一種恆溫熱水器的製作方法
2023-10-04 07:58:59
專利名稱：一種恆溫熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱水器，特別是針對恆溫熱水器的溫度控制技術的改進。
背景技術：
目前熱水器已成為普通家庭必不可少的家電之一，而恆溫熱水器更是越來越受到人們的青睞。在眾多恆溫熱水器中，大部分的恆熱水器都是根據水流量的大小及設定的出水溫度，採用燃氣比例閥來調節燃氣流量的大小，達到改變熱水器的燃燒工作時的熱負荷、從而達到水溫恆定的目的。這種比例閥結構複雜，同時，從價格上，由於比例閥價格較高，使恆溫熱水器的成本居高不下。另一方面，由於我國各地氣源氣壓千差萬別，而熱水器在設計時又是按照額定氣壓下工作來設計的，燃氣壓力的波動對熱水器恆溫性能也會產生負面的影響。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種採用簡易燃氣比例調節裝置來取代現有採用燃氣比例閥的恆溫熱水器，為恆溫熱水器的設計提供一種整機成本更經濟、結構更簡易的方案，同時提供一種簡易型的恆溫熱水器產品線的拓展方向。
本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種恆溫熱水器，包括燃氣流量調節系統，其特徵在於所述燃氣流量調節系統包括電氣控制裝置、設有驅動電機的調溫閥、檢測當前水流量的水流傳感器，檢測熱水溫度的溫度傳感器，所述電氣控制裝置的輸入端與水流傳感器、溫度傳感器電連接，驅動電機的正負極與電氣控制裝置的輸出端電連接，接受電氣控制裝置根據檢測信號轉換而成的控制信號，且調溫閥的閥體內腔與熱水器的燃氣通道相連通。
所述調溫閥內設有檢測其閥芯位置的位移傳感器；調溫閥的閥芯與驅動電機輸出軸連動，位移傳感器與電氣控制裝置電連接。
所述調溫閥的閥芯包括設在閥體腔出口處的皮閥以及連接在皮閥下的傳動杆，驅動電機的輸出軸通過齒輪傳動裝置與內螺紋套連接，內螺紋套內設有相互嚙合的螺杆，所述螺杆的一端正對傳動杆的自由端。
所述調溫閥為穩壓調溫閥，閥體上沿閥芯軸線設有與閥體腔連通的穩壓腔，穩壓腔的出口固定有與傳動杆自由端相連接的穩壓薄膜。
這種恆溫熱水器，改良結構是在熱水器內部，用調溫閥連接在燃氣通路上取代比例閥，通過控制驅動電機正反轉，使皮閥能夠上下移動，當皮閥向上移動時，調溫閥的燃氣出口開度變大，燃氣流量就變大；反之，當皮閥向下移動時，調溫閥的燃氣出口開度變小，燃氣流量就變小，從而達到調節燃氣流量的目的。在燃氣流量的調節過程中，調溫閥的皮閥開度與負荷呈線性的比例關係。並且通過位移傳感器判斷皮閥所在的位置，使熱水器的調溫閥能夠更準確的控制燃氣流量，調節水溫。
這種恆溫熱水器，還帶有穩壓功能，當調溫閥燃氣出口壓力超過調定值時，穩壓腔的薄膜受壓力，使調溫閥皮閥開度減小，燃氣流量減小，燃氣壓力下降達到額定值。反之，燃氣出口壓力降低，調溫閥的皮閥開度增大，燃氣流量增大，達到自動調節燃氣出口壓力的功能。
本實用新型的恆溫熱水器相對現有技術具有以下優點。
1.結構簡單，價格便宜。
2.帶穩壓功能，適用於氣壓不穩定地區。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型恆溫熱水器作進一步的說明附圖1為本實用新型恆溫熱水器的結構視圖；附圖2為圖1中調溫閥的剖視圖。
具體實施方式
如附圖1所示，本實用新型的恆溫熱水器包括水流傳感器1、電氣控制裝置2、穩壓調溫閥3、開關電磁閥組件4、燃氣分氣杆5、燃燒器6、燃燒室7、熱交換器8、排煙裝置9、殼體10、進水閥11、出水閥12及熱水溫度傳感器13；穩壓調溫閥3的閥體31設置在開關電磁閥組件4的閥體套裡，閥體套與燃氣分氣杆5連接，開關電磁閥組件4內設有燃氣進氣通道，由開關電磁閥組件4、穩壓調溫閥3與燃氣分氣杆5組成了燃氣供給通道；燃燒器6與燃燒室7的組合方式為敞開式燃燒方式(也可是密閉式的燃燒方式)，熱交換器8與燃燒室7連接，並處於燃燒器6上方，排煙裝置9與熱交換器8連接並處於熱交換器8的上方；熱水器進水口P通過水流傳感器1及進水閥11與熱交換器8的進水口相通，熱交換器8的出水口通過出水閥12與熱水器出水口Q相通，水流傳感器1同時與電氣控制裝置2電連接，熱水溫度傳感器13設在熱交換器8出水管道上並與電氣控制裝置2電連接。電氣控制裝置2的輸出口通過開關電磁閥組件4與穩壓調溫閥3連接，穩壓調溫閥3的開度大小與燃燒器的加熱功率W成正關係，燃燒器6的加熱功率為W＝Q*Cp*(T2-T1)*K*η，其中Q為水流傳感器檢測流過熱水器的當前水量，Cp為水的比熱，T2為熱水溫度傳感器3檢測的熱水溫度，T1為電氣控制裝置2根據T2和流過熱水器當前水流量逐步推算最終收斂於一定值的當前進水溫度，K為轉換係數，η為熱效率。根據燃燒器6的加熱功率的大小，由電氣控制裝置2轉換成電信號，傳送給穩壓調溫閥3。
如附圖2所示，穩壓調溫閥3的閥體31裡設有一個驅動電機34，電器控制裝置2通過兩根電線與驅動電機34相連，控制驅動電機34正反向旋轉。閥體腔32出口處裝有一個皮閥42，用於控制燃氣流量大小。皮閥42下連接有傳動杆43，驅動電機34的輸出軸通過齒輪組35與內螺紋套45連接，內螺紋套45內設有相互嚙合的螺杆44，螺杆44的上端正對傳動杆43的下端。當驅動電機34正反轉時，內螺紋套45也相應的正反向旋轉，因此其內的螺杆44就能上下移動，去頂開傳動杆43和皮閥42，從而達到調節燃氣流量的目的。當電器控制裝置2通過檢測計算得出燃燒器6的功率過高時，電器控制裝置2發出電信號，驅動電機34反轉，燃氣流量變小，燃燒器6的功率減少，使熱水溫度降低；相反，燃氣流量變大，燃燒器6的功率增大，使熱水溫度升高。為了準確控制燃氣流量的大小，穩壓調溫閥3內還裝有用於感應閥芯位移量的霍爾傳感器36，霍爾傳感器36通過3根信號電線與電氣控制裝置2相連，通過霍爾傳感器反饋位移信號到電氣控制裝置2，就可以準確的了解到目前的穩壓調溫閥3開度的大小，從而更有效的控制水溫。
另一方面，閥體31上沿閥芯軸線設有穩壓腔33，通過燃氣穩壓通道39與閥體腔32連通。穩壓腔33的出口固定有與傳動杆43下端相連接的帶彈簧37的穩壓薄膜38。當燃氣進口40處的氣壓上升時，壓力大於彈簧37彈力，把薄膜38往下壓，同時帶動傳動杆43向下移，使燃氣出口41減小，從而減小燃氣壓力。當氣壓下降時，壓力小於彈簧37彈力，把薄膜38往上頂，同時帶動傳動杆43向上移，使燃氣出口41增大，從而增大燃氣壓力。通過上述原理，就能使熱水器具有氣壓穩定的功能。
本實用新型工作時，其水路線為熱水器進水口P通過進水閥11流過水流傳感器1進入熱交換器8的進水口，經水氣熱交換後從熱交換器8的出水口流出，再從熱水器出水閥12流出；其氣流路線為燃氣經開關電磁閥組件4流經穩壓調溫閥3，通過穩壓調溫閥3的線性比例調節後進入燃氣分氣杆5，再被引射進入燃燒器6點火燃燒，燃燒器6在燃燒工作時產生高溫煙氣經熱交換器8進行熱量交換後進入排煙裝置9被排出。
在熱水器的工作過程中，電氣控制裝置2根據水流傳感器1檢測的流過熱水器的當前水流量Q，逐步推算最終收斂的冷水溫度T1，熱水溫度傳感器13檢測的溫度為T2，計算燃燒器6的加熱功率為W＝Q*Cp*(T2-T1)*K*η，如燃燒器的加熱功率W要加大，則電氣控制裝置2輸出控制參數使穩壓調溫閥3的開度增加，使燃氣流量增大；同理，如燃燒器的加熱功率W要減小，由電氣控制裝置2輸出控制參數使穩壓調溫閥3的開度減小，使燃氣流量減小；電氣控制裝置2發出指令，穩壓調溫閥3執行指令，整個過程實現熱水恆溫。
本實用新型由於採用一種簡易的穩壓調溫閥應用於普通強抽敞開式燃燒的強排式熱水器上，也可以應用於普通密封式的強抽或強鼓式的強排或平衡式的熱水器上，熱水器的容量升數不受限制，由小容量到大容量皆適宜採用此穩壓調溫閥的控制結構，整機結構簡易，整機成本廉價，是一種方便實用的可實現恆溫的家用燃氣快速熱水器。
權利要求1.一種恆溫熱水器，包括燃氣流量調節系統，其特徵在於所述燃氣流量調節系統包括電氣控制裝置、設有驅動電機的調溫閥、檢測當前水流量的水流傳感器，檢測熱水溫度的溫度傳感器，所述電氣控制裝置的輸入端與水流傳感器、溫度傳感器電連接，驅動電機的正負極與電氣控制裝置的輸出端電連接，並接受電氣控制裝置根據檢測信號轉換而成的控制信號；調溫閥的閥體內腔與熱水器的燃氣通道相連通。
2.根據權利要求1所述的恆溫熱水器，其特徵在於所述調溫閥內設有檢測其閥芯位置的位移傳感器；調溫閥的閥芯與驅動電機輸出軸連動，位移傳感器與電氣控制裝置電連接。
3.根據權利要求2所述的恆溫熱水器，其特徵在於所述調溫閥的閥芯包括設在閥體腔出口處的皮閥以及連接在皮閥下的傳動杆，驅動電機的輸出軸通過齒輪傳動裝置與內螺紋套連接，內螺紋套內設有相互嚙合的螺杆，所述螺杆的一端正對傳動杆的自由端。
4.根據權利要求3所述的恆溫熱水器，其特徵在於所述調溫閥為穩壓調溫閥，閥體上沿閥芯軸線設有與閥體腔連通的穩壓腔，穩壓腔的出口固定有與傳動杆自由端相連接的穩壓薄膜。
專利摘要本實用新型公開了一種簡易的恆溫熱水器，它包括燃氣流量調節系統，該燃氣流量調節系統包括電氣控制裝置、設有驅動電機的調溫閥、檢測當前水流量的水流傳感器，檢測熱水溫度的溫度傳感器，所述電氣控制裝置的輸入端與水流傳感器、溫度傳感器電連接，驅動電機的正負極與電氣控制裝置的輸出端電連接，接受電氣控制裝置根據檢測信號轉換而成的控制信號，且調溫閥的閥體內腔與熱水器的燃氣通道相連通。熱水器通過電氣控制裝置控制驅動電機的正反轉來控制調溫閥閥芯的開度，從而調節燃氣的流量，取代現有技術中所採用的比例閥，使恆溫熱水器的結構變簡單，成本降低。
文檔編號F24H9/20GK2916505SQ20062006006
公開日2007年6月27日 申請日期2006年6月8日 優先權日2006年6月8日
發明者黃啟均, 鄧飛忠, 鄭智仁 申請人:中山華帝燃具股份有限公司