本文簡要介紹了SPC技術(單活塞立體換向技術)的結構及工作原理，及其在新型集成水路上的應用，能有效將集成水路的高度下降40mm，厚度減薄45mm，與智能型節能水泵的結合使用，能耗下降30%，為減小壁掛爐整機外形尺寸，提高壁掛爐系統能效提供了選擇的方案。

關鍵詞：SPC技術集成水路流量特性限流特性旁通動作集成度

0引言隨著中國壁掛爐市場的逐步完善，國內競爭越來越白熱化，產品同質化越來越嚴重，而客戶對產品的要求越來越高，隨著國家和社會倡導節能減排政策的推廣及財政補貼措施的實施，新技術、新工藝在壁掛爐上的應用以及高能效等新產品推廣上市將成為壁掛爐行業未來發展的方向。節能建筑、中小戶型在國家十二五規劃中明確提出，以及政府正在實施的三年內3600萬套保障房建設等均體現出未來壁掛爐行業發展的方向。在國內的房地產設計中，通常情況下壁掛爐安裝的位置集中在廚房和陽臺，這些位置的空間一般很小，在相同功率下終端用戶希望產品外形尺寸越小，厚度越薄，越受到老百姓的喜歡，用戶潛在的需求將推動壁掛爐行業整體健康發展。尺寸小巧、高能效等特點作為新型集成水路的最大亮點，本文將對SPC技術在壁掛爐上的應用做重點闡述。

1單活塞立體換向結構如圖1所示，單活塞立體換向結構主要由三通螺絲1、出水閥體2、運動頂桿3、三通套4、活塞5、密封圈6、彈簧7、支撐環8等部件構成。

其工作原理如下：當采暖水從A側流進閥體后，在常態下由于彈簧的彈力將活塞移動到三通套的下表面，此時活塞的上表面和三通套的下表面完全接觸，采用面密封的形式，此時流進A側的采暖水因上出水口的堵塞全部流向C出水口，實現了采暖的功能當活動頂桿在控制部件的外力作用下，向下移動一定的位移量后，推動活塞一起達到相同的位移量，活塞的凸輪外側弧面與三通套內側的密封圈進行密封，此時，采暖水從A側進入，因C口完全密封，而B口完全打開，采暖水實現了從A口流向B口，流入板式換熱器后完成了生活熱水的加熱功能。圖2顯示了SPC技術的3D設計圖。

2集成水路上的應用目前市場上銷售的水路系統，與歐洲1999年設計的水路基本相同，特點為外形尺寸較大，生活熱水采用流量開關信號采集，采暖系統采用微壓差開關信號采集，由于這兩種信號的采集方式不同，設計師們使用了比較復雜的結構和數量較多的零部件組合，同時使用的水泵集成度較低，主要的控制元器件和傳感器探頭必須在集成水路上實現，故90年代水路的外形尺寸較大，特別是水泵使用后插式安裝方式，壁掛爐水路模塊的整體特點是重量大、上下距離尺寸長、前后距離大，信號的采集比較落后。隨著近年來壁掛爐市場的發展，新技術、新材料的應用，水泵的集成度越來越高，低功率的水泵可以滿足老產品同等條件下流量曲線，能效逐步提高，產品結構設計更加合理實用。例如：德國WILO最新上市的水泵MSL12/5-3和丹麥Grundfos上市的UPS015-50CESA03P均采用了左下插接口，能耗最大下降了35%，同時集成了安全閥接口、膨脹水箱接口、水壓表接口、外置旁通接口等集成水路必備的接口，這樣為新型集成水路的簡潔設計提供了選擇的方案。SPC技術在新型集成水泵上的應用，體現了新技術、新工藝帶來的新的集成水路變革。為壁掛爐未來的發展方向提供了一定的參考信息，以下內容簡要介紹新型集成水路的應用。如圖3所示，集成水路由出水閥總成組件、進水閥總成組件、板式換熱器、水泵四大組件構成，出水閥組件集成了旁通閥1、壓力傳感器或壓力開關2、出水閥體3、三通電機或步進電機4、熱水傳感器接口5、板換接口等主要部件進水閥總成組件集成了水流渦輪組件7、限流裝置9、注水閥10、霍爾元件11、板換接口、水泵接口等主要部件和接口。圖4為3D結構設計圖。

3測試及分析

①將集成水路按照圖5測試臺進行連接，在采暖功能下，選擇不同測試點連續讀取集成水路的進出水口壓力差和相對應的流量，繪制出壓差和流量特性曲線如圖6。

②按照GB25034-2010《燃氣采暖熱水爐》中第7.8.7.1條測試方法，自來水壓力分別在0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.6MPa下進行測試，限流功能的特性曲線如圖7所示(以10L/min為例)。

③逐漸增大系統阻力，記錄旁通動作時的流量和壓降，進一步增多系統阻力，直到完全關閉系統閥門，旁通動作的特性曲線如圖8所示(以300mbar為例)。

4結論

(1)單活塞立體換向技術(SPC技術)實現了壁掛爐集成水路高度降低40mm，厚度減薄45mm的創新設計，為壁掛爐外形尺寸減小、厚度減薄提供了系統解決方案。

(2)SPC集成水路與側插高效節能水泵(格蘭富UPS015-50CESA03P或威樂MSL12/5-3)的結合使用，實際能耗最大下降30%。

(3)SPC集成水路的整體性能，如流量特性曲線、限流特性曲線等重要性能指標均超越現有產品的特點。備注：本集成水路已獲得國家知識產權局頒發的專利證書。