CN1948854A - 燃气高效热水器变升位法与可变升位燃气高效热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气高效热水器变升位法与可变升位燃气高效热水器，属于燃器具技术领域。该燃气快速热水器的外壳内装有接有进出水管的热交换器，热交换器下方安置燃烧室，燃烧室中装有一排燃烧头，燃烧头分别接分气喷嘴，其改进之处在于，燃烧室之下安装可变速风机，分气喷嘴至少分成数量不同的两组，各组分气喷嘴分别经进气分配阀接气源。使用时，通过切换进气分配阀，至少可以实现数量较少的一组燃烧喷嘴单独通气燃烧、数量较多的一组燃烧喷嘴单独通气燃烧，以及全部燃烧喷嘴单独通气燃烧等多种工作状态，从而十分方便的根据使用需要，实现升位变换，同时达到各升位效率最大，以尽可能避免浪费能源。

Description

燃气高效热水器变升位法与可变升位燃气高效热水器

技术领域

本发明涉及一种高效燃气快速热水器额定参数的变换方法，尤其是其功率变化即升位变换的方法，同时还涉及可变升位的燃气高效热水器，属于燃器具技术领域。

背景技术

据申请人了解，目前市场上销售的中低档次的燃气快速热水器基本都采用分段燃烧技术，其实施方法是：将热水器的燃烧器火排分成几组，不同组燃烧器燃烧时即可实现热水器的输出功率变化。这样，用户在使用热水器时可以根据自己对热水需求的多少来选择热水器的不同功率输出(或火力大小)。

研究表明，此类热水器在额定功率状况下工作时其热效率可以达到最大的理想状态，但在其它功率工况下工作时，由于其风机的风量不变，热效率往往会降低2％-3％以上。例如一款JSQ-20分段燃烧的燃气快速热水器，额定功率为20Kw，额定产热水能力为10升，其功率可以选择为“大”、“中”、“小”或“秋”、“春”、“夏”。如果用户选择额定功率即“大”或“秋”的状态下时，热水器的热效率在85％左右的理想状态，而如果用户选择其它功率状态(“中”或“小”时)，热效率会降到82％，甚至低到80％以下，该类产品的原国家标准规定在额定热负荷条件下测试，热效率不低于80％，因此现有燃气热水器用户选择额定热负荷之外的其它功率状态时，很可能超标。

尤其值得一提的是，目前能源短缺已成为全球性的问题，国家大力提倡节能型产品，对于燃气快速热水器的能效分级标准已经出台：原来标准规定的热效率≥80％被提高到≥84％。热效率≥84％的为能效一级热水器，热效率≥88％的为能效二级热水器。上述现有燃气快速热水器在不同功率输出下热效率不能都达到最大的理想状态，因此无法达到以上标准规定的指标。

发明内容

本发明的目的在于：针对以上现有技术存在的问题，提出一种通过简单控制便能保证在各种升位下热水器的热效率均达到理想状态的燃气快速热水器升位变换方法，从而最大限度的节省能源；同时本发明还将给出实现该方法的可变升位燃气高效热水器，从而给用户提供真正意义上的可变升位燃气高效热水器。

本发明中的“升位”指热水器加热时的热水温升与流量的乘积换算成温升25℃时的热水流量，单位为L/min，代表着该热水器的供热水能力。

申请人在对现有燃气快速热水器进行大量实验的基础上，认识到，影响燃气快速热水器性能的关键因素是燃气量和风量两大因素。目前各种燃气快速热水器虽然可以通过分段切换燃烧来改变热水器的输出功率，但均忽略了在改变功率输出时风机风量的合理匹配，因此，当用户将热水器从额定功率切换到小功率下工作时，即热水器的燃气量相应减少时，由于风机风量无法变化，因此势必由于送风量过剩而带走热量，造成热效率下降，导致能源浪费。

为了达到以上目的，本发明的燃气高效热水器变升位法包括以下步骤：

1)、将燃气热水器中接进气管的燃烧头至少分成对应两档不同较小升位的两组，分别借助进气阀控制通断；

2)、燃气热水器的助燃风机采用具有对应多升位的变风量风机；

3)、在燃气快速热水器上设置对应的升位选择开关，借以通过控制电路实现对应燃气量和风量的切换控制。

容易理解，采用本发明的方法后，一台燃气快速热水器至少可以具有三档可选择升位。当选择高档升位时，燃气控制进气阀全部打开，所有燃烧头同时供气燃烧，风机处于最大风量状态；当选择低档升位时，控制小供气量的进气阀打开，数量少的一组燃烧头供气燃烧，风机处于小风量状态，当选择中档升位时，控制中档供气量的进气阀打开，数量较多的另一组燃烧头供气燃烧，风机处于中间风量状态。因此，可以通过简单的控制，实现燃气快速热水器升位的选择变换，并且保证在不同升位状态下，燃气快速热水器均具有较高的热效率。

实现本发明方法的可变升位燃气高效热水器外壳内装有接进、出水管的热交换器(俗称水箱)，热交换器下方安置燃烧头和助燃风机，所述燃烧头至少分成对应两档不同较小升位的两组，分别通过进气阀接进气管；所述助燃风机为至少二档的变风量风机；所述外壳体上设置升位选择开关，所述选择开关经控制电路分别接对应进气阀和风机风量的受控端。

根据测试：在中、低档升位工作时，达到高效率的理想风机风量比较接近，即使相同也基本可以保证热效率达到标准，因此助燃风机为至少二档的变风量风机即可。

使用时，通过选择开关控制，至少可以实现数量较少的一组燃烧头单独通气燃烧、数量较多的一组燃烧头单独通气燃烧，以及全部燃烧头燃烧三种工作状态，同时配合相应的风量，从而十分方便的根据使用需要，实现热水器的升位变换，尽可能避免浪费能源，给用户带来方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1中分气室的结构示意图。

图3是图1实施例的控制电路原理图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的可变升位燃气高效热水器根据上述变升位法设计，结构如图1所示，外壳内装有分别通过进水接头3和出水接头2接进出、水管的热交换器11。进水接头上方接有水流量传感器5和水阀6。该热交换器下方安置燃烧室9，燃烧室9一侧的点火头与经变压器12的点火器10电连接。外壳内一侧安装控制器7。燃烧室9中装有一排燃烧头。这些结构与现有技术基本相同。

燃烧室9中的各燃烧头分别接分气室8中的对应分气喷嘴8-1。该分气室的结构如图2所示，分成左、右气室以及下部连通的均气室，共有九个分气喷嘴，其中五个为一组，通左气室8-7，另四个为一组，通右气室8-2。两气室分别经作为进气分配阀的左、右电磁阀8-5、8-3通均气室8-6，该均气室经进气口8-4以及图1中的气阀4接气源。图中13为集烟罩。此外，在燃烧室9下方还装有风机1。该风机通过转速变化实现变风量。

需要特别说明的是，该风机为具有三档风量的变速风机。当燃烧头全部燃烧时，该风机在高速下工作，空气量满足完全燃烧需要，可以保证较高的热效率。实验表明，当热水器在不同升位工作时，如果风机风速不变，虽然热水器在最大升位工况下工作时可以得到接近90％的理想热效率，但在其它升位工作时，热效率则会降低。究其原因可以发现，当控制右气室的4个燃烧头燃烧而左气室的5个燃烧头不工作时，如果风机的风量不变，由于流经左气室的空气没有参与燃烧，将对热水器的燃烧热效率产生不利影响：一方面由于这部分空气温度较低，会降低燃烧室的温度，从而降低燃烧效率；另一方面由于空气流量较大，流速较快，使右侧燃烧时热交换的时间减少，带走一部分热量。同理，当控制左气室的5个燃烧头工作时，如风机风量不变，也会降低热效率。

为此，对风机进行了风量与热水器变升位的优化设计，使热水器在不同升位工作时，风机的风速相应改变。其控制原理参见图3，根据选择面板14上的升位按钮，可以很方便的选择所需升位，升位按钮经控制电路分别接对应电磁阀和风机风量的受控端，因此可以控制相应控制热水器的分组燃烧头和与之对应的风机风速，从而保证热水器在各种升位均具有较高的热效率以及理想的燃烧性能。

具体而言，使用时，可以很方便的通过热水器面板上的升位按钮控制左右两电磁阀分别通气或同时通气，从而使燃烧头可以根据需要，有四头燃烧、五头燃烧以及九头燃烧三种状态，产生所需的变升位效果。加之配以合适的风速，本实施例的可变升位燃气快速热水器克服了现有燃气快速热水器的缺点，具有理想的节能效果，热效率在各种状态下，均可达88％以上，对于达到标准指标、提高产品档次意义重大。

采用本发明的结构后，一台额定产热水能力10升的热水器同时可以选择作为6升和4升热水器来使用；一台额定产热水能力8升的热水器用户可以选择作为5升和3升热水器来使用。

除上述实施例外，根据本发明的方法，还可以在其它升位之间进行不同的搭配组合，形成各种规格的可变升位燃气快速热水器。

Claims (6)

1、一种燃气高效热水器变升位法，包括以下步骤：

1)、将燃气快速热水器中接进气管的燃烧头至少分成对应两档不同较小升位的两组，分别借助进气阀控制通断；

2)、燃气热水器的助燃风机采用具有对应多升位的变风量风机；

3)、在燃气快速热水器上设置对应的升位选择开关，借以通过控制电路实现对应燃气量和风量的切换控制。

2、根据权利要求1所述燃气高效热水器变升位法，其特征在于：所述风机通过转速变化实现变风量。

3、根据权利要求2所述燃气高效热水器变升位法，其特征在于：设有标明至少两种可选升位的控制面板。

4、一种可变升位燃气高效热水器，外壳内装有接进、出水管的热交换器，所述热交换器下方安置燃烧头和助燃风机，其特征在于：所述燃烧头至少分成对应两档不同较小升位的两组，分别通过进气阀接进气管；所述助燃风机为至少二档的变风量风机；所述外壳体上设置升位选择开关，所述选择开关经控制电路分别接对应进气阀和风机风量的受控端。

5、根据权利要求4所述可变升位燃气高效热水器，其特征在于：所述各组燃烧头分别接分气室中的对应分气喷嘴，所述分气室由左、右气室以及下部连通的均气室构成。

6、根据权利要求5所述可变升位燃气高效热水器，其特征在于：所述进气阀为电磁阀。

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