減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，包括：一燃燒系統(tǒng)，一熱傳遞系統(tǒng)，一機械結構，一控制系統(tǒng)和產品安全。相對于現(xiàn)有技術，所述能夠減小海拔效應的連續(xù)流水加熱器用于不同大氣條件時，主要改進有：1、給氣體注入分配脈沖的注入燃燒系統(tǒng)的應用，保證高的主要的加氣處理，其用于減輕隨著海拔增大帶來的氧氣減少。2、在燃燒器頭部采用導流板來提高在環(huán)境溫度較低時燃燒系統(tǒng)的交叉點火。3、作為自然通風鍋爐，它考慮到了排空管組裝的設計，排空管保證煙氣的合適排出和熱傳遞系統(tǒng)的效率。4、采用具有確定的幾何結構的擴散器來提高煙氣持久存在，進而改善熱傳遞和提高系統(tǒng)效率。5、多個安全設備的整合以保證產品正確安全的工作。
【專利說明】減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種家用裝置，尤其是家用電子設備和家用燃氣設備。特別的，本發(fā)明涉及一種使用燃氣的連續(xù)流水加熱器，該連續(xù)流水加熱器工作時不會因為在不同海拔而使得性能受到影響。
【背景技術】
[0002]有史以來，氣體燃燒領域的主要技術發(fā)展都聚焦在第一世界的國家，其具有地理上不包括海拔超過2000米的大型城市居住區(qū)的特點。所有有關燃氣管理和使用問題的全球規(guī)范都是以美國和歐洲(大部分是法國)標準為歷史記錄，然而氣體燃料在高海拔地方使用卻沒有受到普遍關注。
[0003]在高海拔區(qū)域，如許多安第斯國家，存在減小熱水器海拔效應的問題。然而，現(xiàn)有技術存在較大的制造問題并且在產品應用上針對終端用戶。
[0004]事實上，加熱裝置在較高海拔處工作時具有如下幾個缺點:
[0005]1、點火困難；
[0006]2、廢氣排放增多；
[0007]3、熱功率減少；
[0008]4、火焰穩(wěn)定性問題。
[0009]導致上述缺點的原因可以歸結為兩個隨著海拔升高而發(fā)生的典型變化:氧氣在空氣中比重減小以及大氣壓改變帶來的氣體密度改變。
[0010]相反的，當裝置使用燃料氣體在海平面工作時，熱能和有毒氣體排放被認為是理想的，并且世界所有制造商都致力于裝置在這樣的工作環(huán)境下的工作，特別是如果該理想規(guī)則能夠在所有數(shù)學模型里都適用于使用燃氣的家用設備，他們都會試著推斷在海平面條件下的任何地方的工作。
[0011]連續(xù)流水加熱器無法避免所有家用燃氣設備的常見問題。這些設備使用燃料氣體作為熱源，燃燒產物通過具有外部線圈的熱交換器進行循環(huán)，其中水來自家庭供水網絡并以室溫流入，流入的水的溫度隨后增加大約25°c (取決于水流和裝置狀況)并用于洗浴、洗衣和烹飪用具。
[0012]美國標準包括燃料氣體在高于海平面1000米海拔的使用，實施一種被稱為美國降額的工作，這個做法試圖當裝置工作時在海平面以上每304米減少大約4%的產品熱能。這是一種和使用要求相反的情況，因為在較高的海拔的地方，具有較低的溫度和較高的熱能需求。通過美國降額，能夠獲得安全運轉，但是帶來用戶的不滿，因為用戶沒能得到使他/她滿意的最終溫度。
[0013]如前所述，在現(xiàn)有技術中沒有對于家用燃氣用具在高海拔地方使用的缺點的解決方案。更清晰的，亞洲國家在使用燃料氣體工作的連續(xù)流水加熱器的制造中是使用人數(shù)最多的，但是供給渠道上，他們限制在秘魯和玻利維亞這樣的國家操作他們的產品，因為大的城市居住區(qū)都位于海平面上的海拔3000米以上，而且需要作出重要的技術努力去在安第斯區(qū)域的其他國家使用他們的產品，就目前一切情況來看，需要犧牲功能性能(終端用戶滿意度)來使得安全性不被危害。

【發(fā)明內容】

[0014]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了一種減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，包括:一燃燒系統(tǒng)，一熱傳遞系統(tǒng)，一機械結構，一控制系統(tǒng)和一產品安全。
[0015]在本發(fā)明的一較佳實施例中，燃燒系統(tǒng)包括四個部分:射出成型鋁制成的統(tǒng)一注入系統(tǒng)，四個不銹鋼的混合器，兩個導向板，一個火花塞的支持件。
[0016]在本發(fā)明的一較佳實施例中，燃燒系統(tǒng)包括統(tǒng)一注入系統(tǒng)，包括射出成型鋁制成的矩形底部，所述矩形底部包括通過壓力連接的上段和下段兩部分，帶著圍繞底部的棍。
[0017]在本發(fā)明的一較佳實施例中，注入系統(tǒng)包括矩形底座，其長度在20?25厘米之間，寬度在8?15厘米之間。
[0018]在本發(fā)明的一較佳實施例中，統(tǒng)一注入系統(tǒng)包括射出成型鋁制成的矩形底座，所述矩形底座由上下兩段通過壓力結合而組成，:一射出成型鋁制成的矩形的下段包括四個水平排布的通道，其被與所述通道垂直的一通道從中間分隔，從而形成六個腔體，一壓鑄成型鋁制成的矩形的上段包括四個水平排布的通道，其被與所述通道垂直的一通道從中間分隔，從而形成六個腔體。
[0019]在本發(fā)明的一較佳實施例中，在外邊緣和通道邊緣具有內部細小通道的下段來收容注入系統(tǒng)的兩部分的密封膠。
[0020]在本發(fā)明的一較佳實施例中，在下段和統(tǒng)一注入系統(tǒng)的底部中間的中間通道具有分流器。
[0021]在本發(fā)明的一較佳實施例中，在統(tǒng)一注入系統(tǒng)的上段分布有五十個直徑小于I毫米的噴嘴。
[0022]在本發(fā)明的一較佳實施例中，熱傳遞系統(tǒng)包括四個不銹鋼制成的混合器，其形成一組確定的幾何形狀，相當于兩個相反且重疊的三角形，從而頂點在中間且底部形成混合器的端部，混合器在兩側被和燃燒器形狀相同的不銹鋼板密封。
[0023]在本發(fā)明的一較佳實施例中，一組四個混合器具有8?11厘米的高度，8?15厘米的寬度和20?25厘米的長度。
[0024]在本發(fā)明的一較佳實施例中，兩個矩形的平面從四個混合器的底部向兩側延伸并彎曲在其邊沿形成一矩形突出物用于固定在所述統(tǒng)一注入系統(tǒng)。
[0025]在本發(fā)明的一較佳實施例中，四個混合器被不銹鋼帽在側面密封。
[0026]在本發(fā)明的一較佳實施例中，兩個不銹鋼導向板采用最大90度角的7毫米凸緣制成且在中間斷開從而形成較小角度，其中，一是具有較短凸緣的前面導向板，一是后面導向板。
[0027]在本發(fā)明的一較佳實施例中，矩形火花塞的支持件組裝在前面混合器的頂部，通過兩個側邊緣和具有沿其頂部和底部邊緣一凸緣，生成四個腔室收容的火花塞并被一支持輔助件緊固。
[0028]在本發(fā)明的一較佳實施例中，四個混合器的底端連接并通過支架支撐所述機械結構。[0029]在本發(fā)明的一較佳實施例中，熱傳遞系統(tǒng)包括熱交換器，擴散器，排煙管道。
[0030]在本發(fā)明的一較佳實施例中，機械結構包括兩個壓鑄上漆部分:一個前面的矩形形狀的一定體積的盒子，其背面具有新月形的腔體去允許管道越過排煙管道，以及背面盒子，后者作為加熱器所有部分的支撐，具有大多數(shù)組件的收容部分且作為最后固定的底部。
[0031]本發(fā)明考慮連續(xù)流水加熱器的設計，開發(fā)和制造以減小海拔效應并保證在安第斯區(qū)域的不同大氣條件下的合適工作。此外，在低海拔的工作也是適用的。
[0032]相對于現(xiàn)有技術，所述能夠減小海拔效應的連續(xù)流水加熱器具有多個改進，特別是當其用于不同大氣條件時，最主要的改進包括:
[0033]1、給注入氣體分配脈沖的燃燒系統(tǒng)的應用，保證高的主要的加氣處理，其用于減輕隨著海拔增大帶來的氧氣減少的影響。
[0034]2、在燃燒器頭部采用導流板來提高在環(huán)境溫度較低時燃燒系統(tǒng)的交叉點火。
[0035]3、作為自然通風鍋爐，它考慮到了排空管組裝的設計，排空管保證煙氣的合適排出和熱傳遞系統(tǒng)的效率。
[0036]4、采用具有確定的幾何結構的擴散器來提高煙氣持久存在，進而改善熱傳遞和提高系統(tǒng)效率。
[0037]5、多個安全設備的整合以保證產品正確安全的工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0039]圖1是燃燒系統(tǒng)的立體示意圖。
[0040]圖2是燃燒系統(tǒng)的正面示意圖。
[0041]圖3是燃燒系統(tǒng)的側面示意圖。
[0042]圖4是減輕海拔效應的加熱器的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0043]本發(fā)明減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器由4個基本部分組成，這些部分在對于不同氣候帶提供最佳性能的工作中相互配合且不會影響產品性能并保證用戶安全。所述4個部分分別是:
[0044]燃燒系統(tǒng)
[0045]熱傳遞系統(tǒng)
[0046]機械結構
[0047]控制系統(tǒng)和產品安全
[0048]1.燃燒系統(tǒng)
[0049]所述燃燒系統(tǒng)包括四個部分:一射出成型鋁制成的矩形底座(圖1-A，圖2-A)，其包括兩段，下段(圖1-C，圖2-C)和上段(圖1-B和圖4-B)。每一段包括四個水平設置的通道(圖3-D，圖4-D)，并在中間被一垂直于所述水平設置的通道的通道(圖3-E，圖4-E)分開。這樣可以提供六個腔體，并被中間的通道(圖3-E，圖4-E)分為每三個腔體一組。所述通道允許氣體流動。所述矩形底座的長度在20?25厘米之間，寬度在8?15厘米之間。下段(圖1-C)在其外邊緣和通道的邊緣具有一細的內部通道(圖4-F)，其中提供有耐熱膠，從而使得上下兩段通過壓力壓緊系統(tǒng)組裝在一起。上段包括一壓鑄成型鋁蓋(圖1-B，圖4-B)，其具有五十個均勻分布的噴嘴，所述噴嘴直徑小于I毫米。在下段的底部中間，在中間通道(圖3-E，圖4-E)設有一分流器(圖1-G，圖2-G，圖3-G)，所述分流器連接通入注入系統(tǒng)的主閥。所述矩形底座部分包括所謂的統(tǒng)一燃料注入系統(tǒng)，所述系統(tǒng)分配脈沖且只和組裝操作一起工作，用來改善空氣阻力并降低減少高滲漏風險的組裝操作帶來的失敗的概率。下段底座組安裝到四個不銹鋼支撐的混合器(圖1-H，圖2-H，圖4-H)上。所述混合器包括一組相當于兩個相反且重疊的三角形的確定幾何形狀，頂點位于中心(圖1-N)而所述三角形底部形成混合器(圖1-P)的端部。所述四個混合器高度在8?11厘米之間可選，優(yōu)選的寬度在8?15厘米之間，長度在20?25厘米之間。兩個矩形的平面從每一混合器的底座橫向延伸(圖1-Q，圖2-Q，圖4-Q)，所述矩形的平面在兩側圍繞矩形底座的每一通道，經由2個矩形調整片(圖1-M，圖2-M，圖3-M)貼覆到上面。因此，使具有優(yōu)于通常系統(tǒng)的比例區(qū)域/頸端區(qū)域的加氣處理充分得到了保障。混合器的本體使用不銹鋼制成并保留了其在高工作溫度下沒有腐蝕和結構不穩(wěn)定的問題的技術規(guī)格?；旌掀鞅粋劝宸忾](圖1-1，圖4-1)，保證緊密度，氣體經過上板中的穿孔且不分散。所述2個外部混合器的頂部，順著長度方向延伸有兩個不銹鋼導向板，從而所述燃燒系統(tǒng)具有一前面導向板和一后面導向板(圖1-J，圖2-J，圖3-J，圖4-J)。所述導向板由一 7毫米的凸緣，最大90度角且中心區(qū)域間斷構成，產生一底角(圖1-K，圖2-K，圖3-K，圖4-K)。導向板使得冷啟動更容易，因此防止了氣體向下進入注射器。前面導向板較小以允許火花塞的組裝。
[0050]實際上，火花塞的一支持件組裝在所述前面混合器中且低于所述封閉的導向板(圖1-L，圖2-L，圖3-L，圖4-L)。所述支持件由通過兩個側面凸緣裝配到所述混合器的矩形構成且凸緣沿著它的上下邊沿四等分。所述腔體來自包容火花塞的這些空間(圖4-R)，且被支持件的一額外部分所緊固(圖4-S)。所述火花塞系統(tǒng)由火焰?zhèn)鞲衅鳂嫵?，當火焰熄滅時，關閉氣體供應，從而提高裝置的安全性。所述火花塞是電池供應能量。
[0051]所述燃燒系統(tǒng)通過固定支架固定到所述減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器的箱體，所述箱體位于所述燃燒系統(tǒng)后部的所述后面導向板的高度(圖1-0，圖2-0，圖3-0)?？拷潴w且貼附所述燃料系統(tǒng)的固定支架還具有適合所述四個混合器側部和上部的形狀(圖1-T)以支持所述混合器，且同時保障所述混合器相互之間距離是相等和計算出的。實際上，所述混合器彼此之間具有相等的距離以實現(xiàn)均勻燃燒。
[0052]2.熱傳遞系統(tǒng)
[0053]所述熱傳遞系統(tǒng)包括三個主要部分:一矩形中空的熱交換器，(圖4-U)，一擴散器(圖4-V)和排煙導管(圖4-W)。圍繞所述熱交換器本體設有曲折件，其包含水(圖4-X)。所述熱交換器具有保證和所述擴散器合適組裝的尺寸，形成封閉孔徑以防止熱泄漏到環(huán)境中。所述擴散器保持暖空氣流去改善和水的熱交換，防止外部空氣進入影響燃燒系統(tǒng)和分散排出排氣口的熱空氣疏散，從而所述熱空氣被引導到裝置外部，進而提高了內部空氣質量和整體安全性。
[0054]3.機械結構[0055]機械結構包括兩個部分，前盒(圖4-Y)和后盒(圖4-Z)。所述后盒是作為加熱器所有部件的支撐，絕大多數(shù)組件是組裝在其頂部上的，所述后盒最后固定在最終使用的位置，其具有多個機械壓緊來提高其結構硬度且其輪廓限定產品結構的組裝區(qū)域。所述盒子是通過多個覆蓋產品的結構和功能系統(tǒng)的制造工藝(切割，沖孔，沖壓，涂漆)制成的單件。
[0056]4.控制系統(tǒng)和產品安全
[0057]控制系統(tǒng)由各種用于減少產品不安全運行的溫度和火焰?zhèn)鞲衅鳂嫵?。當下述任一情況出現(xiàn)時，所述加熱器關閉流向主噴嘴的氣流:
[0058]1.如果在排風管道的熱氣出口出現(xiàn)障礙物；
[0059]2.如果出現(xiàn)妨礙正常煙氣排散的逆向氣流；
[0060]3如果水溫升高到影響熱交換的水平(85°C左右)；
[0061]4.如果沒有正確點火；
[0062]5.如果水壓高于產品說明書規(guī)定的水平。
[0063]許多情形都能產生氣割，不過最常見的都已經在此敘述了。
【權利要求】
1.一種減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，包括:一燃燒系統(tǒng)，一熱傳遞系統(tǒng)，一機械結構，一控制系統(tǒng)和產品安全。
2.根據(jù)權利要求1所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，燃燒系統(tǒng)包括4個部分:射出成型鋁制成的統(tǒng)一注入系統(tǒng)，4個不銹鋼的混合器，2個導向板，I個火花塞的支持件。
3.根據(jù)權利要求2所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，燃燒系統(tǒng)包括統(tǒng)一注入系統(tǒng)，包括射出成型鋁制成的矩形底部，所述矩形底部包括通過壓力連接的上段和下段兩部分，帶著圍繞底部的棍。
4.根據(jù)權利要求2所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，注入系統(tǒng)包括矩形底座，其長度在20~25厘米之間，寬度在8~15厘米之間。
5.根據(jù)權利要求2所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，統(tǒng)一注入系統(tǒng)包括射出成型鋁制成的矩形底座，所述矩形底座由上下兩段通過壓力結合而組成，帶有圍繞底部的棍: 一射出成型鋁制成的矩形的下段包括4個水平排布的通道，其被與所述通道垂直的一通道從中間分隔，從而形成6個腔體， 一壓鑄成型鋁制成的矩形的上段包括4個水平排布的通道，其被與所述通道垂直的一通道從中間分隔，從而形成6個腔體。
6.根據(jù)權利要求5所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，在外邊緣和通道邊緣具有內部細小通道的下段來收容注入系統(tǒng)的2部分的密封膠。
7.根據(jù)權利要求5所述的·減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，在下段和統(tǒng)一注入系統(tǒng)的底部中間的中間通道具有一個分流器。
8.根據(jù)權利要求5所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，在統(tǒng)一注入系統(tǒng)的上段分布有50個直徑小于I毫米的噴嘴。
9.根據(jù)權利要求1所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，熱傳遞系統(tǒng)包括4個不銹鋼制成的混合器，其形成一組確定的幾何形狀，相當于2個相反且重疊的三角形，從而頂點在中間且底部形成混合器的端部，混合器在兩側被和燃燒器形狀相同的不銹鋼板密封。
10.根據(jù)權利要求9所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，一組4個混合器具有8~11厘米的高度，8~15厘米的寬度和20~25厘米的長度。
11.根據(jù)權利要求9所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，2個矩形的平面從4個混合器的底部向兩側延伸并彎曲在其邊沿形成一矩形突出物用于固定在所述統(tǒng)一注入系統(tǒng)。
12.根據(jù)權利要求9所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，4個混合器被不銹鋼帽在側面密封。
13.根據(jù)權利要求1所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，2個不銹鋼導向板采用最大90度角的7毫米凸緣制成且在中間斷開從而形成較小角度，其中，一是具有較短凸緣的前面導向板，一是后面導向板。
14.根據(jù)權利要求1所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，矩形火花塞的支持件組裝在前面混合器的頂部，通過兩個側邊緣和具有沿其頂部和底部邊緣一凸緣，生成四個腔室收容的火花塞并被一支持輔助件緊固。
15.根據(jù)權利要求9所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，4個混合器的底端連接并通過支架支撐所述機械結構。
16.根據(jù)權利要求1所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，熱傳遞系統(tǒng)包括熱交換器，擴散器，排煙管道。
17.根據(jù)權利要求1所述的減輕海拔效應的連續(xù)流水加熱器，其特征在于，機械結構包括2個壓鑄上漆部分:一個前面的矩形形狀的一定體積的盒子，其背面具有新月形的腔體去允許管道越過排煙管道，以及背面盒子，后者作為加熱器所有部分的支撐，具有大多數(shù)組件的收容部分且作為最后固定的·底部。
【文檔編號】F24H1/12GK103597295SQ201180068997
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年1月27日 優(yōu)先權日:2011年1月27日
【發(fā)明者】喬治·加西亞, 米格爾·努涅斯, 卡洛斯·奇卡 申請人:哈斯堡實業(yè)股份有限公司