能自动同时实现燃气热水产品猛火、超强节能、环保目的的水力强压增氧器制造技术

一种能自动同时实现燃气热水产品猛火、超强节能、环保目的的水力强压增氧器，由水轮机和增压器组成。它串接在现有技术燃气热水产品内水管上，利用水力推动水轮机高速转动带动空气增压器高速转动，用“机械鼓风增氧”产出高压空气极大提高空气燃气混合比代替国内外现有技术“负压自然吸氧”，克服了现有技术火力弱、能耗大、废气多弊端，能同时实现火力猛、超强节能和环保目的。广泛用于产出热水、开水、蒸汽的产品、装置。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及使用天然气、液化气、人工煤气等为燃料的快速燃气热水器、贮积式热水器，开(热)水及蒸汽锅炉，以及其它水、气联用的民用和工业用产品、装置或设备中。(以下简称“燃气热水产品”)。燃气热水产品是利用可燃气体和空气混合形成混合气经点火燃烧、用火焰加热冷水产出热水、开水、蒸汽实现热交换过程的产品。可燃气体燃烧是一个化学过程，空气(其中氧气)是物质燃烧的前提条件。并且，混合气中的空气(氧气)含量是决定燃烧后火焰温度——也相应决定火焰烈度、热交换效率和耗能大小的关键及影响对人体有毒废气一氧化碳排放量的关键。现有国内外燃气热水技术的特点是(一)供氧不充分，燃气燃烧不完全现有技术是利用热水器燃气系统内因燃气燃烧形成火焰而热空气上升，导致系统内形成负压而“自然吸入”空气补充的原理供给氧气，因此空气(氧气)流速低、总流量少、供氧不充分(可从火焰内外的颜色及火焰烈度明显看出)，燃气燃烧不完全，导致火力弱，温度低，能耗大。(二)因供氧不充分，燃气燃烧不完全，导致形成大量对人体有毒废气一氧化碳(CO)等污染环境，即使用“强排”将废气排出室外，也仅是污染的转移，并非治理。(三)水资源未充分利用水力资源在水力发电等中早已广泛利用，但在中小型民用或工业用设备装置或器具中从未科学合理广泛综合利用，如高压水流仅在燃气热水器中作为人们生活消费的自然资源，只起到被加热后供洗澡的作用。综上所述，国内外现有技术的主要弊端是火力弱、能耗大、污染大，而其中的水力资源长期未能综合利用，既浪费了国家有限自然资源，也导致用户使用成本高，且污染了环境。鉴于此，本技术的目的在于针对国内外现有技术弊端，根据流体力学和空气动力学原理，充分综合利用在燃气热水产品中流动的水资源，通过科学合理的独特设计，将水力资源既作为消费者“生活消费的自然资源”，又作为实现猛火大幅度节能和环保目的的“水力能源”充分综合利用。在综合利用“水力能源”的本技术中，特殊设计的“水力强压增氧器”串接在燃气热水产品内的水管上，以流通的高压水流为原动力推动微型水轮机高速旋转，并带动与水轮机同轴的空气增压器同步高速旋转，产出流速大、空气(氧气)总供给量大的高压空气(氧气)流与燃气混合，极大地提高了空气(氧气)和燃气的混合比后形成的火焰，火焰内外部因供氧充分使燃气燃烧更完全，使火焰非常猛烈，显著提高了火焰温度，达到大幅度节能目的又能使大量一氧化碳(CO)转变为二氧化碳(CO2)达到环保治理效果。本技术的终极目标是既为国家节省大量自然资源，又为消费者节省每一分钱，并为改善人们生活环境服务。本技术水力强压增氧器由微型水轮机和空气增压器两部分组成，具体由水轮、蜗壳、轴、轴承、空气增压器等构成。上述微型水轮机进水管(6)与蜗壳(5)的连接处的进水管内截面积小于燃气热水产品冷水进水管(14)内的园截面积；连接在蜗壳(5)上的进水管(6)不少于1个；构成水轮的水轮叶片(1)不少于2片；增压器由叶片构成，其叶片数量不少于2片。水力强压增氧器的水轮安装在蜗壳内能绕轴自由转动，增压器与水轮固定在同一转轴上能随水轮同步转动，蜗壳上固定安装有进水管和出水管。本技术的优点是(一)无需电源等其它能源，仅充分综合利用在燃气热水产品内流动的水资源，既将高压水流作为消耗品，又将其作为解决燃气热水产品核心技术——大量强压增氧使燃气更充分燃烧，就能显著提高火焰温度，大幅度提高热效率实现大幅度节能的原动力(水力能源)。这已为前人在煤、柴炉前放置风箱、风扇、鼓风机所证实。科学合理的水轮机设计是实现本申请的关键。本技术极具独创性、新颖性、实用性。(二)大量增氧使燃烧过程中产生的有毒废气一氧化碳(CO)转变为二氧化碳(CO2)能治理(而非转移)空气污染，环保治理效果极为明显。(三)因火力猛、火焰温度高，冷水升温快，可达到即热效果。(四)易于制造、新增成本极低。(五)能广泛适用于各快速燃气热水器、贮积式热水器、开(热)水锅炉、蒸汽锅炉等生产企业用此燃气核心技术更新换代各型产品，也可广泛利用上述原理于其它民用和工业用同时使用水、燃气的各种装置或设备上。生产企业具有很高经济效益，全面推广具有极好社会效益。(附附图说明图1)是本技术“水力强压增氧器”中水轮机结构原理示意图。(附图2)是(附图1)的侧视图。(附图3)是本技术水力风扇强压增氧器结构原理示意图。(附图4)是本技术水力蜗扇强压增氧器结构原理示意图。(附图5)是本技术在并喷式快速燃气热水器应用例的结构原理示意图。(附图6)是(附图5)的A-A剖面图。(附图7)是本技术在予混式快速燃气热水器应用例的结构原理示意图。(附图8)是(附图7)的B-B剖面图。(附图9)是本技术在开(热)水锅炉、高压蒸汽锅炉应用例的结构原理示意图。(附图10)是(附图9)是俯视图(C-C剖面)。本技术结构原理，参见(附图1)至(附图4)示意图。水轮固定在轴(3)上、由数块相同尺寸的叶片(1)等角度的沿园周方向固定于同样尺寸的两块档板(2)之间组成。蜗壳由蜗盒(4)和蜗盖(5)组成，其间有水封胶圈，二者用螺杆联结成一体。水轮安装在蜗壳内，蜗壳内壁与水轮之间尽可能保持较小间距但能使水轮在蜗壳内自由转动。蜗壳下部安装有进水管(6)，进水管(6)与蜗盒(4)的连接处的进水管(6)内截面积应小于远端进水管的园截面积，上部安装有出水管(7)，进水管(6)和出水管(7)端部有水封接头以便将水力强压增氧器串接在燃气热水产品内的水管上。两个轴承(8)分别安装在蜗壳外，轴承内圈均固定在同一轴(3)上。蜗盒(4)及蜗盖(5)与轴之间有水密封圈。轴(3)的另一端固定有空气增压器(9)。增压器有两种如(附图3)是水力风扇强压增氧器(9)和(附图4)是水力涡扇强压增氧器(9)(13)。水力风扇强压增氧器(9)如普通风扇结构，由多个叶片组成固定在水轮机轴(3)的另一端，可与水轮机同轴转动；水力涡扇强压增氧器的外壳是锥形园筒(10)，园筒(10)内有固定于内壁上的多个定子涡轮(11)，其中心孔直径比轴(3)稍大，可容穿过轴(3)，保证轴(3)可自由转动，定子涡轮(11)由若干叶片组成，叶片平面与轴(3)的轴平面呈一定倾角；其旁边在轴(3)上固定安装有转子涡轮(12)，转子涡能(12)也由若干叶片组成，叶片平面与轴(3)的轴平面也呈一定角度，但倾斜方向与定子涡轮(11)叶片方向相反；每一块定子涡轮(11)与一块转子涡轮(12)组成一个涡轮组；(附图4)仅以3个涡轮组示意，涡轮组安装数量需根据燃气热水产品的使用参数(如受热体水容量、水流量、燃气流量、升温时间等)设计。水力涡扇强压增氧器实际上是由水轮机推动的多级风扇的串连体。定子涡轮(11)和转子涡轮(12)看似复杂、但制造安装极易，(13)是密封连接盘。以下通过本技术在(附图5-附图10)三个实施例的工作过程进一步说明本技术的技术方案。由于在燃气热水产品(如燃气热水器等)中，供点火燃烧形成火焰的是空气与燃气的混合气体，而本技术产出的只是水力强压增氧空气，故在本技术三个实施中有两种形成混合气的供气方式——“并喷式”和“予混式”。由于实施例中燃气加热产品内大部分元件，部件均为市售标准产品，也为了使图面清晰易于了解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能自动同时实现燃气热水产品猛火、超强节能、环保目的的水力强压增氧器，由水轮机和增压器组成，其中水轮机由水轮、蜗壳、轴、进水管、出水管组成，水轮安装在蜗壳内能绕轴自由转动，增压器与水轮固定在同一转轴上能随水轮同步转动，蜗壳上固定安装有进水管和出水管，其特征在于：有水轮机和增压器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄一学，
申请(专利权)人：黄一学，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]