專利名稱：遠紅外燃氣速熱堆的制作方法
技術領域：
本發明是一種燃燒液化石油氣、煤氣、天然氣和沼氣加熱水的速熱裝置，可供機關、團體、工廠、家庭盆淋浴，生活熱水開水用。
根據1986年《全國新產品》第10期凌永昌的《家用燃氣快速熱水器的市場予測和選型》目前我國生產的燃氣速熱器是從國外引進的敞口式速熱器，熱效率低，在使用中造成多起煤氣中毒死亡事故。為避免事故，有的增設煤氣報警裝置，氧氣保護裝置，亦未根本解決問題。有的采用煤氣灶封閉結構，但結構復雜。為避免事故國內外都只好把燃氣速熱器安裝在浴室外，調溫增設遙控裝置，這又使造價增加。這些速熱器采用藍色有焰燃燒，當火焰與冷卻的水容器管壁接觸時極易生成煤煙，燃燒不充分，熱負荷偏低，造成煤氣中毒死亡事故勢在難免。
本發明的目的擯棄國內外燃氣速熱器的傳統結構，采用高速無焰燃燒，燃燒在白熱化的高速無焰燃燒堆芯中進行，避免了煤氣與冷卻的水容器管壁接觸，達到完全燃燒的目的。又由于空氣與燃氣完全混合，能調節空氣進入量，實現低氧燃燒，大大減少了氮氧化物產生，還采用了進排氣管道與大氣相通，可安裝在浴室內使用，完全避免了煤氣中毒事故。比普通速熱器節能40%左右。
本發明是這樣實現的打開壓差函數控制器的水開關，水壓頂開燃氣開關并根據水壓配給燃氣，燃氣進入可控式引射泵內與空氣形成可燃混合氣。與此同時，水壓也接通了電子點火開關，可燃混合氣被點燃，進入筒式燃燒室的預燃室和高速無焰燃燒堆芯之中，無焰燃燒堆芯被燒紅以后，進一步打開燃氣予設流量開關，加大送氣，使火焰吹離噴射管，進入筒式燃燒室內的白熱化的高速無燃燒堆芯進一步燃燒，當水溫超過予設值時，由反饋管轉變為壓力反饋給壓、差函數控制器，減少燃氣供應。
本發明的可控式引射泵安裝至少一只微孔噴咀，各噴咀的噴孔中心線交于一點，在微孔噴咀前一定距離，安裝至少一根混合棒，使噴出的燃氣撞擊在混合棒上分散，與空氣混合更充分，在微孔噴咀前做成大空間的混合室，燃氣與空氣在混合室里混合成可燃混合氣，在混合室的出口處安裝有喇叭口的永久磁鐵，使整個混合室形成強磁場，有喇叭口的永久磁鐵與外殼形成真空抽吸室，增強對混合室的抽吸力，在混合室的外殼接近初級引射器處可加工至少一個進氣孔，第二次引入空氣。在仿生收斂形噴射管的出口處做成生物排尿口的兩塊息肉狀組織，使噴出的氣流產生旋轉效應，便于混合。噴射管的出口與筒式燃燒室底板的入口隔一段距離，形成二級射流器。第三次與空氣混合成過稀可燃混合氣，在微孔噴咀后裝有進氣彎管，在進氣彎管中裝有調節第一次空氣量的活門，進氣彎管還可把底坐下口全封閉后通向浴室外。
可燃混合氣形成裝置還可用可控式強化復合噴射泵。由于速熱堆需要燃氣多，安裝至少一只微孔噴咀，在微孔噴咀前安裝至少一根混合棒，以適應速熱堆的大功率要求。
本發明的換熱堆是燃燒傳熱和收集廢氣余熱融為一體的新設計。換熱堆由外水套柱與水管柱(錐)堆組成。外水套柱是在高度方向和頂部做成密封的金屬夾層，外水套柱的外壁上安裝有安全閥，在其切線方向裝有進水管接頭，水管接頭內有止回閥裝置，以防止開水倒流，外水套柱的內壁沿其軸線方向壓制成長條狀凹凸筋，使其橫截面形成波浪起伏的齒輪鋸齒形狀，增大受熱面積，提高熱效率。水管柱(錐)堆是用導熱水管彎成單層或多層的柱式或錐式形狀，中間留有大空間。水管柱(錐)堆安裝在外水套柱的中間空腔里，外水套柱與水管柱(錐)堆相串連，或用三通熱水開關與之并連，燒熱水和開水時，水從外水套柱流入導熱水管內，再從開水口或熱水管口流出，燒開水還可關閉三通熱水開關，使外水套柱與水管柱(錐)堆并連，水在換熱堆內閉路循環燒開水后再放出。在水管柱(錐)堆內裝有遠紅外分流片，使熱氣流流向導熱水管和外水套柱的內壁。還在各層導熱水管之間安裝有遠紅外集熱網，以收集廢氣中的余熱，換熱堆也可由外水套柱或水管柱(錐)堆單獨組成。
本發明的筒式燃燒室由開有進氣孔的底板和園筒連接組成，園筒把燃燒室與外水套柱的內壁隔開，以提高燃燒室的溫度利于燃燒。筒式燃燒室里有予燃室，在予燃室上方主燃燒室里安裝有高速無焰燃燒堆芯，高速無焰燃燒堆芯的上部則伸到水管柱(錐)堆的中間空腔內。高速無焰燃燒堆芯是由反應網和分隔阻流器相連接組成。反應網是用含遠紅外材料的多孔板網耐熱材料制成至少有一層網的柱式或錐式形狀，在其頂部用多孔板網材料封蓋，也可不封蓋，其內部亦可用金屬絲線板網作蓄熱引燃物。在予燃室內可安裝引燃阻尼網，可燃混合氣在予燃室內進一步混合予熱和初燃。
本發明的開水器是由溫度感應閥體、閥座和彈簧等組成。燒開水時，關閉熱水開關，開水進入開水閥并將溫度感應閥體淹沒，閥體內的石臘受熱膨脹，壓迫膠管，通過固定中心桿的錐面轉化為軸向力，克服彈簧壓力，使閥體沿著固定中心桿滑動離開閥座，開水流出。將石臘的膨脹力與彈簧壓力調至水溫100℃時閥門開啟。
本發明的壓差函數控制器由水壓感應器，燃氣配給閥和溫度調節器組成，打開水開關，水壓迫使薄膜下引，頂開燃氣配給閥芯，燃氣配給閥芯根據薄膜行程配給燃氣。這時薄膜也接通了點火開關，點燃可燃混合氣。當水管的出水溫度高于予設值時，反饋管內臘質膨脹把水溫轉變為壓力反饋給溫度調節器，又使燃氣配給閥芯上行，減少燃氣供應。燃氣配給閥的燃氣通過間隙是水壓和出水溫度的函數。要改變控溫范圍，可擰動溫度調節器的螺桿，減少和增加膠囊的容積實現的。
本發明的燃氣通過易導熱管道，引入予燃室內予熱，使燃氣進行燃燒的物理化學準備，膨脹的燃氣還能更多引入空氣助燃。
本發明燃燒后的廢氣通過管道輸向大氣。排氣管的廢氣余熱加熱浴室空氣，進一步提高熱效率。
本發明在出水管處裝有玻璃溫度計或數字溫度計，避免使用時反復調節火焰浪費燃氣。
下面結合附圖進一步說明

圖1是本發明遠紅外燃氣速熱堆的結構示意圖;
圖2是圖1中的壓差函數控制器(23)的結構示意圖;
圖3是仿生收斂形噴射管(9)的出口處的示意圖;
圖4是圖1的開水器(19)的結構剖視圖;
圖5是使用可控式強化復合噴射泵的示意圖。外殼采用保溫層。
圖6是外水套柱的外壁切線方向安裝進水龍頭和內壁橫截面壓制成鋸齒齒輪形狀的示意圖。
打開水開關(47)，冷水進入水壓感應器(48)的內腔，進入外水套柱(3)內，并克服彈簧(46)的阻力，使薄膜(45)、推桿(44)和薄膜(43)下行，克服彈簧(46)和(38)的阻力，頂開燃氣配給閥芯(39)，燃氣從三通開關(41)進入燃氣配給閥(42)，燃氣從閥芯與閥體的間隙中通過，進入予熱管(28)，予熱后再進入微孔噴咀(18)，當自來水管無水或水壓很低，使用其它水源時，燃氣可通過三通開關(38)的另一管道(40)進入予熱管(28)。
微孔噴咀(18)與可控式引射泵(26)的外殼和永久磁鐵(15)形成初級引射器。空氣通過活門(22)調節后從進氣彎管(21)進入混合室(24)，二次空氣從可控式引射泵(26)的進氣孔(25)進入混合室，從各微孔噴咀中噴出的燃氣相互沖擊并與混合棒(14)相撞擊，使燃氣在混合室(24)內形成可燃混合氣，通過有喇叭口的永久磁鐵(13)，真空抽吸室(12)，經仿生收斂形噴射管(9)噴出。水壓使薄膜接通點火開關(49)，點火裝置(50)使雙金屬點火針(11)跳出火花點燃可燃混合氣，由于升溫，雙金屬點火針(11)受熱變形增大放電間隙使火花又自動消失，當火焰吹離仿生收斂形噴射管(9)后，進入筒式燃燒室(10)里的予燃室(8)，予燃室(8)是由筒式燃燒室(10)的底板和分隔阻流器(6)所圍成的空間形成，在予燃室(8)內裝有引燃阻流網(29)，再進入高速無焰燃燒堆芯(6)內猛烈燃燒，燃燒后的高熱氣體經分流片(30)分流后，進入水管柱(錐)堆內外，熱氣和遠紅外同時加熱導熱水管(4)和外水套柱(3)內的水。遠紅外集熱網(31)和集熱片(32)收集廢氣中的余熱，傳給導熱水管(4)。
冷水還可從進水接頭(27)進入外水套柱(3)內。需使用熱水時打開熱水開關(15)。如燒開水則需關閉熱水開關(15)開水自動打開開水器(20)，開水從閥坐(59)的上水套(62)流入，溫度感應閥體(61)內臘質(57)受熱膨脹，壓迫膠管(55)，固定中心桿(58)的園錐部位在膠管擠壓作用下，克服彈簧(56)的壓力，使溫度感應閥體(61)在彈簧座(60)的內導孔中上行，離開閥座(59)，開水從出水套(51)流出。(52)是溫度感閥體(61)的底蓋，(53)是膠圈，(55)是墊片。
在熱水開關(15)處裝有數字溫度計或玻璃溫度計(17)，并繞有反饋管(37)，當出水溫度超過予設值時，反饋管(37)內的臘質膨脹壓力傳遞給溫度調節器(35)，膠囊(36)膨脹，頂起燃氣配給閥芯(39)，減少燃氣供應，調節螺桿(34)可改變膠囊(36)的容積實現變溫控制，溫度控制還受予設流量的三通開關(41)的控制。
爐火由于筒式燃燒室(10)內形成高溫區不致于熄滅，萬一熄滅，仿生收斂形噴射管(9)噴出的冷態氣流使雙金屬火花針(11)遇冷收縮，恢復到工作間隙產生火花，再點然混合氣。
補正書
權利要求
1.遠紅外燃氣速熱堆，含至少一只引射器和至少一只扇形燒咀，散彎的熱水管，或傳統的煤氣灶，其特征在于引射器采用一個可控式引射泵(26)，或用可控式強化復合噴射泵(64)，壓差函數控制器(23)根據水壓配給燃氣，可燃混合氣在可控式引射泵(26)或可控式強化復合噴射泵(64)內形成，經仿生收斂形噴射管(9)噴出，進入筒式燃燒室(10)燃燒，筒式燃燒室(10)安裝在換熱堆(2)中間的空腔內，熱氣和遠紅外線同時加熱換熱堆(2)內的水，在導熱水管(4)的出口處安裝有開水器(20)，數字溫度計或玻璃溫度計(17)，可控式引射泵(26)或可控式強化復合噴射泵(64)、開水器(20)、壓差函數控制器(23)，數字溫度計或玻璃溫度計(17)和用于點火的雙金屬火花針(11)及電子系統均安裝在底座(19)內，廢氣由管道(1)排往大氣。
2.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于可控式引射泵(26)由微孔噴咀(18)，混合室(24)，永久磁鐵(13)和(16)，進氣彎管(21)和活門(22)等組成，在微孔噴咀(18)前做成大空間的混合室(24)，在混合室(24)的外殼上開有至少一個進氣孔(25)，在混合室(24)出口處裝有喇叭口的永久磁鐵(13)，并與外殼形成真空抽吸室(12)，在仿生收斂形噴射管(9)的出口處做成圖3的a區和b區突起物，形成生物排尿口的兩塊息肉狀組織，仿生收斂形噴射管(9)的出口處與筒式燃燒室(10)的底板隔一段距離，在各微孔噴咀(18)后裝有進氣彎管(21)在進氣彎管(21)內裝有活門(22)，可控式引射泵可用金屬、陶瓷、塑料、玻璃制做。
3.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于換熱堆(2)由導熱水管(4)彎成有至少一層管的水管柱(錐)堆(5)并安裝在外水套柱(3)中間的空腔內組成，導熱水管(4)與外水套柱(3)相串連或通過三通開關(15)相并連，外水套柱和水管柱(錐)堆可加工成園柱、橢園柱、方柱、長方柱或扁形園角柱等各種形狀，外水套柱(3)的外壁上安裝安全平衡閥(33)，沿其切線方向安裝進水管接頭(27)，外水套柱(3)的內壁(13)沿軸線方向壓制成長條凹凸筋，其橫截面成波浪起伏的齒輪鋸齒形狀，在水管柱(錐)堆(5)的導熱水管(4)間可安裝有遠紅外分流片(30)，在遠紅外分流片(30)上方的各層導熱水管(4)上安裝有至少一片以系募繞 2)，集熱片(32)可以從縱向套進水管柱(錐)堆的各層水管間，換熱堆(2)也可由外水套柱(3)或水管柱(錐)堆(5)單獨組成。
4.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于各種形狀的筒式燒燃室(10)由外殼予燃室(8)和高速無焰燃燒堆芯(6)組成，或由筒式燃燒室的外殼單獨組成，或由高速無焰燃燒堆芯單獨組成。
5.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于在可控式引射泵或可控式強化復合噴射泵內安裝至少一只微孔噴咀(18)，各微孔噴咀的中心線相交于一點，且在微孔噴咀(18)前安裝有至少一只混合棒(14)。
6.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于開水器(19)由溫度感應閥體(61)、閥座(59)、彈簧(56)等組成。
7.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于壓差函數控制器(23)由水壓感應器(48)、燃氣配給閥(42)和溫度調節器(35)等組成，水壓感應器(44)內裝有點火開關(49)。
8.權利要求1所述的遠紅外燃氣速熱堆，其特征在于燃氣用導熱管道(28)通入燃室(8)內予熱，予熱后再進入微孔噴咀(18)。
9.進氣彎管(21)擴展將底座(19)下開口全密封，做成全封閉式遠紅外燃氣速熱堆，底座(19)可加工成各種外形，在底座上開有進氣口可連接進氣管道。
全文摘要
本發明是利用水壓開啟燃氣配給開關，并根據水壓配給燃氣，燃氣與空氣在可控式引射泵內混合成可燃混合氣，進入外水套柱和水管柱(錐)堆燃燒，遠紅外線和熱氣同時加熱換熱堆的水，當水溫超過預設值時，由反饋管轉變為壓力反饋給壓差函數控制器，減少燃氣供應，進、排氣均用管道與大氣相通，安全可靠，可供機關團體、工廠、家庭盆淋浴，生活熱水開水用。
文檔編號F24H1/22GK1030130SQ87103018
公開日1989年1月4日 申請日期1987年6月26日 優先權日1987年6月26日
發明者賈長青 申請人:賈長青