專利名稱：智能化燃?xì)鉄崴骷捌淇刂品椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉄崴?，特別是實(shí)現(xiàn)智能化溫度控制的燃?xì)鉄?水器及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前熱水器已成為普通家庭必不可少的家電之一，而智能化燃?xì)鉄?水器更是越來越受到人們的青睞。在眾多智能化燃?xì)鉄崴髦?，大部?屬于恒溫?zé)崴?，隨著人們對(duì)健康的追求，在一定范圍內(nèi)不斷循環(huán)調(diào)節(jié) 水溫高低的冷暖水溫交替變化的熱水器成了消費(fèi)者新的需求，它的目的 是刺激人體皮趺調(diào)節(jié)功能。據(jù)醫(yī)學(xué)研究表明，用適當(dāng)?shù)睦錈崴h(huán)方式 洗浴，可以促iiA^體血液循環(huán)，增強(qiáng)皮膚的彈性，有美容和健體的功效。 所以，具有上述功能的健康型熱水器是熱水器新的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種出水 溫度按一定幅度及頻率變化的智能化燃?xì)鉄崴骷皝S控制方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種智能化燃?xì)?熱水器，包括燃燒室、燃燒器、與燃:曉室相連接的冷水進(jìn)水管以及熱水 出水管、與燃燒器相連接的燃?xì)膺M(jìn)氣管，其特征在于所述熱水器內(nèi)設(shè) 有控制中心，所述進(jìn)水管上設(shè)有溫度傳感器，出水管上設(shè)有溫度傳感器， 燃?xì)膺M(jìn)氣管上設(shè)有燃?xì)獗壤y，兩個(gè)溫度傳感器的輸出端和燃?xì)獗壤y的控制端均與控制中心相連接。所述燃?xì)獗壤y通過電控的傳動(dòng)裝置與 控制中心電連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)水管上"&有調(diào)水閥，調(diào)水閥的 控制端與控制中心相連接。
作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱水器的殼體上設(shè)有與控制中 心相連接的顯示和操作面板，所述顯示和操作面板上至少設(shè)有設(shè)定熱水
限的時(shí)間按鈕。
所述燃燒室的上部設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制中心電連接。
用于上述智能化燃?xì)鉄崴鞯目刂品椒?，包括以下步驟
1) 設(shè)定出水溫度的上限值Tl及下P艮值T2,以及在溫度上限值Tl 至下限值T2之間變化的時(shí)間Ts;
2) 控制中心根據(jù)設(shè)定溫度計(jì)算出溫度變化的幅度A-T1-T2;根據(jù)設(shè) 定時(shí)間Ts計(jì)算出溫度變化的頻率P = 1/Ts;
3) 開啟熱水器，進(jìn)水管溫度傳感器及出水管溫度傳感器分別檢測(cè) 進(jìn)水溫度Tc及出水溫度Td，并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳送到控制中心；
4) 當(dāng)出水溫度達(dá)到上限值Td^1，控制中心根據(jù)頻率P降低與控制 中心電連接的燃?xì)獗壤y的電流強(qiáng)度，控制燃?xì)獗壤煹拈_度減小；
5 )當(dāng)出水溫度達(dá)到下限值Td=T2，控制中心根據(jù)頻率P升高與控制 中心電連接的燃?xì)獗壤y的電流強(qiáng)度，控制燃?xì)獗壤y的開度增大。
本發(fā)明是在恒溫?zé)崴鞯幕A(chǔ)上通過改進(jìn)而來，它的重點(diǎn)在于系統(tǒng) 的控制中心，主要由微處理器和周邊的電子元件和執(zhí)行才幾構(gòu)構(gòu)成；相應(yīng)控制軟件用以設(shè)定控制執(zhí)行和操作的參數(shù)，主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是燃?xì)獗壤?閥，通過控制中心改變輸出電流來改變?nèi)細(xì)獗壤y的開度，輔助的執(zhí)行 機(jī)構(gòu)是調(diào)水閥和風(fēng)機(jī)。系統(tǒng)采用溫度傳感器分別采集進(jìn)水管路、出水管 路的溫度，反饋到控制中心，通過微處理器運(yùn)算和處理，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)氣量、 風(fēng)量、水量，實(shí)現(xiàn)出水水溫按一定幅度及頻率變化。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明智能化燃?xì)鉄崴髯鬟M(jìn)一 步的說明
附圖1為本發(fā)明智能化燃?xì)鉄崴鞯慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 附圖2為本發(fā)明智能化燃?xì)鉄崴鞯姆娇驁D； 附圖3為本發(fā)明智能化燃?xì)鉄崴鬏敵鰺崴臏囟惹€圖； 附圖4為本發(fā)明智能化燃?xì)鉄崴鞯目刂屏鞒虉D。
具體實(shí)施例方式
如附圖1、 2所示，本發(fā)明的智能化燃?xì)鉄崴靼L(fēng)機(jī)l、燃燒室 2、燃燒器3、控制中心4、顯示和搮:作面板5、冷水進(jìn)水管21、熱水出 水管22、燃?xì)膺M(jìn)氣管23，在冷水進(jìn)水管21上有進(jìn)水龍頭10和調(diào)水閥 11、在燃?xì)膺M(jìn)氣管23上有燃?xì)獗壤y12、在出水管22上接有溫度傳感 器31、在冷水進(jìn)水管21上接有溫度傳感器32。同時(shí)溫度傳感器31、溫 度傳感器32接至控制中心，它們所產(chǎn)生的信號(hào)送到微處理器處理。調(diào) 水閥ll和燃?xì)獗壤y12控制端接至控制中心，受控制中心控制。由于 燃?xì)獗壤y12的開度大小與控制比例閥的電流強(qiáng)度成正比關(guān)系，同時(shí) 與燃燒器3的加熱功率W成正關(guān)系，燃燒器3的加熱功率為W=Q*CP* (Td-Tc ) *K* ri ,其中Q為通過水流傳感器4企測(cè)流過熱水器的當(dāng)前水量，Cp為水的比熱，Td為出水管上溫度傳感器31檢測(cè)的實(shí)時(shí)熱水溫度，Tc 為進(jìn)水管上溫度傳感器21檢測(cè)的實(shí)時(shí)冷水溫度，K為轉(zhuǎn)換系數(shù)，n為熱 效率。其中Tc基本上恒定，所以改變?nèi)紵?的加熱功率的大小，可 以改變實(shí)時(shí)的出水溫度Td。并且，由于燃?xì)獗壤y12的開度大小是根 據(jù)設(shè)定的頻率和溫度范圍來變化，所以燃燒器3的加熱功率也呈一定頻 率在一定溫度范圍內(nèi)變化，最終使得熱水器的輸出的熱水溫度Td在設(shè) 定的溫度范圍內(nèi)以設(shè)定的頻率變化。由于W=q*Cp* (Td-Tc) *K*ti ,因 此水量q過大或過小都難以實(shí)現(xiàn)水溫在一定范圍內(nèi)的按一定的頻率周期 性變化，因此借助調(diào)水閥11可以將水流量設(shè)定在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)， 用以保證實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)幅度以及調(diào)節(jié)變化的快慢。
當(dāng)如圖1所示的系統(tǒng)連接成功后，操作顯示和操作面板5，首先調(diào) 節(jié)熱水器的進(jìn)水閥，將熱水器設(shè)定在某一容量如6升或8升等，然后設(shè) 定熱水器的出水溫度范圍，即溫度下限和上限，例如下限T2-35。C、上 限丁1=42°(:，再i殳定溫度下限T2變化到上限T1的時(shí)間Ts,例如35匸和 42。C的變化時(shí)間為Ts-10秒，則意p未著要求出水水溫在35。C和42。C之 間以0. 1Hz的頻率循環(huán)變化。i殳定完成后，打開進(jìn)水龍頭10，啟動(dòng)系統(tǒng) 點(diǎn)火燃燒，燃燒器3很快將進(jìn)水管21的送入冷7jc加熱至42。C左右，微 處理器通過處理溫度傳感器31、溫度傳感器32等反饋信號(hào)，得出熱水 器的輸出功率，并將功率大小進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)變，調(diào)節(jié)由電磁控制的燃?xì)?比例閥12的電流，實(shí)時(shí)控制燃?xì)獗壤y12的開度，將出水水溫控制在 上限溫度和下限溫度之間以設(shè)定頻率循環(huán)變化。同時(shí)，也可通過調(diào)節(jié)風(fēng) 機(jī)l電機(jī)的電流強(qiáng)度，控制風(fēng)機(jī)l的轉(zhuǎn)速，當(dāng)熱水器功率增大時(shí)，風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)速加快，反之，風(fēng)機(jī)1轉(zhuǎn)速降低。而且，也可通過調(diào)水閥11調(diào)節(jié)熱水器的容量，使得熱水器的出水溫度能夠達(dá)到不同的出水溫度范圍。
圖2中熱水器的控制裝置內(nèi)還設(shè)置了火焰檢測(cè)裝置和防千燒保護(hù)裝
置，它們分別與作為控制中心的單片才;i4目連接。同時(shí)單片機(jī)與電源相連 接，并通過信號(hào)線與顯示和控制面板5上的鍵盤和顯示屏相連。單片機(jī) 通過對(duì)接收的信號(hào)的處理，從而分別或同時(shí)控制直流風(fēng)機(jī)i、燃?xì)獗壤?岡，燃?xì)怆姶砰y、以及水量調(diào)節(jié)閥和點(diǎn)火器。
如附圖3、 4所示為熱水器的控制流程圖和出水溫度變化曲線圖。 圖3中顯示的是熱水器的輸出溫度在42 ~ 35。C之間以0. lhzd的頻率變 化的曲線關(guān)系圖。圖4所示為智能化燃?xì)鉄崴鞯目刂七^程，首先用戶 根據(jù)自身的需要設(shè)定出水溫度的上限值Tl及下限值T2，以及在溫度上 限值Tl至下限值T2之間變化的時(shí)間Ts;控制中心根據(jù)設(shè)定溫度計(jì)算出 溫度變化的幅度A31-T2;才艮據(jù)設(shè)定時(shí)間Ts計(jì)算出溫度變化的頻率P = 1/Ts;在熱水器正常工作后，進(jìn)水管溫度傳感器及出水管溫度傳感器分 別檢測(cè)進(jìn)水溫度Tc及出水溫度Td,并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳送到控制 中心；當(dāng)檢測(cè)到的出水溫度達(dá)到上限值Td=Tl,控制中心才艮據(jù)頻率P降 低與控制中心電連接的燃?xì)獗壤y的電流強(qiáng)度，控制燃?xì)獗壤y的開度 減小；當(dāng)檢測(cè)到的出水溫度達(dá)到下限值T(K2,控制中心根據(jù)頻率P升 高與控制中心電連接的燃?xì)獗壤y的電流強(qiáng)度，控制燃?xì)獗壤y的開度 增大。同時(shí)還可以對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得整個(gè)熱水器的運(yùn)行更加 穩(wěn)定。
當(dāng)設(shè)定的溫度上限值Tl等于下限值T2時(shí)(例如40°C )，此時(shí)該熱 水器即成為普通的恒溫?zé)崴鳎刂浦行母鶕?jù)設(shè)定的溫度與檢測(cè)溫度來 確定燃?xì)獗壤y的開度，使出水溫度基本保持恒定。
權(quán)利要求
1、一種智能化燃?xì)鉄崴?，包括燃燒?2)、燃燒器(3)、與燃燒室(2)相連接的冷水進(jìn)水管(21)以及熱水出水管(22)、與燃燒器(3)相連接的燃?xì)膺M(jìn)氣管(23)，其特征在于所述熱水器內(nèi)設(shè)有控制中心(4)，所述進(jìn)水管(21)上設(shè)有溫度傳感器(31)，出水管上設(shè)有溫度傳感器(32)，燃?xì)膺M(jìn)氣管(23)上設(shè)有燃?xì)獗壤y(12)，兩個(gè)溫度傳感器(31、32)的輸出端和燃?xì)獗壤y(12)的控制端均與控制中心(4)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化燃?xì)鉄崴?，其特征在于所?進(jìn)水管(21)上設(shè)有調(diào)水閥(11)，調(diào)水閥(11)的控制端與控制中心(4 )相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能化燃?xì)鉄崴?，其特征在?所述熱水器的殼體上設(shè)有與控制中心(4 )相連接的顯示和操作面板(5 ), 所述顯示和操作面板(5)上至少設(shè)有設(shè)定熱水器出水溫度上限和下限 的溫度拾組以及設(shè)定由溫度上限變化到溫度下限的時(shí)間按鈕。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能化燃?xì)鉄崴鳎涮卣髟谟谒?燃燒室(2)的上部設(shè)有風(fēng)機(jī)(1)，所述風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制中心電 連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能化燃?xì)鉄崴鳎涮卣髟谟?所述燃?xì)獗壤龑ㄟ^電控的傳動(dòng)裝置與控制中心電連接。6、 一種用于智能化燃?xì)鉄崴鞯目刂品椒?，其特征在于包括以?步驟1)設(shè)定出水溫度的上限值Tl及下P艮值T2,以及在溫度上限值Tl至下限值T2之間變化的時(shí)間Ts;2.控制中心根據(jù)設(shè)定溫度計(jì)算出溫度變化的幅度A=T1-T2;根據(jù)設(shè) 定時(shí)間Ts計(jì)算出溫度變化的頻率P = 1/Ts;3.開啟熱水器，進(jìn)水管溫度傳感器及出水管溫度傳感器分別檢測(cè) 進(jìn)水溫度Tc及出水溫度Td，并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳送到控制中心；4.當(dāng)出水溫度達(dá)到上限值Td=Tl，控制中心根據(jù)頻率P降低與控制 中心電連接的燃?xì)獗壤y的電流強(qiáng)度，控制燃?xì)獗壤y的開度減小；5.當(dāng)出水溫度達(dá)到下限值Td=T2 ，控制中心根據(jù)頻率P升高與控制 中心電連接的燃?xì)獗壤y的電流強(qiáng)度，控制燃?xì)獗壤y的開度增大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能化燃?xì)鉄崴骷捌淇刂品椒?，它包括燃燒室、燃燒器、與燃燒室相連的冷水進(jìn)水管以及熱水出水管、與燃燒器相連接的燃?xì)膺M(jìn)氣管，熱水器內(nèi)設(shè)有控制中心，進(jìn)水管上設(shè)有溫度傳感器，出水管上設(shè)有溫度傳感器，燃?xì)膺M(jìn)氣管上設(shè)有燃?xì)獗壤y，兩個(gè)溫度傳感器的輸出端和燃?xì)獗壤y的控制端均與控制中心相連接。在控制中心上設(shè)定熱水器出水溫度上限和下限，以及從上限變化至下限的時(shí)間，采用溫度傳感器分別采集進(jìn)水管路、出水管路的溫度，反饋到控制中心，通過微處理器運(yùn)算和處理，控制燃?xì)獗壤y的開度，并且還可以將風(fēng)機(jī)及調(diào)水閥也與控制中心相連接，以便實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)氣量和風(fēng)量及水量，實(shí)現(xiàn)出水水溫按一定幅度及頻率變化。
文檔編號(hào)F24H1/14GK101303161SQ20081002876
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者毛遠(yuǎn)明, 黃啟均 申請(qǐng)人:中山華帝燃具股份有限公司