[发明专利]一种低噪音燃气快速热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热水器，尤其是一种低噪音燃气快速热水器，属于燃气具技术领域。

背景技术

现有的燃气快速热水器（如图1所示）采用下鼓风的风机1’提供燃烧所需的空气，风机1’安装在燃烧室底部。燃烧装置3置于燃烧室中，风机1’的出风口与燃烧装置之间设有均风板6。燃气依次通过燃气比例阀5、燃烧装置3，在燃烧装置3顶部燃烧。风机1’提供的空气依次通过风机1’、均风板6、燃烧装置3，在燃烧装置3顶部助燃。均风板6通过其上分布的微小通孔使风机1’提供的空气经整个均风板6均匀送出。

研究表明，均风板6上的微小通孔对风机1’提供的空气产生较大的阻力，致使均风板6前后形成较大的压力差，风机1’出风口至均风板6之间形成较大的压力空间。在相同转速情况下，风机1’出风口压力P与风量Q的关系成反比（如图2所示）。在风机1’出风口压力相同的情况下，风机1’的风量Q与风机转速n关系成正比（如图3所示）。因此在均风板6造成风机1’出风口压力相对较大的情况下提供燃烧所需的空气量，就需提高风机1’的转速来克服风机1’出风口的阻力。理论和试验证明，风机1’运转的噪音是燃气快速热水器的噪音主要来源，且噪音值与转速的平方成正比。因此，下鼓风燃气热水器在运行过程中产生的噪音较大。

经检索发现，申请号为201020151828.4的中国实用新型专利公开了上抽风的燃气快速热水器，即燃烧装置上部设有换热器，风机置于换热器上方，通过抽风为燃烧装置提供燃烧所需的空气量。燃烧室内部始终为负压状态，燃烧装置附近的空气流场相对下鼓风的结构较均匀，因此无需经过均风板进行空气均匀性调整，从而避免了采用均风板导致的压力差形成的高压区域。由图2、图3可知，此时维持燃烧的空气量只需相对较低的风机转速便可以提供，因此抑制了机器运行过程中的噪音。

但是，上抽风的结构会使高温燃烧烟气（约150摄氏度）经过风机叶轮排出，对风机的耐热要求相对较高。采用上述专利的技术方案只能采用交流电机驱动的风机，因为此时无需电机控制板，而其余部件均为金属材质，可耐150度高温。

然而，燃气热水器工作时，除了噪音之外，还需要根据燃烧实际需要调控风机，合理输送空气量，从而在保证所需燃烧温度的同时，使燃气充分燃烧，以便燃烧可靠、废气排放达标。目前交流电机驱动的风机仅有有限的几档转速，实现风机转速的准确控制十分困难，因此限制了上述专利技术的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种可以在保证可靠燃烧且排放达标的同时，有效降低噪音的低噪音燃气快速热水器。

实现可靠燃烧且排放达标可行的技术方案是采用直流无刷风机之类的无级调速直流电机，这样可以按需调控风机转速，从而精确提供燃烧所需的空气量，然而此类直流电机必然含有电机控制板，由于其中部分元器件耐温有限，因此直接应用于驱动噪音较低的上抽风风机，难免因燃烧烟气产生的高温而损坏。

为了达到以上目的，本发明的低噪音燃气快速热水器含有燃烧装置、换热器和风机；所述燃烧装置、换热器和风机以燃烧烟气依次通过换热器和风机后排出的位置安置；所述风机包括具有电机控制板的无级调速电机以及所述电机驱动的叶轮，所述电机控制板与所述燃烧装置产生的燃烧烟气之间设有至少一处隔热装置。

由于本发明低噪音燃气快速热水器特别设置了防止燃烧烟气经过风机叶轮产生高温损坏电机控制板的隔热装置，解决了具有电机控制板的无极调速风机不能耐高温的问题，使无级调速风机能够用于上抽风的燃气快速热水器，利用了上抽风的燃气快速热水器的优势，无需经过均风板进行空气均匀性调整，也避免了均风板前后较大的压力差形成的相对高压力区域，空气与燃烧烟气在系统内部所受阻力相对较小，且燃烧过程中，二次空气的混入以燃烧边界扩散为主，而与鼓风系统中二次空气以主动搅动火焰边界面参与燃烧不同，其在燃烧过程中由于自升风力的产生，其火焰还对空气的吸入具有引射牵引的作用，可以说火焰气流流动速度大于二次空气沿火焰边界的流动速度。离火焰边界远的二次空气气流的速度也会随距离的增加而减小。下鼓风的燃烧由于其燃烧室内压力保持和均匀化进风气流混入燃烧火焰的需要，二次空气的鼓入基本要保持一个水平的速度面，所以相同的截面积下，鼓风系统通过和空气量明显大于抽风系统的空气量。这也使在两个燃烧系统中，下鼓风以紊流燃烧为主，上抽风以过渡流燃烧为主的特点。如果抽风系统中燃烧负荷较小，这种二次空气供给方式产生的进入燃烧室内空气总量的差异会更大。使得维持系统小负荷燃烧的空气量明显变少，即相对于鼓风系统需要更小的风机转速便可以维持燃烧，从而降低风机的噪音，也降低了整机的噪音。