CN111457583B - 增压式采暖洗浴两用炉 - Google Patents

Abstract

一种增压式采暖洗浴两用炉，包括燃烧器及与燃烧器连通的燃气进气管，其特征在于所述的燃气进气管上设有增压比例控制装置，增压比例控制装置包括壳体、叶轮、转动电机及推动电机，壳体具有锥体部，叶轮与前述锥形部之间形成间隙；转动电机的转动轴伸入前述的壳体内并与叶轮连接；推动电机的输出轴与前述转动电机的机壳连接并能驱动转动电机前后移动，从而能调节叶轮与锥体部之间的间隙。叶轮与壳体之间的间隙可以调节，实现进气流量的调节，同时叶轮转动能实现燃气增压功能。

Description

增压式采暖洗浴两用炉

技术领域

本发明涉及一种采暖和洗浴两用炉。

背景技术

两用炉基本结构包括燃气进气管、采暖管路、洗浴管路、板式换热器、燃烧器和膨胀水箱，燃气进气管上设有燃气比例阀，燃气比例阀通过电磁铁控制燃气通路开度大小从而控制燃气流量。燃气流量的大小受燃气供气压力的影响较大，当冬季燃气供气压力不足时，燃气比例阀即使达到最大开度也无法保证燃气流量，最大燃气流量只能小于供气压力。燃气采暖热水两用炉最大最小负荷向下偏移，从而造成最大热负荷不足、点火困难、最小负荷熄火等故障；另外，燃气比例阀磁铁控制受外界磁场、金属的影响较大，容易造成燃气输出不稳等故障。

另外，燃烧器给采暖管路加热，洗浴管路通过板式换热器从采暖管路中获得热量，膨胀水箱于采暖管路连接，起到缓解采暖回路和生活水回路中循环水的涨缩量的作用。

相关的文献可以参考专利号为00214321.6的中国实用新型专利《家用燃气采暖热水两用炉》(授权公告号为CN2424413Y)；还可以参考专利号为ZL200720056386.3的中国实用新型专利《落地储水式供暖/热水燃气两用炉》(授权公告号为CN201104017YY)。

燃烧器由空气和燃气混合进行燃烧，空气中存在大量的氮气，高温燃烧后会产生大量的氮氧化物，而氮氧化物会造成空气污染，同时部分氮气会将热量带走，降低燃烧效率。另外膨胀水箱作为核心部件，经过长时间的使用后，经常出现亏气气压不足的情况，从而造成两用炉运行过程中***内压不断增高，通常需要进行维修上门保养补充氮气。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种燃气既能增压又能调节气压的增压式采暖洗浴两用炉。

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种既能降低氮氧化物排放又能维持膨胀水箱内部气压的增压式采暖洗浴两用炉。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种增压式采暖洗浴两用炉，包括燃烧器及与燃烧器连通的燃气进气管，其特征在于所述的燃气进气管上设有增压比例控制装置，该增压比例控制装置包括

壳体，开设有进气端和出气端，该壳体具有锥体部；

叶轮，位于前述的壳体内并能旋转，该叶轮与前述锥形部之间形成间隙；

转动电机，具有转动轴，该转动轴伸入前述的壳体内并与叶轮连接；以及

推动电机，具有输出轴，该输出轴与前述转动电机的机壳连接并能驱动转动电机前后移动，从而能调节叶轮与锥体部之间的间隙。

进一步，所述叶轮的前端形成锥部，该锥部与锥体部形成间隙。

作为优选，所述壳体包括筒体部及连接于筒体部前端的锥体部，对应地，所述的叶轮包括锥部及位于筒体部内的平整部，该平整部位于锥部的前端。

作为优选，所述壳体的进气端的中轴线和出气端的中轴线相垂直。

进一步，所述的燃气进气管上设有稳压阀，燃气经稳压阀后再经过增压比例控制装置。

该两用炉还包括

膨胀水箱；

中空纤维空气分离膜，具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，前述的富氧出气端与燃烧器连通；

第一空压机，出气端与前述中空纤维空气分离膜的空气进气端连接；

富氮储存罐，具有进气端及与前述膨胀水箱的氮气补入口连通的出气端；以及

第二空压机，进气端与前述中空纤维空气分离膜的富氮出气端连接，出气端与前述富氮储存罐的进气端连接。

为实现自动补气，所述的富氮储存罐与膨胀水箱之间设有压差开关。

便于调节富氮流量，所述中空纤维空气分离膜的富氮出气端与第二空压机之间依次设有流量调节阀和充气开关阀。

进一步，所述的流量调节阀和充气开关阀之间设有排气管，该排气管上设有富氮排气阀。

进一步，所述的两用炉内设有采暖管路和洗浴管路，前述的膨胀水箱与采暖管路连通，前述采暖管路具有位于燃烧器中的换热段，前述采暖管路上设有板式换热器，所述的洗浴管路则与板式换热器换热连接。

为防止管路爆裂，所述的采暖管路上设有与板式换热器并联的旁通路，该旁通路上设有采暖管路堵塞时能打开的旁通阀。

进一步，所述的洗浴管路与采暖管路之间设有补水管，该补水管上设有补水阀。

与现有技术相比，本发明的优点在于：叶轮与壳体之间的间隙可以调节，实现进气流量的调节，同时叶轮转动能实现燃气增压功能，当供气压力不足时可以继续增大燃气流量，从而保证燃烧所需燃气量和燃气压力。

附图说明

图1为实施例1结构示意图。

图2为图1中增压比例控制装置放大图。

图3为图2的剖视图。

图4为实施例2结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的增压式采暖洗浴两用炉包括燃烧器1、膨胀水箱2，采暖管路3、洗浴管路4、水泵10、中空纤维空气分离膜7、第一空压机61、富氮储存罐8及第二空压机62。

燃气进气管11与燃烧器1连通。燃气进气管11上设有稳压阀12和增压比例控制装置100，燃气经稳压阀12后再经过增压比例控制装置100。

结合图2和图3所示，本实施例中的增压比例控制装置100包括壳体1a、叶轮4a、转动电机2a及推动电机3a，壳体1a，开设有进气端13a和出气端14a，壳体1a的进气端13a的中轴线和出气端14a的中轴线相垂直。叶轮4a，位于壳体1a内并能旋转，该叶轮4a与锥形部之间形成间隙；转动电机2a，具有转动轴21a，该转动轴21a伸入壳体1a内并与叶轮4a连接；推动电机3a，具有输出轴31a，该输出轴31a与转动电机2a的机壳连接并能驱动转动电机2a前后移动，从而能调节叶轮4a与锥体部11a之间的间隙。本实施例中的推动电机3a采用步进电机。

本实施例中的壳体1a包括筒体部12a及连接于筒体部12a前端的锥体部11a，对应地，叶轮4a包括锥部41a及位于筒体部12a内的平整部42a，该平整部42a位于锥部41a的前端。锥部41a与锥体部11a形成间隙。

增压方式吸取供给燃气，加压供给燃烧器，并在前端增加稳压阀；叶轮与壳体之间的间隙沿轴向逐渐减小。叶轮与壳体之间的轴向相对位置由步进电机控制，推动电机向横向移动叶轮与壳体之间的间隙产生变化，间隙减小，燃气量减小；反之燃气量增大。叶轮在旋转过程中将动能传递给燃气，实现当供气压力不足时可以继续增大燃气流量，从而保证燃烧所需燃气量和燃气压力。这里的增压比例控制装置100既能实现流量大小调节也能实现增压。

水泵10设于采暖管路3中，用于提供水压。膨胀水箱2与采暖管路3连通，采暖管路3具有位于燃烧器1中的换热段31，采暖管路3上设有板式换热器9，洗浴管路4则与板式换热器9换热连接。

采暖管路3上设有与板式换热器9并联的旁通路32，该旁通路32上设有采暖管路3堵塞时能打开的旁通阀33。洗浴管路4与采暖管路3之间设有补水管5，该补水管5上设有补水阀51。

中空纤维空气分离膜7具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，富氧出气端与燃烧器1连通并设有富氧调节阀74；第一空压机61出气端与中空纤维空气分离膜7的空气进气端连接，本实施例中的第一空压机61优选蜗轮增压机；富氮储存罐8具有进气端及与膨胀水箱2的氮气补入口连通的出气端。富氮储存罐8设有自动排气阀82。第二空压机62，进气端与中空纤维空气分离膜7的富氮出气端连接，出气端与富氮储存罐8的进气端连接。富氮储存罐8与膨胀水箱2之间设有压差开关81。

中空纤维空气分离膜7的富氮出气端与第二空压机62之间依次设有流量调节阀7和充气开关阀73。流量调节阀7和充气开关阀73之间设有排气管，该排气管上设有富氮排气阀72。

第一空压机将常压空气转换为高压空气通入中空纤维空气分离膜中，经空气分离后产生两路气体分别为富氮气体和富氧气体，其中富氧气体通入燃烧器内与燃气混合燃烧，减少氮氧化物排放及空气过量系数，提高燃烧效率，富氮气体通过第二空压机增压充入富氮储存罐中。当富氮储存罐中压力低于某一设定值(如10bar)时，充气开关阀及第二空压机开启,富氮排气阀关闭，富氮储存罐实现充气，当富氮储存罐中压力高于某一个设定值时(12bar)时，充气开关阀及第二空压机关闭富氮排气阀开启，停止充气，并向两用炉内密封室中冲入富氮气体置换密封室中的空气防止燃气溢出燃烧及***。当由于膨胀水箱中的氮气压力与富氮储存罐中压力差达到压差开关上阈值时，压差开关自动开启并向膨胀水箱中充气，当膨胀水箱中的氮气压力与富氮储存罐中的压力差低于气压差开关下阈值时,压差开关自动关闭停止充气。

实施例2，如图4所示，本实施例中没有设置中空纤维空气分离膜7，其他结构参考实施例1。

Claims (12)

1.一种增压式采暖洗浴两用炉，包括燃烧器(1)及与燃烧器(1)连通的燃气进气管(11)，其特征在于所述的燃气进气管(11)上设有增压比例控制装置(100)，该增压比例控制装置(100)包括

壳体(1a)，开设有进气端和出气端，该壳体(1a)具有锥体部(11a)；

叶轮(4a)，位于前述的壳体(1a)内并能旋转，该叶轮(4a)与前述锥体部之间形成间隙；

转动电机(2a)，具有转动轴(21a)，该转动轴(21a)伸入前述的壳体(1a)内并与叶轮(4a)连接；以及

推动电机(3a)，具有输出轴(31a)，该输出轴(31a)与前述转动电机(2a)的机壳连接并能驱动转动电机(2a)前后移动，从而能调节叶轮(4a)与锥体部(11a)之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述叶轮(4a)的前端形成锥部(41a)，该锥部(41a)与锥体部(11a)形成间隙。

3.根据权利要求2所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述壳体(1a)包括筒体部(12a)及连接于筒体部(12a)前端的锥体部(11a)，对应地，所述的叶轮(4a)包括锥部(41a)及位于筒体部(12a)内的平整部(42a)，该平整部(42a)位于锥部(41a)的前端。

4.根据权利要求1所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述壳体(1a)的进气端的中轴线和出气端的中轴线相垂直。

5.根据权利要求1所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述的燃气进气管(11)上设有稳压阀(12)，燃气经稳压阀(12)后再经过增压比例控制装置(100)。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于该两用炉还包括

膨胀水箱(2)；

中空纤维空气分离膜(7)，具有空气进气端，富氧出气端和富氮出气端，前述的富氧出气端与燃烧器(1)连通；

第一空压机(61)，出气端与前述中空纤维空气分离膜(7)的空气进气端连接；

富氮储存罐(8)，具有进气端及与前述膨胀水箱(2)的氮气补入口连通的出气端；以及

第二空压机(62)，进气端与前述中空纤维空气分离膜(7)的富氮出气端连接，出气端与前述富氮储存罐(8)的进气端连接。

7.根据权利要求6所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述的富氮储存罐(8)与膨胀水箱(2)之间设有压差开关(81)。

8.根据权利要求6所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述中空纤维空气分离膜(7)的富氮出气端与第二空压机(62)之间依次设有流量调节阀(7)和充气开关阀(73)。

9.根据权利要求8所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述的流量调节阀(7)和充气开关阀(73)之间设有排气管，该排气管上设有富氮排气阀(72)。

10.根据权利要求6所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述的两用炉内设有采暖管路(3)和洗浴管路(4)，前述的膨胀水箱(2)与采暖管路(3)连通，前述采暖管路(3)具有位于燃烧器(1)中的换热段(31)，前述采暖管路(3)上设有板式换热器(9)，所述的洗浴管路(4)则与板式换热器(9)换热连接。

11.根据权利要求10所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述的采暖管路(3)上设有与板式换热器(9)并联的旁通路(32)，该旁通路(32)上设有采暖管路(3)堵塞时能打开的旁通阀(33)。

12.根据权利要求10所述的增压式采暖洗浴两用炉，其特征在于所述的洗浴管路(4)与采暖管路(3)之间设有补水管(5)，该补水管(5)上设有补水阀(51)。

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