基于交流风机的燃气热水设备及其高抗风控制方法

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2024-03-12 17:33:19

权利要求书： 1.一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，在单速交流风机的基础上增加高速绕组形成具有低速档和高速档的双速交流风机；燃气热水设备启动运行时，以低速档启动运行；在燃气热水设备的运行过程中，主控制器获取双速交流风机的采样负压值P，当采样负压值P＜加风参考值P2时，所述主控制器调控所述双速交流风机以高速档工作；在高速档工作状态下，当采样负压值P＞减风参考值P3时，所述主控制器调控所述双速交流风机恢复到低速档工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，在燃气热水设备启动过程中，所述主控制器进行风机负压值P和设定的风压闭合值P1的大小比较，若P≤P1，则所述主控制器进行风压过大报警并断电停止运行所述燃气热水设备；若P＞P1，则自检正常，所述燃气热水设备正常启动开始工作。

3.根据权利要求2所述的一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，在低速档工作状态下，所述主控制器循环进行风机负压值P和风压复位值P0的大小比较，若P≤P0则所述主控制器进行风压过大报警，断电停止运行所述燃气热水设备。

4.根据权利要求1所述的一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，所述采样负压值P是通过与所述双速交流风机连接的电子风压开关来进行采样，所述电子风压开关的采样信号传输给所述主控制器，所述主控制器根据采样信号获得采样负压值P。

5.根据权利要求4所述的一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，所述双速交流风机为涡轮风机，所述电子风压开关通过风压吸气管与所述双速交流风机的蜗壳连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，所述风压复位值P0、所述风压闭合值P1是在燃气热水设备出厂时通过程序固化在燃气热水设备的主控制器中；

或是在燃气热水设备安装调试时或检测维修后由工程人员重新编写进燃气热水设备的主控制器中。

7.根据权利要求1所述的一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，所述加风参考值P2和所述减风参考值P3是在燃气热水设备测试后或检测维修后由工程人员编写进燃气热水设备的主控制器中的。

8.一种燃气热水设备，其特征在于，具有如权利要求1?7中任意一项所述的燃气热水设备高抗风控制方法。

9.根据权利要求8所述的一种燃气热水设备，其特征在于，该燃气热水设备为具有供热水功能的燃气热水器或兼具供热水与供暖功能的燃气壁挂炉。

说明书：一种基于交流风机的燃气热水设备及其高抗风控制方法技术领域[0001] 本发明涉及燃气热水设备技术领域，尤其涉及一种基于交流风机的燃气热水设备及其高抗风控制方法。

背景技术[0002] 当前带有交流风机的热水器，交流风机具有单速运行以及双速运行两种类型。现有的单速交流风机的设定绕组是为了适配整机燃烧的最佳风速，从而导致单速交流风机的

抗风压能力有限；现有交流风机只是在单速交流风机的基础上增加低速绕组，因此交流风

机的抗风压能力也有限。居住在高楼层或常年有强风地区的用户，常常因为风机的抗风压

能力不足，从而对用户带来糟糕的使用体验。另外，在现有技术中也有利用直流风机的无极

调速来实现抗风压的。但直流风机制造工艺复杂，成本较高。

发明内容[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗风压能力更好的基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法。

[0004] 为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。[0005] 一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，在单速交流风机的基础上增加高速绕组形成具有低速档和高速档的双速交流风机；燃气热水设备启动运

行时，以低速档启动运行；在燃气热水设备的运行过程中，主控制器获取双速交流风机的采

样负压值P，当采样负压值P＜加风参考值P2时，所述主控制器调控所述双速交流风机以高

速档工作；在高速档工作状态下，当采样负压值P＞减风参考值P3时，所述主控制器调控所

述双速交流风机恢复到低速档工作状态。

[0006] 更为优选的是，在燃气热水设备启动过程中，所述主控制器进行风机负压值P和设定的风压闭合值P1的大小比较，若P≤P1，则所述主控制器进行风压过大报警并断电停止运

行所述燃气热水设备；若P＞P1，则自检正常，所述燃气热水设备正常启动开始工作。

[0007] 更为优选的是，在低速档工作状态下，所述主控制器循环进行风机负压值P和风压复位值P0的大小比较，若P≤P0则所述主控制器进行风压过大报警，断电停止运行所述燃气

热水设备。

[0008] 更为优选的是，所述采样负压值P是通过与所述双速交流风机连接的电子风压开关来进行采样，所述电子风压开关的采样信号传输给所述主控制器，所述主控制器根据采

样信号获得采样负压值P。

[0009] 更为优选的是，所述双速交流风机为涡轮风机，所述电子风压开关通过风压吸气管与所述双速交流风机的蜗壳连接。

[0010] 更为优选的是，所述风压复位值P0、所述风压闭合值P1是在燃气热水设备出厂时通过程序固化在燃气热水设备的主控制器中；或是在燃气热水设备安装调试时或检测维修

后由工程人员重新编写进燃气热水设备的主控制器中。

[0011] 更为优选的是，所述加风参考值P2和所述减风参考值P3是在燃气热水设备测试后或检测维修后由工程人员编写进燃气热水设备的主控制器中的。

[0012] 本发明还提供一种燃气热水设备，其特征在于，具有如上所述的燃气热水设备高抗风控制方法。

[0013] 更为优选地，该燃气热水设备为具有供热水功能的燃气热水器或兼具供热水与供暖功能的燃气壁挂炉。

[0014] 本发明的有益效果是。[0015] 一、基于双速交流风机来实现高抗风压，控制简单，应用成本低；在控制过程中，以低速档启动，主控制器实时获取双速交流风机的采样负压值P，当采样负压值P＜加风参考

值P2时，主控制器调控双速交流风机以高速绕组工作，交流风机以高速运行，进而增强燃气

热水设备的抗风压能力；在高速运行时，当采样负压值P＞减风参考值P3时，主控制器调控

交流风机切换至低速绕组工作，在保证抗风压性能的同时兼顾燃气热水器的正常燃烧。

[0016] 二、在燃气热水设备启动过程中，将采样负压值P与设定的风压闭合值P1、设定的风压复位值P0进行对比，保证燃气热水器在安全状态下开机运行。

[0017] 三、主控制器与双速交流风机之间的是一个闭环的反馈调节过程，主控制器实时接收双速交流风机的负压信号从而对控制结果进行调整和修正，提高控制的精确度。

附图说明[0018] 图1所示为本发明提供的基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法的交流风机连接示意图。

[0019] 图2所示为本发明提供的基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法的程序框图。

[0020] 附图标记说明。[0021] 1：电子风压开关，2：交流风机，3：风压吸气管，4：风压开关连接线，5：风机连接线，6：主控制器。

具体实施方式[0022] 在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位

置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

[0023] 此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括

一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具

体的限定。

[0024] 在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连

接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领

域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

[0025] 在发明中，除非另有规定和限定，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，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之

间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第

二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征

在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表

示第一特征水平高度低于第二特征。

[0026] 下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解

释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0027] 本发明提供一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其是基于以下原理来实现的：在单速交流风机的基础上增加高速绕组形成具有低速档和高速档的双速交流

风机；工作时，通过控制低速档和高速挡之间的切换来实现高抗风压、并兼顾整机燃烧效

果，控制简单，应用成本低。

[0028] 实施例一。[0029] 如图1、图2所示，一种基于交流风机的燃气热水设备高抗风控制方法，其特征在于，在单速交流风机的基础上增加高速绕组形成具有低速档和高速档的双速交流风机；燃

气热水设备启动运行时，以低速档启动运行；在燃气热水设备的运行过程中，主控制器获取

双速交流风机的采样负压值P，当采样负压值P＜加风参考值P2时，所述主控制器调控所述

双速交流风机以高速档工作；在高速档工作状态下，当采样负压值P＞减风参考值P3时，所

述主控制器调控所述双速交流风机恢复到低速档工作状态。当减风参考值P3≥采样负压值

P≥加风参考值P2时，所述交流风机的工作状态保持不变。

[0030] 需要说明的是，在燃气热水设备开启后，所述主控制器控制所述双速交流风机以低速档开始运作并获取所述双速交流风机的风机负压值P，所述主控制器先进行风机负压

值P和设定的风压闭合值P1的大小比较，若P≤P1则所述主控制器进行风压过大报警并断电

停止运行所述燃气热水设备；若P＞P1则自检正常，所述燃气热水设备以所述双速交流风机

的低速档开始工作。

[0031] 在燃气热水设备以所述双速交流风机的低速档开始工作后，所述主控制器进行风机负压值P和风压复位值P0的大小比较，若P≤P0则所述主控制器进行风压过大报警，断电

停止运行所述燃气热水设备；若P＞P0则主控制器进行P与P2的大小比较。

[0032] 具体地，所述主控制器进行P与P2的大小比较，若P≥P2则所述交流风机保持原有工作状态，主控制器进行P与P3的大小比较；若P＜P2则所述主控制器控制所述双速交流风

机以高速档工作，所述主控制器进行P与P3的比较。

[0033] 若P＞P3则所述主控制器控制所述双速交流风机以低速档工作，并回到P与P0的大小比较步骤后重复以上的循环；若P≤P3则直接回到P与P0的大小比较步骤并重复以上的循

环。

[0034] 另外需要说明的是，所述主控制器6通过电子风压开关1反馈的交流风机2实时负压信号得到交流风机2的采样负压值P。所述双速交流风机为涡轮风机，所述电子风压开关1

与所述双速交流风机2的蜗壳通过风压吸气管3连接，所述电子风压开关1与所述主控制器6

通过风压开关连接线4连接；所述主控制器6与所述交流风机通过风机连接线5连接。至于电

子风压开关的产品型号选择、电路设计均为本领域技术人员所掌握的普通技术知识，这里

不再赘述。

[0035] 所述风压复位值P0和所述风压闭合值P1是根据标准和技术规定的要求进行设定的。本领域的技术人员可以根据不同型号的燃气热水器的具体要求进行设定，至于其具体

的设定方法为本领域的公知常识，在这里不再赘述。

[0036] 在本实施例中，所述风压复位值P0、所述风压闭合值P1是在燃气热水设备出厂时通过程序固化在燃气热水设备的主控制器中。在其它实施方式中，也可以是在燃气热水设

备安装调试时或检测维修后由工程人员重新编写进燃气热水设备的主控制器中。当然，也

可以通过一些初始化操作使所述风压复位值P0、所述风压闭合值P1还原；至于这些初始化

操作为本领域技术人员所掌握的普通技术知识，这里不再赘述。

[0037] 所述加风参考值P2和所述减风参考值P3是在燃气热水设备实验测试得出的，加风参考值P2为烟气超出标准要求时需要加风的临界点，减风参考值P3为出现离焰、吹熄等现

象时需要减风的临界点。至于其具体的测量方法是本领域技术人员的公知常识，在这里不

再赘述。所述加风参考值P2和所述减风参考值P3是在燃气热水设备测试后或检测维修后由

工程人员编写进燃气热水设备的主控制器中的。

[0038] 在实际工作中，控制的具体步骤如下。[0039] 1）当用户使用燃气热水设备时，双速交流风机以低速档开始运作，主控制器获取交流风机的采样负压值P，并将所述采样负压值P与设定风压闭合值P1比较。

[0040] 2）若P小于或等于P1，所述主控制器进行风压过大报警并断电停止运行保护机器；若P大于P1，燃气热水设备以双速交流风机低速档进入工作状态，所述主控制器开始比较P

与设定的风压复位值P0的大小。

[0041] 3）若P小于或等于P0时，所述主控制器进行风压过大报警，断电停止运行保护机器；若P＞P0则所述主控制器进行P与加风参考值P2的大小比较。

[0042] 4）若P≥P2则所述双速交流风机保持原有状态，所述主控制器进行P与减风参考值P3的大小比较；如果P＜P2时，主控制器控制所述交流风机以高速档工作，风机进入高速运

行，所述主控制器进行P与减风参考值P3的比较。

[0043] 5）若P＞P3则所述主控制器控制所述双速交流风机以低速档工作，并回到P与P0的大小比较步骤后重复以上的循环；若P≤P3则直接回到P与P0的大小比较步骤并重复以上的

循环。

[0044] 实施例二。[0045] 一种燃气热水设备，具有如实施例一所述的燃气热水设备高抗风控制方法，所述燃气热水设备为燃气热水器或燃气壁挂炉。

[0046] 本实施例提供的燃气热水设备具有实施一所有的有益效果，在这里不在赘述，至于燃气热水设备的具体结构可以采用现有的或将来有的结构，在这里不再进行详细说明。

[0047] 通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发

明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中

未阐述的部分均为现有技术或公知常识。