一种防冻装置及热水器的制作方法

本实用新型涉及热水器技术领域，具体而言，涉及一种防冻装置及热水器。

背景技术：

我国北方冬天室外温度较低，现有强排式燃气热水器烟管都是伸出到室外，导致整机内部与外面空气接触，水路结冰胀裂。

现有防冻技术措施有防倒灌风装置、手动排水阀、电加热装置、水路循环装置、自动排水装置等，现有绝大部分防冻型燃气热水器都会配备防倒灌风装置、手动排水阀、电加热装置。防倒灌风装置与烟管配合存在间隙，只能起到部分隔离作用；手动排水阀需用户手动操作，比较麻烦容易忘记，不确定因数太大；电加热装置安装位置受限，传热慢，功率大；水路循环装置及自动排水装置结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防冻装置及热水器，该防冻装置可以适应不同的防冻环境，合理分配防冻资源，不仅可以节约能源，还提高了防冻成功率。

本实用新型实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种防冻装置，应用于热水器，所述热水器包括热交换器、出烟管道和壳体，所述热交换器设置在所述壳体内，所述出烟管道设置在所述壳体上，所述防冻装置包括风机、主控制器、发热体、第一测温单元、第二测温单元以及第三测温单元，所述主控制器与所述风机、所述发热体、所述第一测温单元、所述第二测温单元以及所述第三测温单元均电连接，所述第一测温单元安装在所述出烟管道上，所述第二测温单元安装在所述热交换器上，所述第三测温单元安装在所述壳体上；所述第一测温单元用于采集室外温度，并将所述室外温度传输至所述主控制器；所述第二测温单元用于采集所述热水器的水箱温度，并将所述水箱温度传输至所述主控制器；所述第三测温单元用于采集室内温度，并将所述室内温度传输至所述主控制器；所述主控制器用于在所述室外温度小于或等于第一预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值时，根据所述室内温度与所述水箱温度以及所述主控制器预设的第四预设值的大小关系控制所述风机和所述发热体中的至少一个开启，以对所述热水器进行防冻。

进一步地，所述主控制器用于在所述室内温度小于或等于所述水箱温度时，控制所述发热体开启。

进一步地，所述主控制器还用于在所述水箱温度大于第四预设值时，控制所述发热体关闭。

进一步地，所述主控制器用于在所述室内温度大于所述水箱温度且所述室内温度小于或等于所述第四预设值时，控制所述风机开启，并在所述风机开启的时间超过预设时间后，所述主控制器控制所述风机关闭并控制所述发热体开启。

进一步地，所述主控制器还用于在所述水箱温度大于第四预设值时，控制所述发热体关闭。

进一步地，所述主控制器用于在所述室内温度大于所述第四预设值时，控制所述风机开启。

进一步地，所述主控制器还用于在所述水箱温度大于第四预设值时，控制所述风机关闭。

进一步地，所述第一测温单元、所述第二测温单元以及所述第三测温单元均采用温度传感器。

第二方面，本实用新型实施例提供一种热水器，包括热交换器、出烟管道、壳体和防冻装置，所述防冻装置包括风机、主控制器、发热体、第一测温单元、第二测温单元以及第三测温单元，所述热交换器、所述风机和所述主控制器均安装在所述壳体内，所述发热体安装所述热交换器上，所述出烟管道设置在所述壳体上，所述第一测温单元安装在所述出烟管道上，所述第二测温单元安装在所述热交换器上，所述第三测温单元安装在所述壳体上，所述主控制器与所述风机、所述发热体、所述第一测温单元、所述第二测温单元以及所述第三测温单元均电连接；所述第一测温单元用于采集室外温度，并将所述室外温度传输至所述主控制器；所述第二测温单元用于采集所述热水器的水箱温度，并将所述水箱温度传输至所述主控制器；所述第三测温单元用于采集室内温度，并将所述室内温度传输至所述主控制器；所述主控制器用于在所述室外温度小于或等于第一预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值时，根据所述室内温度与所述水箱温度以及所述主控制器预设的第四预设值的大小关系控制所述风机和所述发热体中的至少一个开启，以对所述热水器进行防冻。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种防冻装置及热水器，通过第一测温单元采集室外温度，第二测温单元采集热水器的水箱温度，第三测温单元采集室内温度，主控制器在室外温度小于或等于第一预设值且水箱温度与室外温度的差值大于第二预设值且水箱温度与室外温度的差值小于第三预设值时，根据室内温度与水箱温度以及所述主控制器预设的第四预设值的大小关系控制风机和发热体中的至少一个开启，以对热水器进行防冻。可见，该热水器根据不同的温度环境，合理控制风机和发热体中的至少一个开启，不仅合理分配了防冻资源，还节约了能源，提高了防冻成功率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例所提供的热水器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的热水器的侧视图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的防冻装置的结构框图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的防倒灌风装置的结构示意图。

图标：1-热水器；10-热交换器；20-出烟管道；30-壳体；40-防冻装置；41-风机；42-主控制器；43-发热体；44-第一测温单元；45-第二测温单元；46-第三测温单元；50-防倒灌风装置；51-第一挡板；52-第二挡板；53-连接杆；54-第三挡板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，为本实用新型实施例所提供的热水器1的结构示意图，热水器1包括热交换器10、出烟管道20和壳体30，所述热交换器10设置在所述壳体30内，所述出烟管道20设置在所述壳体30上。其中，所述出烟管道20由壳体30内向壳体30外伸出。

如图3所示，所述热水器1还包括防冻装置40，防冻装置40包括风机41、主控制器42、发热体43、第一测温单元44、第二测温单元45以及第三测温单元46，所述主控制器42与所述风机41、所述发热体43、所述第一测温单元44、所述第二测温单元45以及所述第三测温单元46均电连接，所述第一测温单元44安装在所述出烟管道20上，所述第二测温单元45安装在所述热交换器10上，所述第三测温单元46安装在所述壳体30上。

在本实施例中，风机41和主控制器42均安装在壳体30内，发热体43安装在热交换器10上，可以理解，发热体43可以安装在热交换器10的两侧以及前后管路上。

所述第一测温单元44用于采集室外温度，并将所述室外温度传输至所述主控制器42；所述第二测温单元45用于采集所述热水器1的水箱温度，并将所述水箱温度传输至所述主控制器42；所述第三测温单元46用于采集室内温度，并将所述室内温度传输至所述主控制器42；所述主控制器42用于在所述室外温度小于或等于第一预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值时，根据所述室内温度与所述水箱温度以及所述主控制器42预设的第四预设值的大小关系控制所述风机41和所述发热体43中的至少一个开启，以对所述热水器1进行防冻。可以理解，所述水箱温度与所述室外温度的差值为水箱温度减去室外温度所得的计算结果。

在本实施例中，所述风机41用于将室内的暖空气吸入到热水器1内的热交换器10进行加热，将热交换器10中的水进行加热，并将风机41提供的暖空气通过出烟管道20排出室外，在热水器1进行排风时也会阻挡室外冷空气倒灌到热水器1内；所述发热体43用于通过热传递对热交换器10中的水进行加热。

在本实施例中，所述主控制器42用于在所述室内温度小于或等于所述水箱温度时，控制所述发热体43开启。

可以理解，在所述室外温度小于或等于第一预设值、所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值以及所述室内温度小于或等于所述水箱温度时，主控制器42控制发热体43开启。

例如，若所述室外温度为t1、水箱温度为t2、室内温度为t3、第一预设值为t4、第二预设值为t5、第三预设值为t6、第四预设值为t7、水箱温度与室外温度的差值为δk1，当t1≤t4、t5<δk1<t6以及t3≤t2时，主控制器42控制发热体43开启。其中，第一预设值可以设为1℃，第二预设值可以设为0℃，第三预设值可以设为7摄氏度，第四预设值可以设为15℃。

进一步地，在本实施例中，所述主控制器42还用于在所述水箱温度大于第四预设值时，控制所述发热体43关闭。可以理解为，在所述室外温度小于或等于第一预设值、所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值以及所述室内温度小于或等于所述水箱温度时，主控制器42控制发热体43开启，直至当发热体43为热交换器10提供足够的热能时(即水箱温度大于第四预设值时)，主控制器42便会控制发热体43关闭。

在本实施例中，所述主控制器42用于在所述室内温度大于所述水箱温度且所述室内温度小于或等于所述第四预设值时，控制所述风机41开启，并在所述风机41开启的时间超过预设时间后，所述主控制器42控制所述风机41关闭并控制所述发热体43开启。

可以理解，在所述室外温度小于或等于第一预设值、所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值、且所述室内温度大于所述水箱温度且所述室内温度小于或等于所述第四预设值时，主控制器42控制风机41开启，并在所述风机41开启的时间超过预设时间后，所述主控制器42控制所述风机41关闭并控制所述发热体43开启。

例如，若所述室外温度为t1、水箱温度为t2、室内温度为t3、第一预设值为t4、第二预设值为t5、第三预设值为t6、第四预设值为t7、水箱温度与室外温度的差值为δk1，当t1≤t4、t5<δk1<t6以及t2＜t3≤t7时，主控制器42控制风机41开启，并在所述风机41开启的时间超过预设时间后，所述主控制器42控制所述风机41关闭并控制所述发热体43开启。

在本实施例中，预设时间可以根据以下三种情况进行设定：第一种可以根据室内温度设置为三个时间值，即一个温度段对应一个时间值，所述温度段由水箱温度和第四预设值得到，若室内温度接近水箱温度，预设时间的时长设置为n1，若室内温度接近水箱温度与第四预设值的中间值，预设时间的时长设为n2，若室内温度接近第四预设值，预设时间的时长设为n3，其中，n1＜n2＜n3；第二种可以与室内温度建立一个n＝kt+n0的关系式，n0为基准值，根据实验数据来进行设定，t为室内温度；第三种可以为水箱温度到达t-t0的时长，其中，t为室内温度，t0为一常数，可以为1℃。

进一步地，在本实施例中，所述主控制器42还用于在所述水箱温度大于第四预设值时，控制所述发热体43关闭。可以理解，在所述室外温度小于或等于第一预设值、所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值、且所述室内温度大于所述水箱温度且所述室内温度小于或等于所述第四预设值时，主控制器42控制风机41开启，并在所述风机41开启的时间超过预设时间后，所述主控制器42控制所述风机41关闭并控制所述发热体43开启，直至当发热体43为热交换器10提供足够的热能时(即水箱温度大于第四预设值时)，主控制器42便会控制发热体43关闭。

在本实施例中，所述主控制器42用于在所述室内温度大于所述第四预设值时，控制所述风机41开启。

可以理解，在所述室外温度小于或等于第一预设值、所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值、且所述室内温度大于所述第四预设值时，主控制器42控制所述风机41开启。

例如，若所述室外温度为t1、水箱温度为t2、室内温度为t3、第一预设值为t4、第二预设值为t5、第三预设值为t6、第四预设值为t7、水箱温度与室外温度的差值为δk1，当t1≤t4、t5<δk1<t6以及t3＞t7时，主控制器42控制所述风机41开启。

进一步地，所述主控制器42还用于在所述水箱温度大于第四预设值时，控制所述风机41关闭。可以理解，在所述室外温度小于或等于第一预设值、所述水箱温度与所述室外温度的差值大于第二预设值且所述水箱温度与所述室外温度的差值小于第三预设值、且所述室内温度大于所述第四预设值时，主控制器42控制所述风机41开启，直至当发热体43为热交换器10提供足够的热能时(即水箱温度大于第四预设值时)，主控制器42便会控制风机41关闭。

在本实施例中，所述第一测温单元44、所述第二测温单元45以及所述第三测温单元46均采用温度传感器。

进一步地，如图4所示，所述热水器1还包括防倒灌风装置50，所述防倒灌风装置50安装在所述出烟管道20内。所述防倒灌风装置50包括第一挡板51、第二挡板52、连接杆53以及第三挡板54，第一挡板51的一端和第二挡板52的一端均与所述出烟管道20的侧壁连接，且所述第一挡板51与出烟管道20的连接处与所述第二挡板52与出烟管道20的连接处设置在出烟管道20的对立两侧，且第一挡板51和第二挡板52的均朝出烟管道20的出口处倾斜设置，所述出烟管道20的径向还安装有连接杆53，在连接杆53上设置有第三挡板54，且所述第三挡板54的截面从出烟管道20的出口朝热水器1内方向设置为V形，第一端挡板和第二挡板52的个数可以根据实际情况进行设置为至少一个。通过所述防倒灌风装置50可以有效的防止室外冷空气通过出烟管道20进入到热水器1内。

综上所述，本实用新型提供的防冻装置及热水器，通过第一测温单元采集室外温度，第二测温单元采集热水器的水箱温度，第三测温单元采集室内温度，主控制器在室外温度小于或等于第一预设值且水箱温度与室外温度的差值大于第二预设值且水箱温度与室外温度的差值小于第三预设值时，根据室内温度与水箱温度的差值控制风机和发热体中的至少一个开启，以对热水器进行防冻。可见，该热水器根据不同的温度环境，合理控制风机和发热体中的至少一个开启，不仅合理分配了防冻资源，还节约了能源，提高了防冻成功率。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。