关于热水器配件资料的相关知识

家用燃气快速热水器从上世纪八十年代进入我国,到目前为止,已得到了迅速发展。从已被淘汰的直排式发展到烟道式，又发展到普通强排式，进而向恒温及平衡式发展。随着人民生活水平的提高，质量稳定可靠、外观大方新颖、使用操作简单的产品才是消费者的真正需求。只能靠机械（手动）调节来满足使用要求的热水器逐渐不能满足消费者的需求了。数码恒温热水器才是消费者的青睐。百得目前生产的数码恒温热水器类型有S系列8、10、12升和R系列8、10升。S系列是通过利用转子调节阀配合控制系统实现恒温效果而R系列是利用燃气比例阀配合控制系统实现恒温效果的。以下对百得生产的R系列数码恒温热水器功能特点、工作原理及内部结构做简单介绍。 

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功能特点 

1、无需机械（手动）调节水、气量大小，只需轻轻按键即可使用。 

2、采用电脑芯片控制技术，具有良好的线性关系，反应迅速，控制精确； 

3、水流量传感器：通过霍尔传感技术，准确监测水量变化而改变火力大小，确保出水温度稳定（即恒温）； 

4、燃气稳压设计：当供气压力过高时，在比例阀的作用下使喷嘴前压力保持不变，燃烧工况不受影响。 

5、动态彩屏显示：出水温度、燃烧状况、工作状况、使用时间、故障显示等一目了然； 

6、特设多重安全保护装置：意外熄火保护、风压过大保护、超温保护、20分钟定时关机保护、防干烧保护、水压过高保护、防冻结保护等。 

7、记忆功能 

机器重新启动时，微电脑将自动记忆上次设定温度值进行工作，无须每天重复设置，体验最佳人体需要。 

工作原理 

1、热水器工作原理 

在通电、通气、通水的情况下，按下开关键，设置好出水温度，热水器自动点火并燃烧将热交换器中冷水加热至设置温度。其工作原理如下：接通水、电、气。当冷水流经水流传感器时，安装在水流传感器进口处的蜗轮开始旋转，蜗轮上有永久磁铁在旋转时周边磁场有规律地变化。加上霍尔传感元件，感应到磁场变化时相应发出脉冲信号。控制器接受到脉冲信号后启动风机高速转动2秒前清扫、风压开关闭合,此时风机转至低速运转并发出点火指令。放电针开始放电约0.5秒后控制器分别提供电信号给电磁阀和比例阀，电磁阀和比例阀在电信号的作用下开阀，打开燃气通道。高压燃气经过阀体从喷嘴流出（带入一定的空气）后进入燃烧器吼管内，经收缩管、混合管后从火孔流出在二次空气的作用下遇到放电火花点火燃烧。点着火后感应针将离子感应信号反馈给控制器。控制器根据水流传感器发出脉冲频率高低（水量越大脉冲频率越高，反之则越低）、设置温度与出水温度的温差瞬间调节燃气比例阀开度（燃气流量）的大小和风机转速，直到实际出水温度与设置温度相同。使用完毕（或20分钟定时关机时间到）后关闭进水或出水阀门水流传感器中蜗轮停止转动，无脉冲信号发出。控制器将发出信号关闭电磁阀和比例阀，火焰熄灭风机运转15-20秒（后清扫）停转。 使用过程中按动操作面板上 “∧”“ ∨”键调整出水温度，控制器发出指令调整比例阀开度（燃气流量发生变化）。使之达到设置温度。若当水流量发生变化，蜗轮转速也相应发生变化，脉冲频率也发生变化，控制器发出指令调整燃气流量（火力大小）使之达到设置温度。同时，出水温度传感器探测到出水温度的变化，控制器发出指令作出调整。 2、燃气比例阀工作原理：（如下图示） 

燃气比例阀是一种可动永磁式的电磁比例阀系统，它可根据电脑控制器输出电流的大小，自动调节阀口的开度，对燃气流量不断地进行细微的无级调节，使热水器的出水温度可无级设定；另外在比例阀输入电流不变的条件下，阀口开度可随输入压 

力变化而自动调整，保证输出口压力稳定，使热水器所设定的出水温度保持恒定。该比例阀还具有结构紧凑，性能可靠，调节灵敏等优点。适用于恒温热水器等燃气设备 A：结构及工作原理介绍 

该阀由开关阀、比例调节系统、稳压系统三大部分组成： 

a、开关阀：如上图所示,它是一个通断型电磁阀，根据控制器的电信号来打开或关闭阀口。 

b、比例调节系统：主要由电磁系统、永磁体、球阀组件构成。当线圈得到控制电流时,在磁芯的下端面产生与永磁体端面极性相同的电磁场力，按同性相斥的原理，二者产生排斥力，推动永磁体及球阀下移，与橡胶阀口之间形成相应的开度。电流增加时磁芯磁场增加，推开永磁体的力增大，阀口开度增大；电流减小时磁芯磁场减小，推开永磁体的力减小，阀口开度减小。这样控制器可通过水温反馈信号自动调节电流来自动控制燃气流量，从而达到调控水温、稳定水温的目的。 

当线圈断电时电磁力消失，永磁力使永磁体吸向磁芯，球阀上移关闭阀口；在断电状态下永磁体始终吸向磁芯，对球阀产生恒定拉力，使该阀口具有良好的密封效果。 C、稳压系统 

当电流按设定温度值确定后，磁场力可视为一个恒定作用力。输入压力升高，膜片受力增大向上位移，使阀口开度减小；输入压力下降，膜片受力减小向下位移，使阀口开度增大。这样一来保证了输出压力的稳定，使燃烧工况始终保持所需状态。 

3、水流传感器(如下图) 

水流量传感器装在热水器进水端，用于检测进水流量，当水通过该产品时 ，磁性转子转动并且其转速随着流量变化而变化，霍尔传感器输出相应脉冲信号，反馈给控制器 ，由控制器根据水流量的大小和通断发出相应指令以控制气阀的工作状 

态。当进水压力波动时 ，稳流组件保证出水流量在一定变化范围内，可提高恒温性能。 

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内部结构图和关键零部件作用 

关键零部件作用 

A：排烟系统（交流风机）：将燃烧所产生的废气强制排出室外。 

B：换热系统（热交换器）：将流经热交换器的冷水回热成热水。 

C：燃烧系统（燃烧器）：燃气稳定燃烧，形成稳定的火焰；从燃气喷咀出来的高速燃气射流，引射四周的静止空气，一起进入燃烧器的引射段，在混合段，燃气与空气充分混合后从燃烧器的的火孔流出，点燃后与二次空气形成稳定的火焰燃烧 。 

D：控制系统（控制器）：控制着热水器的整个工作过程。 

E：燃气比例阀：作用是开启或关闭燃气通道（截止阀）和控制燃气流量的大小。 

F：水流传感器：

a）控制热水器的启、停； 

b）可根据水流量的大小配合控制器实现恒温功能。 

G：温控器：出水温度达到一定值后（≥85℃）将关闭热水器起保护作用。 

H：风压开关：

a）当风机出现故障时风压开关无发动作，将关闭热水器起保护作用； 

b）刮风时热水器无法正常排烟，该装置动作停止燃烧，防止废气倒流室内（适合于强排式）。        

双控燃气比例阀

内外市场发展的趋势，专门为实现燃气具智能化控制而研制开发的一种新型比例阀。它能可靠实现由于管网燃气压力波动时保证喷嘴前压力恒定，特别是燃气具引入市电后与相应的电气控制系统联合使用，能可靠地对所用燃气的压力、流量进行无级自动调节，实现燃气具自动恒温、定时开关机(手机信号无线遥控)、火力大小调节等智能化控制，节约能源，增加热效能，大大地提高了燃气具的性能和档次。该产品除了用于热水器、燃气灶具外，还广泛用于燃气干衣机、烘箱、采暖洗浴两用壁挂炉等其它智能化、节能化、环保化的新型家用燃气具。随着我国人民生活水平的不断提高，人们对厨房用具的使用期望能达到高效节能、功能化和智能化。国外(特别是日本)早在1994就开发此类燃气比例控制阀，由于此类产品技术含量高，要求配件精度较高，遍及压铸、冲压、注塑、橡胶、密封件等各个行业，公司通过分析国内外家用燃气具的发展历史和现状、展望中国家用燃气具的发展趋势后，为了适应市场的发展需求，在1998年已投入大量资金，研究开发技术含量高，用途更广阔的燃气阀体“燃气比例控制阀”。通过吸收、消化欧洲、日本的控制比例阀技术，经过四年多的努力已成功研制开发此类产品。两年来不断努力、持续改进，现已能形成大批量生产，产品销往全国各地。作者结合燃气比例阀系统多年的研究开发工作，着重介绍了双控燃气比例阀的工作原理及结构特点，引导燃气具行业满足市场发展趋势，开发节能、安全、环保型燃气具，对节约燃气能源，减少环境污染，提高燃气具技术含量及市场竞争力有着重大的影响。    

结构工作原理

双控燃气比例阀主要由两个开关电磁阀、稳压机构、比例调节机构等组成。 

1、开关电磁阀的作用是热水器停止工作时，根据电脑控制器的指令关闭燃气管路，停止燃气供应。同时，在安全保护装置动作时切断燃气供应。 

2、稳压机构的作用是当进口压力发生波动时，比例阀内的稳压机构发生相应的动作，调整开口度，可保持出口压力稳定，使燃具始终处于一个良好的工作状态。我们知道，从管网来的燃气并不能保证压力恒定。当燃气入口压力升高引起输出压力上升时，膜片因下部燃气压力升高而上移，使球阀上升，阀口开度减小，燃气流动阻力增大，输出燃气压力随之下降并很快恢复到原设定值(燃气入口压力下降时情况相反，此不重复)。燃气压力的变化会直接使燃气量与热水温度改变，为消除气源压力波动对热水温度恒定的干扰、保证良好的燃烧状况以及实现快速恒温控制过程，设置稳压机构是必要的。但由于很多整机厂对此不清楚，认为没有必要增加此项功能，或者对比例阀稳压机构的出口工作压力选取不规范。根据经验，比例阀出口压力设定时应按照当地具体燃气气源供应的稳定性而定，一般取在燃气最低工作压力附近，即： 

水量伺服阀

是我公司根据国内外市场发展的趋势，专门为实现燃气具智能化控制而研制开发的一种新型水比例调节阀并申请了实用专利。本专利产品包括阀体、水流转子组件、霍尔传感器、阀芯组件和电机等组成。其中，水流转子组件纵向装在阀体的进水通道内，霍尔传感器设在阀体的外部且与水流转子组件的磁块位置相对应，设在阀体内的阀芯组件与设在阀体外部的电机连接，通过改变出水口间隙的大小实现水流量的调节，可靠实现由于管网压力波动时保证水流量恒定。特别是燃气具引入市电后与相应的燃气控制比例阀联合使用实现水气联调，能可靠地对所用燃气、水流量进行自动调节，实现燃气具快速自动恒温、定时开关机（手机信号无线遥控）、火力大小调节等智能化控制，节约能源，增加热效能，大大地提高了燃气具的性能和档次。

我公司通过分析国内外家用燃气具的发展历史和现状、展望中国家用燃气具的发展趋势后，为了适应市场的发展需求，早在2003年已投入大量资金，研究开发技术含量高，用途更广阔的“水量伺服阀”。通过吸收、消化欧洲、日本的比例控制技术，已成功研制开发并形成大批量生产，产品销往全国各地。作者结合水量伺服阀系统的开发研究工作，着重介绍了水量伺服阀的工作原理及结构特点，引导燃气具行业满足市场发展趋势，开发节能、安全、环保型燃气具，对节约能源,减少环境污染,提高燃气具技术含量及市场竞争力有着重大的影响。 

结构工作原理

水量伺服阀主要由水流转子组件、霍尔传感器、阀芯组件、电机等组成。当水流经过涡轮壳时，推动磁性转子旋转，不同磁极靠近霍元件时导通，离开时断开，从而产生高低脉冲电平输出给电脑控制器，再由控制器判断计算出水流量的大小。当燃气具设定不同的温度时，控制器首先调节燃气控制比例阀的出气量同时通知电机拖动阀体组件调节出水口的水量大小。这样，控制器可通过水温反馈信号自动进行细微的无级调节，从而达到快速调节水温、稳定水温目的。 

结构特点

气压、水压的波动，使燃具热负荷、热强度在相应的变化，造成不完全燃烧 ,使用效果受到很大的影响。燃气热水器配置燃气控制比例阀及水量伺服器的研制开发，对提高燃气具的舒适性及节约能源具有重大的意义。 

稳定的燃烧工况 

稳定的水、气流量，可使燃具热负荷、热强度保持稳定，加热温度均匀，特别是在管道燃气热水器中更可突出其显著的特点。稳定的燃烧工况还可大大减少废气中的一氧化碳、氮氧化物等有害物质，减少对环境的污染，减少对用户的危害。 

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增加燃具的适用性 

由于各地区的气源的热值不同，可利用燃气控制比例阀配合水量伺服阀的调整达到最佳燃烧状态，从而实现快速达到设定温度并恒温。另外，可以实现春、夏、秋、冬不同季节进行控制，有利于燃气具的冷态点火，可以减少爆燃和冷态脱火现象。 

合理分配热水 

当一用户有几台燃气热水器同时或间断使用时，由于管路的长短不一，阻力不同，使分配到燃气热水器的气压及水压不一，这样也就使得燃气热水器燃烧工况不一，温度差异较大，采用水气联调技术后合理分配燃气及水量，可以有效的避免水温不稳定现象，始终保持稳定的燃烧状态，大大提高了产品舒适性。 

提高燃气具的恒温效果 

控制器将冷水温度、热水温度及水流量等变化信息进行 A/D转换数据处 

理后与用户所需的水温信息进行比较及运算，然后将经过运算的信息经D/A转换后指令燃气比例阀及水量伺服阀联合控制，快速达到设定的热水温度并保持恒定。 

结束语 

燃气热水器采用水、气比例联动调节技术后，使燃气具的波动抗干扰能力增强，恒温精度和可靠性得到提高。随着燃气具行业的迅猛发展，采用水量伺服阀的各种燃气具越来越得到了广泛的应用。

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