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一种可调燃气压力及 风压的全预混燃气采暖热水炉

阅读：1035发布：2020-10-06

专利汇可以提供一种可调燃气压力及风压的全预混燃气采暖热水炉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种可调燃气压力及风压的全预混燃气采暖热水炉，包括壳体，壳体内设有电路板、燃烧器及热换器组；燃烧器的内部上端还设有火焰探针，燃烧器上端与废气出口连接，燃烧器下端设有混合装置，混合装置与燃烧器、风机、进气管、比例阀及燃气压力传感装置连接，所述进气管上还设有风压传感装置。本实用新型通过实时监测进气风压及比例阀出口侧燃气的二次压力信号，实时反馈电路板，进而对风机调节进风量，以及对比例阀调节燃气流量，维持燃烧工况的正常，达到抑制环境燃气压力波动的自适应功能，实时稳定燃烧状态，保持低废排放，确保环境空气质量，提高产品可靠性。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种可调燃气压力及风压的全预混燃气采暖热水炉专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可调燃气压力及风压的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：包括壳体，所述壳体内的上部设有热换器组和燃烧器，燃烧器置于热换器组中心；所述燃烧器的内部上端还设有火焰探针，所述热换器组的上端与位于壳体顶部的废气出口连接，所述燃烧器的下端通过入口输送管与风机相连；风机的入风口端设置有混合装置，入口输送管与燃烧器相连；
混合装置的左端连接有进气管，混合装置的下端通过燃气管道与燃气比例阀的出口连接，在所述燃气管道上设置有燃气压力传感装置，燃气压力传感装置的空气入口悬空接空气，燃气压力传感装置的检测气体入口接比例阀的出口；所述进气管与壳体顶部的大气入口连接，所述进气管上还连接有风压传感装置；比例阀的入口通过燃气管道与位于壳体底部的燃气入口连接，还包括电路板，所述电路板与火焰探针、燃气压力传感装置、风压传感装置、燃烧器、风机及比例阀电连接，还包括采暖热水输出管路、采暖回水管路、卫生用水装置。
2.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述燃气压力传感装置用于检测比例阀出口的燃气压力值，将其转换成电信号并传递给电路板，所述燃气压力传感装置的底部设有检测气体入口，燃气压力传感装置的侧面设有空气入口，燃气压力传感装置内部设置有压力传感模块，压力传感模块内部设有压电芯片和线路板，位于燃气压力传感装置顶部的盖板上设有用于与电路板连接的连接器插座；所述风压传感装置的内部设有受压膜与位移传感芯片，所述风压传感装置用于检测进气管内的风压，并转换成频率信号，再将此频率信号输送给电路板。
3.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述热换器组是由螺旋状的环形盘管构成，所述热换器组包裹在燃烧器的外部，环形盘管间设有间隙，所述热换器组的下端左侧连接有冷凝水管道和采暖热水管道，所述热换器组的下端后侧连接有回水管。
4.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：还包括冷凝水收集装置，所述冷凝水收集装置包括冷凝水收集盒、冷凝水管道、恒吸管及冷凝水出口，所述冷凝水收集盒位于热换器组的上端，所述冷凝水收集盒通过冷凝水管道与热换器组及恒吸管连接，所述恒吸管与位于壳体底部的冷凝水出口连接。
5.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述采暖热水输出管路包括采暖热水管、三通阀及采暖热水出口，所述三通阀位于壳体内的下部，壳体的底部设有采暖热水出口，所述三通阀通过采暖热水管分别与热换器组和采暖热水出口连接。
6.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述采暖回水管路包括采暖回水入口、回水管及水泵，所述采暖回水入口通过回水管与水泵串联后与热换器组连接。
7.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述卫生用水装置包括板式热换器、卫生出水口、卫生入水口，所述板式热换器分别与三通阀、卫生出水口、卫生入水口及回水管连接。
8.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：还包括旁通管，所述旁通管位于板式热换器的上方，旁通管的一端与采暖热水管连接，其连接处位于热换器组与三通阀之间，旁通管的另一端与回水管连接，其连接处位于水泵与采暖回水入口之间。
9.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述壳体内的右侧上部还设有膨胀水箱，所述膨胀水箱的下端与回水管连接，其连接处位于水泵与采暖回水入口之间并位于旁通管的上方。
10.根据权利要求1所述的全预混燃气采暖热水炉，其特征在于：所述壳体的右部外侧还设有室外温度传感装置，所述室外温度检测装置与电路板电连接。

说明书全文

一种可调燃气压力及 风压的全预混燃气采暖热水炉

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种热水炉，更具体地说是涉及一种可调燃气压力及风压的全预混燃气采暖热水炉。

背景技术

[0002] 目前采暖炉市场上有许多国产或国外进口的全预混式燃气采暖炉，一般在其结构设计上都不具有风压传感装置及燃气压力传感装置。因此，在广大用户安装之后，存在使用环境上风压和燃气压力的过大变动，季节性的燃气成分的变动或燃气管道上的堵塞等问题，造成的燃烧系统空燃比匹配偏移，燃烧工况异常的现象，影响燃烧效率，废气超标排放，甚至造成对环境空气污染等严重问题。实用新型内容

[0003] 本实用新型的主要目的是对燃气采暖炉的进气风压及比例阀出口侧燃气二次压力进行检测，并通过风机调节进风量，通过比例阀调节燃气二次压力，保证燃烧工况的正常运行，提高燃烧效率，避免废气超标排放，甚至造成对环境空气污染等严重问题。

[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

[0005] 一种可调燃气压力及风压的全预混燃气采暖热水炉，包括壳体，所述壳体内的上部设有热换器组和燃烧器，燃烧器置于热换器组中心；所述燃烧器的内部上端还设有火焰探针，所述热换器组的上端与位于壳体顶部的废气出口连接，所述燃烧器的下端通过入口输送管与风机相连；风机的入风口端设置有混合装置，入口输送管7与燃烧器5相连；混合装置的左端连接有进气管，混合装置的下端通过燃气管道与燃气比例阀的出口连接，在所述燃气管道上设置有燃气压力传感装置，燃气压力传感装置的空气入口悬空接空气，燃气压力传感装置的检测气体入口接比例阀的出口；所述进气管与壳体顶部的大气入口连接，所述进气管上还连接有风压传感装置；比例阀的入口通过燃气管道与位于壳体底部的燃气入口连接，还包括电路板，所述电路板与火焰探针、燃气压力传感装置、风压传感装置、燃烧器、风机及比例阀电连接，还包括采暖热水输出管路、采暖回水管路、卫生用水装置。

[0006] 其中，所述燃气压力传感装置用于检测比例阀出口的燃气压力值，将其转换成电信号并传递给电路板，所述燃气压力传感装置的底部设有检测气体入口，燃气压力传感装置的侧面设有空气入口，燃气压力传感装置内部设置有压力传感模块，压力传感模块内部设有压电芯片和线路板，位于燃气压力传感装置顶部的盖板上设有用于与电路板连接的连接器插座；所述风压传感装置的内部设有受压膜与位移传感芯片，所述风压传感装置用于检测进气管内的风压，并转换成频率信号，再将此频率信号输送给电路板。

[0007] 其中，所述热换器组是由螺旋状的环形盘管构成，所述热换器组包裹在燃烧器的外部，环形盘管间设有间隙，所述热换器组的下端左侧连接有冷凝水管道和采暖热水管道，所述热换器组的下端后侧连接有回水管。

[0008] 其中，还包括冷凝水收集装置，所述冷凝水收集装置包括冷凝水收集盒、冷凝水管道、恒吸管及冷凝水出口，所述冷凝水收集盒位于热换器组的上端，所述冷凝水收集盒通过冷凝水管道与热换器组及恒吸管连接，所述恒吸管与位于壳体底部的冷凝水出口连接。

[0009] 其中，所述采暖热水输出管路包括采暖热水管、三通阀及采暖热水出口，所述三通阀位于壳体内的下部，壳体的底部设有采暖热水出口，所述三通阀通过采暖热水管分别与热换器组和采暖热水出口连接。

[0010] 其中，所述采暖回水管路包括采暖回水入口、回水管及水泵，所述采暖回水入口通过回水管与水泵串联后与热换器组连接。

[0011] 其中，所述卫生用水装置包括板式热换器、卫生出水口、卫生入水口，所述板式热换器分别与三通阀、卫生出水口、卫生入水口及回水管连接。

[0012] 其中，还包括旁通管，所述旁通管位于板式热换器的上方，旁通管的一端与采暖热水管连接，其连接处位于热换器组与三通阀之间，旁通管的另一端与回水管连接，其连接处位于水泵与采暖回水入口之间。

[0013] 其中，所述壳体内的右侧上部还设有膨胀水箱，所述膨胀水箱的下端与回水管连接，其连接处位于水泵与采暖回水入口之间并位于旁通管的上方。

[0014] 其中，所述壳体的右部外侧还设有室外温度传感装置，所述室外温度检测装置与电路板电连接。

[0015] 本实用新型的有益效果：本实用新型通过实时监测进气风压及比例阀出口侧燃气的二次压力，并通过风机调节进风量，通过比例阀调节燃气二次压力，保证燃烧工况的正常，达到抑制环境燃气压力波动的自适应功能，实时稳定燃烧状态，提高燃烧效率，保持低废排放，确保环境空气质量，提高产品可靠性。附图说明

[0016] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

[0017] 图1是本实用新型的结构示意图。

[0018] 图2是本实用新型的自适应控制原理示意图。

[0019] 图3是本实用新型的燃气压力传感装置的结构示意图。

[0020] 图4是本实用新型的自适应控制流程图。

[0021] 图5是本实用新型的自适应控制例对照表。

[0022] 附图明细：大气入口1，废气出口2，冷凝水收集盒3，热换器组4，燃烧器5，膨胀水箱6，入口输送管7，风机8，室外温度传感装置9，水泵10，电路板11，回水管12，板式热换器13，采暖回水入口14，卫生入水口15，燃气入口16，卫生出水口17，采暖热水出口18，冷凝水出口
19，三通阀20，恒吸管21，旁通管22，采暖热水管23，风压传感装置24，比例阀25，燃气压力传感装置26，混合装置27，进气管28，冷凝水管29，空气入口2601,检测气体入口2602,连接器插座2603。

具体实施方式

[0023] 为了使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

[0024] 如图1-5所示，一种可调燃气压力的全预混燃气采暖热水炉，包括壳体，所述壳体内的上部设有燃烧器5和热换器组4；燃烧器5置于热换器组4中心；所述燃烧器5的内部上端还设有火焰探针，所述燃烧器5的上端与位于壳体顶部的废气出口2连接，所述燃烧器5的下端通过入口输送管7与风机8相连；风机8的入风口端设置有混合装置27，入口输送管7与燃烧器5相连；混合装置27的左端连接有进气管27，混合装置27的下端通过燃气管道与比例阀25的出口连接，在所述燃气管道上设置有燃气压力传感装置26，燃气压力传感装置26的空气入口2601悬空接空气，燃气压力传感装置26的检测气体入口2602接比例阀25的出口；所述进气管28与壳体顶部的大气入口1连接，所述进气管28上还连接有风压传感装置24；比例阀25的入口通过燃气管道与位于壳体底部的燃气入口16连接，还包括电路板11，所述电路板11与火焰探针、燃气压力传感装置26、风压传感装置24、燃烧器5、风机8及比例阀25电连接，还包括采暖热水输出管路、采暖回水管路、卫生用水装置。

[0025] 其中，所述燃气压力传感装置26用于检测比例阀25出口的燃气压力值，将其转换成电信号并传递给电路板11，具体为，燃气压力传感装置26的底部设有检测气体入口2602，燃气压力传感装置26的侧面设有空气入口2601，燃气压力传感装置26内部设置有压力传感模块，压力传感模块内部设有压电芯片和线路板，位于燃气压力传感装置26顶部的盖板上设有用于与电路板11连接的连接器插座2603；通过内置电路转换输出一相应压力的频率信号，此频率信号输入电路板11的MCU，与内部编程的信号做比较。

[0026] 其中，所述风压传感装置24的内部设有受压膜与位移传感芯片，所述风压传感装置24用于检测进气管28内的风压，并转换成频率信号，再将此频率信号输送给电路板11。

[0027] 其中，所述热换器组4是由螺旋状的环形盘管构成，所述热换器组4包裹在燃烧器5的外部，环形盘管间设有间隙，所述热换器组4的下端左侧连接有冷凝水管29道和采暖热水管23道，所述热换器组4的下端后侧连接有回水管12。

[0028] 其中，还包括冷凝水收集装置，所述冷凝水收集装置包括冷凝水收集盒3、冷凝水管29道、恒吸管21及冷凝水出口19，所述冷凝水收集盒3位于热换器组4的上端，所述冷凝水收集盒3通过冷凝水管29道与热换器组4及恒吸管21连接，所述恒吸管21与位于壳体底部的冷凝水出口19连接。

[0029] 其中，所述采暖热水输出管路包括采暖热水管23、三通阀20及采暖热水出口18，所述三通阀20位于壳体内的下部，壳体的底部设有采暖热水出口18，所述三通阀20通过采暖热水管23分别与热换器组4和采暖热水出口18连接。

[0030] 其中，所述采暖回水管路包括采暖回水入口14、回水管12及水泵10，所述采暖回水入口14通过回水管12与水泵10串联后与热换器组4连接。

[0031] 其中，所述卫生用水装置包括板式热换器13、卫生出水口17、卫生入水口15，所述板式热换器13分别与三通阀20、卫生出水口17、卫生入水口15及回水管12连接。

[0032] 其中，还包括旁通管22，所述旁通管22位于板式热换器13的上方，旁通管22的一端与采暖热水管23连接，其连接处位于热换器组4与三通阀20之间，旁通管22的另一端与回水管12连接，其连接处位于水泵10与采暖回水入口14之间。

[0033] 其中，所述壳体内的右侧上部还设有膨胀水箱6，所述膨胀水箱6的下端与回水管12连接，其连接处位于水泵10与采暖回水入口14之间并位于旁通管22的上方。

[0034] 其中，所述壳体的右部外侧还设有室外温度传感装置9，所述室外温度检测装置与电路板11电连接。

[0035] 需要说明的是,设置旁通管22的目的是，在当采暖热水管23上的热水，流至外部的地暖系统，或散热片采暖系统回路的管路发生阻塞等异常现象时，采暖热水就经由旁通管22回流至回水管12侧，炉子不至于干烧，有效的保护热水炉。

[0036] 具体的，风压传感装置及燃气压力传感装置的主要工作原理如下:

[0037] 风压传感装置安装在进风管上，风压信号传递至风压传感装置内部的膜片上，使膜片产生与空气压力成正比的微位移，并使传感装置内的电阻发生变化，通过电路转换输出一相应压力的电气信号。此电气信号同时输入电路板的MCU上，与内部编程的压力信号做比较。同时，燃气压力传感装置固定于比例阀出口侧的燃气管路上，燃气压力传感装置设置有两个气体引入口，一个是与二次压燃气相通，直接将燃气压力传递至内部的模片上，另一个孔直接引入大气压，形成一个差压系统，检测燃气二次压的压力信号。压力信号直接作用于传感器内部的膜片上，使膜片产生与燃气压力成正比电气信号，传给电路板上的MCU。

[0038] MCU同时接受风压传感装置和燃气压力传感装置的信号，并与内部编程的风压压力信号和燃气压力信号做比较，通过算法调整比例阀输出和风机转数，确保实时实现恒压，恒燃气流量的控制功能，达到抑制环境燃气压力波动，或燃气成分变化，或因风压波动产生的燃气二次压波动的自适应功能，实时稳定燃烧系统，确保采暖用水温度的稳定性，维持高效率运行，保证CO、NOx等废气排放符合安全指标，确保环境空气质量，提高产品可靠性。

[0039] 具体的，采暖热水炉还设有火焰探针，通过电路板11的火焰检测电路，检测火焰电流大小，通过火焰电流值演算并判定燃烧工况是否符合良好燃烧范围。

[0040] 其中，电路板11设有MCU，通过比例阀25输出侧燃气压力信号，以及火焰电流信号，进行比较和演算得出比例阀25输出侧燃气压力的偏移量大小，再行输出调整比例阀开度，使燃烧系统实时处于良好的空气比范围内，达到抑制燃气压力或环境风压波动的自适应功能，实时稳定燃烧系统所设置的空气比，实时保持良好燃烧工况，低废气排放，确保环境空气质量，提高产品可靠性。

[0041] 本申请通过燃气压力传感装置与火焰电流检测所构成的自适应系统解决了采暖炉因环境燃气一次侧压力变动所产生的次侧压力变化所带来的异常燃烧，影响产品的性能和稳定性，可靠性等问题。

[0042] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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