專利名稱：多孔介質(zhì)燃氣熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)方案涉及用繞成螺旋形的管子分開水和加熱介質(zhì)的連續(xù)流動的加熱 器，具體地說是多孔介質(zhì)燃氣熱水器。
背景技術(shù)：
隨著能源與環(huán)境危機的加劇，世界各國對能源效率和環(huán)境污染物排放都提出了更高 的要求。節(jié)能減排更是我國"十一五"提出的一個重要任務(wù)。目前執(zhí)行的燃氣熱水器熱 效率標(biāo)準(zhǔn)要求最低為84%。為了提高燃氣熱水器的效率，現(xiàn)有技術(shù)幾乎都采用增大換熱 器面積的方法，即通過采用翅片管的形式，或者通過增加煙氣冷凝換熱面的方式使排煙 溫度低于10(TC,以便回收煙氣中水蒸氣的潛熱。采用傳統(tǒng)的燃燒方式，翅片管需要遠離 火焰而避免燒壞，這使得燃燒器體積較大。外加冷凝器的燃氣熱水器體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
CN1570505公開了一種多孔陶瓷燃氣熱水器，它雖然采用了多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)和多孔 陶瓷換熱技術(shù)強化燃燒和換熱，但其換熱管的布置仍按照一般燃氣熱水器換熱管稀疏布 置，沒有把煙氣中的水蒸汽凝結(jié)，排煙溫度依然較高，故燃燒室內(nèi)換熱強度尚不足，該 熱水器熱效率不夠高，僅為85% 90%，與能效等級為I級的熱水器尚有差距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多孔介質(zhì)燃氣熱水器，在燃燒室內(nèi)填充多 孔介質(zhì)，換熱管直接與燃燒室內(nèi)高溫多孔介質(zhì)進行輻射及導(dǎo)熱形式的換熱，且高溫?zé)煔?在其外圍的密集的換熱管和多孔介質(zhì)之間的螺旋通道中實現(xiàn)強烈換熱，使煙氣急冷而使 水蒸汽直接在管壁凝結(jié)，從而克服了現(xiàn)有燃氣熱水器體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，及燃燒室內(nèi)燃 燒強度和換熱強度不足的缺點。
本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是多孔介質(zhì)燃氣熱水器，由風(fēng)煙系統(tǒng)、 水系統(tǒng)、點火器、防回火結(jié)構(gòu)、凝水排放結(jié)構(gòu)、保溫材料和外套筒構(gòu)成，其中，風(fēng)煙系 統(tǒng)由燃氣噴嘴、引射器、預(yù)混室、防回火通道、由螺旋換熱管和中間冷卻管圍成的燃燒 室、引風(fēng)機和煙氣排出管道構(gòu)成，水系統(tǒng)由冷水引入管、水冷套筒、中間冷卻管、耐高 溫軟管、螺旋換熱管、熱水引出管構(gòu)成，防回火結(jié)構(gòu)由設(shè)置有凹槽的水冷套筒和防回火 通道構(gòu)成，凝水排放結(jié)構(gòu)由凝水收集盤和凝水引出管構(gòu)成，外套筒底端設(shè)有煙道插口， 在其對應(yīng)燃燒室的上部開有透氣孔，其下部開有螺紋孔；上述組成部件是這樣連接的
燃氣噴嘴安裝在引射器的入口，引射器連接在預(yù)混室上，水冷套筒與預(yù)混室焊接或螺栓 壓緊連接，設(shè)有凹槽的水冷套筒中間留有上下相通的防回火通道，在防回火通道內(nèi)填充有小孔隙多孔介質(zhì)材料，在水冷套筒的凹槽內(nèi)填充有小孔隙多孔介質(zhì)材料，然后插入螺 旋換熱管，水冷套筒的出水口與中間冷卻管連接，螺旋換熱管和中間冷卻管圍成的空間 即構(gòu)成燃燒室，在燃燒室內(nèi)填充有大孔隙多孔介質(zhì)材料，在小孔隙多孔介質(zhì)材料和大孔 隙多孔介質(zhì)材料之間留有空隙，并在此設(shè)置點火器電極，冷水引入管和中間冷卻管連接 在水冷套筒上，中間冷卻管和雙螺旋換熱管之間由耐高溫軟管連接，螺旋換熱管由其底 部的支撐環(huán)卡牢在外套筒上，支撐環(huán)與外套筒由螺釘通過螺紋孔連接，螺旋換熱管的上 部l/3處留出有小縫隙，而在下部緊密安置，在螺旋換熱管外裝有外套筒，在螺旋換熱 管和外套筒之間填充保溫材料，但并不是全部填滿，在上部1/3的高度留空，對應(yīng)的外 套筒上開有透氣孔，外套筒底端由螺釘通過螺紋孔連接煙道插口，引風(fēng)機直接安置在煙 道插口上，引風(fēng)機出口連接煙氣排出管道，在螺旋換熱管靠熱水器底部位置的管間隙處 裝置一個螺旋形的凝水收集盤，在凝水收集盤的最低處連接一根凝水引出管，螺旋換熱 管還與熱水引出管連接，除特別指明的以外，上述提及的部件之間的連接，均為通用的 連接方法，是公知的。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，螺旋換熱管圍成的筒體內(nèi)的寬度為40 250mm，長度 為50 400mm，高度為150 300mm;防回火通道的直徑尺寸為10 20mm，布置為1 6 排，防回火通道的中心間距為20 40隱；熱水器主體的寬度為100 300mtn，長度為100 460mm，高度為200 500mm。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，螺旋換熱管為單管、雙管或三管盤繞形。 上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，燃氣噴嘴為單進口、雙進口或3 6進口形式。 上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，預(yù)混室、水冷套筒、螺旋換熱管和外套筒的截面為長 圓形、圓形、方形或橢圓形。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，外套筒上在其對應(yīng)燃燒室的上部開有的透氣孔是3 7 排、每排4 16條1 2mm寬的縫隙或是3 7排、每排5 40個1 2mm直徑的小孔。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，在小孔隙多孔介質(zhì)材料和大孔隙多孔介質(zhì)材料之間留 出的空隙的大小為4 6 mm。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，水冷套筒中間留有上下相通的防回火通道為1 42個。 上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，螺旋換熱管的上部l/3處留出的小縫隙的寬度為0.2
0. 5mm。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，在防回火通道和水冷套筒的凹槽內(nèi)填充的小孔隙多孔 介質(zhì)材料是孔隙密度為40 65PPI的小孔隙多孔介質(zhì)材料，在燃燒室內(nèi)填充的大孔隙多 孔介質(zhì)材料是孔隙密度為10 30PPI的每層厚度為5 25隱的總厚度為150 300mm的多 孔介質(zhì)材料，所用多孔介質(zhì)材料是金屬纖維材料或泡沫陶瓷材料，其孔隙率達到80%以 上，耐受高溫達IOO(TC以上。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，所用耐高溫軟管是指能耐受20(TC以上的高溫軟管，
5有玻璃纖維軟管、鋁復(fù)合高溫軟管及其他材質(zhì)的耐高溫軟管，均可以通過市售得到；所 用保溫材料是能耐受20(TC以上的阻燃保溫材料，有硅酸鋁纖維棉、玻璃棉、巖棉及其 他材質(zhì)的阻燃保溫材料，均可以通過市售得到；在本實施例的附圖1中以給出的點火器 電極的位置即實際安裝中的點火器。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用多孔介質(zhì)燃燒方式，以減小燃燒空間并加強燃燒 強度和換熱強度。本發(fā)明的特征之一是在燃燒室內(nèi)強化燃燒室內(nèi)的傳熱，使燃燒放熱量 迅速而高效地傳遞給水，使煙氣中的水蒸汽凝結(jié)而回收水的凝結(jié)熱，從而實現(xiàn)極限吸收燃 燒放熱的目的。其方法就是在燃燒室內(nèi)填充多孔介質(zhì)，換熱管直接與燃燒室內(nèi)高溫多孔 介質(zhì)進行輻射及導(dǎo)熱形式的換熱，且高溫?zé)煔庠谄渫鈬拿芗膿Q熱管和多孔介質(zhì)之間 的螺旋通道中實現(xiàn)強烈換熱，使煙氣急冷而使水蒸汽直接在管壁凝結(jié)。其次，在本發(fā)明 多孔介質(zhì)燃氣熱水器中填充的由金屬纖維制成的多孔介質(zhì)材料，其導(dǎo)熱性能和機械強度 較好，有利于熱量的回傳。該熱水器結(jié)構(gòu)加強了煙氣與水的換熱，使燃燒室排煙溫度大 大降低，并能收集煙氣中水蒸汽的潛熱，提高熱效率，在一個簡單的結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)了增強 燃燒和回收水蒸汽潛熱的目標(biāo)。該熱水器的結(jié)構(gòu)簡單而熱效率可達到96%以上，達到家 用燃氣快速熱水器能效等級I級標(biāo)準(zhǔn)。
與已有的CN1570505多孔陶瓷燃氣熱水器相比，本發(fā)明的多孔介質(zhì)燃氣熱水器解決
了以下幾個問題第一，點火相對困難的問題。在己有的多孔介質(zhì)中點火時，電火花四
周壁面吸熱很強，為此，本發(fā)明在點火位置布置多孔介質(zhì)時留出4 6 ,的空隙，以減 少壁面對電火花的冷卻作用；第二，容易發(fā)生回火的問題。山于多孔介質(zhì)存在于燃燒空
間，固體導(dǎo)熱和輻射作用使大量熱量向上游傳遞，容易導(dǎo)致回火。為此，本發(fā)明采用在 水冷套筒中間留有若干個上下相通的防回火通道，在防回火通道內(nèi)填充小孔隙的多孔介
質(zhì)材料，并且采用減小上游孔隙和在通道外壁用水冷卻的辦法，有效地避免回火的發(fā)生； 第三，燃燒超溫的問題。多孔介質(zhì)固體導(dǎo)熱和輻射作用對預(yù)混氣體的預(yù)熱，使得燃燒溫 度較傳統(tǒng)燃燒溫度高，為了避免燃燒室內(nèi)的燃燒溫度過高而產(chǎn)生的對多孔介質(zhì)的燒蝕和 N0生成的問題，本發(fā)明釆用了加強冷卻和分散燃燒的辦法。即在多孔介質(zhì)中心布置了冷
卻管，在燃燒室外布置密集螺旋換熱管，燃燒所需空氣一部分由燃燒室外圍的縫隙逐漸
進入燃燒室而使燃燒過程分散，在燃燒室近1 / 3的區(qū)域內(nèi)逐漸完成燃燒，這些措施使燃 燒室溫度控制在合適的范圍內(nèi)；第四，通風(fēng)阻力大的問題。由于多孔介質(zhì)填充在整個氣 流通道，通風(fēng)阻力大， 一般的風(fēng)機很難滿足要求，本發(fā)明采用引風(fēng)機與引射器組合的方 式進行通風(fēng)排煙。另外，螺旋管設(shè)置為雙管盤繞形或三管盤繞形，減小了水流阻力。
總之，與CN1570505多孔陶瓷燃氣熱水器的結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的多孔介質(zhì)燃氣熱水 器結(jié)構(gòu)不僅克服了前者上述的缺點，而且更加突出的特點是在燃燒室外圍布置的換熱管 是緊密的，這樣在燃燒室的外壁上，也就是在換熱管的壁面上，煙氣中的水蒸汽大量凝 結(jié)，從而可以回收水蒸汽的凝結(jié)熱，使得熱水器熱效率能夠達到96%以上。本發(fā)明的多孔介質(zhì)燃氣熱水器結(jié)構(gòu)保證燃燒穩(wěn)定、燃燒室溫度分布均勻，既減少了 N0、的產(chǎn)生也保證了 CO等不完全燃燒產(chǎn)物的生成，節(jié)能和環(huán)保都達到了很高的要求。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1為本發(fā)明多孔介質(zhì)燃氣熱水器的軸向剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明多孔介質(zhì)燃氣熱水器圖1所述實施例在位置A — A處的徑向剖面示意圖。
圖3為本發(fā)明多孔介質(zhì)燃氣熱水器的水冷套筒的軸向剖面示意圖。 圖4為本發(fā)明多孔介質(zhì)燃氣熱水器的外套筒的軸向剖面示意圖。 圖中，l.燃氣噴嘴，2.引射器，3.預(yù)混室，4.水冷套筒，5.小孔隙多孔介質(zhì)材料， 6.螺旋換熱管，7.保溫材料，8.中間冷卻管，9.支撐環(huán)，IO.外套筒，ll.耐高溫軟管， 12.凝水收集盤，13.引風(fēng)機，14.凝水引出管，15.大孔隙多孔介質(zhì)材料，16.點火器電極， 17.冷水引入管，18.防回火通道，19.熱水引出管，20.煙道管插口， 21.煙氣排出管道， a.水冷套筒上設(shè)置的凹槽，b.外套筒上開的透氣孔，c.螺紋孔。
具體實施例方式
附圖顯示，本發(fā)明多孔介質(zhì)燃氣熱水器由風(fēng)煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)、點火器、防回火結(jié)構(gòu)、 凝水排放結(jié)構(gòu)、保溫材料和外套筒構(gòu)成，其中，風(fēng)煙系統(tǒng)由燃氣噴嘴(1)、引射器(2)、 預(yù)混室(3)、防回火通道(18)、由螺旋換熱管(6)和中間冷卻管(8)圍成的燃燒室、 引風(fēng)機(13)和煙氣排出管道(21)構(gòu)成，水系統(tǒng)由冷水引入管(17)、水冷套筒(4)、 中間冷卻管(8)、耐高溫軟管(11)、螺旋換熱管(6)、熱水引出管(19)構(gòu)成，防回火 結(jié)構(gòu)由設(shè)置有凹槽(a)的水冷套筒(4)和防回火通道(18)構(gòu)成，凝水排放結(jié)構(gòu)由凝 水收集盤(12)和凝水引出管(14)構(gòu)成；外套筒(10)底端設(shè)有煙道插口 (20)，外套 筒上在其對應(yīng)燃燒室的上部開有透氣孔(b)，其下部開有螺紋孔(c)。
在圖l所示的實施例中，雙進口燃氣噴嘴(1)安裝在引射器(2)的入口，引射器 (2)連接在預(yù)混室(3)上，水冷套筒(4)與預(yù)混室(3)焊接或螺栓壓緊連接，設(shè)有 凹槽(a)的水冷套筒(4)中間留有上下相通的防回火通道(18)，在防回火通道(18) 內(nèi)填充有小孔隙多孔介質(zhì)材料(5)，在水冷套筒(4)的凹槽內(nèi)填充有小孔隙多孔介質(zhì)材 料(5)，然后插入雙螺旋換熱管(6)，水冷套筒(4)的出水口與中間冷卻管(8)連接， 雙螺旋換熱管(6)和中間冷卻管(8)圍成的空間即構(gòu)成燃燒室，在燃燒室內(nèi)填充有大 孔隙多孔介質(zhì)材料(15)，在小孔隙多孔介質(zhì)材料(5)和大孔隙多孔介質(zhì)材料(15)之 間留有空隙，并在此設(shè)置點火器電極(16)，冷水引入管(17)和中間冷卻管(8)連接 在水冷套筒(4)上，中間冷卻管(8)和雙螺旋換熱管(6)之間由耐高溫軟管(11)連接，雙螺旋換熱管(6)由其底部的支撐環(huán)(9)卡牢在外套筒(10)上，支撐環(huán)(9)與 外套筒(10)由螺釘通過螺紋孔(c)連接，雙螺旋換熱管(6)的上部l/3處留出有小 縫隙，而在下部緊密安置，在雙螺旋換熱管(6)外裝有外套筒(10)，在雙螺旋換熱管 (6)和外套筒(10)之間填充保溫材料(7)，但并不是全部填滿，在上部1/3的高度留 空，對應(yīng)的外套筒(10)上開有透氣孔(b)，外套筒(10)底端由螺釘通過螺紋孔(c) 連接煙道插口 (20)，引風(fēng)機(13)直接安置在煙道插口 (20)上，引風(fēng)機(13)出口連 接煙氣排出管道(21)，在雙螺旋換熱管(6)靠熱水器底部位置的管間隙處裝置一個螺 旋形的凝水收集盤(12)，在凝水收集盤(12)的最低處連接一根凝水引出管(14)。
圖1顯示本實用新型多孔介質(zhì)燃氣熱水器主體的高度為200 500mm。
圖1顯示本實用新型多孔介質(zhì)燃氣熱水器采用倒置式，其工作時介質(zhì)的流動是這樣 的即煙氣由上而下流動；螺旋換熱管內(nèi)的水則由下而上，與煙氣呈逆流流動；對應(yīng)的 外套筒(10)上開出的透氣孔，使空氣能從這些小孔滲入到燃燒室中；燃燒所需空氣分 為主空氣和輔助空氣兩部分，主空氣由燃氣噴嘴(1)和引射器(2)的入口空隙進入， 輔助空氣由雙螺旋換熱管(6)間留出的縫隙進入，空氣依靠引風(fēng)機(13)和引射器(2) 產(chǎn)生的負壓抽吸到燃燒室中，燃氣和空氣在引射器(2)及預(yù)混室(3)內(nèi)進行充分混合； 水的流動行程為冷水引入管(17)—水冷套筒(4)—中間冷卻管(8)—耐高溫軟管 (11)—雙螺旋換熱管(6)—熱水引出管(19);在凝水收集盤(12)的最低處連接一 根凝水引出管(14)，把冷凝水排出。
圖2顯示在圖1所述實施例的中間冷卻管(8)布置在熱水器的中部，布置成2排的 12個防回火通道(18)均勻分布在水冷套筒(4)中，雙螺旋換熱管(6)的出口與熱水 引出管(19)相連接，點火器電極(16)布置在熱水引出管(19)旁邊。
圖2顯示本實用新型多孔介質(zhì)燃氣熱水器主體的寬度為100 300mm，長度為100 460,。
圖3顯示在圖l所述實施例的水冷套筒(4)上設(shè)有凹槽(a)，水冷套筒(4)中間 留有上下相通的防回火通道(18)。
圖4顯示在圖1所述實施例的外套筒(IO)的前面上方開有7排、每排3條縫隙(b)， 左右側(cè)面上方各開有7排、每排l條縫隙(b)，前面下方開有6個連接支撐環(huán)(9)及煙 道插口 (20)的螺紋孔(c)。實際上，外套筒(10)的后面上方也開有7排、每排3條 的縫隙，后面下方也開有6個連接支撐環(huán)(9)及煙道插口 (20)的螺紋孔(c)。 實施例1
本實施例的結(jié)構(gòu)和形狀見圖1 4。
本實施例的多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，螺旋換熱管(6)圍成的筒體內(nèi)的寬度為150咖， 長度為225mm，高度為225咖；防回火通道(18)的直徑尺寸為15顯，布置為2排，防 回火通道(18)的中心間距為30mm;熱水器主體的寬度為150咖，長度為280腿，高度
8為350mm，螺旋換熱管(6)為雙管盤繞形，燃氣噴嘴(1)為雙進口形式，預(yù)混室(3)、 水冷套筒(4)、螺旋換熱管(6)和外套筒(10)的截面為長圓形，外套筒(10)上在其 對應(yīng)燃燒室的上部開有的透氣孔是7排、每排共8條lmm寬的縫隙，在小孔隙多孔介質(zhì) 材料(5)和大孔隙多孔介質(zhì)材料(15)之間留出的空隙的大小為5mm，水冷套筒(4) 中間留有的上下相通的防回火通道(18)為12個，螺旋換熱管(6)的上部l/3處留出 的小縫隙的寬度為0.3mm,在防回火通道(18)和水冷套筒(4)的凹槽內(nèi)填充孔的小孔 隙多孔介質(zhì)材料(5)是孔隙密度為55PPI的小孔隙多孔介質(zhì)材料，在燃燒室內(nèi)填充的大 孔隙多孔介質(zhì)材料(15)是孔隙密度為20PPI的每層厚度為15mm的總厚度為170mm的多 孔介質(zhì)材料。所用多孔介質(zhì)材料均是金屬纖維材料，其孔隙率達到80%以上，耐受高溫 達IOO(TC以上。 實施例2
除下述部分之外，其他均與實施例1相同。
本實施例的多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，螺旋換熱管(6)圍成的筒體內(nèi)的寬度為40mm， 長度為50mm，高度為150mm;防回火通道(18)的直徑尺寸為10mm，布置為1排，防回 火通道(18)的中心間距為20mm;熱水器主體的寬度為100mm，長度為100mm，高度為 200mm，螺旋換熱管(6)為單管盤繞形，燃氣噴嘴(1)為單進口形式，預(yù)混室(3)、水 冷套筒(4)、螺旋換熱管(6)和外套筒(10)的截面為圓形，外套筒(10)上在其對應(yīng) 燃燒室的上部開有的透氣孔是3排、每排4條lmm寬的縫隙，在小孔隙多孔介質(zhì)材料(5) 和大孔隙多孔介質(zhì)材料(15)之間留出的空隙的大小為4mm，水冷套筒(4)中間留有的 上下相通的防回火通道(18)為1個，螺旋換熱管(6)的上部l/3處留出的小縫隙的寬 度為0.2nmi，在防回火通道(18)和水冷套筒(4)的凹槽內(nèi)填充孔的小孔隙多孔介質(zhì)材 料(5)是孔隙密度為40PPI的小孔隙多孔介質(zhì)材料，在燃燒室內(nèi)填充的大孔隙多孔介質(zhì) 材料(15)是孔隙密度為10PPI的每層厚度為5mm的總厚度為150mm的多孔介質(zhì)材料。 所用多孔介質(zhì)材料均是金屬纖維材料，其孔隙率達到80%以上，耐受高溫達IOO(TC以上。 實施例3
除下述部分之外，其他均與實施例1相同。
本實施例的多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，螺旋換熱管(6)圍成的筒體內(nèi)的寬度為250mm， 長度為400咖，高度為300mm;防回火通道(18)的直徑尺寸為20腿，布置為6排，防 回火通道(18)的中心間距為40mm;熱水器主體的寬度為300nim，長度為460mm，高度 為500mm，螺旋換熱管(6)為三管盤繞形，燃氣噴嘴(1)為6進口形式，預(yù)混室(3)、 水冷套筒(4)、螺旋換熱管(6)和外套筒(10)的截面為橢圓形，外套筒(10)上在其 對應(yīng)燃燒室的上部開有的透氣孔是5排、每排16條2mm寬的縫隙，在小孔隙多孔介質(zhì)材 料(5)和大孔隙多孔介質(zhì)材料(15)之間留出的空隙的大小為6mm，水冷套筒(4)中 間留有的上下相通的防回火通道(18)為42個，螺旋換熱管(6)的上部l/3處留出的小縫隙的寬度為0.5mm，在防回火通道(18)和水冷套筒(4)的凹槽內(nèi)填充孔的小孔隙 多孔介質(zhì)材料(5)是孔隙密度為65PPI的小孔隙多孔介質(zhì)材料，在燃燒室內(nèi)填充的大孔 隙多孔介質(zhì)材料(15)是孔隙密度為30PPI的每層厚度為25mm的總厚度為200mm的多孔 介質(zhì)材料。所用多孔介質(zhì)材料均是泡沫陶瓷材料，其孔隙率達到80%以上，耐受高溫達 100(TC以上。 實施例4
除下述部分之外，其他均與實施例1相同。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，燃氣噴嘴(1)為3進口形式，預(yù)混室(3)、水冷套筒 (4)、螺旋換熱管(6)和外套筒(4)的截面為方形，外套筒(4)上在其對應(yīng)燃燒室的 上部開有的透氣孔是4排每排20個lmm直徑的小孔。 實施例5
除下述部分之外，其他均與實施例2相同。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，外套筒(4)上在其對應(yīng)燃燒室的上部開有的透氣孔是 3排、每排5個1畫直徑的小孔。 實施例6
除下述部分之外，其他均與實施例3相同。
上述多孔介質(zhì)燃氣熱水器中，外套筒(4)上在其對應(yīng)燃燒室的上部開有的透氣孔是 7排、每排40個2誦直徑的小孔。
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權(quán)利要求
1.多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于由風(fēng)煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)、點火器、防回火結(jié)構(gòu)、凝水排放結(jié)構(gòu)、保溫材料和外套筒構(gòu)成，其中，風(fēng)煙系統(tǒng)由燃氣噴嘴、引射器、預(yù)混室、防回火通道、由螺旋換熱管和中間冷卻管圍成的燃燒室、引風(fēng)機和煙氣排出管道構(gòu)成，水系統(tǒng)由冷水引入管、水冷套筒、中間冷卻管、耐高溫軟管、螺旋換熱管、熱水引出管構(gòu)成，防回火結(jié)構(gòu)由設(shè)置有凹槽的水冷套筒和防回火通道構(gòu)成，凝水排放結(jié)構(gòu)由凝水收集盤和凝水引出管構(gòu)成，外套筒底端設(shè)有煙道插口，在其對應(yīng)燃燒室的上部開有透氣孔，其下部開有螺紋孔；上述組成部件是這樣連接的燃氣噴嘴安裝在引射器的入口，引射器連接在預(yù)混室上，水冷套筒與預(yù)混室焊接或螺栓壓緊連接，設(shè)有凹槽的水冷套筒中間留有上下相通的防回火通道，在防回火通道內(nèi)填充有小孔隙多孔介質(zhì)材料，在水冷套筒的凹槽內(nèi)填充有小孔隙多孔介質(zhì)材料，然后插入螺旋換熱管，水冷套筒的出水口與中間冷卻管連接，螺旋換熱管和中間冷卻管圍成的空間即構(gòu)成燃燒室，在燃燒室內(nèi)填充有大孔隙多孔介質(zhì)材料，在小孔隙多孔介質(zhì)材料和大孔隙多孔介質(zhì)材料之間留有空隙，并在此設(shè)置點火器電極，冷水引入管和中間冷卻管連接在水冷套筒上，中間冷卻管和雙螺旋換熱管之間由耐高溫軟管連接，螺旋換熱管由其底部的支撐環(huán)卡牢在外套筒上，支撐環(huán)與外套筒由螺釘通過螺紋孔連接，螺旋換熱管的上部1/3處留出有小縫隙，而在下部緊密安置，在螺旋換熱管外裝有外套筒，在螺旋換熱管和外套筒之間填充保溫材料，但并不是全部填滿，在上部1/3的高度留空，對應(yīng)的外套筒上開有透氣孔，外套筒底端由螺釘通過螺紋孔連接煙道插口，引風(fēng)機直接安置在煙道插口上，引風(fēng)機出口連接煙氣排出管道，在螺旋換熱管靠熱水器底部位置的管間隙處裝置一個螺旋形的凝水收集盤，在凝水收集盤的最低處連接一根凝水引出管，螺旋換熱管還與熱水引出管連接，除特別指明的以外，上述提及的部件之間的連接，均為通用的連接方法，是公知的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于螺旋換熱管圍成的筒體內(nèi)的寬度為40 250mm，長度為50 400mm，高度為150 300mm;防回火通道的直徑 尺寸為10 20mm，布置為1 6排，防回火通道的中心間距為20 40誦；熱水器主體的 寬度為100 300mm，長度為100 460誦,高度為200 500mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于螺旋換熱管為單管、 雙管或三管盤繞形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于燃氣噴嘴為單進口、 雙進口或3 6進口形式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于預(yù)混室、水冷套筒、 螺旋換熱管和外套筒的截面為長圓形、圓形、方形或橢圓形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于外套筒上在其對應(yīng)燃燒室的上部開有的透氣孔是3 7排、每排4 16條1 2mm寬的縫隙或開有3 7排、每 排5 40個1 2mm直徑的小孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于在小孔隙多孔介質(zhì)材 料和大孔隙多孔介質(zhì)材料之間留出的空隙的大小為4 6 mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于水冷套筒中間留有的 上下相通的防回火通道為1 42個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于螺旋換熱管的上部1/3 處留出的小縫隙的寬度為0. 2 0. 5mm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)燃氣熱水器，其特征在于在防回火通道和水冷 套筒的凹槽內(nèi)填充的小孔隙多孔介質(zhì)材料是孔隙密度為40 65PPI的小孔隙多孔介質(zhì)材 料，在燃燒室內(nèi)填充的大孔隙多孔介質(zhì)材料是孔隙密度為10 30PPI的每層厚度為5 25mm的總厚度為150 300mm的多孔介質(zhì)材料，所用多孔介質(zhì)材料是金屬纖維材料或泡 沫陶瓷材料，其孔隙率達到80%以上，耐受高溫達100(TC以上。
全文摘要
本發(fā)明多孔介質(zhì)燃氣熱水器，涉及用繞成螺旋形的管子分開水和加熱介質(zhì)的連續(xù)流動的加熱器，其構(gòu)成特征是在防回火通道和水冷套筒的凹槽內(nèi)填充小孔隙多孔介質(zhì)材料，在燃燒室內(nèi)填充大孔隙多孔介質(zhì)材料，該多孔介質(zhì)材料是金屬纖維或泡沫陶瓷，換熱管直接與燃燒室內(nèi)高溫多孔介質(zhì)進行輻射及導(dǎo)熱形式的換熱，且高溫?zé)煔庠谄渫鈬拿芗膿Q熱管和多孔介質(zhì)之間的螺旋通道中實現(xiàn)強烈換熱，使煙氣急冷而使水蒸汽直接在管壁凝結(jié)，達到強化燃燒室內(nèi)的傳熱，使燃燒放熱量迅速而高效地傳遞給水，使煙氣中的水蒸汽凝結(jié)而回收水的凝結(jié)熱，從而實現(xiàn)極限吸收燃燒放熱的目的。該熱水器的結(jié)構(gòu)簡單而熱效率可達到96％以上，達到家用燃氣快速熱水器能效等級I級標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號F24H1/14GK101566386SQ20091006815
公開日2009年10月28日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者吳晉湘, 王恩宇 申請人:河北工業(yè)大學(xué)