CN208295274U - 一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器 - Google Patents

Abstract

一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，包括控制器、换热器、燃烧器、分气杆、燃气进气管、水流量传感器、冷水进水管和热水出水管，还包括感应水温燃气比例阀，它包括电磁阀芯组件、电磁阀座、热水腔、感温包、隔热座、塑胶垫、水气分隔膜、传动阀杆、复位弹簧、气阀芯、阀体和阀门座，热水腔分别与热水出水管与换热器的出水端连接接通；所述燃气出气孔与分气杆连接接通。通过感温包受热膨胀发生位移来调节燃气流量大小，达到机械式温控恒温的功能。控制原理简单，不需要配套复杂的控制电路和程序算法、生产和维修不需要校准二次压力以及质量可靠性更高等优点。

Description

一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及一种燃气热水器。

背景技术

目前恒温燃气热水器的气控系统主要采用电控燃气比例阀，通过调节燃气比例阀线圈电流大小改变燃气输出流量。为了实现恒温功能，需要配套燃气比例阀PWM驱动电路、水流量传感器和进水温度传感器以及出水温度传感器，整体成本和故障率偏高，并且恒温控制程序算法比较复杂。另外由于燃气比例阀PI特性一致性较差，每台产品在生产和售后维修电路板或燃气比例阀时需要调整燃气比例阀电流值来校准二次压力最大和最小输出值，以保证燃烧性能稳定，增加了生产和维修工艺复杂性。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，根据出水温度机械式调节燃气流量来实现燃气热水器的恒温功能，控制原理简单，不需要配套比例阀调节电路和复杂的恒温程序算法，质量可靠性更高，另外每台产品不需要单独校准二次压力，生产和维修工艺更加简单。

本实用新型是这样实现的：一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，包括控制器、换热器、燃烧器、分气杆、燃气进气管、水流量传感器、冷水进水管和热水出水管，分气杆与燃烧器连通；冷水进水管和热水出水管分别与换热器的进水端和出水端连接，水流量传感器设置在冷水进水管上；其特殊之处在于：还包括感应水温燃气比例阀，它包括电磁阀芯组件、电磁阀座、热水腔、感温包、隔热座、塑胶垫、水气分隔膜、传动阀杆、复位弹簧、气阀芯、阀体和阀门座，

热水腔一端开口，热水腔上设有固定法兰；

感温包包括外壳、设置在外壳内的感温液体或石蜡和伸缩部；伸缩部与外壳滑动配合，外壳包括体部和头部；

隔热座包括沿轴线的贯通孔、法兰、设置的法兰上插接头部、设置在贯通孔位于法兰一端的沉孔；

传动阀杆包括杆部和压紧盘部，杆部的悬空端设有内螺纹孔；

气阀芯设置有沿轴线的固定孔，

阀门座中空两端开口，出气端设有气阀芯座腔；

阀体包括导向腔和导气腔，导气腔的周向壁上燃气出气孔，开口端设有沉孔；导向腔和导气腔之间的隔板上设有导向孔；

电磁阀座两端开口，一端设有阀门座沉孔；所述燃气进气管与电磁阀座连通；

感温包的头部插入隔热座的贯通孔并固定连接，伸缩部位于贯通孔内；隔热座插入热水腔内，感温包的体部位于热水腔内；塑胶垫嵌入隔热座的沉孔内；水气分隔膜设在阀体的导向腔开口端的膜片沉孔内，传动阀杆的杆部穿过复位弹簧、由导向腔穿过导向孔伸入导气腔内，复位弹簧一端与压紧盘配合、另一端与导向腔和导气腔之间的隔板配合，法兰上的插接头部插入膜片沉孔内压紧水气分隔膜，螺钉穿过气阀芯的固定孔与传动阀杆的内螺纹孔螺合；阀门座的出气端插入导气腔的阀门座沉孔内、进气端插入电磁阀座的阀门座沉孔内，电磁阀芯组件的阀芯与阀门座的进气端配合；

热水腔分别与热水出水管与换热器的出水端连接接通；所述燃气出气孔与分气杆连接接通。

所述的一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，其特殊之处在于：还包括感温水量调节阀，感温水量调节阀包括调节阀体、阀芯、阀杆、导水的阀杆座和弹簧，阀芯和阀杆由感温材料一体成型制成；

调节阀体由下而上设有下沉孔、导水腔和阀芯腔，阀芯腔的直径大于导水腔的直径，阀芯腔上端设有环形卡槽；

阀芯包括柱体部和环绕柱体部设置的阀芯，阀芯的直径小于导水腔的直径；

弹簧包括筒形部和倒圆锥台形部，

导水的阀杆座与下沉孔可拆卸连接，阀杆的下端与导水的阀杆座固定连接，上端与柱体部的下开口的导向孔滑动配合；阀芯上部的柱体部插入弹簧的筒形部内，倒圆锥台形部的端部与环形卡槽嵌合；调节阀体与所述冷水进水管连接接通。

所述的一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，其特殊之处在于：还包括第二电磁阀芯组件，第二电磁阀组件设在分气杆的进气端；第二电磁阀芯组件与控制器连接接通。

本实用新型一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过感温包受热膨胀发生位移来调节燃气流量大小，达到机械式温控恒温的功能。控制原理简单，不需要配套复杂的控制电路和程序算法、生产和维修不需要校准二次压力以及质量可靠性更高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型感应水温燃气比例阀的剖视图。

图3是本实用新型感应水温燃气比例阀的分解图。

图4是本实用新型感温水量调节阀的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，包括控制器14、换热器15、燃烧器16、分气杆17、燃气进气管3、水流量传感器 18、冷水进水管19和热水出水管20，分气杆17与燃烧器16连通；冷水进水管19和热水出水管分别与换热器15的进水端和出水端连接，水流量传感器18设置在冷水进水管19上。

还包括感应水温燃气比例阀，它包括电磁阀芯组件1、电磁阀座2、热水腔4、感温包5、隔热座6、塑胶垫7、水气分隔膜8、传动阀杆9、复位弹簧10、气阀芯11、阀体12和阀门座13，

热水腔4一端开口，热水腔4上设有固定法兰41；

感温包5包括外壳、设置在外壳内的感温液体(图中未示出)或石蜡和伸缩部51；伸缩部51与外壳滑动配合，外壳包括体部52和头部53；

隔热座6包括沿轴线的贯通孔、法兰61、设置的法兰上插接头部611、设置在贯通孔位于法兰一端的沉孔62；

传动阀杆9包括杆部91和压紧盘部92，杆部91的悬空端设有内螺纹孔911；

气阀芯11设置有沿轴线的固定孔，

阀门座13中空两端开口，出气端设有气阀芯座腔131；

阀体12包括导向腔121和导气腔122，导气腔122的周向壁上燃气出气孔123，导气腔122的开口端设有阀门座沉孔；导向腔121的开口端设有膜片沉孔，导向腔和导气腔之间的隔板上设有导向孔124；

电磁阀座2两端开口，一端设有阀门座沉孔2A；所述燃气进气管3与电磁阀座2连通；

感温包5的头部53插入隔热座6的贯通孔并固定连接，伸缩部51位于贯通孔内；隔热座6插入热水腔4内，感温包5的体部51位于热水腔4 内；塑胶垫7嵌入隔热座6的沉孔62内；水气分隔膜8设在阀体12的导向腔121开口端的膜片沉孔内，传动阀杆9的杆部91穿过复位弹簧10、由导向腔121穿过导向孔124伸入导气腔122内，复位弹簧10一端与压紧盘 92配合、另一端与导向腔121和导气腔122之间的隔板配合，法兰61上的插接头部611插入膜片沉孔内压紧水气分隔膜8，螺钉穿过气阀芯11的固定孔与传动阀杆9的内螺纹孔911螺合；阀门座13的出气端插入导气腔122 的阀门座沉孔内、进气端插入电磁阀座2的阀门座沉孔2A内，电磁阀芯组件1的阀芯与阀门座13的进气端配合；电磁阀芯组件1与电磁阀座2固定连接；

热水腔4分别与热水出水管20与换热器15的出水端151连接接通；所述燃气出气孔123与分气杆17连接接通。

还包括感温水量调节阀21，如图4所示，感温水量调节阀21包括调节阀体211、阀芯212、阀杆213、导水的阀杆座214和弹簧215，阀芯212 和阀杆213由感温材料一体成型制成感温阀芯组件；

调节阀体211由下而上设有下沉孔2111、导水腔2112和阀芯腔2113，阀芯腔2113的直径大于导水腔3112的直径，阀芯腔2113上端设有环形卡槽2114；

阀芯212包括柱体部2121和环绕柱体部设置的阀芯2122，阀芯2122 的直径小于导水腔2112的直径；

弹簧215包括筒形部2151和倒圆锥台形部2152，

导水的阀杆座214与下沉孔2111可拆卸连接，阀杆213的下端与导水的阀杆座214固定连接，上端与柱体部2121的下开口的导向孔滑动配合；阀芯2122上部的柱体部2121插入弹簧215的筒形部2151内，倒圆锥台形部2152的端部与环形卡槽2114嵌合；调节阀体211与所述冷水进水管19 连接接通。阀芯2122与导水腔2112之间有间隙；当水温低时，感温阀芯组件向进水端发生位移，阀芯2122进入导水腔2112内，冷水进水量变小；当水温高时，感温阀芯组件向出水端发生位移，阀芯2122进入阀芯腔2113 内，冷水进水量增大；实现根据冷水即水源水的温度，自动调节进水量，达到热水器满足热负荷的要求。

还包括第二电磁阀芯组件22，第二电磁阀组件22设在分气杆17的进气端；第二电磁阀芯组件22与控制器14连接接通。

本实用新型的一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器使用方法步骤如下：

步骤1、设计感温介质受热膨胀所需温度与气阀芯开度之间特性关系。定义如下：感温介质温度T_L时，对应气阀芯最大开度；感温介质温度T_H时，对应气阀芯最小开度。则产品恒温目标温度区间是[T_L,T_H]。

步骤2、打开水阀启动时，出水温度低于目标温度区间下限T_L,气阀芯处于最大开度，产品以最大负荷快速加热；

步骤3、若出水温度＞T_L时，开始调小气阀芯开度；

步骤4、若当前出水温度对应气阀芯开度所输出热负荷，其产生的出水温度偏高时，则感温介质受热膨胀使气阀芯开度变小，从而降低热负荷输出；

步骤5、若当前出水温度对应气阀芯开度所输出热负荷，其产生的出水温度偏低时，则感温介质体积收缩使气阀芯开度变大，从而提高热负荷输出；

步骤6、出水温度变化使阀杆不断运动，带动气阀芯不断调节开度大小，在上述步骤4-步骤5之间调节几回后，直到当前出水温度对应气阀芯开度所输出热负荷，其产生的出水温度等于当前温度时，停止调节气阀芯，出水温度稳定恒温在当前温度；

步骤7、若燃气热水器工作中水流量波动，造成出水温度波动时，则重新执行步骤4-步骤6。

设计感温介质受热膨胀所需温度与气阀芯开度之间特性关系如下：感温介质温度48℃时，对应气阀芯最大开度；感温介质温度52℃时，对应气阀芯最小开度。则可以保证在产品热负荷范围内出水温度恒定在50℃± 2℃。普通用户使用热水温度范围35℃～46℃，并且常规用户是用冷热混水龙头或花洒使用，因此，恒定温度设计在50℃±2℃基本满足用户需求，并且出水温度不容易烫伤人使用更安全。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，包括控制器、换热器、燃烧器、分气杆、燃气进气管、水流量传感器、冷水进水管和热水出水管，分气杆与燃烧器连通；冷水进水管和热水出水管分别与换热器的进水端和出水端连接，水流量传感器设置在冷水进水管上；其特征在于：还包括感应水温燃气比例阀，它包括电磁阀芯组件、电磁阀座、热水腔、感温包、隔热座、塑胶垫、水气分隔膜、传动阀杆、复位弹簧、气阀芯、阀体和阀门座，

热水腔一端开口，热水腔上设有固定法兰；

感温包包括外壳、设置在外壳内的感温液体或石蜡和伸缩部；伸缩部与外壳滑动配合，外壳包括体部和头部；

隔热座包括沿轴线的贯通孔、法兰、设置的法兰上插接头部、设置在贯通孔位于法兰一端的沉孔；

传动阀杆包括杆部和压紧盘部，杆部的悬空端设有内螺纹孔；

气阀芯设置有沿轴线的固定孔，

阀门座中空两端开口，出气端设有气阀芯座腔；

阀体包括导向腔和导气腔，导气腔的周向壁上燃气出气孔，开口端设有沉孔；导向腔和导气腔之间的隔板上设有导向孔；

电磁阀座两端开口，一端设有阀门座沉孔；所述燃气进气管与电磁阀座连通；

感温包的头部插入隔热座的贯通孔并固定连接，伸缩部位于贯通孔内；隔热座插入热水腔内，感温包的体部位于热水腔内；塑胶垫嵌入隔热座的沉孔内；水气分隔膜设在阀体的导向腔开口端的膜片沉孔内，传动阀杆的杆部穿过复位弹簧、由导向腔穿过导向孔伸入导气腔内，复位弹簧一端与压紧盘配合、另一端与导向腔和导气腔之间的隔板配合，法兰上的插接头部插入膜片沉孔内压紧水气分隔膜，螺钉穿过气阀芯的固定孔与传动阀杆的内螺纹孔螺合；阀门座的出气端插入导气腔的阀门座沉孔内、进气端插入电磁阀座的阀门座沉孔内，电磁阀芯组件的阀芯与阀门座的进气端配合；

热水腔分别与热水出水管与换热器的出水端连接接通；所述燃气出气孔与分气杆连接接通。

2.根据权利要求1所述的一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，其特征在于：还包括感温水量调节阀，感温水量调节阀包括调节阀体、阀芯、阀杆、导水的阀杆座和弹簧，阀芯和阀杆由感温材料一体成型制成；

调节阀体由下而上设有下沉孔、导水腔和阀芯腔，阀芯腔的直径大于导水腔的直径，阀芯腔上端设有环形卡槽；

阀芯包括柱体部和环绕柱体部设置的阀芯，阀芯的直径小于导水腔的直径；

弹簧包括筒形部和倒圆锥台形部，

导水的阀杆座与下沉孔可拆卸连接，阀杆的下端与导水的阀杆座固定连接，上端与柱体部的下开口的导向孔滑动配合；阀芯上部的柱体部插入弹簧的筒形部内，倒圆锥台形部的端部与环形卡槽嵌合；调节阀体与所述冷水进水管连接接通。

3.根据权利要求1或2所述的一种感应水温控制燃气流量的恒温燃气热水器，其特征在于：还包括第二电磁阀芯组件，第二电磁阀组件设在分气杆的进气端；第二电磁阀芯组件与控制器连接接通。