风压开关组件、包括该风压开关组件的燃气壁挂炉及其控制方法与流程

1.本发明涉及燃气壁挂炉，尤其涉及一种用于燃气壁挂炉的风压开关组件、包括该风压开关组件的燃气壁挂炉及其控制方法。


背景技术：

2.燃气壁挂炉通常包括风机以及与风机组合使用的风压开关组件，当风机意外停转、转速降低或者进排气通道堵塞导致排气量不足或无法排气时，风压开关将自动断开，因此控制单元使燃气壁挂炉停止运行，以确保燃气壁挂炉的使用安全性。
3.传统燃气壁挂炉中的风压开关组件通常仅包括一个风压开关(即风压传感器)，其具有一组开机压差和关机压差(即on/off点)，并且该开机压差大于关机压差。该组开机压差/关机压差对应于风机的一个运转速度v。在燃气壁挂炉的启动阶段，当风机速度逐渐上升至该运转速度v时，风压开关内的压差达到其开机压差，因此风压开关闭合，导致控制单元使燃气壁挂炉开始运行；在燃气壁挂炉的持续运行阶段，当风机意外停机、转速降低或者进排气通道堵塞导致排气量不足或无法排气时，风压开关内的压差逐渐降低至其关机压差，因此风压开关断开，导致控制单元使燃气壁挂炉停止运行，以避免排气不通畅而导致室内一氧化碳浓度升高，对使用者人身安全造成威胁。
4.然而，上述风压开关组件仅适用于燃气壁挂炉的风机具有一个运转速度的情况。随着燃气壁挂炉的相关技术的发展，为了提升其运行效率或者对其进行分段式燃烧控制，可能需要风机在不同情况下以不同速度运转。此时，由于风机在不同速度下运转时在风压开关内形成的压差不同，仅一个风压开关将不能够确保燃气壁挂炉在风机的不同运转速度下的使用安全性。
5.基于上述问题，需要提供一种能够在风机的不同运转速度下确保燃气壁挂炉的使用安全性的风压开关组件。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种改进的风压开关组件以及用于包括该风压开关组件的燃气壁挂炉的控制方法。
7.本发明公开了一种风压开关组件，其用于燃气壁挂炉，所述燃气壁挂炉包括具有多个运转速度的风机，其中，所述风压开关组件包括：多个风压开关，所述多个风压开关中的每一个包括第一检测口和第二检测口；取压装置，所述取压装置包括第一取压口和第二取压口；以及连接管，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，所述多个风压开关中的每一个的第一检测口经由所述第一连接管与所述取压装置的第一取压口连通，并且所述多个风压开关中的每一个的第二检测口经由所述第二连接管与所述取压装置的第二取压口连通，其中，所述多个风压开关中的每一个分别对应于所述风机的多个运转速度中的每一个，并且所述多个风压开关中的每一个的开机压差/关机压差分别根据所述风机的多个运转速
度中的对应的一个进行设定。
8.根据本发明的风压开关组件包括多个风压开关，其能够用于风机具有多个运转速度的燃气壁挂炉，所述多个风压开关中的每一个分别对应于所述风机的多个运转速度中的每一个，从而能够在所述风机的多个运转速度下确保燃气壁挂炉的使用安全性。
9.本发明还公开了一种包括上述风压开关组件的燃气壁挂炉，其包括具有多个运转速度的风机，其中，所述多个风压开关和所述取压装置分别固定安装于所述燃气壁挂炉的壳体和排气通道内。
10.本发明还公开了一种用于上述燃气壁挂炉的控制方法，所述燃气壁挂炉还包括与所述风压开关组件的多个风压开关电连接的控制单元，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：在接收到启动所述燃气壁挂炉的命令之后，所述控制单元开启所述风机，并监测所述多个风压开关中的每一个的状态；当监测到所述多个风压开关中的每一个均在t1秒内闭合时，所述控制单元控制所述燃气壁挂炉进入燃烧状态；在所述燃气壁挂炉的燃烧过程中，所述控制单元根据使用需求将所述风机的运转速度设置为第一运转速度v1，并监测所述多个风压开关中与所述第一运转速度v1相对应的第一风压开关的状态；以及当监测到所述第一风压开关处于闭合状态时，所述控制单元控制所述燃气壁挂炉以当前状态持续运行；当监测到所述第一风压开关断开时，所述控制单元控制警报器发出警报，并使所述燃气壁挂炉停机。
附图说明
11.提供说明书附图以帮助阅读者更透彻地理解本发明。在整个说明书附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件，其中：
12.图1是现有技术中的风压开关组件的配置的示意图；
13.图2是该风压开关组件的风压开关的结构示意图，其中示出了风压开关的压力检测口和电连接点之间的相对位置关系；
14.图3是该风压开关组件的风压开关与控制单元的连接示意图；
15.图4是根据本发明的一个实施例的风压开关组件的配置的示意图；
16.图5a和图5b是该风压开关组件的两个风压开关与控制单元的连接示意图；以及
17.图6是根据本发明的实施例的用于控制燃气壁挂炉的方法的流程图。
18.图中附图标记：1.风压开关；1a.正压检测口；1b.负压检测口；2,8.取压装置；2a.正取压口；2b.负取压口；3,9.连接管；3a.正压管；3b.负压管；4a.正压腔；4b.负压腔；5.分隔件；6.第一风压开关；7.第二风压开关；6a,7a.第一检测口；6b,7b.第二检测口；8a.第一取压口；8b.第二取压口；9a.第一连接管；9b.第二连接管；10.控制单元
具体实施方式
19.下面通过具体实施例对本发明进行描述。应当理解，提供具体实施例仅是出于便于透彻理解本发明的目的，而不旨在限制本发明。因此，以下实施例只是示例性的，并且本发明的保护范围仅由所附权利要求限定。
20.图1示意性地示出了现有技术中的风压开关组件的配置。如图所示，该风压开关组件包括风压开关1、取压装置2以及连接所述风压开关1和所述取压装置2的连接管3，所述连
接管3包括正压管3a和负压管3b。
21.所述风压开关1通常包括正压检测口1a和负压检测口1b，其腔体也由此分为正压腔4a和负压腔4b，两腔之间通过分隔件5隔开，所述分隔件5可以是其上安装有微动开关的皮膜，其中，所述皮膜随着正压腔4a和负压腔4b之间的压差产生形变，从而带动所述微动开关断开和/或闭合。此外，所述风压开关1还包括正电连接点1c和负电连接点1d，所述正电连接点1c和负电连接点1d与上述压力检测口1a,1b的相对位置关系如图2所示。其中，所述正电连接点1c和负电连接点1d通过导线分别连接到控制单元10的相应连接点，以通过电信号的形式将风压开关1的状态(闭合/断开)发送到所述控制单元10，如图3所示。所述控制单元10可以是印刷电路板(pcb)。
22.返回图1，所述取压装置2通常为文丘里管，文丘里管包括入口段、收缩段、喉道以及扩散段，所述取压装置2包括分别位于文丘里管的入口处和喉道处的正取压口2a和负取压口2b。所述正压管3a的一端与风压开关1的正压检测口1a相连，另一端与取压装置2的正取压口2a相连；所述负压管3b的一端与风压开关1的负压检测口1b相连，另一端与取压装置2的负取压口2b相连。
23.通常，风压开关组件的风压开关1安装在燃气壁挂炉的壳体内，而取压装置2在风机下游安装于排气通道内。在风机运转时，通过排气通道排出的气流(包括燃气壁挂炉启动阶段的空气流以及其持续运行阶段的高温烟气流)沿着图中箭头所示的方向流过所述取压装置2，使得其正取压点2a和负取压点2b处的气压发生变化。风压开关1与取压装置2经由正压管3a和负压管3b流体连通，使得当取压装置2的正取压口2a和负取压口2b处的气压发生变化时，风压开关1的正压腔4a和负压腔4b中的气压相应地发生变化。
24.图1所示的风压开关组件适用于风机仅具有一个运转速度v1的情况，下面将详细描述其工作过程。首先，当风机未启动时，取压装置2的正取压口2a和负取压口2b处的压强相同(均为大气压)，因此风压开关1的分隔件5两侧不存在压差，并且由此保持断开状态。当风机启动并以速度v1运转时，流经取压装置2的空气流使得正取压口2a处的气压大于大气压(即为正压)，且负取压口2b处的气压小于大气压(即为负压)，因此在风压开关1的分隔件5两侧形成压差，该压差大于风压开关1的开机压差。分隔件5在该压差的作用下向负压腔4b一侧移动并触动微动开关，由此风压开关1闭合，并将电信号传递给控制单元10，控制单元10随后开启燃气阀，燃气进入燃气壁挂炉的燃烧室内开始燃烧。此时，燃气壁挂炉进入持续运行阶段，并且流经取压装置2的气流为燃烧产生的高温烟气流。在燃气壁挂炉的持续运行阶段中，如果风机意外停转、转速降低或者进排气通道堵塞导致排气量不足或无法排气，则流经取压装置2的高温烟气流的流速会下降，由此导致正取压口2a处的气压下降且负取压口2b处的气压上升，因此分隔件5两侧的压差将下降。当该压差下降至低于风压开关1的关机压差时，风压开关1将断开，因此不再向控制单元10传递电信号，控制单元10响应于不再从风压开关1接收到电信号而关闭燃气阀，使燃气壁挂炉停止运行。
25.从上述工作过程可知，风压开关1的开机压差/关机压差是根据风机的运转速度v1而设定的，以使得当风机以该速度v1运转时风压开关1闭合，并且当发生进排气通道堵塞等意外情况时风压开关1断开，从而达到确保燃气壁挂炉的使用安全性的目的。
26.然而，在某些情况下，可能需要风机以不同的速度运转。例如，当燃气壁挂炉以较低的功率运行时，需要风机以小于速度v1的速度v2运转，从而提高燃气壁挂炉的运行效率。
然而，当风机以较小的速度v2运转时，流经取压装置2的气流的速度也会相应地下降，由此导致在分隔件5两侧形成的压差减小，如果此时的压差小于该风压开关1的开机压差，则风压开关1将无法闭合，燃气壁挂炉将无法开始运行。或者，当需要风机以大于速度v1的速度v3运转时，虽然此时在分隔件5两侧形成的压差大于开机压差并且因此燃气壁挂炉能够开始运行，但是，由于此时分隔件5两侧的压差过大，在风机转速意外降低或者进排气通道部分堵塞时，即使该压差会有所降低，其可能仍然大于风压开关1的关机压差，因此风压开关1将无法断开。此时，燃气壁挂炉将在该故障状态下持续运行，导致室内一氧化碳浓度升高，从而对使用者的人身安全造成威胁。
27.针对上述问题，本发明提出了一种改进的风压开关组件，其能够用于风机具有多个运转速度的燃气壁挂炉，以确保燃气壁挂炉在风机的不同运转速度下的使用安全性。
28.根据本发明实施例的风压开关组件包括：多个风压开关，所述多个风压开关中的每一个包括第一检测口和第二检测口；取压装置，所述取压装置包括第一取压口和第二取压口；以及连接管，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，所述多个风压开关中的每一个的第一检测口经由所述第一连接管与所述取压装置的第一取压口连通，并且所述多个风压开关中的每一个的第二检测口经由所述第二连接管与所述取压装置的第二取压口连通。其中，所述多个风压开关中的每一个分别对应于所述风机的多个运转速度中的每一个，并且所述多个风压开关中的每一个的开机压差/关机压差分别根据所述风机的多个运转速度中的对应的一个进行设定。
29.在根据本发明的优选实施例中，所述取压装置的第一取压口和第二取压口均为负取压口，以避免流经取压装置的高温烟气流入连接管中形成冷凝水。此时，所述取压装置可以由具有不同尺寸的两个文丘里管形成，并且所述第一取压口和所述第二取压口分别设置在这两个文丘里管的喉道处。
30.替代地，所述取压装置的第一取压口和第二取压口分别为正取压口和负取压口。
31.图4示出了根据本发明的一个实施例的风压开关组件。该风压开关组件包括第一风压开关6和第二风压开关7，所述第一风压开关6和第二风压开关7各自包括第一检测口6a,7a和第二检测口6b,7b。此外，如图5所示，所述第一风压开关6和第二风压开关7各自包括正电连接点6c,7c和负电连接点6d,7d，其分别通过导线连接到控制单元10。
32.图5a和图5b分别示出了两种不同的连接方式。
33.在图5a中，所述第一风压开关6和第二风压开关7的负电连接点6d,7d连接到所述控制单元10的同一负电连接点10d，而正电连接点6c,7c连接到所述控制单元10的不同正电连接点10c1,10c2。此时，所述控制单元10通过连接点10c1和10d之间是否存在电信号来判断所述第一风压开关6的闭合/断开状态，并且通过连接点10c2和10d之间是否存在电信号来判断所述第二风压开关7的闭合/断开状态。
34.在图5b中，所述第一风压开关6和第二风压开关7的正电连接点6c,7c和负电连接点6d,7d分别连接到所述控制单元的不同正电连接点10c1,10c2和不同负电连接点10d1,10d2。此时，所述控制单元10通过连接点10c1和10d1之间是否存在电信号来判断所述第一风压开关6的闭合/断开状态，并且通过连接点10c2和10d2之间是否存在电信号来判断所述第二风压开关7的闭合/断开状态。
35.本领域技术人员将理解，所述第一风压开关6和所述第二风压开关7也可以共用所
述控制单元10上的同一个正电连接点。也就是说，所述第一风压开关6和所述第二风压开关7的电连接点与所述控制单元10之间存在多种连接方式，只要所述控制单元10能够通过该连接方式区分所述第一风压开关6和所述第二风压开关7的闭合/断开状态即可。
36.再次参考图4，该风压开关组件还包括取压装置8，所述取压装置8包括第一取压口8a和第二取压口8b。此外，该风压开关组件还包括连接管9，所述连接管9包括第一连接管9a和第二连接管9b，所述第一连接管9a包括三个连接端，其分别与所述第一风压开关6的第一检测口6a、所述第二风压开关7的第一检测口7a以及所述取压装置8的第一取压口8a相连，所述第二连接管9b也包括三个连接端，其分别与所述第一风压开关6的第二检测口6b、所述第二风压开关7的第二检测口7b以及所述取压装置8的第二取压口8a相连，从而实现所述取压装置8与所述第一风压开关6和所述第二风压开关7的流体连通。换言之，所述第一风压开关6和所述第二风压开关7共用一个取压装置8。其中，所述第一风压开关6的开机压差和关机压差根据风机的第一运转速度v1设定，并且所述第二风压开关7的开机压差和关机压差根据风机的小于第一运转速度v1的第二运转速度v2设定。其中，所述第一运转速度v1和所述第二运转速度v2可以表示两个不同的速度值，也可以表示两个不同的速度范围。
37.当燃气壁挂炉的风机被设定为以较大的第一运转速度v1运转时，燃气壁挂炉将通过与所述第一运转速度v1相对应的第一风压开关6的闭合/断开来实现开机/停机。同样地，当燃气壁挂炉的风机被设定为以较小的第二运转速度v2运转时(例如，当采暖需求减小并且燃气壁挂炉的功率相应地下降时)，燃气壁挂炉将通过与所述第二运转速度v2相对应的第二风压开关7的闭合/断开来实现开机/停机。也就是说，第一风压开关6和第二风压开关7在风机的不同运转速度v1,v2下独立地起作用，以确保燃气壁挂炉的使用安全性。
38.下面参考图6描述一种用于包括上述风压开关组件的燃气壁挂炉的控制方法100。
39.所述控制方法100开始于步骤101，在该步骤处，用户输入启动燃气壁挂炉的命令。例如，用户可以通过按动按钮或触摸显示屏来输入启动燃气壁挂炉的命令。
40.然后，该方法进行到步骤103，在该步骤处，控制单元10开启风机并使其以开机速度运转，同时开始监测第一风压开关6和第二风压开关7两者的状态。
41.随后，在步骤105中，所述控制单元10监测所述第一风压开关6和第二风压开关7是否在t1秒内闭合，该步骤的作用在于检查风机及风压开关组件是否能够正常工作。如果所述控制单元10监测到所述第一风压开关6和第二风压开关7均在t1秒内闭合，则说明燃气壁挂炉的风机及风压开关组件均能够正常工作，因此，该方法将进行到步骤107，该步骤将在下面详细描述。然而，如果所述控制单元10监测到所述第一风压开关6和/或所述第二风压开关在t1秒内未闭合，则说明燃气壁挂炉的风机或者第一风压开关和/或第二风压开关出现故障，此时该方法将进行到步骤108，在该步骤处，所述控制单元10控制与其相连的警报器发出警报，并使所述燃气壁挂炉停机。
42.在步骤107中，所述控制单元10将控制风机持续运转，打开安全阀，使燃气壁挂炉进入燃烧状态，并持续监测所述第一风压开关6和第二风压开关7的状态。
43.随后，根据实际使用需要，所述控制单元10可以将风机设置为以速度v1或v2运转。
44.当所述控制单元10将所述风机设置为以速度v1运转时，其可以仅监测所述第一风压开关6的状态。具体地，所述控制单元10监测所述第一风压开关6是否由闭合状态转变为断开状态，如图6中的步骤109所示。如果所述控制单元10监测到所述第一风压开关6断开，
则说明出现排气通道堵塞等故障，随后该方法进行到步骤113，该步骤将在下面详细描述。如果所述控制单元10监测到所述第一风压开关6保持闭合状态，则说明燃气壁挂炉运行正常，所述控制单元10只需使燃气壁挂炉以该状态持续运行即可(步骤115)，直至所述控制单元10接收到用户输入的关闭燃气壁挂炉的命令为止(步骤117)。
45.同样地，当所述控制单元10将所述风机设置为以速度v2运转时，其可以仅监测所述第二风压开关7的状态。具体地，所述控制单元10监测所述第二风压开关7是否由闭合状态转变为断开状态，如图6中的步骤111所示。如果所述控制单元10监测到所述第二风压开关7断开，则说明出现排气通道堵塞等故障，随后该方法进行到步骤113。如果所述控制单元10监测到所述第二风压开关7保持闭合状态，则说明燃气壁挂炉运行正常，所述控制单元10只需使燃气壁挂炉以该状态持续运行即可(步骤115)，直至所述控制单元10接收到用户输入的关闭燃气壁挂炉的命令为止(步骤117)。
46.在步骤113处，所述控制单元10监测断开后的第一风压开关6或第二风压开关7是否在t2秒内重新闭合，该步骤的目的在于判断使所述第一风压开关6或第二风压开关7断开的故障是否为暂态故障。如果所述第一风压开关6或第二风压开关7未在t2秒内重新闭合，则说明该故障并不是暂时性的，因此该方法进行到步骤108，在该步骤处，所述控制单元10控制与其相连的警报器发出警报，并使所述燃气壁挂炉停机。如果所述第一风压开关6或第二风压开关7在t2秒内重新闭合，则说明该故障是暂时性的，此时，该方法进行到步骤115，在该步骤处，所述控制单元10将控制燃气壁挂炉以当前状态持续运行，从而避免燃气壁挂炉的暂态故障导致其频繁报警和/或停机。
47.此外，根据燃气壁挂炉的实际使用需要，该方法还可以包括所述控制单元10使所述风机的速度由v1转变为v2或者由v2转变为v1的步骤。
48.其中，由于所述第一运转速度v1大于所述第二运转速度v2，因此，所述第一风压开关6的开机压差大于所述第二风压开关7的开机压差，且所述第一风压开关的关机压差大于所述第二风压开关的关机压差。
49.优选地，所述连接管9与所述第一风压开关6、所述第二风压开关7以及取压装置8密封连接，以保证风压开关组件的气密性，从而提高该风压开关组件的检测准确性。
50.优选地，所述第一风压开关6和所述第二风压开关7中的每一个的第一检测口6a,7a和第二检测口6b,7b均被设置为朝向下方，以防止异物经由所述连接管9进入所述第一风压开关6和所述第二风压开关7中而影响所述第一风压开关6和所述第二风压开关7的正常使用。
51.优选地，所述连接管9为软管，使得可以根据需要灵活地选择风压开关6,7在燃气壁挂炉的壳体内的安装位置。进一步地，所述连接管9可以由硅橡胶制成。
52.在根据本发明的其它实施例中，所述多个风压开关组件可以包括三个或更多个风压开关，以用于风机具有三个或更多个运转速度的燃气壁挂炉。
53.本发明还公开了包括上述风压开关组件的燃气壁挂炉，其中，所述多个风压开关和所述取压装置分别固定安装于所述燃气壁挂炉的壳体和排气通道内。
54.优选地，所述燃气壁挂炉的壳体包括风压开关安装座，所述多个风压开关通过卡扣配合安装在所述风压开关安装座上。由此，可以简化所述多个风压开关的安装过程。
55.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等仅用于
区别类似的对象，并不用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，被冠以“第一”或“第二”等的对象在适当的情况下可以互换。
56.尽管以上公开了本发明的具体实施例，但是本领域技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可以进行各种修改、替换和变化。因此，本发明的范围不局限于上述具体实施例，而是仅由所附权利要求限定。