CN208170751U - 一种燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃气热水器,包括燃烧室,用于控制进入燃烧室内燃烧气体多少的比例阀,设置燃烧器上方的集气罩,与集气罩连通的排气管,设置在燃烧室下方、出风口与燃烧室连通的、用于向燃烧室内吹入空气并控制吹入空气多少的下鼓风机,与比例阀和下鼓风机连接的控制器,其特征在于:还包括设置在集气罩与排气管之间的、入风口与集气罩连通、出风口与排气管连通的上抽风机,上抽风机也与控制器连接。与现有技术相比,本实用新型的优点在于:设置上抽风机和下鼓风机两个风机,一个在燃烧室盒下方起到鼓风的作用,一个在集气罩与排气管之间起到抽风作用,两风机串联风压成倍增长,能轻松克服管网阻力,保证排烟通畅。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃气热水器。
背景技术
家用燃气热水器在使用的过程中要面对很多不可控因素,如进水流量的波动、燃烧气体纯度的不同、燃烧气体的气压不同、外界刮风导致的外界风压过大等等,这些因素均可能影响燃气热水器的恒温性能或者造成燃气热水器无法正常工作。其中外界风压过大造成的机器无法正常燃烧而带来的问题日益突出,如沿海城市的高层住户,热水器出风口经常有很大的风力,当风力达到一定强度后热水器就会出现点火点不着、或者是燃烧时突然被吹灭等问题。这些问题使得家用燃气热水器的适应环境能力下降。
常规家用燃气热水器的工作流程为:正常燃烧时只要保证燃烧室内有燃气和空气按照一定的比例进行混合即可燃烧加热,空气由风机吹到燃烧室内,可燃气体由比例阀控制送至燃烧室内,在燃烧室内空气和可燃气体混合后燃烧,经过燃烧后的废气经过燃气热水器顶部的出气口排出,如果此时外界风压过大,外界的空气将会由出风口往燃烧室内倒灌,此时燃烧室内的空气和可燃性气体的配比改变导致点火点不着或者燃烧中突然熄火的现象。
为了解决上述问题,现有的具有抗风能力的燃气热水器一般通过在燃气热水器的排风口处增设风压传感器进行风压的检测,当风压传感器检测到风压值时,就提高风机转速,其中风机转速提高的数值与外界风压数据的大小之间成线性关系。而燃气热水器中,由于风机的安装位置不同,向燃烧室内送入空气的方式一般有下鼓风式和上抽风式两种;在下鼓风式中,风机安装在燃烧器下方,风机的出风口与燃烧室连通、并向燃烧器燃烧室内吹风送入空气,此时燃烧室热交换器空间内为微正压,这就需要提高成本确保良好系统密封性,防止烟气不外漏;而在上抽风式中,风机安装在燃烧器及热交换器上方,风机的进风口与燃烧室连通、向燃烧室抽风以使外部空气进入燃烧室,该结构中,由于风机处于热交换器上方将烟气往上抽,带动空气进入燃烧室盒,燃烧室下方敞开便于空气流入,空气被动进入燃烧室盒,这样存在火焰溢出燃烧室的风险。
不论是下鼓风式和上抽风式,空气进入燃烧室盒均需经过均流孔板、燃烧器燃烧变为烟气经过热交换器翅片、集气罩,最后经过烟管弯管、直管后排出,整个管网阻力大,对风机要求高,一旦外界风压过大,风机就必须提高转数来提高风压,但是这样一来,风量会超出燃烧的需求,现有技术一般会采用风机进口遮挡的方法强制降低风量,所以现有大部分燃气热水器风机偏离了最佳效率点,效率低下。并且,由于现有燃气热水器只有一个风机,要么上抽,要么下鼓,但是抗风压效果都不太理想:现有燃气热水器热天烧水温度高温度下不来;有风时,燃烧不稳定,CO、NOx等污染物排放大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能保证最佳燃烧状况、风机效率高的燃气热水器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种燃气热水器,包括燃烧室,用于控制进入燃烧室内燃烧气体多少的比例阀,设置燃烧器上方的集气罩,与集气罩连通的排气管,设置在燃烧室下方、出风口与燃烧室连通的、用于向燃烧室内吹入空气并控制吹入空气多少的下鼓风机,与比例阀和下鼓风机连接的控制器,其特征在于:还包括设置在集气罩与排气管之间的、入风口与集气罩连通、出风口与排气管连通的上抽风机,上抽风机也与控制器连接。
所述排气管内或排气管出口处设有风压传感器,风压传感器也与控制器连接。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:设置上抽风机和下鼓风机两个风机,一个在燃烧室盒下方起到鼓风的作用,一个在集气罩与排气管之间起到抽风作用,两风机串联风压成倍增长,能轻松克服管网阻力,保证排烟通畅。
附图说明
图1为本实用新型实施例中燃气热水器的结构示意图;
图2为本实用新型实施例中燃气热水器的燃烧控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示的燃气热水器,包括燃烧室1,用于控制进入燃烧室内燃烧气体多少的比例阀2,设置燃烧器上方的集气罩3,与集气罩3连通的排气管4,设置在燃烧室1下方、出风口与燃烧室1连通的、用于向燃烧室内吹入空气并控制吹入空气多少的下鼓风机5,与比例阀2和下鼓风机5连接的控制器6,设置在集气罩与排气管之间的、入风口与集气罩连通、出风口与排气管连通的上抽风机7,上抽风机7也与控制器6连接;排气管内或排气管出口处设有风压传感器8,风压传感器8也与控制器6连接。
上述燃气热水器的控制方法为:在点火成功后,所述控制器根据燃气热水器的负荷得出上抽风机的初始转速、下鼓风机的初始转速以及比例阀的初始开口参数,其中上抽风机的转速和下鼓风机的初始转速相同,然后控制器通过如下步骤进行燃烧控制,参见图2所示:
步骤1、控制器使用PID恒温控制逻辑对上抽风机的转速、下鼓风机的转速以及比例阀的开口参数进行控制,在PID恒温控制逻辑下,上抽风机的转速和下鼓风机转速保持相同;PID恒温控制逻辑采用现有常规技术;
步骤2、控制器通过风压传感器实时测量外界的风压值,当外界的实时风压值大于预设值时,同时提高上抽风机的转速和下鼓风机的转速,进入步骤3,否则直接进入步骤3;
步骤3、控制器判断此时燃气热水器是否处于最小负荷,如是,进入步骤4,如否,进入步骤7;该步骤中,燃气热水器处于最小负荷是指上抽风机的转速和下鼓风机的转速处于最低转速,比例阀的开度处于最低开度;
步骤4、控制器判断出水温度是否大于设定温度,如是,进入步骤5,如不是,进入步骤6;
步骤5、增加下鼓风机的转速,降低上抽风机的转速,返回步骤4;
步骤6、判断出水温度是否等于设定温度,如是,返回步骤4;如不是,然后进入步骤7;
步骤7、控制器进入PID恒温控制逻辑对上抽风机的转速、下鼓风机的转速以及比例阀的开口参数进行控制,在PID恒温控制逻辑下,上抽风机的转速和下鼓风机转速保持相同,然后进入步骤8;
步骤8、判断水流量是否小于预设阈值,如是,关火,如不是,返回步骤1。
控制器内预设有燃气热水器在不同负荷下,上抽风机的初始转速、下鼓风机的初始转速以及比例阀的初始开口参数;燃气热水器的负荷是与燃气热水器的设定出水温度相对应的参数。
在上述步骤2中,当外界的实时风压值大于预设值,且增大的风压值为ΔP,则上抽风机的转速和下鼓风机的转速提高的转数为Δn=M×ΔP/10,其中M为预设常数。
在上述步骤5中,增加上抽风机的转速、降低下鼓风机的转速后,需保证上抽风机的转速为下鼓风机的转速的K倍,K为预设的大于等于1的常数。
本实用新型中下鼓风机在燃烧室盒下方起到鼓风的作用,上抽风机起到抽风机的作用,两风机性能曲线相近,两风机串联风压成倍增长,能轻松克服管网阻力,保证排烟通畅;本实用新型的燃烧控制方法中,两风机配合工作,起到稳定燃烧、抗风压等作用;当外界风压过大时,单风机通过提高转数增加风压对抗外界风压,但是可提高转数有限,如果是下鼓式风机系统,风机在燃烧室盒下方,风机动作时外界风已将风机吹火焰吹熄,本实用新型的双风机抗风,反应速度快,同时双风机整个管道稳定排烟顺畅,能保证燃烧稳定;另外,本实用新型还能扩大热水器温度范围,在夏天环境温度热时,由于热水器最小负荷的限制,热水器出水温度比设定温度高,此时,调整两风机转数,下鼓风机转数大,上抽风机转数小,根据风机串联特性,整个系统风量介于两风机风量中间保证正常燃烧,而下鼓风机多出的空气量则给多余的热量降温以达到设定温度;风压提高了,在满足风量的条件下,风机转数可以降低,噪音也得到了显著降低(风机噪音是热水器工作时的最大噪音源之一);单风机工作效率提高了,增长电机寿命,也可降低成本选取低成本满足需要的小风机。
Claims (2)
1.一种燃气热水器,包括燃烧室,用于控制进入燃烧室内燃烧气体多少的比例阀,设置燃烧器上方的集气罩,与集气罩连通的排气管,设置在燃烧室下方、出风口与燃烧室连通的、用于向燃烧室内吹入空气并控制吹入空气多少的下鼓风机,与比例阀和下鼓风机连接的控制器,其特征在于:还包括设置在集气罩与排气管之间的、入风口与集气罩连通、出风口与排气管连通的上抽风机,上抽风机也与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器,其特征在于:排气管内或排气管出口处设有风压传感器,风压传感器也与控制器连接。
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CN110307643A (zh) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种燃气热水器及其燃烧控制方法 |
CN111947317A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-17 | 华帝股份有限公司 | 一种全预混燃气热水器和控制方法 |
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