CN110749105B - 一种主动降噪的燃气热水装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动降噪的燃气热水装置及方法，其中燃气热水装置包括热水装置本体、烟气流量计、降噪组件和控制器，其中在热水装置本体上往外伸出设置有排烟管，烟气流量计、降噪组件分别与控制器电性连接，烟气流量计设置在排烟管上以用于检测排烟管的烟气流量并将检测结果反馈至控制器，控制器根据所反馈的信号控制降噪组件发出降噪声以使降噪组件发出的降噪声与燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消。其结构简单，可通过降噪系统产生的降噪声来抵消燃气热水装置的工作噪音以进一步提高燃气热水装置的降噪效果。

Description

一种主动降噪的燃气热水装置及方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种主动降噪的燃气热水装置及方法。

背景技术

燃气热水装置在工作过程中会由于燃气燃烧、水的流动或者风机运转等而产生噪声，所产生的声音直接往外传播而产生噪声污染。相关技术中，大多数对燃气热水装置的降噪技术主要为调节空燃配比、改变风机转速等措施，但是其降噪效果并不明显；此外，也有有源主动降噪，但是成本较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种主动降噪的燃气热水装置，其结构简单，可通过降噪系统产生的降噪声来抵消燃气热水装置的工作噪音以进一步提高燃气热水装置的降噪效果。

此外，本发明还提出了一种燃气热水装置的主动降噪方法，其方法简单可行，可有效提高用户的使用体验。

上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：

一种主动降噪的燃气热水装置，包括热水装置本体，在所述热水装置本体上往外伸出设置有排烟管，还包括烟气流量计、降噪组件和控制器，其中所述烟气流量计、所述降噪组件分别与所述控制器电性连接，所述烟气流量计设置在所述排烟管上以用于检测所述排烟管的烟气流量并将检测结果反馈至所述控制器，所述控制器根据所反馈的信号控制所述降噪组件发出降噪声以使所述降噪组件发出的降噪声与所述燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消。

在一些实施方式中，所述降噪组件包括功放电路和扬声器，其中所述功放电路、所述扬声器分别与所述控制器电性连接，所述控制器根据所反馈的信号控制所述功放电路产生与当前噪声幅值和频率相同、相位相反的音频信号，所述扬声器通过对所述功放电路所产生的音频信号进行处理后发出降噪声。

在一些实施方式中，所述扬声器设置在所述热水装置本体上且接近于所产生噪音源的位置处。

在一些实施方式中，所述扬声器的数量为一个或者多个。

在一些实施方式中，在所述热水装置本体里面设置有风机和燃烧器，当所述扬声器的数量为多个时，所述扬声器设置在所述热水装置本体的内壁上、所述风机的外侧和/或接近于所述燃烧器的位置处。

上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：

一种燃气热水装置的主动降噪方法，应用于上述任一实施方式所述的燃气热水装置，所述燃气热水装置的主动降噪方法包括如下步骤：

启动所述燃气热水装置；

检测当前所述排烟管的烟气流量q；

根据当前所述排烟管的烟气流量q进行计算以得到当前所述燃气热水装置的热负荷Q；

根据计算所得的当前所述燃气热水装置的热负荷Q进行计算以得到当前噪音的大小；

根据计算所得的当前噪音的大小发出降噪声以使所发出的降噪声与所述燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消。

在一些实施方式中，当前所述燃气热水装置的热负荷Q的计算步骤为：

查询预先记录在所述控制器上所述排烟管的烟气流量q与所述燃气热水装置的热负荷Q之间的关系曲线数据；

根据当前所述排烟管的烟气流量q与预先记录在所述控制器上的数据进行计算以得到当前所述燃气热水装置的热负荷Q。

在一些实施方式中，发出降噪声的步骤具体为：

查询预先记录在所述控制器上所述燃气热水装置的热负荷Q与所述噪声的幅值A、频率f之间的关系曲线数据；

根据计算所得的当前所述燃气热水装置的热负荷Q与预先记录在所述控制器上的数据进行计算以得到当前噪音的幅值A和频率f；

产生与当前噪音的幅值A和频率f相同、相位相反的音频信号后发出降噪声。

在一些实施方式中，发出降噪声后的步骤包括：

判断用户是否下达关机指令，若接收到用户下达的关机指令时，则关闭所述燃气热水装置；

若未接收到用户下达的关机指令时，则继续检测当前所述排烟管的烟气流量q。

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1.本发明主动降噪的燃气热水装置，其结构简单，可通过降噪系统产生的降噪声来抵消燃气热水装置的工作噪音以进一步提高燃气热水装置的降噪效果。

2.本发明燃气热水装置的主动降噪方法，其方法简单可行，可有效提高用户的使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例中燃气热水装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中燃气热水装置主动降噪方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供一种主动降噪的燃气热水装置，包括热水装置本体1，在热水装置本体1上往外伸出设置有排烟管2，还包括烟气流量计6、降噪组件3和控制器，其中烟气流量计6、降噪组件3分别与控制器电性连接，烟气流量计6设置在排烟管2上以用于检测排烟管2的烟气流量并将检测结果反馈至控制器，控制器根据所反馈的信号控制降噪组件3发出降噪声以使降噪组件3发出的降噪声与燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消。

在本实施例中，燃气热水装置可以为燃气热水器或者壁挂炉，也可以根据实际需求设置为其它更为合适的热水装置。燃气热水装置工作所产生的噪音主要有风机噪音、燃烧噪音以及水流噪音，上述噪音的频谱相对而言比较固定，且上述噪音主要受燃烧的热负荷的影响而发生变化，因此，可通过确定燃烧热负荷即可得到噪声的频谱，根据噪音在频谱相同、相位相反，则噪音的幅值相互抵消的原理，本实施例的燃气热水装置在排烟管2上设置有烟气流量计6，在热水装置本体1里面设置有降噪系统，通过烟气流量计6检测排烟管2的烟气流量并将检测结果反馈至控制器上，控制器根据所反馈的信号控制降噪组件3发出降噪声，如此使得降噪组件3所发出的降噪声与燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消，从而达到降噪目的，进而有效提高燃气热水装置的降噪效果。

进一步地，降噪组件3包括功放电路31和扬声器，其中功放电路31、扬声器分别与控制器电性连接，控制器根据所反馈的信号控制功放电路31产生与当前噪声幅值和频率相同、相位相反的音频信号，扬声器通过对功放电路31所产生的音频信号进行处理后发出降噪声，其结构简单，设计合理，可进一步提高燃气热水装置的降噪效果。

在本实施例中，燃气热水装置在实验室通过检测和计算以得到排烟管2的烟气流量与当前燃气热水装置的热负荷之间的关系曲线数据、燃气热水装置的热负荷与噪声的幅值、频率之间的关系曲线数据，并将上述数据记录在控制器上，当启动燃气热水装置时，燃气热水装置根据排烟管2上的烟气流量和预先记录的数据信息进行计算得到当前燃气热水装置的热负荷，从而使得控制器根据当前的烟气流量进行计算以得到当前燃气热水装置的热负荷，进而根据计算所得的当前燃气热水装置的热负荷与预先记录在控制器上的数据进行计算以得到当前噪音的幅值和频率，控制器根据计算所得的结果控制功放电路31产生与当前噪音幅值和频率相同、相位相反的音频信号，控制器控制扬声器对功放电路31所产生的音频信号进行处理后发出降噪声。

优选地，扬声器设置在热水装置本体1上所产生噪音源的位置处，其设计合理，可进一步保证燃气热水装置的降噪效果。

进一步地，扬声器的数量为一个或者多个，其设计合理、巧妙。

具体地，在热水装置本体1里面设置有风机4和燃烧器5，当扬声器的数量为多个时，扬声器设置在热水装置本体1的内壁上、风机4的外侧和/或接近于燃烧器5的位置处，其结构简单，设计合理，。

在本实施例中，燃气热水装置工作所产生的噪音主要有风机噪音、燃烧噪音以及水流噪音，上述噪音的频谱相对而言比较固定，且上述噪音主要受燃烧的热负荷的影响而发生变化，因此，本实施例中的燃气热水装置在热水装置本体1里面设置有风机4和燃烧器5，在燃烧器5的一侧设置有主控器，在热水装置本体1的内壁上设置有控制面板，扬声器包括五个，但不限于五个，还可以根据实际需要选择合适的数量，五个扬声器分别为第一扬声器、第二扬声器、第三扬声器、第四扬声器和第五扬声器，其中第一扬声器设置在热水装置本体1内壁上的控制面板位置处，第二扬声器设置在热水装置本体1的内壁上且第二扬声器设置在第一扬声器的上方，第三扬声器设置在燃烧器5的外侧且远离于主控器的一端，第四扬声器和第五扬声器分别设置在风机4的两侧。此外，本实施例中燃气热水装置通过噪声频谱分析仪对五个扬声器位置处的噪音进行检测以生成燃气热水装置的热负荷与噪音的幅值、频率之间的关系曲线。

实施例二：

如图2所示，本实施例提供一种燃气热水装置的主动降噪方法，应用于如实施例一所述的燃气热水装置，燃气热水装置工作所产生的噪音主要有风机噪音、燃烧噪音以及水流噪音，上述噪音的频谱相对而言比较固定，且上述噪音主要受燃烧的热负荷的影响而发生变化，因此，可通过确定燃烧热负荷即可得到噪声的频谱，根据噪音在频谱相同、相位相反，则噪音的幅值相互抵消的原理，本实施例的燃气热水装置应用了如实施例一所述的燃气热水装置，通过检测电磁阀两端的压差以计算得到当前燃气热水装置的噪声的大小，从而使控制器控制降噪装置根据计算所得的当前噪音的大小发出降噪声来抵消燃气热水装置工作所产生的噪音，从而实现降噪目的，其方法简单可行，可有效提高用户的使用体验。本实施例中燃气热水装置可以为燃气热水器或者壁挂炉，也可以根据实际需求设置为其它更为合适的热水装置。

燃气热水装置的主动降噪方法包括如下步骤：

步骤S101,启动燃气热水装置。

在本实施例中，燃气热水装置首次在用户处进行启动前，燃气热水装置通过检测和计算以得到排烟管的烟气流量q与燃气热水装置的热负荷之间的关系曲线数据、燃气热水装置的热负荷与噪声的幅值、频率之间的关系曲线数据，并将上述数据记录在控制器上，用户首次启动燃气热水装置后，燃气热水装置通电自检，若自检通过则加载控制器上的数据运行工作，若自检不通过则将问题信息反馈至控制器上以对用户发出提醒，同时关闭燃气热水装置。

在本实施例中，燃气热水装置在对排烟管的烟气流量q与燃气热水装置的热负荷之间的关系曲线进行检测和计算时，可先通过控制燃气热水装置的风机的转速以保证烟气过剩氧含量α为设定的，烟气过剩氧含量α优选为10％，但不限于10％，还可根据实际需求选择合适的数值，然后对排烟管的烟气流量q与燃气热水装置的热负荷之间的关系曲线进行检测和计算。

步骤S102,检测当前排烟管的烟气流量q。

在本实施例中，燃气热水装置加热运行并根据预设时间进行倒计时，倒计时结束后，启动烟气流量计检测当前排烟管的烟气流量q，并将检测结果反馈至控制器上。本实施例中的预设时间为1min或者2min，但不限于上述时间，还可根据实际需求选择合适的时间值。

步骤S103,根据当前排烟管的烟气流量q进行计算以得到当前燃气热水装置的热负荷Q。

在本实施例中，查询预先记录在控制器上排烟管的烟气流量q与燃气热水装置的热负荷Q之间的关系曲线数据，根据当前排烟管的烟气流量q与预先记录在控制器上的数据进行计算，从而以得到当前排烟管的烟气流量q相对应的热负荷Q，进而计算出当前燃气热水装置的热负荷Q。

步骤S104,根据计算所得的当前燃气热水装置的热负荷Q进行计算以得到当前噪音的幅值A和频率f。

在本实施例中，查询预先记录在控制器上燃气热水装置的热负荷Q与噪声的幅值A、频率f之间的关系曲线数据，根据当前燃气热水装置的热负荷Q与预先记录在控制器上的数据进行计算，从而以得到当前燃气热水装置的热负荷Q相对应的当前噪音的幅值A和频率f，进而计算出当前噪音的幅值A和频率f。

步骤S105,根据计算所得的当前噪音的幅值A和频率f发出降噪声以使所发出的降噪声与燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消。

在本实施例中，控制器根据计算所得的当前噪音的幅值A和频率f，控制器控制功放电路产生与当前噪音的幅值A和频率f相同、相位相反的音频信号，同时控制扬声器根据功放电路所产生的音频信号进行处理以发出降噪声，从而使得扬声器所发出的降噪声与燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消，进而达到降噪的目的。

步骤S106,判断用户是否下达关机指令，若接收到用户下达的关机指令时，则关闭燃气热水装置；

若未接收到用户下达的关机指令时，则返回步骤S102继续检测当前排烟管的烟气流量q。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (6)

1.一种燃气热水装置的主动降噪方法，包括热水装置本体(1)，在所述热水装置本体(1)上往外伸出设置有排烟管(2)，其特征在于，还包括烟气流量计、降噪组件(3)和控制器，其中所述烟气流量计(6)、所述降噪组件(3)分别与所述控制器电性连接，所述烟气流量计(6)设置在所述排烟管(2)上以用于检测所述排烟管(2)的烟气流量并将检测结果反馈至所述控制器，所述控制器根据所反馈的信号控制所述降噪组件(3)发出降噪声以使所述降噪组件(3)发出的降噪声与所述燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消，

所述燃气热水装置的主动降噪方法包括如下步骤：启动所述燃气热水装置；检测当前所述排烟管的烟气流量q；根据当前所述排烟管的烟气流量q进行计算以得到当前所述燃气热水装置的热负荷Q；根据计算所得的当前所述燃气热水装置的热负荷Q进行计算以得到当前噪音的大小；根据计算所得的当前噪音的大小发出降噪声以使所发出的降噪声与所述燃气热水装置工作所产生的噪音相互抵消；

当前所述燃气热水装置的热负荷Q的计算步骤为：查询预先记录在所述控制器上所述排烟管的烟气流量q与所述燃气热水装置的热负荷Q之间的关系曲线数据；根据当前所述排烟管的烟气流量q与预先记录在所述控制器上的数据进行计算以得到当前所述燃气热水装置的热负荷Q；

发出降噪声的步骤具体为：查询预先记录在所述控制器上所述燃气热水装置的热负荷Q与所述噪声的幅值A、频率f之间的关系曲线数据；根据计算所得的当前所述燃气热水装置的热负荷Q与预先记录在所述控制器上的数据进行计算以得到当前噪音的幅值A和频率f；产生与当前噪音的幅值A和频率f相同、相位相反的音频信号后发出降噪声。

2.根据权利要求1所述的一种燃气热水装置的主动降噪方法，其特征在于，所述降噪组件(3)包括功放电路(31)和扬声器，其中所述功放电路(31)、所述扬声器分别与所述控制器电性连接，所述控制器根据所反馈的信号控制所述功放电路(31)产生与当前噪声幅值和频率相同、相位相反的音频信号，所述扬声器通过对所述功放电路(31)所产生的音频信号进行处理后发出降噪声。

3.根据权利要求2所述的一种燃气热水装置的主动降噪方法，其特征在于，所述扬声器设置在所述热水装置本体(1)上且接近于所产生噪音源的位置处。

4.根据权利要求3所述的一种燃气热水装置的主动降噪方法，其特征在于，所述扬声器的数量为一个或者多个。

5.根据权利要求4所述的一种燃气热水装置的主动降噪方法，其特征在于，在所述热水装置本体(1)里面设置有风机(4)和燃烧器(5)，当所述扬声器的数量为多个时，所述扬声器设置在所述热水装置本体(1)的内壁上、所述风机(4)的外侧和/或接近于所述燃烧器(5)的位置处。

6.根据权利要求1所述的一种燃气热水装置的主动降噪方法，其特征在于，发出降噪声后的步骤包括：

判断用户是否下达关机指令，若接收到用户下达的关机指令时，则关闭所述燃气热水装置；

若未接收到用户下达的关机指令时，则继续检测当前所述排烟管的烟气流量q。