CN101338944A - 一种冷凝式燃气热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷凝式燃气热水器，包括壳体、控制键和显示器，壳体内设有筒形网孔燃烧器、双层不锈钢波纹管热交换器、高风压密闭涡壳鼓风机和控制器，壳体上方设有母子型平衡排烟管，壳体内设有火焰燃烧异常感应针和冷凝水排放两用装置，控制器的CPU内固化有火焰离子电流参数，还设有水流量传感器、排烟温度传感器、热出水温度传感器和点火器，它们分别与控制器电连接，控制器还与气体比率阀和显示装置连接。本发明的热交换效率较高，废气排放较少，生产制造容易，成本较低；设定热出水温度50℃时，排烟管排放废气的温度低于热出水温度，可以生成冷凝水，气体燃烧不良时可以自动关闭系统，确保燃气高效燃烧，更加环保和节能。

Description

一种冷凝式燃气热水器
技术领域
本发明涉及热水器，特别是一种结构改进、热效率较高，更加节能和环保的冷凝式燃气热水器。
背景技术
目前，市场上现有的燃气热水器在燃烧运行时，其外壳和排烟管管道表面的温度较高，一般会达到150℃至250℃之间，使得排烟管道需要选用耐高温金属材料制造，通常多数采用的是不锈钢管道，这说明燃气燃烧产生的热量有部分被热水器外壳和排烟管吸收和散发。
现有燃气热水器的热交换器，一般是由圆形的紫铜管和金属薄片制造，热交换器安装在燃烧器的上方，其热交换面是单面，水路行程较短，热交换面积较小，热交换效率不够高，热量损耗较多，燃气燃烧产生的热量没能充分吸收，有大约10％到30％的热量排放到大气中，不仅浪费了能源，造成大气环境污染，而且也在经济上造成较大损失。
发明内容
针对以上现有燃气热水器的不足，本发明的目的是提供一种结构改进、热效率较高，更加节能和环保的冷凝式燃气热水器。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
一种冷凝式燃气热水器，包括壳体和设在壳体面板上的控制按键和显示装置，壳体内设有燃气燃烧器、热交换器、鼓风机和控制器，壳体上方设有排烟管，排烟管与燃烧器连通，壳体下方设有进水口、出水口和燃气入口，进水口和出水口与热交换器连通，燃气入口经气控制阀与燃烧器连通，所述壳体内设有与控制器电连接的火焰燃烧异常感应针，它通过感应火焰燃烧生成的离子电流，并将感应接收到的信号传输到控制器内设有的CPU，CPU内固化有预先设置的离子电流参数。
作为本发明的优选技术方案，所述火焰燃烧异常感应针包括耐高温金属和陶土，并由耐高温金属和陶土烧结而成。
作为本发明的优选技术方案，所述壳体内还设有冷凝水排放两用装置，它包括进水嘴和出水端，出水端设有水管接头和水瓶接口，水瓶接口内设有内螺纹。
作为本发明的优选技术方案，所述冷凝水排放两用装置还设有溢水孔和固定槽，溢水孔与水瓶接口相连通。
作为本发明的优选技术方案，所述壳体内设有水流量传感器、排烟温度传感器、热出水温度传感器和点火器，它们分别与控制器及其CPU电连接，控制器及CPU还与气体比率阀和显示装置电连接。
作为本发明的优选技术方案，所述热交换器是由金属波纹管绕制成具有外圈和内圈的两层螺旋形管状体，进水口和出水口同时设在螺旋形管状体的一端。
作为本发明的优选技术方案，所述燃气燃烧器是由金属网格卷制成的筒状结构，金属网格由直径1微米到1毫米的金属线编织而成，将多层分别由直径不等的金属线编织成的金属网格叠加在一起，形成金属网格板，金属网格板卷成具有一定空间形状的金属网格筒，在金属网格筒的一端设有端盖，另一端固定有法兰。
作为本发明的优选技术方案，所述鼓风机包括电动机、鼓风机壳体和设在壳体内的涡轮叶片，鼓风机壳体上设有进风管和出风管，电动机转动轴与鼓风机壳体接触处设有单向O形密封圈，单向O形密封圈的外圆周上设有环形沟槽并可以与鼓风机壳体相嵌合，单向O形密封圈中心孔两侧分别设有锥形环边。
作为本发明的优选技术方案，所述鼓风机壳体的侧面设有壳体盖，壳体盖与鼓风机壳体之间设有密封垫。
作为本发明的优选技术方案，所述鼓风机壳体上的螺栓与鼓风机壳体之间也设有密封垫。
本发明排烟管采用母子型平衡排烟管，外管壳表面温度较低，可以选用PVC材料。
本发明的有益效果是：
1、筒形网格燃烧器能够实现燃气低温360度大面积燃烧，使CO、CO2和NO等废气的排放减少，并且生产制造容易，成本较低。
2、双层波汶管热交换器的相对热交换面积较大，加热面平均分布，设定加热出水温度为50℃的运行状态，排烟管排放的废气温度低于热出水温度，可以生成冷凝水露珠，热交换器的热交换效率较高，十分节能。
3、鼓风机加设有密封装置，涡轮叶片采用薄、长形后弯曲设计，高速旋转形成高风压，燃气与空气充分混合后输送到燃烧器形成预混合燃烧，不会有传统燃烧器的回火现象。
4、火焰燃烧异常感应针用于侦测燃气燃烧是否正常，在气体燃烧不良排放有害碳化物时，可以关闭系统，增强了环境保护功能，确保燃气高效燃烧，更加节能。
5、冷凝水排放两用装置可以直接连接排水管排水，也可以更换成装水容器，使用方便灵活。
6、设有CPU的控制器与多个传感器实现自动控制运行；排烟管采用母子型平衡排烟管，其结构简单，成本较低，安装容易。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是图1的A-A剖视结构示意图；
图3是本发明的仰视结构示意图；
图4是图3的B-B剖视结构示意图；
图5是图1的C-C剖视结构示意图；
图6是本发明冷凝水排放两用装置的主视结构示意图；
图7是图6的中间剖视结构示意图；
图8是本发明燃烧器、火焰燃烧异常感应针、点火针和火焰感应针的局部放大示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，一种冷凝式燃气热水器，包括壳体和设在壳体面板7上的控制按键和LCD显示装置，壳体内设有燃气燃烧器2、热交换器1、鼓风机3和控制器6，壳体上方设有排烟管8，排烟管8与燃烧器2连通，壳体下方设有进水口、出水口和燃气入口，进水口和出水口与热交换器1连通，燃气入口与鼓风机3的燃气喷嘴10连通，燃气与空气混合后由鼓风机3送入燃烧器2，壳体内设有与控制器6电连接的火焰燃烧异常感应针4，它通过感应燃气火焰燃烧生成的离子电流，并将感应接收到的信号传输到控制器6内设有的CPU，CPU内固化有预先设置的离子电流参数，排烟管8采用母子型平衡排烟管，由于使用时其外管壳表面温度较低，通常低于设定的热出水温度2-5℃，可以选用PVC材料作外管壳。
本实施例中，火焰燃烧异常感应针4主要包括耐高温金属和陶土，由耐高温金属和陶土烧结而成，通过一电线连接脉冲高压点火器，用于检测燃气燃烧是否正常。其功能是：金属针伸入火焰里一定距离接触火苗，感应燃气燃烧生成的离子电流，将感应信号传递给控制器里的CPU芯片，与CPU内固化有的离子电流参数比较和分析，并由CPU作出相应指令。
本实施例中，壳体内设有与冷凝水出口9连接的冷凝水排放两用装置5，它包括进水嘴53和出水端，出水端设有水管接头54和水瓶接口55，水瓶接口55内设有内螺纹，在水瓶接口55的上方设有溢水孔52和固定槽51，溢水孔52与水瓶接口55相连通。
本实施例中，壳体内设有水流量传感器、排烟温度传感器11、热出水温度传感器和点火器13，它们分别与控制器6的CPU电连接，控制器6及CPU还与气体比率阀和LCD显示屏电连接。如图5所示，排烟温度传感器11设在排烟管8的下方。如图8所示，燃气燃烧器2附近设有火焰燃烧异常感应针4、火焰点火针13和用于熄火保护的火焰感应针12。
本实施例中，热交换器1是由不锈钢波纹管绕制成具有外圈和内圈的两层螺旋形管状体，进水口和出水口同时设在螺旋形管状体的一端。燃气燃烧器2是由金属网格卷制成的筒状结构，金属网格由直径1微米到1毫米的金属线编织而成，将多层分别由直径不等的金属线编织成的金属网格叠加在一起，形成金属网格板，金属网格板卷成具有一定空间形状的金属网格筒，在金属网格筒的一端设有端盖，另一端固定有法兰。
本实施例中，鼓风机3包括电动机、鼓风机壳体和设在壳体内的涡轮叶片，鼓风机壳体上设有进风管和出风管，进风管与燃气喷嘴10连通，电动机转动轴与鼓风机壳体接触处设有单向O形密封圈，单向O形密封圈的外圆周上设有环形沟槽并可以与鼓风机壳体相嵌合，单向O形密封圈中心孔两侧分别设有锥形环边；鼓风机壳体的侧面设有壳体盖，壳体盖与鼓风机壳体之间设有密封垫；鼓风机壳体上的螺栓与鼓风机壳体之间也设有密封垫。
本实施例运行过程如下：交流电经变压器和整流器变压整流后成为低压直流电，为本机提供直流电源，使用时打开出水后水在管道里流动，水流量传感器检测出水流信号传输给控制器6及其内部设有的CPU芯片，控制器6指令鼓风机3和气体比率阀开启，燃气由鼓风机3输送至燃烧器2，同时脉冲点火器点火使燃气在燃烧器2燃烧，火焰感应针12侦测火焰燃烧是否正常，如果异常即会关闭燃气。燃气正常燃烧60秒后，控制器6指令火焰燃烧异常感应针4侦测气体燃烧排放是否达到预设标准，同时排烟管8内设有的排烟温度传感器11检测烟气的温度，如果超出设定的最高温度80℃，即通过控制器6关闭整个系统。热出水温度传感器用于检测出水温度，将水温信号传送到控制器6，CPU芯片根据使用者设定的出水温度，通过气体比率阀增加或减少燃气流量，以达到设定的出水温度。
本实施例中，热交换器、燃气燃烧器和鼓风机的有关实施例可以参阅以下中国专利申请：
一种燃气水加热热交换器申请号：200820002532.9申请日：20080118；
一种燃气燃烧器申请号：200820002986.6申请日：20080301；
一种高风压密闭涡壳鼓风机申请号：200820118387.0申请日：20080605。

Claims (10)

1、一种冷凝式燃气热水器，包括壳体和设在壳体面板上的控制按键和显示装置，壳体内设有燃气燃烧器、热交换器、鼓风机和控制器，壳体上方设有排烟管，排烟管与燃烧器连通，壳体下方设有进水口、出水口和燃气入口，进水口和出水口与热交换器连通，燃气入口经气控制阀与燃烧器连通，其特征是：所述壳体内设有与控制器电连接的火焰燃烧异常感应针，它通过感应火焰燃烧生成的离子电流，并将感应接收到的信号传输到控制器内设有的CPU，CPU内固化有预先设置的离子电流参数。
2、根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述火焰燃烧异常感应针包括耐高温金属和陶土，并由耐高温金属和陶土烧结而成。
3、根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述壳体内还设有冷凝水排放两用装置，它包括进水嘴和出水端，出水端设有水管接头和水瓶接口，水瓶接口内设有内螺纹。
4、根据权利要求3所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述冷凝水排放两用装置还设有溢水孔和固定槽，溢水孔与水瓶接口相连通。
5、根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述壳体内设有水流量传感器、排烟温度传感器、热出水温度传感器和点火器，它们分别与控制器及其CPU电连接，控制器及CPU还与气体比率阀和显示装置电连接。
6、根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述热交换器是由金属波纹管绕制成具有外圈和内圈的两层螺旋形管状体，进水口和出水口同时设在螺旋形管状体的一端。
7、根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述燃气燃烧器是由金属网格卷制成的筒状结构，金属网格由直径1微米到1毫米的金属线编织而成，将多层分别由直径不等的金属线编织成的金属网格叠加在一起，形成金属网格板，金属网格板卷成具有一定空间形状的金属网格筒，在金属网格筒的一端设有端盖，另一端固定有法兰。
8、根据权利要求1所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述鼓风机包括电动机、鼓风机壳体和设在壳体内的涡轮叶片，鼓风机壳体上设有进风管和出风管，电动机转动轴与鼓风机壳体接触处设有单向O形密封圈，单向O形密封圈的外圆周上设有环形沟槽并可以与鼓风机壳体相嵌合，单向O形密封圈中心孔两侧分别设有锥形环边。
9、根据权利要求8所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述鼓风机壳体的侧面设有壳体盖，壳体盖与鼓风机壳体之间设有密封垫。
10、根据权利要求8或9所述的一种冷凝式燃气热水器，其特征是：所述鼓风机壳体上的螺栓与鼓风机壳体之间也设有密封垫。
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