[发明专利]水加热装置

权利要求书

1.一种加热装置，包括：

燃烧装置，它用于点燃空气和燃气混合物以提供一用于加热一第二流体的第一流体；

用于提供所述第一和第二流体之间热传递的热交换装置，所述热交换装置包括(a)用于容纳所述第一流体的燃烧室，(b)一水室，它具有进口和出口，在所述进口和出口之间流经第二流体，所述水室包围燃烧室，以及(c)多根连接于燃烧室底部的热交换管，这些热交换管在燃烧室下面延伸并通过水室，这样，第一流体向下流经燃烧室，然后以与第二流体物理隔绝并与之进行热交换的方式通过管子，而第二流体向上流经水室，以与第一流体的流动逆流的方式绕着管子并然后围绕燃烧室的外侧流动；

用于控制流体温度的温度控制装置，它包括具有检测第二流体流出部分温度的传感器的热量测量装置，和响应于检测到的温度通过调节空气和燃气流向燃烧装置的流量控制流体之间热传递速率的控制装置。

2.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，一导流板设置在燃烧室下面的水室中，所述导流板用作使围绕燃烧室的第二流体的流动转向并予以分配。

3.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，多根热交换管由基本等间隔分开的热交换管组成，其每根从燃烧室的底部向下笔直伸向水室的底部。

4.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述管子在未支承导流板的情况下从燃烧室向下延伸。

5.如权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述流体处于不同温度，这样在第二流体中沿其流动方向上产生温度梯度以及第一流体在向下横向流过管子时被冷却，从而在第一流体的露点之下的第二流体使在第一流体中的蒸汽在管子中冷凝。

6.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述控制装置包括用于根据检测到的温度发生信号的信号装置，和响应于所述信号用于调节空气和燃气流向所述燃烧装置的流量的空气/燃料装置。

7.如权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述的信号装置包括用于计算所述第二流体的温度变化率的微分装置，用于从设定的预定温度值减去所述第二流体流出部分的温度的反馈装置，以及根据由所述微分装置和反馈装置所产生的数值之和产生所述信号的加法装置。

8.如权利要求6或7所述的加热装置，其特征在于，所述空气/燃料装置包括一空气/燃料阀，它线性地响应于所述信号而旋转以按作为输入燃气流量的函数的编程关系保持基本恒定的空气/燃气比将分开的空气和燃气的流动传向所述燃烧装置。

9.如权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述的燃气流量基本与空气/燃料阀的转动成线性关系。

10.如权利要求9所述的加热装置，其特征在于，所述的空气/燃料阀是一个具有空气进口和燃气进口的旋转阀，所述的基本恒定的空气/燃气比产生约5％的过量氧气。

11.如权利要求10所述的加热装置，其特征在于，所述的空气/燃料装置还包括调节阀装置，用于使横向通过空气/燃料阀的燃气的压降保持恒定，以便通过空气/燃料阀建立燃气的基本线性的流动。

12.如权利要求10所述的加热装置，其特征在于，所述的空气/燃料装置还包括：

用于提供进入燃气流的燃气进口装置；

用于选择性地打开和关闭燃气流动的燃气阀；

用于提供进入空气流的空气进口装置；

用于加速空气流入所述阀的空气进口的吹风装置。

13.如权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述的空气/燃料阀包括一具有一个或一个以上槽口的燃气孔板，各槽口具有一个开角和一个在整个开角范围内变化的径向长度。

14.如权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述的燃烧装置包括一个喷嘴混合型燃烧器。