专利名称：用于为燃气加热的热水器的部件产生电压的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于为燃气加热的热水器的部件产生电压的装置。
EP 361 333 E中另外还给出了用于房屋维修的一种上水道配件，其中在一条流水管道中设置了受流动水冲击的一个涡轮，它驱动一台发电机。其中该涡轮被直接安置于流水管路的水流通道中。由发电机产生的电压用于为一个蓄电池充电，后者为一个控制装置提供压电，由该压电来操纵一个供水器的阀。
本发明的优点具有本发明权利要求1所述特征的装置，其优点是，与输送管路中的通流量无关，驱动涡轮或者发电机所必需的流量基本上保持恒定不变。这样能够保证，在不依赖于出口阀的位置的前提下，可以为热水器的用电器输送足够的电压。
通过在从属权利要求中提出的措施，能够实现本发明装置的有利的扩展构造。为了在出口阀开口比较小的情况下也能提供足够高的电压，比如说1.5V的电压，特别有利的是，当涡轮发电机的涡轮流过所需要的流量时，才通过一个节流阀打开输送管路。有效的方式是，节流阀在大约250毫巴(mbar)的压力下时才打开。这样可以保证，通过涡轮的流量在大约为2至3升/分钟，这已经被证明对于产生所需的电压是有效的。此外，通过根据压力改变节流阀的通流截面，还可以确保在旁路中的压力基本上保持不变。为此，节流阀受到具有相应弹簧特性曲线的一根压力弹簧的作用。为了以较低的流量来驱动涡轮，在旁路中，在涡轮的前面，构成一个带有喷嘴缝隙的喷嘴。
本发明不仅可以应用于燃气直通加热器中，也可以使用于由燃气燃烧器进行加热的其它热水器中。
附图本发明的实施例在附图例中给出，并且在下面的说明中予以进一步解释。
图示为
图1一台燃气加热的热水加热器的示意图，图2本发明装置的一个配件的剖面图，图3该配件的一个壳体的剖面图，图4图3中的壳体的俯视图，图5用于发电机的另一个壳体，图6图5中的壳体沿着观察方向X的视图，图7沿着图6中VII-VII线的剖视图的局部，以及图8图2中局部A的放大剖面图。
在入口侧16上，沿流向在热交换器的前面有一个附件20，它带有一台涡轮发电机30，该涡轮发电机受到在输送管路15中流动的水的驱动而产生一个电压。
取用热水时，打开出口阀18，此时，水流过输送管路15。随着出口阀18的打开，由于输送管路15中的水流动，涡轮发电机30受到驱动，它因而产生电压，向电气部件提供电流。
在本实施例中，所产生的电压被用作点火电极21的点火电压，其中，在点火电极21上产生的点火火花将燃气25点燃。所产生的电压此外还被用于为电子控制装置22供电。该控制装置按照公知的方式，根据水阀24的位置控制燃气阀23。此外，也可以为这里未示出的其它控制元件和传感器供电。
图2给出了带有管道壳体31和发电机壳体32的附件20的一个剖面。壳体件31、32例如用塑料制成。管道壳体31具有一个流入侧的段33和一个流出侧的段34。从流入侧的段33分支出一个旁路流入口35；从流出侧的段34则分支出一个旁路流出口36。另外，在管道壳体31上，流入侧和流出侧还连接了输送管路15。在管道壳体31中的流动方向通过箭头给出。
在旁路口35、36上，管道壳体31具有一个平的表面38，其中，加工出一个用于容纳件77的带有盲孔42的凹部41(图3和8)。此外，平的表面38上还具有孔43，用于固定发电机壳体32的固定件被嵌入其中(图4)。为了将发电机壳体32密闭地固定在管道壳体31上，发电机壳体32上制作出另一个平的表面39(图5)，它与管道壳体31上的平的表面38接合。
根据图2，在管道壳体31中，另外还安置有节流阀40，它具有一个阀座44、一个阀盘45和一根阀杆46。阀杆46在导向器47中被导向，后者通过轮辐式的距离保持元件48支撑在管道壳体31的内壁上。逆着流向，阀盘45具有一个截锥式的帽头68，用于改善液流。阀盘45借助于一根压力弹簧49受到弹簧力作用，其中，压力弹簧49具有这样的弹簧特性曲线，使得节流阀40在压力达到如250毫巴时才打开。由此保证了，即使出口阀18开口小，也能有大约2至3升/分钟的足够水量通过旁路通道50流过。为了由涡轮发电机30产生所需的电压，该流量是必需的。不过，前提条件是，出口阀18被相应地打开。
根据图5，旁路通道50被加工在平的表面39内，在图6中用俯视图将其示出。旁路通道50与流入口35和流出口36相匹配地具有一个半圆形的起始端52和一个半圆形的末尾端53。一个容纳孔55位于二者之间，它用于后面将要描述的带有涡轮叶片66的涡轮60。旁路通道50另外还具有一个入流通道56和一个出流通道57。入流通道56从起始端52的开口处开始，连续地变细，直到喷嘴缝隙58处。喷嘴缝隙58的横截面上设置了一个斜面59，该斜面59的走向在图7中给出。之后，斜面59例如以一个20度的角与涡轮叶片66之间的距离相匹配，并且从一个涡轮叶片的头部延伸到相邻涡轮叶片的根部。这样，喷嘴缝隙58的横截面积相当于两个相邻的涡轮叶片66之间的入口面积的大约1.5倍。沿着流向，在喷嘴缝隙58的后面，有一个弯曲的通流面61，它沿径向指向涡轮60的涡轮叶片66的方向。
涡轮发电机30的细节在图8中给出。发电机壳体32具有一个室62，它包括一个转子侧的室段63和一个定子侧的室段64。带有定子71和转子72的发电机70位于室62中。转子72是一个沿径向磁化的永磁体73，它与涡轮60一起可转动地支承在固定的轴75上。其中，轴75与容纳件77固定地连接在一起，后者也同样固定地安置在管道壳体31的盲孔42中。在轴75上运转着两个轴承85，它们与涡轮60不可不可相对转动地连接在一起。这样，涡轮60与转子72一起在轴75上转动。同样可以想到，将涡轮60和转子72不可相对转动地安置在轴75上，而轴75被可转动地支承。
定子71具有一个激磁绕组80，它带有爪极式导磁片81，这些爪极式导磁片分别具有径向段82和轴向段83。其中，轴向段83在轴向上延伸直到超过永磁体73，其作用是将永磁体73的磁场传导至位于磁场以外的激磁绕组80上去。
在定子71和转子72之间安置了一个钵状隔离罩90，它具有一个轴向段91、一个径向密封法兰92和一个另外的容纳部93。隔离罩90将转子侧的室段63与定子侧的室段64密封地隔离开。这样使得可以向转子侧的室段63中施加水。另外的容纳部93成形于隔离罩90内，其作用是在定子侧容纳固定不动的轴75。这样，轴75朝着定子侧的室段64也同样是密封的。因而，在这里的涡轮发电机30中，仅仅需要借助于隔离罩90相对于定子71进行如上面所描述的密封。不必为转动的件设置密封。
发电机壳体32在室62中具有一个底95，在其中加工出一个环形的凹槽96，其中放置一个密封圈97。为了实现密封，在发电机壳体32的室62内装进了一个套管98，它压在隔离罩90的密封法兰92上。套管98的内壁同时还用于容纳导磁片81的轴向段83，该导磁片因而被固定在套管98和隔离罩90之间。为了不在导磁片81中间发生磁短路，与导磁片81相连接的构件是由非磁性材料、例如塑料制成的。
为了固定隔离罩90，室62在上部段中具有一段螺纹99，其上可以拧上一个同样设置了螺纹的盖100。通过拧上盖100，使套管98朝向隔离罩90的密封法兰92压紧，从而，在发电机壳体32的底95上，产生所要求的在转子侧的室段63和定子侧的室段64之间的密封。
权利要求
1.用于为热水器的部件产生电压的装置，它具有一个热交换器，该热交换器被带有一个出口阀的一条引导水的输送管路穿过，其中，一台涡轮发电机的一个涡轮被集成于该输送管路内，它在打开出口阀时提供所述电压，其特征为，所述涡轮发电机(30)的涡轮(60)被安置在通到输送管路(15)内的一条旁路(50)中。
2.如权利要求1所述的装置，其特征为，沿水流方向，涡轮发电机(30)被安置在热交换器(13)的前面。
3.如权利要求1所述的装置，其特征为，在输送管路(15)中安置一个节流阀(40)，它被这样确定尺寸，使得在旁路(50)中，在涡轮(60)上施加一个与出口阀(18)的位置无关的、基本上恒定的水压。
4.如权利要求3所述的装置，其特征为，旁路(50)和节流阀(40)这样互相协调，使得经过涡轮(60)流过一个基本上恒定的流量。
5.如权利要求1所述的装置，其特征为，在旁路(50)中，在入流侧构成一个逐渐收缩的旁路通道(56)，其具有位于涡轮(60)前面的喷嘴缝隙(58)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征为，喷嘴缝隙(58)具有一个斜面(59)，其方向延伸在两个相邻的涡轮叶片(66)之间。
7.如权利要求5所述的装置，其特征为，沿着流向在喷嘴缝隙(58)的后面，在旁路(50)中构成一个通流面(61)，它在径向上指向涡轮叶片(66)的方向。
8.如权利要求1所述的装置，其特征为，设置了一个管道壳体(31)和一个发电机壳体(32)，并且，旁路(50)在发电机壳体(32)中构成。
9.如权利要求8所述的装置，其特征为，在管道壳体(31)中，在节流阀(40)的前面设置了一个旁路入口(35)，并且在节流阀(40)的后面设置了一个旁路出口(36)。
10.如权利要求8所述的装置，其特征为，管道壳体(31)被构造得带有一个平的第一表面(38)，发电机壳体(32)被构造得带有一个另外的平的表面(39)，其中这两个平的表面用作连接面，并且，旁路(50)被加工于在发电机壳体(32)上构成的平的表面(39)内。
11.如权利要求8所述的装置，其特征为，发电机壳体(32)具有一个室(62)，在该室中一个转子(72)与涡轮(60)一起运转，在轴向上，一个定子(71)安置在该室(62)中，并且，在定子(71)与转子(72)之间构成一个隔离罩(90)，它将可被施加水的室段(63)与干燥的室段(64)密封地分隔开，其中在干燥的室段(64)中固定着定子(72)。
全文摘要
提出了一种用于为燃气加热的热水器的部件产生电压的装置,具有一个热交换器(13),它被带有一个出口阀(18)的一条引导水的输送管路(15)穿过。在该输送管路(15)内集成了一台涡轮发电机(30)的一个涡轮,涡轮发电机在打开出口阀(18)时提供电压。该涡轮发电机(30)的涡轮被安置在通入输送管路(15)内的一条旁路中。
文档编号F24H1/10GK1327529SQ00802261
公开日2001年12月19日 申请日期2000年10月12日 优先权日1999年11月16日
发明者埃弗特·尼古拉斯·德伯尔, 贝马德斯·约翰内斯·迈耶 申请人:罗伯特·博施有限公司