一種低噪音燃氣快速熱水器制造技術

本發明專利技術涉及一種低噪聲快速燃氣熱水器，屬于燃氣具技術領域。該熱水器含有燃燒裝置、換熱器和風機；所述燃燒裝置、換熱器和風機以燃燒煙氣依次通過換熱器和風機后排出的位置安置；所述風機包括具有電機控制板的無級調速電機以及所述電機驅動的葉輪，所述電機控制板與所述燃燒裝置產生的燃燒煙氣之間設有至少一處隔熱裝置。本發明專利技術能夠將上抽風結構和無極調速風機的優點相結合，有效解決機器運行過程中噪音大的問題。達到燃氣快速熱水器的恒溫性能、廢氣指標、可靠性的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種熱水器，尤其是一種低噪音燃氣快速熱水器，屬于燃氣具

技術介紹
現有的燃氣快速熱水器(如圖1所示)采用下鼓風的風機1’提供燃燒所需的空氣， 風機1’安裝在燃燒室底部。燃燒裝置3置于燃燒室中，風機1’的出風口與燃燒裝置之間設有均風板6。燃氣依次通過燃氣比例閥5、燃燒裝置3，在燃燒裝置3頂部燃燒。風機1’ 提供的空氣依次通過風機1，、均風板6、燃燒裝置3，在燃燒裝置3頂部助燃。均風板6通過其上分布的微小通孔使風機1’提供的空氣經整個均風板6均勻送出。研究表明，均風板6上的微小通孔對風機1’提供的空氣產生較大的阻力，致使均風板6前后形成較大的壓力差，風機1’出風口至均風板6之間形成較大的壓力空間。在相同轉速情況下，風機1’出風口壓力P與風量Q的關系成反比(如圖2所示)。在風機1’出風口壓力相同的情況下，風機1’的風量Q與風機轉速η關系成正比(如圖3所示)。因此在均風板6造成風機1’出風口壓力相對較大的情況下提供燃燒所需的空氣量，就需提高風機 1’的轉速來克服風機1’出風口的阻力。理論和試驗證明，風機1’運轉的噪音是燃氣快速熱水器的噪音主要來源，且噪音值與轉速的平方成正比。因此，下鼓風燃氣熱水器在運行過程中產生的噪音較大。經檢索發現，申請號為2010201518 . 4的中國技術專利公開了上抽風的燃氣快速熱水器，即燃燒裝置上部設有換熱器，風機置于換熱器上方，通過抽風為燃燒裝置提供燃燒所需的空氣量。燃燒室內部始終為負壓狀態，燃燒裝置附近的空氣流場相對下鼓風的結構較均勻，因此無需經過均風板進行空氣均勻性調整，從而避免了采用均風板導致的壓力差形成的高壓區域。由圖2、圖3可知，此時維持燃燒的空氣量只需相對較低的風機轉速便可以提供，因此抑制了機器運行過程中的噪音。但是，上抽風的結構會使高溫燃燒煙氣(約150攝氏度)經過風機葉輪排出，對風機的耐熱要求相對較高。采用上述專利的技術方案只能采用交流電機驅動的風機，因為此時無需電機控制板，而其余部件均為金屬材質，可耐150度高溫。然而，燃氣熱水器工作時，除了噪音之外，還需要根據燃燒實際需要調控風機，合理輸送空氣量，從而在保證所需燃燒溫度的同時，使燃氣充分燃燒，以便燃燒可靠、廢氣排放達標。目前交流電機驅動的風機僅有有限的幾檔轉速，實現風機轉速的準確控制十分困難，因此限制了上述專利技術的推廣應用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可以在保證可靠燃燒且排放達標的同時，有效降低噪音的低噪音燃氣快速熱水器。實現可靠燃燒且排放達標可行的技術方案是采用直流無刷風機之類的無級調速CN 102538174 A直流電機，這樣可以按需調控風機轉速，從而精確提供燃燒所需的空氣量，然而此類直流電機必然含有電機控制板，由于其中部分元器件耐溫有限，因此直接應用于驅動噪音較低的上抽風風機，難免因燃燒煙氣產生的高溫而損壞。為了達到以上目的，本專利技術的低噪音燃氣快速熱水器含有燃燒裝置、換熱器和風機；所述燃燒裝置、換熱器和風機以燃燒煙氣依次通過換熱器和風機后排出的位置安置； 所述風機包括具有電機控制板的無級調速電機以及所述電機驅動的葉輪，所述電機控制板與所述燃燒裝置產生的燃燒煙氣之間設有至少一處隔熱裝置。由于本專利技術低噪音燃氣快速熱水器特別設置了防止燃燒煙氣經過風機葉輪產生高溫損壞電機控制板的隔熱裝置，解決了具有電機控制板的無極調速風機不能耐高溫的問題，使無級調速風機能夠用于上抽風的燃氣快速熱水器，利用了上抽風的燃氣快速熱水器的優勢，無需經過均風板進行空氣均勻性調整，也避免了均風板前后較大的壓力差形成的相對高壓力區域，空氣與燃燒煙氣在系統內部所受阻力相對較小，且燃燒過程中，二次空氣的混入以燃燒邊界擴散為主，而與鼓風系統中二次空氣以主動攪動火焰邊界面參與燃燒不同，其在燃燒過程中由于自升風力的產生，其火焰還對空氣的吸入具有引射牽引的作用，可以說火焰氣流流動速度大于二次空氣沿火焰邊界的流動速度。離火焰邊界遠的二次空氣氣流的速度也會隨距離的增加而減小。下鼓風的燃燒由于其燃燒室內壓力保持和均勻化進風氣流混入燃燒火焰的需要，二次空氣的鼓入基本要保持一個水平的速度面，所以相同的截面積下，鼓風系統通過和空氣量明顯大于抽風系統的空氣量。這也使在兩個燃燒系統中，下鼓風以紊流燃燒為主，上抽風以過渡流燃燒為主的特點。如果抽風系統中燃燒負荷較小，這種二次空氣供給方式產生的進入燃燒室內空氣總量的差異會更大。使得維持系統小負荷燃燒的空氣量明顯變少，即相對于鼓風系統需要更小的風機轉速便可以維持燃燒，從而降低風機的噪音，也降低了整機的噪音。本專利技術進一步的完善是，所述燃燒裝置的供氣管路上設有燃氣比例閥，所述燃氣比例閥的信號輸出端接主控制器，所述主控制器的控制信號輸出端接所述電機控制板。這樣，主控制器在機器運行過程中接收燃氣比例閥的電流信號，根據所接收的信號計算燃燒所需的空氣量，并轉化成風機轉速的指令信號，風機的電機控制板根據主控制器的指令信號調整風機的轉速，準確提供燃燒所需的空氣量。通過無極調速風機根據燃氣流量準確無級調節風機的轉速，結合上抽風燃氣快速熱水器燃燒室內部壓力損失較小的優勢，相同燃燒狀態下本專利技術低噪音燃氣快速熱水器的風機轉速較下鼓風的燃氣快速熱水器大幅下降。另外，由于本專利技術低噪音燃氣快速熱水器能夠根據比例閥供給的燃氣流量相應地調節風機的轉速，準確提供燃燒所需的空氣量，使燃氣與空氣的混合比例始終處于最佳狀態；對燃氣快速熱水器的恒溫性能、廢氣指標、可靠性均有很大的改善，充分發揮出風機無級調速的優勢。本專利技術再進一步的完善是，所述燃燒裝置包括至少兩組可受控分別或同時燃燒的燃燒器。在用戶使用過程中，并非每次都是大流量的用水，比如廚房用水所需的水流量就比較小，燃氣快速熱水器只需要較小的負荷運行，通過部分燃燒器組或全部燃燒器組的工作、以及通過比例閥燃氣流量的調節能夠在更大的范圍內靈活調節燃氣快速熱水器的工作負荷，更好地滿足用戶的不同用水需求。在部分燃燒器組工作的情況下，燃燒的燃氣流量減小，燃燒所需的空氣量也相應的減少，并且上抽風系統燃燒火焰引射二次空氣的作用截面變得更小，本身通過的空氣量比鼓風系統更小。再加上在這種情況下本專利技術低噪音燃氣快速熱水器根據燃燒所需的空氣量準確降低無級調速風機的轉速，進一步降低了燃氣快速熱水器運行的噪音。在燃燒器組以不同的組合方式燃燒的情況下，每種組合方式的燃燒負荷區域因燃燒器組數量不同而不盡相同，每種組合方式的燃燒負荷區域對應的噪音區域卻大致相同，取不同組合方式低噪音區域對應的燃燒負荷區域構成燃氣快速熱水器連續的低噪音燃燒負荷區域，能夠使燃氣快速熱水器在該低噪音燃燒負荷區域內運行的噪音始終保持在很低的噪音范圍內，也使用戶在廚房用水時不再因燃氣快速熱水器運行的噪音感到嘈雜，取得了意想不到的效果。本專利技術的其它完善還有所述隔熱裝置置于所述葉輪和所述電機控制板之間，從而可以將經過葉輪的燃燒煙氣產生的熱量通過隔熱裝置與電機控制板隔離，以免損壞電機控制板。所述隔熱裝置包括置于所述風機外殼上并與所述風機外殼之間設有隔熱間隙的至少一個隔熱板。所述隔熱裝置與所述電機控制板之間設有散熱風扇。所述無級調速電機的定子與轉子設于所述隔熱裝置與所述電機控制板之間。所述燃燒裝置的燃燒煙氣沿流出所述換熱器的方向進入所本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：邱步，畢大巖，趙亞，
申請(專利權)人：艾歐史密斯中國熱水器有限公司，
類型：發明
國別省市：