專利名稱：熱水爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)流動(dòng)加熱的水加熱器。
目前公知的火力熱水裝置，都是將火隔著鍋、管等傳熱面以熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行熱交換的。這種傳統(tǒng)的熱水方法的換熱效率的高低、熱水速度的快慢取決于傳熱面積的大小，傳熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的高低、傳熱面內(nèi)外的溫差及傳熱面內(nèi)、外火、水的流動(dòng)速度等因素。人們?yōu)榱双@得較高的熱效率，在設(shè)計(jì)上努力加大傳熱面積，強(qiáng)制提高水與火的流速，采用導(dǎo)熱系數(shù)好的貴重金屬，提高爐溫與排氣溫度等，其結(jié)果致使熱水鍋爐越來(lái)越笨重、復(fù)雜，造價(jià)高。但熱效率仍然不高。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、價(jià)格低、熱效率高的熱水爐。
本實(shí)用新型熱水爐，包括底座和安裝在底座上面的換熱器和熱風(fēng)機(jī)，所述底座的側(cè)壁和上壁為由內(nèi)壁和外壁組成的夾層結(jié)構(gòu)，所述夾層結(jié)構(gòu)設(shè)有進(jìn)水管和出水管，所述底座內(nèi)腔的底部為熱水貯水室并設(shè)有火缽，所述內(nèi)腔貯水室的上部為中央熱交換室，所述貯水室水位線上面設(shè)有溢水孔；所述換熱器包括換熱器筒體，其頂部設(shè)有廢氣排放管，所述換熱器筒體的內(nèi)腔的上面設(shè)有噴水器，在所述噴水器的下面設(shè)有若干個(gè)旋流器，所述換熱器筒體內(nèi)腔的下面與所述中央熱交換室相通；所述熱風(fēng)機(jī)由安裝在所述底座上面的燃燒器和位于所述燃燒器上面的與其同軸布置的空氣壓縮機(jī)組成，所述燃燒器的周壁設(shè)有隔熱層，所述燃燒器的內(nèi)腔自上至下依次裝有燃料噴射器、火焰筒底板、錐套、若干級(jí)呈倒錐狀套疊排列的火焰筒、定位套，所述定位套的下端開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)所述火缽并與所述中央熱交換室相通；所述空氣壓縮機(jī)包括筒體，所述筒體的上蓋板設(shè)有空氣進(jìn)口，所述筒體內(nèi)的頂部裝有隔音罩，在所述隔音罩下部的筒體內(nèi)設(shè)有至少二級(jí)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的葉輪及導(dǎo)葉組成的壓氣機(jī)；所述夾層結(jié)構(gòu)的出水管通過(guò)水泵與所述噴水器的回流水管相連接。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述換熱器的噴水器的上面還設(shè)有至少一級(jí)副旋流器，在所述副旋流器的上面設(shè)有副噴水器，所述副噴水器的進(jìn)水口與自來(lái)水管相連。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述噴水器包括殼體和置于所述殼體內(nèi)的若干個(gè)噴嘴，所述殼體的外側(cè)壁設(shè)有自來(lái)水進(jìn)水口，所述殼體內(nèi)設(shè)有自來(lái)水與回流水分割環(huán)，在所述噴水器殼體內(nèi)設(shè)有回流水過(guò)濾網(wǎng)。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述旋流器由旋流器外環(huán)、旋流器固定板和固定在其間的和水平面成30～60°角的若干個(gè)葉片組成。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述旋流器為2-8個(gè)。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述旋流器中的最下面一個(gè)旋流器用若干個(gè)旋流器支承腳支承在所述底座上。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述燃燒器的火焰筒底板、錐套、火焰筒、定位套相互之間均設(shè)有徑向間隙或軸向間隙，所述火焰筒的最后一級(jí)火焰筒的側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)通氣孔。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述燃燒器的錐套的側(cè)壁設(shè)有與錐套內(nèi)壁相切的1-5mm寬的若干條進(jìn)氣通道。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述空氣壓縮機(jī)的葉輪為二個(gè)，并分別布置在所述電動(dòng)機(jī)的二端，其中位于所述電動(dòng)機(jī)上端的一級(jí)葉輪的外側(cè)上面設(shè)有封氣板。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述噴水器的噴嘴的噴嘴體下側(cè)壁沿切線方向設(shè)有1～4個(gè)切向槽。
本實(shí)用新型熱水爐，其中所述燃燒器的燃料噴射器為燃油、燃?xì)舛脟娚淦鳌?br> 本實(shí)用新型熱水爐，其中所述空氣壓縮機(jī)的葉輪包括長(zhǎng)葉片、中葉片和短葉片。
本實(shí)用新型熱水爐改變了傳統(tǒng)的火力熱水裝置以熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱交換的方式，取消了已知火力熱水裝置的鍋、管等設(shè)備，使熱風(fēng)直接與水相混相容進(jìn)行熱交換，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、價(jià)格低、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)其熱效率可達(dá)92％以上，其體積、重量、價(jià)格比同規(guī)格的熱水鍋爐低20％至50％。


圖1是本實(shí)用新型熱水爐的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型熱水爐的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型熱水爐換熱器中的旋流器主視圖；圖4是沿圖3A-A線截取的剖視圖；圖5是沿圖4B-B線截取的剖視圖；圖6是本實(shí)用新型熱水爐換熱器噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是沿圖6C-C線所作的剖面圖；圖8是本實(shí)用新型熱水爐熱風(fēng)機(jī)燃燒器錐套上的溝槽的排布圖；圖9是沿圖8D-D線截取的局部剖面圖；
圖10是本實(shí)用新型熱水爐熱風(fēng)機(jī)燃燒器燃料噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是沿
圖10E-E線所作的剖視圖；
圖12是本實(shí)用新型熱水爐熱風(fēng)機(jī)空氣壓縮機(jī)的葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型熱水爐的最佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參照
圖1。
圖1所示是本實(shí)用新型熱水爐第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其由底座1和安裝在底座1上面的換熱器2和熱風(fēng)機(jī)3三部分組成，底座1的側(cè)壁和上壁為夾層結(jié)構(gòu)13。其由內(nèi)壁11和外壁12構(gòu)成。夾層結(jié)構(gòu)設(shè)有進(jìn)水管14和出水管15。冷水在夾層結(jié)構(gòu)中吸收底座1中的熱量使之預(yù)熱并冷卻底座。出水管15通過(guò)水泵(圖中未示出)與下文將要闡述的換熱器2中噴水器24的回流水管241相連，向噴水器24輸送預(yù)熱過(guò)的水。底座1內(nèi)腔的底部為熱水貯水室16。熱水貯水室16貯存經(jīng)加熱的水，并通過(guò)出水管161向采暖或洗浴設(shè)備供水。在底座1內(nèi)腔的底部還裝有火缽17，火缽17內(nèi)襯有耐火材料?；鹄?7可用支腳171支承在底座1的底板上。底座1還設(shè)有四個(gè)支腳110，用于支承整個(gè)爐體，內(nèi)腔貯水室16的上部為中央熱交換室19。貯水室19水位線的上面設(shè)有溢水口18，防止貯水室16的水位過(guò)高。
換熱器2包括筒體21。筒體21的頂部設(shè)有廢氣排放管22。筒體21的上部裝有加強(qiáng)環(huán)247。筒體內(nèi)為換熱器內(nèi)腔23。在內(nèi)腔23的上面設(shè)有噴水器24，噴水器由殼體242和置于其中的若干個(gè)噴嘴243組成。噴嘴243可采用圖6和圖7所示的結(jié)構(gòu)形式。噴嘴243包括圓筒形噴嘴體2431，其頂部焊接一塊蓋板2432，噴嘴體下側(cè)壁沿切線方向加工有1～4個(gè)切向槽2433，噴嘴體2431底部焊接到噴水器殼體242的底板249上，在底板上沿噴嘴體中軸線的位置加工有噴射孔2491。切向槽2433槽寬為1.5～3mm，噴射孔徑為2～5mm，噴嘴數(shù)量為20～200個(gè)。在噴水器24的下面設(shè)有2～8個(gè)旋流器25，各旋流器之間留有20～50mm的間距，旋流器25的作用在于使下文將要闡述的由熱風(fēng)機(jī)3產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)旋流器25后使之旋流向上升，與從噴水器24噴下來(lái)的水霧在換熱器內(nèi)腔23相遇、相混、相容，進(jìn)行熱交換，使熱風(fēng)中的熱量被水霧充分吸收。換熱器筒體內(nèi)腔23的下面與底座的中央熱交換室19相通。
參照?qǐng)D3～5所示的本實(shí)用新型旋流器25的結(jié)構(gòu)示意圖。旋流器25由旋流器外環(huán)251、旋流器固定板252和固定在其間的和水平面成30°-60°夾角α的長(zhǎng)、短葉片253組成。
再參照
圖1。熱風(fēng)機(jī)3由安裝在底座1上面的燃燒器31和位于燃燒器31上面與其同軸布置的空氣壓縮機(jī)32組成。燃燒器31的周壁311設(shè)有隔熱層。燃燒器的內(nèi)腔312自上至下依次裝有燃料噴射器313、火焰筒底板314、錐套315、四級(jí)呈倒錐狀套疊排列的火焰筒316、定位套317。定位套317的下端開(kāi)口318對(duì)準(zhǔn)火缽17并與中央熱交換室19相通。
參照
圖10和
圖11。
圖10和
圖11表示本實(shí)用新型熱水爐燃燒器使用的燃油、燃?xì)舛萌剂蠂娚淦?13的主視圖和E-E剖視圖。當(dāng)然，根據(jù)需要，也可只安裝燃油噴射器或燃?xì)鈬娚淦鳌Ｈ細(xì)鈬娚淦饔膳c燃?xì)廨斎牍艿?131相連接的環(huán)形空心盤3132組成。環(huán)形空心盤3132的下面板3133上密布有燃?xì)鈬娚淇?134，在環(huán)形空心盤3132的中心位置裝有與燃油輸入管道3135相連的燃油噴油嘴3136。燃油噴油嘴3136可用彈簧片3137使其始終壓向環(huán)形空心盤3132的下面板3133上。燃油噴射器和燃?xì)鈬娚淦髟诒緦?shí)施例中是同時(shí)使用的。燃料噴射器313可懸掛支承在燃燒器31和壓縮機(jī)32之間的隔板33上。
參照?qǐng)D8和圖9。圖8和圖9表示在燃燒器31錐套315上加工的進(jìn)氣通道3151的結(jié)構(gòu)示意圖，進(jìn)氣通道3151沿與錐套內(nèi)壁相切的方向設(shè)置。進(jìn)氣通道可根據(jù)需要在錐套上設(shè)置1～3排，總數(shù)可為12～60條。錐套315上、下二側(cè)可用法蘭盤或連接片等與火焰筒底板314和火焰筒316連接在一起。
火焰筒316呈倒錐狀排列。在該實(shí)施例中使用了4個(gè)火焰筒。最末一級(jí)火焰筒的側(cè)壁上加工有進(jìn)氣孔331。各火焰筒之間相互套疊在一起，外部用連接片319相互連接在一起。
在火焰筒底板314和錐套315的上端面之間和錐套315的下端面與第一級(jí)火焰筒的上端面之間留有徑向進(jìn)氣間隙329，各個(gè)火焰筒316之間及火焰筒316與定位套317之間均留有軸向進(jìn)氣間隙3291，以便有足夠的空氣進(jìn)入火焰筒內(nèi)助燃，使燃料充分燃燒。壓縮機(jī)32包括筒體321。筒體321的內(nèi)壁頂部也設(shè)有加強(qiáng)環(huán)332，以提高筒體321的強(qiáng)度。筒體321的頂部設(shè)有上蓋板322。其中間有進(jìn)氣口323。進(jìn)氣口323的上面及周圍設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)34。在筒體321內(nèi)進(jìn)氣口323的下面吊裝有隔音罩324。隔音罩324用吸音海綿3241吸收噪聲，外面用金屬網(wǎng)3242托住，金屬網(wǎng)固定在隔音罩的骨架3243上。骨架吊裝在筒體上蓋板322上?？諝饪蓮母粢粽稚系倪M(jìn)氣孔進(jìn)入筒體321內(nèi)。在隔音罩324的下面的筒體內(nèi)裝有由電動(dòng)機(jī)325帶動(dòng)兩個(gè)葉輪326，在每個(gè)葉輪326的下面均設(shè)有導(dǎo)葉327。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的葉輪326和導(dǎo)葉327一起組成壓氣機(jī)，將空氣壓縮并向燃燒器31送風(fēng)。在電機(jī)325上端的一級(jí)葉輪326的外側(cè)上面還設(shè)有封氣板330，使進(jìn)入筒體321內(nèi)的空氣集中進(jìn)入一級(jí)葉輪并受其壓縮，再經(jīng)導(dǎo)葉327將空氣送往位于電動(dòng)機(jī)下端的二級(jí)葉輪進(jìn)行壓縮，這樣使送往燃燒器內(nèi)的空氣壓力更高，使燃料燃燒更充分。
參照
圖12。
圖12是壓氣機(jī)326的葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。其中3251是電機(jī)輸出軸，3261是套裝在電機(jī)軸上的葉輪軸。3262是葉輪底板，3263、3264分別表示葉輪的內(nèi)圈和外圈。3265、3266、3267分別表示長(zhǎng)、中、短葉片。
參照?qǐng)D2。圖2是本實(shí)用新型熱水爐的第二實(shí)施例。其與
圖1所示的熱水爐不同之處在于在換熱器2的噴水器24的上面又設(shè)置了一級(jí)副旋流器5和副噴水器6。副噴水器6與冷水自來(lái)水管相接。從副噴水器6噴出的溫度較低的冷水，更有利于吸收經(jīng)主旋流器進(jìn)行充分換熱后準(zhǔn)備排出的熱氣中所含有的剩余熱量，以提高熱水爐的熱效率，減少能源浪費(fèi)。
本實(shí)用新型熱水爐工作時(shí)，首先用點(diǎn)火器(圖中未示出)點(diǎn)燃由燃料噴射器313供給的燃?xì)夂腿加停瑫r(shí)啟動(dòng)壓氣機(jī)32。燃料在燃燒器31內(nèi)由壓氣機(jī)32供給的空氣助燃進(jìn)行充分燃燒，燃燒產(chǎn)生的火焰熱風(fēng)流向底座的中央熱交換室19，并沿?fù)Q熱器2筒體的內(nèi)腔23向上經(jīng)旋流器25旋流上升，再經(jīng)廢氣排氣管22排出，此時(shí)，從噴水器24噴出的水霧從上至下流入底座1的熱水貯水室16。水霧在換熱器腔體23及中央熱交換室19與熱風(fēng)相遇、相混、相容、進(jìn)行熱交換，使火的熱量被水霧吸收。受熱升溫的熱水流入底座的熱水貯水池16中，再?gòu)妮敵隹?61輸送至需要熱水的地方。
本實(shí)用新型熱水爐可用作住宅或區(qū)域采暖設(shè)備的熱水源，也可用作家庭、賓館、浴池等洗漱用水的熱水源或工業(yè)用熱水的熱水源。
權(quán)利要求1.一種熱水爐，其特征在于包括底座(1)和安裝在底座(1)上面的換熱器(2)和熱風(fēng)機(jī)(3)，所述底座(1)的側(cè)壁和上壁為由內(nèi)壁(11)和外壁(12)組成的夾層結(jié)構(gòu)(13)，所述夾層結(jié)構(gòu)設(shè)有進(jìn)水管(14)和出水管(15)，所述底座(1)內(nèi)腔的底部為熱水貯水室(16)并設(shè)有火缽(17)，所述內(nèi)腔貯水室的上部為中央熱交換室(19)，所述貯水室水位線上面設(shè)有溢水孔(18)；所述換熱器(2)包括換熱器筒體(21)，其頂部設(shè)有廢氣排放管(22)，所述換熱器筒體的內(nèi)腔(23)的上面設(shè)有噴水器(24)，在所述噴水器的下面設(shè)有若干個(gè)旋流器(25)，所述換熱器筒體內(nèi)腔(23)的下面與所述中央熱交換室(19)相通；所述熱風(fēng)機(jī)(3)由安裝在所述底座(1)上面的燃燒器(31)和位于所述燃燒器(31)上面的與其同軸布置的空氣壓縮機(jī)(32)組成，所述燃燒器(31)的周壁(311)設(shè)有隔熱層，所述燃燒器的內(nèi)腔(312)自上至下依次裝有燃料噴射器(313)、火焰筒底板(314)、錐套(315)、若干級(jí)呈倒錐狀套疊排列的火焰筒(316)、定位套(317)，所述定位套的下端開(kāi)口(318)對(duì)準(zhǔn)所述火缽(17)并與所述中央熱交換室(19)相通；所述空氣壓縮機(jī)(32)包括筒體(321)，所述筒體的上蓋板(322)設(shè)有空氣進(jìn)口(323)，所述筒體(321)內(nèi)的頂部裝有隔音罩(324)，在所述隔音罩下部的筒體內(nèi)設(shè)有至少二級(jí)由電機(jī)(325)驅(qū)動(dòng)的葉輪(326)及導(dǎo)葉(327)組成的壓氣機(jī)；所述夾層結(jié)構(gòu)的出水管(15)通過(guò)水泵與所述噴水器(24)的回流水管(241)相連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的熱水爐，其特征在于所述換熱器(2)的噴水器(24)的上面還設(shè)有至少一級(jí)副旋流器(5)，在所述副旋流器的上面設(shè)有副噴水器(6)，所述副噴水器的進(jìn)水口與自來(lái)水管(7)相連。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的熱水爐，其特征在于所述噴水器(24)包括殼體(242)和置于所述殼體內(nèi)的若干個(gè)噴嘴(243)，所述殼體的外側(cè)壁設(shè)有自來(lái)水進(jìn)水口(244)，所述殼體內(nèi)設(shè)有自來(lái)水與回流水分割環(huán)(245)，在所述噴水器殼體(242)內(nèi)設(shè)有回流水過(guò)濾網(wǎng)(246)。
4.按照權(quán)利要求3所述的熱水爐，其特征在于所述旋流器(25)由旋流器外環(huán)(251)、旋流器固定板(252)和固定在其間的和水平面成30～60°角的若干個(gè)葉片(253)組成。
5.按照權(quán)利要求4所述的熱水爐，其特征在于旋流器(25)為2-8個(gè)。
6.按照權(quán)利要求5所述的熱水爐，其特征在于旋流器中的最下面一個(gè)旋流器(25)用若干個(gè)旋流器支承腳(248)支承在所述底座(1)上。
7.按照權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的熱水爐，其特征在于所述燃燒器(31)的火焰筒底板(314)、錐套(315)、火焰筒(316)、定位套(317)相互之間均設(shè)有徑向間隙(328)或軸向間隙(3291)，所述火焰筒的最后一級(jí)火焰筒(316)的側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)通氣孔(331)。
8.按照權(quán)利要求3所述的熱水爐，其特征在于所述燃燒器(31)的火焰筒底板(314)、錐套(315)、火焰筒(316)、定位套(317)相互之間均設(shè)有徑向間隙(328)或軸向間隙(3291)，所述火焰筒的最后一級(jí)火焰筒(316)的側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)通氣孔(331)。
9.按照權(quán)利要求7所述的熱水爐，其特征在于所述燃燒器(31)的錐套(315)的側(cè)壁設(shè)有與錐套內(nèi)壁相切的1-5mm寬的若干條進(jìn)氣通道(3151)。
10.按照權(quán)利要求9所述的熱水爐，其特征在于所述空氣壓縮機(jī)(32)的葉輪為二個(gè)，并分別布置在所述電動(dòng)機(jī)(325)的二端，其中位于所述電動(dòng)機(jī)(325)上端的一級(jí)葉輪的外側(cè)上面設(shè)有封氣板(330)。
11.按照權(quán)利要求8、9、或10所述的熱水爐，其特征在于所述噴水器(24)的噴嘴(243)的噴嘴體(2431)下側(cè)壁沿切線方向設(shè)有1～4個(gè)切向槽(2433)。
12.按照權(quán)利要求11所述的熱水爐，其特征在于所述燃燒器(31)的燃料噴射器(313)為燃油、燃?xì)舛脟娚淦鳌?br> 13.按照權(quán)利要求12所述的熱水爐，其特征在于所述空氣壓縮機(jī)(32)的葉輪(326)包括長(zhǎng)葉片(3265)、中葉片(3266)和短葉片(3267)。
專利摘要一種熱水爐,包括底座和安裝在底座上面的換熱器和熱風(fēng)機(jī),底座內(nèi)腔的底部為熱水貯水室并設(shè)有火缽,內(nèi)腔貯水室的上部為中央熱交換室;換熱器包括換熱器筒體,換熱器筒體內(nèi)腔的上面設(shè)有噴水器,噴水器的下面設(shè)有若干個(gè)旋流器;熱風(fēng)機(jī)由安裝在底座上面的燃燒器和位于燃燒器上面的空氣壓縮機(jī)組成,燃燒器的內(nèi)腔自上至下依次裝有燃料噴射器,火焰筒底板、錐套、若干級(jí)呈倒錐狀套疊排列的火焰筒、定位套;空氣壓縮機(jī)包括至少二級(jí)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的葉輪及導(dǎo)葉組成的壓氣機(jī)。本實(shí)用新型熱水爐可用作住宅或區(qū)域采暖設(shè)備的熱水源,也可用作家庭、賓館、浴池等洗漱用水或工業(yè)用熱水的熱水源。
文檔編號(hào)F24H1/10GK2438977SQ0025475
公開(kāi)日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月9日
發(fā)明者顏孟秋 申請(qǐng)人:顏孟秋