CN100491857C - 一种可实现燃气－空气比例调节的家用燃气快速热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃气—空气比例调节技术。包括电气控制装置、水流量传感装置、燃烧器、热交换器、排烟装置、风机、燃烧室、开关电磁阀及壳体，热水器进水口设有冷水温度传感器，热水器出水口设有热水温度传感器，电气控制装置的输出接口分别与风机的输入接口连接及通过比例阀、开关电磁阀与分段电磁阀的输入口连接，分段阀的输出口与燃烧器的输入口连接，风机转速根据比例阀的开度大小自动同步调节，比例阀的开度大小与燃烧器的加热功率W成正比关系，燃烧器的加热功率W为：W＝Q1*(T1-T2)K*K1*η，其中Q1为水流量传感装置检测的当前水流量，T1为热水温度传感器设定的热水温度，T2为冷水温度传感器检测的冷水温度，K为转换系数，K1为调节系数，η为热效率。

Description

一种可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器
1、技术领域：
本发明是一种可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器，属于燃气热水器的改造技术。
2、背景技术：
现有燃气快速热水器，由于燃气燃烧需要一次空气和二次空气，一次空气是通过燃烧器的引射管进入燃烧器与燃气预混后在燃烧器火口燃烧，燃气在燃烧器火口燃烧时还需补充二次空气才能充分燃烧，而现有燃烧器补充二次空气的方法有自然引风式和鼓风式两种，自然引风式燃烧器虽然对引射能力有一定的调节作用，但范围太窄，无法满足更大负荷的要求。鼓风式燃烧的鼓风机是分为几档转速，以此来满足燃烧所需空气，但不能线性跟踪。如燃气压力的改变或波动会导致离焰、脱火、回火或熄火。为此，用户甚为烦恼，但又无可奈何。
3、发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种燃气完全燃烧需要的空气量采用风机强制供给，且风机的转速和风量的大小完全根据热负荷的大小而定的可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器。本发明可大大提高燃烧器的火孔热强度和容积热强度，从而缩小燃烧室体积和整机外型尺寸，达到节能降耗的目的。
本发明的结构示意图如附图所示，包括有电气控制装置(1)、水流量传感装置(2)、燃烧器(3)、热交换器(4)、排烟装置(5)、风机(6)、燃烧室(7)、比例阀(8)、开关电磁阀(11)、若干分段电磁阀(12)、冷水温度传感器(13)、热水温度传感器(14)及壳体(15)，其中燃烧室(7)设置在壳体(15)的下部，燃烧器(3)置于燃烧室(7)内，风机(6)置于燃烧室(7)的旁侧，热交换器(4)置于燃烧器(3)的上方，排烟装置(5)置于热交换器(4)的上方，热水器进水口P通过水流量传感装置(2)及进水管(9)与热交换器(4)的进水口相通，热交换器(4)的出水口通过出水管(10)与热水器出水口Q相通，其中热水器进水管(9)上设有冷水温度传感器(13)，热水器出水管(10)上设有热水温度传感器(14)，燃烧器(3)包括有若干燃烧器火排，电气控制装置(1)的输出接口分别与风机(6)的输入接口连接及通过比例阀(8)、开关电磁阀(11)与若干分段电磁阀(12)的输入口连接，分段电磁阀(12)的输出口与燃烧器(3)的输入口连接，其中风机(6)的转速根据比例阀(8)的开度大小自动同步调节，比例阀(8)的开度大小与燃烧器的加热功率W成正比关系，燃烧器的加热功率W为：W＝Q1*(T1-T2)K*K1*η，其中Q1为水流量传感装置(2)检测的流过热水器的当前水流量，T1为热水温度传感器(14)设定的热水温度，T2为冷水温度传感器(13)检测的冷水温度，K为转换系数，K1为调节系数，η为热效率，风机(6)的转速和比例阀(8)的开度由电气控制装置(1)根据燃烧器加热功率W的变化输出控制参数同步调节。
上述若干分段电磁阀(12)设有一个或一个以上。
上述开关电磁阀(11)设有两个。
本发明由于采用燃气完全燃烧需要的空气量采用风机强制供给，且风机的转速和风量的大小完全根据热负荷的大小而定的方法，故本发明可大大提高燃烧器的火孔热强度和燃烧室的容积热强度，从而缩小燃烧室体积和整机外型尺寸，达到节能降耗的目的。本发明是一种设计巧妙，节能降耗，方便实用的可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器。
4、附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的原理图。
5、具体实施方式：
实施例：
本发明的结构示意图如图1、2所示，包括有电气控制装置(1)、水流量传感装置(2)、燃烧器(3)、热交换器(4)、排烟装置(5)、风机(6)、燃烧室(7)、比例阀(8)、开关电磁阀(11)、若干分段电磁阀(12)、冷水温度传感器(13)、热水温度传感器(14)及壳体(15)，其中燃烧室(7)设置在壳体(15)的下部，燃烧器(3)置于燃烧室(7)内，风机(6)置于燃烧室(7)的旁侧，热交换器(4)置于燃烧器(3)的上方，排烟装置(5)置于热交换器(4)的上方，热水器进水口P通过水流量传感装置(2)及进水管(9)与热交换器(4)的进水口相通，热交换器(4)的出水口通过出水管(10)与热水器出水口Q相通，其中热水器进水管(9)上设有冷水温度传感器(13)，热水器出水管(10)上设有热水温度传感器(14)，燃烧器(3)包括有若干燃烧器火排，电气控制装置(1)的输出接口分别与风机(6)的输入接口连接及通过比例阀(8)、开关电磁阀(11)与若干分段电磁阀(12)的输入口连接，分段电磁阀(12)的输出口与燃烧器(3)的输入口连接，其中风机(6)的转速根据比例阀(8)的开度大小自动同步调节，比例阀(8)的开度大小与燃烧器的加热功率W成正比关系，燃烧器的加热功率W为：W＝Q1*(T1-T2)K*K1*η，其中Q1为水流量传感装置(2)检测的流过热水器的当前水流量，T1为热水温度传感器(14)设定的热水温度，T2为冷水温度传感器(13)检测的冷水温度，K为转换系数，K1为调节系数，η为热效率，风机(6)的转速和比例阀(8)的开度由电气控制装置(1)根据燃烧器加热功率W的变化输出控制参数同步调节。
上述若干分段电磁阀(12)设有一个或一个以上。
上述开关电磁阀(11)设有两个。
本发明工作时，其水流路线为：热水器进水口P通过水气控制装置(2)及进水管(9)进入热交换器(4)的进水口，经热交换后从热交换器(4)的出水口流出，再从热水器出水口Q流出。其气流路线为：燃气经燃气比例阀(8)及电磁阀(2)进入分段燃烧器(3)点火燃烧，燃烧器(3)工作时产生的高温烟气经热交换器(4)后进入排烟装置排出。其空气流通路径为：一次空气通过燃烧器引射口进入燃烧器点火燃烧，燃气燃烧所需的二次空气由风机进入燃烧室，再经二次空气孔板进入燃烧器，供给燃气燃烧所需二次空气。
在热水器的工作过程中，电气控制装置(1)根据水流量传感装置(2)检测的流过热水器的当前水流量Q1，冷水温度传感器(13)检测的冷水温度T2，热水温度传感器(14)设定的热水温度T1，计算燃烧器的加热功率W为：W＝Q1*(T1-T2)K*K1*η，如燃烧器的加热功率W较大，则电气控制装置(1)输出控制参数使比例阀(8)的开度增加，并使风机(6)的转速增大，同理，如燃烧器的加热功率W较小，则电气控制装置(1)输出控制参数使比例阀(8)的开度减小，并使风机(6)的转速降低，风机(6)的转速根据比例阀(8)的开度大小自动同步调节，以使燃气能在火口稳定的燃烧。

Claims (3)

1、一种可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器，包括有电气控制装置(1)、水流量传感装置(2)、燃烧器(3)、热交换器(4)、排烟装置(5)、风机(6)、燃烧室(7)、比例阀(8)、开关电磁阀(11)、若干分段电磁阀(12)、冷水温度传感器(13)、热水温度传感器(14)及壳体(15)，其中燃烧室(7)设置在壳体(15)的下部，燃烧器(3)置于燃烧室(7)内，风机(6)置于燃烧室(7)的旁侧，热交换器(4)置于燃烧器(3)的上方，排烟装置(5)置于热交换器(4)的上方，热水器进水口P通过水流量传感装置(2)及进水管(9)与热交换器(4)的进水口相通，热交换器(4)的出水口通过出水管(10)与热水器出水口Q相通，其中热水器进水管(9)上设有冷水温度传感器(13)，热水器出水管(10)上设有热水温度传感器(14)，燃烧器(3)包括有若干燃烧器火排，电气控制装置(1)的输出接口分别与风机(6)的输入接口连接及通过比例阀(8)、开关电磁阀(11)与若干分段电磁阀(12)的输入口连接，分段电磁阀(12)的输出口与燃烧器(3)的输入口连接，其特征在于风机(6)的转速根据比例阀(8)的开度大小自动同步调节，比例阀(8)的开度大小与燃烧器的加热功率W成正比关系，燃烧器的加热功率W为：W＝Q1*(T1-T2)K*K1*η，其中Q1为水流量传感装置(2)检测的流过热水器的当前水流量，T1为热水温度传感器(14)设定的热水温度，T2为冷水温度传感器(13)检测的冷水温度，K为转换系数，K1为调节系数，η为热效率，风机(6)的转速和比例阀(8)的开度由电气控制装置(1)根据燃烧器加热功率W的变化输出控制参数同步调节。
2、根据权利要求1所述的可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器，其特征在于上述若干分段电磁阀(12)设有一个或一个以上。
3、根据权利要求1所述的可实现燃气—空气比例调节的家用燃气快速热水器，其特征在于上述开关电磁阀(11)设有两个。
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