即熱式家用燃氣蒸汽爐及其管道系統的製作方法

2023-04-24 03:03:16 1

本實用新型涉及蒸汽鍋爐，尤其是一種即熱式家用燃氣蒸汽爐及其應用管路系統。

背景技術：

現有的燃氣採暖熱水爐只能提供採暖、衛浴熱水，不能提供蒸汽；一般的容積式家用蒸汽爐不能連續提供蒸汽，只能供蒸汽一段時間，然後補充冷水，經過一段時間加熱，才能再次提供蒸汽，不能連續提供蒸汽，用戶等待的時間較長，浪費用戶的時間，給用戶帶來很多不便。

技術實現要素：

為了克服現有技術提及的缺點，本實用新型提供一種即熱式家用燃氣蒸汽爐，不但能為家庭提供提供採暖、衛浴熱水，還能快速地為用戶提供蒸汽，具有安全性、可靠性，達到良好的節能、環保效果。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種即熱式家用燃氣蒸汽爐包括蒸汽爐本體,所述蒸汽爐本體包括內套和外殼，所述內套中間形成有燃燒室，所述外殼套在內套外，所述內套和外殼之間形成一個容納水的腔室，所述 腔室內安裝有中間隔板，所述中間隔板將所述腔室分隔成前腔室和後腔室，所述燃燒室內安裝有至少一排對流水管，所述對流水管呈傾斜狀，所述對流水管的上埠高於所述對流水管的下埠，所述對流水管連通所述前腔室及所述後腔室。其中，所述內套和外殼的橫截面均呈四方形；所述對流水管的數量為兩排以上，相鄰的上排對流水管與下排對流水管呈錯列布置。

本實用新型還包括有燃燒器和引風機，所述燃燒器安裝於所述蒸汽爐本體的下部，所述引風機安裝於所述蒸汽爐本體的上部。

所述中間隔板上開設有數個分流孔，使前、後腔室連通，水能在前、後腔室自由循環流動。由於分流孔的面積較小，只有小部分的水經過分流孔在前腔室、後腔室之間流動，從而使得大部分水從對流水管內流過，使對流水管得到充分冷卻；其中，所述分流孔呈方形或圓形或其它形狀。

所述外殼的下前部設置有進水口、補水口和回水口，所述外殼的下端部設置有排水口，所述外殼的上後部設置有熱水出水口，所述外殼的頂部設置有蒸汽出口，所述進水口、補水口和回水口導通所述後腔室，所述排水口、所述熱水出水口和所述蒸汽出口導通所述前腔室；所述外殼的頂部還安裝有安全閥和溫度傳感器；所述熱水出水口的上方安裝有高水位傳感器，所述熱水出水口的下方安裝有低水位傳感器， 所述高水位傳感器與所述蒸汽出口之間存在高度差，高水位與蒸汽出口之間的空間，成為蒸汽空間；所述高水位傳感器的上方還安裝有過載水位傳感器。

所述進水口處安裝有進水管，所述進水管上設置有進水電磁閥；所述補水口處安裝有補水管，所述補水管上設置補水電磁閥和補水限流環，所述進水管和補水管的輸入端合併連接；所述熱水出水口處安裝有熱水出水管，所述熱水出水管的輸出端連接有第一三通接頭，所述第一三通接頭的一端輸出口連接衛浴熱水管，所述三通的另一端輸出口連接採暖熱水管，所述衛浴熱水管上安裝有衛浴電磁閥、恆溫閥、水流開關、衛浴手閥等，所述採暖熱水管上安裝有熱水循環泵、板式換熱器、採暖循環泵等。

本實用新型還公開一種衛浴熱水管路系統，包括上述即熱式家用燃氣蒸汽爐、冷水供給管道、衛浴熱水管道、採暖管道、第一三通接頭、第二三通接頭、第一板式換熱器和第二板式換熱器，所述冷水供給管道具有三個冷水輸出端，一個所述冷水輸出端連接所述補水管，一個所述冷水輸出端連接所述進水管，一個所述冷水輸出端依次連接衛浴手閥、水流開關和所述第一板式換熱器的第一輸入端，所述第一板式換熱器的第一輸出端連接所述第二三通接頭第一輸入端，所述第二三通接頭的輸出端連接所述回水口，所述熱水管的輸出端依次連接熱水循環泵和所述第一三通接頭，所述第一三 通接頭的一個輸出端連接所述第二板式換熱器的第二輸入端，所述第二板式換熱器的第二輸出端連接所述衛浴熱水管道，所述所述第一三通接頭的另一個輸出端連接所述第一板式換熱器的第一輸入端，所述第一板式換熱器的第一輸出端連接所述採暖管道的暖水出水端，所述第一板式換熱器的第二輸入端連接所述採暖管道的暖水回水端，所述第一板式換熱器的第二輸出端連接所述第二三通接頭的第二輸入端。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的即熱式家用燃氣蒸汽爐結構簡單，加熱效率高，能快速加熱冷水產生蒸汽，不但能為家庭提供提供採暖、衛浴熱水，還能快速地為用戶提供蒸汽，具有優良的安全性、可靠性，其能效達到良好的節能、環保效果，本實用新型還公開一種衛浴熱水管路系統，其連接方便，能廣泛應用於普通家庭。

附圖說明

圖1為本實用新型即熱式家用燃氣蒸汽爐的結構主視剖切示意圖；

圖2為圖1中標註的B-B剖切部的結構示意圖；

圖3為圖1中標註的H-H剖切部的結構示意圖；

圖4為本實用新型的一種管道連接系統示意圖；

圖5為本實用新型的一種衛浴熱水管路系統原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步的說明。

如圖1至圖3所示，一種即熱式家用燃氣蒸汽爐，其包括蒸汽爐本體,所述蒸汽爐本體包括內套1和外殼2，所述內套1中間形成有燃燒室3，所述外殼2套在內套1外，所述內套1和外殼2之間形成一個容納水的腔室，所述腔室內安裝有中間隔板4，所述中間隔板4將所述腔室分隔成前腔室11和後腔室12，所述燃燒室3內安裝有至少一排對流水管5，所述對流水管5呈傾斜狀，使所述對流水管5的上埠高於所述流水管5的下埠，所述流水管5的上埠與連通所述前腔室11連通，所述對流水管5的下埠連通與所述後腔室12連通(也可以反過來，對流水管5的上埠也可連通與所述後腔室12連通，所述流水管5的下埠連通與所述前腔室11連通，或者交替間隔設置，即一部分流水管5的上埠連通所述後腔室12，另一部分流水管5的上埠連通所述前腔室11)。優選的，所述對流水管5與所述中間隔板4之間的夾角為45-80°，這樣可以起到最優化的對流換熱效果。其中，所述內套1和外殼2的橫截面均呈四方形，所述內套1由內水套前端板和內水套側板固定組成，所述中間隔板4封堵所述內套1的後側；所述對流水管5的數量為兩排或以上，相鄰的上排對流水管5與、下排對流水管5相鄰兩排所述對流水管5呈錯列布置，提高換熱效果。

本實用新型即熱式家用燃氣蒸汽爐還包括有燃燒器6和引風機7，所述燃燒器6安裝於所述蒸汽爐本體的下部，所 述引風機7安裝於所述蒸汽爐本體的上部的出煙口處。

所述中間隔板4上開設有數個分流孔41，所述分流孔41的孔徑為3-35mm，優選為4-8mm。由於分流孔的面積較小，只有小部分的水直接從前腔室11的兩側流到後腔室12，從而使得大部分水從對流水管5內流過，使對流水管5得到充分冷卻；其中所述分流孔41呈方形或圓形或其它形狀。

所述外殼2的下前部設置有進水口21、補水口23和回水口22，所述外殼2的下端部設置有排水口24，所述外殼2的上後部設置有熱水出水口25，所述外殼2的頂部設置有蒸汽出口26、安全閥27和用於測量蒸汽溫度的溫度傳感器28；其中，所述進水口21、補水口23和回水口22與所述後腔室12相通，所述回水口22設於進水口21上方，所述排水口24、所述熱水出水口25和所述蒸汽出口26導通所述前腔室11；所述熱水出水口25的上方安裝有高水位傳感器31，所述熱水出水口25的下方安裝有低水位傳感器32，所述高水位傳感器31與所述蒸汽出口26之間存在高度差，在高水位與蒸汽出口之間的空間形成蒸汽空間；所述高水位傳感器31的上方還安裝有過載水位傳感器33。以上所述傳感器均為現有市場所銷售原件。

如圖4所示，所述進水口21處安裝有進水管，所述進水管上設置有進水電磁閥和進水限流環；所述補水口23處安裝有補水管，所述補水管上設置補水電磁閥和補水限流 環，所述進水管和補水管的輸入端合併連接；所述熱水出水口25處安裝有熱水出水管，所述熱水出水管的輸出端連接有三通接頭，所述三通接頭的一端輸出口連接衛浴熱水管，所述三通接頭的另一端輸出口連接採暖熱水管，所述衛浴熱水管上安裝有衛浴電磁閥、恆溫閥、水流開關、衛浴手閥等，所述採暖熱水管上安裝有熱水循環泵、板式換熱器、採暖循環泵等。

以下詳述本蒸汽爐的工作原理：

從進水口21往蒸汽爐內補水，冷水經過外殼2下前部的進水口22進入腔體內。當腔室內的水位到達高水位傳感器31處並觸發高水位傳感器31時，停止進水，在高水位與蒸汽出口26之間的空間，成為蒸汽空間。啟動引風機7和燃燒器6，燃氣在燃燒室3內充分燃燒，生成高溫煙氣。高溫煙氣通過輻射傳熱方式與內套1進行熱交換。同時，高溫煙氣向上流動，衝刷對流水管5。煙氣在呈錯列布置的對流水管5外壁拐彎旋轉，與對流水管5內流動的水進行熱交換，有效地降低煙氣的溫度，大大提高蒸汽爐的熱效率。在引風機7的抽力作用下，煙氣最後排放至蒸汽爐外部。腔體內的水通過內套1壁面及對流水管5壁面吸收煙氣的熱量，水溫不斷上升，溫度上升至飽和溫度後，部分水汽化成為水蒸汽。熱水進入對流水管5內，通過對流水管5壁面吸收煙氣的熱量，升溫、部分汽化生成汽水混合物，汽水混合物順著水管 內部上升進入前腔室11。汽水混合物在前腔室11進行汽水分離，蒸汽上升進入蒸汽空間，最後蒸汽通過蒸汽出口26排出，供用戶使用。而未蒸發的熱水通過中間隔板4上的分流孔41回流至後腔室12，在自然對流的作用下，熱水再次進入對流水管內，被加熱汽化。由於在中間隔板4上設置分流孔41，連通了前腔室11和後腔室12，使熱水在腔室內能形成自然循環的通路。

在腔室內設置的極高水位傳感器33、高水位傳感器31、低水位傳感器32對腔室內的水位進行實時監測。當腔室內的水位到達高水位傳感器33的位置時，關閉冷水補水管路的電磁閥、並關閉冷水進水管路的電磁閥，停止向爐內進水。當腔室內的水位下降到低水位傳感器的位置時，開啟冷水補水管路的電磁閥、並開啟冷水進水管路的電磁閥，向爐內進水，水位上升，避免設備超溫燒壞。相對於使用浮球控制水位的方式，浮球體積大，安裝維修不便，容易損壞。而水位傳感器(探頭)體積小、安裝維修方便、液位顯示靈敏。

在外殼2的上部設置安全閥27、溫度傳感器28；當腔室內的壓力上升超過設定值時，安全閥27開啟排氣洩壓；由於蒸汽的溫度隨著壓力的上升而上升，當該溫度傳感器28檢測到腔室內的蒸汽溫度上升到設定值時，燃燒器停止工作，避免壓力繼續上升，設備超壓損壞。

由於燃燒器的輸入功率是一定的，蒸汽爐的蒸發能力也 是一定的。如果從進水口21往腔室的補水量過大，腔室內的水就會快速降溫，水的蒸發就會停止，要經過一段時間加熱後才會產生蒸汽。蒸汽爐只能時斷時續地產生蒸汽，影響用戶的使用。為了解決該問題，本蒸汽爐的在補水管上設置了電磁閥和限流環。當有蒸汽需求時，打開電磁閥，通過限流環控制進入蒸汽爐的冷水量，使進入腔室的冷水量等於蒸發消耗的水量(冷水加熱汽化吸收的熱量＝高溫煙氣傳遞給爐水的熱量)，蒸汽爐能連續不斷地提供蒸汽，腔室內的水位基本處於穩定的狀態(在使用蒸汽時，打開補水管路，而進水管路是關閉的；在使用衛浴熱水時，進水管路的電磁閥打開，而補水管路是關閉的；進水管路沒有安裝限流環。)。

如圖5所示，本實用新型還公開一種衛浴熱水管路系統，包括上述即熱式家用燃氣蒸汽爐、冷水供給管道、衛浴熱水管道、採暖管道、第一三通接頭、第二三通接頭、第一板式換熱器和第二板式換熱器，所述冷水供給管道具有三個冷水輸出端，一個所述冷水輸出端連接所述補水管，一個所述冷水輸出端連接所述進水管，一個所述冷水輸出端依次連接衛浴手閥、水流開關和所述第一板式換熱器的第一輸入端，所述第一板式換熱器的第一輸出端連接所述第二三通接頭第一輸入端，所述第二三通接頭的輸出端連接所述回水口，所述熱水管的輸出端依次連接熱水循環泵和所述第一三通接頭，所述第一三通接頭的一個輸出端連接所述第二板式換熱 器的第二輸入端，所述第二板式換熱器的第二輸出端連接所述衛浴熱水管道，所述所述第一三通接頭的另一個輸出端連接所述第一板式換熱器的第一輸入端，所述第一板式換熱器的第一輸出端連接所述採暖管道的暖水出水端，所述第一板式換熱器的第二輸入端連接所述採暖管道的暖水回水端，所述第一板式換熱器的第二輸出端連接所述第二三通接頭的第二輸入端。

當用戶有衛浴熱水需求時，打開衛浴手閥，蒸汽爐控制器檢測系統的溫度、水位及壓力符合要求後，水流開關發出控制信號，電動三通閥切換，把經熱水循環泵流向第一板式換熱器的熱水，切換到流向第二板式換熱器，與衛浴冷水換熱，換熱後的熱水水經回水口，回流到腔室內被加熱、升溫，再從熱水出水口流出，如此循環。

衛浴冷水經衛浴手閥進入第二板式換熱器，與來自腔室內的熱水進行熱交換，溫度升高，供用戶使用。

以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例而已，當不能以此限定本實用新型實施的範圍，即大凡依本實用新型申請專利範圍及實用新型說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實用新型專利涵蓋的範圍內。