CN111121277A - 一种大风量低噪音燃气热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热水器技术领域，公开了一种大风量低噪音燃气热水器，包括多个火排，还包括至少两个并联的风机，至少两个所述风机沿所述火排排列方向依次间隔设置，并位于所述火排的下侧。本发明提供的大风量低噪音燃气热水器相比传统的单风机热水器而言，多风机并联运行时单个风机转速更低，因此风机噪音也更低，提高了用户舒适度。至少两个风机沿火排排列方向依次间隔设置，并位于火排的下侧，从而能够较好地实现对每个火排的均衡供风，提高气体燃烧的稳定性，避免部分火排喷出的气体燃烧不充分而导致一氧化碳等有害气体超标。

Description

一种大风量低噪音燃气热水器
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种大风量低噪音燃气热水器。
背景技术
随着人们生活水平的提高，家庭生活对于大升数的燃气热水器的需求越来越高，目前市场上的大升数燃气热水器主要是以强排式下鼓供风式燃气热水器为主。而随着产水能力的提升，燃气热水器的热负荷的增大，燃气热水器燃烧所需的空气量也同时跟着增加。为了满足燃烧工况对于空气量的需求，在风机出口面积一定的条件下，只能提高风机转速。
但随着风机转速的提高会出现以下问题：
1)提高风机运行转速对于风机的蜗壳、叶轮的强度，以及风机的动平衡要求也更高，过高的转速也更易引起热水器壳体的振动，热水器噪音变大，用户舒适度差；
2)电机长期运行在高转速、大电流情况下，也会进一步降低电机的使用寿命；
3)燃气热水器因结构布置的限制，风机口的布置位置很难对每个单片火排实现均衡供风。提高风机转速，正对风机口位置的火排，受到高速流动二次空气的干扰，燃烧工况变差，火焰不稳定。而远离风机口位置的火排二次供风不足，从而导致燃烧不完全，烟气偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大风量低噪音燃气热水器，以解决燃气热水器供风不均，燃烧工况不稳定的问题，并降低单个风机的转速，提高风机的使用寿命。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种大风量低噪音燃气热水器，包括多个火排，还包括至少两个并联的风机，至少两个所述风机沿所述火排排列方向依次间隔设置，并位于所述火排的下侧。
作为优选，多个所述火排为整段燃烧火排，至少两个所述风机沿多个所述火排的排列方向均匀分布。
作为优选，多个所述火排分为多组火排组，每组所述火排组独立控制，且每组所述火排组均对应一所述风机。
作为优选，所述火排组包括3-10个所述火排。
作为优选，处于开启状态的第i个所述风机提供的工作风量为Qi，则
Figure BDA0001848907340000021
其中，Ai为第i个风机的流量分配系数，Q为所有风机所需要提供的总工作风量，N为风机的个数。
作为优选，所述大风量低噪音燃气热水器还包括控制器及与所述控制器电连接的压力采集组件，所述控制器包括空气量计算模块，所述压力采集组件用于采集外界风压，所述空气量计算模块用于计算多个所述火排所需的空气量。
作为优选，所述大风量低噪音燃气热水器还包括均与所述空气量计算模块电连接的温度采集组件和流量采集组件，所述温度采集组件用于采集进水口水温，所述流量采集组件用于采集所述进水口水流量。
作为优选，所述风机与所述控制器电连接，所述控制器根据所述压力采集组件采集的数据、所述空气量及系统阻力，控制所述风机的启闭和所述风机的转速。
作为优选，所述风机位于所述火排的长度方向的中部。
本发明的有益效果：本发明提供的大风量低噪音燃气热水器相比传统的单风机热水器而言，多风机并联运行时单个风机转速更低，因此风机噪音也更低，提高了用户舒适度。至少两个风机沿火排排列方向依次间隔设置，并位于火排的下侧，从而能够较好地实现对每个火排的均衡供风，提高气体燃烧的稳定性，避免部分火排喷出的气体燃烧不充分而导致的一氧化碳等有害气体超标。
附图说明
图1是本发明实施例提供的大风量低噪音燃气热水器的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的火排组和风机对应的结构示意图。
图中：
1、火排；2、风机；3、火排组；4、控制器；5、燃烧室；6、烟管；7、压力采集组件；8、进水口。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
实施例一
本实施例提供了一种大风量低噪音燃气热水器，主要用于大升数的燃气热水器中，但不限于此，还可以用于其他类型的燃气热水器中，以解决燃气热水器供风不均，燃烧工况不稳定的问题，并降低风机2的转速，提高风机2的使用寿命。
如图1所示，本实施例提供的大风量低噪音燃气热水器，包括多个火排1和至少两个并联的风机2，在满足相同工作风量前提下，本实施例提供的大风量低噪音燃气热水器相比传统的单风机热水器而言，多风机2并联运行时单个风机2转速更低，因此风机2噪音也更低，提高了用户舒适度。
至少两个风机2沿火排1排列方向依次间隔设置，并位于火排1的下侧，从而能够较好地实现对每个火排1的均衡供风，提高气体燃烧的稳定性，避免部分火排1喷出的气体燃烧不充分而导致的一氧化碳等有害气体超标。在本实施例中，大风量低噪音燃气热水器还包括燃烧室5，火排1位于燃烧室5内。
对于燃气热水器中火排1数量较少的情况，多个火排1为整段燃烧火排，即多个火排1受统一控制，同时开启或关闭，至少两个风机2沿多个火排1的排列方向均匀分布，从而实现对每个火排1的均衡供风。
优选地，风机2位于火排1的长度方向的中部，提高供风的均衡性。
首先，风机2需要克服的工作压力为外界风压，大风量低噪音燃气热水器还包括控制器4及与控制器4电连接的压力采集组件7，压力采集组件7用于采集外界风压，压力采集组件7可以为压力传感器，其设置于烟管6的出口处，但不限于此，只要压力采集组件7的安装位置能反映烟管6的出口处的外界风压即可。
其次，燃气热水器内的气体排出还需要克服一定的系统阻力，如来自烟管6的阻力等，克服该系统阻力也需要由风机2提供。因此，风机2所需要克服的工作压力为外界风压和系统阻力之和。
控制器4包括空气量计算模块，空气量计算模块用于计算所有火排1喷出的气体燃烧所需的空气量。该空气量也需要由风机2提供。
大风量低噪音燃气热水器还包括均与空气量计算模块电连接的温度采集组件和流量采集组件，温度采集组件可以为温度传感器，其用于采集进水口8水温，流量采集组件可以为流量传感器，其用于采集进水口8水流量。燃气热水器还可以包括与空气量计算模块电连接的温度预设组件，用户可以根据需要预设水的加热温度。
温度采集组件采集进水口8水温信号，温度预设组件采集预设水温信号，流量采集组件采集进水口8的水流量信号，并将上述信号传输给空气量计算模块，空气量计算模块，根据进水口8水温、预设水温及进水流量，计算出燃气热水器所需要的热负荷。然后，根据热负荷及燃气的热值，计算出燃气的需求量。根据充分燃烧需要的空燃比，计算出所需要的空气量。
根据工作压力和空气量得到风机2需要提供的总工作风量Q。
风机2与控制器4电连接，控制器4根据压力采集组件7采集的数据、空气量及系统阻力，控制风机2的启闭及风机2的转速。风机2的转速由风机2提供的工作风量决定，工作风量越高，风机2的转速越大，反之，亦然。
在本实施例中，当热水器开启后，控制器4控制每个风机2均处于开启状态，若处于开启状态的第i个风机2提供的工作风量为Qi，则
Figure BDA0001848907340000051
其中，Ai为第i个风机2的流量分配系数，N为并联风机2的个数，因此当分配系数和总工作风量确定后，每个风机2的工作风量即可确定，进而可以确定每个风机2的转速。
多个风机2的流量分配系数可以相同，也可以不同，当燃气热水器的壳体内的空间有限时，在不便于设置风机2的位置，多个风机2可以沿火排1的排布方向非均匀设置，风机2个数较少的位置，可以使用额定功率较大的风机2，且该风机2的流量分配系数可以较大。另外，风机2的流量分配系数还可以根据风机2对应的火排1的喷气量而调节，风机2对应的火排1喷气量较大时，可以相应提高该风机2的流量分配系数。
实施例二
如图1和图2所示，该实施例二的大风量低噪音燃气热水器与上述实施例一基本相同，二者的区别在于，多个火排1分为多组火排组3，如本实施例中将多个火排1分为四个火排组3，每组火排组3独立控制，即每组火排组3均可以独立的开启或关闭，且可以根据总工作风量的大小，确定分段燃烧的火排组3的组合，例如，多个火排1分为第一火排组、第二火排组和第三火排组，可以独立的开启其中任意一个火排组3，也可以同时开启第一火排组和第二火排组，或同时开启第二火排组和第三火排组，或同时开启第一火排组和第三火排组，也可以同时开启第一火排组、第二火排组和第三火排组。
每组火排组3均对应一个风机2。根据开启的火排组3，同时开启与其对应的风机2，当某组火排组3关闭时，相应的风机2也停止工作，节约电能，降低噪音。
为了使每个火排1受风均衡，火排组3可以包括3-10个火排1。多组火排组3的火排1个数相同或不同，当火排组3的火排1数量不同时，可以根据火排组3的火排1数量选择风机2的额定功率，火排组3的火排1数量较多时，可以选择额定功率大的风机2，保证每个火排1排出的气体均能充分燃烧。
本实施例提供的大风量低噪音燃气热水器的工作步骤如下：
首先，根据燃气热水器所需的总工作风量的大小，确定燃烧的火排组3。
然后，根据分段燃烧的火排组3，开启对应的风机2。
实施案例一：单开某个火排组3；例如，单开火排组Ⅰ，那么相应开启风机Ⅰ；
实施案例二：开启某几个火排组3；例如，需要开启火排组Ⅰ和Ⅱ，那么相应开启风机Ⅰ和Ⅱ；
实施案例三：需要开启所有火排组Ⅰ、Ⅱ、……、N，那么相应开启所有风机Ⅰ、Ⅱ、……、N；
最后，根据所需总工作风量和开启的风机2数量，确定开启各个并联风机2的工作转速，具体地，确实每个处于开启状态的风机2提供的工作风量为Qi，然后根据工作风量Qi得到相应的风机2的转速。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大风量低噪音燃气热水器，包括多个火排(1)，其特征在于，还包括至少两个并联的风机(2)，至少两个所述风机(2)沿所述火排(1)排列方向依次间隔设置，并位于所述火排(1)的下侧。
2.根据权利要求1所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，多个所述火排(1)为整段燃烧火排，至少两个所述风机(2)沿多个所述火排(1)的排列方向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，多个所述火排(1)分为多组火排组(3)，每组所述火排组(3)独立控制，且每组所述火排组(3)均对应一所述风机(2)。
4.根据权利要求3所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，所述火排组(3)包括3-10个所述火排(1)。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，处于开启状态的第i个所述风机(2)提供的工作风量为Qi，则
Figure FDA0001848907330000011
其中，Ai为第i个风机(2)的流量分配系数，Q为所有风机(2)所需要提供的总工作风量，N为风机(2)的个数。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，所述大风量低噪音燃气热水器还包括控制器(4)及与所述控制器(4)电连接的压力采集组件(7)，所述控制器(4)包括空气量计算模块，所述压力采集组件(7)用于采集外界风压，所述空气量计算模块用于计算多个所述火排(1)所需的空气量。
7.根据权利要求6所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，所述大风量低噪音燃气热水器还包括均与所述空气量计算模块电连接的温度采集组件和流量采集组件，所述温度采集组件用于采集进水口(8)水温，所述流量采集组件用于采集所述进水口(8)水流量。
8.根据权利要求6所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，所述风机(2)与所述控制器(4)电连接，所述控制器(4)根据所述压力采集组件(7)采集的数据、所述空气量及系统阻力，控制所述风机(2)的启闭和所述风机(2)的转速。
9.根据权利要求1所述的大风量低噪音燃气热水器，其特征在于，所述风机(2)位于所述火排(1)的长度方向的中部。
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