用于为燃气加热的热水器的部件产生电压的装置

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于为燃气加热的 热水器的部件产生电压的装置。

现有技术

从US-PS4 740 725中已知，使用一种液压式微型涡轮发电机来产 生一个点燃热水器的燃气燃烧器的点火电压。其中指出其优势是，由 此可以省掉持续燃烧的点火火焰。

EP 361 333 E中另外还给出了用于房屋维修的一种上水道配件，其 中在一条流水管道中设置了受流动水冲击的一个涡轮，它驱动一台发 电机。其中该涡轮被直接安置于流水管路的水流通道中。由发电机产 生的电压用于为一个蓄电池充电，后者为一个控制装置提供压电，由 该压电来操纵一个供水器的阀。

本发明的优点

具有本发明权利要求1所述特征的装置，其优点是，与输送管路 中的通流量无关，驱动涡轮或者发电机所必需的流量基本上保持恒定 不变。这样能够保证，在不依赖于出口阀的位置的前提下，可以为热 水器的用电器输送足够的电压。

通过在从属权利要求中提出的措施，能够实现本发明装置的有利 的扩展构造。为了在出口阀开口比较小的情况下也能提供足够高的电 压，比如说1.5V的电压，特别有利的是，当涡轮发电机的涡轮流过所 需要的流量时，才通过一个节流阀打开输送管路。有效的方式是，节 流阀在大约250毫巴(mbar)的压力下时才打开。这样可以保证，通 过涡轮的流量在大约为2至3升/分钟，这已经被证明对于产生所需的 电压是有效的。此外，通过根据压力改变节流阀的通流截面，还可以 确保在旁路中的压力基本上保持不变。为此，节流阀受到具有相应弹 簧特性曲线的一根压力弹簧的作用。为了以较低的流量来驱动涡轮， 在旁路中，在涡轮的前面，构成一个带有喷嘴缝隙的喷嘴。

本发明不仅可以应用于燃气直通加热器中，也可以使用于由燃气 燃烧器进行加热的其它热水器中。

附图

本发明的实施例在附图例中给出，并且在下面的说明中予以进一 步解释。

图示为：

图1一台燃气加热的热水加热器的示意图，

图2本发明装置的一个配件的剖面图，

图3该配件的一个壳体的剖面图，

图4图3中的壳体的俯视图，

图5用于发电机的另一个壳体，

图6图5中的壳体沿着观察方向X的视图，

图7沿着图6中VII-VII线的剖视图的局部，以及

图8图2中局部A的放大剖面图。

实施例说明

图1中示意性地给出了一个由燃气加热的热水器，它带有一个燃 气燃烧器11，一个燃烧室12和一个热交换器13。燃气燃烧器11中供 入燃气25，它在燃烧室12中燃烧。热交换器13中穿过引导水的输送 管路15，它沿流动方向在热交换器13之前具有一个入口侧16(冷水 侧)，而沿流动方向在热交换器的后面有一个出口侧17(热水侧)， 后者具有一个出口阀18(水笼头)。

在入口侧16上，沿流向在热交换器的前面有一个附件20，它带有 一台涡轮发电机30，该涡轮发电机受到在输送管路15中流动的水的驱 动而产生一个电压。

取用热水时，打开出口阀18，此时，水流过输送管路15。随着出 口阀18的打开，由于输送管路15中的水流动，涡轮发电机30受到驱 动，它因而产生电压，向电气部件提供电流。

在本实施例中，所产生的电压被用作点火电极21的点火电压，其 中，在点火电极21上产生的点火火花将燃气25点燃。所产生的电压 此外还被用于为电子控制装置22供电。该控制装置按照公知的方式， 根据水阀24的位置控制燃气阀23。此外，也可以为这里未示出的其它 控制元件和传感器供电。

图2给出了带有管道壳体31和发电机壳体32的附件20的一个剖 面。壳体件31、32例如用塑料制成。管道壳体31具有一个流入侧的 段33和一个流出侧的段34。从流入侧的段33分支出一个旁路流入口 35；从流出侧的段34则分支出一个旁路流出口36。另外，在管道壳体 31上，流入侧和流出侧还连接了输送管路15。在管道壳体31中的流 动方向通过箭头给出。

在旁路口35、36上，管道壳体31具有一个平的表面38，其中， 加工出一个用于容纳件77的带有盲孔42的凹部41(图3和8)。此 外，平的表面38上还具有孔43，用于固定发电机壳体32的固定件被 嵌入其中(图4)。为了将发电机壳体32密闭地固定在管道壳体31 上，发电机壳体32上制作出另一个平的表面39(图5)，它与管道壳 体31上的平的表面38接合。

根据图2，在管道壳体31中，另外还安置有节流阀40，它具有一 个阀座44、一个阀盘45和一根阀杆46。阀杆46在导向器47中被导 向，后者通过轮辐式的距离保持元件48支撑在管道壳体31的内壁上。 逆着流向，阀盘45具有一个截锥式的帽头68，用于改善液流。阀盘45 借助于一根压力弹簧49受到弹簧力作用，其中，压力弹簧49具有这 样的弹簧特性曲线，使得节流阀40在压力达到如250毫巴时才打开。 由此保证了，即使出口阀18开口小，也能有大约2至3升/分钟的足够 水量通过旁路通道50流过。为了由涡轮发电机30产生所需的电压， 该流量是必需的。不过，前提条件是，出口阀18被相应地打开。

根据图5，旁路通道50被加工在平的表面39内，在图6中用俯视 图将其示出。旁路通道50与流入口35和流出口36相匹配地具有一个 半圆形的起始端52和一个半圆形的末尾端53。一个容纳孔55位于二 者之间，它用于后面将要描述的带有涡轮叶片66的涡轮60。旁路通道 50另外还具有一个入流通道56和一个出流通道57。入流通道56从起 始端52的开口处开始，连续地变细，直到喷嘴缝隙58处。喷嘴缝隙 58的横截面上设置了一个斜面59，该斜面59的走向在图7中给出。 之后，斜面59例如以一个20度的角与涡轮叶片66之间的距离相匹配， 并且从一个涡轮叶片的头部延伸到相邻涡轮叶片的根部。这样，喷嘴 缝隙58的横截面积相当于两个相邻的涡轮叶片66之间的入口面积的 大约1.5倍。沿着流向，在喷嘴缝隙58的后面，有一个弯曲的通流面 61，它沿径向指向涡轮60的涡轮叶片66的方向。

涡轮发电机30的细节在图8中给出。发电机壳体32具有一个室 62，它包括一个转子侧的室段63和一个定子侧的室段64。带有定子71 和转子72的发电机70位于室62中。转子72是一个沿径向磁化的永 磁体73，它与涡轮60一起可转动地支承在固定的轴75上。其中，轴 75与容纳件77固定地连接在一起，后者也同样固定地安置在管道壳体 31的盲孔42中。在轴75上运转着两个轴承85，它们与涡轮60不可 不可相对转动地连接在一起。这样，涡轮60与转子72一起在轴75上 转动。同样可以想到，将涡轮60和转子72不可相对转动地安置在轴 75上，而轴75被可转动地支承。

定子71具有一个激磁绕组80，它带有爪极式导磁片81，这些爪 极式导磁片分别具有径向段82和轴向段83。其中，轴向段83在轴向 上延伸直到超过永磁体73，其作用是将永磁体73的磁场传导至位于磁 场以外的激磁绕组80上去。

在定子71和转子72之间安置了一个钵状隔离罩90，它具有一个 轴向段91、一个径向密封法兰92和一个另外的容纳部93。隔离罩90 将转子侧的室段63与定子侧的室段64密封地隔离开。这样使得可以 向转子侧的室段63中施加水。另外的容纳部93成形于隔离罩90内， 其作用是在定子侧容纳固定不动的轴75。这样，轴75朝着定子侧的室 段64也同样是密封的。因而，在这里的涡轮发电机30中，仅仅需要 借助于隔离罩90相对于定子71进行如上面所描述的密封。不必为转 动的件设置密封。

发电机壳体32在室62中具有一个底95，在其中加工出一个环形 的凹槽96，其中放置一个密封圈97。为了实现密封，在发电机壳体32 的室62内装进了一个套管98，它压在隔离罩90的密封法兰92上。套 管98的内壁同时还用于容纳导磁片81的轴向段83，该导磁片因而被 固定在套管98和隔离罩90之间。为了不在导磁片81中间发生磁短 路，与导磁片81相连接的构件是由非磁性材料、例如塑料制成的。

为了固定隔离罩90，室62在上部段中具有一段螺纹99，其上可 以拧上一个同样设置了螺纹的盖100。通过拧上盖100，使套管98朝 向隔离罩90的密封法兰92压紧，从而，在发电机壳体32的底95上， 产生所要求的在转子侧的室段63和定子侧的室段64之间的密封。