CN118912706B - 一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体热水器技术领域，提出了一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，包括壳体，所述壳体的内部安装有燃烧室主体，所述燃烧室主体的顶部安装有换热器，所述换热器的顶部分别安装有强排风扇和预热回收器，所述燃烧室主体的外周面上固定连接有副水箱，所述燃烧室主体的底部安装有离子燃烧体，通过预热回收器、换热器等结构的设置，水流经过电磁阀、循环水泵、预热回收器、副水箱、换热器以及单向阀，此时，水流对热量进行循环吸收，并对水流进行加热，将多余的热辐能进行快速吸收使用，避免了热损失同时保障热水器内部温度正常，通过上述技术方案，解决了现有技术中的热能利用不足和水温易产生异常问题。

Description

一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器

技术领域

本发明涉及液体热水器技术领域，具体的，涉及一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器。

背景技术

目前，液体燃料热水器是一种利用液体燃料(如石油、天然气液化气或生物柴油等)作为能源，通过燃烧产生热量，从而加热水体的设备，这种热水器通常设计有燃烧系统、热交换器和控制系统，以确保燃料高效、安全地燃烧，并将产生的热能传递给水，满足家庭或工业用热水需求。

传统燃料热水器在特定操作情境下，潜藏着一个不容忽视的安全隐患，当用户断开水流，期望热水器停止加热时，一个问题便悄然浮现：由于设计或操作机制的限制，燃烧室内往往会残留少许液体燃料，这些燃料并未随着水流的中断而即刻熄灭，反而会继续燃烧，这一细微却关键的过程，虽看似无关紧要，实则暗藏风险，残留的燃料在持续的燃烧过程中，会不断释放热量，导致管道内的水温急剧攀升，有时甚至能达到80度甚至更高的温度，这样的高温状态，在用户未做充分准备的情况下，一旦再次开启水龙头，滚烫的热水瞬间涌出，极易造成烫伤事故，尤其是对家庭中的小孩和老人，更是构成了不小的威胁。

发明内容

本发明提出一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，解决了相关技术中的热能利用不足和水温易产生异常问题。

本发明的技术方案如下：一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，包括壳体，所述壳体的内部安装有燃烧室主体，所述燃烧室主体的顶部安装有换热器，所述换热器的顶部分别安装有强排风扇和预热回收器，所述燃烧室主体的外周面上固定连接有副水箱，所述燃烧室主体的底部安装有离子燃烧体，所述离子燃烧体的底部分别安装有热电偶和燃烧室风机，所述壳体的内部分别安装有单向阀、循环水泵、电磁阀以及油泵，所述单向阀的一端固定连接有出水口，所述电磁阀的底部固定连接有入水口，所述油泵的底部固定连接有进油口。

作为本发明的一种优选方案，所述预热回收器的顶部固定连接有出风口，所述预热回收器的内部固定连接有多级管道，所述预热回收器的内部固定连接有若干个阵列等距分布的连接轴，每两个所述连接轴的外周面上共同连接有分隔板。

作为本发明的一种优选方案，所述多级管道为从上至下三层阵列分布的管道多级连接二次，所述分隔板设置在每两个管道之间，所述分隔板的形状为“C”形，中间的所述分隔板与两侧的所述分隔板放置方向相反，其形成“S”形布置，所述分隔板可以增大散热器的散热面积，增加与高温气流的接触面积

作为本发明的一种优选方案，所述出水口与所述入水口上共同连接有连接管道，连接管道与所述电磁阀、所述循环水泵、所述预热回收器、所述副水箱、所述换热器以及所述单向阀的入水口与出水口相连接，水流经过所述电磁阀、所述循环水泵、所述预热回收器、所述副水箱、所述换热器以及所述单向阀，水流对热量进行循环吸收，并对水流进行加热，将多余的热辐能进行快速吸收使用。

作为本发明的一种优选方案，所述副水箱的内部穿过部分连接管道，所述副水箱内部的连接管道中转动安装有转动轴，所述转动轴的一端固定连接有转轮，所述转动轴的另一端固定连接有主动伞齿轮，所述副水箱的内部转动安装有随动轴，所述随动轴的一端固定连接有随动伞齿轮，所述主动伞齿轮与所述随动伞齿轮相啮合，所述随动轴的另一端固定连接有转动齿轮，所述副水箱的内部转动安装有转动圆盘，所述转动圆盘的底部固定连接有啮合齿轮，所述转动齿轮与所述啮合齿轮相啮合，所述转动圆盘的顶部固定连接有若干个圆周均布的扰流叶，通过水流的流经，带动扰流叶的转动，使得副水箱内部的水流进行扰动混合，加速其加热速度。

作为本发明的一种优选方案，所述转动圆盘的内部转动安装有若干个圆周均布的辅助滚珠，所述扰流叶上设置有若干个阵列等距分布的细孔。

作为本发明的一种优选方案，所述离子燃烧体的内部安装有燃烧器，所述燃烧器的顶部固定连接有安装盘，所述安装盘的顶部固定连接有消音器，所述消音器的顶部固定连接有分火翅，所述燃烧器的顶部安装有风腔，所述风腔的底部设置有滤网毡，利用离子燃烧体内一级燃烧腔初级燃烧所产生的温度，配合燃烧室风机由离子燃烧体的旋风进气筒进气，高温汽化液体燃料，并在离子燃烧体的燃烧筒二级燃烧腔内稳定燃烧充分汽化，在燃烧室腔内充分燃烧发热，使液体燃料得到充分燃烧，燃烧装置不再是通过火焰直接加热，而是充分燃烧后燃料通过热辐射和高温气体对换热器进行加热，高温烟气通过换热器将副水箱流过来的水加热。

作为本发明的一种优选方案，所述油泵上设置有油管，油管的输出端设置在所述离子燃烧体的底部。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明通过预热回收器、换热器等结构的设置，水流经过电磁阀、循环水泵、预热回收器、副水箱、换热器以及单向阀，此时，水流对热量进行循环吸收，并对水流进行加热，将多余的热辐能进行快速吸收使用，避免了热损失同时保障热水器内部温度正常。

2、本发明通过转轮、扰流叶等结构的设置，在水流流经副水箱的内部，在水流经过转轮时，使得转轮转动，转轮的转动使得扰流叶进行转动，扰流叶的转动使得副水箱内部的水流进行扰动混合，加速其加热速度。

3、本发明通过多级管道，分隔板等结构的设置，在预热回收器使用时，水流从多级管道流过，烟气沿着分隔板进行输出，多级管道为从上至下进行设置，分隔板为“S”形，使得烟气可以对水流从进入时的相对低温到流出时的相对高温进行加温，而水流的高低落差也可以对烟气进行多级降温，提高水流加热速度和烟气降温速度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构仰视图；

图3为本发明主体内部结构示意图；

图4为本发明主体内部结构仰视图；

图5为本发明预热回收器内部结构示意图；

图6为本发明分隔板整体结构示意图；

图7为本发明副水箱内部结构仰视图；

图8为本发明副水箱内部整体结构示意图；

图9为本发明图8中的标号A处放大图；

图10为本发明图8中的标号B处放大图；

图11为本发明离子燃烧体整体结构示意图；

图12为本发明离子燃烧体内部结构示意图。

图中：101、壳体；1、强排风扇；2、预热回收器；21、出风口；22、多级管道；23、分隔板；24、连接轴；3、换热器；4、燃烧室主体；5、副水箱；51、转动轴；52、转轮；53、主动伞齿轮；54、随动轴；55、随动伞齿轮；56、转动齿轮；57、转动圆盘；571、啮合齿轮；572、辅助滚珠；573、扰流叶；6、离子燃烧体；61、分火翅；62、消音器；63、安装盘；64、燃烧器；65、风腔；66、滤网毡；7、热电偶；8、燃烧室风机；9、单向阀；10、循环水泵；11、电磁阀；12、油泵；13、出水口；14、进油口；15、入水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例：

如图1～图12所示，本实施例提出了一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，包括壳体101，壳体101的内部安装有燃烧室主体4，燃烧室主体4的顶部安装有换热器3，换热器3的顶部分别安装有强排风扇1和预热回收器2，燃烧室主体4的外周面上固定连接有副水箱5，燃烧室主体4的底部安装有离子燃烧体6，离子燃烧体6的底部分别安装有热电偶7和燃烧室风机8，壳体101的内部分别安装有单向阀9、循环水泵10、电磁阀11以及油泵12，单向阀9的一端固定连接有出水口13，电磁阀11的底部固定连接有入水口15，油泵12的底部固定连接有进油口14，通过预热回收器2、换热器3等结构的设置，水流经过电磁阀11、循环水泵10、预热回收器2、副水箱5、换热器3以及单向阀9，此时，水流对热量进行循环吸收，并对水流进行加热，将多余的热辐能进行快速吸收使用，避免了热损失同时保障热水器内部温度正常。

如图5～图6所示，预热回收器2的顶部固定连接有出风口21，预热回收器2的内部固定连接有多级管道22，预热回收器2的内部固定连接有若干个阵列等距分布的连接轴24，每两个连接轴24的外周面上共同连接有分隔板23。

如图5～图6所示，多级管道22为从上至下三层阵列分布的管道多级连接二次，分隔板23设置在每两个管道之间，分隔板23的形状为“C”形，中间的分隔板23与两侧的分隔板23放置方向相反，其形成“S”形布置，分隔板23可以增大散热器的散热面积，增加与高温气流的接触面积，通过多级管道22，分隔板23等结构的设置，在预热回收器2使用时，水流从多级管道22流过，烟气沿着分隔板23进行输出，多级管道22为从上至下进行设置，分隔板23为“S”形，使得烟气可以对水流从进入时的相对低温到流出时的相对高温进行加温，而水流的高低落差也可以对烟气进行多级降温，提高水流加热速度和烟气降温速度。

如图1～图7所示，出水口13与入水口15上共同连接有连接管道，连接管道与电磁阀11、循环水泵10、预热回收器2、副水箱5、换热器3以及单向阀9的入水口15与出水口13相连接，水流经过电磁阀11、循环水泵10、预热回收器2、副水箱5、换热器3以及单向阀9，水流对热量进行循环吸收，并对水流进行加热，将多余的热辐能进行快速吸收使用。

如图7～图10所示，副水箱5的内部穿过部分连接管道，副水箱5内部的连接管道中转动安装有转动轴51，转动轴51的一端固定连接有转轮52，转动轴51的另一端固定连接有主动伞齿轮53，副水箱5的内部转动安装有随动轴54，随动轴54的一端固定连接有随动伞齿轮55，主动伞齿轮53与随动伞齿轮55相啮合，随动轴54的另一端固定连接有转动齿轮56，副水箱5的内部转动安装有转动圆盘57，转动圆盘57的底部固定连接有啮合齿轮571，转动齿轮56与啮合齿轮571相啮合，转动圆盘57的顶部固定连接有若干个圆周均布的扰流叶573，通过水流的流经，带动扰流叶573的转动，使得副水箱5内部的水流进行扰动混合，加速其加热速度，通过转轮52、扰流叶573等结构的设置，在水流流经副水箱5的内部，在水流经过转轮52时，使得转轮52转动，转轮52的转动使得扰流叶573进行转动，扰流叶573的转动使得副水箱5内部的水流进行扰动混合，加速其加热速度。

如图7～图10所示，转动圆盘57的内部转动安装有若干个圆周均布的辅助滚珠572，扰流叶573上设置有若干个阵列等距分布的细孔。

如图3～图12所示，离子燃烧体6的内部安装有燃烧器64，燃烧器64的顶部固定连接有安装盘63，安装盘63的顶部固定连接有消音器62，消音器62的顶部固定连接有分火翅61，燃烧器64的顶部安装有风腔65，风腔65的底部设置有滤网毡66，利用离子燃烧体6内一级燃烧腔初级燃烧所产生的温度，配合燃烧室风机8由离子燃烧体6的旋风进气筒进气，高温汽化液体燃料，并在离子燃烧体6的燃烧筒二级燃烧腔内稳定燃烧充分汽化，在燃烧室腔内充分燃烧发热，使液体燃料得到充分燃烧，燃烧装置不再是通过火焰直接加热，而是充分燃烧后燃料通过热辐射和高温气体对换热器3进行加热，高温烟气通过换热器3将副水箱5流过来的水加热。

如图1～图12所示，油泵12上设置有油管，油管的输出端设置在离子燃烧体6的底部。

本实施例中，在设备使用时，电磁阀11开启，循环水泵10启动，水流从入水口15输入，此时油泵12和离子燃烧体6也同步启动，油泵12将液体燃烧物输入，燃烧物输入至热电偶7处进行点燃，此时燃烧室风机8和强排风扇1进行启动，燃烧室风机8和强排风扇1的转动，将火焰和烟气送入风腔65，送入时，由滤网毡66进行未燃烧完全的火焰和烟气拦截，通过风腔65的输送，将火焰送至分火翅61处进行火焰输出，对燃烧室主体4进行加热，加热时，有消音器62对其进行消音，在燃烧室主体4加热时，离子燃烧体6上会产生热辐射，而烟气因为燃烧室风机8和强排风扇1的启动，先经过换热器3，再有预热回收器2输出，此时水流从连接管道进入预热回收器2中的多级管道22内，水流从多级管道22流过，烟气沿着分隔板23进行输出，多级管道22为从上至下进行设置，分隔板23为“S”形，使得烟气可以对水流从进入时的相对低温到流出时的相对高温进行加温，而水流的高低落差也可以对烟气进行多级降温，提高水流加热速度和烟气降温速度，水流经过多级管道22流出后，进入副水箱5，水流从副水箱5的底部流入，副水箱5因为其与离子燃烧体6紧贴，利用离子燃烧体6的热辐射，对副水箱5内的水进行加热，从副水箱5的顶部流出，水流在经过转轮52时，带动转动轴51进行转动，转动轴51转动时，带动主动伞齿轮53转动，主动伞齿轮53通过与随动伞齿轮55的啮合，带动随动轴54进行转动，随动轴54转动时，通过转动齿轮56和啮合齿轮571的转动，使得转动圆盘57进行转动，转动圆盘57的转动有辅助滚珠572对其进行辅助转动，转动圆盘57的转动使得扰流叶573进行转动，扰流叶573上设置有细孔，细孔的设置可以降低扰流叶573的阻力，扰流叶573的转动使得副水箱5内部的水流进行扰动混合，加速其加热速度，水流从副水箱5流出后，进入换热器3的内部，换热器3内部的循环管道为S形设置，其在烟气经过时，水流在S形的循环管道流经时，可以在换热器3内部进行长时间的滞留，从而使得烟气的加热更加的全面，加热完成的水流从换热器3流出后，从单向阀9处的出水口13流出，在设备停止加热时，将单向阀9关闭，开启循环水泵10，使得水流在设备内部进行循环，将残留的烟气进行利用，进行热能回收，避免了热损失同时保障热水器内部温度正常。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，包括壳体(101)，其特征在于，所述壳体(101)的内部安装有燃烧室主体(4)，所述燃烧室主体(4)的顶部安装有换热器(3)，所述换热器(3)的顶部分别安装有强排风扇(1)和预热回收器(2)，所述燃烧室主体(4)的外周面上固定连接有副水箱(5)，所述燃烧室主体(4)的底部安装有离子燃烧体(6)，所述离子燃烧体(6)的底部分别安装有热电偶(7)和燃烧室风机(8)，所述壳体(101)的内部分别安装有单向阀(9)、循环水泵(10)、电磁阀(11)以及油泵(12)，所述单向阀(9)的一端固定连接有出水口(13)，所述电磁阀(11)的底部固定连接有入水口(15)，所述油泵(12)的底部固定连接有进油口(14)；

所述预热回收器(2)的顶部固定连接有出风口(21)，所述预热回收器(2)的内部固定连接有多级管道(22)，所述预热回收器(2)的内部固定连接有若干个阵列等距分布的连接轴(24)，每两个所述连接轴(24)的外周面上共同连接有分隔板(23)；

所述出水口(13)与所述入水口(15)上共同连接有连接管道，连接管道与所述电磁阀(11)、所述循环水泵(10)、所述预热回收器(2)、所述副水箱(5)、所述换热器(3)以及所述单向阀(9)的入水口(15)与出水口(13)相连接；

所述副水箱(5)的内部穿过部分连接管道，所述副水箱(5)内部的连接管道中转动安装有转动轴(51)，所述转动轴(51)的一端固定连接有转轮(52)，所述转动轴(51)的另一端固定连接有主动伞齿轮(53)，所述副水箱(5)的内部转动安装有随动轴(54)，所述随动轴(54)的一端固定连接有随动伞齿轮(55)，所述主动伞齿轮(53)与所述随动伞齿轮(55)相啮合，所述随动轴(54)的另一端固定连接有转动齿轮(56)，所述副水箱(5)的内部转动安装有转动圆盘(57)，所述转动圆盘(57)的底部固定连接有啮合齿轮(571)，所述转动齿轮(56)与所述啮合齿轮(571)相啮合，所述转动圆盘(57)的顶部固定连接有若干个圆周均布的扰流叶(573)；

所述转动圆盘(57)的内部转动安装有若干个圆周均布的辅助滚珠(572)，所述扰流叶(573)上设置有若干个阵列等距分布的细孔。

2.根据权利要求1所述的一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，其特征在于，所述多级管道(22)为从上至下三层阵列分布的管道多级连接二次，所述分隔板(23)设置在每两个管道之间，所述分隔板(23)的形状为“C”形，中间的所述分隔板(23)与两侧的所述分隔板(23)放置方向相反，其形成“S”形布置。

3.根据权利要求1所述的一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，其特征在于，所述离子燃烧体(6)的内部安装有燃烧器(64)，所述燃烧器(64)的顶部固定连接有安装盘(63)，所述安装盘(63)的顶部固定连接有消音器(62)，所述消音器(62)的顶部固定连接有分火翅(61)，所述燃烧器(64)的顶部安装有风腔(65)，所述风腔(65)的底部设置有滤网毡(66)。

4.根据权利要求1所述的一种基于分区燃烧技术的液体燃料热水器，其特征在于，所述油泵(12)上设置有油管，油管的输出端设置在所述离子燃烧体(6)的底部。