一種家用鍋爐的製作方法
2023-10-10 22:25:04 2
專利名稱：一種家用鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及家庭熱能設備，尤其是一種家用鍋爐。
目前家庭採暖一般為集中供熱形式，由鍋爐、熱網供熱。存在佔地面積大，網線長，初投資大，熱效率低，採暖溫度調節不便等缺點。同時集中供熱不能提供生活熱水。現有的家用熱水器只能提供洗浴熱水，不能用於家庭供暖。家用的直排式熱水器燃燒所需的氧氣取自室內，燃燒產生的廢氣也直接排到室內；即使是強排式的熱水器燃燒時仍需消耗室內的氧氣，如通風不良，容易導致室內缺氧甚至CO中毒危及人身安全。
本實用新型的目的是提供一種家用鍋爐既可以採暖、又可以提供生活熱水；同時其新穎的排風系統，可以確保室內空氣的質量和用戶的人身安全。
本實用新型的目的是這樣實現的，家用鍋爐由殼體，採暖進水閥，水泵，主熱交換器，副熱交換器，燃氣閥，燃燒器，燃燒室，煙風道等構成，燃氣閥是燃燒氣體的開關和點火裝置，燃燒氣體的進氣管與燃氣閥相通，燃氣閥與燃燒器相通，燃燒室設在燃燒器中，燃燒室與煙道相通，水泵進口與進水管相通，水泵出口與主熱交換器相接，主熱交換器出水口與副熱交換器相接，副熱交換器設有採暖出水管；衛生用熱水進水管也與副熱交換器相接，經副熱交換器後為衛生用熱水管。打開燃氣閥後，燃燒氣體通過燃氣閥在燃燒器的燃燒室中燃燒，燃燒產生的高溫煙氣在主熱交換器中與從水泵中供應的採暖回水進行熱交換，進行熱交換後的煙氣通過煙風道排出殼體，採暖回水經過熱交換後成為採暖熱水，從熱交換器中流出的採暖熱水經副熱交換器後經採暖出水管、採暖出水口流入採暖管道提供家庭供熱所需。家庭的衛生用水經衛生用熱水進水管後在副熱交換中與採暖熱水進行熱交換成為衛生用熱水後經衛生用熱水管流出家用鍋爐供家庭使用。
作為本實用新型的改進，在水循環中設有三通閥，三通閥中出水位置接水泵，進水的兩個位置分別接採暖回水管、副熱交換器的採暖出水管，副熱交換器的採暖出水管不與採暖出水口相連，主熱交換器的出水管直接與採暖出水口相接，從主熱交換器出水管上側接一條管接入副熱交換器作為副熱交換器的熱源水的進水管。使用採暖功能時，三通閥的進水位置接採暖回水管，採暖回水經水泵、主熱交換器進水管流入主熱交換器進行熱交換，再經主熱交換器的出水管、採暖出水口進入家庭供熱。供熱後的採暖回水再進行循環。需要使用衛生熱水時，三通閥的進水位置接副熱交換器的採暖出水管，採暖回水經水泵、主熱交換器進水管流入主熱交換器進行熱交換，此時由於三通閥的採暖回水管位置已關閉，主熱交換器的出水管中的熱水不能再通過採暖出水口和家庭的供熱管道進行循環，只能通過主熱交換器的出水管上側接一條管進入副熱交換器作為副熱交換器的熱源水，在副熱交換器進行熱交換後，再經副熱交換器的採暖出水管、三通閥進行水循環。衛生用水經過衛生用水進水管進入副熱交換器進行熱交換後經衛生用水出水管流出供使用。
為了保證使用安全，煙風道採用同軸雙煙風道，煙風道外接管道到室外，在煙風道內設有引風機，引風機轉動從煙風道外側吸入室外的新鮮空氣，從煙風道內側將廢氣排出室外。
作為進一步的改進以提高自動化，將三通閥為電動三通閥，在採暖出水管採暖回水口前端設有電動旁通閥，在燃燒內設有自動打火探測電極，在同軸雙煙風道中設有壓力開關，主熱交換器出水管上設有NTC探頭和極限恆溫器，在衛生熱水進水管上設有流量開關，同時設有控制電路板對各閥進行控制。當接通電源，開啟燃氣閥時，控制板發出指令使水泵啟動，水在管路內開始流動，電動旁通閥探測到採暖出水、採暖回水的水流壓力差大於設定值，水流量可確保主熱交換器的安全時，控制板發出信號使引風機啟動，排出煙風道內殘餘的可燃氣體，並吸入新鮮空氣。壓差開關探測同軸煙風道，如壓力達到設定值、風道暢通，燃氣閥微開，讓小部分燃氣進入打火探測電極打火，點燃小火當打火探測電極探測到小火正常後，燃氣閥打開，讓大量燃氣進入燃氣與空氣在燃燒器內混合燃燒，產生的高溫煙氣在主熱交換器內與採暖回水進行熱交換。廢氣經引風機、雙管同軸煙風道內側排到室外，引風機造成的負壓使室外的空氣經雙管同軸煙風道外側吸進燃燒器用於燃燒。燃氣閥可以根據NTC探頭、極限恆溫器探測的溫度進行火焰連續調節，達到用戶設定的溫度。同時在鍋爐停機期間，當NTC探頭、極限恆溫器探測到的水溫≤5℃時，鍋爐會自動點火啟動，避免設備凍壞。採暖回水經過電動三通閥、水泵、主熱交換器進水管進入主熱交換器與高溫煙氣換熱，熱水經主熱交換器出水管經電動旁通閥時，電動旁通閥探測採暖出水、採暖回水的水流壓差，壓差如大於定值，水流量可保證主熱交換器的安全，採暖出水對房間供水。如壓差小於設定設定值，電動旁通閥開啟，使部分熱水回流到主熱交換器以避免主熱交換器被燒壞。用戶使用衛生熱水時，開啟衛生熱水進水閥，冷水流經流量開關進入副熱交換器與流過的循環熱水進行熱交換，溫度升高後流出供用戶使用。冷水流經流量開關時，流量開關通過控制電路板控制電動三通閥自動切斷採暖回水，接通副熱交換器出水管使循環熱水流過主熱交換器出水管後，進入側管，通過副熱交換器與冷水進行熱交換，溫度降低後，經副熱交換器出水管送回水泵到主熱交換器加熱。停止使用衛生熱水時，電動三通閥自動接通採暖回水，切斷衛生熱水管路，繼續對房間供暖。
為了保護採暖管路，採暖管路中設有膨脹水箱，安全閥。當水循環系統壓力過高時，部分水進入膨脹水箱，使壓力得到緩衝；如壓力超過設計值，可以通過安全閥自動洩壓，保持系統壓力穩定。
本實用新型的家用鍋爐具有的雙管路換熱系統，既可以採暖、又可以提供生活熱水；其新穎的雙管強制排風系統，可以確保室內空氣的質量和用戶的人身安全；設備調節簡便，靈敏可靠；安全保護系統確保正常、安全地運行。
圖1是無三通閥的家用鍋爐結構示意圖。
圖2是有三通閥的家用鍋爐結構示意圖。
圖3是改進的家用鍋爐結構示意圖。
圖4是圖3的側視圖。
1.如
圖1所示，家用鍋爐由殼體，採暖進水閥1，水泵6，主熱交換器9，副熱交換器5，燃氣閥19，燃燒器18，燃燒室，煙風道11等構成，燃氣閥19是燃燒氣體的開關和點火裝置，燃燒氣體的進氣管與燃氣閥19相通，燃氣閥19與燃燒器18相通，燃燒室設在燃燒器18中，燃燒室與煙風道11相通，水泵6進口與進水管相通，水泵6出口與主熱交換器9相接，主熱交換器9出水口與副熱交換器5相接，副熱交換器5設有採暖出水管22；衛生用熱水進水管21也與副熱交換器相接，經副熱交換器後為衛生用熱水管27。打開燃氣閥19後燃燒氣體通過的燃氣閥19在燃燒器18的燃燒室中燃燒，燃燒的煙氣在主熱交換器5中與從水泵6中供應的採暖回水進行熱交換，進行熱交換後的煙氣通過煙風道11排出殼體，採暖回水經過熱交換後成為採暖熱水，從主熱交換器9中流出的採暖熱水經副熱交換器5後經採暖出水管22、採暖出水口23流入採暖管道提供家庭供熱所需。家庭的衛生用水經衛生用熱水進水管後21在副熱交換器5中與採暖熱水進行熱交換成為衛生用熱水後經衛生用熱水管27流出家用鍋爐供家庭使用。
如圖2所示，在水循環中設有三通閥4，三通閥4中出水位置接水泵6，進水的兩個位置分別接採暖回水管24、副熱交換器採暖出水管22，副熱交換器5的採暖出水管22不與採暖出水口23相連，主熱交換器出水管25直接與採暖出水口23相接，從主熱交換器出水管上側接一條管26接入副熱交換器5作為副熱交換器5的熱源水的進水管。使用採暖功能時，三通閥4的進水位置接採暖回水管24，採暖回水經水泵6、主熱交換器進水管流入主熱交換器9進行熱交換，再經主熱交換器出水管25、採暖出水口23進入家庭供熱。供熱後的採暖回水再進行循環。需要使用衛生熱水時，三通閥4的進水位置接副熱交換器採暖出水管22，採暖回水經水泵6、主熱交換器進水管流入主熱交換器9進行熱交換，此時由於三通閥4的採暖回水管位置已關閉，主熱交換器出水管25中的熱水不能再通過採暖出水口23和家庭的供熱管道進行循環，只能通過主熱交換器出水管25上側接一條管26進入副熱交換器5作為副熱交換器的熱源水，在副熱交換器進行熱交換後，再經副熱交換器採暖出水管22、三通閥4進行水循環。衛生用水經過衛生用水進水管進入副熱交換器進行熱交換後經衛生用水出水管流出供使用。
為了保證使用安全，煙風道11採用同軸雙煙風道，煙風道外接管道到室外，在煙風道內設有引風機10，引風機10轉動從煙風道11外側吸入室外的新鮮空氣，從內側將煙風道廢氣排出室外。
作為進一步的改進以提高自動化，將三通閥為電動三通閥4，在主熱交換器採暖出水管25和採暖出水口23和採暖回水管24之間設有電動旁通閥2，在燃燒器18內設有自動打火探測電極8，在同軸雙煙風道11中設有壓力開關12，主熱交換器出水管上設有NTC探頭16和極限恆溫器17，在衛生熱水進水管21上設有流量開關20，同時設有控制板對各閥進行控制。當接通電源，開啟燃氣閥19時，控制板發出指令使水泵6啟動，水在管路內開始流動，電動旁通閥2探測到採暖出水、採暖回水的水流壓力差大於設定值，水流量可確保主熱交換器9的安全時，控制板發出信號使引風機10啟動，排出煙風道系統內殘餘的可燃氣體，並吸入新鮮空氣。壓差開關12探測同軸煙風道11，如壓力達到設定值、風道暢通，燃氣閥19微開，少量燃氣進入打火探測電極8打火，點燃小火，當打火探測電極8探測到小火正常後，大量燃氣進入，燃氣閥19打開，燃氣與空氣在燃燒器18內混合燃燒，產生的高溫煙氣在主熱交換器9內與採暖回水進行熱交換。廢氣經引風機10、雙管同軸煙風道11內側排到室外，引風機10造成的負壓使室外的空氣經雙管同軸煙風道11外側吸進燃燒器18用於燃燒。燃氣閥19可以根據NTC探頭16、極限恆溫器17探測的溫度進行火焰連續調節，達到用戶設定的溫度。同時在鍋爐停機期間，當NTC探頭16、極限恆溫器17探測到的水溫≤5℃時，鍋爐會自動點火啟動，避免設備凍壞。採暖回水經過電動三通閥4、水泵6、主熱交換器進水管24進入主熱交換器9與高溫煙氣換熱，熱水經主熱交換器出水管25經電動旁通閥2時，電動旁通閥2探測採暖出水、採暖回水的水流壓差，壓差如大於設定值，水流量可保證主熱交換器的安全，採暖出水對房間供水。如壓差小於設定設定值，電動旁通閥2開啟，使部分熱水回流到主熱交換器9以避免主熱交換器被燒壞。用戶使用衛生熱水時，開啟衛生熱水進水閥21，冷水流經流量開關20進入副熱交換器5與流過的循環熱水進行熱交換，溫度升高後流出供用戶使用。冷水流經流量開關20時，流量開關20通過控制電路板控制電動三通閥4自動切斷採暖回水，接通副熱交換器出水管使循環熱水流過主熱交換器出水管25後，進入側管26，通過副熱交換器5與冷水進行熱交換，溫度降低後，經副熱交換器出水管22送回水泵6到主熱交換器加熱。停止使用衛生熱水時，電動三通閥4自動接通採暖回水，切斷衛生熱水管路，繼續對房間供暖。
如圖3和圖4所示，為保護採暖管路，採暖管路中設有膨脹水箱15，安全閥3。當水循環系統壓力過高時，部分水進入膨脹水箱15，使壓力得到緩衝；如壓力超過設計值，可以通過安全閥3自動洩壓，保持系統壓力穩定。
權利要求1.一種家用鍋爐，包括殼體，採暖進水閥，水泵，主熱交換器，副熱交換器，燃氣閥，燃燒器，燃燒室，煙風道等構成，燃氣閥是燃燒氣體的開關和點火裝置，其特徵在於燃燒氣體進氣管與燃氣閥相通，燃氣閥與燃燒器相通，燃燒室設在燃燒器中，燃燒室與煙道相通，水泵進口與進水管相通，水泵出口與主熱交換器相接，主熱交換器出水口與副熱交換器相接，副熱交換器設有採暖出水管；衛生用熱水進水管也與副熱交換器相接，經副熱交換器後為衛生用熱水管。
2.如權利要求1所述的家用鍋爐，其特徵在於設有三通閥，三通閥中出水位置接水泵，進水的兩個位置分別接採暖回水管、副熱交換器的採暖出水管，主熱交換器的出水管直接與採暖出水口相接，從主熱交換器出水管中側接一條管接入副熱交換器作為副熱交換器的熱源水的進水管。
3.如權利要求1或2任一所述的家用鍋爐，其特徵在於煙道採用同軸雙煙道，在煙道內設有引風機，引風機轉動從煙風道外側吸入新鮮空氣，從煙風道內側排出廢氣。
4.如權利要求3所述的家用鍋爐，其特徵在於設有的三通閥為電動三通閥，在採暖出水管、採暖回水口前端設有自動旁通閥，在燃燒器內設有自動打火探測電極，在同軸雙煙道中設有壓力開關，主熱交換器出水管上設有NTC探頭和極限恆溫器，在衛生熱水進水管上設有流量開關，同時設有控制電路板對各閥進行控制。
5.如權利要求4所述的家用鍋爐，其特徵在於採暖管路中設有膨脹水箱，安全閥。
專利摘要一種家用鍋爐,燃氣在密封的燃燒室內完全燃燒,產生的高溫煙氣在主熱交換器中與採暖回水換熱。廢氣排到室外,該鍋爐的採暖回水在循環水泵驅動下,經主熱交換器吸熱後,變為循環高溫熱水,進入採暖管網對室內供熱;使用衛生熱水時,鍋爐具有熱水優先功能,開啟衛生熱水進水閥,循環高溫熱水自動切換到副熱水熱交換器,與生活用水進行熱交換,使其溫度升高,供用戶使用,設備調節簡便,靈敏可靠;安全保護系統可以確保正常、安全地運行。
文檔編號F24H1/22GK2442186SQ0022700
公開日2001年8月8日 申請日期2000年1月3日 優先權日2000年1月3日
發明者常厚春, 馬革, 耿生斌, 張祿勤, 蘇宇, 餘建新 申請人:廣州迪森熱能技術股份有限公司