CN104296392B - 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 - Google Patents
自适应全预混燃烧的燃气热水装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104296392B CN104296392B CN201410551400.1A CN201410551400A CN104296392B CN 104296392 B CN104296392 B CN 104296392B CN 201410551400 A CN201410551400 A CN 201410551400A CN 104296392 B CN104296392 B CN 104296392B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- circuit
- sensor
- fan
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
一种自适应全预混燃烧的燃气热水装置，包括换热器、燃烧器、风机、燃气调节阀、燃气管、气体传感器、气体信号检测单元和控制电路模块，换热器的内腔形成密闭式燃烧室，燃烧器、气体传感器设置在密闭式燃烧室内，风机、燃气管分别与燃烧器连通，燃气调节阀串联在燃气管上，燃气调节阀、风机、气体信号检测单元、气体传感器分别与控制电路模块电联接。由于本发明采用气体传感器探测燃气燃烧后烟气中的特定气体含量，故它能有效地在燃气成分发生变化时，使燃气与空气比例调整至新的空燃比，以达到使燃气完全燃烧的目的。
Description
技术领域
本发明涉及到一种自适应全预混燃烧的燃气热水装置，尤其适用于燃气采暖热水炉、燃气热水器等。
背景技术
在现有技术中，燃气采暖热水炉、燃气热水器等按燃气的燃烧方式，特别是燃气与空气的混合方式不同，可划分为部分预混燃烧机型和全预混燃烧机型。其中，全预混燃烧具有以下特点：
燃气与空气在燃烧前按照化学当量比进行充分混合后，再进行燃烧，其具有众多优点，如燃气燃烧充分、容积热强度高、热效率高、有害烟气排放指标低等等。但当燃气成分发生变化时，燃气燃烧的空燃比就发生了变化，那么燃气燃烧将会出现异常。由于此时燃气与空气混合物不能在最佳状态下燃烧，将出现热效率下降、燃烧异响、有害烟气排放量高等不良现象，严重时甚至影响到用户的正常使用，致使存在燃气成分发生变化时，原本的全预混燃烧会出现燃烧状况不佳的缺陷。
为克服这缺陷，特对自适应全预混燃烧的燃气热水装置进行了研制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种自适应全预混燃烧的燃气热水装置，它能有效地在燃气成分发生变化时，使燃气与空气比例调整至新的空燃比，以达到使燃气完全燃烧的目的。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它包括换热器、燃烧器、风机、燃气调节阀、燃气管、控制电路模块，换热器的内腔形成密闭式燃烧室，燃烧器设置在密闭式燃烧室内，风机的出风口、燃气管分别与燃烧器的进气口连通，燃气调节阀串联在燃气管上，燃气调节阀、风机与控制电路模块电联接。在此基础上，它还包括气体传感器、气体信号检测单元，气体传感器安装在密闭式燃烧室内，气体信号检测单元与气体传感器、控制电路模块电联接。
所述的气体信号检测单元包括传感器电流反馈电路、交流高压产生电路、交流分压电路、直流分压电路、滤波电路，传感器电流反馈电路一端与气体传感器电联接，传感器电流反馈电路另一端、交流高压产生电路分别与交流分压电路的输入端电联接，交流分压电路的输出端通过直流分压电路与滤波电路的输入端电联接，滤波电路的输出端与控制电路模块电联接。
所述的控制电路模块包括MCU控制单元、燃气调节阀调节输出电路、燃气调节阀反馈电路，燃气调节阀调节输出电路的输入端、燃气调节阀反馈电路的输出端分别与MCU控制单元电联接，燃气调节阀调节输出电路的输出端、燃气调节阀反馈电路的输入端分别与燃气调节阀电联接。
所述的控制电路模块还包括风机调速输出控制电路、风机转速反馈电路，风机调速输出控制电路的输入端、风机转速反馈电路的输出端分别与MCU控制单元电联接，风机调速输出控制电路的输出端、风机转速反馈电路的输入端分别与风机电联接。
所述的气体传感器为CO传感器、CO2传感器或O2传感器。
所述的换热器上设有燃烧器安装孔、传感器安装孔，燃烧器通过燃烧器安装孔安装在换热器内，气体传感器通过传感器安装孔安装在换热器内。
所述的风机的进风口设有进风管，进风管内设有文丘里管，燃气管的燃气出口与文丘里管连通。文丘里管可有效提高空气和燃气的引射力。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
1、由于本发明采用气体传感器和气体信号检测单元探测燃气燃烧后烟气中的特定气体含量，如果该气体含量对应的电势值的大小偏离燃烧最佳状态下的电势大小范围，控制电路模块则控制燃气调节阀的开度和/或风机的转速来调节空燃比，使燃气与空气的比例重新配合，以使该气体电势信号的大小恢复到燃烧最佳状态下的电势大小范围，故它能有效地在燃气成分发生变化时，使燃气与空气比例调整至新的空燃比，以达到使燃气完全燃烧的目的。
附图说明：图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的电路连接框图；
图3为图1中气体信号检测单元51的连接框图；
图4为图3的一种电路连接图；
图5为图1中燃气调节阀调节输出电路、燃气调节阀反馈电路的具体连接图；
图6为图1中风机调速输出控制电路、风机转速反馈电路的具体连接图。
具体实施方式：下面以采用CO2传感器作为气体传感器的燃气采暖热水炉为例，对本发明作进一步说明，CO传感器、O2传感器的原理与CO2传感器相同，不作重复陈述。
参看图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例包括换热器1、CO2传感器2、 燃烧器3、风机4、控制电路模块5、进风管41、燃气管8、燃气调节阀6，换热器1的内腔形成密闭式燃烧室11，CO2传感器2、燃烧器3设置在密闭式燃烧室11内，风机4的出风口与燃烧器3的进气口连通，风机4的进风口设有进风管41，进风管41内设有文丘里管42，燃气管8的燃气出口与文丘里管42连通（即燃气管8通过风机4与燃烧器3的进气口连通），燃气调节阀6串联在燃气管8上，燃气调节阀6、风机4与控制电路模块5电联接，CO2传感器2通过CO2气体信号检测单元51也与控制电路模块5电联接电联接。
燃气和氧气混合，燃烧后生成的CO2为定值，当燃烧不充分时，燃烧产物中的CO2含量必然产生变化，CO2传感器2通过气敏元件检测燃烧产物中的CO2浓度，从而将CO2的浓度对应的电势值输出，通过测量电动势从而测量CO2浓度。CO2传感器2电导率高，灵敏度和选择特性好，同时也具有稳定可靠等特点。
本发明中的燃气成分是指燃气的组成和含量，根据全预混原理，当燃气由于组份发生变化，而使与空气的空燃比发生变化，此时燃气调节阀6如果不能进行相应的调整，则组份发生变化后的燃气就不能与空气实现完全燃烧，将对燃烧产生不利的影响。
燃气采暖热水炉设计者通过对燃气采暖热水炉在最佳燃烧下CO2产生的电势值和烟气成分进行多次测量，确定最佳燃烧下的CO2产生的电势值的范围，将此电势值范围写成电控程序输入到控制电路模块5中。
参看附图3和附图4所示，所述的CO2气体信号检测单元51包括传感器电流反馈电路511、交流高压产生电路515、交流分压电路512、直流分压电路513、滤波电路514，传感器电流反馈电路511一端与气体传感器2电联接，传感器电流反馈电路511另一端、交流高压产生电路515分别与交流分压电路512的输入端电联接，交流分压电路512的输出端通过直流分压电路513与滤波电路514的输入端电联接，滤波电路514的输出端与控制电路模块5电联接。
参看附图5，所述的控制电路模块5包括MCU控制单元、燃气调节阀调节输出电路、燃气调节阀反馈电路，燃气调节阀调节输出电路的输入端、燃气调节阀反馈电路的输出端分别与MCU控制单元电联接，燃气调节阀调节输出电路的输出端、燃气调节阀反馈电路的输入端分别与燃气调节阀6电联接。当需要调节CO2产生的电势值时，MCU控制单元通过燃气调节阀调节输出电路将电信号给燃气调节阀6，调整燃气调节阀6的开度，然后燃气调节阀反馈电路将燃气调节阀6接收到的信号反馈给MCU控制单元，判断燃气调节阀6是否接收到完整的电信号。
参看附图6，所述的控制电路模块5还包括风机调速输出控制电路、风机转速反馈电路，风机调速输出控制电路的输入端、风机转速反馈电路的输出端分别与MCU控制单元电联接，风机调速输出控制电路的输出端、风机转速反馈电路的输入端分别与风机4电联接。当需要调节CO2产生的电势值时，MCU控制单元通过风机调速输出控制电路将电信号给风机4，调整风机4的风速，然后风机转速反馈电路将风机4接收到的信号反馈给MCU控制单元，判断风机4是否接收到完整的电信号。
即控制电路模块5可通过调节燃气调节阀6的开度和/或风机4的转速来改变空燃比，从而使CO2产生的电势值维持在正常范围内。既可以单独调节燃气调节阀进而控制进燃气量，也可以单独调节风机4转速来调节进空气量，如果检测到的CO2产生的电势值与预设的值偏差较大，可同时调节燃气调节阀6的开度和风机4的转速，以最快的速度将空燃比调节到最佳状态。
换热器1上设有燃烧器安装孔、传感器安装孔，燃烧器3通过燃烧器安装孔安装在换热器1内，CO2传感器2通过传感器安装孔安装在换热器1内，安装方便。
工作时，CO2气体信号检测单元51不断地将CO2传感器2检测到的CO2产生的电势值信号传递给控制电路模块5，如果燃气热值发生变化或燃气成分发生变化，以至检测到的实际CO2产生的电势值偏离设置值，则控制电路模块5输出信号给燃气调节阀6和/或风机4进行调节，使燃气与空气比例重新匹配，以使CO2产生的电势值恢复到设置值范围内。
燃气调节阀6输出一个电流值，即可以对应一个固定的燃气流量。在燃气调节阀6输出电流一定的情况下，如果CO2产生的电势值超过一定的范围，就说明机器不在正常的燃烧工况内，则需要改变燃气调节阀6的开度和/或风机4的转速以适应燃烧工况的变化，最终达到最佳的工况。
本发明在燃气成分发生变化时，能使燃气采暖热水炉适应燃气的变化，快速自动对空气与燃烧比例进行调节，使燃气与空气比例调整至新的空燃比，调节燃气调节阀6和/或风机4使混合气体达到最佳燃烧状态，以达到使燃气完全燃烧的目的，从而有效避免出现热效率下降、燃烧异响、有害烟气排放高等不良现象，进而保障用户的正常使用。
Claims (6)
1.一种自适应全预混燃烧的燃气热水装置，包括换热器（1）、燃烧器（3）、风机（4）、燃气调节阀（6）、燃气管（8）、控制电路模块（5），换热器（1）的内腔形成密闭式燃烧室（11），燃烧器（3）设置在密闭式燃烧室（11）内，风机（4）的出风口、燃气管（8）分别与燃烧器（3）的进气口连通，燃气调节阀（6）串联在燃气管（8）上，燃气调节阀（6）、风机（4）与控制电路模块（5）电联接，其特征在于还包括气体传感器（2）、气体信号检测单元（51），气体传感器（2）安装在密闭式燃烧室（11）内，气体信号检测单元（51）与气体传感器（2）、控制电路模块（5）电联接，气体信号检测单元（51）包括传感器电流反馈电路（511）、交流高压产生电路（515）、交流分压电路（512）、直流分压电路（513）、滤波电路（514），传感器电流反馈电路（511）一端与气体传感器（2）电联接，传感器电流反馈电路（511）另一端、交流高压产生电路（515）分别与交流分压电路（512）的输入端电联接，交流分压电路（512）的输出端通过直流分压电路（513）与滤波电路（514）的输入端电联接，滤波电路（514）的输出端与控制电路模块（5）电联接。
2.根据权利要求1所述的自适应全预混燃烧的燃气热水装置，其特征在于所述的控制电路模块（5）包括MCU控制单元、燃气调节阀调节输出电路、燃气调节阀反馈电路，燃气调节阀调节输出电路的输入端、燃气调节阀反馈电路的输出端分别与MCU控制单元电联接，燃气调节阀调节输出电路的输出端、燃气调节阀反馈电路的输入端分别与燃气调节阀（6）电联接。
3.根据权利要求2所述的自适应全预混燃烧的燃气热水装置，其特征在于所述的控制电路模块（5）还包括风机调速输出控制电路、风机转速反馈电路，风机调速输出控制电路的输入端、风机转速反馈电路的输出端分别与MCU控制单元电联接，风机调速输出控制电路的输出端、风机转速反馈电路的输入端分别与风机（4）电联接。
4.根据权利要求1～3任一项所述的自适应全预混燃烧的燃气热水装置，其特征在于所述的气体传感器（2）为CO传感器、CO2传感器或O2传感器。
5.根据权利要求1～3任一项所述的自适应全预混燃烧的燃气热水装置，其特征在于所述的换热器（1）上设有燃烧器安装孔、传感器安装孔，燃烧器（3）通过燃烧器安装孔安装在换热器（1）内，气体传感器（2）通过传感器安装孔安装在换热器（1）内。
6.根据权利要求1～3任一项所述的自适应全预混燃烧的燃气热水装置，其特征在于所述的风机（4）的进风口设有进风管（41），进风管（41）内设有文丘里管（42），燃气管（8）的燃气出口与文丘里管（42）连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410551400.1A CN104296392B (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410551400.1A CN104296392B (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104296392A CN104296392A (zh) | 2015-01-21 |
| CN104296392B true CN104296392B (zh) | 2017-01-25 |
Family
ID=52316232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410551400.1A Active CN104296392B (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104296392B (zh) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106152183A (zh) * | 2015-04-20 | 2016-11-23 | 关隆股份有限公司 | 瓦斯器具及其模块化控制装置与制作方法 |
| CN105387507B (zh) * | 2015-12-14 | 2018-10-12 | 大连圣鼎工业装备有限公司 | 节能环保型燃气冷凝模块供暖机组 |
| CN105509299A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-20 | 胡桂林 | 热电偶感应的自适应预混燃烧装置及热水装置 |
| CN105509298B (zh) * | 2016-01-06 | 2019-01-29 | 佛山市沃克曼普电气有限公司 | 置于水路系统中的气体感应式自适应预混燃烧加热装置 |
| CN106196564A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 中山市卡洛力热能科技有限公司 | 一种自调节预混燃气加热系统及其控制方法 |
| CN108106003A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-01 | 大连圣鼎工业装备有限公司 | 一种应用在模块锅炉机组中的预混式燃气锅炉 |
| CN109539568A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-29 | 广东万和新电气股份有限公司 | 一种燃气具多气源自适应控制方法及其系统 |
| CN112128985A (zh) * | 2019-06-25 | 2020-12-25 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器的燃气调节装置和具有其的燃气热水器 |
| CN112146281A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 华帝股份有限公司 | 一种全预混的燃气热水器的控制方法及其燃气热水器 |
| CN112146279A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 华帝股份有限公司 | 一种自适应气源全预混燃气热水器的控制方法及其燃气热水器 |
| CN112146282A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 华帝股份有限公司 | 一种全预混燃气热水器的控制方法及燃气热水器 |
| CN112146278B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-09-09 | 华帝股份有限公司 | 一种全预混燃气热水器的控制方法及燃气热水器 |
| CN113531889A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 全预混燃气热水器及其空燃比调节方法、装置和存储介质 |
| CN111664587B (zh) * | 2020-06-09 | 2021-09-24 | 海信(广东)厨卫系统有限公司 | 燃气热水器的控制方法、装置及燃气热水器 |
| CN112146123A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种预混燃烧的自适应控制方法、装置及燃气设备 |
| CN114440466A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器及其报警控制方法、装置及存储介质 |
| CN114992875A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-09-02 | 重庆海尔热水器有限公司 | 一种燃气热水器及其控制方法、装置和存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2203766Y (zh) * | 1994-04-18 | 1995-07-19 | 赵金宝 | 燃气热水器co超标自动切断装置 |
| US20080029047A1 (en) * | 2004-12-03 | 2008-02-07 | American Water Heater Company | Water heater with lint collection detection |
| CN201028768Y (zh) * | 2007-04-06 | 2008-02-27 | 襄樊新华九暖通设备工程有限公司 | 一种全预混微焰式燃气热水锅炉 |
| CN103940092A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-07-23 | 佛山市顺德区奇林电气有限公司 | 用于燃气热水器的燃烧加热控制装置及燃烧加热控制方法 |
| CN204176926U (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-25 | 广东万和新电气股份有限公司 | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 |
-
2014
- 2014-10-17 CN CN201410551400.1A patent/CN104296392B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2203766Y (zh) * | 1994-04-18 | 1995-07-19 | 赵金宝 | 燃气热水器co超标自动切断装置 |
| US20080029047A1 (en) * | 2004-12-03 | 2008-02-07 | American Water Heater Company | Water heater with lint collection detection |
| CN201028768Y (zh) * | 2007-04-06 | 2008-02-27 | 襄樊新华九暖通设备工程有限公司 | 一种全预混微焰式燃气热水锅炉 |
| CN103940092A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-07-23 | 佛山市顺德区奇林电气有限公司 | 用于燃气热水器的燃烧加热控制装置及燃烧加热控制方法 |
| CN204176926U (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-25 | 广东万和新电气股份有限公司 | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104296392A (zh) | 2015-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104296392B (zh) | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 | |
| CN103615798A (zh) | 全预混燃烧燃气采暖热水炉 | |
| CN101377304B (zh) | 燃气涡轮中用于燃料与空气混合的系统和方法 | |
| CN204176923U (zh) | 预混式燃气采暖热水炉 | |
| CN210320689U (zh) | 一种燃气热水器 | |
| CN105042862A (zh) | 燃气具的闭环燃烧加热控制方法及其控制系统 | |
| WO2017032138A1 (zh) | 燃气具的燃烧加热闭环控制系统 | |
| CN112146263A (zh) | 热水设备及其控制方法、电子设备 | |
| CN107339811A (zh) | 一种检测燃气热水器燃烧气体是否标准的方法 | |
| CN204176926U (zh) | 自适应全预混燃烧的燃气热水装置 | |
| CN111174412A (zh) | 燃气热水设备 | |
| CN203550182U (zh) | 全预混燃烧燃气采暖热水炉 | |
| CN203718845U (zh) | 燃气空气比例混合装置及中餐炉 | |
| CN104214777B (zh) | 全预混燃烧的燃气具 | |
| CN104501127A (zh) | 生物燃气供蒸汽锅炉负荷调节自动控制方法及系统装置 | |
| CN103090545B (zh) | 瓦斯燃烧器具的加热调控方法 | |
| CN106591526A (zh) | 一种高炉热风炉无流量燃烧控制系统 | |
| CN209944765U (zh) | 一种燃气具多气源自适应控制系统 | |
| CN202141070U (zh) | 油田注气锅炉燃烧控制装置 | |
| CN207334775U (zh) | 生物质燃气锅炉烟气排放氧含量监测分析控制装置 | |
| CN210568397U (zh) | 全预混燃气装置 | |
| CN208042532U (zh) | 一种燃气热水器 | |
| CN204404149U (zh) | 生物燃气供蒸汽锅炉负荷调节自动控制系统装置 | |
| CN201000195Y (zh) | 暖风机 | |
| CN205261549U (zh) | 一种红外线燃烧器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |