[发明专利]全预混燃烧的燃气具

说明书

技术领域

本发明属于燃气具领域，具体涉及一种全预混燃烧的燃气具，尤其适用于燃气热水器、燃气壁挂炉、燃气灶等领域。

背景技术

以家用燃气热水器为例，在现有技术中，其燃烧装置多数采用部分预混燃烧的方式，即燃气在燃烧前只混合部分一次空气，燃烧过程需额外补充二次空气。因一次空气与二次空气的分配量很难满足燃气完全燃烧需求，通常供给的空气量要大于理论燃烧需求的空气量，过剩空气量会导致火焰燃烧温度降低，带来热量损失；同时，因燃气不完全燃烧，会使燃烧后烟气中CO、NO_X等气体含量偏高，导致空气污染，不符合环保要求。

另外，在外资品牌中存在少数全预混燃烧的燃气热水器，其控制方式都是采用高压风机和压力控制式比例阀来实现，这种控制方式会导致整机成本高举不下，使得很多国内燃器具厂家望而却步，产品难以普及。为克服这些缺陷，特对全预混燃烧的燃气具进行了研制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种全预混燃烧的燃气具，它能在实现全预混燃烧的基础上，有效降低产品成本。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它包括直流风机、控制器、电控制式燃气比例阀、风机转速传感器和使燃气与空气完全混合的燃烧装置，燃烧装置与风机和燃气比例阀相连，风机转速传感器安装在风机上，控制器与风机转速传感器、风机、燃气比例阀电连接，控制器根据风机转速传感器的反馈信号同步调节风机、燃气比例阀的电流递增和/或递减。通过同步调节风机、燃气比例阀的电流，使燃气具在每个燃烧负荷点下都获得最佳的燃气量和空气量供给，实现全预混燃烧。而且，直流风机、电控制式燃气比例阀的成本较低，有效降低产品成本。再者，由于风机在工作过程中存在惯性力，风量的降低响应时间比燃气比例阀慢，在大范围内来回调节负荷时尤为明显，通过控制器使风机和燃气比例阀的电流同步按比例调节，还有助于减轻风机调节响应滞后于燃气比例阀的现象，避免出现火焰不稳定的情况。

所述燃烧装置包括壳体、喷嘴、气流分配板和火焰承载板，壳体设有空气腔和混合腔，空气腔与风机连通，空气腔和混合腔之间设有连通两者的进气口，喷嘴安装在空气腔内且朝向进气口，喷嘴与燃气比例阀连通，气流分配板设于混合腔上部，火焰承载板设于气流分配板之上且位于混合腔的出口处。燃气和空气经进气口流入混合腔，燃气与空气在混合腔内完全预混合，混合气经气流分配板均匀分流后，在火焰承载板上燃烧。

所述混合腔在进气口与气流分配板之间设有迂回混合气道，以进一步提高空气与燃气的混合度。

所述燃烧装置还含有火焰离子探针，火焰离子探针安装在混合腔上部并位于气流分配板下方，一旦发生回火，火焰离子探针即可检测到火焰离子电流，从而可以及时切断电路，使机体停止工作，以保护用户人身安全。

所述燃烧装置还含有感应温度探头，感应温度探头安装在混合腔上部并位于气流分配板下方，当机体长时间连续工作或出现异常时，若感应温度探头检测到的温度值达到设定值，机体停止工作，以保护机体及用户人身安全。

所述壳体、喷嘴、气流分配板由不锈钢材料制成，火焰承载板为陶瓷、金属或金属纤维材料组成。

附图说明

图1是本发明中燃烧装置1、风机2、控制器3和燃气比例阀4的连接关系示意图；

图2是本发明中燃烧装置1的内部结构示意图；

图3是本发明中控制器3的模块关系示意图；

图4是本发明中风机2和燃气比例阀4的电流递增关系示意图；

图5是本发明中风机2和燃气比例阀4的电流递减关系示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例包括使燃气与空气完全混合的燃烧装置1、直流风机2、控制器3、电控制式燃气比例阀4和风机转速传感器14，燃烧装置1与风机2和燃气比例阀4相连，风机转速传感器14安装在风机2上，控制器3与风机转速传感器14、风机2和燃气比例阀4电连接，控制器3根据风机转速传感器14的反馈信号同步调节风机2、燃气比例阀4的电流递增和/或递减。

如图3所示，控制器3包括燃气比例阀控制输出模块31、燃气比例阀理论电流值运算模块32、燃气比例阀电流值有效区间运算模块33、燃气比例阀瞬时电流值运算模块34、风机驱动输出模块35、风机转速检测模块36、风机理论转速运算模块37、燃烧系统阻力检测模块38。