燃?xì)獗趻鞝t/熱水器用燃?xì)忾y介紹這是一個(gè)較為特殊的產(chǎn)品，除非你是資深燃?xì)鉄崴鳌⒈趻鞝t資深愛好者或者整機(jī)技術(shù)人員才有必要繼續(xù)

燃?xì)獗趻鞝t/熱水器用燃?xì)忾y介紹

這是一個(gè)較為特殊的產(chǎn)品，除非你是資深燃?xì)鉄崴鳌⒈趻鞝t資深愛好者或者整機(jī)技術(shù)人員才有必要繼續(xù)讀下去，否則你可以停止了，基本上不夠通俗易懂也很難讀明白。

介紹：燃?xì)庥瞄y門歷史悠久，從誕生燃?xì)馊紵膽?yīng)用開始，就開始使用這種閥門，當(dāng)年肯定是手動(dòng)的閥門，從熱水器的壓電式熱電偶閥門發(fā)展到目前的自動(dòng)燃?xì)庹{(diào)節(jié)電磁閥或者步進(jìn)馬達(dá)閥，歷經(jīng)幾十年，其進(jìn)步隨著技術(shù)、材料等成本的降低而不斷進(jìn)步，進(jìn)而生產(chǎn)或者發(fā)明出更好的閥門。

熱電偶閥

灶具用熱電偶閥，最初也用在熱水器上或者壁掛爐上，左邊是原理圖，右邊是實(shí)物圖

在80年代廣東萬(wàn)家樂引進(jìn)百樂滿燃?xì)鉄崴鏖_始，采用了日本的壓電熱電偶閥門，這種閥門和我們目前的燃?xì)庠罹呱系挠玫拈y門是一致的，其工作原理也是一樣的，按下旋鈕開始點(diǎn)火，點(diǎn)著火后過一段時(shí)間再放手，由熱電偶自吸閥將閥芯吸住就可以調(diào)節(jié)溫度洗澡。 從結(jié)構(gòu)可以看出比較簡(jiǎn)單操作復(fù)雜，每次點(diǎn)火都得有人去操作才行，這種閥可以在熄火后關(guān)閉，做到熄火保護(hù)。

水氣聯(lián)動(dòng)閥

隨著技術(shù)的進(jìn)步，又出現(xiàn)了水氣聯(lián)動(dòng)閥，顧名思義就是燃?xì)夂退M(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)有水流動(dòng)的時(shí)候，靠水力推動(dòng)閥的皮膜，將壓桿頂開燃?xì)馔罚M(jìn)行點(diǎn)火。這種點(diǎn)火方式是熱水器行業(yè)的巨大進(jìn)步，人在洗澡的時(shí)候不必在熱水器那邊進(jìn)行點(diǎn)火操作，是一種極大的進(jìn)步，其祖先來(lái)自于歐洲或者日本，但是日本人做得最好。

這就是水氣聯(lián)動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)可以看出，當(dāng)有水流動(dòng)的時(shí)候，形成一個(gè)壓差動(dòng)力，將閥門的頂開，從而有燃?xì)夤┙o，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火燃燒。

以上都是煙道式熱水器采用的解決方案，既保證了安全又可以做到根據(jù)是否有水而進(jìn)行自動(dòng)點(diǎn)火。

燃?xì)怆姶砰y

電磁閥顧名思義，用電來(lái)控制燃?xì)獾拈_關(guān)，至于水的檢測(cè)則有水流開關(guān)或者水流量傳感器等檢測(cè)。其基本原理采用了工業(yè)園電磁閥的原理，在閥的上面有一個(gè)線圈，當(dāng)有電通過的時(shí)候，線圈產(chǎn)生電磁力克服彈簧力，將閥門打開通燃?xì)猓瑪嚯姾螅y芯在彈簧力的作用下，回歸原位，將燃?xì)馇袛啵鸬桨踩Ｗo(hù)的作用。

燃?xì)鉄崴饔秒姶砰y，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易用。

目前這種結(jié)構(gòu)的電磁閥仍然用于熱水器或者壁掛爐中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而可靠，對(duì)于燃?xì)庵械碾s質(zhì)容忍度較高，成為主流產(chǎn)品，初步估計(jì)一年使用這種電磁閥的數(shù)量在3000萬(wàn)個(gè)以上。

燃?xì)獗壤y

隨著人們生活水平的提高和技術(shù)的進(jìn)步， 在90年代初期誕生了燃?xì)獗壤y，這種燃?xì)獗壤y一直發(fā)展到今天有了不同的品種，也是我們今天討論的主題，而且分類開始顯現(xiàn)出來(lái)，技術(shù)流派也各有不同。

1. 日式電磁比例閥

這是一種單截止閥，單比例閥結(jié)構(gòu)，左邊的是比例閥，右邊的是截止閥，由于安全要求雙截止閥，因此就讓單比例閥做截止閥，技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)，但是大家認(rèn)為安全性還不夠。

這種閥最先由日本神菱公司開發(fā)出來(lái)，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓給中國(guó)不同的廠家，也有些廠家通過仿制自己生產(chǎn)，最初用于松下的熱水器（現(xiàn)在松下熱水器已經(jīng)關(guān)門大吉），其后廣泛用于國(guó)內(nèi)熱水器廠家，某些日本廠家便宜機(jī)器也采用這種方式。比例閥的結(jié)構(gòu)原理都基本相同，這種閥都帶有一個(gè)膜片，在膜片上有一個(gè)永久磁鐵，電磁閥線圈通電后（直流電）產(chǎn)生一個(gè)直流磁場(chǎng)，和膜片上的磁鐵同極，形成排斥力，線圈通入不同的電流產(chǎn)生不同的排斥力從而控制膜片的開度，進(jìn)而控制下面閥口的錐度，以達(dá)到控制燃?xì)饬髁康淖饔茫瑢?shí)現(xiàn)功率可調(diào)，而同時(shí)膜片可以起到調(diào)節(jié)燃?xì)鈮毫Φ淖饔茫哂幸欢ǖ姆€(wěn)壓性能。

然后又開發(fā)出這種閥，由兩個(gè)截止閥并排做為截止作用，另外一個(gè)閥作為比例閥。

這種閥大多用于大升數(shù)的燃?xì)鉄崴鳎袝r(shí)為了提高壁掛爐的衛(wèi)浴水性能也用于壁掛爐。

上面這種電磁閥最初由日本TIME公司開發(fā)出來(lái)，精度上更高一些，采用了分段結(jié)構(gòu)可以降低熱水器的最小功率增加衛(wèi)浴水的舒適度，因此我們?cè)谂袛嗍孢m度的時(shí)候，是否有分段閥是一個(gè)重要的因素，當(dāng)然成本也比較高，國(guó)內(nèi)最先引入制造的是慈溪三國(guó)，原來(lái)是一家中日合資企業(yè)，聽聞最近幾年被日本三國(guó)收購(gòu)，成為一家獨(dú)資企業(yè)。

這個(gè)是上面這種帶分段燃燒的電磁比例閥示意圖，在圖的最下方是一個(gè)主截止閥，上面是一個(gè)比例閥，比例閥后面兩個(gè)獨(dú)立的截止閥，可以起到分段燃燒的作用。

以上電磁閥大家都稱之為動(dòng)磁式電磁比例閥，是推動(dòng)一個(gè)磁鐵運(yùn)動(dòng)達(dá)到比例調(diào)節(jié)的作用。

還有一種電磁閥稱為動(dòng)圈式電磁閥，截止閥是一樣的，但是比例閥采用喇叭原理，讓線圈在通電的時(shí)候進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)膜片實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)。

黑色圓形的就是比例閥，像喇叭一樣，是一個(gè)動(dòng)線圈的運(yùn)動(dòng)方式，這種閥最初是日本CKD公司為能率公司研發(fā)，以后被國(guó)內(nèi)的廠家所仿制。

從另外一個(gè)角度可以看到這種閥的結(jié)構(gòu)。

1. 歐洲式比例閥

歐洲人同期也不甘寂寞開發(fā)出另外一種比例閥，經(jīng)典代表作就是SIT公司，我必須對(duì)這種電磁閥做一下詳細(xì)介紹，因?yàn)檫@種閥是壁掛爐行業(yè)的推崇經(jīng)典閥，其發(fā)明者是意大利SIT公司，型號(hào)是845,840,843系列，此閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度高，成本高，其雙截止閥和比例閥自成一體，比例閥采用伺服結(jié)構(gòu)，通過控制一個(gè)小通徑的流量（壓力）控制來(lái)調(diào)節(jié)膜片的開度以達(dá)到控制流量（壓力）的作用，此設(shè)計(jì)之巧妙復(fù)雜是電磁閥的天才之作，以我接觸電磁閥20多年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，確實(shí)屬于精品，不過本人無(wú)緣見到845閥的發(fā)明者，據(jù)說(shuō)早已退休，但是憑此產(chǎn)品,SIT成為壁掛爐燃?xì)忾y的老大。

其外形圖如圖示：

藍(lán)色的是線圈是比例閥，黑色的部分是雙截止閥。

其原理構(gòu)圖如下所示：

EV1 和EV2是兩個(gè)截止閥，其中EVI1是主閥，采用了杠桿結(jié)構(gòu)，通過提拉一個(gè)杠桿來(lái)打開主通路的開關(guān)，EV2則是在伺服小通徑上打開，而比例閥則通過控制伺服通徑上的壓力來(lái)控制下面主膜片的壓力（intermediate chamber），從而來(lái)控制閥的開度, 這個(gè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，采用了通過控制比例閥的電流大小，控制閥芯的升降，從而控制了壓力和流量，因此我們稱之為動(dòng)鐵芯結(jié)構(gòu)。

由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雖然專利早已過期，但是仿制難道大（批量制造品質(zhì)控制難度大）。

近年SIT公司又推出了精度更高的849系列，用于燃料電池和自適應(yīng)燃燒壁掛爐，目前國(guó)外的利雅路和國(guó)內(nèi)的小沃壁掛爐均采用了這種高精度的燃?xì)獗壤y，用于自適應(yīng)燃燒的冷凝壁掛爐，而845系列則廣泛應(yīng)用于歐洲普通壁掛爐。

這個(gè)閥的高峰期，年銷量超過600萬(wàn)只，從面世以來(lái)，估計(jì)總共生產(chǎn)了9000萬(wàn)個(gè)閥，突破一億也是指日可待了。

哪里有壓迫，哪里就有反抗，面對(duì)SIT閥門的一家獨(dú)大，歐洲廠商不能坐以待斃，歐洲其他廠家也在奮力推出類似避開SIT專利的閥門，其中的代表就是霍尼韋爾，前面也推出類似845的閥門，在一些壁掛爐廠商處也得到應(yīng)用，另外西門子也聯(lián)合日本TIME公司推出自己的閥門，也取得了一定的銷量，但是和SIT相比總是小巫見大巫，不值一提。

威能不想看到SIT 845一家獨(dú)大，在價(jià)格上沒有討價(jià)還價(jià)的余地，于是聯(lián)合霍尼韋爾開發(fā)出一款經(jīng)典的步進(jìn)馬達(dá)氣閥，算是挽回一些頹勢(shì)，最初是杜瓦爾壁掛爐首發(fā)采用。

現(xiàn)在開始介紹步進(jìn)馬達(dá)閥。

其外形圖如圖示，系列是VK8515M，有兩款，一款是帶壓力穩(wěn)壓的閥，一款是不帶。

此閥從霍尼韋爾開發(fā)以來(lái)，目前已經(jīng)演變到第四代，成為GAS STEP IV。

其原理就是一個(gè)主閥直接啟動(dòng)主燃?xì)忾y通路，步進(jìn)馬達(dá)閥和一個(gè)電磁離合器起到調(diào)節(jié)流量和截止作用，這算是開創(chuàng)了比例閥的先驅(qū)，棄用了電磁比例而采用簡(jiǎn)單粗暴精準(zhǔn)的步進(jìn)馬達(dá)控制。

這是步進(jìn)馬達(dá)閥和電磁離合器的總成圖。

由于采用了步進(jìn)馬達(dá)做控制精度，沒有了復(fù)雜的氣路，是一款優(yōu)秀的閥門，氣路上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是電控部分則需要較高的水平進(jìn)行控制，在使用中由于降低成本，采用了電磁離合機(jī)構(gòu)，引出其他的問題，目前基本上都已經(jīng)解決。其控制精度可以達(dá)到0.009毫米/半步，精度是非常驚人的，是目前世界上精度最高的比例閥，由于精度高，最低功率可以低到2KW千瓦左右，廣泛地用于普通壁掛爐和冷凝壁掛爐的自適應(yīng)控制中，這是唯一一款可同時(shí)用于兩種壁掛爐的燃?xì)忾y，但是據(jù)說(shuō)成本太高，威能準(zhǔn)備放棄使用，這款閥能夠生產(chǎn)到幾時(shí)還未定，在去年北京展會(huì)，霍尼韋爾已經(jīng)推出另外一款步進(jìn)馬達(dá)閥。

所有的步進(jìn)馬達(dá)閥都需要單獨(dú)開發(fā)驅(qū)動(dòng)回路，軟件算法較高，成本也高于845閥的驅(qū)動(dòng)，因此除了高水平的電控廠家外，其他廠家都對(duì)這種閥的驅(qū)動(dòng)望而祛步，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這種閥的控制算法也不再那么高深。

這種閥指出了一個(gè)方向，好的比例閥不必要采用845路線，而是可以走一條簡(jiǎn)單而高精度的方案，未來(lái)自適應(yīng)冷凝壁掛爐的技術(shù)路線將是步進(jìn)馬達(dá)閥的天下，請(qǐng)大家拭目以待，5年之內(nèi)可以見分曉，希望讀者還能記住這篇文章，5年后2025年元旦我們看看我的預(yù)言能否實(shí)現(xiàn)？

總結(jié)：

現(xiàn)在簡(jiǎn)單來(lái)總結(jié)一下這些閥的各自特點(diǎn)：

日式閥：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，成本較低，使用可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，已經(jīng)在市場(chǎng)上運(yùn)行了20多年，在普通壁掛爐和恒溫?zé)崴魃蠠o(wú)敵于天下，在國(guó)產(chǎn)壁掛爐上也大規(guī)模使用，對(duì)于燃?xì)怆s質(zhì)具有優(yōu)異的通過性，實(shí)在是一款優(yōu)秀的閥門，國(guó)產(chǎn)廠商有湛江中信，廣州精鼎，浙江天行等。

SIT 845 閥：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制靈敏，穩(wěn)壓性能也不錯(cuò)，但是對(duì)于燃?xì)怆s質(zhì)的容忍度不夠，在燃?xì)馄焚|(zhì)不良地區(qū)容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

霍尼韋爾閥則兼具了以上所有閥的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是成本較高，驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，不具備優(yōu)秀算法的軟件工程師不容易掌控，但是未來(lái)全預(yù)混自適應(yīng)閥則是步進(jìn)馬達(dá)閥的天下。