[发明专利]浸燃式液体加热装置

说明书

技术领域：本发明是关于加热液体的燃烧加热装置

技术背景：

现有的以燃烧为热源的加热装置，其燃烧器均处于被加热液体之外，自身就有大量的热能向外界无效损耗，且因其外表面温度极高，难以采取有效措施进行保温同时其换热器受到制造工艺和成本的制约，换热面积不能做得足够大，而且随着换热面上污垢的出现和增厚，还将使原有不高的换热效率进一步降低，所以现有的这类装置外部热损耗大，内部换热效率低，结构复杂。

发明的目的：

本发明的目的是提供一种采用新工作原理的燃烧加热装置，该装置在加热液体时可以大幅度降低热能向外界的损耗，提高换热效率，并且结构简单。

发明的内容和最佳实施方案：

本发明提供了一种以燃烧为热源的液体加热装置，其燃烧器部分，完全浸没在被加热的液体中工作，燃烧产生的高温气体直接与液体进行换热，取消了结构复杂而换热效率不高的传统的换热器。

参照附图所示本发明基本构思的一个实施例。

盛放被加热液体的主体（19）是一个密闭圆桶，其顶盖上装有排气孔（1），桶壁上装有进水口（16）和出水口（2），底板上外沿装有泄水口（12）。整个主体（19）的外表面除管口外均有保温层（18）包封。

主体（19）底板上有一金属输气管（15）无接缝地穿过，支撑且无接缝地伸入燃烧器（3），燃烧器（3）是一个上、下部呈半球状，中部呈筒状金属罐，其中轴线与主体（19）的中轴线重合。输气管（15）伸入燃烧器（3）的一端上装有燃烧头（4），输气管（15）处于主体（19）外的另一端接至燃气一空气配量泵（10）的输出口（11）上。输出口（11）内装有压力单向阀，只允许具有一定压强的气体自输出口（11）排出，不允许气体漏入。

燃烧器（3）内还装有耐高温的点火电极（5），电极（5）不漏气且电绝缘地穿出燃烧器（3）和主体（19），与外电源（7）相接。燃烧器（3）下半球的侧面上，沿围周方向均匀排列地向斜下方辐射出若干根金属热气管（6），与环形空腹发泡盘（13）的内沿相接，将发泡盘（13）轴对称地固定在燃烧器（3）下方的水平面上，并将燃烧器（3）和发泡盘（13）的内部接通。发泡盘（13）的上板开有大量均匀分布的小孔（14），整个盘体与主体（19）的桶壁和底板之间有一适当距离。

工作时，被加热的水（20）从进水口（16）注入主体（19），燃烧器（3）和发泡盘（13）将完全浸没在水（20）中。由于燃烧器（3）高于由热气管（6）连通的发泡盘（13），且输气管（15）的外端又被配量泵（10）的输出口（11）关闭，因此燃烧器（3）内的气体无路排出，从而将水（20）阻隔在燃烧器（3）外，保证了燃烧器（3）的正常工作状态。当主体（19）内的水（20）注到适当量时不再增加，配量泵（10）将由入气口（8）进入的燃气和由入气口（9）进入的新鲜空气按适当比例混合，并以大于主体（19）底部水压一定值的压力将混合气体从输出口（11）压入输气管（15），再输送到燃烧头（4）。此时，点火电极（5）在外电源（7）的作用下产生电火花，点燃从燃烧头（4）冒出的混合燃气，使燃烧正常进行。

燃烧产生的高温气体经热气管（6）推进到发泡盘（13）的腹腔内，并源源不断地通过上板的小孔（14）排到水（20）中，形成大量的细小气泡（17）。这些气泡在水（20）中上浮并与之换热，每一个气泡的气-水面就是一个换热面，而气泡体积小，数量极多，且与水（20）相互渗透并伴有强烈的搅拌，因此构成了 总面积远超过传统换热器的“动态”换热面，使整个换热过程迅速而充允。升出水（20）表面的气体温度已接近水温，并从顶盖的排气孔（1）排放掉。同时环形发泡盘（13）与主体（19）间保有适当距离，中间又是敞通的，为水（20）提供了一个中部高温区上升，四周底温区下降的对流通道，不仅使整体加热更均匀，还可以冷却输气管（15）和电极（5）。

燃烧器（3）自身的热量除经输气管（15）和电极（5）有极少量的流失外，绝大部分都做为有效热能被水（20）吸收。虽然燃烧器（3）的外表面也会产生水垢，但不影响整体换热效率。主体（19）的外表面即是加热装置的散热面，且是温度最低的部分，因此可采用高效绝热材料做主体（19）外表面的保温层（18）进一步降低了热能外损耗。

水（20）被加热后经出水口（2）排出，向外部需求者提供热能。由于加热后的水溶有一定量的燃烧生成物，故只能用于符合设计要求的设备和用途。