一种多风机串联式燃气热水器
阅读：1030发布：2020-05-14
专利汇可以提供一种多风机串联式燃气热水器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于 热 水 器 技术领域，公开了一种多 风 机 串联 式燃气热水器，包括 燃烧室 和烟管，还包括：鼓风机，设置于燃烧室下方，用于向燃烧室内鼓风；抽风机，设置于烟管下方，且抽风机的进风口通过燃烧室与鼓风机的出风口连通；控制装置，用于调节鼓风机和抽风机的工作转速。本实用新型通过设置鼓风机和抽风机，可以采用较低转速运行鼓风机和抽风机的方式来满足风量和工作压 力 的要求，因此风机运行噪音更低，提高了用户舒适度。而且本实用新型兼具排风式和鼓风式燃气热水器的优点，通过控制装置调节鼓风机和抽风机的转速，能够提供更高的风压(即具有更高的抗压能力)，可以适应更宽范围的外界风压。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种多风机串联式燃气热水器专利的具体信息内容。
1.一种多风机串联式燃气热水器，包括燃烧室(1)和烟管(2)，其特征在于，还包括：
鼓风机(3)，所述鼓风机(3)设置有至少两个，且至少两个所述鼓风机(3)串联设置于所述燃烧室(1)下方，用于向所述燃烧室(1)内鼓风；
抽风机(4)，设置于所述烟管(2)下方，且所述抽风机(4)的进风口通过所述燃烧室(1)与所述鼓风机(3)的出风口连通；
控制装置(5)，用于调节所述鼓风机(3)和所述抽风机(4)的工作转速。
2.根据权利要求1所述的多风机串联式燃气热水器，其特征在于，还包括均连接于所述控制装置(5)的温度采集装置和流量采集装置，所述温度采集装置用于采集所述燃气热水器的进水温度信号以及出水温度信号，所述流量采集装置用于采集进水口的水流量信号。
3.根据权利要求1所述的多风机串联式燃气热水器，其特征在于，还包括压力采集装置(10)，所述压力采集装置(10)连接于所述控制装置(5)，用于采集外界的风压信号。
4.根据权利要求1所述的多风机串联式燃气热水器，其特征在于，所述鼓风机(3)和所述抽风机(4)均为变频风机。
5.根据权利要求1-4任一所述的多风机串联式燃气热水器，其特征在于，所述抽风机(4)设置有至少两个，且至少两个所述抽风机(4)串联设置于所述烟管(2)下方。
6.根据权利要求1所述的多风机串联式燃气热水器，其特征在于，所述鼓风机(3)的压力分配系数A鼓和所述抽风机(4)的压力分配系数A抽相同。
一种多风机串联式燃气热水器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种多风机串联式燃气热水器。
背景技术
[0002] 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。强排式热水器有两种典型结构：上排风式与下鼓风式。然而，无论是上排风式还是下鼓风式的燃气热水器，均存在以下问题：
[0003] 第一、燃气热水器的产品结构很紧凑，风机尺寸不能够做的很大，导致风机本身性能受限；第二、燃气热水器本身的管道阻力较大，导致排烟阻力很大；第三、不同地域、不同季节的外界风压不同，如果外界风压过大，那么燃气热水器在使用时排烟阻力就会骤然增加，使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。
[0004] 为了解决上述问题，通常是增加风机的工作转速来实现，一般需要增加到1500-4500RPM甚至更高，导致风机噪音过大，影响用户体验。而且即使如此，依旧会存在抗压能力不足导致燃烧器关闭的情况。
实用新型内容
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种多风机串联式燃气热水器，以解决现有提高风机转速导致的噪音大以及抗压能力不足的问题。
[0006] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0007] 一种多风机串联式燃气热水器，包括燃烧室和烟管，还包括：
[0008] 鼓风机，设置于所述燃烧室下方，用于向所述燃烧室内鼓风；
[0009] 抽风机，设置于所述烟管下方，且所述抽风机的进风口通过所述燃烧室与所述鼓风机的出风口连通；
[0010] 控制装置，用于调节所述鼓风机和所述抽风机的工作转速。
[0012] 作为优选，还包括压力采集装置，所述压力采集装置连接于所述控制装置，用于采集外界的风压信号。
[0013] 作为优选，所述鼓风机和所述抽风机均为变频风机。
[0014] 作为优选，所述鼓风机设置有至少两个，且至少两个所述鼓风机串联设置于所述燃烧室下方。
[0015] 作为优选，所述抽风机设置有至少两个，且至少两个所述抽风机串联设置于所述烟管下方。
[0016] 作为优选，所述鼓风机的压力分配系数A鼓和所述抽风机的压力分配系数A抽相同。
[0017] 本实用新型的有益效果：通过设置鼓风机和抽风机，可以采用较低转速运行鼓风机和抽风机的方式来满足风量和工作压力的要求，因此风机运行噪音更低，提高了用户舒适度。而且本实用新型兼具排风式和鼓风式燃气热水器的优点，通过控制装置调节鼓风机和抽风机的转速，相较于传统的单风机热水器，多风机串联运行的燃气热水器能够提供更高的风压(即具有更高的抗压能力)，可以适应更宽范围的外界风压。附图说明
[0018] 图1是本实用新型多风机串联式燃气热水器的结构示意图；
[0019] 图2是本实用新型多风机串联式燃气热水器的控制方法的流程图；
[0020] 图3是本实用新型鼓风机的转速与风量、和工作压力之间的性能曲线图。
[0021] 图中：
[0022] 1、燃烧室；2、烟管；3、鼓风机；4、抽风机；5、控制装置；6、进气管；7、热交换室；8、进水管；9、出水管；10、压力采集装置。
具体实施方式
[0023] 为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024] 在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0026] 图1为本实用新型的多风机串联式燃气热水器的结构示意图，如图1所示，本实用新型的多风机串联式燃气热水器包括燃烧室1、烟管2、鼓风机3、抽风机4、控制装置5、进气管6、热交换室7、进水管8以及出水管9，其中：
[0027] 在燃烧室1内设置有火排(图中未示出)，该火排连通于进气管6，热交换室7位于燃烧室1上方，且分别连通于进水管8和出水管9，烟管2位于热交换室7上方，用于排出烟气。在上述进水管8处设有流量采集装置(图中未示出)以及温度采集装置(图中未示出)，其中流量采集装置用于采集进水管8内的水流量，温度采集装置用于采集进水管8处的进水温度。
[0028] 在出水管9处设有温度采集装置(图中未示出)，该温度采集装置用于采集出水管9处的出水温度。上述烟管2处设有压力采集装置10，该压力采集装置10用于采集外界的风压信号，具体的，该风压信号包括大气静压和风速动压。本实施例中，上述温度采集装置可以是现有技术中常见的温度传感器，流量采集装置可以是流量传感器，压力采集装置10可以是压力传感器。
[0029] 上述燃气热水器还包括有控制装置5，该控制装置5连接于上述燃烧室1、鼓风机3、抽风机4、流量采集装置、温度采集装置以及压力采集装置10，其能够根据上述流量采集装置、温度采集装置以及压力采集装置10分别采集的水流量信号、进水温度信号、出水温度信号以及风压信号，来调节鼓风机3以及抽风机4的工作转速，以使得燃气热水器具有足够高的抗压能力，来适应更宽范围的外界风压。
[0030] 本实施例中，上述鼓风机3设置于燃烧室1下方，上述抽风机4设置于烟管2下方，且该抽风机4的进风口依次通过热交换室7以及燃烧室1，连通于鼓风机3的出风口。鼓风机3鼓入空气使得燃烧室1处点燃火焰，随后燃烧后的烟气经热交换室7进入抽风机4的进风口，并由抽风机4输送至烟管2内，排出燃气热水器。
[0031] 本实施例中，通过设置鼓风机3和抽风机4，且两者形成一种“串联”的结构形式，其使得燃气热水器可以采用较低转速运行鼓风机3和抽风机4的方式来满足风量以及工作压力要求，因此风机运行噪音更低，提高了用户舒适度。
[0032] 进一步的，本实施例中，上述鼓风机3和抽风机4可以是变频风机，通过变频风机的设置，能够根据需要调节转速，以实现不同风量的供风以及排风要求。
[0033] 本实施例中，优选的，上述鼓风机3和抽风机4各设置一个，以在满足降低噪音以及抗压的同时，能够降低成本。当然可以理解的是，上述鼓风机3和抽风机4也可以设置多个，当鼓风机3设置为两个以上时，两个以上的鼓风机3可采用串联的方式置于燃烧室1下方，即两个以上的鼓风机3中，任意两个相邻的鼓风机3中一个鼓风机3的出风口连接于另一个鼓风机3的进风口。同理，当抽风机4设置为两个以上时，两个以上的抽风机4可采用串联的方式置于烟管2下方，即两个以上的抽风机4中，任意两个相邻的抽风机4中一个抽风机4的出风口连接于另一个抽风机4的进风口。需要说明的是，本实施例的鼓风机3和抽风机4的个数，也可以是鼓风机3设置为一个，抽风机4设置为两个，两个抽风机4可采用串联的方式置于烟管2下方。或者抽风机4设置为一个，鼓风机3设置为两个，两个鼓风机3可采用串联的方式置于燃烧室1下方。
[0034] 本实施例还提供一种多风机串联式燃气热水器的控制方法，其适用于上述的多风机串联式燃气热水器，具体的，可参照图2，该控制方法包括以下步骤：
[0035] S10、计算需要的燃气量。
[0036] 具体的，是通过进水管8处的温度采集装置采集进水温度，通过出水管9处的温度采集装置采集出水温度，通过进水管8处的流量采集装置采集进水流量，其中上述出水温度与用户设定的出水温度相同。
[0037] 随后上述进水温度、出水温度以及进水流量信息被传递给控制装置5，控制装置5根据进水温度、出水温度以及进水流量计算所需的热负荷，之后根据热负荷以及燃气的热值，计算需要的燃气量。
[0038] S20、计算风机风量Q。
[0039] 在步骤S10计算出需要的燃气量后，根据该燃气量以及充分燃烧需要的空燃比(出厂前已设置好)，计算出所需要的空气量，也就是鼓风机3和抽风机4需要提供的风量，即风机风量Q。由于本实施例中鼓风机3和抽风机4采用“串联”的方式，因此鼓风机3和抽风机4的风机风量Q均相同。
[0040] S30、获取总工作压力P。
[0041] 具体的，上述总工作压力P可以采用以下方法获得：即通过压力采集装置10采集外界风压，控制装置5根据采集的外界风压和燃气热水器的系统阻力，将两者求和后，即得到总工作压力P。本实施例中，上述系统阻力是在出厂前已经测量好的，其可以采用通过向管道吹风的方式来获得，具体获得方式为现有技术，不再赘述。
[0042] S40、获取鼓风机3的工作压力P鼓以及抽风机4的工作压力P抽。
[0043] 即根据步骤S30获得的总工作压力P以及鼓风机3的压力分配系数A鼓，来计算出鼓风机3的工作压力P鼓。同时根据总工作压力P以及抽风机4的压力分配系数A抽，来计算出抽风机4的工作压力P抽。
[0044] 具体的，上述鼓风机3的工作压力P鼓可以根据公式P鼓＝A鼓×P来获得，上述抽风机4的工作压力P抽可以根据公式P抽＝A抽×P来获得。
[0045] 本步骤中，上述鼓风机3的压力分配系数A鼓以及抽风机4的压力分配系数A抽是在燃气热水器出厂前，根据鼓风机3以及抽风机4的参数设定好的。本实施例中，上述鼓风机3的压力分配系数A鼓以及抽风机4的压力分配系数A抽优选设置为相同。
[0046] 当然可以理解的是，在本实施例中，上述鼓风机3以及抽风机4的个数也可以根据需要选择设置多个且串联设置，当鼓风机3设置为两个以上时，两个以上的鼓风机3的压力分配系数A鼓可以是相同，也可以是不同，相应的，两个以上的抽风机4的压力分配系数A抽也可以是相同，也可以是不同。而且此时，两个以上的鼓风机3和两个以上的抽风机4之间，两者的压力分配系数A鼓和A抽也可以设置为部分相同、部分不同，也可以设置为完全不同，具体可以根据需要设定。
[0047] S50、获取鼓风机3的工作转速w鼓以及抽风机4的工作转速w抽。
[0048] 在步骤S40获得鼓风机3的工作压力P鼓以及抽风机4的工作压力P抽后，根据风机风量Q和工作压力P鼓，即可获得鼓风机3的工作转速w鼓。根据风机风量Q和工作压力P抽，即可获得抽风机4的工作转速w抽。
[0049] 具体的，上述鼓风机3的工作转速w鼓可以通过预先存储好的鼓风机3的转速与风量、风压之间的性能曲线图，以及风机风量Q、工作压力P鼓获得。本实施例中，上述鼓风机3的转速与风量、风压之间的性能曲线图如图3所示，其横坐标为风机风量Q，纵坐标为工作压力P鼓。上述风机风量Q与工作压力P鼓之间形成一函数关系曲线，图中，在该函数关系曲线中会涉及多个坐标点(如图中所示的点A、点B等)，其中每个坐标点均会对应一个转速(对应关系预先存储在控制装置内)，如点A对应一个转速w1，点B对应一个转速w2。因此，通过获取的风机风量Q以及工作压力P鼓，即可获取到该风机风量Q以及工作压力P鼓在函数关系曲线上的坐标点，进而根据该坐标点与转速的对应关系，即可获得鼓风机3的工作转速w鼓。
[0050] 同理，上述抽风机4的工作转速w抽可以通过预先存储好的抽风机4的转速与风量、风压之间的性能曲线图，以及风机风量Q、工作压力P抽获得。上述抽风机4的转速与风量、风压之间的性能曲线图原理和鼓抽风机4的转速与风量、风压之间的性能曲线图原理相同，故不再赘述。
[0051] 需要说明的是，当鼓风机3和抽风机4均设置为两个以上时，如果多个鼓风机3和多个抽风机4的型号均不相同，那么每个鼓风机3均对应有鼓风机3的转速与风量、风压之间的性能曲线图。每个抽风机4均对应有抽风机4的转速与风量、风压之间的性能曲线图。
[0052] S60、以工作转速w鼓运行鼓风机3，以工作转速w抽运行抽风机4。
[0053] 即在开启鼓风机3时，控制装置5根据获取的鼓风机3的工作转速w鼓，控制鼓风机3以其对应的工作转速w鼓进行运行。同样的，根据获取的抽风机4的工作转速w抽，控制抽风机4以其对应的工作转速w抽进行运行。
[0054] 在本实施例中，通过上述控制方法，在满足相同风量、风压等工况前提下，相比传统的单风机热水器，鼓风机3和抽风机4串联运行时需要的转速更低，因此风机噪音也更低，提高了用户舒适度。
[0055] 此外，本实施例的上述多风机串联式燃气热水器，兼具排风式和鼓风式燃气热水器的优点，通过控制装置5调节鼓风机3和抽风机4的转速，相较于传统的单风机热水器，多风机串联运行的燃气热水器能够提供更高的风压(即具有更高的抗压能力)，可以适应更宽范围的外界风压。
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