利用排風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制燃?xì)獗壤y開度的方法及構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種供強(qiáng)制排風(fēng)型燃?xì)鉄崴魉褂玫谋壤y，旨在利用排風(fēng)機(jī)排風(fēng)時(shí)的風(fēng)速來產(chǎn)生負(fù)壓，并依比例放大負(fù)壓的力量來控制比例閥閥塞的開度，使二者之間能夠精確地以比例正相關(guān)的方式同步增加或減少。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)鉄崴魇且匀細(xì)?瓦斯)作為原料來燃燒加熱的常見居家設(shè)備，然而其運(yùn)作時(shí)難免會(huì)有燃燒不完全而產(chǎn)生一氧化碳外溢的問題，此等安全上的隱憂使具有強(qiáng)制排風(fēng)功能的燃?xì)鉄崴髟絹碓蕉嗳耸褂茫绕涫顷柵_較為狹隘的社區(qū)型大樓，強(qiáng)制排風(fēng)型燃?xì)鉄崴鲙缀跻殉蔀樽舭惭b時(shí)的首選。
[0003]所謂強(qiáng)制排風(fēng)型燃?xì)鉄崴黝櫭剂x，是在燃?xì)鉄崴鲀?nèi)部設(shè)置一排風(fēng)機(jī)，當(dāng)燃?xì)鉄崴鏖_始燃燒時(shí)，排風(fēng)機(jī)即同時(shí)運(yùn)作，俾通過排風(fēng)管將一氧化碳強(qiáng)制排放到戶外。
[0004]理論上，燃?xì)鉄崴魅紵龝r(shí)的燃?xì)夤?yīng)量越大，火焰越大、水溫就越高，此時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳就越多，反之則越少，因此排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量及風(fēng)速最好能夠隨著燃?xì)夤?yīng)量以及火焰大小來調(diào)整，以避免有來不及排除一氧化碳，或者是風(fēng)量太大致使加熱效率變差、耗電量太大的問題。
[0005]上述可調(diào)式排風(fēng)機(jī)理論上只需使用變頻式馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，并通過調(diào)整輸出電源的脈波頻寬調(diào)變(PWM)方式即可達(dá)成，例如CN201320336341即為類似設(shè)計(jì)。然而如前所述，排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大小必須與火焰大小及燃?xì)夤?yīng)量同步，而前述CN201320336341等現(xiàn)有技術(shù)，在設(shè)計(jì)上只是被動(dòng)地偵測熱水器運(yùn)作時(shí)的熱負(fù)荷來調(diào)整，并無法與燃?xì)獗壤y開度及燃?xì)夤?yīng)量達(dá)成同步。
[0006]在相關(guān)的【背景技術(shù)】中，中國臺灣TWM450706、TW201418641A揭示了一種利用排風(fēng)機(jī)風(fēng)壓來控制比例閥的技術(shù)，其方法是在排風(fēng)機(jī)的氣流流道上設(shè)置一旁通的導(dǎo)風(fēng)管，該導(dǎo)風(fēng)管直接連通于比例閥(瓦斯調(diào)節(jié)閥)的正壓室，當(dāng)排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，利用增加的風(fēng)壓直接進(jìn)入正壓室中驅(qū)動(dòng)比例閥的閥塞，讓比例閥的閥塞開度增加，如此達(dá)成利用排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制瓦斯流量的目的，故其發(fā)明稱的為“直壓式熱水器”。
[0007]上述現(xiàn)有技術(shù)“直壓式熱水器”雖然揭示了一種利用排風(fēng)機(jī)同步控制比例閥的概念，然而經(jīng)本發(fā)明人研究，該方法實(shí)務(wù)上顯然無法實(shí)施。主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)欲利用風(fēng)壓直接導(dǎo)入比例閥來與燃?xì)夤鈮毫苟_閥，但排風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓最多達(dá)到幾百Pa(即hPa)，而封閉式的燃?xì)夤苈穬?nèi)的燃?xì)夤鈮毫s達(dá)到幾千Pa (kPa)，欲以此極弱的風(fēng)壓直接導(dǎo)入去直接驅(qū)動(dòng)壓力較大的燃?xì)鈮海趯?shí)務(wù)上根本無法實(shí)現(xiàn)；換言之，該種以風(fēng)壓直接導(dǎo)入來依比例驅(qū)動(dòng)的方式，顯然不可能實(shí)施！
[0008]除了實(shí)用性上的問題以外，更重要的是該方法存在著安全上的重大缺失！眾所周知，強(qiáng)制排風(fēng)型燃?xì)鉄崴鞯呐棚L(fēng)管出口都延伸至室外，時(shí)而會(huì)有諸如小鳥筑巢而致使風(fēng)道阻塞的情事，然而該【背景技術(shù)】在排風(fēng)機(jī)相同轉(zhuǎn)速下，若風(fēng)道略微被阻塞而使排風(fēng)量減小時(shí)，風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)壓(正壓)反而會(huì)增加，致使比例閥的開度增加、燃?xì)饬髁吭龃螅易枞絿?yán)重，風(fēng)壓就越大、燃?xì)夤?yīng)量及火焰就越大！
[0009]這種風(fēng)道阻塞越嚴(yán)重、風(fēng)壓越大的情形，將導(dǎo)致燃?xì)夤?yīng)量及火焰不但不能減少，反而變相的更加越大，不但違背了以風(fēng)壓精確的控制燃?xì)饬髁康脑O(shè)計(jì)初衷，而且在安全性上更是相當(dāng)危險(xiǎn)，特別是當(dāng)風(fēng)道被阻塞時(shí)，將致使燃?xì)夤?yīng)量增加、產(chǎn)生的一氧化碳量也增力口，此現(xiàn)象不但與排風(fēng)機(jī)應(yīng)有效排除一氧化碳的設(shè)計(jì)初衷背道而馳，而且當(dāng)燃?xì)夤?yīng)量增加而致使燃燒不完全而產(chǎn)生的一氧化碳濃度無法有效排除時(shí)，更容易造成安全上的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種利用排風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制燃?xì)獗壤y開度的方法及構(gòu)造，旨在利用文氏管原理讓排風(fēng)機(jī)的風(fēng)速能夠產(chǎn)生一負(fù)壓，并憑借一具有較大作用面積的負(fù)壓膜片來使此負(fù)壓能夠倍增，則利用此倍增的負(fù)壓力量間接地控制比例閥開度時(shí)，不但能夠精確控制，而且當(dāng)燃?xì)鉄崴鳠岚l(fā)生風(fēng)道阻塞的狀況時(shí)，也可以正確地反應(yīng)此負(fù)壓變化而關(guān)閉比例閥，亟具安全上的實(shí)用價(jià)值。
[0011]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供了一種利用排風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制燃?xì)獗壤y開度的方法，該方法適用于強(qiáng)制排風(fēng)型燃?xì)鉄崴鳎窃谂棚L(fēng)機(jī)送風(fēng)流道上設(shè)置一文氏管，該文氏管連通于一負(fù)壓反應(yīng)裝置內(nèi)的負(fù)壓腔，該負(fù)壓腔能夠間接地控制一頂?shù)钟诒壤y塞的頂桿的背壓膜片的移動(dòng)距離；排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)速增加時(shí)，通過文氏管能夠增加負(fù)壓腔內(nèi)的負(fù)壓，進(jìn)而讓比例閥塞與比例閥口之間的開度增加；當(dāng)排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)速減小時(shí)，通過文氏管、負(fù)壓反應(yīng)裝置的負(fù)壓腔、背壓膜片及頂桿，能夠讓比例閥塞與比例閥口之間的開度相對減小。
[0012]實(shí)施時(shí)，背壓膜片是通過一背壓室的背壓大小來頂推并控制其位移距離，且該負(fù)壓反應(yīng)裝置具有一泄壓腔而能夠控制背壓室的背壓大小；負(fù)壓反應(yīng)裝置內(nèi)的負(fù)壓腔負(fù)壓增加時(shí)，能減小泄壓腔對背壓室的泄壓開度，使背壓室的背壓相對增加，并增加背壓室頂推背壓膜片的位移距離；負(fù)壓腔的負(fù)壓減小時(shí)，能增加泄壓腔對背壓室的泄壓開度，使背壓室的背壓相對減小。
[0013]實(shí)施時(shí)，背壓室內(nèi)的背壓是由燃?xì)膺M(jìn)入背壓室的進(jìn)氣量所提供，該泄壓腔與背壓室之間設(shè)有一泄壓孔相連通，且該泄壓腔進(jìn)一步設(shè)有一小膜片而相鄰于負(fù)壓腔，并設(shè)有一與小膜片連動(dòng)而能控制泄壓孔的泄壓開度的小閥塞；該負(fù)壓腔另具有一面積大于小膜片并頂?shù)钟谛￠y塞的負(fù)壓膜片，負(fù)壓腔內(nèi)的負(fù)壓增加時(shí)，通過面積較大的負(fù)壓膜片倍增該負(fù)壓力量來驅(qū)動(dòng)小閥塞及小膜片使泄壓孔的泄壓開度減?。辉撠?fù)壓腔內(nèi)的負(fù)壓減小時(shí)，通過負(fù)壓膜片、小膜片及小閥塞使泄壓孔的泄壓開度增加。
[0014]實(shí)施時(shí)，排風(fēng)機(jī)是由變頻式馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)，該變頻式馬達(dá)由一控制器輸出不同的脈波頻寬調(diào)變來控制其轉(zhuǎn)速，且該控制器電連接有:一可測量水溫的溫度傳感器、一測量水流量的流量傳感器、以及一供使用者設(shè)定溫度的操作裝置；當(dāng)水流量增加，或者溫度傳感器測得的水溫低于操作裝置所設(shè)定的溫度時(shí)，該控制器控制變頻式馬達(dá)提高轉(zhuǎn)速，使排風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)速增加，并增加負(fù)壓反應(yīng)裝置的負(fù)壓；水流量減小，或者溫度傳感器測得的水溫高于于操作裝置所設(shè)定溫度時(shí)，該控制器控制變頻式馬達(dá)降低轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低排風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)速以及負(fù)壓反應(yīng)裝置的負(fù)壓；排風(fēng)機(jī)送風(fēng)流道出口阻塞時(shí)，排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流回旋于燃?xì)鉄崴鲀?nèi)，使文氏管對負(fù)壓腔的負(fù)壓降低為0或產(chǎn)生正壓，負(fù)壓反應(yīng)裝置及背壓膜片不作動(dòng)，使頂桿及比例閥閥塞保持封閉狀態(tài)。
[0015]實(shí)施時(shí)，該控制器內(nèi)建有一清掃程序，所述清掃程序是在排風(fēng)機(jī)送風(fēng)流道出口阻塞時(shí)啟動(dòng)，并控制變頻式馬達(dá)以最高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，用以排除送風(fēng)流道出口的阻塞物。
[0016]本發(fā)明也提供了一種利用排風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制燃?xì)獗壤y開度的構(gòu)造，該燃?xì)獗壤y是設(shè)置在具有排風(fēng)機(jī)及排風(fēng)通道的強(qiáng)制排風(fēng)型燃?xì)鉄崴鞯闹鏖y下游與火排之間，包括有:一受彈簧頂持而常閉于比例閥口的比例閥塞、一前端頂?shù)衷诒壤y塞上的頂桿、一頂?shù)钟谠擁敆U后端而能夠推抵頂桿及比例閥塞位移開閥的背壓膜片、一提供背壓膜片位移所需的背壓的背壓室、以及一能夠控制背壓室的背壓大小的負(fù)壓反應(yīng)裝置；其中該背壓室設(shè)有至少一供燃?xì)膺M(jìn)入背壓室內(nèi)的背壓進(jìn)氣口，背壓室內(nèi)的燃?xì)鈮毫υ黾幽軌蛟黾颖硥耗て谋硥海贡硥耗て蚯拔灰祈敵猪敆U及比例閥塞的距離增加，進(jìn)而增加比例閥口開度；其特征在于，所述負(fù)壓反應(yīng)裝置進(jìn)一步包括:
[0017]一位于背壓室背部的泄壓腔，該泄壓腔與背壓室背部之間具有一隔板相互隔離，該隔板上設(shè)有一泄壓孔連通于泄壓腔與背壓室之間，該泄壓腔背部設(shè)有一能夠前后位移的小膜片；
[0018]一固定在小膜片上與泄壓孔相對應(yīng)的小閥塞，該小閥塞靠近泄壓孔時(shí)能夠減小該泄壓孔開度，使背壓室的背壓相對增加，且該小閥塞相對遠(yuǎn)離泄壓孔時(shí)能夠增加該泄壓孔開度；
[0019]一設(shè)置在小膜片背部并旁接有一負(fù)壓通道的負(fù)壓腔，該負(fù)壓腔背部設(shè)有一面積大于小膜片的負(fù)壓膜片，該負(fù)壓膜片前端面頂?shù)钟谛￠y塞背部，后端面外部呈壓力開放狀態(tài)；以及
[0020]一文氏管，該文氏管設(shè)置于排風(fēng)通道內(nèi)，并銜接于前述負(fù)壓通道尾端，所述排風(fēng)機(jī)風(fēng)速增加時(shí)，通過文氏管反應(yīng)而增加負(fù)壓腔的負(fù)壓，所述排風(fēng)機(jī)風(fēng)速相對減小時(shí)，通過文氏管反應(yīng)而減小負(fù)壓腔的負(fù)壓。
[0021]憑借上述構(gòu)造，當(dāng)排風(fēng)機(jī)在排風(fēng)通道內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)速增加時(shí)，通過文氏管及負(fù)壓通道可以對負(fù)壓腔產(chǎn)生一增量的負(fù)壓，并憑借面積大于小膜片的負(fù)壓膜片來放大該負(fù)壓力量，進(jìn)而增加負(fù)壓膜片頂?shù)中￠y塞位移的距離，并減小泄壓孔的泄壓開度，令通過背壓進(jìn)氣口進(jìn)入背壓室內(nèi)的燃?xì)鈮毫ο鄬υ黾樱瑫r(shí)增加了背壓膜片背部的背壓，讓背壓膜片向前頂?shù)钟陧敆U的位移量增加，并且讓閥塞與比例閥口之間的開度增加；反之當(dāng)排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)速減小時(shí)，依序通過文氏管、負(fù)壓腔、負(fù)壓膜片、小閥塞、泄壓腔、泄壓孔、背壓室、背壓膜片及頂桿，則能夠讓比例閥塞與比例閥口之間的開度相對減小。
[0022]本發(fā)明通過上述方法及結(jié)構(gòu)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)控制排風(fēng)機(jī)的風(fēng)速即能夠同步控制比例閥開度的具體實(shí)施方案，使排風(fēng)機(jī)風(fēng)速與燃?xì)獗壤y二者之間能夠以比例正相關(guān)的方式同步增加或減少，不但能有效