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加热器的制作方法

2021-03-08 20:03:24|327|起点商标网
加热器的制作方法

本实用新型涉及飞机除冰车领域,尤其涉及一种加热器。



背景技术:

在即热式飞机除冰车作业的过程中,需要先将除冰液从环境温度加热到一定的温度,才能对飞机进行除冰作业。通常情况下,除冰液流经加热器的时间较短,要想在较短的时间内获得所需求的温度,要求加热器能够在较短的时间内产生较高的热量。

现有技术中,即热式飞机除冰车在工作的过程中,加热器产生的能量较高,由于飞机除冰车所处的环境温度都比较低,加热器在工作的同时,会向外界辐射热量,此时其能量损失较高,因而即热式飞机除冰车加热器的能量利用率较低。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施例期望提供一种加热器,以解决加热器能量利用率低的问题。

为达到上述目的,本申请实施例提供一种加热器,包括,一端具有开口的炉体,所述炉体内形成有容纳腔,所述炉体上形成有排烟口,所述排烟口连通所述容纳腔与所述炉体的外部;具有安装口的端盖,所述端盖固定连接在所述开口上;盘管,所述盘管呈螺旋状地设置于所述容纳腔内,所述盘管的两端分别连通所述炉体的外部,所述盘管内用于流经需加热的液体;以及燃烧器,所述燃烧器包括埋装部和燃烧头,所述埋装部通过所述安装口固定连接在所述容纳腔内,所述燃烧头置于所述埋装部内。

进一步地,所述埋装部形成有燃烧室,所述燃烧室的外壁与所述盘管的内壁贴合,所述燃烧头与所述燃烧室连通,所述燃烧室与所述容纳腔连通;和/或,所述埋装具有隔板,所述隔板上形成有安装孔,所述燃烧头安装在所述安装孔内。

进一步地,所述炉体包括炉壳和保温层,所述容纳腔形成在所述炉壳内,所述保温层包覆在所述炉壳外;和/或,所述端盖包括盖体和密封环,所述密封环填充在所述盖体与所述埋装部之间。

进一步地,所述炉体靠近所述开口的一端形成有出液口,所述炉体的另一端形成有进液口,所述盘管的两端分别与所述进液口和所述出液口连通。

进一步地,所述盘管包括并联设置的内盘管和外盘管,所述外盘管与所述炉体的内壁接触;所述内盘管与所述外盘管之间形成环形烟道,所述环形烟道与所述容纳腔连通;所述排烟口设置于所述炉体上靠近所述开口的一端,所述环形烟道与所述排烟口连通。

进一步地,所述燃烧器包括至少两个燃烧头以及喷嘴,所述燃烧头与所述燃烧室连通,所述喷嘴安装在所述燃烧头内。

进一步地,所述燃烧头包括具有进风口和出风口的风道管;所述风道管形成有进风段和混合段,所述进风段设置于所述进风口的一端,所述混合段设置于所述出风口的一端,所述混合段的内径大于所述进风段的内径;所述喷嘴设置在所述风道管内,所述喷嘴位于所述进风段内靠近所述出风口的一端。

进一步地,所述风道管包括过渡段,所述过渡段连接于所述进风段和所述混合段之间;和/或,所述风道管具有形成于所述出风口的一端的收口段,所述收口段与所述混合段邻接,所述收口段的内径小于所述混合段的内径。

进一步地,所述燃烧头包括稳焰盘,所述稳焰盘置于所述进风段内靠近所述出风口的一端,所述稳焰盘配置为使燃料与空气混合后呈螺旋状地流出。

进一步地,所述稳焰盘的周边与所述出风口的内壁间隔设置。

进一步地,所述加热器包括控制单元,所述控制单元配置为控制所述喷嘴喷量;和/或,所述控制单元配置为控制所述喷嘴开启的数量。

进一步地,所述加热器包括风机,用于为所述加热器提供压力风,所述风机为离心风机,所述离心风机包括叶轮,所述叶轮包括:轮毂;第一端盖,所述第一端盖与所述轮毂固定连接;第二端盖,所述第二端盖与所述第一端盖平行设置;以及叶片,所述叶片的两端分别插入所述第一端盖和所述第二端盖形成翻边,所述叶片两端的所述翻边分别与所述第一端盖和所述第二端盖固定连接。

进一步地,所述叶片两端的所述翻边分别通过铆焊的方式与所述第一端盖和所述第二端盖连接;和/或,所述翻边的形状为三角形或扇形。

本申请实施例提供的加热器,通过在燃烧器上设置埋装部,将燃烧器的一部分安装在炉体的容纳腔内,以使燃烧器的燃烧头位于容纳腔内,从而使燃烧器中燃料的燃烧反应发生在炉体内,有效减小了燃烧产生的火焰进入炉体内的距离,从而减小了热能的损失,提高了加热器的能量利用率。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的加热器的结构示意图;

图2为本申请一实施例提供的加热器中燃烧器的结构示意图;

图3为本申请一实施例提供的加热器中风道管的剖面图

图4为本申请一实施例提供的加热器中叶轮的一方向的主视图;以及

图5为图4的左视图。

附图标记说明:

1、炉体;11、容纳腔;12、开口;13、排烟口;14、保温层;15、炉壳;16、出液口;17、进液口;

2、盘管;21、内盘管;22、外盘管;23、环形烟道;

3、端盖;31、安装口;32、盖体;33、密封环;

4、燃烧器;41、埋装部;411、隔板;4111、安装孔;412、燃烧室;42、燃烧头;421、喷嘴;422、风道管;4221、进风口;4222、出风口;4223、进风段;4224、混合段;4225、过渡段;4226、收口段;423、稳焰盘;4231、排气口;43、风机;431、叶轮;4311、轮毂;4312、第一端盖;4313、第二端盖;4314、叶片;43141、翻边;44、点火器;

5、控制单元。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例提供一种加热器,请参阅图1,本申请提供的加热器包括:一端具有开口12的炉体1、具有安装口31的端盖3、盘管2和燃烧器4。炉体1内形成有容纳腔11,炉体1上形成有排烟口13,排烟口13连通容纳腔11与炉体1的外部。端盖3固定连接在开口12上,盘管2呈螺旋状地设置于容纳腔11内,盘管2的两端分别连通炉体1的外部,盘管2内用于流经需加热的液体。请参阅图2,燃烧器4包括埋装部41和燃烧头42,埋装部41通过安装口31固定连接在容纳腔11内,燃烧头42置于埋装部41内。

在一实施例中,以本申请实施例提供的加热器应用在即热式飞机除冰车上为例。请参阅图1,常温下的除冰液从盘管2的一端进入盘管2,从盘管2的另一端流出,由于燃烧头42位于容纳腔11内,因而燃料燃烧的过程发生在容纳腔11内,所产生的热量直接与盘管2内的除冰液进行热交换,无需经过中间管道,从而极大地降低了传输过程中与外界发生热交换的热量,提高了能量利用率。燃烧产生的烟雾在其热量被除冰液充分吸收后,经排烟口13排出。除冰液在盘管2内流动的全过程都在吸收热量,在出口处除冰液即可达到所需要的温度。

本申请提供的加热器,通过在燃烧器4上设置埋装部41,并将燃烧头42设置在埋装部41内,以使燃烧器4内的燃烧反应发生在容纳腔11内,无需在燃烧器4与炉体1之间连接管道,从而极大地降低了与外界发生热交换的热量,以使燃料燃烧产生的热量更多地被盘管2内的除冰液吸收,大幅提高了加热器的能量利用率。

在一实施例中,请参阅图1和图2,本申请提供的加热器中,埋装部41形成有燃烧室412,燃烧室412的外壁与盘管2的内壁贴合,燃烧头42与燃烧室412连通,燃烧室412与容纳腔11连通。具体地,燃烧器提供的燃料与空气混合后,在燃烧头内经点火器45点燃初步燃烧后,又在燃烧室412内充分燃烧,而燃烧室412的外壁与盘管2的内壁贴合,从而燃烧产生的热量更容易被盘管2内的除冰液吸收,进一步提高了能量利用率,并提高了热交换发生的速率。

在一实施例中,请参阅图1和图2,本申请提供的加热器中埋装部41具有隔板411,所述隔板411上形成有安装孔4111,燃烧头42安装在安装孔4111内。通过设置隔板,将炉体1与燃烧器4的前端隔开,燃烧产生的热量被隔板411阻挡而不会回流至燃烧器4的前端,进一步提高了能量利用率。

在一实施例中,请参阅图1和图2,本申请提供的加热器的埋装部41具有隔板411,隔板411上形成有安装孔4111。隔板411靠近容纳腔11的一侧形成有燃烧室412,燃烧室412的外壁与盘管2的内壁贴合。燃烧头42通过安装孔4111并与燃烧室412连通,燃烧室412与容纳腔11连通。如此,既可以防止热量回流至燃烧器的前段,又可以提高除冰液吸收热量的效率,从而提高了能量利用率。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的炉体1包括炉壳15和保温层14,容纳腔11形成在炉壳15内,保温层14包裹在炉壳15外。通过在炉壳15外包裹保温层14,可以极大地降低炉体1向外界散发的热量,进一步提高了能量利用率。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的加热器的端盖3包括盖体32和密封环33,密封环33填充在盖体32与埋装部41之间。为进一步防止热量通过燃烧器的前端散发到外界,在埋装部41与盖体32之间的避空处填充密封环15,如此不仅可以提高炉体1与埋装部41的连接处的密封性,还可以极大地降低加热器与外界进行热交换的热量损失,进一步提高了加热器的能量利用率。

在一实施例中,请参阅图1,排烟口13设置在炉体1靠近开口12的一端,该处的密封环33应避开排烟口13的结构,此时,将密封环33分成多段,填充在非排烟口13处的密封环33设置为完整的环形,而在排烟口13处的密封环33设置成具有一开口的环形,以避开排烟口13。特别地,当排烟口13与炉体1形成有v形空间时,此处的密封环33的开口处宜设置为v形,从而可以将密封环33的两端卡接在炉体1与排烟口13之间,不仅提高了密封性,还提高了连接的可靠性。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的加热器的炉体1靠近开口12的一端形成有出液口16,炉体的另一端形成有进液口17,盘管2的两端分别与出液口16和进液口17连通。通过设置进液口17和出液口16,可以进一步地为除冰液的流入和流出提供便利。特别是当盘管2的数量为多个时,通过将多个盘管2的同一端连接在同一个进液口17或者出液口16上,不仅可以简化加热器的结构,也可以使出液口16流出的除冰液为多个盘管2内的除冰液混合后的用来喷涂在飞机表面的除冰液,通过测量出液口16处的温度,即可得知除冰液进行除冰作业的温度,从而便于更加精准地控制除冰液的温度。

优选地,请参阅图1,为了便于除冰液的流入和流出,出液口16和进液口17分别设置在炉体1两端的下部。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的加热器中,盘管2包括并联设置的内盘管21和外盘管22,外盘管22与炉体1的内壁接触。内盘管21与外盘管22之间形成环形烟道23,环形烟道23与容纳腔11连通。排烟口13设置于炉体1上靠近开口12的一端,环形烟道23与排烟口13连通。具体地,燃烧器4产生的热量随烟雾一起,由炉体1上设置有燃烧器4的一端流向另一端,在此过程中热量被内盘管21内的除冰液吸收一部分。剩余的热量再由炉体1的另一端流入环形烟道23内,继续被内盘管21和外盘管22内的除冰液吸收。因此,燃烧器4产生的热量经过内盘管21和外盘管22的两次吸收,经排烟口13排出的烟雾中所含有的热量已经达到最低。因此,通过设置内盘管21和外盘管22可以有利于除冰液充分吸收燃烧热,进一步提高了能量的利用率。

可以理解的是,请参阅图1,炉体1内设有燃烧器4一端的热量要高于另一端的热量,而除冰液的温度变化是循序渐进地进行的,因此设置进液口17在炉体1上远离燃烧器4的一端,出液口16设置在炉体1上靠近燃烧器的一端。从而除冰液流经加热器时,先经过低温区,再经过高温区,从而使的除冰液的温度循序增高。如此,不仅使燃烧产生的热量得以充分利用,还有利于对除冰液温度的更精准控制。

在一实施例中,请参阅图1和图2,燃烧器4包括至少两个燃烧头42以及喷嘴421,燃烧头42与燃烧室412连通,喷嘴421安装在燃烧头42内。具体地,一方面,风机43产生的压力风内的氧气是喷嘴421喷出的雾化油的助燃剂,充足的氧气有助于燃料的充分燃烧;另一方面,燃烧产生的热量以及烟雾由炉体的一端流通到炉体的另一端,并经环形烟道23排出排烟口13,此过程需要一定的风力来促进其流通。可选地,风机43可以设置在燃烧器的前端,此时风机43产生正压力,风机43也可以设置在炉体1的排烟口13处,此时风机43产生负压力。喷嘴421喷射的燃料可以是液态的,如燃油,也可以是气态的,如天然气,特别地,喷嘴421喷射雾化的石油产品,如雾化柴油,如此有利于燃油与空气的充分接触,以使燃烧更加充分,能量利用率进一步提升。

可以理解的是,将燃烧头42的数量设置为多个,通过控制燃烧头42开启的数量来实时调整除冰液的温度,可以进一步提高除冰液温度控制的精准度。优选地,燃烧头42的数量为4个。而点火器44的数量可以为一个,请参阅图1和图2,点火器44设置在多个燃烧头42的其中一个的喷嘴421处,该燃烧头42内的喷嘴421喷出的燃料遇到空气会初步燃烧,而其它燃烧头42喷出的燃料与空气混合后进入燃烧室接触到明火后方开始燃烧。

在一实施例中,请参阅图2和图3,燃烧头42包括具有进风口4221和出风口4222的风道管422。风道管422形成有进风段4223和混合段4224,进风段4223设置于进风口4221的一端,混合段4224设置于出风口4222的一端,混合段4224的内径大于进风段4223的内径。喷嘴421设置在所述风道管422内,喷嘴421位于进风段4223靠近出风口4222的一端。具体地,压力风从进风口4222进入风道管422内,带动喷嘴421喷出的燃料一起进入混合段4224,在混合段4224内,燃料与空气初步混合。通过设置混合段4224的内径大于进风段4223的内径,可以使压力风由进风段4223进入混合段4224内后,风速得到减缓,有利于空气和燃料的充分混合。优选地,喷嘴421喷出的燃料为雾化柴油。

在一实施例中,请参阅图3,风道管422包括过渡段4225,过渡段4225连接于进风段4223和混合段4224之间。通过设置过渡段4225,风道管422的内径在进风段4223到混合段4224之间得以圆滑过渡,防止压力风由进风段4223进入混合段4224时出现压力突变。

在一实施例中,请参阅图3,风道管422具有形成于出风口4222的一端的收口段4226,收口段4226与混合段4224邻接,出风口4222的内径小于混合段的内径,亦即收口段4226末端的内径小于混合段4224的内径。

优选地,请参阅图3,收口段4226为从与混合段4224的邻接处到出风口4222内径逐渐减小的弧面。收口段4226可以使沿风道管422的内壁流出的压力风到出风口4222处时,部分压力风回流至混合段4224内,有利于空气与燃料之间的充分混合。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的加热器的燃烧头42包括稳焰盘423,稳焰盘423置于进风段4223内靠近出风口4222的一端,稳焰盘423配置为使燃料与空气混合后呈螺旋状地流出。具体地,一方面,稳焰盘423可以使燃烧头42内初步燃烧的火焰更加稳定,不因压力风的不稳定而明显地忽大忽小;另一方面,压力风与燃料混合后,没有燃烧的部分经稳焰盘423呈螺旋状地进入燃烧室412,不仅有利于燃料与空气的充分混合,还有利于燃料均匀地分布在容纳腔11内。

可以理解的是,为了使压力风呈螺旋状地进入燃烧室412,需在稳焰盘423上设置多个排气口4231,排气口4231沿稳焰盘423的径向分布,且由稳焰盘423的周边到中心排气口4231的开度逐渐增大,请参阅图1,压力风经过排气口4231时向不同方向流去,以使压力风整体呈螺旋状分布。

在一实施例中,请参阅图1和图2,本申请提供的加热器中,稳焰盘423的周边与出风口4222的内壁间隔设置。从而经间隙处流出的压力风的压力较大,沿燃烧室412的内壁流动,可有效地防止燃料尤其是油液附着在燃烧室412的内壁上。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的加热器中,加热器包括控制单元5,控制单元5配置为控制喷嘴421的喷量。具体地,控制单元可以通过控制喷嘴421的开度来控制其喷量,也可以通过控制喷油压力来控制其喷量,从而控制除冰液的温度。

在一实施例中,请参阅图1,本申请提供的加热器中,控制单元44配置为控制喷嘴421开启的数量,根据喷嘴421不同的开启数量,产生不同的燃烧热量。

优选地,控制单元5既可以控制喷嘴421的喷量,又可以控制其开启数量,不同的喷量与不同的开启数量之间相互组合,实现加热器的多个加热档位,从而进一步提高除冰液温度控制的精准度。

在一实施例中,请参阅图4和图5,本申请提供的加热器中,加热器包括风机43,用于为加热器提供压力风,风机43为离心风机。离心风机包括叶轮431。叶轮431包括轮毂4311、第一端盖4312、第二端盖4313以及叶片4314。第一端盖4311与轮毂4311固定连接,第二端盖4313与第一端盖4312平行设置。叶片4314的两端分别插入第一端盖4312和第二端盖4313形成翻边43141,叶片4314两端的翻边43141分别与第一端盖4312和第二端盖4313固定连接。通过翻边43141将叶片4314的两端分别与第一端盖4312和第二端盖4313固定连接,可以提高叶片4314与第一端盖4312和第二端盖4313之间的连接强度。

在一实施例中,请参阅图4,本申请提供的加热器中,叶片4314两端的翻边43141分别通过铆焊的方式与第一端盖4312和第二端盖4313连接。可以理解的是,铆焊不仅可以提高连接强度,还会使得连接处更加光滑、美观,且在铆焊的过程中,第一端盖4312和第二端盖4313的变形量也较小。

在一实施例中,请参阅图4,本申请提供的加热器中,翻边43141的形状为三角形或扇形,通过三角形或扇形连接,以使连接更加紧固可靠。

优选地,翻边43141的形状为三角形或扇形,且通过铆焊的方式分别与第一端盖4312和第二端盖4313连接,如此可以进一步提高叶轮431的强度。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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