CN110793205A - 冷凝式壁挂炉及水封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷凝式壁挂炉及水封装置，水封装置包括：主管路，主管路上沿逆重力方向依次分布有第一位置和第二位置；排水管路，于第一位置与主管路连通；辅助管路，于第二位置与主管路连通；第一电极针和第二电极针，第一电极针设于主管路中，第二电极针设于辅助管路中，第一电极针和第二电极针在主管路中液位达到第二位置时相互导通。如此，在液位没有到达第二位置时，水流不会同时经过第一电极和第二电极，在排水管路没有堵塞时不会误导通第一电极和第二电极，堵塞故障的判断较为准确。

Description

冷凝式壁挂炉及水封装置

技术领域

本发明涉及壁挂炉技术领域，特别是涉及冷凝式壁挂炉及水封装置。

背景技术

燃气采暖热水炉，又称壁挂炉，可分为常规壁挂炉和冷凝式壁挂炉。冷凝式壁挂炉通过利用高温烟气进行二次换热，提高了整机的换热效率，提升了机组的能效。但是，随之而来的冷凝水也成为了冷凝式壁挂炉设计中需要考虑和处理的一个问题。

在冷凝式壁挂炉结构中，高温烟气二次换热产生的冷凝水积于水封装置内，并可通过水封装置中的冷凝水排水管排出。然而，当冷凝水排水管堵住时，水封装置中的冷凝水无法及时排出，冷凝水在水封装置内不断堆积，冷凝水在不断上升过程中会通过与水封装置连接的冷凝水出水管倒灌流入炉膛，使风机、比例阀和燃烧器等核心部件进水，导致机组故障损坏。因此，需要设置故障感应装置，当检测到冷凝水排水管被堵时，及时报警反馈，保护机组。

一般地，检测堵塞故障的方式为电极检测，具体在水封装置中主管路的上下两端设置两根电极针，当冷凝水排水管堵塞，液位不断上升，水淹没两根电极针并导通时，使机组发出故障提醒。但是，在实际使用中，冷凝水沿主管路流下时经过两根电极针可能会提前使两根电极针导通，在冷凝水排水管没有堵塞时，发出错误的机组故障提醒，水封装置对堵塞故障的判断不够准确。

发明内容

基于此，有必要提供一种提高堵塞故障判断准确率的水封装置。

一种水封装置，包括：

主管路，所述主管路上沿逆重力方向依次分布有第一位置和第二位置；

排水管路，于所述第一位置与所述主管路连通；

辅助管路，于所述第二位置与所述主管路连通；以及

第一电极针和第二电极针，所述第一电极针设于主管路中，所述第二电极针设于所述辅助管路中，所述第一电极针和所述第二电极针在所述主管路中液位达到所述第二位置时相互导通。

上述冷凝式壁挂炉中，冷凝水不断流入主管路时，若排水管路堵塞，液面不断上升，并超过第一位置到达距离主管路底端较远的第二位置时，冷凝水便可溢入辅助管路。水封装置还包括第一电极针和第二电极针，第一电极针设于主管路中，第二电极设于辅助管路中，第一电极针和第二电极针在主管路中的液位到达第二位置时相互导通，即当排水管路堵塞使冷凝液的液位上升并流入辅助管路时，第一电极和第二电极均接触到水流而相互导通，如此第一电极和第二电极没有都设置在主管路中，在液位到达第二位置之前，水流不会同时经过第一电极和第二电极，在排水管路没有堵塞时不会误导通第一电极和第二电极，提高水封装置对堵塞故障的判断的准确率。

在其中一个实施例中，所述主管路包括内管和间隔套设于所述内管外周的外管，所述内管具有相互连通的进水端及出水端，所述外管具有沿重力方向分布的顶端及底端，所述第一位置和所述第二位置沿所述外管的轴向由所述底端指向所述顶端的方向依次分布于所述外管上；

所述内管的所述进水端凸出所述外管的所述顶端，所述内管的所述出水端伸入所述外管内且与所述外管的所述底端之间预留间隙，所述第一电极针设于所述外管的内壁上。

在其中一个实施例中，所述第一电极针位于所述第一位置和所述外管的所述底端之间。

在其中一个实施例中，还包括收集盒，所述收集盒与所述辅助管路连通，所述收集盒具有容置由所述辅助管路流出水流的收集腔。

在其中一个实施例中，还包括排水开关，所述收集盒上开设有与所述收集腔连通的排水口，所述排水开关设于所述排水口处，并封闭或打开所述排水口。

在其中一个实施例中，还包括控制器，所述控制器在所述第一电极针和所述第二电极针导通时，控制所述排水开关关闭。

在其中一个实施例中，还包括液位检测机构，所述液位检测机构用于检测所述收集盒中的实际液位，并发送给所述控制器，所述控制器在所述实际液位超过预设液位时，控制所述排水开关打开；所述控制器在所述实际液位低于预设液位时，控制所述排水开关关闭。

在其中一个实施例中，所述液位检测机构包括设于所述收集腔内的第三电极针和第四电极针，所述第三电极针和所述第四电极针中的一者设于所述预设液位处，所述第三电极针和所述第四电极针中的另一者设于所述预设液位的下方；

所述控制器在所述第三电极针和所述第四电极针导通时，控制所述排水开关打开；所述控制器在所述第三电极针和所述第四电极针断开时，控制所述排水开关关闭。

在其中一个实施例中，还包括堵塞故障提醒器，所述控制器在所述第一电极针和所述第二电极针导通时，控制所述堵塞故障提醒器开启；所述控制器在所述第一电极针和所述第二电极针断开时，控制所述堵塞故障提醒器关闭。

本发明还提供一种冷凝式壁挂炉，包括上述水封装置。

附图说明

图1为本发明一实施例中水封装置中排水管路未堵塞时的结构示意图；

图2为图1所示水封装置中排水管路堵塞时的一种状态下的结构示意图；

图3为图2所示水封装置中排水管路堵塞时另一种状态下的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例中，提供一种水封装置100，可应用于冷凝式壁挂炉。冷凝式壁挂炉中，对烟气冷凝以回收烟气中的热能，同时烟气冷凝会产生冷凝水，产生的冷凝水可由冷凝水出水管排入水封装置100中，在水封装置100中聚集形成水封，以防止内部的烟气泄漏，同时冷凝水可通过水封装置100排出。

水封装置100包括主管路10、排水管路30及辅助管路50，主管路10的顶端开口，以与二次换热器的冷凝水出水管连通，允许冷凝水流入主管路10，主管路10的底端封闭，以在主管路10中积聚流入的冷凝水。主管路10上沿逆重力方向依次分布有第一位置和第二位置，排水管路30于第一位置与主管路10连通，辅助管路50于第二位置与主管路10连通。二次换热器中烟气冷凝产生的冷凝水通过冷凝水出水管流入的主管路10后，首先在主管路10的底端与第一位置之间积聚，形成水封，防止二级换热器中含CO等有害气体的烟气通过排水口74进入室内，造成用户中毒。当冷凝水积聚一段时间后，液位不断上升且到达第一位置时，部分冷凝水便可流入排水管路30排出，同时在主管路10中形成稳定高度的水封。

并且，如图2所示，主管路10中的水流在排水管路30堵塞时溢入辅助管路50。当冷凝水不断流入主管路10时，若排水管路30堵塞，液面不断上升，并超过第一位置到达距离主管路10底端较远的第二位置时，冷凝水便会溢入辅助管路50。水封装置100还包括第一电极针11和第二电极针51，第一电极针11设于主管路10中，第二电极针51设于辅助管路50中，第一电极针11和第二电极针51在主管路10中的液位到达第二位置时相互导通，即当排水管路30堵塞使冷凝液的液位上升并流入辅助管路50时，第一电极针11和第二电极针51均接触到水流而相互导通，如此第一电极针11和第二电极针51没有都设置在主管路10中，在液位到达第二位置之前，水流不会同时经过第一电极针11和第二电极针51，在排水管路30没有堵塞时不会误导通第一电极针11和第二电极针51，提高水封装置100对堵塞故障判断的准确率。

主管路10包括内管12和间隔套设于内管12外周的外管14，内管12具有相互连通的进水端和出水端，外管14具有沿重力方向分布的顶端和底端，第一位置和第二位置沿外管14的轴向由底端指向顶端的方向依次分布于外管14上，外管14在第一位置和第二位置处分别与排水管路30和辅助管路50连通。内管12的出水端伸入外管14且与外管14的底端之间预留间隙，内管12的进水端凸出外管14的顶端设置。如此，将内管12的进水端与二次换热器上的冷凝水出水管连通，以使冷凝水进入内管12中，并通过内管12与外管14底端之间的间隙允许冷凝水进入外管14，最后当液面不断上升时，冷凝水还可通过外管14上的第一位置和第二位置分别进入排水管路30和辅助管路50。也就是说，通过内管12将冷凝水送入外管14中。

进一步地，第一电极针11设于外管14的内壁上，冷凝水只通过内管12流入外管14，流动的冷凝水不会经过内管12外的第一电极针11，只有外管14中的液位不断上升时，冷凝水才会与外管14内壁上的第一电极针11接触，保证检测的准确性。并且，第一电极针11位于第一位置和外管14的底端之间，当主管路10中冷凝水的液位到达第一位置时，第一电极针11便已与冷凝水接触，进而当液位继续上升到第二位置时，冷凝水还与第二电极针51接触，便会导通第一电极针11和第二电极针51，防止第一电极针11高出第二位置设置，防止排水管路30堵塞液位上升时无法及时检测到堵塞故障。

更进一步地，外管14包括管体15和水封盖16，水封盖16盖设于管体15的一端以形成外管14封闭的底端，以在外管14中积聚冷凝水形成水封。

水封装置100还包括控制器(图未示)和堵塞提醒器(图未示)，控制器在第一电极针11和第二电极针51导通时，控制故障提醒器开启，提醒用户及时解除排水管路30的堵塞故障。控制器在第一电极针11和第二电极针51断开时，控制堵塞故障提醒器关闭，此时说明排水管路30已经导通可正常排水，便可解除排水堵塞提醒。可选地，堵塞提醒器可采用灯光、声音及振动等多种提醒方式中的一种或多种进行提醒，对堵塞提醒器的具体提醒形式在此不做限定。

水封装置100还包括收集盒70，收集盒70与辅助管路50连通，收集盒70具有容置由辅助管路50流出水流的收集腔72。当主管路10内的液位到达第二位置后，部分冷凝水便可通过辅助管路50进入收集盒70的收集腔72，在收集盒70中容纳烟气换热产生的冷凝水，防止排水管路30堵塞后冷凝水不断上涨并倒灌入炉膛，使冷凝式壁挂炉在排水管路30堵塞后依然可以正常工作。如此，在环境温度较低时，若排水管路30堵塞，可继续通过收集盒70收集冷凝水，冷凝式壁挂炉可以继续正常工作，冷凝式壁挂炉不需要直接停机，不会造成冷凝式壁挂炉及供暖系统因停机而结冰，以防止出现冷凝式壁挂炉及供暖系统冻裂等严重的情况。

可选地，排水管路30和辅助管路50均为L型管，均包括相交连接的第一管段和第二管段，第一管段与主管路10垂直连接并连通，第二管段与主管路10平行。排水管路30中的第二管段为排水段，以从第二管段的出口排出冷凝水；辅助管路50中的第二管段与收集盒70连通，以沿与主管路10平行的方向将冷凝水引入收集盒70中，使水流可在自身重力下从入住管路的第二管段流入收集盒70。

进一步地，水封装置100还包括排水开关80，收集盒70上开设有与收集腔72连通的排水口74，排水开关80设于排水口74处，并封闭或打开排水口74。如此，当冷凝水液位上升并流入收集盒70中时，可以根据收集盒70中液位的高低选择性地打开和关闭排水口74，当收集盒70中积聚的冷凝水较多时，可打开排水开关80集中排出冷凝水，更加方便地处理冷凝水。具体地，当排水开关80关闭时，收集盒70内流入的冷凝水不断积聚，冷凝水液面不断上升；当排水开关80打开时，收集盒70内的的冷凝水可排出，以释放收集盒70的内部空间，通过释放的内部空间可继续收集冷凝水，使水封装置100及冷凝式壁挂炉可继续工作。可选地，排水开关80为电动二通球阀。

在一些实施例中，控制器在第一电极针11和第二电极针51导通时，控制排水开关80关闭，以在收集箱内积聚由辅助管路50流出的冷凝水，防止冷凝水经过收集箱的排水口74持续流出，并滴落在地面或者灶台上，影响房间卫生。也就是说，当排水管路30堵塞时，冷凝水通过辅助管路50进入收集箱并积聚于收集箱内，防止冷凝水倒灌入炉膛。

水封装置100还包括液位检测机构，液位检测机构用于检测收集盒70中的实际液位，并发送给控制器，控制器在收集盒70中的实际液位超过预设液位时，控制排水开关80打开，使收集盒70中的部分冷凝水从排水口74排出，释放收集盒70内部的空间，降低收集盒70中的实际液面，以继续容纳冷凝水。并且，控制器在实际液位低于预设液位时，控制排水开关80关闭，避免冷凝水一直流出。可选地，控制器在实际液位低于预设液位一段时间后，控制排水开关80关闭，以在收集盒70内部预留出较多的内部空间后，再停止冷凝水的排放。

在本具体实施例中，液位检测机构包括设于收集腔72内的第三电极针71和第四电极针73，第三电极针71和第四电极针73中的一者设于预设液位处，第三电极针71和第四电极针73中的另一者设于预设液位的下方。控制器在第三电极针71和第四电极针73导通时，控制排水开关80打开；控制器在第三电极针71和第四电极针73断开时，控制排水开关80关闭。

如图2所示，收集盒70内的冷凝水在不断积聚的过程中，液面不断上升，液面首先到达位于较低处的第三电极针71和第四电极针73中的一者处，第三电极针71和第四电极针73不导通，此时液面较低，收集盒70内的冷凝水不是很多，不需要打开排水开关80排出冷凝水；如图3所示，当冷凝水液面继续上升时，液面到达预设液位处的第三电极针71和第四电极针73中的另一者处，第三电极针71和第四电极针73均与冷凝水接触，第三电极针71和第四电极针73相互导通，此时液面到达预设液位，需要打开排水开关80，排出部分冷凝水，以释放收集盒70内的收集空间。可选地，第三电极针71设于收集腔72中预设液面以下的位置，第四电极针73设于收集腔72中的预设液面处。

可以理解地，在其他一些实施例中，液位检测机构也可以为其他液位传感器，在此不做限定。

本发明一实施例中，还提供一种冷凝式壁挂炉，包括上述水封装置100，可以准确地判断冷凝水的排水堵塞故障。

具体地，冷凝式壁挂炉还包括烟气换热器，烟气换热器具有冷凝水出水管，冷凝水出水管与水封装置100中的主管路10连通，烟气换热器中换热产生的冷凝水由冷凝水出水管流入主管路10中，并形成水封。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水封装置(100)，其特征在于，包括：

主管路(10)，所述主管路(10)上沿逆重力方向依次分布有第一位置和第二位置；

排水管路(30)，于所述第一位置与所述主管路(10)连通；

辅助管路(50)，于所述第二位置与所述主管路(10)连通；以及

第一电极针(11)和第二电极针(51)，所述第一电极针(11)设于所述主管路(10)中，所述第二电极针(51)设于所述辅助管路(50)中，所述第一电极针(11)和所述第二电极针(51)在所述主管路(10)中液位达到所述第二位置时相互导通。

2.根据权利要求1所述的水封装置(100)，其特征在于，所述主管路(10)包括内管(12)和间隔套设于所述内管(12)外周的外管(14)，所述内管(12)具有相互连通的进水端及出水端，所述外管(14)具有沿重力方向分布的顶端及底端，所述第一位置和所述第二位置沿所述外管(14)的轴向由所述底端指向所述顶端的方向依次分布于所述外管(14)上；

所述内管(12)的所述进水端凸出所述外管(14)的所述顶端，所述内管(12)的所述出水端伸入所述外管(14)内且与所述外管(14)的所述底端之间预留间隙，所述第一电极针(11)设于所述外管(14)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的水封装置(100)，其特征在于，所述第一电极针(11)位于所述第一位置和所述外管(14)的所述底端之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的水封装置(100)，其特征在于，还包括收集盒(70)，所述收集盒(70)与所述辅助管路(50)连通，所述收集盒(70)具有容置由所述辅助管路(50)流出水流的收集腔(72)。

5.根据权利要求4所述的水封装置(100)，其特征在于，还包括排水开关(80)，所述收集盒(70)上开设有与所述收集腔(72)连通的排水口(74)，所述排水开关(80)设于所述排水口(74)处，并封闭或打开所述排水口(74)。

6.根据权利要求5所述的水封装置(100)，其特征在于，还包括控制器，所述控制器在所述第一电极针(11)和所述第二电极针(51)导通时，控制所述排水开关(80)关闭。

7.根据权利要求6所述的水封装置(100)，其特征在于，还包括液位检测机构，所述液位检测机构用于检测所述收集盒(70)中的实际液位，并发送给所述控制器，所述控制器在所述实际液位超过预设液位时，控制所述排水开关(80)打开；所述控制器在所述实际液位低于预设液位时，控制所述排水开关(80)关闭。

8.根据权利要求7所述的水封装置(100)，其特征在于，所述液位检测机构包括设于所述收集腔(72)内的第三电极针(71)和第四电极针(73)，所述第三电极针(71)和所述第四电极针(73)中的一者设于所述预设液位处，所述第三电极针(71)和所述第四电极针(73)中的另一者设于所述预设液位的下方；

所述控制器在所述第三电极针(71)和所述第四电极针(73)导通时，控制所述排水开关(80)打开；所述控制器在所述第三电极针(71)和所述第四电极针(73)断开时，控制所述排水开关(80)关闭。

9.根据权利要求6所述的水封装置(100)，其特征在于，还包括堵塞故障提醒器，所述控制器在所述第一电极针(11)和所述第二电极针(51)导通时，控制所述堵塞故障提醒器开启；所述控制器在所述第一电极针(11)和所述第二电极针(51)断开时，控制所述堵塞故障提醒器关闭。

10.一种冷凝式壁挂炉，其特征在于，包括上述权利要求1-9任意一项所述的水封装置(100)。

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