CN103591618B - 一种一体化炊事淋浴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化炊事淋浴装置，包括设有炉膛的灶体，炉膛下方设有由电控装置控制的燃烧器，烟囱与炉膛相连通；灶体上还设有背水箱，背水箱内设有烟气换热装置；烟气换热装置内设有与烟囱相连通的换热管，当余热烟气从烟气换热装置底部的换热管进入，热交换加热外水箱内的水体；外水箱上还设有用于排出加热产生的水蒸汽的大气联通管，以及进水口和热水出口。本发明克服了现在市场上炊事灶具功能单一，热效率低下的问题，同时能把背水箱的存水加热。待进餐完毕后切换成淋浴状态时，即节约了时间去烧水洗澡，又节约了能源。
Description
技术领域
本发明属于炊事设备技术领域，涉及一种一体化炊事淋浴装置。
背景技术
目前，炊事作业和连续的淋浴热水供应一般是分别采用加热灶具和热水锅炉实现的。公知的炊事设备是采用一组燃烧器加热制备主副食，一般只具备加工主副食的能力，热效率仅为40％，不能连续地制备洗浴用大量热水；而一般的热水锅炉只具备加热水的功能，不具备加工主副食的能力。如果要达到炊事和淋浴功能，需设置一套灶具和一套锅炉，***复杂而且燃油效率低。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种一体化炊事淋浴装置，采用同一套燃油加热器既可进行高效炊事作业，又可进行高效淋浴水加热，即节约了时间去烧水洗澡，又节约了能源。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种一体化炊事淋浴装置，包括设有炉膛的灶体，炉膛下方设有由电控装置控制的燃烧器，烟囱与炉膛相连通；
所述的炉膛能够进行适应加热锅和加热水器的切换，在炊事状态时，能够分别放置副食锅和压力锅；在淋浴状态时，能够分别放置多个加热水器；
灶体上还设有背水箱，背水箱内设有烟气换热装置；烟气换热装置内设有与烟囱相连通的换热管，当余热烟气从烟气换热装置底部的换热管进入，热交换加热外水箱内的水体；外水箱上还设有用于排出加热产生的水蒸汽的大气联通管，以及进水口和热水出口；
所述的热水出口与热水泵相连接，热水泵将热水输送至混水阀内与输送来的冷水混合。
所述的背水箱包括相连通的外水箱和内水箱，内水箱中还设有机械式浮球阀装置控制的进水阀门，当内水箱内的水下降至预设的水位时，机械式浮球阀装置自动开启进水阀门，向内水箱补充水，当内水箱内的水达到预设水位时，机械式浮球阀装置自动关闭进水阀门；
所述的外水箱的内侧还设有隔热层，外水箱上还设有测量水位的双色水位计；所述的外水箱、内水箱上还均设有检修口。
在炊事状态时，炉膛中放置有副食锅和压力锅，供冷水的管道与背水箱的进水口相连接；
在淋浴状态时，炉膛中分别放置多个加热水器，供冷水的管道与加热水器的进水口相连接，加热水器的出水口与背水箱的进水口相连接；所述的加热水器与背水箱的连接管路上还设有循环泵，若在加热前背水箱内还残留有水时通过循环泵抽出注入到加热水器中，在加热时启动循环泵使水在加热水器和背水箱之间循环；
向加热水器供水的注水管和循环泵出口的管道垂直交叉设置，该处还设有检测背水箱中水温的温度传感器；
背水箱内还设有水位传感器，水位传感器向电控装置发送信号；当外水箱内的水位低于设定的水位时，燃烧器将无法启动。
所述的烟气换热装置内的换热管以非对称的形式排布，高温的余热烟气从烟气换热装置底部的换热管进入，再从顶部的换热管排出，高温余热烟气的热量被换热管和烟气换热装置的内壁吸收，所吸收热量又被传递给外水箱内的水体所吸收。
所述的烟气换热装置内还放置有除垢球，所述的除垢球为能够附着水垢结晶体的球体，并能够随水流的扰动而运动，以破坏结垢环境，防止换热管的结垢。
所述的炉膛包括炉膛外壁和炉膛内壁，炉膛内设有弧形辐射套，弧形辐射套的底部开口设有相匹配的导流套，弧形辐射套上开设有导流孔。
所述的弧形辐射套与炉膛内壁之间留有一定间隙形成导流通道，导流孔的一端开设在弧形辐射套的弧形面上，一端开设在弧形辐射套面向导流通道的面上；导流通道与烟囱出口相连通。
所述在加热时，燃烧形成的高温热流从炉膛底部通过导流套进入加热锅底，形成强制对流；然后高温热流与弧形辐射套对流，高温烟气从导流孔分流，分流后的高温烟气顺着弧形辐射套和炉膛内壁间形成的导流通道内环炉膛一周后，到烟囱出口排出。
所述的炉膛外壁和炉膛内壁之间还设有隔热层；
在加热时，导流套和弧形辐射套形成了燃烧的高温区，当燃烧器喷射进炉膛未及时燃烧的热油分子将被二次点燃；弧形辐射套被加热后形成辐射源和蓄热体，对炉膛和锅加热，使辐射能量充分聚焦加热锅底。
所述当背水箱中的水的温度达到45℃时，开启热水泵，此时冷水和热水将会通过混水阀将冷热水调温至35℃时出水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一体化炊事淋浴装置，克服了现在市场上炊事灶具功能单一，热效率低下的问题，使其能够满足一些特殊环境的需求，本装置在炊事状态的同时能把背水箱的存水加热。待进餐完毕后切换成淋浴状态时，即节约了时间去烧水洗澡，又节约了能源。本装置可满足30～40人的炊事和淋浴保障需要。市场上燃油灶的热效率30％、燃油洗澡锅炉为90％，本发明在整合两种功能后热效率为73％；
本发明提供的一体化炊事淋浴装置，可实现炊事和淋浴两项功能，基于带背水箱双眼灶体为平台，采用快速更换加热器和管路连接的方式来实现主副食加工和淋浴功能的切换；在炊事作业时可同时使用压力锅进行主食加工和副食锅加工副食(可满足30～40人主副食加工需要)，在加工主副食时还副产热水；本装置还具有淋浴功能，只需将加热水器同时放置在炉膛内加热，加热水箱的水与背水箱的水连通并同时被加热，待背水箱水温达到45℃即可进行淋浴作业，通过终端混水阀将冷热水调温至35℃时可满足连续2人同时淋浴水量；本装置适用于海拔5000米以下环境使用；
进一步的，本发明提供的一体化炊事淋浴装置，对高温的烟气余热进行再次利用，通过烟气换热装置将余热烟气中热量传递到水箱中，使水箱内部的水体温度迅速升温，而产生的少量蒸汽从水箱的大气联通管排出；这样就避免炉膛水套形式的加热水箱对炉膛热量分流从而影响炊事作业，从而可以达到炊事作业、热水提供同时进行。
本发明提供的一体化炊事淋浴装置，还具有防垢设计，在烟气换热装置中加入除垢球，由于除垢球的过水表面积远远大于容器内壁表面积，使得除垢球表面成垢的概率远远大于在容器内壁表面成垢的概率，因而形成结晶体(垢粒子)绝大部分附着在除垢球的表面，除垢球在加热的水中被气化水扰动而运动，运动过程中除垢球与除垢球之间、除垢球与容器内壁面产生反复碰撞运动，从而使附着在除垢球表面的结晶体碰撞脱落到水中，脱落的垢粒子促使均相成核，随着加热时间延长，垢质聚集成絮状悬浮在水中，絮状物质可随水流排除，从而使得垢质不会附着在容器表面，达到防结垢和除垢的目的，起到了防止设备结垢和节能降耗的作用。
本发明提供的一体化炊事淋浴装置，所提供的炉膛是一种节能高效加热的炉膛，在加热时，高温热流从炉膛底部导流套进入加热锅底强制对流；然后高温热流将会与弧形辐射套对流，由于弧形辐射套上有导流孔，高温烟气在导流孔的作用下进行分流，分流后的高温烟气顺着弧形辐射套和内炉膛壁间形成的导流通道内环炉膛一周后，从烟囱出口排出，从而延长了高温烟气在炉膛内的时间，延长时间约2～3秒，并且让高温烟气能均匀的分布在炉膛内；弧形辐射套被加热形成辐射源和蓄热体，对炉膛和加热锅底，起到了保温蓄能作用，使辐射能量充分聚焦加热锅底；进一步的，持续不断的热流对导流套和弧形辐射套进行热交换，形成了燃烧的高温区，此时由燃油燃烧器喷射进炉膛未及时燃烧的热油分子被二次点燃，从而提高了燃油燃烧器的燃烧能力；而且为了让炉膛内的温度不受外界环境的影响，在外炉膛和内炉膛之间加入了隔热层，隔热层起到了保温和隔热的作用。
此外，本一体化炊事淋浴装置还具有自动补水、防干烧、超温降低燃烧机功率及关机功能。
附图说明
图1为本发明实现炊事功能部分的结构示意图之一；
图2为本发明实现炊事功能部分的结构示意图之二；
图3为本发明实现淋浴功能部分的结构示意图之一；
图4为本发明的水路连接示意图之一；
图5为本发明的水路连接示意图之二；
图6为背水箱结构示意图；
图7为烟气换热装置结构示意图；
图8-1～图8-3为炉膛结构示意图。
其中，1.软管，2.双色水位计，3.副食锅，4.背水箱，5.压力锅，6.背水箱注水管，7.电控装置，8.炉膛，9.灶体，10.燃烧器，11为烟囱，12.热水管，13循环水管，14.热水泵，15.循环泵，16.温度传感器，17.混水阀，18.水位传感器，19.大气联通管，20.热水出口，21.烟气换热装置，22.机械式浮球阀装置，23.换热管，24.除垢球，25.炉膛外壁，26.炉膛内壁，27.隔热层，28.导流套，29.弧形辐射套。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1～图7，一种一体化炊事淋浴装置，其特征在于，包括设有炉膛8的灶体9，炉膛8下方设有由电控装置7控制的燃烧器10，烟囱11与炉膛8相连通；
所述的炉膛8能够进行适应加热锅和加热水器的切换，在炊事状态时，能够分别放置副食锅3和压力锅5；在淋浴状态时，能够分别放置多个加热水器；
灶体9上还设有背水箱4，背水箱4内设有烟气换热装置21；烟气换热装置5内设有与烟囱11相连通的换热管23，当余热烟气从烟气换热装置21底部的换热管23进入，热交换加热外水箱内的水体；外水箱上还设有用于排出加热产生的水蒸汽的大气联通管19，以及进水口和热水出口20；
所述的热水出口20与热水泵14相连接，热水泵14将热水输送至混水阀17内与输送来的冷水混合。
进一步，所述的背水箱4包括相连通的外水箱和内水箱，内水箱中还设有机械式浮球阀装置22控制的进水阀门，当内水箱内的水下降至预设的水位时，机械式浮球阀装置22自动开启进水阀门，向内水箱补充水，当内水箱内的水达到预设水位时，机械式浮球阀装置22自动关闭进水阀门；
所述的外水箱的内侧还设有隔热层，外水箱上还设有测量水位的双色水位计2；所述的外水箱、内水箱上还均设有检修口。
具体的，内水箱结构采用槽钢孔板加固、焊缝接口处加装缓冲板解决了液体会随车震动引起水击现象，造成容器变形或损坏；水箱内配有机械式浮球阀，水位下降就会自动补水；水箱内配有低水位探头，水位低于安全高度就会向电控设备发出警告，停止加热；鉴于常规的强对流换热管容易结垢，而除垢球的加入能有效阻止垢质吸附在换热管内部降低加热效率，并且延长换热管使用寿命。
参见图1、图3、图4，在炊事状态时，炉膛8中放置有20L的副食锅3和37L的压力锅5，供冷水的管道与背水箱4的进水口相连接；
在淋浴状态时，炉膛8中分别放置多个加热水器，供冷水的管道与加热水器的进水口相连接，加热水器的出水口与背水箱4的进水口相连接；所述的加热水器与背水箱4的连接管路上还设有循环泵，若在加热前背水箱4内还残留有水时通过循环泵抽出注入到加热水器中，在加热时启动循环泵使水在加热水器和背水箱4之间循环；
向加热水器供水的注水管和循环泵出口的管道垂直交叉设置，该处还设有检测背水箱4中水温的温度传感器16；
背水箱4内还设有水位传感器18，水位传感器18向电控装置7发送信号；当外水箱内的水位低于设定的水位时，燃烧器10将无法启动。
参见图7，所述的烟气换热装置21内的换热管23以非对称的形式排布，高温的余热烟气从烟气换热装置21底部的换热管23进入，再从顶部的换热管23排出，高温余热烟气的热量被换热管23和烟气换热装置21的内壁吸收，所吸收热量又被传递给外水箱内的水体所吸收。
进一步的，所述的烟气换热装置21内还放置有除垢球24，所述的除垢球24为能够附着水垢结晶体的球体，并能够随水流的扰动而运动，以破坏结垢环境，防止换热管23的结垢。
在烟气换热装置中加入除垢球，由于除垢球的过水表面积远远大于容器内壁表面积，使得除垢球表面成垢的概率远远大于在容器内壁表面成垢的概率，因而形成结晶体垢粒子绝大部分附着在除垢球的表面，除垢球在加热的水中被气化水扰动而运动，运动过程中除垢球与除垢球之间、除垢球与容器内壁面产生反复碰撞运动，从而使附着在除垢球表面的结晶体碰撞脱落到水中，脱落的垢粒子促使均相成核，随着加热时间延长，垢质聚集成絮状悬浮在水中，絮状物质可随水流排除，从而使得垢质不会附着在容器表面，达到防结垢和除垢的目的，起到了防止设备结垢和节能降耗的作用。
参见图8-1～图8-3，所述的炉膛8包括炉膛外壁25和炉膛内壁26，炉膛8内设有弧形辐射套29，弧形辐射套29的底部开口设有相匹配的导流套28，弧形辐射套29上开设有导流孔。
所述的弧形辐射套29与炉膛内壁26之间留有一定间隙形成导流通道，导流孔的一端开设在弧形辐射套29的弧形面上，一端开设在弧形辐射套29面向导流通道的面上；导流通道与烟囱出口相连通。
在加热时，燃烧形成的高温热流从炉膛底部通过导流套28进入加热锅底，形成强制对流；然后高温热流与弧形辐射套29对流，高温烟气从导流孔分流，分流后的高温烟气顺着弧形辐射套29和炉膛内壁26间形成的导流通道内环炉膛一周后，到烟囱出口排出。
所述的炉膛外壁25和炉膛内壁26之间还设有隔热层27；
在加热时，导流套28和弧形辐射套29形成了燃烧的高温区，当燃烧器10喷射进炉膛8未及时燃烧的热油分子将被二次点燃；弧形辐射套29被加热后形成辐射源和蓄热体，对炉膛和锅加热，使辐射能量充分聚焦加热锅底。
上述炉膛在加热时，首先燃烧形成的高温热流从炉膛底部进入加热锅底，形成强制对流；然后高温热流与弧形辐射套对流，由于弧形辐射套上有导流孔，高温烟气在导流孔的作用下进行分流，分流后的高温烟气顺着弧形辐射套和炉膛内壁间形成的导流通道内环炉膛一周后，到烟囱出口排出，从而延长了高温烟气在炉膛内的时间，并且让高温烟气能均匀的分布在炉膛内；
弧形辐射套被加热形成辐射源和蓄热体，对炉膛和锅底，起到了加热、保温蓄能作用，让辐射能量充分聚焦、加热锅底；因持续不断的热流对导流套和弧形辐射套进行热交换，形成了燃烧的高温区，此时由燃油燃烧器喷射进炉膛未及时燃烧的热油分子被二次点燃，从而提高了燃油燃烧器的燃烧能力；从而提高了热利用率，从而达到了节省燃料和缩短制作主副食时间的效果：每小时节省燃料0.1kg；节省燃料和制作主副食的时间约3分钟。
本发明提供的装置，在实施炊事功能前，先将副食锅和压力锅放入炉膛内；再将两根快接波纹软管把加热器注水管和背水箱连接完毕；最后将背水箱4注满水(如果水未注满，燃烧器无法启动)，注满水后打启动电控***。
在炊事作业状态时，如果加水方式是外部自来水，无需关闭注水阀门，浮球阀会在加满的情况下自行关断；如果是靠所带注水泵加水，水箱加满时请观察双色水位计刻度显示，需人工关闭注水泵电源。开启燃烧器，高温烟气与加热水箱内的烟气换热管装置的内壁进行对流交换，使水箱内部的水体温度迅速升温，产生的少量蒸汽从水箱的大气联通管排出，当水箱内的水体下降时，机械式浮球阀自动开启，将自动补水。
下面给出一个具体的实施例：炊事作业前，将内水箱注满水；启动燃烧器，高温烟气从烟气换热装置底部进入，高温烟气热量被换热管和换热装置内壁吸收；吸收的高温烟气热量又被传递给了水箱内的水体所吸收，水箱内的水体被加热，产生蒸汽由大气连通管排出；在炊事作业同时就能把水箱水加热。经试验，炊事作业中等火作业约23分钟后，水箱中50升水即可被烟气加热到沸腾状态。此时，水箱中的水既可直接作为饮用开水，也可将其与冷水通过混水阀混合成合适温度供洗漱或淋浴用。
实施淋浴功能前，先将两套加热水器放到炉膛中，按指示将快接波纹软管，快速波纹管将加热水器连接完毕；再将背水箱和加热水器加满水；最后启动燃烧器最后当背水箱的温度达到45℃时，数值会显示在电控***上，此时可以同时打开冷水泵和热水泵开关，冷水和热水将会通过终端混水阀将冷热水调温至35℃时出水。
具体的，在启动燃烧机淋浴准备前，先通过背水箱注水管把背水箱注满冷水，与此同时启动循环泵将背水箱中储存的水通过循环水管抽出，再通过加热器主水管将背水箱中的水送到加热水器中蓄满。此时就可以启动柴油燃烧器对炉膛中的加热水器进行加热。产生的热水将在循环泵的作用下通过快速波纹管进入背水箱内循环。
在加热器注水管和循环泵出口垂直交叉点处，装有温度传感器。他会实时的将背水箱中水的温度显示在电控***显示屏幕上。当背水箱的温度达到45℃时，就可以开启热水泵；这时冷水和热水将会通过终端混水阀将冷热水调温至35℃时出水。
Claims (5)
1.一种一体化炊事淋浴装置，其特征在于，包括设有炉膛(8)的灶体(9)，炉膛(8)下方设有由电控装置(7)控制的燃烧器(10)，烟囱(11)与炉膛(8)相连通；
所述的炉膛(8)能够适应加热锅和加热水器的切换，在炊事状态时，能够分别放置副食锅(3)和压力锅(5)；在淋浴状态时，能够分别放置多个加热水器；
灶体(9)上还设有背水箱(4)，背水箱(4)内设有烟气换热装置(21)；烟气换热装置(21)内设有与烟囱(11)相连通的换热管(23)，当余热烟气从烟气换热装置(21)底部的换热管(23)进入，热交换加热外水箱内的水体；外水箱上还设有用于排出加热产生的水蒸汽的大气联通管(19)，以及进水口和热水出口(20)；
所述的热水出口(20)与热水泵(14)相连接，热水泵(14)将热水输送至混水阀(17)内与输送来的冷水混合；
所述的背水箱(4)包括相连通的外水箱和内水箱，内水箱中还设有机械式浮球阀装置(22)控制的进水阀门，当内水箱内的水下降至预设的水位时，机械式浮球阀装置(22)自动开启进水阀门，向内水箱补充水，当内水箱内的水达到预设水位时，机械式浮球阀装置(22)自动关闭进水阀门；
所述的外水箱的内侧还设有隔热层，外水箱上还设有测量水位的双色水位计(2)；所述的外水箱、内水箱上还均设有检修口；
在炊事状态时，炉膛(8)中放置有副食锅(3)和压力锅(5)，供冷水的管道与背水箱(4)的进水口相连接；
在淋浴状态时，炉膛(8)中分别放置多个加热水器，供冷水的管道与加热水器的进水口相连接，加热水器的出水口与背水箱(4)的进水口相连接；所述的加热水器与背水箱(4)的连接管路上还设有循环泵，若在加热前背水箱(4)内还残留有水时通过循环泵抽出注入到加热水器中，在加热时启动循环泵使水在加热水器和背水箱(4)之间循环；
向加热水器供水的注水管和循环泵出口的管道垂直交叉设置，该处还设有检测背水箱(4)中水温的温度传感器(16)；
背水箱(4)内还设有水位传感器(18)，水位传感器(18)向电控装置(7)发送信号；当外水箱内的水位低于设定的水位时，燃烧器(10)将无法启动；
所述的炉膛(8)包括炉膛外壁(25)和炉膛内壁(26)，炉膛(8)内设有弧形辐射套(29)，弧形辐射套(29)的底部开口设有相匹配的导流套(28)，弧形辐射套(29)上开设有导流孔；
在加热时，燃烧形成的高温热流从炉膛底部通过导流套(28)进入加热锅底，形成强制对流；然后高温热流与弧形辐射套(29)对流，高温烟气从导流孔分流，分流后的高温烟气顺着弧形辐射套(29)和炉膛内壁(26)间形成的导流通道内环炉膛一周后，到烟囱出口排出；
所述的炉膛外壁(25)和炉膛内壁(26)之间还设有隔热层(27)；
在加热时，导流套(28)和弧形辐射套(29)形成了燃烧的高温区，当燃烧器(10)喷射进炉膛(8)未及时燃烧的热油分子将被二次点燃；弧形辐射套(29)被加热后形成辐射源和蓄热体，对炉膛加热，使辐射能量充分聚焦加热锅底。
2.如权利要求1所述的一体化炊事淋浴装置，其特征在于，所述的烟气换热装置(21)内的换热管(23)以非对称的形式排布，高温的余热烟气从烟气换热装置(21)底部的换热管(23)进入，再从顶部的换热管(23)排出，高温余热烟气的热量被换热管(23)和烟气换热装置(21)的内壁吸收，所吸收热量又被传递给外水箱内的水体所吸收。
3.如权利要求1或2所述的一体化炊事淋浴装置，其特征在于，所述的烟气换热装置(21)内还放置有除垢球(24)，所述的除垢球(24)为能够附着水垢结晶体的球体，并能够随水流的扰动而运动，以破坏结垢环境，防止换热管(23)的结垢。
4.如权利要求1所述的一体化炊事淋浴装置，其特征在于，所述的弧形辐射套(29)与炉膛内壁(26)之间留有一定间隙形成导流通道，导流孔的一端开设在弧形辐射套(29)的弧形面上，一端开设在弧形辐射套(29)面向导流通道的面上；导流通道与烟囱出口相连通。
5.如权利要求1所述的一体化炊事淋浴装置，其特征在于，当背水箱(4)中的水的温度达到45℃时，开启热水泵，此时冷水和热水将会通过混水阀(17)将冷热水调温至35℃时出水。
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