一种防水卷材热熔用加热装置及采用该加热装置的加热系统的制作方法

本发明属于防水卷材热熔加热技术设备领域，尤其是涉及一种防水卷材热熔用加热装置及采用该加热装置的加热系统。

背景技术：

现代中国建筑防水施工领域，高聚物改性沥青防水卷材在我国的防水工程领域中一直占据主导地位。这类材料在工程施工过程中，需要采用热熔法与混凝土基层进行粘结，即采用汽油或液化气喷枪明火加热卷材和防水基层，待卷材表面的沥青达到熔融状态后，铺贴于需要防水的基层表面。目前工程中使用的喷枪设备，采用燃气和空气混合燃烧的方式，产生的火焰均为圆柱形发散状态，施工人员需要在热熔区域内来回摆动喷枪，劳动作业强度大、卷材受热难以达到完全均匀、且开放式加热能源热利用率较低，施工作业质量完全依赖于人员经验和施工责任心。

纵观现有的小型改性沥青热熔机具，无论国内外范围内，燃烧原理为：让高速燃气携带空气充入筒状半开放式的燃烧空间后，燃烧膨胀向前喷出火焰。这种原理形成的火焰均为圆柱形状态。是一种粗放的开放式明火烘烤工具，在施工作业效率、能源利用成本、人工操作技术难度方面均存在很多缺点，难以达到现代防水材料快速高效施工的技术要求。同时这种加热装置在加热大型物件时，因需要蓄热更多，所以燃烧空间需要做得更大。使用过程中，因为增大了燃烧室尺寸，燃烧室受热变形非常明显，进而导致出口火焰不均，所以目前只能对燃烧室结构材料加厚或采取增强固定措施。目前的卷材摊铺机加热器，高度均大于80cm，单燃烧室重量大于50kg，核心部件使用寿命只有几百个小时。加热装置体积大，寿命小、成本高。

技术实现要素：

为了弥补上述防水卷材加热装置加热不均匀、体积大、寿命小、成本高，本发明提出了一种防水卷材热熔用加热装置及采用该加热装置的加热系统。

其技术方案为，一种防水卷材热熔用加热装置，包括与外界高压气源连接的高压空气室，所述高压空气室设有上导流板和下导流板，所述上导流板和下导流板之间设有与外界燃气源连接的燃气室，所述燃气室上、下两侧分别设有上燃气喷嘴和下燃气喷嘴，所述上燃气喷嘴喷射方向与所述上导流板相对应，所述下燃气喷嘴喷射方向与所述下导流板相对应，所述高压空气室还开有上助燃空气口和下助燃空气口，所述上助燃空气口设置在所述上导流板和所述上燃气喷嘴之间，所述下助燃空气口设置在所述下导流板和所述下燃气喷嘴之间。本发明采用高压空气为燃气作为助燃空气的方式，根据伯努力原理设计，实现了常用低压燃气在高速空气流导流作用下向外喷出，高压空气的流速将燃气带出出焰孔，使高压空气和燃气在出焰孔外部进行充分燃烧，出焰孔内侧燃气只进行初步燃烧放热较少，对导流板和出焰孔提升温度较小，同时高压空气气流对外壳内的导流板和开在外壳上的出焰孔起到冷却作用，进一步降低导流板和出焰孔温度，提高其燃烧寿命。本发明在加热的时候，燃气被高压空气带动下吹出出焰孔，在加热装置外侧燃烧放热，高压空气流速较高，燃烧中的燃气在伯努利效应的带动下向前喷射构成稳定而规律的气流。在加热卷材中，将出焰孔朝向卷材并调整距离，燃气外层与空气接触燃烧，本发明根据伯努力原理设计，实现了常用低压燃气在高速空气流导流作用下，呈现规则状态的燃烧。在燃气与高压空气的混合气流吹拂到被加热卷材后，气流方向产生变化，燃气与空气在卷材表面充分混合燃烧，放出大量热量，提高加热效率，增加加热温度，保证卷材加热区域内都会有热量加热，避免产生燃烧不均匀导致的加热不均匀现象。

进一步的，所述高压空气室还开有上导流空气口和下导流空气口，所述上导流空气口开在所述上导流板上侧，所述下导流空气口开在所述下导流板下侧，所述上导流空气口上侧设有上护板，所述下导流板空气口下侧设有下护板。

进一步的，所述高压空气室包括通气腔和稳压腔，所述通气腔与外界气源连通，所述稳压腔与所述助燃空气出口连通，所述通气腔与所述稳压腔之间设有隔板，所述隔板中部开有通气孔，所述稳压腔中部设有凹陷，所述燃气室固定到所述凹陷内。

进一步的，所述上助燃空气口出气方向与所述上导流板呈平行设置，所述上燃气喷嘴出气方向与所述上导流板呈垂直设置，所述下助燃空气口气流方向与所述下导流板呈平行设置，所述下燃气喷嘴出气方向与所述下导流板呈垂直设置。

进一步的，所述上导流空气口、所述下导流空气口、所述上助燃空气口和所述下助燃空气口分别有多个，所述多个上导流空气口之间间距相等，所述多个下导流空气口之间间距相等，所述多个上助燃空气口之间间距相等，所述下助燃空气口之间间距相等，所述多个上导流空气口之间间距为所述多个上助燃空气口之间间距的二分之一，所述多个下导流空气口之间间距为所述多个下助燃空气口之间间距的二分之一。

进一步的，所述上导流板、所述下导流板分别采用不锈钢材质，所述上燃气喷嘴、所述下燃气喷嘴分别采用黄铜材质。

进一步的，还包括外壳，所述外壳固定在所述高压空气室外侧，所述上护板和所述下护板与所述外壳设置呈一体结构。

一种上述加热装置的加热系统，所述加热系统包括多个串联到一起的加热装置。

进一步的，相邻的高压空气室相互连通到一起，相邻的燃气室相互连通到一起。

进一步的，所述外壳相互连接呈一体。

本发明与目前所有的热熔卷材加热工具的“燃气在燃烧腔内燃烧后膨胀喷出的”的原理不同，采用扩散式燃烧+引流式设计思路。让燃气在加热器结构外燃烧，减小了结构耐高温要求。同时本发明相对于手持式热熔喷枪，可以由多个加热器串联构成加热系统，多个加热器串联组合使用构成加热条，施工过程无需往复移动，极大程度上提升了施工作业效率，降低了人工劳动强度。相对于现有加热器,本发明结构设计简单、制造所用材料要求更低、使用效果更好，使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明的装置的一种实施方式的剖视示意图；

图2为本发明的装置的另一种实施方式的剖视示意图；

图3为本发明的装置的另一种实施方式的剖视示意图；

图4为本发明的装置的另一种实施方式的剖视示意图图；

图5为本发明的装置的气流流向示意图，图中箭头线表示气流方向；

图6为本发明的加热系统的一种实施方式的侧视示意图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合图1，本发明一种实施方式。一种防水卷材热熔用加热装置，包括与外界高压气源连接的高压空气室1，所述高压空气室设有上导流板31和下导流板32，所述上导流板和下导流板之间设有与外界燃气源连接的燃气室2，所述燃气室上、下两侧分别设有上燃气喷嘴21和下燃气喷嘴22，所述上燃气喷嘴喷射方向与所述上导流板相对应，所述下燃气喷嘴喷射方向与所述下导流板相对应，其角度在一定范围内都可以，只要燃气可以朝向导流板的方向进行吹拂即可。所述高压空气室还开有上助燃空气口11和下助燃空气口12，所述上助燃空气口设置在所述上导流板和所述上燃气喷嘴之间，所述下助燃空气口设置在所述下导流板和所述下燃气喷嘴之间。

结合图6，本发明采用高压空气为燃气作为助燃空气的方式，根据伯努力原理设计，实现了常用低压燃气在高速空气流导流作用下向外喷出，高压空气的流速将燃气带出出焰孔，使高压空气和燃气在出焰孔外部进行充分燃烧，出焰孔内侧燃气只进行初步燃烧放热较少，对导流板和出焰孔提升温度较小，同时高压空气气流对外壳内的导流板和开在外壳上的出焰孔起到冷却作用，进一步降低导流板和出焰孔温度，提高其燃烧寿命。本发明在加热的时候，燃气被高压空气带动下吹出出焰孔，在加热装置外侧燃烧放热，高压空气流速较高，燃烧中的燃气在伯努利效应的带动下向前喷射构成稳定而规律的气流。在加热卷材中，将出焰孔朝向卷材并调整距离，燃气外层与空气接触燃烧，本发明根据伯努力原理设计，实现了常用低压燃气在高速空气流导流作用下，呈现规则状态的燃烧。在燃气与高压空气的混合气流吹拂到被加热卷材后，气流方向产生变化，燃气与空气在卷材表面充分混合燃烧，放出大量热量，提高加热效率，增加加热温度，保证卷材加热区域内都会有热量加热，避免产生燃烧不均匀导致的加热不均匀现象。

所述高压空气室还开有上导流空气口13和下导流空气口14，所述上导流空气口开在所述上导流板上侧，所述下导流空气口开在所述下导流板下侧，所述上导流空气口上侧设有上护板15，所述下导流板空气口下侧设有下护板16。本技术方案中，增加上、下导流空气口，上、下导流空气口分别位于上、下导流板两侧，上、下导流空气口喷出的高压空气在离开导流板范围后对中部空气形成包夹，增加中部空气的约束力，防止其过早散开，进一步提高了火焰的规律性，同时在燃气喷射到卷材上的时候为燃气进一步提供助燃，上、下护板在对护板及内部零件进行保护的同时，又可以对上、下导流空气口喷出的气体进行引导，提高气流的规律性。

参照图2，所述高压空气室包括通气腔4和稳压腔5，所述通气腔与外界气源连通，所述稳压腔与所述上、下助燃空气出口、所述上、下导流空气出口连通，所述通气腔与所述稳压腔之间设有隔板41，所述隔板中部开有通气孔42，所述稳压腔中部设有凹陷，所述燃气室固定到所述凹陷内。本技术方案中，采用稳压腔提供稳定的空气气流，通气腔内空气通过通气孔进入稳压室，进行稳压后再喷出，避免了高压空气气流瞬间忽大忽小给燃气气流带来的影响。同时通气孔和稳压室都设置在中部，通气孔的气流被均匀分布到燃气室两侧，保证其高压空气吹出后的流速大致均匀，不会产生压力差导致火焰倾斜。

如图3、图4和图5所示，所述上助燃空气口出气方向与所述上导流板呈平行设置，所述上燃气喷嘴出气方向与所述上导流板呈垂直设置，所述下助燃空气口气流方向与所述下导流板呈平行设置，所述下燃气喷嘴出气方向与所述下导流板呈垂直设置。本技术方案中，助燃空气出口与燃气喷嘴喷气方向对应呈垂直状，燃气在喷出后最大程度被助燃空气进行引导，高压空气的气流对燃气有负压引导作用，增加气体流动性。

所述上导流空气口、所述下导流空气口、所述上助燃空气口和所述下助燃空气口分别有多个，所述多个上导流空气口之间间距相等，所述多个下导流空气口之间间距相等，所述多个上助燃空气口之间间距相等，所述下助燃空气口之间间距相等，所述多个上导流空气口之间间距为所述多个上助燃空气口之间间距的二分之一，所述多个下导流空气口之间间距为所述多个下助燃空气口之间间距的二分之一。本技术方案中，分别采用多个等距排列的上、下导流空气口配合导流，将导流空气形成一个线性的导流面，配合多个等距排列的上、下助燃空气口，将燃气较好的约束呈一条直线，提高燃烧区域的规律性，同时在空气压力相同的情况下，上、下导流空气口的数量是上、下助燃空气口的数量的二倍，使导流空气可以更加有效的将助燃空气和燃气约束在内侧。

所述上导流板、所述下导流板分别采用不锈钢材质，所述上燃气喷嘴、所述下燃气喷嘴分别采用黄铜材质。本技术方案中，针对不同位置的温度需要采用不同的材质，减少成本，同时方便取材。

结合图3，还包括外壳7，所述外壳固定在所述高压空气室外侧，所述上护板和所述下护板与所述外壳设置呈一体结构。本实施例中，为了对内部进行保护，同时方便安装，本发明在高压空气室外加装外壳，所述外壳为遮罩在高压空气室上、下两侧的板体71，同时板体代替上、下护板作用。板体容易加工，连接的时候可以采用螺接或其他连接方式，提高使用的方便性。

结合图5，本实施例中，为了增加上、下导流板的稳定性，本实施例为其增加连接螺栓8和螺套6，螺套设置在上、下导流板之间，连接螺栓将上、下导流板固定住，使上、下导流板之间间距固定，不会因为冷热现象错位，提高使用寿命。

结合图1-图6，一种采用上述加热装置的加热系统，所述加热系统包括多个串联到一起的加热装置。本实施例中，多个加热装置串联到一起，组成条状加热系统，增加本发明的加热区域，完成不同使用要求。本发明的加热装置可以如图3中将多个加热装置连接到一起，可以采用边条9的方式将多个装置焊接或者活动卡接到一起，卡接的话，边条9做成滑轨，在装置板体或高压空气室外壁加工出滑块，二者配合滑动卡接到一起；或者采用上螺栓72和下固定螺栓73配合，将加热装置螺接到一整块板体上的方式，将多个加热装置串联固定。

与其他固定件固定的方式进行连接。

相邻的高压空气室相互连通到一起，相邻的燃气室相互连通到一起。本实施例中，在多个加热装置固定连通完成后，采用高压空气供气管91为系统提供高压空气，采用燃气供气管92为其提供燃气，管道都可以采用软管，方便加热过程中不同方向的加热摆动。

所述外壳相互连接呈一体。

在实际使用的时候，本发明一般采用上、下导流板采用310不锈钢材质，其它结构均为304不锈钢材质，燃气喷嘴采用黄铜材质，燃气室嵌装在高压空气室前端，一般是嵌装后焊接。上、下燃气喷嘴为带有0.5mm气孔的高精度黄铜组件，安装于燃气室两侧。上、下导流板与高压空气室采用螺钉固定，便于后期维修养护。本发明中，外壳可以采用长度500mm的板体，两个板体夹装多个装配好的加热装置，相邻的高压空气室相互连通到一起，相邻的燃气室相互连通到一起。从一端供应高压风和燃气。高压风机风量3～5m³/min,燃气室与带有减压阀的燃气罐连接，经过减压后的输出燃气压力0.1～0.15Mpa，实际使用过程中，根据使用的环境温度、燃气种类、火焰的燃烧状态，分别对风量和燃气压力适当调整，达到所需要的加热效果。上述实施例中，加热系统结构简单轻便，燃烧装置整体尺寸一般不超过500×60×120mm，重量<6kg，两个或多个加热装置通过外壳简单地对接后即可，对接方式可以采用螺接或卡接的方式。在热熔改性沥青卷材，较现有线性卷材燃烧设备的尺寸、重量有非常大的改进。

本发明采用引流式扩散燃烧构造，结构简单轻巧、火焰尺寸规整，燃烧充分、温度满足改性沥青卷材热熔需求；产生的条状集中式的火焰能够确保提高热熔时的燃气热效率，也更加节省能源；热熔防水卷材时，火焰形状规则，不会产生溢火现象，卷材施工质量也更加有保障；燃气在热熔加热器端头部位形成火焰，加热器本体内不产生燃烧现象、对使用材料的厚度和高温抗氧化性能要求大大降低，使用寿命更长，燃烧加热方式也更加安全可靠。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。