具有使用了气流设备的烟道节气阀的水加热器制造技术

一种水加热器包括一个容纳水的水箱；一个延伸穿过水箱并且具有第一端的烟道，第一端与水加热器的燃烧室连通从而使燃烧产物流过水箱；一个与烟道连通的节气阀；和一个设备，它使得烟道第二端附近的空气流动，从而阻碍由于待用对流引起的温暖空气流出烟道第二端的趋势。产生空气流动的设备可以是一个风扇或者是一个离子风发生器。另外气流可以在水加热器的顶部被导入烟道端或者跨过烟道端从而能够产生向下气流或者空气帘以保证温暖空气留在烟道中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及水加热器中的节气阀装置。更具体地说，本专利技术涉及一种节气阀装置，它使用气流设备来减少由于水加热器烟道中自然对流所引起的待用热损失。在水加热器烟道中使用节气阀是已知的。已知的节气阀在待用时使用物理障碍来关闭烟道。在美国专利No.4,953,510中披露了一种物理障碍形式的节气阀。
技术实现思路
本专利技术提供一种水加热器，它包括容纳水的水箱，水箱下面的燃烧室，在燃烧室中能够产生燃烧产物的燃烧装置，和大致在垂直方向上延伸穿过水箱的烟道。烟道与燃烧室连通，将燃烧产物从燃烧室中导出，并且与储存在水箱中的水换热。水加热器还包括气流设备，在没有任何对气流的阻碍时气流设备能够产生气流。气流设备与烟道连通并且在没有操作燃烧装置时抵抗流出烟道的烟道气的待用对流流动。气流设备可以包括一个风扇或一个离子风装置。可以定向气流设备在烟道内产生向下气流或者跨过烟道顶部的空气帘。向下气流在烟道内产生向下的压力，它抵消烟道内待用对流所产生的向上压力。空气帘产生跨过烟道顶部的空气流动，这种空气流动在水加热器处于待用模式时阻止烟道气流出烟道。离子风装置包括一个或多个第一电极，优选它们在烟道顶部的上面。可以是烟道自身一部分的第二电极与第一电极分开。电源在第一电极和第二电极之间连接它们并且在它们之间产生电压差。第一电极电离空气，第二电极吸引离子。因此离子总体向第二电极移动。在没有抵抗这种离子移动的时候，当离子从第一电极向第二电极移动时产生空气流动。当在烟道中有烟道气时，离子撞击烟道气颗粒并且阻止烟道气向上移动流出烟道。对本领域技术人员来讲，在审视下面的详细描述、权利要求和附图后，本专利技术的其它特征和优点将变得明显。附图的简要说明附图说明图1是体现本专利技术的水加热器的侧面正视图。图2是水加热器的节气阀部分的透视图。图3是沿图2中线3-3的剖视图。图4是第二种节气阀结构的透视图。图5是沿图4中线5-5的剖视图。图6是第三种节气阀结构的剖视图。图7是沿图6中线7-7的剖视图。图8是第四种节气阀结构的局部剖视图。图9是第四种节气阀结构的电极的透视图。在详细解释本专利技术的一个实施例之前，应该理解本专利技术的应用不限于下面所描述的和在附图中所示出的详细结构和各个部件的布置。本专利技术能够有其它的实施例并且可以通过多种途径来实践或实现。另外，应该理解这里使用的术语是为了描述本专利技术，不能认为它们起到限制的作用。在这里使用的“包括”、“包含”以及它们的变体意味着包括在它们下面列出的所有项和等效体以及其它项。在这里使用“由...构成”及其变体时意味着只包括下面列出的项。在使用字母识别方法或过程的各个项时仅仅是为了识别而不意味着应该以特定的次序来执行这些项。详细描述图1示出了体现本专利技术的水加热器10。水加热器10包括容纳要被加热的水的水箱14，环绕水箱14的外套18，水箱14和外套18之间的绝缘20，水箱14下面的燃烧室22，大致在垂直方向上延伸穿过水箱14的烟道26，和延伸穿过烟道26的折烟板28。烟道26包括第一端或下端30和第二端或上端38。水加热器10还包括伸入水箱14中的恒温器40和燃烧室22中的燃烧装置42。燃料通过燃料管43、气阀44和气歧管45提供给燃烧装置42。燃料管43还给燃烧装置42旁边的先导燃烧装置46提供燃料。当启动燃烧装置42时先导燃烧装置46点燃流出燃烧装置42的燃料。先导燃烧装置46可以是连续的，如小火焰，也可以是断续的，如电火花点火装置。在操作时，燃烧装置42燃烧燃料管43提供的燃料，同时通过一个或多个空气进口47将空气吸入燃烧室22。燃烧装置42产生的燃烧产物通过烟道26升高并且通过烟道壁的热传导加热水。自然对流驱动燃烧产物的流动，但是也可以通过与烟道26连通的送风机驱动燃烧产物。上面描述的水加热器10在本领域中是已知的。在水加热器10的待用时间内(即当没有操作燃烧装置42时)，烟道26中的空气和其它气体(统称为“烟道气”)被水箱14中的水和先导燃烧装置46的火焰加热。这引起自然对流流动并且给烟道气提供浮力，导致烟道气向烟道26的上端38流动。在这里使用的“待用对流”意味着当没有操作燃烧装置42在烟道26内发生的自然对流，和水箱14中的水和/或先导燃烧装置46的火焰通过烟道壁的传热加热烟道气所引起的自然对流。对由于待用对流流出烟道26的温暖烟道气不加以限制会导致水加热器10的待用热损失。从图1-3可以看出，为了减少或者消除待用对流热损失，水加热器10包括一种新型节气阀组件48。节气阀组件48包括罩49、外壳50和气流设备54。在燃烧产物穿过节气阀组件48，并且排向大气之前，罩49允许周围空气与燃烧产物混合。在这里使用的术语“气流设备”意味着在没有任何对气流的阻碍时能够产生气流的设备。设备54包括一个管轴风扇56，他具有转动叶片，转动叶片能够产生与风扇叶片的转轴58平行的空气流动。转轴58水平放置，风扇56暴露在环绕水加热器10的周围空气中使得空气大致沿着转轴58被吸入节气阀组件48。外壳50限定了环绕烟道26上端38的环形腔。在环形腔中设有周向狭槽或孔66，并且狭槽66的角度优选向下以将流出环形腔的气流导入烟道26的上端38。在外壳50的一些改进中，可以用径向风扇替换管轴风扇56。当没有操作燃烧装置42时，优选在水加热器待用时打开风扇56。风扇56对烟道26的上端38或者在它内部产生向下的压力或背压区。风扇56和待用对流流在烟道26内分别产生相互抵消的向下和向上压力。换言之，在没有风扇56时，待用对流会导致烟道气垂直向上流出烟道26的上端38。在没有待用对流时，风扇56会向下推空气使得空气通过烟道26并且流出空气进口47。在外壳50内安装着可转动的门68，并且可以调节门68限制或者敞开从风扇56流入外壳50环形腔内的空气流动通道。空气流动通道敞开得越大，风扇56所施加得向下压力越大。因此，对于单速风扇56，门68的设置确定了向下的压力量。风扇56也可以是一种变速风扇，在这种情况下可以通过调节风扇56的速度来调节向下的压力，并且门68就不是必需的了。水加热器10还包括风扇56的控制系统。参考图1，控制系统包括一个控制器69，它在风扇56和安装在气阀44上的压力开关70之间连接它们。当需要热时，燃料流过气阀44并且流到燃烧装置42。气阀44内的压力打开压力开关70，电流信号传递到控制器69，并且控制器69关掉风扇56。另一种方法是使用一个温度开关74(在图1中用虚线示出)，它与控制器69可操作地连接并且安装在烟道26的上端38。当燃烧装置42点火时，烟道气温度升高，因此打开温度开关74。电信号传递到控制器69，并且控制器69关掉风扇56。如果在操作燃烧装置42的过程中有足够强的燃烧产物流经烟道26，并且风扇56不会过度限制燃烧产物流出烟道26，可以在所有时间操作风扇56。在驱动风扇56时想使用尽可能少的能量。具体地说，驱动风扇56的花费不能超过减少烟道26待用热损失的收益。减少驱动风扇56花费的一种方法是使用热电发电机75(在图1用虚线示出)，它将先导燃烧装置46(图1)提供的热转化为驱动风扇56的电力。图4-8示出了其它形式的新型节气阀组件48。当这些图中的元件与上面描述过的相同或基本相同时，使用同样的参考标号。图4和图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水加热器，它包括：一个容纳水的水箱；水箱下面的一个燃烧室；在所述的燃烧室中能够产生燃烧产物的一个燃烧装置；一个烟道，它大致在垂直方向上延伸穿过所述的水箱并且与所述的燃烧室连通，将燃烧产物从所述的燃烧室中导 出，并且与储存在所述的水箱中的水换热；和一个气流设备，在没有任何对气流的阻碍时气流设备能够产生气流，所述的气流设备与所述的烟道连通并且在没有操作所述的燃烧装置时阻碍烟道气的待用对流流动流出所述的烟道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯R许格斯，
申请(专利权)人：AOS控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]