燃气分配器、用于热水器的无极燃气分配方法及分配系统技术方案

本发明专利技术公开了一种燃气分配器、用于热水器的无极燃气分配方法及分配系统。燃气分配器包括前管本体、球阀、第一运动机构以及第二运动机构，前管本体具有进气口和出气口，通过在出气口上设置球阀控制其出气量，并通过第一运动机构和第二运动机构配合作用实现对球阀开度的控制。由于球阀内置于出气口中，尺寸设置得很小，一个分配腔内可以设置多个出气口和球阀，从而实现一个分配腔带动多个火排，一个前管本体上对应多个出气口，从而燃烧域可以大幅拓宽。本发明专利技术提高了燃气分配器所在系统的燃烧域以及燃气分配精度。

【技术实现步骤摘要】
燃气分配器、用于热水器的无极燃气分配方法及分配系统
本专利技术涉及一种燃气分配器、用于热水器的无极燃气分配方法及分配系统。
技术介绍
燃气分配结构是热水器自动调节燃烧负荷的核心部件，为保证最小负荷到最大负荷的燃烧域足够宽，需要尽量在前管上设计多的腔体，这样通过不同腔体组合实现更多的负荷区间，从而保证热水器能够精准控温。传统的燃气分配系统包括前管件以及安装在前管上的燃气比例阀和电磁阀，每个腔体由一个电磁阀单独控制，由于电磁阀安装空间限制，腔体数量不能太多，通常为2-3个，即燃烧时只有2-3段火，因此，难以将燃烧域进一步拓宽。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述问题，提供一种燃气分配器、用于热水器的无极燃气分配方法及分配系统。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种燃气分配器，包括：前管本体，所述前管本体具有分配腔，所述分配腔具有进气口和若干沿第一直线方向分布的出气口，每一所述出气口对应一火排；球阀，所述球阀固定于所述前管本体的分配腔内，并与所述出气口一一对应连通，所述球阀具有齿轮；第一运动机构，具有用于输出沿所述第一直线方向运动的输出端，所述输出端具有齿条部，所述输出端被设置为可停靠在与任一所述球阀对应的位置，并被设置为所述齿条部沿第一直线方向完整地通过所述齿轮后，该齿轮对应的球阀被完全打开或完全关闭；以及第二运动机构，所述第二运动机构被设置为用于驱动所述齿条部沿垂直于第一直线方向的第二直线方向运动并与所述齿轮啮合或脱离。优选地，所述球阀包括：阀体，所述阀体的相对的两端分别设有流通口，其中一端固定于所述前管本体上，并与所述出气口连通；球头，所述球头内置于所述阀体内，所述球头的外表面与所述阀体的内表面密封设置，所述球头相对的两端分别设置有通气孔；和阀杆，所述阀杆的一端穿过所述阀体并与所述球头固定，所述阀杆的另一端与所述齿轮固定连接；其中，所述球阀被设置为通过转动阀杆控制所述通气孔和所述流通口相对位置来调整球阀的开度。优选地，所述阀体包括球面管段和分别设于所述球面管段两端的两个直管段，所述直管段和所述球面管段连接的位置设置有环形凹槽，所述环形凹槽内容置有用于密封所述阀体和所述球体的密封圈。优选地，所述第一运动机构包括丝杠，所述丝杠转动固定于所述前管本体上，所述输出端与所述丝杠螺纹连接。优选地，所述输出端包括壳体和齿条箱，所述壳体与所述丝杠螺纹连接，所述齿条箱与所述壳体固定连接，所述齿条箱具有所述齿条部。优选地，所述输出端还包括至少两根沿第一直线方向设置的导杆，所述导杆固定于前管本体上，所述导杆贯穿所述壳体并用于为壳体和/或所述齿条箱导向。优选地，所述壳体为两端开口的箱体结构，所述齿条箱从壳体的开口处与之插接；和/或，所述齿条箱为两端开口的箱体结构，所述丝杠贯穿所述齿条箱的两个开口；和/或，所述壳体和所述齿条箱中的一个具有滑动槽，另一个具有滑动块，所述滑动槽沿第二直线方向延伸，所述滑动块与所述滑动槽滑动连接。优选地，所述输出端还包括弹性件，所述弹性件的两端分别与固定于壳体和齿条箱上，所述齿条箱在所述弹性件沿第二直线方向的弹性力的作用下抵靠于所述第二运动机构。优选地，所述壳体的上端和/或下端具有凸出设置的第一固定板，所述齿条箱上与所述齿条部相对的一端设有与所述第一固定板对应的第二固定板，所述弹性件的两端分别固定于所述第一固定板和所述第二固定板。优选地，所述第二运动机构包括沿第一直线方向延伸的凸轮，所述凸轮的侧壁与所述齿条箱相互抵靠。优选地，所述第一运动机构采用外置于所述前管本体的第一驱动电机提供动力；和/或，所述第二运动机构采用外置于所述前管本体的第二驱动电机提供动力；和/或，所述燃气分配器还包括固定于所述前管本体外壁面的喷嘴，每一出气口通过一所述喷嘴连接所述火排。一种用于热水器的无极燃气分配方法，采用如上任一项所述的燃气分配器实现；所述用于热水器的无极燃气分配方法包括如下步骤：S10、计算获得需要完全打开的第一类球阀的数量N1，N1为自然数；S20、控制所述第一运动机构驱动所述输出端依次运动至各所述第一类球阀处，当所述输出端位于每一第一类球阀处时，通过所述第二运动机构控制所述齿条部与该第一类球阀的齿轮啮合，并通过所述第一运动机构驱动所述输出端将该第一类球阀完全打开。优选地，步骤S10中还计算获得一个第二类球阀的开度N2，所述第二类球阀被部分打开，N2∈(0，1)；步骤S20中，完成第一类球阀的开启之后，控制输出端位于所述第二类球阀处，通过第二运动机构控制齿条部与第二类球阀的齿轮啮合，并通过第一运动机构驱动输出端将第二类球阀的开度打开至N2。优选地，步骤S10具体通过如下步骤实现：S11、用水端的热水被打开后，检测用水端的热水管的水流量Q，若水流量Q小于Q1，则不启动热水器并重复步骤S11，否则启动热水器并执行步骤S12；S12、计算热水器燃烧所需要的产率M：M＝(T1-T0)*Q其中，T1为热水器的目标温度，T0为热水器的进水温度；S13、计算N1和/或N2：N1＝INT(M/X)，N2＝{M/X}其中，X是每个出气口对应的火排产生的产率。优选地，在步骤S20之后还包括如下步骤：S30、检测热水器的出水温度T2，并判断所述出水温度T2与所述目标温度T1是否相等，若相等，则结束，否则重新获取所述热水管的水流量Q并返回步骤S11。一种用于热水器的无极燃气分配系统，基于如上任一项所述的燃气分配器实现；所述用于热水器的无极燃气分配系统包括：计算模块，被设置为计算获得需要完全打开的第一类球阀的数量N1，其中，N1为自然数；控制模块，被设置为控制所述第一运动机构驱动所述输出端依次运动至各所述第一类球阀处，当所述输出端位于每一第一类球阀处时，通过所述第二运动机构控制所述齿条部与该第一类球阀的齿轮啮合，并通过所述第一运动机构驱动所述输出端将该第一类球阀完全打开。优选地，所述计算模块还被设置为计算获取一个第二类球阀的开度N2，所述第二类球阀被部分打开，N2∈(0，1)；所述控制模块还被设置为：完成第一类球阀的开启之后，所述控制模块控制输出端位于所述第二类球阀处，控制模块通过控制第二运动机构控制齿条部与第二类球阀的齿轮啮合，并通过第一运动机构驱动输出端将第二类球阀的开度打开至N2。优选地，所述计算模块包括：第一检测单元，被设置为在用水端的热水被打开后，检测用水端的热水管的水流量Q；所述控制模块还被设置为判断水流量Q小于Q1时，不启动热水器并控制第一检测单元重复检测水流量Q，否则启动热水器；产率计算单元，被设置为计算热水器燃烧所需要的产率M：M＝(T1-T0)*Q其中，T1为热水器的目标温度，T0为热水器的进水温度；数量和开度计算单元，被设置为计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气分配器，其特征在于，包括：/n前管本体，所述前管本体具有分配腔，所述分配腔具有进气口和若干沿第一直线方向分布的出气口，每一所述出气口对应一火排；/n球阀，所述球阀固定于所述前管本体的分配腔内，并与所述出气口一一对应连通，所述球阀具有齿轮；/n第一运动机构，具有用于输出沿所述第一直线方向运动的输出端，所述输出端具有齿条部，所述输出端被设置为可停靠在与任一所述球阀对应的位置，并被设置为所述齿条部沿第一直线方向完整地通过所述齿轮后，该齿轮对应的球阀被完全打开或完全关闭；以及/n第二运动机构，所述第二运动机构被设置为用于驱动所述齿条部沿垂直于第一直线方向的第二直线方向运动并与所述齿轮啮合或脱离。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气分配器，其特征在于，包括：
前管本体，所述前管本体具有分配腔，所述分配腔具有进气口和若干沿第一直线方向分布的出气口，每一所述出气口对应一火排；
球阀，所述球阀固定于所述前管本体的分配腔内，并与所述出气口一一对应连通，所述球阀具有齿轮；
第一运动机构，具有用于输出沿所述第一直线方向运动的输出端，所述输出端具有齿条部，所述输出端被设置为可停靠在与任一所述球阀对应的位置，并被设置为所述齿条部沿第一直线方向完整地通过所述齿轮后，该齿轮对应的球阀被完全打开或完全关闭；以及
第二运动机构，所述第二运动机构被设置为用于驱动所述齿条部沿垂直于第一直线方向的第二直线方向运动并与所述齿轮啮合或脱离。


2.如权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于，所述球阀包括：
阀体，所述阀体的相对的两端分别设有流通口，其中一端固定于所述前管本体上，并与所述出气口连通；
球头，所述球头内置于所述阀体内，所述球头的外表面与所述阀体的内表面密封设置，所述球头相对的两端分别设置有通气孔；和
阀杆，所述阀杆的一端穿过所述阀体并与所述球头固定，所述阀杆的另一端与所述齿轮固定连接；
其中，所述球阀被设置为通过转动阀杆控制所述通气孔和所述流通口相对位置来调整球阀的开度。


3.如权利要求2所述的燃气分配器，其特征在于，所述阀体包括球面管段和分别设于所述球面管段两端的两个直管段，所述直管段和所述球面管段连接的位置设置有环形凹槽，所述环形凹槽内容置有用于密封所述阀体和所述球体的密封圈。


4.如权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于，所述第一运动机构包括丝杠，所述丝杠转动固定于所述前管本体上，所述输出端与所述丝杠螺纹连接。


5.如权利要求4所述的燃气分配器，其特征在于，所述输出端包括壳体和齿条箱，所述壳体与所述丝杠螺纹连接，所述齿条箱与所述壳体固定连接，所述齿条箱具有所述齿条部。


6.如权利要求5所述的燃气分配器，其特征在于，所述输出端还包括至少两根沿第一直线方向设置的导杆，所述导杆固定于前管本体上，所述导杆贯穿所述壳体并用于为壳体和/或所述齿条箱导向。


7.如权利要求5所述的燃气分配器，其特征在于，
所述壳体为两端开口的箱体结构，所述齿条箱从壳体的开口处与之插接；
和/或，所述齿条箱为两端开口的箱体结构，所述丝杠贯穿所述齿条箱的两个开口；
和/或，所述壳体和所述齿条箱中的一个具有滑动槽，另一个具有滑动块，所述滑动槽沿第二直线方向延伸，所述滑动块与所述滑动槽滑动连接。


8.如权利要求5所述的燃气分配器，其特征在于，所述输出端还包括弹性件，所述弹性件的两端分别与固定于壳体和齿条箱上，所述齿条箱在所述弹性件沿第二直线方向的弹性力的作用下抵靠于所述第二运动机构。


9.如权利要求8所述的燃气分配器，其特征在于，所述壳体的上端和/或下端具有凸出设置的第一固定板，所述齿条箱上与所述齿条部相对的一端设有与所述第一固定板对应的第二固定板，所述弹性件的两端分别固定于所述第一固定板和所述第二固定板。


10.如权利要求8所述的燃气分配器，其特征在于，所述第二运动机构包括沿第一直线方向延伸的凸轮，所述凸轮的侧壁与所述齿条箱相互抵靠。


11.如权利要求1-10任一项所述的燃气分配器，其特征在于，
所述第一运动机构采用外置于所述前管本体的第一驱动电机提供动力；
和/或，所述第二运动机构采用外置于所述前管本体的第二驱动电机提供动力；
和/或，所述燃气分配器还包括固定于所述前管本体外壁面的喷嘴，每一出气口通过一所述喷嘴连接所述火排。


12.一种用于热水器的无极燃气分配方法，其特征在于，采用如权利要求1-11任一项所述的燃气分配器实现；所述用于热水器的无极燃气分配方法包括如下步骤：
S10、计算获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：范天星，卢志龙，
申请(专利权)人：宁波方太厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33