专利名称：燃气热水器电子水流检测传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了 一种燃气热水器电子水流检测传感装置。
背景技术：
水气联动装置是燃气热水器的安全装置，其作用是在进口冷水开启并流动 时将主火燃烧室燃气供应通道打开，冷水停止流动时切断主火燃烧器燃气通道。 传统机械式水气联动装置由于可靠性低，寿命短，且水压低时无法启动，现己 逐渐被电子式所替代。现有电子式水气联动装置多数利用电子传感器将水流信 号转换成控制电信号。如中国专利03224058. 9叙述了一种用霍尔开关电路作为 电子水流传感器的例子。这些电子式装置较好地克服了机械式装置的缺点，但 是仍然存在着不足，就是必须为霍尔开关电路提供工作电源。目前供电方式有 两种 一是采用交流220伏经变压整流成低压直流供电，但在燃气热水器中使 用220伏电源存在着安全隐患；二是采用电池供电，由于普通霍尔开关电路耗 电大(普通霍尔电路工作电压为4.5 24伏，电源电流约10毫安)，电池使用 寿命不长。因而需要经常检査更换电源电池，如果出现疏忽，电池处于耗干状 态，则会使得检测装置失效，由此带来安全隐患。
实用新型内容
发明目的本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供 一种不需要外置供电的燃气热水器电子水流检测传感装置。
技术方案本实用新型公开了一种燃气热水器电子水流检测传感装置，包 括与热水器进水管相连接的非磁性材料制成的连接管、在连接管内部安装交变 磁场发生器，在连接管外侧与交变磁场发生器相对应的位置设有与电子控制器 电连接的磁敏传感器。
本实用新型中，优选地，所述交变磁场发生器包括与连接管内下部连接的 带下定位孔的下定位柱，下定位柱与连接管内壁之间固定有产生涡流的两只或 两只以上均匀分布的叶片；连接管上部固定有上定位架，上定位架中央用连接 筋固定有带上定位孔的上定位柱；上定位柱与下定位柱之间装有带转叶的转轮， 转轮的上定位轴和下定位轴分别与上定位柱的上定位孔和下定位柱的下定位孔 适配，转轮的转叶上交替设有N极和S极永久磁钢，水流推动转轮旋转产生交 变磁场。本实用新型中，所述交变磁场发生器还可以为包括设有进水口和出水口的 腔体，腔体内设有叶轮，叶轮的轮轴一端支承在该腔体底部，另一端支承在该 腔体的隔套上，叶轮支撑于隔套一端的轮轴上设有永磁磁环。
由此，可以实现无外接电源的情况下，磁敏传感器能够通过转轮的转叶旋 转时产生交变磁场对磁敏传感器的切割，形成脉冲式电信号，并将电信号传送 给电子控制器实现自动控制。
本实用新型中，优选地，转轮叶片的永久磁钢为包裹在转轮叶片内的N极、 S极交替的永久磁钢。其作用是防止永久磁粒长期浸没在水中而导致磁性下降， 且产生所需要的交变磁场。
本实用新型中，优选地，所述磁敏传感器包括整体式骨架、磁双稳态敏感 丝、线圈、灌封件、外壳，整体式骨架包括芯架和与所述控制器电连接的引线， 引线固定在芯架上，芯架上开有一贯通中间轴体的轴向通槽，磁双稳态敏感丝 放在通槽内，线圈两端分别与整体式骨架上的两引线相连，外壳包裹在整体式 骨架、线圈外面，灌封件由灌封材料灌注在整体式骨架与外壳之间的缝隙内而 成。
本实用新型中，优选地，所述磁敏传感器为零功耗磁敏传感器。所述磁双 稳态敏感丝轴向与所述交变磁场方向平行，由此可以最优地发挥磁敏传感器的 传感作用。
当热水器进口冷水开启并流动时，水流带动交变磁场发生器工作，并产生 交变磁场。零功耗磁敏传感器在交变磁场的作用下产生脉冲式电信号，并将电 信号传送给电子控制器，由此实现在无外接电源的情况下对水流的检测与传感。
有益效果本实用新型所述燃气热水器电子水流检测传感装置不要使用电 源，不耗电；传感装置输出的单个电脉冲能量约在lixj以下，不产生电火花， 是本质安全型电子器件，在燃气热水器中使用安全可靠；热水器原有机械结构 无须改变，电子控制器的连接一般专业人员容易实施，使用方便。
图1为本实用新型热水器电子水流检测传感装置的实施例1连接示意图。
图2为图1中连接管内部交变磁场发生器结构示意图。
图3为图2中上定位架剖视图。
图4为图1中磁敏传感器结构示意图。
图5为本实用新型热水器热水器电子水流检测传感装置实施例2示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做更进一步的解释。 实施例1:
图1是本实用新型所述燃气热水器电子水流检测传感装置在燃气热水器中 的连接结构示意图，如图1所示，所述燃气热水器，包括外壳l，燃烧器(图中 未画出)、进水管2，出水管3，进气管4，控制器(图中未画出)，其中在进水 管2的通道上接有不导磁的连接管5，连接管5外侧固定封装好的磁敏传感器6， 连接管5的内部固定有如图2所示交变磁场发生器的支架7，转轮8和上定位架 9,其中支架7的外径与连接管5的内径相配并与连接管5固定在一起，支架7 下部通过叶片71固定有下定位柱72，下定位柱72上设有下定位孔721，四只 叶片71与支架7的横截面的角度大于零度小于九十度，使流经的水流产生涡流； 支架7上部固定有上定位架9，上定位架9中央用连接筋93固定有带上定位孔 91 (见图3)的上定位柱94，上定位孔91内设有向下伸出的凸柱92;上定位柱 94与下定位柱72之间装的带转叶81的转轮8，转轮8的上定位轴82和下定位 轴83分别与上定位柱的上定位孔91和下定位柱的下定位孔721相配，转轮的 转叶81内部设有包裹在其内部的N极、S极交替的永久磁钢。
如图4所示，磁敏传感器6包括整体式骨架61、磁双稳态敏感丝62、线 圈63、灌封件64、外壳65。整体式骨架61包括扁平状工字形的芯架和引线， 整体式骨架61的芯架用陶瓷流延工艺制成一体，芯架两端上预制陶瓷合金化焊 盘，引线为镀锡的磷铜线，根据需要也可以用铜芯塑料软线，两引线分别焊接 在两焊盘上。整体式骨架也可以用注塑工艺制成一体，两引线直接注塑在骨架 上。芯架中间轴体上开有一贯穿轴体的凹槽，用于放置磁双稳态敏感丝62。磁 双稳态敏感丝62由磁双稳态合金丝制成，丝长10mm,直径0. 3mm，具有较好的 磁电转换性能。磁双稳态敏感丝62用绝缘清漆固定在位于芯架中间轴体中心线 上的凹槽中。线圈63用直径为0.03mm的漆包线绕制而成，共6000匝。漆包线 两端分别焊接在芯架的两焊盘上，与两引线相连接。灌封件64由灌封材料环氧 树脂灌封而成，外壳5用高温工程塑料注塑而成。灌封件64和外壳65将磁敏 传感器芯体和焊点完全保护起来，避免传感器使用中出现锈蚀、断线、掉引线 等故障。
安装时保证磁敏传感器6的磁双稳态敏感丝62轴向所述转轮的转叶81旋 转时形成的交变磁场方向平行。本实施例的磁敏传感器在5mT (毫特斯拉)磁场
5触发下，输出电压脉冲幅值达到4伏，脉宽约20 30uS，直流内阻900 1000 Q，传感器体积小，并且可靠性高，适宜于在潮湿、腐蚀性环境下使用。经过 计算传感装置输出的单个电脉冲能量约在1PJ以下，不产生电火花，是符合国 家要求的本质安全型电子器件。
本实施例燃气热水器电子水流检测传感装置的工作原理是打开水阀后， 交变磁场发生器开始工作，即水流通过连接管内叶片后产生涡流，涡流撞击转 轮上的转叶而使转轮转动，固定在转轮转叶上的N极和S极永久磁钢周期性地 在磁敏传感器附近产生方向相反的交变磁场。磁敏传感器在交变磁场的激励下， 传感器中磁双稳态敏感丝磁化方向瞬间发生翻转，线圈切割磁双稳态敏感丝发 出的磁力线，并感生脉冲电信号。电子控制器检测到脉冲电信号后发出点火脉 冲并将燃气阀门打开；关闭水阀后，连接管内没有水流流动，转轮不转动，交 变磁场停止工作，电子控制器没有检测到磁敏传感器的电信号，关闭燃气阀。
实施例2:
如图5所示的电子水流检测传感装置的另一实施例中，所述交变磁场发生 器包括设有进水口和出水口的腔体51，腔体51内设有叶轮57，叶轮57的轮轴 58 —端支承在该腔体51底部，另一端支承在该腔体51的隔套52上，叶轮57 支撑于隔套52 —端的轮轴58上设有N极、S极交替可形成交变磁场的永磁磁环。 隔套52外与永磁磁环相对的位置设有磁敏传感器6，磁敏传感器6与安装在隔 套52内的控制电路54电连接。所述隔套52的端面上盖有一块盖板53，在该盖 板53的内侧有把所述控制电路54定位在隔套52内的环形止圈531。腔体51、 隔套52和盖板53按顺序排列安装后由螺钉511固定在一起。在腔体51与隔套 52之间安装有密封圈56，在隔套52与盖板53之间也安装有密封圈55。其工作 原理与上一实施例相似。
本实用新型提供了一种燃气热水器电子水流检测传感装置的思路及方法， 具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施 方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型 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实用 新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
权利要求1、一种燃气热水器电子水流检测传感装置，包括与热水器进水管相连接的非磁性材料制成的连接管(5)、在连接管(5)内部安装交变磁场发生器，其特征在于，在连接管(5)外侧与交变磁场发生器相对应的位置设有与电子控制器电连接的磁敏传感器(6)。
2、 根据权利要求1所述的燃气热水器电子水流检测传感装置，其特征在于， 所述交变磁场发生器包括与连接管(5)内下部连接的带下定位孔的下定位柱(72)，下定位柱(72)与连接管(5)内壁之间固定有产生涡流的两只或两只 以上均匀分布的叶片(71);连接管(5)上部固定有上定位架(9)，上定位架(9)中央用连接筋固定有带上定位孔的上定位柱(94);上定位柱(94)与下 定位柱(72)之间装有带转叶(81)的转轮(8)，转轮(8)的上定位轴(82) 和下定位轴(83)分别与上定位柱(94)的上定位孔(91)和下定位柱(72) 的下定位孔(721)适配，转轮(8)的转叶(81)上设有旋转时产生交变磁场 的永久磁钢。
3、 根据权利要求1所述的燃气热水器电子水流检测传感装置，其特征在于， 所述交变磁场发生器包括设有进水口和出水口的腔体(51),腔体(51)内设有 叶轮(57)，叶轮(57)的轮轴(58) —端支承在该腔体(51)底部，另一端支 承在该腔体(51)的隔套(52)上，叶轮(57)支撑于隔套(52) —端的轮轴(58)上设有永磁磁环(59)。
4、 根据权利要求2或3所述的燃气热水器电子水流检测传感装置，其特征 在于，转轮叶片的永久磁钢为包裹在转轮叶片内的N极、S极交替的永久磁钢。
5、 根据权利要求4所述的燃气热水器电子水流检测传感装置，其特征在于， 所述磁敏传感器(6)包括整体式骨架(61)、磁双稳态敏感丝(62)、线圈(63)、 灌封件(64)、外壳(65)，整体式骨架(61)包括芯架和与所述控制器电连接 的引线，引线固定在芯架上，芯架上开有一贯通中间轴体的轴向通槽，磁双稳 态敏感丝(62)放在通槽内，线圈(63)两端分别与整体式骨架(61)上的两 引线相连，外壳(65)包裹在整体式骨架(61)、线圈(63)外面，灌封件(64) 由灌封材料灌注在整体式骨架(61)与外壳(65)之间的缝隙内而成。
6、 根据权利要求5所述的燃气热水器电子水流检测传感装置，其特征在于， 所述磁敏传感器(6)为零功耗磁敏传感器。
7、 根据权利要求5所述的燃气热水器电子水流检测传感装置，其特征在于, 所述磁双稳态敏感丝轴向与所述交变磁场方向平行。
专利摘要本实用新型公开了一种燃气热水器电子水流检测传感装置，包括与热水器进水管相连接的非磁性材料制成的连接管、在连接管内部安装交变磁场发生器，在连接管外侧与交变磁场发生器相对应的位置设有与电子控制器电连接的磁敏传感器。本实用新型所述装置不要使用电源，不耗电；传感装置输出的单个电脉冲能量约在1μJ以下，不产生电火花，是本质安全型电子器件，在燃气热水器中使用安全可靠；热水器原有机械结构无须改变，电子控制器的连接一般专业人员容易实施，使用方便。
文档编号G01D5/12GK201293463SQ20082018574
公开日2009年8月19日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者方 俞, 周卫琴, 张年容, 许辉军, 郑主惠, 剑 陈 申请人:南京艾驰电子科技有限公司