專利名稱：熱虹吸多功能鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能提供熱水、開(kāi)水或蒸汽的鍋爐。
現(xiàn)在人們常用的提供飲用開(kāi)水的茶水爐或開(kāi)水器，主要有兩種形式一種是斷續(xù)供水型，其工作原理是有一個(gè)帶加熱裝置的容器組成，將生水加入容器中，啟動(dòng)加熱裝置，當(dāng)水燒開(kāi)沸騰時(shí)關(guān)閉加熱裝置，此時(shí)可以取水飲用，待開(kāi)水用完后重新加入生水加熱。其缺點(diǎn)是在將生水加入爐中至水完全燒開(kāi)之前的一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，人們不能取水飲用，而水燒開(kāi)后人們?nèi)∮脮r(shí)，加熱裝置不能繼續(xù)燒水，或僅用于保持開(kāi)水溫度，這樣就耽誤了人們及時(shí)用水并影響了爐子的出水量。其優(yōu)點(diǎn)是能將水完全燒開(kāi)。另一種是連續(xù)供水型，其工作原理是由冷水箱、熱水箱及其連接管道組成一個(gè)連通器，冷水箱水位高于熱水箱。在熱水箱中，由于冷熱水密度不同，熱水密度小而集中于熱水箱上部，冷水密度大而集中于熱水箱下部。在連通器兩側(cè)壓差的作用下，可將熱水箱上部的熱水由水嘴放出，冷水箱中的水通過(guò)連接管道自動(dòng)流過(guò)來(lái)補(bǔ)充并被加熱成熱水。這種形式的優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)供水與加熱。缺點(diǎn)是在熱水箱中，由于熱水與冷水不能完全隔開(kāi)且沒(méi)有沸騰的自由水面，所以嚴(yán)格地說(shuō)，此時(shí)流出來(lái)的水并沒(méi)有真正燒開(kāi)，因?yàn)闆](méi)有充分沸騰所以不能有效除去自來(lái)水中的氯臭等異味。另外，以上兩種鍋爐或開(kāi)水器由于結(jié)構(gòu)上的原因，要實(shí)現(xiàn)既能提供開(kāi)水，又能提供熱水和蒸汽的多種功能比較困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能鍋爐，它能分別或同時(shí)連續(xù)提供熱水、充分沸騰以后的真正的開(kāi)水或蒸汽，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，使用方便。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是(見(jiàn)附


圖1～3)前置水箱2是一個(gè)水位可調(diào)的定位水箱，水位可用浮球閥1或電動(dòng)組合閥等控制和調(diào)節(jié)；一個(gè)帶加熱裝置6的主水箱5，加熱裝置6可以采用燃?xì)?、燃油、燃煤等燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉃闊嵩?，也可以采用電熱，還可以采用其它鍋爐產(chǎn)生的蒸汽、熱水及余熱作為熱源。前置水箱2與主水箱5從底部用連通管3相連。主水箱5頂部有提升管4，提升管4直徑與長(zhǎng)度是機(jī)組的關(guān)鍵尺寸，應(yīng)根據(jù)機(jī)組用途、外形尺寸、加熱功率、水(汽)流量、阻力特性等等綜合計(jì)算選取。前置水箱2水位L保持低于提升管4最高段，它們之間的高度差H根據(jù)需要可自由調(diào)節(jié)(對(duì)單一功能的機(jī)組，高度差H也可在出廠時(shí)一次調(diào)定并固定不變)。加熱裝置6工作時(shí)，依靠熱虹吸作用，熱水、開(kāi)水或蒸汽從提升管4流出主水箱5，冷水通過(guò)進(jìn)水管7進(jìn)入前置水箱2，并通過(guò)前置水箱2底部的連通管3進(jìn)入主水箱5。具體工作過(guò)程如下加熱前，由于提升管4最高點(diǎn)高于前置水箱2水位L，所以主水箱5中的水不會(huì)從提升管4流出，水是靜止的。開(kāi)始加熱后，主水箱5及提升管4中的水溫度上升，密度下降，而前置水箱2沒(méi)有受熱，水的密度基本不變。這樣主水箱提升管4中的水位就會(huì)上升而高于前置水箱2的水位L。如果主水箱5中的水尚未沸騰，提升管4中的水位就已到達(dá)了提升管最高點(diǎn)，水從提升管4出水口流出，此時(shí)流出來(lái)的水就是未開(kāi)的熱水(附
圖1)，主水箱5中的水流出后，前置水箱2中的水通過(guò)連通管3流過(guò)來(lái)補(bǔ)充，而前置水箱2由進(jìn)水管7進(jìn)水保持水位L不變，這樣就可以連續(xù)提供溫度恒定的生活、生產(chǎn)用熱水，調(diào)整高度差H就可以調(diào)整熱水出口的溫度。如果主水箱5中的水已經(jīng)達(dá)到飽和溫度(尚未沸騰)，提升管4中的水位仍然沒(méi)有達(dá)到提升管最高點(diǎn)，繼續(xù)加熱，主水箱5中的水就會(huì)沸騰而產(chǎn)生氣泡，此時(shí)主水箱5和提升管4中的水實(shí)際上就變成了汽水混合物，其密度要大大降低，因而提升管4中的水位會(huì)大大上升，當(dāng)達(dá)到提升管4最高點(diǎn)時(shí)，汽水混合物就從提升管4流出(附圖2)，汽水分離后，蒸汽可直接利用，或作為余熱回收，或直接排放掉，而水就成為可以直接飲用的開(kāi)水，主水箱5中的水流出后，前置水箱2中的水通過(guò)連通管3流過(guò)來(lái)補(bǔ)充，而前置水箱2由進(jìn)水管7進(jìn)水保持水位L不變，這樣就可以連續(xù)提供真正的開(kāi)水，調(diào)整高度差H就可以調(diào)整流出來(lái)的汽水混合物的汽水比例(根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況調(diào)整，以能有效的去除水中的氯臭等異味為標(biāo)準(zhǔn))。如果只想得到飽和蒸汽，可以進(jìn)一步加大高度H，一直到從提升管4流出來(lái)的全部是蒸汽為止(附圖3)，此時(shí)主水箱5中的水變成蒸汽流出，前置水箱2中的水通過(guò)連通管3流過(guò)來(lái)補(bǔ)充，而前置水箱2由進(jìn)水管7進(jìn)水保持水位L不變，這樣就可以連續(xù)提供飽和蒸汽，用于加濕、消毒、蒸煮等。
根據(jù)需要，按照相同的技術(shù)方案，通過(guò)合理調(diào)整高度差H，本機(jī)組可做成具有提供熱水、開(kāi)水和蒸汽等多種功能的機(jī)組(H1＜H2＜H3)，也可以做成只具有其中兩種或一種功能，如只提供開(kāi)水的機(jī)組。
本實(shí)用新型是依靠熱虹吸作用，由熱源加入的熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)水、汽流動(dòng)的，所以只要加熱裝置工作，并隨時(shí)補(bǔ)充冷水，就會(huì)有熱水、開(kāi)水或蒸汽源源不斷地流出；另外，調(diào)整前置水箱2中的水位L與提升管4最高段之間的高度差H，就能夠分別得到熱水、開(kāi)水或蒸汽，所以本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，方便可靠；同時(shí)只要高度差H保持合適大小，就能保證流出來(lái)的是比例合適的汽水混合物，汽水分離后的水就是去除了氯臭等異味的真正的開(kāi)水，所以本實(shí)用新型如果用來(lái)提供開(kāi)水，則保證提供的都是經(jīng)過(guò)沸騰以后的真正的開(kāi)水。
附
圖1 熱虹吸多功能鍋爐出熱水時(shí)的原理示意圖附圖2 熱虹吸多功能鍋爐同時(shí)出開(kāi)水與蒸汽時(shí)的原理示意圖附圖3 熱虹吸多功能鍋爐只出蒸汽時(shí)的原理示意圖附圖4 熱虹吸多功能電熱鍋爐原理圖附圖5 熱虹吸電熱開(kāi)水器原理圖實(shí)施例一本實(shí)施例為依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案而設(shè)計(jì)的一種熱虹吸多功能電熱小型鍋爐(附圖4)，由浮球閥1、前置水箱2、連通管3、主水箱5、電熱元件6、溫控器9、電熱元件8、提升管4、汽水分離裝置11、熱水嘴10和進(jìn)水管7等部件組成。自來(lái)水通過(guò)進(jìn)水管7和浮球閥1進(jìn)入前置水箱2，由浮球閥1控制水位L。前置水箱2中的水通過(guò)連通管3進(jìn)入主水箱5。由電熱元件8將主水箱5中的水加熱到規(guī)定溫度，并通過(guò)溫控器9使主水箱5中的水保持在某一溫度范圍內(nèi)。提升管4出口高于前置水箱2水位L。根據(jù)需要，采用手動(dòng)或電動(dòng)方法，將提升管4出口與水位L之間的高度差調(diào)整到合適大小，并使主水箱5中的水在電熱元件6通電加熱前不會(huì)從提升管4流出。如本裝置只用于提供開(kāi)水，此高度差亦可在出廠前調(diào)好固定。閉合開(kāi)關(guān)K，電熱元件6開(kāi)始加熱，主水箱5上部已經(jīng)預(yù)熱的水繼續(xù)升溫膨脹，密度減小，提升管4中水位上升至出口，從提升管4出口就會(huì)連續(xù)流出需要的熱水、開(kāi)水或蒸汽。汽水分離裝置11的作用是當(dāng)需要開(kāi)水時(shí)，從提升管4流出的汽水混合物先在此進(jìn)行汽水分離，開(kāi)水從下面的出水口13流出，蒸汽從上面的出汽口12流出，這樣能保持水流的連續(xù)穩(wěn)定。當(dāng)僅需要熱水時(shí)，也可以直接從熱水嘴10放出，但如果流量很大，水溫會(huì)不穩(wěn)定。實(shí)施例二本實(shí)施例為依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案而設(shè)計(jì)的一種熱虹吸電熱開(kāi)水器(附圖5)，由浮球閥1、前置水箱2、連通管3、主水箱5、電熱元件6、提升管4、水位控制器14、儲(chǔ)水箱16、出汽管15、電熱元件8、水嘴10、溫控器9等部件組成。自來(lái)水通過(guò)進(jìn)水管7和浮球閥1進(jìn)入前置水箱2，由浮球閥1控制水位L。前置水箱2中的水通過(guò)連通管3進(jìn)入主水箱5。主水箱5上部的提升管4出口高于冷水箱水位L。根據(jù)需要，采用手動(dòng)或電動(dòng)方法，將提升管4出口與水位L之間的高度差調(diào)整到合適大小，并使主水箱5中的水在電熱元件6通電加熱前不會(huì)從提升管4流出。另外此高度差亦可在出廠前調(diào)好并固定。主水箱5中的電熱元件6受儲(chǔ)水箱16中的水位控制器14的控制。當(dāng)儲(chǔ)水箱16中的水位到達(dá)低水位L1時(shí)，電熱元件6開(kāi)始通電加熱，主水箱5和提升管4中的水升溫至沸騰，密度減小，提升管4中水位上升，從提升管4出口就會(huì)連續(xù)流出汽水混合物。根據(jù)需要，調(diào)整前置水箱2的水位L，可以使汽水混合物中蒸汽的含量在0～100％之間調(diào)節(jié)。汽水混合物流入后面的儲(chǔ)水箱16，在此進(jìn)行汽水分離后，蒸汽從出汽管15排出，開(kāi)水儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱16中。當(dāng)儲(chǔ)水箱16中的水位到達(dá)高水位L2時(shí)，電熱元件6停止加熱，提升管4就會(huì)停止出水。電熱元件8在溫控器9的控制下，使儲(chǔ)水箱16中的水保持在所需要的溫度范圍內(nèi)。電熱元件8還應(yīng)具有干燒保護(hù)功能。從水嘴10可直接取用需要的開(kāi)水。
為了使機(jī)組體積緊湊，前置水箱2、主水箱5和儲(chǔ)水箱16等部件可以緊密結(jié)合在一起，或者在一個(gè)箱體中用隔板分隔成相應(yīng)的幾部分，這時(shí)連通管3可以用前置水箱2與主水箱5底部的連通孔代替，提升管4也可以與主水箱5形狀相同而成為主水箱5上部的延伸，各部件的形狀可為圓形、橢圓形、矩形或多邊形。
權(quán)利要求1.一種熱虹吸多功能鍋爐，由水箱、管道及加熱裝置構(gòu)成，其特征是由帶水位控制裝置的前置水箱(2)、連通管(3)、提升管(4)、主水箱(5)、加熱裝置(6)組成，控制水位的前置水箱(2)與帶加熱裝置(6)的主水箱(5)用連通管(3)相連通，主水箱(5)上有提升管(4)，提升管(4)最高段高于前置水箱(2)水位L，高度差H能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)大小或固定不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱虹吸多功能鍋爐，其特征是提升管(4)出口可以安置汽水分離器(11)或儲(chǔ)水箱(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱虹吸多功能鍋爐，其特征是在一個(gè)箱體中用隔板分隔成相應(yīng)的部件，各部件的形狀可為圓形、橢圓形、矩形或多邊形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多功能鍋爐,特別是一種利用熱虹吸原理,能分別或同時(shí)連續(xù)提供熱水、開(kāi)水或蒸汽的熱虹吸多功能鍋爐。它可以廣泛應(yīng)用于賓館、飯店、辦公室、工廠、工地及家庭等場(chǎng)合。本機(jī)是由水位可調(diào)(一旦調(diào)定,水位能保持相對(duì)穩(wěn)定)的前置水箱與帶加熱裝置的主水箱相通,主水箱上部有提升管,提升管最高點(diǎn)高于前置水箱水位。當(dāng)加熱裝置開(kāi)始加熱后,主水箱中的水因受熱而膨脹,密度減小,水位上升,上升到提升管出口流出,前置水箱中的冷水通過(guò)連通管流過(guò)來(lái)補(bǔ)充,這樣就能連續(xù)不斷的得到熱水、開(kāi)水或蒸汽。本機(jī)組可以做成提供熱水、開(kāi)水或蒸汽的多功能型,也可以做成具有其中一種或兩種功能的簡(jiǎn)單型。
文檔編號(hào)F24H1/12GK2397424SQ9921950
公開(kāi)日2000年9月20日 申請(qǐng)日期1999年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月5日
發(fā)明者張世鋼 申請(qǐng)人:張世鋼