燃气增压器及燃气设备
技术领域
本实用新型属于家用电器技术领域，尤其涉及一种燃气增压器及燃气设备。
背景技术
目前，燃气设备（燃气热水器、燃气炉等）是人们日常生活中常用的家用电器，通常情况下，燃气设备的燃气阀直接与燃气管道连接，使用时，燃气阀打开使得燃气进入到燃气设备中并通过点火器点火进行燃烧。
而由于受燃气管道压力波动的影响，为了确保燃气压力达到燃气设备的使用要求，中国专利申请号201510640505.9公开了一种燃气热水器燃气自动增压装置及方法，采用燃气增压泵来控制燃气的压力，以满足燃气热水器的燃气需求量的要求。但是，由于燃气增压泵输送的介质为易燃易爆的天然气，在实际使用过程中，容易出现天然气泄漏至增压泵的电机部位，而电机的转轴通过轴承安装在电机的壳体上，燃气容易经由转轴连接部位进入到电机内部而产生天然气泄漏爆炸的危险。
如何设计一种安全可靠性高的燃气增压器是本实用新型所要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种燃气增压器及燃气设备，实现提高燃气增压器的密封性能，以提高燃气设备的安全可靠性。
为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种燃气增压器，包括：
外壳，所述外壳内部形成增压腔体和安装腔体，所述外壳上还设置有连通所述增压腔体的进气口和出气口；
风扇，所述风扇位于所述增压腔体中并用于将从所述进气口引入的气体增压输送至所述出气口，所述风扇上设置有连接轴，所述连接轴密封伸出至所述增压腔体的外部；
电机，所述电机设置在所述安装腔体中，所述电机包括壳体、定子、转子和转轴，所述转子设置在所述转轴上，所述定子和所述转子设置在所述壳体中，所述转轴的一端部密封伸出至所述壳体的外部并与所述连接轴连接。
进一步的，所述壳体的前端面开设有前轴孔，所述壳体的后端面开设有后轴孔，所述前轴孔和所述后轴孔中分别设置有轴承，所述转轴的前端部设置在所述前轴孔中的所述轴承上，所述转轴的后端部设置在所述后轴孔中的所述轴承上。
进一步的，所述前轴孔的孔壁和所述后轴孔的孔壁分别开设有第一密封槽，所述第一密封槽中设置有第一密封圈，所述第一密封圈套在所述轴承的外周面上。
进一步的，所述壳体的后端面上还设置有密封罩盖，所述密封罩盖密封设置在所述壳体的后端面上并遮盖住所述后轴孔。
进一步的，所述连接轴延伸至所述安装腔体中，所述连接轴的端面与所述电机动密封接触。
进一步的，所述外壳包括：
蜗壳，所述蜗壳上形成所述进气口和所述出气口；
基座，所述基座密封安装在所述蜗壳上，所述基座与所述蜗壳之间形成所述增压腔体，所述基座上开设有安装孔，所述连接轴密封插在所述安装孔中；
罩壳，所述罩壳安装在所述蜗壳上，所述罩壳与所述基座之间形成所述安装腔体。
进一步的，所述连接轴上设置有环形凹槽，所述环形凹槽中设置有第二密封圈，所述第二密封圈贴靠在所述安装孔的孔壁上。
进一步的，所述壳体固定在所述基座上，所述壳体与所述基座之间还设置有第三密封圈，所述第三密封圈围绕在所述转轴的外侧。
进一步的，所述基座和所述蜗壳之间还设置有第四密封圈。
本实用新型还提供一种燃气设备，包括燃烧器，还包括上述燃气增压器，所述燃气增压器的出气口与所述燃烧器连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
通过在外壳中形成两个独立的腔体，风扇的连接轴密封穿出增压腔体以实现与电机连接，同时，电机转轴外伸出的端部与电机的外壳实现密封连接，在使用过程中，一方面通过风扇的连接轴的密封设计以减少增压腔体中燃气泄漏到安装腔体中，另一方面，即便安装腔体中泄漏进燃气，电机的转轴伸出端部进行密封设计，也可以避免电机外壳内部放电造成引燃安装腔体中的燃气，实现提高燃气增压器的密封性能，以提高燃气设备的安全可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型燃气增压器一个实施例的结构示意图;
图2为图1燃气增压器的爆炸图；
图3为图1燃气增压器的剖视图；
图4为风扇的结构示意图之一;
图5为风扇的结构示意图之二;
图6为蜗壳的结构示意图;
图7为蜗壳的剖视图；
图8为本实用新型燃气设备一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-图7所示，本实施例的燃气增压器，通常包括外壳1、风扇2和电机3。外壳1内部形成增压腔体100和安装腔体200，外壳1上还设置有连通增压腔体100的进气口102和出气口101。风扇2位于增压腔体100中并用于将从进气口102引入的气体增压输送至出气口101向外增压排出。而电机3则位于安装腔体200中，而电机3包括壳体31、定子32、转子33和转轴34，转子33设置在转轴34上，定子32和转子33设置在壳体31中，电机3则用于向风扇2提供动力以驱动风扇2在增压腔体100中转动。
实施例一
为了减少或避免电机因燃气泄漏而发生爆燃的情况，风扇2上设置有连接轴20，连接轴20密封伸出至增压腔体100的外部；而转轴34的一端部密封伸出至壳体31的外部并与连接轴20连接。具体的，连接轴20采用密封的方式从增压腔体100的内部延伸至外部，这样，连接轴20采用密封连接设计，可以有效地减少燃气从风扇2的安装部位发生泄漏，这样，便可以减少燃气从增压腔体100泄漏至安装腔体200中。另外，对于安装腔体200中的电机3而言，电机3在通过电缆30供电运转时，电机3内部产生的电火花容易点燃泄漏至安装腔体中的燃气。为此，电机3的转轴34与连接轴20连接的端部密封伸出至电机3壳体31的外部，这样，便可以有效的减少或避免燃气进入到电机3的内部。即便存在部分燃气泄漏至安装腔体200中，也可以避免因电机3通电而产生爆燃。同时，进入到外壳1中增压腔体100内的燃气即便发生泄漏，泄漏的燃气也仅是泄漏至安装腔体200中，有效地避免燃气外泄至外壳1的外部，从而提高整体设备密封性能和安全性能。
进一步的，针对电机3的具体密封设计结构，优选实施例为：壳体31的前端面开设有前轴孔，壳体31的后端面开设有后轴孔，前轴孔和后轴孔中分别设置有轴承35，转轴34的前端部设置在前轴孔中的轴承35上，转轴34的后端部设置在后轴孔中的轴承35上。具体的，壳体31的前后端部分别安装有轴承35，而转轴34则通过轴承35安装在壳体31上。为了使得转轴34与壳体31之间形成的连接部位形成有效地气密封，则轴承35则优选采用全密封轴承，以减少燃气经由轴承35产生的缝隙进入到壳体31中。
作为一种优选实施例，则前轴孔的孔壁和后轴孔的孔壁分别开设有第一密封槽，第一密封槽中设置有第一密封圈41，第一密封圈41套在轴承35的外周面上。具体的，通过在轴孔中配置第一密封圈41来密封住轴承35与壳体31之间形成的连接面，可以更加有效地提高电机3的气密性能。
其中，对于转轴34的后端部位置密封设计，优选为，壳体31的后端面上还设置有密封罩盖36，密封罩盖36密封设置在壳体31的后端面上并遮盖住后轴孔。在将定子32、转子33和转轴34组装到壳体31中后，通过密封罩盖36在壳体31的后端部对后轴孔进行遮盖并密封处理，可以完全杜绝燃气经由壳体31的后轴孔位置进入到壳体31中。而密封罩盖36与壳体31的密封方式，可以在密封罩盖36与壳体31的连接部位采用打胶或增加密封垫圈等方式，在此不做限制。
另外，对于转轴34前端部位置密封设计，优选为，连接轴20延伸至安装腔体200中，连接轴20的端面与电机3动密封接触。具体的，转轴34插入到连接轴20中以实现两者的连接，而连接轴20的端面可以与电机3的壳体31或上轴孔中的轴承35接触，这样，风扇2转动过程中，连接轴20的端面便于电机3之间形成动密封区。这样，在风扇2转动过程中，即便增压腔体100中的气压增大，也可以阻挡泄露的燃气经由转轴34进入到电机3的内部。
基于上述技术方案，可选的， 为了确保外壳1具有良好的气密性，则外壳1包括：蜗壳11、基座12和罩壳13。其中，蜗壳11上形成进气口102和出气口101；基座12密封安装在蜗壳11上，基座12与蜗壳11之间形成增压腔体100；罩壳13安装在蜗壳11上，罩壳13与基座12之间形成安装腔体200。具体的，蜗壳11和基座12之间采用密封连接的方式连接在一起，这样，便可以确保增压腔体100具有良好的气密性，能够减少或避免增压腔体100中的燃气泄漏至外壳1的外部，以确保外壳1具有良好的气密性，提高使用安全可靠性。
优选实施例为：针对风扇2的具体密封安装方式， 则在基座12上开设有安装孔121，连接轴20密封插在安装孔121中。具体的，由于风扇2安装在增压腔体100中并需要与增压腔体100外部的电机3连接，同时，风扇2还是运动部件，针对风扇2与电机3的连接密封至关重要。风扇2直接形成有连接轴20，并将连接轴20插入到安装孔121中实现与电机3的转轴34连接。连接轴20采用贯穿基座12的方式与电机3的转轴34连接，而基座12上设置的安装孔121用于连接轴20贯穿通过，安装孔121与连接轴20之间形成连接面，通过对该连接面进行密封处理，以确保风扇2实现可转动且密封安装在增压腔体100中。连接轴20与安装孔121之间形成密封连接区域，以确保风扇2在转动过程中，减少或避免燃气经由安装孔121泄露至电机3处。这样，便可以从根源上有效减少燃气的泄露，以提高整体的密封性能。
而针对上述密封连接的方式，为了具体实现上述密封连接，则可以在形成的连接面处采用密封圈的方式进行密封处理，具体说明如下。
针对连接轴20的密封安装设计，则在连接轴20上设置有环形凹槽201，环形凹槽201中设置有第二密封圈42，第二密封圈42贴靠在安装孔121的孔壁上。具体的，第二密封圈42安装在连接轴20形成的环形凹槽201中，在将连接轴20插入到安装孔121中后，第二密封圈42将位于安装孔121中并紧贴在安装孔121的孔壁。这样，利用第二密封圈42便可以将连接轴20与安装孔121之间形成的连接面进行密封处理。
针对电机3的密封安装设计，壳体31固定在基座12上，壳体31与基座12之间还设置有第三密封圈43，第三密封圈43围绕在转轴34的外侧。具体的，电机3的壳体31可以采用螺钉固定的方式安装在基座12上，而壳体31与基座12之间将形成连接面，该连接面则通过第三密封圈43进行密封。这样，对于增压腔体100和安装腔体200之间的密封处理，则通过连接轴20上的第二密封圈42能够实现一次密封，而通过壳体31与基座12之间的第三密封圈43能够实现二次密封，这样，即便从安装孔121中泄露出燃气，也可以被第二密封圈42进行阻挡，防止进一步的外泄，以提高增压腔体100和安装腔体200之间的气密隔绝性能。而对于风扇2处于静止状态下，通过各个密封圈能够实现增压腔体100和安装腔体200之间良好的密封隔离，而在风扇2处于转动的状态下，配合连接轴20的端面与电机3之间形成的动密封设计，可以最大限度的提高密封性能，以提高使用安全可靠性。
针对增压腔体100的密封设计，基座12和蜗壳11之间还设置有第四密封圈44，基座12和蜗壳11之间形成的连接面则通过第四密封圈44进行密封处理。优选地，对于安装腔体200而言，则可以在罩壳13与基座12或蜗壳11之间配置第五密封圈，以进一步提高密封性能。
通过在外壳中形成两个独立的腔体，风扇的连接轴密封穿出增压腔体以实现与电机连接，同时，电机转轴外伸出的端部与电机的外壳实现密封连接，在使用过程中，一方面通过风扇的连接轴的密封设计以减少增压腔体中燃气泄漏到安装腔体中，另一方面，即便安装腔体中泄漏进燃气，电机的转轴伸出端部进行密封设计，也可以避免电机外壳内部放电造成引燃安装腔体中的燃气，实现提高燃气增压器的密封性能，以提高燃气设备的安全可靠性。
实施例二
为了有效的提高送风效率以提高增压器的工作效率，则针对风扇2进行如下结构改进。风扇2包括风轮21、多片第一叶片22和多片第二叶片23，第一叶片22和第二叶片23绕风轮21的轴线交替分布，且第一叶片22上设置有朝向进气口102方向延伸的第一尖端221，第二叶片23上设置有朝向进气口102方向延伸的第二尖端231；第一尖端221位于进气口102中，第二尖端231位于进气口102的外侧。
具体的，风扇2的风轮21上采用交替布置的第一叶片22和第二叶片23，其中，第一叶片22上的第一尖端221高于风轮21表面的高度将大于第二叶片23上的第二尖端231高于风轮21表面的高度。由于第一尖端221伸入到进气口102中，在风扇2转动过程中，第一尖端221将在进气口102处形成强力负压，以使得从进气口102进入的燃气吸入到增压腔体100中。而第二尖端231位于进气口102的周圈外侧布置，这样，第一尖端221引导流入的燃气进一步的通过第二尖端231进行引导，以使得燃气能够沿着第二叶片23快速朝外侧流动，第二尖端231能够在与第一尖端221之间的区域进一步的形成负压，以确保燃气能够沿着第一叶片22和第二叶片23向外侧流动，减少燃气脱离叶片，以提高增压效率。
在一些实施例中，进气口102的边缘为倒圆角结构，第一尖端221沿着倒圆角结构的表面延伸。具体的，第一尖端221由于沿着进气口102的边缘倒圆角延伸，以使得第一尖端221与进气口102的边缘间隙较小。这样，在风扇2转动过程中，能够最大限度的利用第一尖端221引导燃气朝向风轮21方向流动。
优选实施例为，第一叶片22和第二叶片23均沿风轮21的边缘朝向风轮21的轴线方向延伸，第一叶片22的长度大于第二叶片23的长度。具体的，第一叶片22的长度大于第二叶片23的长度，第一尖端221将位于进气口102投影至风轮21的区域中，而第二叶片23则全部位于进气口102的投影区域外，使得进气口102处的燃气能够有充足的空间吸入至第一尖端221所在区域中。进而再通过第二叶片23的第二尖端231将第一尖端221所在区域中的燃气快速抽吸并朝向风轮21的边缘快速流动。
其中，对于外壳1由蜗壳11、基座12和罩壳13组装而成的情况下，则蜗壳11的端部设置有进气口102，蜗壳11的侧部设置有出气口101。风扇2位于蜗壳11中，风扇2从端部处的进气口102吸入燃气并增压后从侧部的出气口101输出增压的燃气。
进一步的，蜗壳11上设置有螺旋通道111，螺旋通道111围绕进气口102布置，螺旋通道111位于蜗壳11外部的端口形成出气口101，螺旋通道111连通增压腔体100。具体的，蜗壳11上的螺旋通道111用于引导从风轮21边缘甩出的燃气，燃气在螺旋通道111中增压后并最终从出气口101输出。其中，螺旋通道111围绕在风轮21的外侧布置，这样，燃气能够最大限度的经由风轮21上的第一叶片22和第二叶片23引导输出，以优化增压效果。另外，螺旋通道111沿螺旋方向开设有进风口112，进风口112与第一叶片22的外端部和第二叶片23的外端部相对布置。燃气经由第一叶片22和第二叶片23导向后，最终会从第一叶片22和第二叶片23的外端部甩出，燃气甩出后能够直接经由进风口112进入到螺旋通道111中。这样，燃气能够径直进入到进风口112中，便可以减少甩出的燃气受过大风阻的影响，以提高增压的效率。
在一些实施例中，螺旋通道111的截面积沿气体流动方向逐渐变大。具体的，由于螺旋通道111围绕进气口102布置并最终通过蜗壳11外部的一出气口101向外输出燃气，风扇2在转动过程中，不断的将燃气输入到螺旋通道111中，而进入到螺旋通道111中的燃气又同时向出气口101方向流动。为此，通过将螺旋通道111的截面积沿气体流动方向逐渐变大，在满足燃气增压要求的同时，还可以满足燃气能够顺畅快速的输出。
通过在风扇上配置交替设置的第一叶片和第二叶片，第一叶片形成的第一尖端延伸至进气口中能够在直接在进气口中形成较强的负压，以高效的将进入到进气口中的燃气吸入到增压腔体中，而吸入到增压腔体中的燃气经过进气口外侧的第二尖端作用，能够使得燃气向风轮外周方向输送，在第二尖端的作用下，能够有效地减少进气口外周的燃气脱离叶片，从而可以有效地提高燃气增压器的增压效率，以提高燃气设备的工作效率。
实施例三
基于上述两个实施例，如图8所示，为具有燃气增压器的燃气设备的一个实施例。在该实施例中，燃气设备的表现实体为燃气热水器，而燃气热水器通常包括热水器主体100，其中，热水器主体100通常情况下包括燃烧器 101等部件，在此对热水器主体100的具体结构不做限制。燃烧器 101则配置连接燃气增压器200，而燃气增压器200的具体结构可以参见本实用新型燃气增压器实施例以及附图1-图7的记载，在此不再赘述。
为了更加精确地控制燃气增压器200运行，则燃气热水器还配置有燃气压力检测模块300，燃气压力检测模块300连接在燃气增压器200的出气口102与燃烧器101之间的管路上并用于检测燃气压力。燃气压力检测模块300的具体表现实体可以采用气体压力传感器等常规的气体压力检测器件，在此不做限制。在燃气热水器使用过程中，则可以通过燃气压力检测模块300检测燃气的压力来控制燃气增压器200的启停以及运行参数。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
