前沿拓展：

一、燃氣熱水器水氣聯動裝置工作原理（結構圖）:

內容提要：水氣聯動裝置包括水控裝置和氣控裝置，工作原理就是檢測到足夠的沖擊水壓時，啟動燃氣機械開關（草帽墊），啟動電路（一般為微動開關）進而啟動電機、脈沖點火器和電磁閥。

水氣聯動裝置（俗稱水氣聯動閥）包括水控裝置和氣控裝置，主要部件有：進氣口、瀉壓閥桿、錐形管、鼓膜、水溫調節閥、頂桿、微動開關、火力調節閥、電磁閥、進氣口等。

水控、氣控裝置

1、氣控裝置由氣閥組件組成，控制燃氣的啟閉和燃氣流量，又稱火力調節閥。

2、水控裝置是控制水流量的裝置，又稱水溫調節閥。

水氣聯動裝置工作原理

水氣聯動裝置的作用是保證在水壓足夠，且被引進熱交換器流動時，燃氣控制閥門才能打開；而當水流停止或壓力不足時，自動切斷燃氣的供氣通路，防止因缺水而燒壞設備，即通常所說的“水到，氣到”。

工作原理簡單地說，就是檢測到足夠的沖擊水壓時，啟動燃氣機械開關（草帽墊），啟動電路（一般為微動開關）進而啟動電機、脈沖點火器和電磁閥（燃氣電子閥，注意，氣路上有兩道閥門，這是安全的要求，更是國家標準的強制性要求）。

現在常用的水氣聯動裝置主要有兩種：一種是壓力式，另一種是壓差式。

水氣聯動裝置工作原理圖

1、壓差式：采用薄膜兩側水的壓力差的原理，它的輸水管設置了節流孔（文氏管），當水流過節流孔時，在薄膜的兩側產生壓力差，由壓力差來開啟和關閉燃氣閥瓣。由于節流孔的內徑是固定的，所以在單位時間內流過節流孔的水越多，則經過節流孔時水的流速就越快，根據伯努利原理，節流孔兩側所生產的壓力差就越大，由閥桿控制閥瓣，使閥口開啟的程度也就加大。保證了在熱水器的熱負荷范圍之內，熱水器的溫度保持基本穩定，不至于忽冷忽熱。當水閥關閉，水停止流動時，薄膜兩側的壓力差消失，閥瓣在彈簧的作用下復位，切斷了主燃燒器的供氣，主燃燒器熄火（此時如有小火燃燒器則保持原來的燃燒狀態）。

壓差式水氣聯動閥既可用于前制式，又可用于后制式。

水氣聯動閥是聯接水路和氣路的一個重要部件，應選用性能良好的材料作隔水薄膜外，還應從結構上把水路和氣路嚴格分開，這樣即使隔水膜破損水也不會進入燃氣管道。

2、干簧管（或霍爾）式：采用磁鋼感應干簧管（霍爾開關）。熱水器進水管內安裝磁鋼，打開水閥水流量達到設計值時，磁鋼轉過感應點，干簧管就閉合，控制電路接通，燃氣閥門 打開，熱水器燃燒。

二、家用燃氣快速熱水器的結構及原理（附圖）：

內容提要：目前，我國家用燃氣快速熱水器發展很快，品種繁多，但其工作原理基本結構大致相同。典型的熱水器一般包括以下幾個部分：外殼；給排氣裝置；燃燒器；熱交換器（俗稱水箱）；氣控裝置；水控裝置；水、氣聯動裝置；控制系統。

目前，我國家用燃氣快速熱水器發展很快，品種繁多，但其工作原理基本結構大致相同。典型的熱水器一般包括以下幾個部分：

外殼；給排氣裝置；燃燒器；熱交換器（俗稱水箱）；氣控裝置；水控裝置；水、氣聯動裝置/水流量電子傳感器（霍爾開關）；控制系統。查看熱水器構造及各部件名稱

平衡式家用燃氣快速熱水器結構圖

家用燃氣快速熱水器結構圖

l、外殼

2、給排氣裝置

1）半密閉自然排氣裝置

①防倒風排氣罩的作用是當因外界因素使排煙系統產生倒灌風時，使熱水器能夠維持工作，其工作原理為：當排煙系統發生倒灌風時，導流板使倒灌風不能直接吹向燃燒器，而是與煙氣一道通過釋放口排至室內。

②排氣筒應由不可燃、耐熱、耐腐蝕材料制成。

③風帽的作用一是防止或減輕各種風對排煙系統的影響；二是防止雨、雪和其他異物進入排氣系統。

2）密閉式給排氣裝置

①密閉式自然給排氣裝置（平衡煙道）②強制式排氣和給排氣裝置

3、燃燒器

1）噴嘴2）引射器3）燃燒器頭部及火孔

4、熱交換器（俗稱水箱）

5、水控、氣控裝置

6、水氣聯動裝置

水氣聯動裝置的作用是保證在水壓足夠，且被引進熱交換器流動時，燃氣控制閥門才能打開；而當水流停止或壓力不足時，自動切斷燃氣的供氣通路，防止因缺水而燒壞設備，即通常所說的“水到，氣到”。

現在常用的水氣聯動裝置主要有兩種：一種是壓力式，另一種是壓差式。

1）壓差式

2）干簧管（或霍爾）式：采用磁鋼感應干簧管（霍爾開關）。

7、控制系統

家用燃氣燃燒器具電子控制器至少有一個火焰檢測裝置和一個控制裝置組成，控制器除具有電脈沖點火、熄火保護和安全中斷功能外，還可能有出水恒溫、過熱保護、防止不完全燃燒保護、再點火、再啟動、顯示、報警、遙控與閉鎖等功能。

1）家用燃氣燃燒器具電子控制器類型：

①時序控制器。②數字控制器。③模糊控制器。

2）感應元件

熱水器常用感應元件有火焰離子感應針、熱電偶、溫控器、微動開關和干簧管（或霍爾）等其作用是將反映熱水器工作情況的有關信息轉換成電信號，以便實現對熱水器的工作態況進行控制。

3）執行元件

安全控制系統中的執行元件主要是電磁閥，它是全自動熱水器關鍵部件之一，起著燃氣氣源打開與關閉作用。

當電磁閥通電時，電磁閥的線圈產生電磁吸力使閥門吸合，打開燃氣通道，當電磁閥失電時，電磁吸力消失，閥門在彈簧力的作用下關閉燃氣通道。

8、熱水器的工作原理

在進水閥和進氣閥都己打開、電源已接通的情況下，只要打開熱水閥，水就進入熱水器，通過水量傳感器流向熱交換器中的加熱水管。

水流經水量傳感器時，它內部的磁性轉子就轉動。位于水量傳感器外部又緊臨轉子的霍爾集成元件發出電脈沖，送至控制電路（電腦）。

當水量傳感器中的轉子的轉速達到某一規定數值時，電腦讓燃燒用風機啟動。風機內部也安裝有一個霍爾集成元件，當風機的轉速達到某一規定數值時，燃氣主氣閥及燃氣比例閥打開，燃氣進入燃燒器。同時點火器讓點火針處火花放電而點火。首先點著的是一只（一排）燃燒器，但火焰很快向所有燃燒器轉移，點燃所有燃燒器。這時位于燃燒器上部的火焰檢測棒檢出火焰信號，通過控制電路將燃燒指示燈點亮，并使燃燒保持下去。

流過熱交換器中加熱水管的水，被火焰的高溫加熱成熟水，從熱水閥流出。熱水溫度由面板上的溫度調節旋紐設定．而實際出水溫度由位于熱交換器出口處的熱敏電阻測量。電腦將這兩個溫度進行比較，并通過調節燃氣比例閥的開關，調節燃氣量t使出水溫度達到設定溫度。

反過來．關閉熱水閥門后，水流停止，水量傳感器中的轉子也停止轉動，脈沖信號消失。電腦通知燃氣主氣閥及燃氣比例閥關閉，燃燒器中的火焰熄滅，但燃燒用風機繼續運轉大約70秒鐘后停止。

在水路中采用了可調式水閥，通過面板上的旋鈕可調節水量，從而改變出水溫度。同時 在熱交換器附近接了一只分流管，可讓少部分冷水不經加熱而直接加到熱水中，以期得到低 溫的熱水。

在氣路中采用了一只調壓閥，可用手動調節燃氣壓力，改變火力大小。同時還使用了3 只切換電磁閥，以得到不同溫度的熱水。

9、燃氣熱水器的產熱水能力（標準出熱水量）

在國家標準中，對燃氣熱水器的產熱水能力有以下嚴格規定：

燃氣條件為0－2，熱水器工作在最大熱負荷狀態下，供水壓力為0.1 MPa，溫升折算到 △t=25K時每分鐘流出的熱水量。

這里稍作一點說明。燃氣條件為0—2，是指燃氣為基準氣，燃氣壓力為額定壓力（標準壓力）。水壓0.1Ma就是1公斤（1kgf/cm）。最大熱負荷狀態可理解為，燃氣控制閥全 部打開且開到最大，熱水器產生的熱量最大時的狀態。絕對溫度單位（K）與攝氏溫度單位（℃）雖然不一樣，但溫升△t=25K與△t=25℃是一樣的。所謂折算到△t=25K，就是說際測試時不必要求溫升△t一定是25K，可按實際溫升情況下所測到的出熱水升數，再折算到△t=25K時應出熱水升數。

從以上對燃氣熱水器的產熱水能力的嚴格規定我們可以得知，一臺8升或l0升（其它容量也樣）熱水器，不是在任何情況下每分鐘都能夠出8升或10升熱水。且不說燃氣條件及水壓情況，光是溫升就僅僅卡在△t：25K（△t=25℃）來考慮。實際使用時如果溫升超過25℃，則出熱水升數就肯定達不到每分鐘8升或10升。

另：萬和 萬家樂 華帝 林內 多田 能率 AO史密斯 阿里斯頓 方太 德意 海爾 奇田 歐的 歐鳳 櫻花 美的 華寶 容聲 捷佳 格億 杰邦 廚之寶 康賽特 蘇泊爾 創爾特 金信 玉科 松下 申花 迅達 博士 千代 海爾 前鋒 櫻雪 火王 大森 神州 帥康 皇冠 真金 普林西斯 伊萊克斯 等品牌的熱水器均采用上述工作原理。

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拓展知識：