专利名称：用于洗车的具有气体加热器的便携式高压蒸汽发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以30kg/hr的速率产生6kg/cm2压力的蒸汽的蒸汽发生器。
背景技术：
蒸汽发生器被设计用来生产大量的蒸汽，以使用蒸汽本身的水分。大多数便携式蒸汽发生器包括其中安装有电炉的水箱。这些电蒸汽发生器易于在小型模具中制造且易于操作。然而，由于产生蒸汽的容器和水箱的内部结构，限制了所产生的蒸汽压力的升高。那些电炉的另一个缺陷是高的耗电成本。由电蒸汽发生器产生的低压蒸汽没有高到能将灰尘从车辆上冲刷掉。传统的锅炉能够更容易地产生更高压力和温度的蒸汽。然而，它们是设计成利用蒸汽的高温和压力，而不是蒸汽的水分。那些锅炉在蒸汽产生容器中具有许多管道，以增大热传递能力。那些锅炉在以大于10kg/cm2的压力产生蒸汽时是经济的。蒸汽的生产率随着蒸汽发生室中管道数目而增加。最重要的是，锅炉太重以致于不能在小型模具中制造。
Besik的美国专利6,397,788中公开了一种小型、气体点火蒸汽发生器，其包括与竖直翅片管成整体的蒸汽分离室、浸入在配备有水平点火气体燃烧器的隔热燃烧室中的降水管和管头、用于从烟道废气中回收废热以预热供给的水和返回的冷凝物，以及回收从锅炉排出沸水到引入给水的废热的热交换器，以上都封闭在隔热外壳中。该蒸汽发生器以较高的速率产生低压蒸汽。然而，其结构太复杂。
Palmers的美国专利6,135,062公开了一种合并加热体型的蒸汽发生器，其加热体配备有给主体供热的装置、至少一个配备有供水连接的内腔，其中供应水应该是蒸发的，和用于已经转换成蒸汽的水的出口，借此，供水的蒸汽发生器的连接就位于腔体的底部，蒸汽发生器配备有控制系统，其允许经过该连接的供水和排水，并且也用于在不依赖于水流量方向的情况下维持水的恒定的给进压力。这样设计的蒸汽发生器具有非常厚的加热介质，以控制蒸汽的压力。
Zelina等人的美国专利6,094,523公开了作为蒸汽消毒器中整体部件的闪蒸水蒸汽发生器。发生器为金属块结构，具有一个穿过该金属块纵向的第一孔。围绕第一孔为多个其中插有加热元件的附加加热器孔。发生器与消毒器管道和控制系统成一整体。水通过消毒器管道系统供应至第一孔中，电流通过消毒器电源供应至加热元件中。加热元件将电能转换为热能，热能经由金属块传递至第一孔中，在那里热量迅速地将容纳在其中的水煮沸，这就是基本的闪蒸汽化过程。
Hopper等人的美国专利5,542,021公开了用于具有两段锅炉的壁挂蒸汽机的蒸汽发生器。该锅炉安装在轻质铝管的框架上，具有两个梯形端和相互连接的构件。该锅炉固定在底部构件上。顶部构件支撑着踏板(stepping board)。这种蒸汽发生器能生产“热水流”。由这类发生器产生的蒸汽压力为大气压或太低以致于不能将灰尘从汽车表面清除。
Bruckner等人的美国专利4,974,411公开了具有连接到燃气轮机上的排气通风管的增压、烧煤的蒸汽发生器。该蒸汽发生器包括至少一个次化学计量操作的流化床加热炉系统。该蒸汽发生器太大以致于不能安置在洗车的地方。Wood的美国专利2,044,270和2,271,880中公开了具有许多载水内管的蒸汽发生器。这类蒸汽发生器具有太多的管且太重以致于不能安装在模块上。
这些现有技术都没有公开一种本发明中用于以高速率产生介质压力的简单而轻便的蒸汽发生器。
发明内容
传统的锅炉，其非常重，能产生高压蒸汽，但是从燃气炉的启动到产生蒸汽需要很长的时间。同时，传统上简单结构的电蒸汽发生器可以相对较快地产生低压蒸汽。本发明的蒸汽发生器以30kg/hr的速率产生6kg/cm2的蒸汽。该蒸汽发生器使用气体作为热源。蒸汽发生器的内部结构不具有热交换内管，易于清理其内部。蒸汽发生器的主体由3毫米厚的辊压钢板制成。本发明的蒸汽发生器具有比传统蒸汽锅炉更小的体积和更轻的重量。包括储气罐的整个装置都是安装在一个结构上。出于安全的原因，如果点火失败，特殊的阀控制系统用于切断气体。
图1是安装在可移动装置上的本发明蒸汽发生器的透视图。
图2是本发明的蒸汽发生器沿着“A-A’”线的竖直横断面视图。
图3是本发明的蒸汽发生器沿着图2中“E-E’”线的水平横断面视图。
图4是本发明蒸汽发生器的顶视图。
图5是用于本发明蒸汽发生器电子控制回路的示意图。
具体实施例方式
图1是安装在可移动装置(2)上的本发明蒸汽发生器(1)的透视图。发生器(1)使用储气罐(3)中的气体作为热源。气体燃烧器(4)通过凸缘(5-1)连接到蒸汽发生器(1)上。余热、二氧化碳和未燃烧气体通过排气气体通风管(6)排放出来，其从穿透蒸汽发生室(16)的上部燃烧区(A)引出并从蒸汽发生器(1)的顶部排出。蒸汽的最大压力通过将保险片阀(rupture disc valve)(7-1)的破坏压力设定在所需压力而得到控制，该阀(7-1)连接到从蒸汽发生室上表面一角伸出的保险片管(7)上。供给到洗车器中的蒸汽压力通过连接到从蒸汽发生室上表面的另一角伸出的蒸汽出口管(8)上的管道调节器(8-1)得到控制。净化自来水经过从蒸汽发生室外侧伸出的供水管(9)引入到发生器(1)中。排水管(10)从蒸汽发生室(16)底部的外侧伸出，与供水管形成直角。水位计(13)安装在蒸汽发生器(1)上角处。清除孔(14)在供水管(9)的相反方向上从蒸汽发生室(16)的外侧伸出，以清除蒸汽发生室(16)的内部。
图2是本发明蒸汽发生器(1)沿着“A-A’”线的垂直剖视图。发生器(1)的燃烧室(15)和蒸汽发生室(16)都是由3毫米厚的辊轧钢板制成。燃烧室(15)分隔成(A)、(B)和(C)三个区域，以增加热量和蒸汽发生室(16)内部的水(17)的接触面积，该蒸汽发生室(16)围绕着除底部以外的燃烧室(15)。一燃烧器入口管(5)以排水管的相反方向在发生器外侧伸出并延伸至穿过蒸汽发生室的燃烧室的下部燃烧区域(C)中，当气体火焰经过该燃烧器入口管(5)进入到下部燃烧区域(C)中时，火焰首先加热经过入水口(9)引入的水。在此之后，燃烧气体的火焰通过图3所示直径为6厘米的四根管子(12)，图3所示为本发明蒸汽发生器沿着图2中“E-E’”线的平面剖视图。通过这些管(12)的燃烧气体的火焰加热蒸汽发生室(16)中段的水，这些水已经在下部燃烧区域(C)受到燃烧气体火焰的加温。在流经四根管(B)之后，火焰到达燃烧室(15)的上部燃烧区域(A)，并加热已经热了的水，然后通过通风管(6)排出。燃烧室(15)的状态通过在燃烧器入口管(5)线上方伸出并穿过蒸汽发生室(16)达到燃烧室(15)内部的观察玻璃(11)进行观察。蒸汽发生室(16)顶部的两个出口，保险片管(7)和蒸汽出口管(8)连接到保险片(7-1)和管道调节器(8-1)上。蒸汽出口管(8)连接到洗车机器上，在本发明中没有对该洗车机器进行说明。图4是本发明蒸汽发生器(1)的顶视图，该视图显示了水位计(13)在发生器(1)外部水平圆周周围的相对位置。
图5是用于本发明蒸汽发生器(1)的电子控制回路的示意图。控制回路(17)分为气体燃烧器控制回路(18)和水加蒸汽控制回路(19)两段。
来自储气罐(3)、燃烧器(4)、燃烧室(15)下部“C”、燃烧室(15)上部“A”的传感器，都连接到气体燃烧器控制装置(20)上，图中没有示出这些传感器。如果燃烧器点火失败，即，燃烧室的温度不够高，燃烧器控制装置(20)就发送一个信号给气阀以敞开更多并提供更多气体，该气阀未在图中示出。
来自水泵(21)、蒸汽发生室(16)、水位计(13)和蒸汽管道调节器(8-1)的传感器，都连接到水和蒸汽控制装置(22)上，本发明没有对这些传感器进行说明。水和蒸汽控制装置(22)通过从水位计(13)读取的水位来控制水泵(21)。
气体燃烧器控制器(18)和水和蒸汽控制装置(22)交换来自燃烧室(15)、蒸汽发生室(16)的温度读数和蒸汽发生室(16)中的水位及蒸汽压力，并操纵气体燃烧器(4)、水泵(21)和管道调节器(8-1)以控制所产生的蒸汽的压力和数量。
发生器(1)主体的尺寸为高度572毫米、外径400毫米。发生器(1)净重仅为25公斤。它易于安装在小型可移动模块上。
权利要求
1.一种便携式的、重量为25公斤、高为572毫米、外径为400毫米的燃气式蒸汽发生器，用于以30公斤/小时的速率生产6公斤/平方厘米压力的蒸汽，该燃气式蒸汽发生器包括；一由3毫米厚的辊压钢板制成的燃烧室，其分成三个区域下部燃烧区域、上部燃烧区域和连接该下部和上部燃烧区域的包括四根直径为6cm管子的中部区域；一围绕除底部以外的燃烧室的由3毫米厚辊压钢板制成的蒸汽发生室；一在蒸汽发生室外侧伸出的供水管；一在蒸汽发生室外侧的底部伸出的排水管，与供水管形成直角；一以排水管的相反方向在发生器外侧伸出并延伸至穿过蒸汽发生室的燃烧室下部燃烧区域中的燃烧器入口管道；一在燃烧器入口管道上方伸出并穿过蒸汽发生室达到燃烧室下部燃烧区域内部的观察玻璃；一沿供水管相反方向在蒸汽发生室外侧伸出的清除孔；一安装在蒸汽发生器上角的水位计；一从上部燃烧区域伸出的排气通风管，其穿过蒸汽发生室并从蒸汽发生器顶部伸出；一在蒸汽发生室上表面一角伸出的蒸汽出口管；以及一在蒸汽发生室上表面的另一角上伸出的保险片管。
全文摘要
本发明提供了一种用于洗车的具有气体加热器的便携式高压蒸汽发生器。本发明的蒸汽发生器以30kg/hr的速率产生6kg/cm
文档编号F22B31/04GK1908511SQ20051010989
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月5日 优先权日2005年8月5日
发明者黄弼善, 金庆寿, 蔡京爱 申请人:黄弼善, 金庆寿, 蔡京爱