專利名稱：電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及使用開然氣、液化氣、人工煤氣等為燃料的快速燃氣熱水器，其原理同樣適用于貯水式燃氣熱水器，燃氣開(熱)水鍋爐及其它民用和工業用裝置或產品。
快速燃氣熱水器是利用可燃氣體和空氣混合形成混合氣點火燃燒、用火焰加熱冷水產出熱水，實現熱交換過程的產品。
可燃氣體燃燒也是一個化學過程，混合氣中的空氣(氧氣)含量是決定燃燒后火焰溫度——也相應決定熱交換效率和耗能大小的關鍵及影響有毒廢氣一氧化碳排放量的關鍵。
現有國內外技術快速燃氣熱水器多年來技術特點是(一)燃燒過程中供氧不充分現有技術燃氣熱水器是利用熱水器燃氣系統內因燃氣燃燒形成火焰而熱空氣上升，導致系統內形成負壓而“自然吸入”空氣補充的原理供給氧氣，因空氣(氧氣)流速低、總流量少、供氧不充分(可從火焰內外的顏色明顯看出)，因此，火焰溫度低，能耗大。(二)因供氧不充分，導致形成大量有毒廢氣一氧化碳(CO)等污染環境，即使用“強排”將廢氣排出室外，也僅是污染的轉移，并非治理。(三)有待進一步提高燃氣熱水器的使用安全性。家用的同一臺燃氣熱水器難以適應春夏秋冬各季用氣量的極大差異，如僅靠上述負壓“自然吸入”空氣(氧氣)在冬季或寒帶等環境溫度低的地區因用氣量特大，而氧氣(空氣)供給不足更會出現燃氣燃燒更不完全的極端浪費能源情況和由于燃氣燃燒更不完全導致的一氧化碳(CO)排放量極大，造成冬季人身安全事故多的不良后果。綜上所述，現有技術的主要弊端是能耗大，污染大、使用安全性差，既浪費了國家自然資源，也導致用戶的使用成本高，還污染了環境，也是易造成冬季人身安全事故的隱患。
鑒于此，本實用新型的目的在于針對上述現有技術弊端，根據燃氣燃燒的原理，以微型電動機高速轉動為動力，帶動與微型電動機同軸的空氣增壓器同步高速旋轉，產出流速大、空氣(氧氣)總供給量大的高壓空氣(氧氣)注入高壓空氣噴管，高壓空氣在經其噴孔處包裹著燃氣同時并行噴射入燃燒器內混合后，極大地提高了空氣(氧氣)與燃氣的混合比，供氧充分的混合氣燃燒后既顯著提高了火焰溫度達到大幅度節能目的，又能使大量一氧化碳(CO)轉變為二氧化碳(CO2)達到環保治理效果。本實用新型的終極目標是既為國家節省大量自然資源，又為消費者節省每一分錢，并進一步提高燃氣熱水器的使用安全性和凈化人們生活環境。前人在煤爐、柴灶前用手扇煽風或放置風箱、電風扇等及工業用鼓風機增氧業已證明，上述目標是科學實用的，在技術上是可行的。
本實用新型在現有技術快速燃氣熱水器的基礎上增加設置“電動超強增氧器”。電動超強增氧器由電動機、空氣增壓器和季節調控器三部分組成。
上述電動超強增氧季調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，主要由電動機(1)、空氣增壓器(2)、季節調控器(4)、高壓空氣噴管(5)、燃氣噴管(7)等組成。
上述電動機(1)不少于1臺。
上述空氣增壓器(2)固定于電動機(1)軸上，其葉片數量不少于2片。
上述高壓空氣噴管(5)下部的高壓空氣輸送管(3)與空氣增壓器(2)位于同一水平軸線上，高壓空氣噴管(5)內部固定有燃氣噴管(7)，其上部有一排呈水平直線排列的噴孔(8)。
上述季節調控器(4)除斷電擋外，不少于2擋調控。
上述燃氣噴孔(6)與高壓空氣噴孔(8)及燃燒器(9)下部進氣孔位于同一條縱軸線上。
本實用新型的優點在于(一)能充分利用市售廉價微型直流電動機、季節調控器(調速開關)等商品解決燃氣熱水器核心技術——用“機械增氧”代替現有技術“自然吸氧”達到了超強增氧助燃提高火焰溫度，以實現大幅度節能的效果；(二)利用電動機調速開關能適應環境溫度隨季節變化，使供氧(空氣)量能根據春夏秋冬各季燃氣用量相應匹配。如夏季洗澡要求水溫低，用氣量少，使用調速器的低速擋，電動機低速傳動即可達到空氣(氧氣)和燃氣的最佳混合比；冬季洗澡要求水溫高，用氣量大，則可使用調速器的高速擋提高電動機轉速達到空氣(氧氣)和燃氣的最佳混合比，春秋季亦然。(三)大量增氧使燃燒過程中產生的有毒廢氣一氧化碳(CO)轉變為二氧化碳(CO2)能治理(而非轉移)空氣污染。(四)易于制造、新增成本少，投資效益高，同時達到的節能環保效果非常明顯，企業經濟效益和社會效益極高。(四)能廣泛適用于各燃氣熱水器生產企業用此燃氣核心技術創新改造現有技術各型各規格產品，供產品更新換代用；也可廣泛利用本實用新型原理于貯水式燃氣熱水器，開(熱)水鍋爐以及其它民用和工業用燃氣裝置或設備上。
(附


圖1)是本實用新型結構原理示意圖。
(附圖2)是(附
圖1)的側視圖(A-A剖面)。
(附圖3)是本實用新型電動機和季節調控器安裝示意圖。
本實用新型是在現有技術快速燃氣熱水器的基礎上增設微型“電動超強增氧器”實現核心技術發明創新的，在此以(附
圖1)至(附圖3)說明本實用新型結構原理。電動機(1)為市售普通低壓電動機，為保證燃氣熱水器的安全使用，將其安裝于機箱右側下部，并用金屬隔離罩將其隔離，其電源為市電220伏降壓后供給。電動機(1)軸的前端固定有主要由葉片構成的空氣增壓器(2)，季節調控器(4)是市售調速開關，和電動機(1)、空氣增壓器(2)共同組成電動超強增氧季節調控器。空氣增壓器(2)前端正對錐形高壓空氣輸氣管(3)入口，高壓空氣輸氣管(3)的另一端有氣密性接頭與高壓空氣噴管(5)聯結，高壓空氣噴管(5)上部有一排與每個燃燒器(9)下部進氣口相對的高壓空氣噴孔(8)，且噴孔(8)與燃燒器(9)下部進氣孔同在一條縱軸線上，高壓空氣噴管(5)內固定有一根燃氣噴管(7)，其上部有一排燃氣噴孔(6)，燃氣噴孔(6)和高壓空氣噴孔(8)及燃燒器(9)的下部進氣孔均在同一條縱軸線上。(10)是熱水出口，(11)是燃氣進口，(12)是冷水進口，(14)是燃氣調節旋鈕，(15)是季節調控旋鈕。
鑒于家用快速燃氣熱水器的規格(容量，以“升”計)從數升到10多升，隨容量的增加熱水器中單位時間內使用的燃氣量也應相應增加，為使燃氣能充分燃燒，隨容量增大，熱水器宜相應選用轉速大的電動機(1)供給與燃氣相應的、能使足夠的空氣與燃氣混合的高壓空氣(氧氣)。此外，對同一臺熱水器，隨一年四季氣候變化，各季用氣量差異很大，冬季燃氣用量明顯多于夏季，故季節調控器(4)宜設夏季(低轉速)、春秋季(中轉速)，冬季(高轉速)三檔的變速器起到季節調控作用，使之有相應的氧氣(高壓空氣)供給量。貯水式燃氣熱水器、小型公用或工業用燃氣開(熱)水鍋爐等，需根據使用要求合理選用電動機、調速器及設計增壓器葉片及其數量等參數。
以下通過本實用新型的工作過程進一步說明本實用新型的技術方案，參見(附
圖1)至(附圖3)。由于自動電子打火裝置、水氣聯動閥、全自動控制器等系市售通用產品，也為了從圖面上易于清晰了解本實用新型的技術實質，故(附
圖1～3)中未繪出有關自動裝置及點火用的長明火供氣系統等。(附
圖1～3)是在申請人已被國家知識產權局授權的ZL99231725.8和ZL99232586.2“渦扇機構”原理的基礎上，為更進一步提高燃氣熱水器的熱效率同時實現高效節能和環保目的而發明創新的。使用本實用新型時只需在現有技術熱水器空間內增裝電動超強增氧季節調控器和相應高壓空氣輸送管(3)、高壓空氣噴管(5)、高壓空氣噴管(5)。當轉動燃氣閥(11)開啟閥門，燃氣進入熱水器后，少量燃氣直接進入電子點火裝置點燃長明火，隨之轉動冷水閥(12)使冷水流入熱水器，因其水的壓力作用于氣閥(11)，使氣閥(11)的燃氣流量隨進水流量相應增減；燃氣由氣閥(11)出口端經輸氣管進入燃氣噴管(7)從燃氣噴口(6)噴出后穿過高壓空氣噴孔(8)噴射入燃燒器(9)內，由其上部的噴孔噴出后被長明火點燃形成火焰。在上述燃氣流通形成火焰的同時，從水閥(12)流進的冷水經冷水輸送管(13)進入熱水器上部換熱器的水管內逐步被火焰加熱升溫；轉動熱水器面板上季節調控器旋鈕到所需的“季節擋”，電動機(1)作為原動機高速旋轉運動帶動同軸的空氣增壓器葉片(2)作高速旋轉運動極大的增加了高壓空氣(氧氣)的流速和單位時間總流量，此高壓空氣從高壓空氣噴管(5)上部噴孔(8)噴出時，包裹著從燃氣噴孔(6)噴出的燃氣并行強力噴入燃燒器(9)內充分混合后從其上部噴出燃燒形成火焰。上述超強鼓風增氧，十分明顯地表現出“動力機械超強增氧”效果高于現有技術單純依靠“負壓自然吸風”自然供氧效果。
根據燃氣燃燒的化學過程原理，超強增氧能使大量有毒廢氣一氧化碳(CO)轉變為二氧化碳(CO2)，變危及人身安全的有毒廢氣為無毒廢氣治理了污染、凈化了環境。
從理論上和大量試驗中均表明，本實用新型由于使用動力機械實現強制鼓風增氧，熱水器火焰硬直，火焰結構的內外部全部為蘭色，火焰內部無亮帶，上部無紅火，明顯表現出比現有技術自然吸入。空氣(氧氣)的火焰溫度增高，達到了大幅度節能和環保效果。
本實用新型在不同容量、品牌的燃氣熱水器中使用時，需根據其不同使用要求相應選用市售微型電動機、調速器，相應設計空氣增壓器葉片等有關參數；其結構原理在其它貯水式燃氣熱水器、公用開(熱)水鍋爐及工業用加熱裝置中也可采用。
權利要求1.一種電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，其燃氣系統由氣閥(11)、燃氣噴管(7)順序連接；燃氣噴管(7)上部的燃氣噴孔(6)與高壓空氣噴管(5)上部的高壓空氣噴孔(8)、燃燒器(9)位于同一縱軸線上；燃氣系統連有自動點火裝置；其供水系統由進水管(12)、輸水管(13)、與輸水管(13)連為一體的換熱器順序密封連結；在電動機(1)軸上固定安裝的空氣增壓器(2)與高壓空氣輸氣管(3)位于同一水平軸線上，并在高壓空氣輸氣管(3)進口外就近相對安置；其特征在于有電動機(1)、空氣增壓器(2)、和季節調控器(4)。
2.根據權利要求1所述的電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，其特征在于電動機(1)數量不少于1臺。
3.根據權利要求1所述的電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，其特征在于空氣增氧器(2)固定于電動機(1)軸上，由葉片構成，葉片數量不少于2片。
4.根據權利要求1所述的電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，其特征在于與高壓空氣噴管(5)連接的高壓空氣輸送管(3)與空氣增壓器(2)位于同一水平軸線上，高壓空氣噴管(5)內部固定有燃氣噴管(7)，其上部有一排呈水平直線排列的噴孔(8)。
5.根據權利要求1所述的電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，其特征在于季節調控器(4)除斷電擋外，不少于2擋調控。
6.根據權利要求1所述的電動超強增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器，其特征在于燃氣噴孔(6)與高壓空氣噴孔(8)及燃燒器(9)下部進氣孔均位于同一條縱軸線上。
專利摘要本實用新型涉及電動增氧季節調控高效節能環保型快速燃氣熱水器。它克服了國內外現有技術熱水器僅靠負壓自然吸入空氣與燃氣混合供氧不足、燃氣燃燒不完全,能耗大、污染大的弊端。本實用新型在現有技術熱水器中增設了超強電動增氧器,以微型電動機帶動增壓器高速旋轉使燃氣超強增氧燃燒;在機外設置了能適應季節變化時不同用氣量的季節調控旋鈕。能同時實現火力猛、高效節能和環保目的,新增成本少。此核心技術創新可供生產任何容量燃氣熱水器等用。
文檔編號F24H1/16GK2516872SQ0124732
公開日2002年10月16日 申請日期2001年8月17日 優先權日2001年8月17日
發明者黃一學 申請人:黃一學