuǎn)速維持無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力，進而實現(xiàn) 維持了燃氣熱水器內(nèi)的助燃空氣流量，從而維持了燃燒穩(wěn)定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請通過 維持無級調(diào)速風(fēng)機上游的壓力的穩(wěn)定，使風(fēng)機提供的風(fēng)量與燃燒狀態(tài)的匹配更加精確；同 時，還大幅提高了燃氣熱水器或壁掛爐的抗風(fēng)壓能力；尤其是，上述控制系統(tǒng)結(jié)合了面積大 于煙管出口的防風(fēng)帽，防風(fēng)帽能夠在不同的內(nèi)外壓差下實現(xiàn)不同角度下的平衡，為內(nèi)部燃 燒提供更好的緩沖和保護，在逆向風(fēng)壓突變的情況下，仍能保持良好的燃燒狀態(tài)，并提供穩(wěn) 定的熱負荷。
【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本申請實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施方式 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本申請中記載的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性 的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電極轉(zhuǎn)速控制與風(fēng)壓的關(guān)系圖；
[0027]圖2為本申請一個實施方式提供的燃氣熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本申請一個實施方式提供的燃氣熱水器的模塊圖；
[0029] 圖4為圖1中的煙管的立體圖；
[0030]圖5為圖4中的煙管的正視圖；
[0031] 圖6為圖5中的煙管沿直線A-A的剖視圖；
[0032] 圖7為圖6中的防風(fēng)帽的俯視圖；
[0033] 圖8為圖1中風(fēng)機安裝件和部分測壓管的立體圖；
[0034] 圖9為圖1中風(fēng)機安裝件和部分測壓管的立體圖；
[0035] 圖10為圖8或圖9中的部分測壓管的立體圖；
[0036]圖11a為本申請一個實施方式提供的測壓管的示意圖；
[0037] 圖lib為圖11a中的測壓管沿著直線B-B的剖視圖；
[0038] 圖12為本申請一個實施方式提供的風(fēng)壓傳感