CN208312538U - 一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，它包括水电解氢氧反应器，其特点是：还包括机架，所述水电解氢氧反应器置于机架上面并固连，储水装置置于水电解氢氧反应器的一侧并固连，燃烧装置置于水电解氢氧反应器的另一侧并固连，热转换器置于燃烧装置的顶面并固连；供热装置一端置于热转换器的后侧并固连；混合气体输送装置位于热转换器与供热装置之间并固连；供水输送装置置于水电解氢氧反应器与燃烧装置之间；工作过程是：将储水装置内注入水；向水电解氢氧反应器和供热装置注水；开始将水电解为氢气和氧气；输送氢氧混合气进入燃烧装置内；燃烧氢氧混合气将热转换器内的水加热；供热装置内的水循环流动实现供暖。

Description

一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器

技术领域

本实用新型涉及家用取暖设备，是一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器。

背景技术

以燃烧装置获取热量用于供暖是家用取暖设备的一种，其燃料为重油、柴油、天然气或煤气，存在的问题是，由于其燃料为矿物燃料，随着地球资源的日益减少，矿物燃料的价格愈来愈高，使得以燃烧装置获取热量的供暖是家用取暖设备的取暖成本愈来愈高；而且，矿物燃料燃烧如果燃烧不彻底，会产生有毒有害气体，尤其是用于取暖时，多数环境比较封闭，燃料不能彻底燃烧，更容易使人中毒。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器。

本实用新型解决技术问题的方案是：一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，它包括水电解氢氧反应器，其特征是：还包括机架、储水装置、燃烧装置、热转换器、供热装置、混合气体输送装置、供水输送装置和电气控制装置，所述机架前面设置控制面板，所述水电解氢氧反应器置于机架上面并固连，所述储水装置置于水电解氢氧反应器的一侧并固连，所述燃烧装置置于水电解氢氧反应器的另一侧并固连，所述热转换器置于燃烧装置的顶面并固连；所述供热装置一端置于热转换器的后侧并固连、另一端与热转换器固连；所述混合气体输送装置位于热转换器与供热装置之间并固连，混合气体输送装置一端置于水电解氢氧反应器上方与水电解氢氧反应器连通、另一端与燃烧装置的进气口连通；所述供水输送装置置于水电解氢氧反应器与燃烧装置之间，供水输送装置的一端均分别与水电解氢氧反应器和储水装置连通、另一端与供热装置的缓冲罐连通；所述电气控制装置置于机架上并固连，电气控制装置的操作端置于控制面板上并固连，储水装置、燃烧装置、供热装置、混合气体输送装置、供水输送装置和水电解氢氧反应器均分别与电气控制装置电连接，电气控制装置与电源电连接。

所述水电解氢氧反应器为现有技术的电解水水电解氢氧反应器，其水电解氢氧反应器的电解槽设置两个容腔，电解槽的两个容腔内均同时盛装水和电解液，电解槽与电气控制装置电连接。

所述储水装置包括水箱、注水管和排污管，所述水箱的顶面设置所述注水管、侧面设置所述排污管，注水管通过阀门与水源连通，所述排污管通过阀门与下水管连通。

所述燃烧装置为现有技术的产品，包括脉冲点火器和燃烧部件，所述燃烧部件置于热转换器下方并固连，所述脉冲点火器置于燃烧部件下方并固连，脉冲点火器与电气控制装置电连接。

所述热转换器的结构是：它包括水套体、固定凸耳和换热部件，所述水套体为中空倒置的杯型体，水套体的上部设置供热出口、下部设置供热回水口，水套体的供热出口和供热回水口之间设置至少一个固定凸耳，所述换热部件置于水套体内并固连。

所述换热部件的结构是：它包括换热筒、固定盘和连通铜管，所述换热筒置于固定盘的顶面并固连，换热筒的内腔通过固定盘的通孔与外界连通，若干根所述连通铜管竖直置于换热筒外周，连通铜管的上端和下端均分别与换热筒的上端和下端固连，连通铜管与换热筒内腔构成回路，水套体罩在换热部件外、口部与固定盘密封固连。

所述换热筒为中空的柱状体、且顶端封堵，换热筒的外表面设置散热翅片，换热筒外表面设置的散热翅片的上端和下端均分别设置连通内腔的通孔。

所述供热装置的结构是：它包括缓冲罐、热水连通管、热水循环泵和暖气片，所述缓冲罐设置管程和壳程，缓冲罐顶部设置壳程排气口和管程出口、底部设置管程入口，缓冲罐侧面下部均分别设置壳程出口和壳程入口，缓冲罐置于水电解氢氧反应器的侧面、热转换器的后方并固连，所述热水连通管一端与热转换器底部的供热回水口连通、另一端与缓冲罐顶部的管程出口连通，所述热水循环泵置于热水连通管上并固连，所述暖气片置于取暖房间，暖气片的出口与缓冲罐底部的管程入口连通、入口与热转换器顶部的供热出口连通，所述热水循环泵与电气控制装置电连接。

所述混合气体输送装置的结构是：它包括氢气集气管、氧气集气管、混合器、第一安全阀、第二安全阀和排气电动阀，所述氢气集气管置于水电解氢氧反应器的负极处、且与水电解氢氧反应器连通，所述氧气集气管置于水电解氢氧反应器的正极处、且与水电解氢氧反应器连通，所述混合器置于水电解氢氧反应器的上方，混合器第一管线位于混合器下方，混合器第一管线入口同时与氢气集气管和氧气集气管连通、出口与混合器连通，混合器第二管线位于供热装置的热水连通管上方、且入口与混合器连通，所述第一安全阀和第二安全阀均分别置于缓冲罐和热转换器之间并固连，第一安全阀的入口与混合器第二管线的出口连通、出口与第二安全阀入口通过安全阀连通管连接，第二安全阀的出口与燃烧装置的进气口通过安全阀出口管连通，第二安全阀的顶面还设置排气电动阀，排气电动阀与电气控制装置电连接。

所述供水输送装置包括水电解氢氧反应器供水管、水电解氢氧反应器水循环管路和供热装置供水管，所述水电解氢氧反应器供水管的入口与储水装置的水箱连通，出口与水电解氢氧反应器的电解槽连通；水电解氢氧反应器与缓冲罐的壳程之间通过管路连接，形成水电解氢氧反应器水循环管路；所述供热装置供水管的入口通过自动补水阀与水源连通、出口与缓冲罐的管程入口连通；自动补水阀与电气控制装置电连接。

所述电气控制装置的输出电压为24V，包括操作端、电路分配板、过流保护器和过热保护器，所述操作端置于控制面板上，所述电路分配板置于燃烧装置的下方，所述过流保护器和过热保护器置于储水装置的上方，其操作端、电路分配板、过流保护器和过热保护器之间按照现有技术电连接。

本实用新型的工作过程是：

1将储水装置内注入水；

2启动电气控制装置，储水装置内的水通过供水输送装置向水电解氢氧反应器注水，水源的水通过供水输送装置向供热装置注水；

3启动水电解氢氧反应器，水电解氢氧反应器开始将水电解为氢气和氧气；

4氢气和氧气均分别进入氢气集气管和氧气集气管、并通过混合器第一管线进入混合器内混合，混合的氢氧混合气进入混合器第二管线，并依次通过第一安全阀和第二安全阀进入燃烧装置内；

5脉冲点火器将进入燃烧装置内的氢氧混合气点燃，氢氧混合气在热转换器内燃烧，将热转换器内的水加热；

6启动热水循环泵，带动供热装置内的水循环流动，热转换器内的热水流入暖气片内实现供暖。

本实用新型以氢氧混合气为燃料的家用取暖器的有益效果是：其采用电解水制氢制氧，以氢氧混合气为燃料，不仅降低了取暖成本，而且避免了矿物燃料不能彻底燃烧给人体带来的危害。具有安全、可靠、成本低、取暖效果好的优点。

附图说明

图1为本实用新型的家用取暖器的主视示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1的左视示意图；

图4为图1的右视示意图；

图5为图1的后视示意图；

图6为本实用新型的家用取暖器的热转换器的主视示意图；

图7为图6的俯视示意图；

图8为本实用新型的家用取暖器的热转换器换热部件的主视示意图；

图9为图8的俯视示意图；

图10为本实用新型的家用取暖器的水、气流程示意图；

图11为本实用新型的家用取暖器的水流程示意图；

图12为本实用新型的家用取暖器的氢氧混合气的流程示意图。

图中：1 脉冲点火器， 2 缓冲罐， 3 电路分配板， 4 供热回水口， 5 机架， 6 燃烧部件， 7 热转换器， 8 第一出水管， 9 控制面板， 10 电解槽， 11 供热装置供水管，12 水箱， 13管程入口， 14第二连通管， 15 热水循环泵， 16第二出水管，17混合器第二管线， 18 氢气集气管， 19 混合器， 20排污管， 21注水管， 22 过流保护器， 23 过热保护器， 24自动补水阀， 25 氧气集气管， 26 热水连接管， 27循环泵， 28 安全阀出口管， 29暖气片， 30 第一安全阀， 31 第二安全阀， 32 安全阀连通管， 33 排气电动阀， 34供热出口， 35水套体， 36 换热部件， 37 固定凸耳， 38 换热筒， 39 连通铜管， 40 固定盘，41混合器第一管线， 42 第一进水管， 43 第一连通管，44第二进水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1-图12，实施例1，本实施例以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，它包括水电解氢氧反应器、机架5、储水装置、燃烧装置、热转换器7、供热装置、混合气体输送装置、供水输送装置和电气控制装置，所述机架5前面设置控制面板9，所述水电解氢氧反应器置于机架5上面并固连，所述储水装置置于水电解氢氧反应器的一侧并固连，所述燃烧装置置于水电解氢氧反应器的另一侧并固连，所述热转换器7置于燃烧装置的顶面并固连；所述供热装置一端置于热转换器7的后侧并固连、另一端与热转换器7固连；所述混合气体输送装置位于热转换器7与供热装置之间并固连，混合气体输送装置一端置于水电解氢氧反应器上方与水电解氢氧反应器连通、另一端与燃烧装置的进气口连通；所述供水输送装置置于水电解氢氧反应器与燃烧装置之间，入口均分别与储水装置和水源连通、出口与供热装置的缓冲罐2连通；所述电气控制装置置于机架5上并固连，电气控制装置的操作端置于控制面板9上并固连，燃烧装置、供热装置、混合气体输送装置、供水输送装置和水电解氢氧反应器均分别与电气控制装置电连接，电气控制装置与电源电连接。

所述水电解氢氧反应器为现有技术的水电解氢氧反应器，其水电解氢氧反应器的电解槽10设置两个容腔，电解槽的两个容腔内均同时盛装水和电解液，电解槽10与电气控制装置电连接。

所述储水装置包括水箱12、注水管21和排污管20，所述水箱12的顶面、设置所述注水管21、侧面设置所述排污管20，注水管21通过阀门与水源连通，所述排污管20通过阀门与下水管连通。

所述燃烧装置为现有技术的产品，包括脉冲点火器1和燃烧部件6，所述燃烧部件6置于热转换器7下方并固连，所述脉冲点火器1置于燃烧部件6下方并固连，脉冲点火器1与电气控制装置电连接。

所述热转换器7的结构是：它包括水套体35、固定凸耳37和换热部件36，所述水套体35为中空倒置的杯型体，水套体35的上部设置供热出口34、下部设置供热回水口4，水套体35的供热出口34和供热回水口4之间设置两个固定凸耳37，所述换热部件36置于水套体35内并固连。

所述换热部件36的结构是：它包括换热筒38、固定盘40和连通铜管39，所述换热筒38置于固定盘40的顶面并固连，换热筒38的内腔通过固定盘40的通孔与外界连通，六根所述连通铜管39竖直均布置于换热筒38外周，连通铜管39的上端和下端均分别与换热筒38的上端和下端固连，连通铜管39与换热筒38内腔构成回路，水套体35罩在换热部件36外、口部与固定盘40密封固连。

所述换热筒38为中空的柱状体、且顶端封堵，换热筒38的外表面设置螺旋状的散热翅片，换热筒38外表面设置的散热翅片的上端和下端均分别设置连通内腔的通孔。

所述供热装置的结构是：它包括缓冲罐2、热水连通管26、热水循环泵15和暖气片29，所述缓冲罐2设置管程和壳程，缓冲罐2顶部设置壳程排气口和管程出口、底部设置管程入口13，缓冲罐2侧面下部均分别设置壳程出口和壳程入口，缓冲罐2置于水电解氢氧反应器的侧面、热转换器7的后方并固连，所述热水连通管26一端与热转换器7底部的供热回水口4连通、另一端与缓冲罐2顶部的管程出口连通，所述热水循环泵15置于热水连通管26上并固连，所述暖气片29置于取暖房间，暖气片29的出口与缓冲罐2底部的管程入口13连通、入口与热转换器7顶部的供热出口34连通，所述热水循环泵15与电气控制装置电连接。

所述混合气体输送装置的结构是：它包括氢气集气管18、氧气集气管25、混合器19、第一安全阀30、第二安全阀31和排气电动阀33，所述氢气集气管18置于水电解氢氧反应器的负极处、且与水电解氢氧反应器连通，所述氧气集气管25置于水电解氢氧反应器的正极处、且与水电解氢氧反应器连通，所述混合器19置于水电解氢氧反应器的上方，混合器第一管线41位于混合器19下方，混合器第一管线41入口同时与氢气集气管18和氧气集气管25连通、出口与混合器19连通，混合器第二管线17位于供热装置的热水连通管26上方、且入口与混合器19连通，所述第一安全阀30和第二安全阀31均分别置于缓冲罐2和热转换器7之间并固连，第一安全阀30的入口与混合器第二管线17的出口连通、出口与第二安全阀31入口通过安全阀连通管32连接，第二安全阀31的出口与燃烧装置的进气口通过安全阀出口管28连通，第二安全阀31的顶面还设置排气电动阀33，排气电动阀33与电气控制装置电连接。

所述供水输送装置包括水电解氢氧反应器供水管、水电解氢氧反应器水循环管路和供热装置供水管11，所述水电解氢氧反应器供水管的入口与储水装置的水箱12连通，出口与水电解氢氧反应器的电解槽10连通；水电解氢氧反应器与缓冲罐2的壳程之间通过管路连接，形成水电解氢氧反应器水循环管路；所述供热装置供水管11的入口通过自动补水阀24与水源连通、出口与缓冲罐2的管程入口13连通；自动补水阀24与电气控制装置电连接。

所述水电解氢氧反应器水循环管路的结构是：它包括第一进水管42、第二进水管44、第一连通管43、第一出水管8、第二出水管16、第二连通管14和循环泵27，所述第一进水管42和所述第二进水管44均分别置于水电解氢氧反应器的电解槽10两侧、且位于电极片的下面，第一进水管42和第二进水管44均同时通过所述第一连通管43与供热装置的缓冲罐2的壳程出口连通；所述第一出水管8和所述第二出水管16均分别置于水电解氢氧反应器的电解槽10两侧、且位于第一进水管42或第二进水管44与电极片之间，第一出水管8和第二出水管16均同时通过所述第二连通管14与供热装置的缓冲罐2的壳程入口连通，所述循环泵27置于第二连通管14上，在第一出水管8和第二出水管16与循环泵27之间设置阀门，循环泵27与电气控制装置电连接。

所述电气控制装置的输出电压为24V，包括操作端、电路分配板3、过流保护器22和过热保护器23，所述操作端置于控制面板9上，所述电路分配板3置于燃烧装置的下方，所述过流保护器22和过热保护器23置于储水装置的上方，其操作端、电路分配板3、过流保护器22和过热保护器23之间按照现有技术电连接。

本实施例采用现有技术制造，所述水电解氢氧反应器、脉冲点火器1、过流保护器22、过热保护器23、自动补水阀24、热水循环泵15、第一安全阀30、第二安全阀31、排气电动阀33、循环泵27和阀门均为现有技术的市售产品。

本实施例的工作过程是：

1将储水装置内注入水；

2启动电气控制装置，储水装置内的水通过供水输送装置分别向水电解氢氧反应器和供热装置注水；

3启动水电解氢氧反应器，水电解氢氧反应器开始将水电解为氢气和氧气；

4氢气和氧气均分别进入氢气集气管18和氧气集气管25、并通过混合器第一管线41进入混合器19内混合，混合的氢氧混合气进入混合器第二管线17，并依次通过第一安全阀30和第二安全阀31进入燃烧装置内；

5脉冲点火器1将进入燃烧装置内的氢氧混合气点燃，氢氧混合气在热转换器7内燃烧，将热转换器7内的水加热；

6启动热水循环泵15，带动供热装置内的水循环流动，热转换器7内的热水流入暖气片29内实现供暖；

7停止供暖时，关闭水电解氢氧反应器和燃烧装置，混合气体输送装置内的味燃烧氢氧混合气通过第二安全阀31的排气电动阀33排出。

本实用新型不局限于本具体实施方式，对于本领域技术人员来说，不经过创造性劳动的简单复制和改进均属于本实用新型权利要求所保护的范围。

Claims (9)

1.一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，它包括水电解氢氧反应器，其特征是：还包括机架、储水装置、燃烧装置、热转换器、供热装置、混合气体输送装置、供水输送装置和电气控制装置，所述机架前面设置控制面板，所述水电解氢氧反应器置于机架上面并固连，所述储水装置置于水电解氢氧反应器的一侧并固连，所述燃烧装置置于水电解氢氧反应器的另一侧并固连，所述热转换器置于燃烧装置的顶面并固连；所述供热装置一端置于热转换器的后侧并固连、另一端与热转换器固连；所述混合气体输送装置位于热转换器与供热装置之间并固连，混合气体输送装置一端置于水电解氢氧反应器上方与水电解氢氧反应器连通、另一端与燃烧装置的进气口连通；所述供水输送装置置于水电解氢氧反应器与燃烧装置之间，供水输送装置的入口均分别与储水装置和水源连通、出口与供热装置的缓冲罐连通；所述电气控制装置置于机架上并固连，电气控制装置的操作端置于控制面板上并固连，燃烧装置、供热装置、混合气体输送装置、供水输送装置和水电解氢氧反应器均分别与电气控制装置电连接，电气控制装置与电源电连接。

2.如权利要求1所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述储水装置包括水箱、注水管和排污管，所述水箱的顶面设置所述注水管、侧面设置所述排污管，注水管通过阀门与水源连通，所述排污管通过阀门与下水管连通。

3.如权利要求1所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述热转换器的结构是：它包括水套体、固定凸耳和换热部件，所述水套体为中空倒置的杯型体，水套体的上部设置供热出口、下部设置供热回水口，水套体的供热出口和供热回水口之间设置至少一个固定凸耳，所述换热部件置于水套体内并固连。

4.如权利要求3所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述换热部件的结构是：它包括换热筒、固定盘和连通铜管，所述换热筒置于固定盘的顶面并固连，换热筒的内腔通过固定盘的通孔与外界连通，若干根所述连通铜管竖直置于换热筒外周，连通铜管的上端和下端均分别与换热筒的上端和下端固连，连通铜管与换热筒内腔构成回路，水套体罩在换热部件外、口部与固定盘密封固连。

5.如权利要求4所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述换热筒为中空的柱状体、且顶端封堵，换热筒的外表面设置散热翅片，换热筒外表面设置的散热翅片的上端和下端均分别设置连通内腔的通孔。

6.如权利要求1所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述供热装置的结构是：它包括缓冲罐、热水连通管、热水循环泵和暖气片，所述缓冲罐设置管程和壳程，缓冲罐顶部设置壳程排气口和管程出口、底部设置管程入口，缓冲罐侧面下部均分别设置壳程出口和壳程入口，缓冲罐置于水电解氢氧反应器的侧面、热转换器的后方并固连，所述热水连通管一端与热转换器底部的供热回水口连通、另一端与缓冲罐顶部的管程出口连通，所述热水循环泵置于热水连通管上并固连，所述暖气片置于取暖房间，暖气片的出口与缓冲罐底部的管程入口连通、入口与热转换器顶部的供热出口连通，所述热水循环泵与电气控制装置电连接。

7.如权利要求1所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述混合气体输送装置的结构是：它包括氢气集气管、氧气集气管、混合器、第一安全阀、第二安全阀和排气电动阀，所述氢气集气管置于水电解氢氧反应器的负极处、且与水电解氢氧反应器连通，所述氧气集气管置于水电解氢氧反应器的正极处、且与水电解氢氧反应器连通，所述混合器置于水电解氢氧反应器的上方，混合器第一管线位于混合器下方，混合器第一管线入口同时与氢气集气管和氧气集气管连通、出口与混合器连通，混合器第二管线位于供热装置的热水连通管上方、且入口与混合器连通，所述第一安全阀和第二安全阀均分别置于缓冲罐和热转换器之间并固连，第一安全阀的入口与混合器第二管线的出口连通、出口与第二安全阀入口通过安全阀连通管连接，第二安全阀的出口与燃烧装置的进气口通过安全阀出口管连通，第二安全阀的顶面还设置排气电动阀，排气电动阀与电气控制装置电连接。

8.如权利要求1所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述供水输送装置包括水电解氢氧反应器供水管、水电解氢氧反应器水循环管路和供热装置供水管，所述水电解氢氧反应器供水管的入口与储水装置的水箱连通，出口与水电解氢氧反应器的电解槽连通；水电解氢氧反应器与缓冲罐的壳程之间通过管路连接，形成水电解氢氧反应器水循环管路；所述供热装置供水管的入口通过自动补水阀与水源连通、出口与缓冲罐的管程入口连通；自动补水阀与电气控制装置电连接。

9.如权利要求8所述的一种以氢氧混合气为燃料的家用取暖器，其特征是：所述水电解氢氧反应器水循环管路的结构是：它包括第一进水管、第二进水管、第一连通管、第一出水管、第二出水管、第二连通管和循环泵，所述第一进水管和所述第二进水管均分别置于水电解氢氧反应器的电解槽两侧、且位于电极片的下面，第一进水管和第二进水管均同时通过所述第一连通管与供热装置的缓冲罐的壳程出口连通；所述第一出水管和所述第二出水管均分别置于水电解氢氧反应器的电解槽两侧、且位于第一进水管或第二进水管与电极片之间，第一出水管和第二出水管均同时通过所述第二连通管与供热装置的缓冲罐的壳程入口连通，所述循环泵置于第二连通管上，在第一出水管和第二出水管与循环泵之间设置阀门，循环泵与电气控制装置电连接。