专利名称：热水炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连续流动加热的水加热器。
目前公知的火力热水装置，都是将火隔着锅、管等传热面以热传导方式进行热交换的。这种传统的热水方法的换热效率的高低、热水速度的快慢取决于传热面积的大小，传热材料导热系数的高低、传热面内外的温差及传热面内、外火、水的流动速度等因素。人们为了获得较高的热效率，在设计上努力加大传热面积，强制提高水与火的流速，采用导热系数好的贵重金属，提高炉温与排气温度等，其结果致使热水锅炉越来越笨重、复杂，造价高。但热效率仍然不高。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、体积小、重量轻、价格低、热效率高的热水炉。
本实用新型热水炉，包括底座和安装在底座上面的换热器和热风机，所述底座的侧壁和上壁为由内壁和外壁组成的夹层结构，所述夹层结构设有进水管和出水管，所述底座内腔的底部为热水贮水室并设有火钵，所述内腔贮水室的上部为中央热交换室，所述贮水室水位线上面设有溢水孔；所述换热器包括换热器筒体，其顶部设有废气排放管，所述换热器筒体的内腔的上面设有喷水器，在所述喷水器的下面设有若干个旋流器，所述换热器筒体内腔的下面与所述中央热交换室相通；所述热风机由安装在所述底座上面的燃烧器和位于所述燃烧器上面的与其同轴布置的空气压缩机组成，所述燃烧器的周壁设有隔热层，所述燃烧器的内腔自上至下依次装有燃料喷射器、火焰筒底板、锥套、若干级呈倒锥状套叠排列的火焰筒、定位套，所述定位套的下端开口对准所述火钵并与所述中央热交换室相通；所述空气压缩机包括筒体，所述筒体的上盖板设有空气进口，所述筒体内的顶部装有隔音罩，在所述隔音罩下部的筒体内设有至少二级由电机驱动的叶轮及导叶组成的压气机；所述夹层结构的出水管通过水泵与所述喷水器的回流水管相连接。
本实用新型热水炉，其中所述换热器的喷水器的上面还设有至少一级副旋流器，在所述副旋流器的上面设有副喷水器，所述副喷水器的进水口与自来水管相连。
本实用新型热水炉，其中所述喷水器包括壳体和置于所述壳体内的若干个喷嘴，所述壳体的外侧壁设有自来水进水口，所述壳体内设有自来水与回流水分割环，在所述喷水器壳体内设有回流水过滤网。
本实用新型热水炉，其中所述旋流器由旋流器外环、旋流器固定板和固定在其间的和水平面成30～60°角的若干个叶片组成。
本实用新型热水炉，其中所述旋流器为2-8个。
本实用新型热水炉，其中所述旋流器中的最下面一个旋流器用若干个旋流器支承脚支承在所述底座上。
本实用新型热水炉，其中所述燃烧器的火焰筒底板、锥套、火焰筒、定位套相互之间均设有径向间隙或轴向间隙，所述火焰筒的最后一级火焰筒的侧壁上设有若干个通气孔。
本实用新型热水炉，其中所述燃烧器的锥套的侧壁设有与锥套内壁相切的1-5mm宽的若干条进气通道。
本实用新型热水炉，其中所述空气压缩机的叶轮为二个，并分别布置在所述电动机的二端，其中位于所述电动机上端的一级叶轮的外侧上面设有封气板。
本实用新型热水炉，其中所述喷水器的喷嘴的喷嘴体下侧壁沿切线方向设有1～4个切向槽。
本实用新型热水炉，其中所述燃烧器的燃料喷射器为燃油、燃气二用喷射器。
本实用新型热水炉，其中所述空气压缩机的叶轮包括长叶片、中叶片和短叶片。
本实用新型热水炉改变了传统的火力热水装置以热传导进行热交换的方式，取消了已知火力热水装置的锅、管等设备，使热风直接与水相混相容进行热交换，其具有结构简单、重量轻、体积小、价格低、热效率高等优点。经试验证实其热效率可达92％以上，其体积、重量、价格比同规格的热水锅炉低20％至50％。
图1是本实用新型热水炉的第一实施例的结构示意图；图2是本实用新型热水炉的第二实施例的结构示意图；图3是本实用新型热水炉换热器中的旋流器主视图；图4是沿图3A-A线截取的剖视图；图5是沿图4B-B线截取的剖视图；图6是本实用新型热水炉换热器喷嘴的结构示意图；图7是沿图6C-C线所作的剖面图；图8是本实用新型热水炉热风机燃烧器锥套上的沟槽的排布图；图9是沿图8D-D线截取的局部剖面图；
图10是本实用新型热水炉热风机燃烧器燃料喷射器的结构示意图；
图11是沿
图10E-E线所作的剖视图；
图12是本实用新型热水炉热风机空气压缩机的叶轮的结构示意图。
以下结合附图对本实用新型热水炉的最佳实施方式进行详细说明。
参照
图1。
图1所示是本实用新型热水炉第一实施例的结构示意图。其由底座1和安装在底座1上面的换热器2和热风机3三部分组成，底座1的侧壁和上壁为夹层结构13。其由内壁11和外壁12构成。夹层结构设有进水管14和出水管15。冷水在夹层结构中吸收底座1中的热量使之预热并冷却底座。出水管15通过水泵(图中未示出)与下文将要阐述的换热器2中喷水器24的回流水管241相连，向喷水器24输送预热过的水。底座1内腔的底部为热水贮水室16。热水贮水室16贮存经加热的水，并通过出水管161向采暖或洗浴设备供水。在底座1内腔的底部还装有火钵17，火钵17内衬有耐火材料。火钵17可用支脚171支承在底座1的底板上。底座1还设有四个支脚110，用于支承整个炉体，内腔贮水室16的上部为中央热交换室19。贮水室19水位线的上面设有溢水口18，防止贮水室16的水位过高。
换热器2包括筒体21。筒体21的顶部设有废气排放管22。筒体21的上部装有加强环247。筒体内为换热器内腔23。在内腔23的上面设有喷水器24，喷水器由壳体242和置于其中的若干个喷嘴243组成。喷嘴243可采用图6和图7所示的结构形式。喷嘴243包括圆筒形喷嘴体2431，其顶部焊接一块盖板2432，喷嘴体下侧壁沿切线方向加工有1～4个切向槽2433，喷嘴体2431底部焊接到喷水器壳体242的底板249上，在底板上沿喷嘴体中轴线的位置加工有喷射孔2491。切向槽2433槽宽为1.5～3mm，喷射孔径为2～5mm，喷嘴数量为20～200个。在喷水器24的下面设有2～8个旋流器25，各旋流器之间留有20～50mm的间距，旋流器25的作用在于使下文将要阐述的由热风机3产生的热风经旋流器25后使之旋流向上升，与从喷水器24喷下来的水雾在换热器内腔23相遇、相混、相容，进行热交换，使热风中的热量被水雾充分吸收。换热器筒体内腔23的下面与底座的中央热交换室19相通。
参照图3～5所示的本实用新型旋流器25的结构示意图。旋流器25由旋流器外环251、旋流器固定板252和固定在其间的和水平面成30°-60°夹角α的长、短叶片253组成。
再参照
图1。热风机3由安装在底座1上面的燃烧器31和位于燃烧器31上面与其同轴布置的空气压缩机32组成。燃烧器31的周壁311设有隔热层。燃烧器的内腔312自上至下依次装有燃料喷射器313、火焰筒底板314、锥套315、四级呈倒锥状套叠排列的火焰筒316、定位套317。定位套317的下端开口318对准火钵17并与中央热交换室19相通。
参照
图10和
图11。
图10和
图11表示本实用新型热水炉燃烧器使用的燃油、燃气二用燃料喷射器313的主视图和E-E剖视图。当然，根据需要，也可只安装燃油喷射器或燃气喷射器。燃气喷射器由与燃气输入管道3131相连接的环形空心盘3132组成。环形空心盘3132的下面板3133上密布有燃气喷射孔3134，在环形空心盘3132的中心位置装有与燃油输入管道3135相连的燃油喷油嘴3136。燃油喷油嘴3136可用弹簧片3137使其始终压向环形空心盘3132的下面板3133上。燃油喷射器和燃气喷射器在本实施例中是同时使用的。燃料喷射器313可悬挂支承在燃烧器31和压缩机32之间的隔板33上。
参照图8和图9。图8和图9表示在燃烧器31锥套315上加工的进气通道3151的结构示意图，进气通道3151沿与锥套内壁相切的方向设置。进气通道可根据需要在锥套上设置1～3排，总数可为12～60条。锥套315上、下二侧可用法兰盘或连接片等与火焰筒底板314和火焰筒316连接在一起。
火焰筒316呈倒锥状排列。在该实施例中使用了4个火焰筒。最末一级火焰筒的侧壁上加工有进气孔331。各火焰筒之间相互套叠在一起，外部用连接片319相互连接在一起。
在火焰筒底板314和锥套315的上端面之间和锥套315的下端面与第一级火焰筒的上端面之间留有径向进气间隙329，各个火焰筒316之间及火焰筒316与定位套317之间均留有轴向进气间隙3291，以便有足够的空气进入火焰筒内助燃，使燃料充分燃烧。压缩机32包括筒体321。筒体321的内壁顶部也设有加强环332，以提高筒体321的强度。筒体321的顶部设有上盖板322。其中间有进气口323。进气口323的上面及周围设有过滤网34。在筒体321内进气口323的下面吊装有隔音罩324。隔音罩324用吸音海绵3241吸收噪声，外面用金属网3242托住，金属网固定在隔音罩的骨架3243上。骨架吊装在筒体上盖板322上。空气可从隔音罩上的进气孔进入筒体321内。在隔音罩324的下面的筒体内装有由电动机325带动两个叶轮326，在每个叶轮326的下面均设有导叶327。电动机驱动的叶轮326和导叶327一起组成压气机，将空气压缩并向燃烧器31送风。在电机325上端的一级叶轮326的外侧上面还设有封气板330，使进入筒体321内的空气集中进入一级叶轮并受其压缩，再经导叶327将空气送往位于电动机下端的二级叶轮进行压缩，这样使送往燃烧器内的空气压力更高，使燃料燃烧更充分。
参照
图12。
图12是压气机326的叶轮的结构示意图。其中3251是电机输出轴，3261是套装在电机轴上的叶轮轴。3262是叶轮底板，3263、3264分别表示叶轮的内圈和外圈。3265、3266、3267分别表示长、中、短叶片。
参照图2。图2是本实用新型热水炉的第二实施例。其与
图1所示的热水炉不同之处在于在换热器2的喷水器24的上面又设置了一级副旋流器5和副喷水器6。副喷水器6与冷水自来水管相接。从副喷水器6喷出的温度较低的冷水，更有利于吸收经主旋流器进行充分换热后准备排出的热气中所含有的剩余热量，以提高热水炉的热效率，减少能源浪费。
本实用新型热水炉工作时，首先用点火器(图中未示出)点燃由燃料喷射器313供给的燃气和燃油，同时启动压气机32。燃料在燃烧器31内由压气机32供给的空气助燃进行充分燃烧，燃烧产生的火焰热风流向底座的中央热交换室19，并沿换热器2筒体的内腔23向上经旋流器25旋流上升，再经废气排气管22排出，此时，从喷水器24喷出的水雾从上至下流入底座1的热水贮水室16。水雾在换热器腔体23及中央热交换室19与热风相遇、相混、相容、进行热交换，使火的热量被水雾吸收。受热升温的热水流入底座的热水贮水池16中，再从输出口161输送至需要热水的地方。
本实用新型热水炉可用作住宅或区域采暖设备的热水源，也可用作家庭、宾馆、浴池等洗漱用水的热水源或工业用热水的热水源。
权利要求1.一种热水炉，其特征在于包括底座(1)和安装在底座(1)上面的换热器(2)和热风机(3)，所述底座(1)的侧壁和上壁为由内壁(11)和外壁(12)组成的夹层结构(13)，所述夹层结构设有进水管(14)和出水管(15)，所述底座(1)内腔的底部为热水贮水室(16)并设有火钵(17)，所述内腔贮水室的上部为中央热交换室(19)，所述贮水室水位线上面设有溢水孔(18)；所述换热器(2)包括换热器筒体(21)，其顶部设有废气排放管(22)，所述换热器筒体的内腔(23)的上面设有喷水器(24)，在所述喷水器的下面设有若干个旋流器(25)，所述换热器筒体内腔(23)的下面与所述中央热交换室(19)相通；所述热风机(3)由安装在所述底座(1)上面的燃烧器(31)和位于所述燃烧器(31)上面的与其同轴布置的空气压缩机(32)组成，所述燃烧器(31)的周壁(311)设有隔热层，所述燃烧器的内腔(312)自上至下依次装有燃料喷射器(313)、火焰筒底板(314)、锥套(315)、若干级呈倒锥状套叠排列的火焰筒(316)、定位套(317)，所述定位套的下端开口(318)对准所述火钵(17)并与所述中央热交换室(19)相通；所述空气压缩机(32)包括筒体(321)，所述筒体的上盖板(322)设有空气进口(323)，所述筒体(321)内的顶部装有隔音罩(324)，在所述隔音罩下部的筒体内设有至少二级由电机(325)驱动的叶轮(326)及导叶(327)组成的压气机；所述夹层结构的出水管(15)通过水泵与所述喷水器(24)的回流水管(241)相连接。
2.按照权利要求1所述的热水炉，其特征在于所述换热器(2)的喷水器(24)的上面还设有至少一级副旋流器(5)，在所述副旋流器的上面设有副喷水器(6)，所述副喷水器的进水口与自来水管(7)相连。
3.按照权利要求1或2所述的热水炉，其特征在于所述喷水器(24)包括壳体(242)和置于所述壳体内的若干个喷嘴(243)，所述壳体的外侧壁设有自来水进水口(244)，所述壳体内设有自来水与回流水分割环(245)，在所述喷水器壳体(242)内设有回流水过滤网(246)。
4.按照权利要求3所述的热水炉，其特征在于所述旋流器(25)由旋流器外环(251)、旋流器固定板(252)和固定在其间的和水平面成30～60°角的若干个叶片(253)组成。
5.按照权利要求4所述的热水炉，其特征在于旋流器(25)为2-8个。
6.按照权利要求5所述的热水炉，其特征在于旋流器中的最下面一个旋流器(25)用若干个旋流器支承脚(248)支承在所述底座(1)上。
7.按照权利要求1、2、4、5或6所述的热水炉，其特征在于所述燃烧器(31)的火焰筒底板(314)、锥套(315)、火焰筒(316)、定位套(317)相互之间均设有径向间隙(328)或轴向间隙(3291)，所述火焰筒的最后一级火焰筒(316)的侧壁上设有若干个通气孔(331)。
8.按照权利要求3所述的热水炉，其特征在于所述燃烧器(31)的火焰筒底板(314)、锥套(315)、火焰筒(316)、定位套(317)相互之间均设有径向间隙(328)或轴向间隙(3291)，所述火焰筒的最后一级火焰筒(316)的侧壁上设有若干个通气孔(331)。
9.按照权利要求7所述的热水炉，其特征在于所述燃烧器(31)的锥套(315)的侧壁设有与锥套内壁相切的1-5mm宽的若干条进气通道(3151)。
10.按照权利要求9所述的热水炉，其特征在于所述空气压缩机(32)的叶轮为二个，并分别布置在所述电动机(325)的二端，其中位于所述电动机(325)上端的一级叶轮的外侧上面设有封气板(330)。
11.按照权利要求8、9、或10所述的热水炉，其特征在于所述喷水器(24)的喷嘴(243)的喷嘴体(2431)下侧壁沿切线方向设有1～4个切向槽(2433)。
12.按照权利要求11所述的热水炉，其特征在于所述燃烧器(31)的燃料喷射器(313)为燃油、燃气二用喷射器。
13.按照权利要求12所述的热水炉，其特征在于所述空气压缩机(32)的叶轮(326)包括长叶片(3265)、中叶片(3266)和短叶片(3267)。
专利摘要一种热水炉,包括底座和安装在底座上面的换热器和热风机,底座内腔的底部为热水贮水室并设有火钵,内腔贮水室的上部为中央热交换室;换热器包括换热器筒体,换热器筒体内腔的上面设有喷水器,喷水器的下面设有若干个旋流器;热风机由安装在底座上面的燃烧器和位于燃烧器上面的空气压缩机组成,燃烧器的内腔自上至下依次装有燃料喷射器,火焰筒底板、锥套、若干级呈倒锥状套叠排列的火焰筒、定位套;空气压缩机包括至少二级由电机驱动的叶轮及导叶组成的压气机。本实用新型热水炉可用作住宅或区域采暖设备的热水源,也可用作家庭、宾馆、浴池等洗漱用水或工业用热水的热水源。
文档编号F24H1/10GK2438977SQ0025475
公开日2001年7月11日 申请日期2000年9月26日 优先权日1999年10月9日
发明者颜孟秋 申请人:颜孟秋