CN103727676A - 燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器，包括燃烧器、燃气管、排烟管、风机总成以及风压保护控制电路，所述风压保护控制电路包括控制主板、风压检测单元和设置在所述燃气管上的燃气比例阀，所述控制主板分别与所述风压检测单元、燃气比例阀及所述风机总成电连接，所述风压检测单元用于检测所述排烟管内的风压。通过将测得的风压值转换成连续输出的电压信号并传送给控制主板，以实现对燃气比例阀、水比例阀以及风机总成的控制，根据当前风压值调节燃气热水器的工作状态，使其适应环境的变化，保证其燃烧性能，提高了燃气热水器的使用能力，达到安全、环保、适用的要求。本发明还公开一种燃气热水器，其通过控制风机总成的排烟功率以适应环境的变化。

Description

燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气具技术领域，尤其是涉及一种具有风压保护装置的强排式燃气热水器。 

背景技术

随着燃气热水器的普及应用，给人们的日常生活带来了极大便利，同时由于燃气的燃烧不充分或者燃气泄漏而引发的安全事故屡有发生，因此国家在燃气热水器的标准中强制规定，必须装配有强排风机，在燃气热水器启动时强排风机同时抽排燃烧产生的废气。然而，在使用燃气热水器时，如果外界风压过大，那么燃气热水器在使用时排烟阻力增大，强排风机的排烟效率变低，从而使得燃烧不充分，废气超标，水温变低，存在安全隐患，对用户的身体健康造成极大危害。 

目前，强排燃气热水器大多采用如下方案解决因外界风压过大而造成燃烧不充分所引发的问题：采用风压开关作为燃气热水器的保护机制，当取样点的风压值达到风压开关预设的动作值时，风压开关断开，使燃气热水器停止工作。然而，对于这种解决方案，燃气热水器的安全性取决于风压开关的灵敏性和稳定性，风压开关长时间使用后会出现开关动作不准确的现象，且在风压达到一定值时，燃气热水器停止工作，缩小了燃气热水器的使用范围，难以满足使用要求。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种燃气热水器，旨在实现智能风压保护，克服环境因素的影响，提高其使用能力，达到安全、环保、适用的要求。 

为达以上目的，本发明提出一种燃气热水器，包括燃烧器、与所述燃烧器连通的燃气管、置于所述燃烧器上方的排烟管以及风机总成，此外，该燃气热水器还包括风压保护控制电路，所述风压保护控制电路包括控制主板、 风压检测单元和设置在所述燃气管上的燃气比例阀，所述控制主板分别与所述风压检测单元、燃气比例阀及所述风机总成电连接，所述风压检测单元用于检测所述排烟管内的风压，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述燃气比例阀的输入电流，以减小所述燃气比例阀的开度。 

优选地，所述风压检测单元为压差式变送器，所述压差式变送器设置有第一检测口和第二检测口，所述排烟管上设置有风压取样口，所述第一检测口与所述风压取样口连通，所述第二检测口敞开且置于空气中。 

优选地，该燃气热水器还包括带有水比例阀的进水管，所述控制主板与所述水比例阀电连接，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述水比例阀的输入电流，以减小所述水比例阀的开度。 

优选地，所述风机总成置于所述燃烧器的下方，所述燃气热水器的排烟方式为强制鼓风；或者，所述风机总成置于所述燃烧器的上方，所述燃气热水器的排烟方式为强制抽风。 

优选地，所述风机总成的电机为交流电机或者直流电机。 

优选地，所述风压保护控制电路还包括警示单元，所述控制主板与所述警示单元电连接，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管中的风压大于预设风压值时，控制所述警示单元发出燃气热水器不适宜正常使用的提示信息。 

本发明还提出一种燃气热水器，包括燃烧器、与所述燃烧器连通的燃气管、置于所述燃烧器上方的排烟管以及风机总成，此外，该燃气热水器还包括风压保护控制电路，所述风压保护控制电路包括控制主板和风压检测单元，所述风机总成的电机为直流电机，所述控制主板分别与所述风压检测单元及所述风机总成电连接，所述风压检测单元用于检测所述排烟管内的风压，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，提高所述风机总成的输入电压，以提高所述风机总成的排烟功率。 

优选地，所述风压检测单元为压差式变送器，所述压差式变送器设置有第一检测口和第二检测口，所述排烟管上设置有风压取样口，所述第一检测 口与所述风压取样口连通，所述第二检测口敞开且置于空气中。 

优选地，所述风压保护控制电路还包括设置在所述燃气管上的燃气比例阀，所述控制主板与所述燃气比例阀电连接，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述燃气比例阀的输入电流，以减小所述燃气比例阀的开度。 

优选地，该燃气热水器还包括带有水比例阀的进水管，所述控制主板与所述水比例阀电连接，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述水比例阀的输入电流，以减小所述水比例阀的开度。 

优选地，所述风机总成置于所述燃烧器的下方，所述燃气热水器的排烟方式为强制鼓风；或者，所述风机总成置于所述燃烧器的上方，所述燃气热水器的排烟方式为强制抽风。 

优选地，该燃气热水器还包括警示单元，所述控制主板与所述警示单元电连接，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，控制所述警示单元发出燃气热水器不适宜正常使用的提示信息。 

本发明所提供的一种燃气热水器，利用风压检测单元实时检测排烟管内风压的大小，通过将测得的风压值转换成连续输出的电压信号并传送给控制主板，风压检测单元检测到的风压值与其输出的电压信号之间具有良好的线性关系，经过控制主板的运算，将控制指令发送给风压保护控制电路，实现对燃气比例阀、水比例阀以及风机总成的控制，根据当前风压值实时调节燃气热水器的工作状态，使燃气热水器适应环境的变化，保证燃气热水器的燃烧性能，提高燃气热水器的使用能力，达到安全、环保、适用的要求。 

附图说明

图1是本发明的燃气热水器一实施例的结构示意图； 

图2是本发明的燃气热水器另一实施例的结构示意图； 

图3是本发明的燃气热水器带有水路调节***的结构示意图； 

图4是本发明的燃气热水器的排烟管的风压值与压差式变送器的输出电 压的函数关系图。 

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

参见图1和图2，图1是本发明的燃气热水器一实施例的结构示意图；图2是本发明的燃气热水器另一实施例的结构示意图。 

本实施所提供的燃气热水器，包括燃烧器10、燃气管11、热交换器13、集烟罩14、排烟管15、风机总成16，燃烧器10置于热交换器13的下方，集烟罩14置于热交换器13的上方，燃气管11与燃烧器10连通并为燃烧器10提供可燃气体，排烟管15与集烟罩14连通且置于集烟罩14的上方，以将集烟罩14内收集的烟气排出室外，风机总成16设置在燃气热水器内，以将燃气热水器工作时燃烧所产生的烟气从排烟管15中强制排出。在使用燃气热水器时，如果遇上恶劣的天气，比如外界风压过大，那么燃气热水器在使用时排烟阻力增大，风机总成16的排烟效率会变低，在给燃烧器10提供额定流量的燃气的情况下，由于风机总成16的送风量减小，从而使得燃烧不充分，废气超标，水温变低，存在安全隐患，对用户的身体健康造成极大危害。 

为了避免因环境因素而导致燃气热水器无法正常使用的问题，本实施例的燃气热水器还包括风压保护控制电路，该风压保护控制电路包括控制主板17、风压检测单元和设置在燃气管11上的燃气比例阀12，风压检测单元用于实时检测排烟管15内的风压大小，并将测得的风压值转换成电压信号，且测得的风压值与输出的电压信号具有良好的线性关系，简化了后期数据的处理和控制原理。控制主板17分别与风压检测单元、燃气比例阀12及风机总成16电连接，控制主板17通过控制燃气比例阀12的输入电流大小以实现对燃气比例阀12开度的控制，从而降低或提高燃烧器10的热负荷，使燃气热水器适应外界环境的变化。 

具体地，本实施例的风压检测单元优选为压差式变送器18，该压差式变 送器18设置有第一检测口181和第二检测口182，排烟管15上的特定位置（例如，靠近集烟罩14的烟气出口处）设置有风压取样口A，压差式变送器18的第一检测口181通过一管路（例如，塑料软管或铜管）与风压取样口A连通，第二检测口182敞开且置于空气中。可以理解的是，对本领域的技术人员来说，风压检测单元还可以是其他任意适用的压力传感器，压力传感器的测压探头置于排烟管15的风压取样口A中，以实现对排烟管15内的风压进行检测，在此不作赘述。 

在使用燃气热水器时，压差式变送器18实时检测排烟管15的风压取样口A处的风压值，并将测得的风压值转换成电压信号输出，如图4所示的风压与输出电压曲线图可知，压差式变送器18测得的风压值与其输出的电压信号呈线性关系，输入风压与输出电压成正比，因此不需要对采集的风压数据进行复杂的运算，控制原理简单，成本低廉。 

例如天气状况变差，外界风压变大，燃气热水器在使用时排烟阻力增大，风机总成16的供气效率变低，从而使得燃烧器10的燃烧不充分，富含CO的烟气难以排出，不仅污染环境，而且对用户的身体健康造成极大伤害。当压差式变送器18检测到排烟管15中的风压大于预设风压值（例如，40Pa）时，在保证燃气热水器具有良好燃烧性能的前提下，提高燃气热水器的使用能力，控制主板17减小燃气比例阀12的输入电流，以使燃气比例阀12的开度减小，从而降低燃烧器10的热负荷。如下表1所示，根据压差式变送器18的检测数据来调节燃气比例阀12的开度，在一定范围内保证了燃烧器10的燃烧效果，使烟气中的CO含量达到安全标准。 

表1： 

值得一提的是，根据压差式变送器18检测到的风压值，可以对燃气比例阀12的开度进行连续控制，以使燃烧器10保持良好的燃烧性能，例如风压变低时，提高燃气比例阀12的开度，使燃烧器10达到新的平衡点。此外，在极端情况下，例如风压过大，不能通过调节燃烧器10的热负荷满足正常燃烧要求，或者降低燃烧器10的负荷后无法满足使用要求时，控制主板17控制风压保护控制电路关闭燃气比例阀12，并且关闭燃气热水器进行熄火保护。因此，本发明的燃气热水器可以根据当前风压值实时调节自身的工作状态，适应环境的变化，保证良好的燃烧性能，提高了燃气热水器的使用能力，达到安全、环保、适用的要求。 

需要强调的是，对本领域的技术人员来说，参照本实施例的说明，可以轻易实现基于本发明的发明思想的在两用炉（家用燃气挂壁式采暖/热水两用炉）上设置有压差式变送器，提高两用炉抵抗外界风压的能力，适应环境的变化，保证两用炉的燃烧性能，达到安全、环保、适用的要求，在此不作赘述。 

参见图3，图3是本发明的燃气热水器带有水路调节***的结构示意图。 

进一步地，为了满足恒温供水的需求，提高燃气热水器的适用能力，本实施例中，该燃气热水器还包括带有水比例阀20的进水管19，控制主板17与水比例阀20电连接，因此可以通过控制水比例阀20的开度以控制燃气热水器的进水量。如上述实施例所述的，当压差式变送器18检测到排烟管15中的风压大于预设风压值（例如，40Pa）时，控制主板17减小燃气比例阀12的输入电流，以使燃气比例阀12的开度减小，从而降低燃烧器10的热负荷。然而，降低燃烧器10的热负荷后，在某些情况下燃气热水器可能无法满足用户的使用要求，例如当气温较低，需要温度较高的热水时，这种情况下，可以通过调节燃气热水器每分钟的出水量来解决。当压差式变送器18检测到排烟管15中的风压大于预设风压值时，控制主板17减小水比例阀20的输入电流，以减小进水管19的水流量，从而使得在降低燃烧器10的热负荷后，燃气热水器输出的热水达到用户的使用要求。 

本实施例中，风机总成16可以根据实际需要设置在燃气热水器的特定位置，如图1所示，风机总成16置于燃烧器10的下方，在燃气热水器工作时， 风机总成16启动，从燃烧器10的下方对燃烧器10进行鼓风，燃气热水器的排烟方式为强制鼓风。或者，如图2所示，风机总成16置于热交换器13的上方，具***于集烟罩14的烟气出口处，在燃气热水器工作时，风机总成16启动，从热交换器13的上方对燃烧器10进行抽风，使燃烧器10处于负压区域，燃气热水器的排烟方式为强制抽风。此外，风机总成16中用于驱动叶轮转动的电机可以为交流电机或者直流电机，对此不作限制，为了节约成本，本实施例的电机优选为交流电机。 

此外，该风压保护控制电路还包括警示单元（图中未示出），控制主板17与警示单元电连接，该警示单元用于向用户发出当前燃气热水器的工作环境，其中，当压差式变送器18检测到排烟管15内的风压大于预设风压值时，控制主板17控制警示单元发出燃气热水器不适宜正常使用的提示信息，特别是当压差式变送器18检测到排烟管15中的风压过大，以使燃气热水器无法正常使用时，控制主板17控制燃气热水器进行熄火保护，提醒用户合理使用燃气热水器，避免出现安全事故。 

具体地，警示单元可以是人机界面、语音模块、或指示灯模块等，当压差式变送器18检测到排烟管15内的风压大于预设风压值时，控制主板17向警示单元发送提示信息，该提示信息可以是文字信息、图像信息、语音信息或者灯光信息等，例如语音模块接收到语音信息后发出警报声以提醒警示用户，或者指示灯模块接收到提示信息后闪烁发光以提醒警示用户。通过在燃气热水器上设置有警示单元，可以让用户更加直观地获知燃气热水器当前的工作状况，提高燃气热水器的使用安全性。 

本发明还提出一种燃气热水器。 

本实施例所提供的燃气热水器，包括燃烧器、燃气管、热交换器、集烟罩、排烟管和风机总成，此外，该燃气热水器还包括风压保护控制电路，该风压保护控制电路包括控制主板和风压检测单元，风机总成的电机为直流电机，控制主板分别与风压检测单元和风机总成电连接，风压检测单元用于检测排烟管内的风压。与上述实施例不同的是，本实施例的燃气热水器的风机总成采用直流电机，可以通过调整其工作电压来调速，控制原理简单。其中，当风压检测单元检测到排烟管内的风压大于预设风压值时，控制主板提高风 机总成的输入电压，以提高风机总成的排烟功率。由此可见，本实施例中，当外界风压较大时，通过提高风机总成的排烟功率来消除排烟阻力，保证燃烧器的燃烧性能，从而提高了燃气热水器的使用能力，达到安全、环保、适用的要求。需要说明的是，上述实施例已对燃气热水器的主要零部件以及风压检测单元的工作原理作详细说明，故在此不作赘述。 

需要强调的是，对本领域的技术人员来说，参照本实施例的说明，可以轻易实现基于本发明的发明思想的在两用炉（家用燃气挂壁式采暖/热水两用炉）上设置有压差式变送器，提高两用炉抵抗外界风压的能力，适应环境的变化，保证两用炉的燃烧性能，达到安全、环保、适用的要求，在此不作赘述。 

具体地，本实施例的风压检测单元优选为压差式变送器，该压差式变送器设置有第一检测口和第二检测口，排烟管上的特定位置（例如，靠近集烟罩的烟气出口处）设置有风压取样口，压差式变送器的第一检测口通过一管路（例如，塑料软管或铜管）与风压取样口连通，第二检测口敞开且置于空气中。可以理解的是，对本领域的技术人员来说，风压检测单元还可以是其他任意适用的压力传感器，压力传感器的测压探头置于排烟管的风压取样口中，以实现对排烟管内的风压进行检测，在此不作赘述。 

进一步地，为了避免因外界风压过大，通过调整风机总成的排烟功率亦无法达到正常燃烧工况的问题出现，该风压保护控制电路还包括设置在燃气管上的燃气比例阀，控制主板与燃气比例阀电连接，通过控制燃气比例阀的输入电流大小以实现对燃气比例阀开度的控制，从而降低或提高燃烧器的热负荷，使燃气热水器满足使用要求。其中，当压差式变送器检测到排烟管内的风压大于预设风压值时，控制主板通过减小燃气比例阀的输入电流，以降低燃烧器的热负荷，使燃烧器达到新的平衡点，进一步提高了燃气热水器适应外界环境变化的能力。 

更进一步地，为了满足恒温供水的需求，提高燃气热水器的适用能力，该燃气热水器还包括带有水比例阀的进水管，控制主板与水比例阀电连接，因此可以通过控制水比例阀的开度以控制燃气热水器的进水量。如上述实施例所述的，当压差式变送器检测到排烟管内的风压大于预设风压值时，控制主板通过减小燃气比例阀的输入电流，以使燃气比例阀的开度减小，从而降 低燃烧器的热负荷，同时，控制主板通过减小水比例阀的输入电流，以降低进水管的水流量，在气温较低的情况下，保证了燃气热水器输出的热水满足使用要求。 

本实施例中，对于风机总成的布置方式，可以根据实际需要设置在燃气热水器的特定位置。例如，风机总成置于燃烧器的下方，燃气热水器的排烟方式为强制鼓风。或者，风机总成置于热交换器的上方，燃气热水器的排烟方式为强制抽风。具体实施方式可参照上述实施例中图1和图2所示的风机总成16，故在此不作赘述。 

值得一提的是，与上述实施例相同的是，本实施例的燃气热水器还包括警示单元，控制主板与警示单元电连接。其中，控制主板在压差式变送器检测到排烟管内的风压大于预设风压值时，控制警示单元发出燃气热水器不适宜正常使用的提示信息。警示单元的具体实施方式可参照上述实施例的说明，例如，警示单元可以是人机界面、语音模块或指示灯模块等，在此不作赘述。 

应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。 

Claims (12)

1.一种燃气热水器，包括燃烧器、与所述燃烧器连通的燃气管、置于所述燃烧器上方的排烟管以及风机总成，其特征在于：该燃气热水器还包括风压保护控制电路，所述风压保护控制电路包括控制主板、风压检测单元和设置在所述燃气管上的燃气比例阀，所述控制主板分别与所述风压检测单元、燃气比例阀及所述风机总成电连接，所述风压检测单元用于检测所述排烟管内的风压，其中：

所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述燃气比例阀的输入电流，以减小所述燃气比例阀的开度。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于：所述风压检测单元为压差式变送器，所述压差式变送器设置有第一检测口和第二检测口，所述排烟管上设置有风压取样口，所述第一检测口与所述风压取样口连通，所述第二检测口敞开且置于空气中。

3.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于：该燃气热水器还包括带有水比例阀的进水管，所述控制主板与所述水比例阀电连接，其中：

所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述水比例阀的输入电流，以减小所述水比例阀的开度。

4.根据权利要求1、2或3所述的燃气热水器，其特征在于：所述风机总成置于所述燃烧器的下方，所述燃气热水器的排烟方式为强制鼓风；或者，所述风机总成置于所述燃烧器的上方，所述燃气热水器的排烟方式为强制抽风。

5.根据权利要求1、2或3所述的燃气热水器，其特征在于：所述风机总成的电机为交流电机或者直流电机。

6.根据权利要求1、2或3所述的燃气热水器，其特征在于：所述风压保护控制电路还包括警示单元，所述控制主板与所述警示单元电连接，其中：

所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管中的风压大于预设风压值时，控制所述警示单元发出燃气热水器不适宜正常使用的提示信息。

7.一种燃气热水器，包括燃烧器、与所述燃烧器连通的燃气管、置于所述燃烧器上方的排烟管以及风机总成，其特征在于：该燃气热水器还包括风压保护控制电路，所述风压保护控制电路包括控制主板和风压检测单元，所述风机总成的电机为直流电机，所述控制主板分别与所述风压检测单元及所述风机总成电连接，所述风压检测单元用于检测所述排烟管内的风压，其中：

所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，提高所述风机总成的输入电压，以提高所述风机总成的排烟功率。

8.根据权利要求7所述的燃气热水器，其特征在于：所述风压检测单元为压差式变送器，所述压差式变送器设置有第一检测口和第二检测口，所述排烟管上设置有风压取样口，所述第一检测口与所述风压取样口连通，所述第二检测口敞开且置于空气中。

9.根据权利要求7所述的燃气热水器，其特征在于：所述风压保护控制电路还包括设置在所述燃气管上的燃气比例阀，所述控制主板与所述燃气比例阀电连接，其中：

所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述燃气比例阀的输入电流，以减小所述燃气比例阀的开度。

10.根据权利要求9所述的燃气热水器，其特征在于：该燃气热水器还包括带有水比例阀的进水管，所述控制主板与所述水比例阀电连接，其中：

所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，减小所述水比例阀的输入电流，以减小所述水比例阀的开度。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的燃气热水器，其特征在于：所述风机总成置于所述燃烧器的下方，所述燃气热水器的排烟方式为强制鼓风；或者，所述风机总成置于所述燃烧器的上方，所述燃气热水器的排烟方式为强制抽风。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的燃气热水器，其特征在于：该燃气热水器还包括警示单元，所述控制主板与所述警示单元电连接，其中：所述控制主板在所述风压检测单元检测到所述排烟管内的风压大于预设风压值时，控制所述警示单元发出燃气热水器不适宜正常使用的提示信息。

Images