家用燃气快速热水器的结构及原理

目前，我国家用燃气快速热水器发展很快，品种繁多，但其工作原理基本结构大致相同。典型的热水器一般包括以下几个部分：

外壳；给排气装置；燃烧器；热交换器（俗称水箱）；气控装置；水控装置；水、气联动装置/水流量电子传感器（霍尔开关）；

家用燃气快速热水器结构图（平衡式）。

家用燃气快速热水器的结构。

l、外壳。

2、给排气装置。

1）半密闭自然排气装置。

①防倒风排气罩的作用是当因外界因素使排烟系统产生倒灌风时，使热水器能够维持工作，其工作原理为：当排烟系统发生倒灌风时，导流板使倒灌风不能直接吹向燃烧器，而是与烟气一道通过释放口排至室内。

②排气筒应由不可燃、耐热、耐腐蚀材料制成。

③风帽的作用一是防止或减轻各种风对排烟系统的影响；二是防止雨、雪和其他异物进入排气系统。

2）密闭式给排气装置。

①密闭式自然给排气装置（平衡烟道）②强制式排气和给排气装置。

3、燃烧器。

1）喷嘴2）引射器3）燃烧器头部及火孔。

4、热交换器（俗称水箱）。

5、水控、气控装置。

6、水气联动装置。

水气联动装置的作用是保证在水压足够，且被引进热交换器流动时，燃气控制阀门才能打开；而当水流停止或压力不足时，自动切断燃气的供气通路，防止因缺水而烧坏设备，即通常所说的“水到，气到”。

现在常用的水气联动装置主要有两种：一种是压力式，另一种是压差式。

1）压差式。

2）干簧管（或霍尔）式：采用磁钢感应干簧管（霍尔开关）。

7、控制系统。

家用燃气燃烧器具电子控制器至少有一个火焰检测装置和一个控制装置组成，控制器除具有电脉冲点火、熄火保护和安全中断功能外，还可能有出水恒温、过热保护、防止不完全燃烧保护、再点火、再启动、显示、报警、遥控与闭锁等功能。

1）家用燃气燃烧器具电子控制器类型：

①时序控制器。②数字控制器。③模糊控制器。

2）感应元件。

热水器常用感应元件有火焰离子感应针、热电偶、温控器、微动开关和干簧管（或霍尔）等其作用是将反映热水器工作情况的有关信息转换成电信号，以便实现对热水器的工作态况进行控制。

3）执行元件。

安全控制系统中的执行元件主要是电磁阀，它是全自动热水器关键部件之一，起着燃气气源打开与关闭作用。

当电磁阀通电时，电磁阀的线圈产生电磁吸力使阀门吸合，打开燃气通道，当电磁阀失电时，电磁吸力消失，阀门在弹簧力的作用下关闭燃气通道。

8、热水器的工作原理

在进水阀和进气阀都己打开、电源已接通的情况下，只要打开热水阀，水就进入热水器，通过水量传感器流向热交换器中的加热水管。

水流经水量传感器时，它内部的磁性转子就转动。位于水量传感器外部又紧临转子的霍尔集成元件发出电脉冲，送至控制电路（电脑）。

当水量传感器中的转子的转速达到某一规定数值时，电脑让燃烧用风机启动。风机内部也安装有一个霍尔集成元件，当风机的转速达到某一规定数值时，燃气主气阀及燃气比例阀打开，燃气进入燃烧器。同时点火器让点火针处火花放电而点火。首先点着的是一只（一排）燃烧器，但火焰很快向所有燃烧器转移，点燃所有燃烧器。这时位于燃烧器上部的火焰检测棒检出火焰信号，通过控制电路将燃烧指示灯点亮，并使燃烧保持下去。

流过热交换器中加热水管的水，被火焰的高温加热成熟水，从热水阀流出。热水温度由面板上的温度调节旋纽设定．而实际出水温度由位于热交换器出口处的热敏电阻测量。电脑将这两个温度进行比较，并通过调节燃气比例阀的开关，调节燃气量t使出水温度达到设定温度。

反过来．关闭热水阀门后，水流停止，水量传感器中的转子也停止转动，脉冲信号消失。电脑通知燃气主气阀及燃气比例阀关闭，燃烧器中的火焰熄灭，但燃烧用风机继续运转大约70秒钟后停止。

在水路中采用了可调式水阀，通过面板上的旋钮可调节水量，从而改变出水温度。同时 在热交换器附近接了一只分流管，可让少部分冷水不经加热而直接加到热水中，以期得到低 温的热水。

在气路中采用了一只调压阀，可用手动调节燃气压力，改变火力大小。同时还使用了3 只切换电磁阀，以得到不同温度的热水。

9、燃气热水器的产热水能力（标准出热水量）

在国家标准中，对燃气热水器的产热水能力有以下严格规定：

燃气条件为0－2，热水器工作在最大热负荷状态下，供水压力为0.1 MPa，温升折算到 △t=25K时每分钟流出的热水量。

这里稍作一点说明。燃气条件为0—2，是指燃气为基准气，燃气压力为额定压力（标准压力）。水压0.1Ma就是1公斤（1kgf/cm）。最大热负荷状态可理解为，燃气控制阀全 部打开且开到最大，热水器产生的热量最大时的状态。绝对温度单位（K）与摄氏温度单位（℃）虽然不一样，但温升△t=25K与△t=25℃是一样的。所谓折算到△t=25K，就是说际测试时不必要求温升△t一定是25K，可按实际温升情况下所测到的出热水升数，再折算到△t=25K时应出热水升数。

从以上对燃气热水器的产热水能力的严格规定我们可以得知，一台8升或l0升（其它容量也样）热水器，不是在任何情况下每分钟都能够出8升或10升热水。且不说燃气条件及水压情况，光是温升就仅仅卡在△t：25K（△t=25℃）来考虑。实际使用时如果温升超过25℃，则出热水升数就肯定达不到每分钟8升或10升。

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