CN111692610A - 风机控制方法、热交换结构及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机控制方法、热交换结构及燃气热水器，风机控制方法包括以下步骤：记录用于抽风的多个风机各自的累计工作时间；当燃烧器处于小火状态时，比较所述风机的累计工作时间，开启其中累计工作时间最短的所述风机；当所述燃烧器处于大火状态时，开启至少两个所述风机。上述风机控制方法，当燃烧器处于大火状态时，增加风机的数量，提高对空气的抽入量，使燃气的燃烧更充分，释放更多热量，增加对高温烟气的抽吸力，提高换热效果，进而增加整体的热效率，同时在小火状态下，通过选择累计工作时间较短的风机开启，使各个风机的累计工作时间相近，能够防止某个风机的使用时间较长导致较早出现故障，延长风机的使用寿命。

Description

风机控制方法、热交换结构及燃气热水器

技术领域

本发明涉及家用设备技术领域，特别是涉及一种风机控制方法、热交换结构及燃气热水器。

背景技术

燃气热水器主要通过燃烧燃气生成高温烟气，并通过换热对水管进行加热，高温烟气在换热后通过风机排出。燃气热水器在换热过程中，由于燃烧及热交换不够充分，会影响整体的热效率，导致能源的浪费，且风机的使用寿命较短。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种可提高热效率并延长风机使用寿命的风机控制方法、热交换结构及燃气热水器。

其技术方案如下：

一种风机控制方法，包括以下步骤：

记录用于抽风的多个风机各自的累计工作时间；

当燃烧器处于小火状态时，比较所述风机的累计工作时间，开启其中累计工作时间最短的所述风机；

当所述燃烧器处于大火状态时，开启至少两个所述风机。

上述风机控制方法，通过多个风机进行抽风，使空气被抽入用于燃气燃烧，再经过换热后被排出，当燃烧器处于小火状态时，燃烧的燃气量较小，只需要开启单个风机即可抽入足量的空气，并能够将换热后的烟气排出，当燃烧器处于大火状态时，燃烧的燃气量增加，则相应的增加风机的数量，提高对空气的抽入量，使燃气的燃烧更充分，释放更多热量，且至少两个风机同时开启能够增加对高温烟气的抽吸力，使燃烧后形成的高温烟气更顺利的通过换热部分，提高换热效果，进而增加整体的热效率，同时在小火状态下，通过选择累计工作时间较短的风机开启，使各个风机的累计工作时间相近，能够防止某个风机的使用时间较长导致较早出现故障，延长风机的使用寿命。

在其中一个实施例中，上述当所述燃烧器为小火状态时，还包括以下步骤：

若累计工作时间最短的所述风机出现故障，切换另一个所述风机工作。

在其中一个实施例中，所述风机的数量为两个，当所述燃烧器处于小火状态时，若两个所述风机的累计工作时间相等，选择其中一个所述风机开启。

在其中一个实施例中，若两个所述风机的累计工作时间再次相等，选择另一个所述风机开启。

一种应用如上述任一项所述的风机控制方法的热交换结构，包括壳体、风机、燃烧器及换热器，所述壳体内设有第一风道，所述燃烧器及所述换热器均设于所述第一风道内，所述风机的数量为至少两个，所述风机均用于对所述第一风道抽风。

上述热交换结构，燃烧器用于燃烧燃气生成高温烟气，并通过换热器进行热交换，风机可将换热后的烟气抽出第一风道，可根据燃烧器的火力调整风机的开启数量，当燃烧器的火力较小时，可开启一个风机，即可满足需求，当燃烧器的火力较大时，同时开启至少两个风机能够提供更大的抽吸力，使更多空气进入第一风道内用于参与燃气的燃烧，释放更多热量，且燃烧后形成的高温烟气能更顺利的通过换热部分，提高换热效果，进而增加整体的热效率。

在其中一个实施例中，所述风机的数量为两个，两个所述风机分别为第一风机及第二风机，所述壳体内还设有第二风道及第三风道，所述第二风道与所述第三风道分别与所述第一风道连通，所述第一风机用于对所述第二风道抽风，所述第二风机用于对所述第三风道抽风，所述第二风道与所述第三风道并排设置，所述第二风道及所述第三风道设于所述换热器远离所述燃烧器的一侧。

在其中一个实施例中，所述壳体包括连接的主体及集烟罩，所述第一风道设于所述主体内，所述第二风道及所述第三风道设于所述集烟罩内，所述集烟罩上设有入口，所述入口与所述第一风道连通，所述第二风道及所述第三风道分别与所述入口连通。

在其中一个实施例中，所述集烟罩包括罩体、第一分体及第二分体，所述入口设于所述罩体内，所述第二风道设于所述第一分体内，所述第三风道设于所述第二分体内，所述第一分体包括沿所述第二风道依次设置的第一引导部及第一抽风部，所述第二分体包括沿所述第三风道依次设置的第二引导部及第二抽风部，所述第一引导部与所述第二引导部与所述罩体连接，所述第一抽风部设于所述第一引导部远离所述第二引导部的一侧，所述第一风机的叶轮位于所述第一抽风部内，所述第二抽风部设于所述第二引导部远离所述第一引导部的一侧，所述第二风机的叶轮位于所述第二抽风部内。

在其中一个实施例中，所述第一引导部靠近所述第二引导部的内壁相对于竖直面倾斜设置，所述第二引导部靠近所述第一引导部的内壁相对竖直面倾斜设置。

一种燃气热水器，包括如上述任一项所述的热交换结构。

上述燃气热水器，燃烧器用于燃烧燃气生成高温烟气，并通过换热器进行热交换，第一风机、第二风机可将换热后的烟气抽出第一风道，可根据燃烧器的火力调整第一风机、第二风机的开启数量，当燃烧器的火力较小时，可开启第一风机或第二风机，即可满足需求，当燃烧器的火力较大时，第一风机及第二风机同时开启时能够提供更大的抽吸力，使更多空气进入第一风道内用于参与燃气的燃烧，释放更多热量，且燃烧后形成的高温烟气能更顺利的通过换热部分，提高换热效果，进而增加整体的热效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用于来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的风机控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述的热交换结构的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的集烟罩、第一风机及第二风机的装配示意图。

附图标记说明：

100、壳体，101、第一风道，102、第二风道，103、第三风道，110、主体，120、集烟罩，121、入口，122、罩体，123、第一分体，123a、第一引导部，123b、第一抽风部，124、第二分体，124a、第二引导部，124b、第二抽风部，200、风机，210、第一风机，220、第二风机，300、燃烧器，400、换热器，500、控制盒，600、燃气调节阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一实施例公开了一种风机控制方法，包括以下步骤：

记录用于抽风的多个风机各自的累计工作时间；

当燃烧器处于小火状态时，比较所述风机的累计工作时间，开启其中累计工作时间最短的所述风机；

当所述燃烧器处于大火状态时，开启至少两个所述风机。

上述风机控制方法，通过多个风机进行抽风，使空气被抽入用于燃气燃烧，再经过换热后被排出，当燃烧器处于小火状态时，燃烧的燃气量较小，只需要开启单个风机即可抽入足量的空气，并能够将换热后的烟气排出，当燃烧器处于大火状态时，燃烧的燃气量增加，则相应的增加风机的数量，提高对空气的抽入量，使燃气的燃烧更充分，释放更多热量，且至少两个风机同时开启能够增加对高温烟气的抽吸力，使燃烧后形成的高温烟气更顺利的通过换热部分，提高换热效果，进而增加整体的热效率，同时在小火状态下，通过选择累计工作时间较短的风机开启，使各个风机的累计工作时间相近，能够防止某个风机的使用时间较长导致较早出现故障，延长风机的使用寿命。

可选地，燃烧器可具有不同形式，例如燃烧器可调节燃气的输出量，当燃气输出量较小时，燃烧器处于小火状态，当燃气输出量较大时，燃烧器处于大火状态；

或燃烧器有两个火排，当只有其中一个火排点火时，燃烧器处于小火状态，当两个火排点火时，燃烧器处于大火状态；

或燃烧器具有至少三个火排，当点火的火排数量小于火排总数量的一半时，燃烧器处于小火状态，当点火的火排数量大于或等于火排总数量的一半时，燃烧器处于大火状态。

本具体实施例中，燃烧器中有6个火排，火排开启个数为2或4或6，则对应的2个火排开启时为小负荷，即燃烧器处于小火状态，则开启4个或6个火排时为大负荷，即燃烧器处于大火状态。

在其中一个实施例中，上述当所述燃烧器为小火状态时，还包括以下步骤：

若累计工作时间最短的所述风机出现故障，切换另一个所述风机工作。

此时即使风机出现故障，通过切换另一个风机工作，仍能够确保燃烧的顺利进气及燃烧后产生的烟气及时排出，不影响使用，且能够防止烟气聚集，保证使用安全。

在其中一个实施例中，所述风机的数量为两个，当所述燃烧器处于小火状态时，若两个所述风机的累计工作时间相等，选择其中一个所述风机开启。

当需要选择两个风机中的其中一个开启时，先选择一个风机开启，开启的风机的累计工作时间随即发生改变，可继续按照累计工作时间的长短选择开启的风机。

在其他实施例中，当风机的数量大于或等于三个，所述燃烧器为大火状态时，所述风机开启的数量与所述燃烧器的火排的开启个数呈正比，且开启的风机的累计工作时间均更短。例如风机数量为三个，燃烧器包括六个火排，当燃烧器开启三个或三个以上火排时，燃烧器处于大火状态，一般火排呈偶数个开启，即火排开启个数可为两个、四个或六个，若火排开启个数为四个时，风机开启数量为两个，若火排开启个数为六个时，风机开启数量为三个。

在其中一个实施例中，若两个所述风机的累计工作时间再次相等，选择另一个所述风机开启。当需要再次选择开启其中一个风机的时候，根据前次出现相同情况时的处理，选择另一个风机开启，进一步使不同风机的工况相近，将两个风机有效结合使用。

如图2及图3所示，一实施例公开了一种应用如上述风机控制方法的热交换结构，包括壳体100、风机200、燃烧器300及换热器400，所述壳体100内设有第一风道101，所述燃烧器300及所述换热器400均设于所述第一风道101内，所述风机200为至少两个，所述风机200均用于对所述第一风道101抽风。

上述热交换结构，燃烧器300用于燃烧燃气生成高温烟气，并通过换热器400进行热交换，风机200可将换热后的烟气抽出第一风道101，可根据燃烧器300的火力调整风机200的开启数量，当燃烧器300的火力较小时，可开启一个风机200，即可满足需求，当燃烧器300的火力较大时，同时开启至少两个风机200能够提供更大的抽吸力，使更多空气进入第一风道101内用于参与燃气的燃烧，释放更多热量，且燃烧后形成的高温烟气能更顺利的通过换热部分，提高换热效果，进而增加整体的热效率。

此外，当至少两个风机200同时开启时，第一风道101内的风压增大，可减少高温烟气由换热器400两侧通过的情况，使高温烟气能够更多的通过换热器400进行换热，提高换热效率。

可选地，上述热交换结构还包括控制器与计时器，所述计时器用于记录风力200各自的累计工作时间，所述控制器与所述计时器电性连接，所述控制器用于接收小火信号或大火信号，当控制器接收小火信号时，所述控制器控制所述燃烧器300处于小火状态，所述控制器接收所述计时器的数据，并控制累计工作时间最短的所述风机200开启，当控制器接收大火信号时，所述控制器控制所述燃烧器300处于大火状态，所述控制器控制至少两个风机200同时开启。此时在燃烧器300处于小火状态时，可控制累计工作时间最短的风机200开启，平均不同风机200的工作时间，延缓初次故障的发生时间，降低发生故障、维修更换的频率，在燃烧器300处于大火状态时，同时开启两个风机200，使燃烧及烟气的排放更充分。

可选地，如图2所示，上述热交换结构还包括控制盒500，所述控制器及所述计时器均设于所述控制盒500内。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述风机200的数量为两个，两个所述风机200分别为第一风机210及第二风机220，所述壳体100内还设有第二风道102及第三风道103，所述第二风道102与所述第三风道103分别与所述第一风道101连通，所述第一风机210用于对所述第二风道102抽风，所述第二风机220用于对所述第三风道103抽风，所述第二风道102与所述第三风道103并排设置，所述第二风道102及所述第三风道103设于所述换热器400远离所述燃烧器300的一侧。此时高温烟气通过换热组件后分别由第二风道102及第三风道103排出，由于第二风道102及第三风道103并排设置，对第一风道101的抽吸更充分，能够及时将经过换热组件换热后具有预热的烟气排出。

可选地，热交换结构还包括第一余热交换组件及第二余热交换组件，第一余热交换组件用于与第二风道102内的烟气进行热交换，第二余热交换组件用于与第三风道103内的烟气进行热交换，此时由于第二风道102及第三风道103能够将具有余热的烟气充分排出，则第一余热交换组件及第二余热交换组件能够更充分利用烟气中的预热，提高整体的换热效率。具体地，第一余热交换组件及第二余热交换组件可为翅片式换热组件。

在其中一个实施例中，如图2及图3所示，所述壳体100包括连接的主体110及集烟罩120，所述第一风道101设于所述主体110内，所述第二风道102及所述第三风道103设于所述集烟罩120内，所述集烟罩120上设有入口121，所述入口121与所述第一风道101连通，所述第二风道102及所述第三风道103分别与所述入口121连通。通过第一风机210及第二风机220能够使集烟罩120更好的收集烟气，并减少烟气在集烟罩120处的聚集。

可选地，换热器400包括翅片及水管，水管的一部分穿设翅片，水管的另一部分绕设于主体110外，翅片可通过吸收高温烟气的热量对水管进行加热，同时主体110也可通过与水管的换热实现对水管的加热，提高了对燃烧产生的热量的利用率。具体地，翅片、水管及主体110的材质均为铜，能够更好的导热。

在其中一个实施例中，如图2及图3所示，所述集烟罩120包括罩体122、第一分体123及第二分体124，所述入口121设于所述罩体122内，所述第二风道102设于所述第一分体123内，所述第三风道103设于所述第二分体124内，所述第一分体123包括沿所述第二风道102依次设置的第一引导部123a及第一抽风部123b，所述第二分体124包括沿所述第三风道103依次设置的第二引导部124a及第二抽风部124b，所述第一引导部123a与所述第二引导部124a与所述罩体122连接，所述第一抽风部123b设于所述第一引导部123a远离所述第二引导部124a的一侧，所述第一风机210的叶轮位于所述第一抽风部123b内，所述第二抽风部124b设于所述第二引导部124a远离所述第一引导部123a的一侧，所述第二风机220的叶轮位于所述第二抽风部124b内。此时第一风机210及第二风机220的安装位置分别位于集烟罩120的两侧，结构合理，可减少集烟罩120的裸露面积。

可选地，第一风机210及第二风机220均为离心风机200。

在其中一个实施例中，如图2及图3所示，所述第一引导部123a靠近所述第二引导部124a的内壁相对于竖直面倾斜设置，所述第二引导部124a靠近所述第一引导部123a的内壁相对竖直面倾斜设置。此时通过第一引导部123a及第二引导部124a相互靠近的两个内壁，可将第一风道101内的烟气导向两个相反的方向，并通过不同的风机200排出，减少第一风机210与第二风机220在工作时的相互干扰。

可选地，所述第一引导部123a靠近所述第二引导部124a的内壁为第一内壁，所述第二引导部124a靠近所述第一引导部123a的内壁为第二内壁，第一内壁与第二内壁呈V型设置，用于隔开两个风道。

一实施例公开了一种燃气热水器，包括如上述的热交换结构。

上述燃气热水器，燃烧器300用于燃烧燃气生成高温烟气，并通过换热器400进行热交换，风机200可将换热后的烟气抽出第一风道101，可根据燃烧器300的火力调整风机200的开启数量，当燃烧器300的火力较小时，可开启一个风机200，即可满足需求，当燃烧器300的火力较大时，同时开启至少两个风机200能够提供更大的抽吸力，使更多空气进入第一风道101内用于参与燃气的燃烧，释放更多热量，且燃烧后形成的高温烟气能更顺利的通过换热部分，提高换热效果，进而增加整体的热效率。

可选地，如图2所示，燃烧器300还包括燃气调节阀600，所述燃气调节阀600用于调节输入燃烧器300的燃气量，可控制燃烧器300的火力大小。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是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小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种风机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

记录用于抽风的多个风机各自的累计工作时间；

当燃烧器处于小火状态时，比较所述风机的累计工作时间，开启其中累计工作时间最短的所述风机；

当所述燃烧器处于大火状态时，开启至少两个所述风机。

2.根据权利要求1所述的风机控制方法，其特征在于，上述当所述燃烧器为小火状态时，还包括以下步骤：

若累计工作时间最短的所述风机出现故障，切换另一个所述风机工作。

3.根据权利要求1所述的风机控制方法，其特征在于，所述风机的数量为两个，当所述燃烧器处于小火状态时，若两个所述风机的累计工作时间相等，选择其中一个所述风机开启。

4.根据权利要求3所述的风机控制方法，其特征在于，若两个所述风机的累计工作时间再次相等，选择另一个所述风机开启。

5.一种应用如权利要求1-4任一项所述的风机控制方法的热交换结构，其特征在于，包括壳体、风机、燃烧器及换热器，所述壳体内设有第一风道，所述燃烧器及所述换热器均设于所述第一风道内，所述风机的数量为至少两个，所述风机均用于对所述第一风道抽风。

6.根据权利要求5所述的热交换结构，其特征在于，所述风机的数量为两个，两个所述风机分别为第一风机及第二风机，所述壳体内还设有第二风道及第三风道，所述第二风道与所述第三风道分别与所述第一风道连通，所述第一风机用于对所述第二风道抽风，所述第二风机用于对所述第三风道抽风，所述第二风道与所述第三风道并排设置，所述第二风道及所述第三风道设于所述换热器远离所述燃烧器的一侧。

7.根据权利要求6所述的热交换结构，其特征在于，所述壳体包括连接的主体及集烟罩，所述第一风道设于所述主体内，所述第二风道及所述第三风道设于所述集烟罩内，所述集烟罩上设有入口，所述入口与所述第一风道连通，所述第二风道及所述第三风道分别与所述入口连通。

8.根据权利要求7所述的热交换结构，其特征在于，所述集烟罩包括罩体、第一分体及第二分体，所述入口设于所述罩体内，所述第二风道设于所述第一分体内，所述第三风道设于所述第二分体内，所述第一分体包括沿所述第二风道依次设置的第一引导部及第一抽风部，所述第二分体包括沿所述第三风道依次设置的第二引导部及第二抽风部，所述第一引导部与所述第二引导部与所述罩体连接，所述第一抽风部设于所述第一引导部远离所述第二引导部的一侧，所述第一风机的叶轮位于所述第一抽风部内，所述第二抽风部设于所述第二引导部远离所述第一引导部的一侧，所述第二风机的叶轮位于所述第二抽风部内。

9.根据权利要求8所述的热交换结构，其特征在于，所述第一引导部靠近所述第二引导部的内壁相对于竖直面倾斜设置，所述第二引导部靠近所述第一引导部的内壁相对竖直面倾斜设置。

10.一种燃气热水器，其特征在于，包括如权利要求5-9任一项所述的热交换结构。

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