CN109959421B - 水位检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种水位检测装置，其被构造为用于连接到余热换热器中，所述水位检测装置包括：一端与余热换热器的底部相连的弯管，设置在弯管的另一端上的端盖，其中，所述端盖具有带有朝向弯管的开口的端盖本体、与端盖本体一体地连接以封闭所述开口的柔性薄膜、穿过端盖设置在柔性薄膜上方且间隔开的两个检测探头、以及位于所述检测探头和柔性薄膜之间且由柔性薄膜支撑的导电体，并且，在所述弯管的所述另一端的壁与所述端盖之间在所述端盖本体和柔性薄膜的连接处下方具有间隙。

Description

水位检测装置
技术领域
本发明涉及一种锅炉余热换热器，尤其涉及用于锅炉余热换热器中的水位检测装置。
背景技术
锅炉余热换热器是这样一种热交换器：其广泛使用于半冷凝式壁挂锅炉中，通过热交换对锅炉烟道中的余热进行回收，在换热过程中，因为烟气温度在第二次热交换反应中被冷却至低于露点温度，水汽容易在该余热换热器中冷凝。
通常，在这样的余热换热器中，设有连接至排水器的排水管以排出冷凝水。但是，在一些情况下(比如排水管堵塞)，余热换热器中冷凝水过度累积，则存在回倾至主换热器上的风险。为此，需要随时检测余热换热器中的冷凝水的水位。
常规解决方法是在余热换热器中设置水位传感器以在冷凝水排出管道被阻塞时保护设备不被损坏。
图1示出了一种传统的水位传感器的检测回路的示意图，其中水位传感器用于通过测量安装于余热换热器中的检测探头10和20之间的电压来检测水位，在水位过低而不能浸没检测探头时LNS探头30测量的电压将为5V(DC)；当水位升高，检测探头10和20被浸没时，LNS探头测量的电压将下降并反馈信号给控制板，引起保护动作，从而避免余热换热器中冷凝水过多。但在实际应用中，检测探头10和20被持续浸没时，水位传感器将在几分钟后就不能正常工作，原因是带电的检测探头将吸引聚集冷凝水中的离子，导致冷凝水中的电阻增加，从而产生误信号。
为此，需要提出一种能改进现有锅炉余热回收器中的冷凝水水位的检测的检测装置。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能避免上述现有余热换热器中水位传感器的缺陷的水位检测装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种水位检测装置，其被构造为用于余热换热器中，所述水位检测装置包括：一端与余热换热器的底部相连的弯管，设置在弯管的另一端上的端盖；其中，所述端盖包括带有朝向弯管的开口的端盖本体、与端盖本体一体的连接以封闭所述开口的柔性薄膜、穿过端盖设置在柔性薄膜上方且间隔开的两个检测探头、以及位于所述检测探头和柔性薄膜之间且由柔性薄膜支撑的导电体，并且，在所述弯管的所述另一端的壁与所述端盖之间在所述端盖本体和柔性薄膜的连接处下方具有间隙。
可选地，所述弯管为180度弯管或U形管，以在余热换热器与检测探头之间构成连通器。
可选地，所述间隙通过形成在所述弯管的所述另一端中的多个小孔构成。
可选地，所述间隙通过所述弯管另一端的壁和端盖的形状差异构成。
可选地，所述导电体为球形。
可选地，所述导电体由轻质的导电材料制成。
可选地，所述柔性薄膜由柔性材料制成，使得随着水位的升高，推动导电体和薄膜向上移动，直至导电体与检测探头接触，使两个检测探头导通。
可选地，所述柔性薄膜由防水材料制成。
可选地，所述端盖与所述弯管的所述另一端可拆卸地相连。
另一方面，本发明还涉及一种余热换热器组件，其包括余热换热器以及与余热换热器相连以检测余热换热器内的水位的如上所述的水位检测装置。
通过采用本发明的上述水位检测装置，使水位检测装置中的探头位于换热器的外部，避免了探头被腐蚀和受冷凝水影响以不能准确检测水位的风险，提高了水位检测装置的操作可靠性，进而能可靠地避免冷凝水位过高而使换热器不能有效工作的问题。
附图说明
本申请的各方面，包括其具体特征和优势，都将很容易地从以下详细描述和附图得到理解：
图1为用于余热换热器中的现有水位传感器的工作原理示意图。
图2为根据本发明实施例的水位检测装置连接至余热换热器的示意图。
图3为图2中水位检测装置的检测部分的局部放大示意图。
具体实施方式
本申请将参照附图更完整地进行描述，附图中示出了示例性实施例。然而，本申请不应该被认为是限于本文所列的实施例。如本申请所属领域的普通技术人员容易理解的那样，所公开的示例性实施例的特征可以组合。通篇中类似的参考号指代类似的元件。出于简明和清楚起见，众所周知的功能和结构将不进行详细描述。
图2示出了根据本发明一个实施例的水位检测装置用于锅炉的余热换热器中的示意图，图3是图2中水位检测装置的检测部分的放大示意图。
如图2所示，以示例的方式示出与锅炉的余热换热器1相关联的根据本发明的水位检测装置40，换热器1可以是用于锅炉(例如家用燃气壁挂式锅炉、燃气热水器)的气-水热换器，本发明的水位检测装置40连接于换热器1的底部。在本实施方式中，水位检测装置40通过连接管2连接至换热器1底部，该连接管2可以具有不同的形状和布置，在本发明中，该连接管2设置为在一端15处与余热换热器1相连的180度弯管或者为U形管。
所述弯管2优选与余热换热器1底部可拆卸地相连，从而便于对各零件进行维护。在弯管2与余热换热器1之间设置可以有密封件以防止冷凝水在连接处流出。
根据本发明的水位检测装置40包括位于弯管2的与换热器相连的那端相反的另一端16上的端盖3，端盖3优选地以可拆卸地方式连接于弯管2的所述另一端16，从而弯管2在换热器和邻近端盖的所述另一端16之间构成一个连通器，冷凝水4存在于弯管2中。
所述弯管2的横截面可以根据需要设成各种形状，例如圆形、椭圆形、矩形或多边形，所述端盖3具有与弯管2的横截面形状相对应的形状。
端盖3具有下部敞口的端盖本体31，敞口端通过一体连接的柔性薄膜6闭合，端盖本体31与薄膜6之间可以通过各种方式进行接合，例如粘合剂接合或热结合，柔性薄膜6以从端盖3的敞口端向下悬垂的方式连接至端盖3。柔性薄膜6可以是由不透水的柔性材料制成的薄膜，例如塑料薄膜或橡胶薄膜。端盖本体与柔性薄膜6之间形成一个封闭空间12。
在端盖3的内部空间12中，具有由柔性薄膜6支撑的导电体5，在导电体5的上方，设有两个突出到端盖3内部的封闭空间12中的检测探头7和8，检测探头7和8可以是现有技术已知的导电探头，在冷凝水4未达到预定量时，导电体5不与检测探头7和8接触。
导电体5可以由任何轻质的导电材料构成，从而容易被向上推动，并且在接触探头7和8时使两个探头导通。
本实施例中，导电体5被实施为导电球的形式，以利于与检测探头7和8的接触。当然，导电体5也可以具有其他规则或不规则的形状，只要其能在被向上推动时与两个探头接触即可，为此，可以优选地将检测探头7和8做成可以挠曲的，以改进与不规则导电体5的接触。
在弯管2的壁与端盖3之间，在薄膜6与端盖本体31连接处的下方，具有间隙9，如图3所示，这些间隙9的设置是为了有利于弯管2形成连通器，供冷凝水进入弯管2中，使薄膜6下面的弯管部分中的水位与换热器1中的水位始终保持相同。
间隙9可以通过在弯管2的壁中设置小孔隙来形成，或者通过弯管2的内壁与端盖3外壁之间的形状特征来形成，也可以通过其他方式形成。
随着冷凝水4在弯管2中的累积，换热器1和水位检测装置40二者中的水位都将变得越来越高并且因为连通器的作用而始终保持一致，最后，当水位到达一定高度时，冷凝水将向上推动柔性薄膜6和导电体5，使得导电体5与两个探头7和8相接触，进而使得两个检测探头7和8导通，最终导致这两个检测探头7和8之间的电阻将接近于0Ω，因此，水位检测装置40将被激活以使控制板工作，从而产生相应控制信号来保护锅炉。
在根据本发明的水位检测装置40中，180度的弯管2因为位于换热器1的外部，从而保护检测装置40不受烟道中烟气的吹蚀。在锅炉开始运行时，将在弯管2中形成水密封从而不会发生错误报警。柔性薄膜6和端盖3之间构成一个用于导电体5的封闭空间12，导电体5是轻质且导电的球，封闭空间12确保导电球5不受腐蚀且易于导电。
图3为根据本发明的水位检测装置40的检测部分的放大示意图，在柔性薄膜6和端盖本体31之间的接头下面在端盖3与弯管2的壁之间，设有间隙9，其可以是小孔隙或其他保证空气通过的形式。这确保了水位检测装置40基于连通器原理工作以使弯管2两侧水位齐平，以检测热换器内的真实水位。
本申请中的弯管2的端盖3的材料可以使用各种材料，例如塑料或金属材料。
根据本发明的水位检测装置并不仅仅限于用在锅炉的余热换热器中，还可以使用于其他各种设备的换热器或其他容器或管道中进行水位检测。
尽管本申请参照实施例进行了详细描述，但要理解的是，前述仅是示例性实施例的例示，本申请并不限于所公开的具体实施例，对所公开的实施例的修改、所公开实施例的特征的组合以及其他实施例都包括于所附权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种水位检测装置，其被构造为用于连接到余热换热器中，所述水位检测装置包括：
一端与余热换热器的底部相连的弯管，
设置在弯管的另一端上的端盖，
其中，所述端盖具有带有朝向弯管的开口的端盖本体、与端盖本体一体地连接以封闭所述开口的柔性薄膜、穿过端盖设置在柔性薄膜上方且间隔开的两个检测探头、以及位于所述检测探头和柔性薄膜之间且由柔性薄膜支撑的导电体，
并且，在所述弯管的所述另一端的壁与所述端盖之间在所述端盖本体和柔性薄膜的连接处下方具有间隙，
其中所述弯管为180度弯管或U形管，以在余热换热器与检测探头之间构成连通器。
2.根据权利要求1所述的水位检测装置，其中，所述间隙通过形成在所述弯管的所述另一端中的多个小孔构成。
3.根据权利要求1所述的水位检测装置，其中，所述间隙通过所述弯管另一端的壁和端盖的形状差异构成。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的水位检测装置，其中，所述导电体为球形。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的水位检测装置，其中，所述导电体由轻质的导电材料制成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的水位检测装置，其中，所述柔性薄膜由柔性材料制成，使得随着水位的升高，推动导电体和薄膜向上移动，直至导电体与检测探头接触，使两个检测探头导通。
7.根据权利要求6所述的水位检测装置，其中，所述柔性薄膜由防水材料制成。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的水位检测装置，其中所述端盖与所述弯管的所述另一端可拆卸地相连。
9.一种余热换热器组件，包括余热换热器以及连接至余热换热器以检测余热换热器内的水位的根据权利要求1-8中任一项所述的水位检测装置。
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