专利名称：一种防爆燃燃气热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气热水器领域，特别是涉及一种防爆燃燃气热水器。
背景技术：
对于消费者来说，燃气热水器的安全性能是一个极为重要的质量衡量指标。但是，目前市面上的燃气热水器的安全性能普遍不高，存在较多安全隐患。影响燃气热水器使用安全的因素较多，其中比较常见的一种现象为开机点火出现爆燃，严重时甚至发生爆炸，从而造成事故发生，给人们的生命和财产带来损失。
造成爆燃的原因是多方面的，比如燃气热水器开机前残存的废气；开机点不着火后频繁开启，短时间积聚大量的燃气等等。
为避免发生爆燃，现有技术中出现了一些技术方案。例如，目前市场上的热水器大多设置前后清扫或双点火功能。
所谓前后清扫是指点火以前风机先运转，排出残存的燃气，熄火以后风机再运转一段时间，将燃气彻底排出。大多数厂家将前清扫时间设为2-3秒，后清扫10-20秒，但是其实际效果并不理想。这是因为目前市场上燃气热水器本身设计存在一个缺陷，点火时电磁阀完全打开，瞬间进入热水器的燃气量较大，热水器即以正常工作状态的全负荷进行点火，因为点火时的进气量较大，就较容易发生爆燃。特别是在冬天环境温度较低的情况下，热水器冷态启动时更容易发生爆燃。
请参阅2002年8月7日公告的中国实用新型专利第01256061号(图1参照)，揭示了一种防爆燃气热水器燃气控制装置。该防爆燃气热水器具有小火燃烧器和主燃烧器(图未示)，分别对应于小火电磁阀12和主火电磁阀10；开机时，智能控制器13指令点火电极3点火，小电磁阀12打开使小火燃烧器点火；在接收由信号反馈器1传送的小火燃烧器正常燃烧反馈信号后，指令主电磁阀10打开使主燃烧器点火。
由于该现有技术的燃气热水器先点燃小火，再点燃主火，因此可以克服因点火延迟而造成的爆燃现象。但是，该现有技术存在一些缺陷由于点火时需要控制至少两个电磁阀的开关状态来控制燃气进气量的大小，其操作较为繁琐；电磁阀在热水器工作时完全开启，因此无法根据实际需要或者设定的工况来调节燃烧中的燃气的大小；针对不同的电磁阀开关状态，智能控制器不能在燃气的进气通路上自动调节燃气量的大小；由于点火和电磁阀的开启同时进行，仍然存在产生爆燃的可能。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种防爆燃燃气热水器，可以较为简单地控制点火时燃气进气量的大小。
为此，本发明解决技术问题的技术方案是提供一种防爆燃燃气热水器，包括主控制器、点火器、风机和主电磁阀，该主电磁阀位于燃气通路以控制燃气通路的开关；该主电磁阀连接主控制器、根据主控制器的指令来动作；该热水器还包括比例调节电磁阀，位于前述燃气通路且连接主控制器，根据主控制器的指令来调节阀口开度以控制燃气通路上进气量的大小，其在点火时具有预定的阀口开度；燃气分配器，具有至少二进气区域；至少二分段电磁阀，相对该燃气分配器的至少二进气区域设置且连接主控制器，根据主控制器的指令来动作以控制燃气的进气位置。
优选地，该主控制器在点火时自动切换至预定状态，控制该分段电磁阀的开关以集中燃气。
优选地，该主控制器在点火成功后根据设定工况来控制比例调节电磁阀和分段电磁阀。
优选地，该主控制器在点火器启动后延长预定时间打开主电磁阀。
优选地，该风机在点火器启动前执行预定时间的前清扫。
优选地，该燃气分配器的至少二进气区域分别设置若干进气孔。
优选地，该燃气分配器具有二进气区域，分别设有四个和七个进气孔；该分段电磁阀的数目为两个。
优选地，该主控制器为单片机，通过驱动三极管连接主电磁阀、比例调节电磁阀和分段电磁阀。
优选地，该比例调节电磁阀的阀口开度随主控制器给其输入电流值的变化而变化。
相对于现有技术，本发明的有益效果是由于本发明的燃气热水器具有防爆燃设计，即在燃气通路上设置比例调节电磁阀，在点火时主控制器控制其阀口开度处于预定状态，从而在保证能够点火成功的前提下，使热水器开机以较小的进气量(启动热负荷)来点火，有效的避免了爆燃现象的发生；由于仅需要控制比例调节电磁阀，因此可以较为简单地控制点火时燃气进气量的大小。
在本发明的优选方案中，主控制器在点火时自动切换至预定状态，控制该分段电磁阀的开关以集中燃气，因此可以以进一步保证在进气量较小的情况下使燃气相对集中。
优选地，本发明提供了一种通过结构和软件上的结合以设定工况点火的热水器。
图1是现有技术的一种防爆燃气热水器燃气控制装置的电器系统图；图2是本发明的防爆燃燃气热水器的原理框图；图3是本发明热水器的一个实施例的结构示意图；图4是本发明热水器的一个实施例的电路示意图；图5是本发明热水器的一个实施例的工作流程图。
具体实施例方式
请参阅图2，是本发明的防爆燃燃气热水器的原理框图。热水器包括主控制器110、主电磁阀120、比例调节电磁阀130、若干分段电磁阀140和具有若干进气孔的燃气分配器150、配合点火针的点火器160。
其中，该主控制器110电连接主电磁阀120、比例调节电磁阀130和若干分段电磁阀140，并控制和协调所述电磁阀的开关状态。
主电磁阀120安装在燃气通路(未标示)上，是整个燃气通路的总开关，可以通过接收主控制器110传递过来的指令来进行动作，控制燃气通路的开启与断开。
比例调节电磁阀130安装在燃气通路上，其阀口开启程度随主控制器110向其输入电流值的变化而变化，可以调整进气量的大小。具体可以是比例调节电磁阀130的输入电流变大，阀口开启程度变大，进气量变大；反之，进气量减小。
燃气分配器150位于燃烧室(图未示)内，其上的若干进气孔161分别由对应的分段电磁阀140来调节其开关状态，从而将燃气通路的燃气通过燃气分配器150进行区域分段。
本发明的热水器在每次需要开阀点火时，主控制器110输出给比例调节电磁阀130较小的电流，即保证比例调节电磁阀130只有一定开度，并不全部打开，从而保证点火前只有少量足够的燃气用于点火，而不会造成燃气的瞬间堆积。
此外，在减小了点火时的燃气量后，若仍采用传统的全部进气孔151同时通气点火，则会因为进气孔151数量太多，造成通过每个进气孔151的燃气量较小，引起点不着火或引火失败；因此本发明在热水器点火时调节分段电磁阀140，使得燃气分配器150对燃气的分步进行调节，只针对某一个特定进气孔区点火。
请参阅图3和图4，分别是本发明热水器的一个实施例的结构示意图和电路示意图。
防爆燃燃气热水器包括主控制器110、主电磁阀120、比例调节电磁阀130、两个分段电磁阀141和142、燃气分配器150、点火器160。
主控制器110采用单片机，连接主电磁阀120、比例调节电磁阀130、两个分段电磁阀141和142，采用驱动三极管(未标示)向电磁阀传递指令来控制其进行动作。
可分段进气的燃气分配器150有多个进气孔151，其上安装分段电磁阀141和142。
在本实施例的热水器中，燃气分配器110共有11个进气孔。安装的两个分段电磁阀141和142将进气孔分为三段，其中4个进气孔、7个进气孔、11个进气孔各为一段。分段电磁阀141通有4个进气孔，分段电磁阀142通有7个进气孔，每一段的开关由分段电磁阀141和/或142来控制。
仅有分段电磁阀141打开时，第一位置(进气孔区)152的4个进气孔工作，此时进气量较小，为最小火，热水器的工作负荷较小；仅有分段电磁阀142打开时，第二位置(进气孔区)153的7个进气孔工作，为中火燃烧；分段电磁阀141和142都打开时，11个进气孔同时工作，此时热水器为全负荷工作，最大火燃烧。
本实施例中，主控制器设定热水器开始点火时，合理控制比例调节电磁阀130的开度，从而保证点火前只有少量足够的燃气用于点火，而不会造成燃气的瞬间堆积。同时仅打开分段电磁阀141，使燃气集中在4个进气孔施放，从而保证了相对较大的气流量，很容易被上方的高压点火针点燃。
请一并参阅图5，是本发明热水器的一个实施例的工作流程图本实施例的热水器设定工况点火，无论工作工程中设定为小火还是大火，其工作流程包括步骤S510，热水器通电。
步骤S520，热水器进行开机故障自检，如果正常，则进入步骤S530；如果出现故障，则进行故障处理，例如关机。
步骤S530，热水器通水。
步骤S540，风机启动，执行前清扫预定时间，例如2秒。
步骤S550，点火器点火，延迟预定时间后打开主电磁阀，所述预定时间可以是0.5秒。
步骤S560，主控制器输出一个较小电流值给比例调节电磁阀，使比例调节电磁阀阀口开度较小，实现较小的进气量，保证热水器以一个较小的热负荷启动点火。
步骤S570，并且同时主控制器自动切换到小火状态，先打开主电磁阀和小火电磁阀，仅第一位置4个进气孔工作，使燃气相对集中，确保热水器能够点燃。
步骤S580，一旦点燃以后，再打开其他的分段电磁阀，比例调节阀阀口同时相应调整，进入到正常燃烧工况。
综上所述，由于本发明的燃气热水器具有防爆燃设计，即在燃气通路上设置比例调节电磁阀，在点火时主控制器控制其阀口开度处于预定状态，从而在保证能够点火成功的前提下，使热水器开机以较小的进气量(启动热负荷)来点火，有效的避免了爆燃现象的发生；由于仅需要控制比例调节电磁阀，因此可以较为简单地控制点火时燃气进气量的大小。实验证明当把热水器的启动热负荷降低到热水器全负荷的50％左右，即可基本消除爆燃现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种防爆燃燃气热水器，包括主控制器、点火器、风机和主电磁阀，该主电磁阀位于燃气通路以控制燃气通路的开关；其特征在于，该主电磁阀连接主控制器、根据主控制器的指令来动作；该热水器还包括比例调节电磁阀，位于前述燃气通路且连接主控制器，根据主控制器的指令来调节阀口开度以控制燃气通路上进气量的大小，其在点火时具有预定的阀口开度；燃气分配器，具有至少二进气区域；至少二分段电磁阀，相对该燃气分配器的至少二进气区域设置且连接主控制器，根据主控制器的指令来动作以控制燃气的进气位置。
2.根据权利要求1所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该主控制器在点火时自动切换至预定状态，控制该分段电磁阀的开关以集中燃气。
3.根据权利要求2所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该主控制器在点火成功后根据设定工况来控制比例调节电磁阀和分段电磁阀。
4.根据权利要求3所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该主控制器在点火器启动后延长预定时间打开主电磁阀。
5.根据权利要求4所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该风机在点火器启动前执行预定时间的前清扫。
6.根据权利要求1至5任一项所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该燃气分配器的至少二进气区域分别设置若干进气孔。
7.根据权利要求6所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该燃气分配器具有二进气区域，分别设有四个和七个进气孔；该分段电磁阀的数目为两个。
8.根据权利要求7所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该主控制器为单片机，通过驱动三极管连接主电磁阀、比例调节电磁阀和分段电磁阀。
9.根据权利要求8所述的防爆燃燃气热水器，其特征在于，该比例调节电磁阀的阀口开度随主控制器给其输入电流值的变化而变化。
全文摘要
本发明公开一种防爆燃燃气热水器，包括主控制器、点火器、风机和主电磁阀，该主电磁阀位于燃气通路以控制燃气通路的开关；该主电磁阀连接主控制器、根据主控制器的指令来动作；该热水器还包括比例调节电磁阀，位于前述燃气通路且连接主控制器，根据主控制器的指令来调节阀口开度以控制燃气通路上进气量的大小，其在点火时具有预定的阀口开度；燃气分配器，具有至少二进气区域；至少二分段电磁阀，相对该燃气分配器的至少二进气区域设置且连接主控制器，根据主控制器的指令来动作以控制燃气的进气位置。
文档编号F24H9/20GK1892143SQ200510082688
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月8日 优先权日2005年7月8日
发明者侯全舵, 孙京军, 郑涛, 沈予朗 申请人:海尔集团公司, 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司