直压式热水器及其控制方法
【专利摘要】本发明是一种直压式热水器，包含有一加热装置、一鼓风机、一瓦斯调节器与一控制器。其中，该加热装置用以燃烧瓦斯以对一输水管内的水加热；该鼓风机具有一风扇，用以将空气导入该加热装置中，该风扇是受控制而改变转速，并改变该鼓风机内部的风压；该瓦斯调节器设置于连通至该加热装置的一瓦斯管路上，该瓦斯调节器包含有一调节阀与一控制阀，该调节阀连通该鼓风机且受风压驱动而控制该控制阀供输至该加热装置的瓦斯流量；该控制器用以控制该鼓风机的转速。由此，只需控制鼓风机的转速即可达到同时让空气与瓦斯进入加热装置混合燃烧的效果。本发明还提供一种直压式热水器的控制方法。
【专利说明】直压式热水器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明与瓦斯热水器有关，更详而言之是指一种直压式热水器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]传统热水器的加热装置燃烧瓦斯时，空气是以自然对流的方式进入加热装置中与瓦斯混合燃烧，用以加热输水管内部的水。加热装置所产生的热能与瓦斯量及空气量的比例有关，当瓦斯量与空气量达到一较佳的比例时，加热装置产生的热效率相对较高。然，依靠自然对流的方式所提供的空气量有限，故传统热水器的热效率相对较低，在石化燃料日渐短缺的今日，无法有效节省瓦斯用量。基此，有业者开发出一种强攻型热水器，即利用加装鼓风机的方式，强制将一定量的空气引入加热装置中与瓦斯混合燃烧，用以增加热效率。但，现有的强攻型热水器，必须个别控制瓦斯调节器及鼓风机，使供输至其加热装置的瓦斯量与空气量呈正比，其控制方式较复杂，制作成本相对较高。再者，当鼓风机因老化而使风扇转速变慢时，进入加热装置的空气量将相对的减少，导致瓦斯燃烧不完全。若能简化强攻型热水器的控制方式，且仍可达到将空气与瓦斯有效混合的效果，当可降低制作成本，且同样可节省瓦斯的用量。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种直压式热水器及其控制方法，可以简单的方式供给燃烧时所需的瓦斯与空气，节省瓦斯的用量。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种直压式热水器及其控制方法，利用机械连动的方式减少燃烧所需的瓦斯量与空气量的控制误差。
[0005]缘以达成上述目的，本发明所提供的直压式热水器包含有一加热装置、一鼓风机、一瓦斯调节器。其中，该加热装置用以燃烧瓦斯以对一输水管内的水加热；该鼓风机内部设有一风扇，用以强制导入空气予该加热装置，该风扇是受控制而改变转速，并改变该鼓风机内部的风压；该瓦斯调节器设置于连通至该加热装置的一瓦斯管路上，该瓦斯调节器是随着该鼓风机内部的风压大小而调整供输至该加热装置的瓦斯流量。
[0006]依据上述构思，本发明还提供有该直压式热水器的控制方法，包含有下列步骤:
[0007]启动该风扇运转，以提供一预定的空气量予该加热装置，且提供一预定的风压予该瓦斯调节器，使该瓦斯调节器供输一预定的瓦斯流量予该加热装置；
[0008]控制该风扇的转速，使该瓦斯调节器供输相应于该风扇的转速的瓦斯流量予该加热装置。
[0009]由此，透过该直压式热水器及其控制方法，只需控制鼓风机的风扇的转速即可达到同时让空气与瓦斯进入加热装置混合燃烧的效果，有效简化控制方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明较佳实施例直压式热水器示意图；[0011]图2为本发明较佳实施例鼓风机结构示意图；
[0012]图3为本发明较佳实施例瓦斯调节器示意图；
[0013]图4为图3的局部放大图，揭示泄压通路阻断；
[0014]图5为本发明较佳实施例瓦斯调节器主瓦斯通路开启示意图；以及
[0015]图6为图5的局部放大图，揭示泄压通路开启。
[0016]【主要元件符号说明】
[0017]10加热装置 12燃烧器 14热交换器
[0018]16鼓风机 18殼体182入口端
[0019]184出口端 186第一开口 20风扇
[0020]21导风管 22导风件 222集风口
[0021]24管体26瓦斯调节器28控制阀
[0022]30第一阀体 301入口端 302出口端
[0023]303通道口 304气室304a第一气室
[0024]304b第二气室305第一孔道 306第二孔道
[0025]32第一阀门 34弹性膜36阀塞
[0026]38弹簧40主瓦斯通路 42调节阀
[0027]44第二阀体 442容室442a第一容室
[0028]442b第二容室444第二开口 446入气口
[0029]448出气口 46第二阀门 48弹性膜
[0030]50连杆52泄压通路 54控制器
[0031]60输水管62瓦斯管路
[0032]D 间隙
[0033]Pl第一位置
[0034]P2第二位置
【具体实施方式】
[0035]为能更清楚地说明本发明，兹举下列实施例并配合图示详细说明如后。
[0036]图1至图6所示者为本发明一较佳实施例的直压式热水器，其包含有一加热装置
10、一鼓风机16、一瓦斯调节器26与一控制器54。其中:
[0037]该加热装置10包含有一燃烧器12与一热交换器14，该燃烧器12燃烧瓦斯产生热能，并供予该热交换器14以对一输水管60内的水进行加热。
[0038]该鼓风机16包含有一殼体18与一风扇20,该殼体18包含有一入口端182与一出口端184，该出口端184连通该燃烧器12。该风扇20设于该殼体18内`，该风扇20运转时强制将空气自该入口端182导入，被导入的空气自该出口端184进入该燃烧器12中。该风扇20转动时所产生的气流在该鼓风机16内部形成风压，该风扇20是受控制而改变转速，并改变该鼓风机16内部的风压大小。此外,为了将该鼓风机16内部的气流引出，该殼体18上还设有一第一开口 186，且该第一开口 186连接有一导风管21，该鼓风机16内部的气流进入该导风管21。在本实施例中，该导风管21具有一导风件22与一管体24。该导风件22呈管状且设于该管体24的一端，该导风件22通过该第一开口 186。该导风件22的一端具有一集风口 222，该集风口 222位于该殼体18内部且其朝向与该鼓风机16内部气流的方向相反，用以将该殻体18内部的气流引入该管体24。
[0039]该瓦斯调节器26设置于连通至该燃烧器12的一瓦斯管路62上。请参阅图3，在本实施例中，该瓦斯调节器26包含有一控制阀28与一调节阀42。其中:
[0040]该控制阀28包含有一第一阀体30与一第一阀门32。其中，该第一阀体30具有一入口端301、一出口端302、一通道口 303、一气室304、一第一孔道305与一第二孔道306。其中，该入口端301与该出口端302各别连通该瓦斯管路62。该第一阀门32包含有一弹性膜34、一阀塞36与一弹簧38。该弹性膜34设于该第一阀体30内部,将该气室304分隔成一第一气室304a与一第二气室304b,该第一气室304a连通该入口端301,且该第一气室304a与该第二气室304b透过该第一孔道305互相连通。该第二孔道306连通该出口端302。该阀塞36设于该弹性膜34上，该弹簧38的两端分别抵接该阀塞36与该第一阀体30内部。前述的该入口端301、该第一气室304a、该通道口 303与该出口端302在图5所示的状态下共同构成一主瓦斯通路40。由此，该第一阀门32位于该主瓦斯通路40的路径上，可供阻断或开启该主瓦斯通路40。
[0041]该调节阀42包括有一第二阀体44与一第二阀门46。该第二阀体44结合于该控制阀28的第一阀体30上，该第二阀体44包含有一容室442、以及连通该容室442的一第二开口 444、一入气口 446与一出气口 448。其中，该第二开口 444的一端透过该导风管21的管体24及导风件22连通该鼓风机16的第一开口 186。该第二阀门46包含有一弹性膜48与一连杆50。该弹性膜48结合于该第二阀体44内部,封闭该第二开口 444的另一端，且将该容室442分隔成一第一容室442a与一第二容室442b，该第一容室442a连通该第二开口 444，该第二容室442b连通该入气口 446与该出气口 448。该入气口 446连通该第一阀体30的第二气室304b，该出气口 448连通该第一阀体30的第二孔道306。该连杆50 —端结合于该弹性膜48上，另一端通过该入气口 446，该连杆50可为该弹性膜48带动而于图4所示的一第一位置Pl与图6所示的一第二位置P2之间往复移动，用以封闭或开启该入气口 446。前述的该入气口 446、该第二容室442b、该出气口 448与该第一阀体30上的第二孔道306共同构成图5所示的一泄压通路52，该第二阀门46位于该泄压通路52的路径上。
[0042]当该鼓风机16未为运转时，该第二阀门46的连杆50位于该第一位置P1，该连杆50封闭该入气口 446(图4参照)，亦即阻断该泄压通路52，此时该控制阀28的第一气室304a与第二气室304b的气压相等，该阀塞36为该弹簧38推抵而接触该通道口 303，阻断该主瓦斯通路40。
[0043]请参阅图5与图6，当该鼓风机16运转时，该鼓风机16产生的风压灌入该第一容室442a中，而将该弹性膜48往该第二容室442b的方向推挤，该弹性膜48受该鼓风机16内部的风压推挤而伸展，将该连杆50推往该第二位置P2，使该连杆50与该入气口 446之间产生间隙D，开启该泄压通路52。此时该第二气室304b的瓦斯自该泄压通路52流通至该第一阀体30的出口端302，使得该控制阀28的第二气室304b的气压下降，该第二气室304b比该第一气室304a的气压相对较低，因而形成一压力差，当该压力差大于该弹簧38推抵该阀塞36的力量时，该弹性膜34被推往该第二气室304b，开启该主瓦斯通路40。
[0044]据上所述可知，通过控制该鼓风机16风扇20的转速，以产生不同的风压即可间接控制该第一阀门32的开启程度，进而调节供输至该燃烧器12的瓦斯流量。
[0045]该控制器54电性连接该鼓风机16，并控制该鼓风机16的风扇20的启动以及转速，用以提供该燃烧器12 —定量的瓦斯及一定量的空气。
[0046]由于该鼓风机16提供予该燃烧器12的空气量与该瓦斯调节器26供输至该燃烧器12的瓦斯量具有连动的关系，因此，只需控制该鼓风机16的风扇20增加转速，即可让供输至该燃烧器12的瓦斯量与空气量同时增加，达到较高的热值。反之，降低该鼓风机16风扇20的转速，供输至该燃烧器12的瓦斯量与空气量同时减少，即可降低热值。
[0047]由此，利用上述结构设计，透过以下所述的控制方法，进行该直压式热水器的控制。该控制方法包含有下列步骤:
[0048]启动该鼓风机16的风扇20运转，使该鼓风机16提供一预定的空气量自该鼓风机16的出口端184供予该加热装置10。该鼓风机16内部产生的气流形成一预定的风压提供予该调节阀42，以开启该控制阀28内的主瓦斯通路40，以供输一预定的瓦斯流量予该加热装置10。
[0049]该控制器54控制该鼓风机16风扇20的转速，使该瓦斯调节器26供输相应于该风扇20的转速的瓦斯流量予该加热装置10。
[0050]由此，即可利用控制该鼓风机16的转速，间接控制瓦斯流量，让一定量的瓦斯与空气进入该燃烧器12中烧燃。
[0051]透过本发明所提供的直压式热水器及其控制方法，只需单独控制鼓风机风扇的转速即可达到将一定的空气量与一定的瓦斯量同时供输至燃烧器混合燃烧的效果，无需个别控制瓦斯调节器的瓦斯流量以及鼓风机的转速，有效简化控制方式，用以减少制造成本，且相较于传统采用自然对流方式的热水器，可节省瓦斯用量。再者，当鼓风机因老化而使风扇转速变慢时，供输至燃烧器的瓦斯量将随着空气量而减少，瓦斯仍可完全燃烧。
[0052]以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非本发明的所有可实施态样。举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构及等效方法的变化，理应包含在本发明的专利范围内。
【权利要求】
1.一种直压式热水器，其特征在于包含有: 一加热装置，用以燃烧瓦斯以对一输水管内的水加热； 一鼓风机，内部设有一风扇，用以强制导入空气予该加热装置，该风扇是受控制而改变转速，并改变该鼓风机内部的风压；以及 一瓦斯调节器，设置于连通至该加热装置的一瓦斯管路上，该瓦斯调节器是随着该鼓风机内部的风压大小而调整供输至该加热装置的瓦斯流量。
2.如权利要求1所述的直压式热水器，其特征在于，该鼓风机具有一第一开口；该瓦斯调节器具有一第二开口 ；一导风管连通该第一开口与该第二开口，且该鼓风机内部的气流透过该导风管进入该瓦斯调节器。
3.如权利要求2所述的直压式热水器，其特征在于，该鼓风机具有一殼体，该殼体具有该第一开口 ；该导风管具有一导风件与一管体，该导风件设于该管体的一端，且该导风件具有一集风口位于该殼 体内部，用以将该壳体内部的气流引入该管体，该管体的另一端连通该瓦斯调节器的第二开口。
4.如权利要求2所述的直压式热水器，其特征在于，该瓦斯调节器包含有一控制阀与一调节阀，其中: 该控制阀包含有一第一阀体与一第一阀门，该第一阀体具有一主瓦斯通路与该瓦斯管路相通，该第一阀门位于该主瓦斯通路的路径上； 该调节阀包含有一第二阀体与一第二阀门，该第二开口位于该第二阀体上，该第一阀体与该第二阀体间形成一泄压通路，该第二阀门位于该泄压通路的路径上； 该第二阀门受该鼓风机内部的风压驱动而于一第一位置与一第二位置之间往复移动，于该第一位置时，该第二阀门阻断该泄压通路，使该第一阀门阻断该主瓦斯通路，于该第二位置时，该第二阀门开启该泄压通路，使该第一阀门开启该主瓦斯通路，且该第一阀门的开启程度是正比于该鼓风机内部的风压。
5.如权利要求4所述的直压式热水器,其特征在于,该第一阀体具有一第一气室与一第二气室，该第一阀门位于该第一气室与该第二气室之间，该第二气室连通该泄压通路；在该第二阀门于该第一位置时，该第一气室的气压与该第二气室的气压相等，该第一阀门阻断该主瓦斯通路，在该第二阀门于该第二位置时，该第二气室的气压小于该第一气室的气压，该第一阀门开启该主瓦斯通路。
6.如权利要求1所述的直压式热水器，其特征在于，包含有一控制器，电性连接该鼓风机，用以控制该鼓风机的风扇的转速。
7.一种直压式热水器的控制方法，该直压式热水器包含有一加热装置以及连通该加热装置的一鼓风机与一瓦斯调节器，该鼓风机连通该瓦斯调节器，且该鼓风机内部设有一风扇，该控制方法包含下列步骤: 启动该风扇运转，以提供一预定的空气量予该加热装置，且提供一预定的风压予该瓦斯调节器，使该瓦斯调节器供输一预定的瓦斯流量予该加热装置； 控制该风扇的转速，使该瓦斯调节器供输相应于该风扇的转速的瓦斯流量予该加热装置。
8.如权利要求7所述直压式热水器的控制方法，其特征在于，该瓦斯调节器供输至该加热装置的瓦斯流量正比于该风扇的转速。
9.如权利要求7所述直压式热水器的控制方法，其特征在于，该瓦斯调节器包含有一调节阀与一控制阀，该调节阀连通该鼓风机，该调节阀受该风压驱动而控制该控制阀调整供输至该加热装置的瓦斯流量。
【文档编号】F24H9/20GK103836785SQ201210483704
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月26日 优先权日:2012年11月26日
【发明者】黄重景, 黄锦颖, 黄信铭, 黄信雄, 林冠州, 叶严仁 申请人:关隆股份有限公司