燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，包括：圍框、多根穿過(guò)所述圍框的換熱管，穿出所述圍框外的所述換熱管端頭處設(shè)有集水盒，所述集水盒將各所述換熱管連成連續(xù)流道；臨近高溫加熱區(qū)的至少一排所述換熱管中設(shè)有長(zhǎng)條形部件；所述集水盒將所述長(zhǎng)條部件封裝于所述換熱管中；所述圍框、換熱管、集水盒及長(zhǎng)條形部件組裝后焊接為一體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明一體焊接的不銹鋼換熱器結(jié)構(gòu)及加工簡(jiǎn)單，體積小，密封性及耐腐蝕性能都大大提高，且通過(guò)長(zhǎng)條部件改變?nèi)細(xì)饪焖贌崴鞴軆?nèi)的水流流場(chǎng)，打亂原來(lái)水溫分布不均的情況，從而減少結(jié)垢，延長(zhǎng)換熱器的使用壽命。
【專利說(shuō)明】燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域，具體涉及一種燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中燃?xì)鉄崴鞑捎玫膿Q熱器普便為銅材料的換熱器，換熱器包括圍框和多根穿過(guò)圍框的換熱管，穿出圍框外的換熱管端頭通過(guò)“U”型接頭兩兩連接，從而使所有的換熱管構(gòu)成連續(xù)的流道。這種結(jié)構(gòu)在加工過(guò)程中，每個(gè)接頭與換熱管端頭單獨(dú)焊接，操作復(fù)雜，耗費(fèi)工時(shí)，且焊接質(zhì)量一致性較差。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，換熱器材料本身會(huì)受到正常使用過(guò)程中煙氣中冷凝出來(lái)的微量的氮氧化物(NOx)水溶液的腐蝕，從而大大降低了主換熱器的性能，出現(xiàn)了熱效率降低、煙氣排放物超標(biāo)(主要是一氧化碳排放濃度超標(biāo))，換熱器穿孔漏水等質(zhì)量問(wèn)題，不僅使得換熱器的可使用的壽命大大降低，也會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品使用的安全性。
[0003]此外，現(xiàn)有的燃?xì)鉄崴鲹Q熱器在高溫區(qū)(即靠近燃燒器加熱區(qū)的區(qū)域)，換熱器內(nèi)的水因管內(nèi)的水溫分布的溫度場(chǎng)不均勻，靠近管壁表面的水溫溫度較高，容易結(jié)垢，導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱效率降低，使用壽命減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，以解決現(xiàn)有的換熱器加工復(fù)雜，焊接質(zhì)量較差，且容易結(jié)垢的問(wèn)題。
[0005]為此，本發(fā)明提出一種燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，包括:圍框、多根穿過(guò)所述圍框的換熱管，穿出所述圍框外的所述換熱管端頭處設(shè)有集水盒，所述集水盒將各所述換熱管連成連續(xù)流道；臨近加熱區(qū)的至少一排所述換熱管中設(shè)有長(zhǎng)條形部件；所述集水盒將所述長(zhǎng)條部件封裝于所述換熱管中；所述圍框、換熱管、集水盒及長(zhǎng)條形部件組裝后焊接為
一體結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器由不銹鋼制成，采用集水盒結(jié)構(gòu)代替現(xiàn)有的多個(gè)“U”型接頭，并通過(guò)集水盒將長(zhǎng)條部件封裝于鄰近加熱區(qū)的換熱管中，換熱器的圍框、換熱管、集水盒及長(zhǎng)條形部件組裝成一體并在連接處增加焊劑后，整體進(jìn)入熔爐進(jìn)行焊接。這樣制成集成不銹鋼換熱器加工簡(jiǎn)單，焊接質(zhì)量高，臨近加熱區(qū)的換熱管中封裝的長(zhǎng)條部件使這些換熱管的流通面積減小，改變水在這些換熱管中的流場(chǎng)，管壁附近水溫升高幅度減小，從而避免臨近加熱區(qū)的換熱管管壁水溫升高過(guò)快，水溫太高導(dǎo)致?lián)Q熱管中容易結(jié)垢的問(wèn)題。
[0007]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)條部件為圓桿狀。
[0008]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)條部件為兩端封閉的不銹鋼管。
[0009]進(jìn)一步地，所述不銹鋼管兩端與所述換熱管或所述集水盒焊接為一體。
[0010]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)條部件與所述換熱管同軸設(shè)置，所述長(zhǎng)條部件與所述換熱管的間距在1.5至4mm之間。[0011]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)條部件將所述換熱管的流通面積減小了 5%以上。
[0012]進(jìn)一步地，所述換熱管包括主換熱管和冷凝換熱管，所述主換熱管一側(cè)臨近所述加熱區(qū)，另一側(cè)為所述冷凝換熱管，所述主換熱管和所述冷凝換熱管之間設(shè)有冷凝水集流
裝置[0013]現(xiàn)有技術(shù)中的兩段式換熱器(即主換熱器和冷凝換熱器)，主換熱器通常由銅材料制成，冷凝換熱器通常由不銹鋼材料制成。主換熱器和冷凝換熱器均由換熱部分和固定在其外圍的圍框構(gòu)成，主換熱器和冷凝換熱器的圍框之間通過(guò)法蘭、螺釘和卡子等零件連接在一起。這種連接結(jié)構(gòu)尺寸大、使用零件多，不同零件材料的耐腐蝕性能也不同，為防止冷凝水對(duì)部分零件的腐蝕造成冷凝水泄漏或?qū)φ麄€(gè)換熱器組件產(chǎn)生腐蝕的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)連接結(jié)構(gòu)的密封性要求也比較高，比如采用耐高溫密封材料防止冷凝水的泄漏。這就使現(xiàn)有的兩段式換熱器的結(jié)構(gòu)和加工工藝都比較復(fù)雜。本發(fā)明燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器的一個(gè)圍框內(nèi)設(shè)有主換熱管、冷凝換熱管及集流裝置，圍框外裝有集水盒，將上述部件組裝后通過(guò)釬焊一次成型完成換熱器組件的加工。采用該方案加工的換熱器組件結(jié)構(gòu)及加工簡(jiǎn)單，體積小，密封性及耐腐蝕性能都大大提高，相對(duì)于現(xiàn)有的兩段式換熱器優(yōu)勢(shì)更加明顯。
[0014]進(jìn)一步地，所述集水盒包括管板和端板，所述管板通過(guò)與各所述換熱管端頭相對(duì)應(yīng)的通孔與各所述換熱管端頭相連接，所述端板與所述管板貼合，所述端板上設(shè)有將各所述換熱管連成連續(xù)流道的凹槽。
[0015]進(jìn)一步地，位于所述圍框內(nèi)的所述換熱管上設(shè)有不銹鋼翅片，所述圍框、換熱管、集水盒、長(zhǎng)條形部件及翅片組裝后焊接為一體結(jié)構(gòu)。
[0016]進(jìn)一步地，長(zhǎng)條形部件的表面加工有擾流結(jié)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)條形部件為一端封閉的不銹鋼管，在不銹鋼管表面開(kāi)設(shè)有孔。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的臨近加熱區(qū)的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的第一種長(zhǎng)條形部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的管板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的端板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的集水盒的主視結(jié)構(gòu)；
[0025]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的集水盒的側(cè)視結(jié)構(gòu)；
[0026]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的管板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖10為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖11為本發(fā)明實(shí)施例的第二種長(zhǎng)條形部件的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖12為本發(fā)明實(shí)施例的第二種長(zhǎng)條形部件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖13為本發(fā)明實(shí)施例的第三種長(zhǎng)條形部件的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖14為本發(fā)明實(shí)施例的第三種長(zhǎng)條形部件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0033]I圍框3主換熱管4冷凝換熱管7集水盒9換熱管91臨近加熱區(qū)的換熱管910長(zhǎng)條形部件71管板710通孔715翻邊73端板730凹槽9101孔9103扭帶9105螺旋線圈【具體實(shí)施方式】
[0034]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明。
[0035]如圖1、圖10和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，包括:圍框I和多根穿過(guò)所述圍框I的換熱管9，穿出所述圍框I外的所述換熱管端頭處設(shè)有集水盒7，所述集水盒7將各所述換熱管9連成連續(xù)流道；臨近加熱區(qū)的至少一排所述換熱管91中設(shè)有長(zhǎng)條形部件910，所述換熱管91為離加熱區(qū)或燃燒器最近的一排換熱管，該區(qū)域的換熱管在燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器的所有的多根換熱管中溫度最高，較高容易結(jié)垢；所述集水盒7將所述長(zhǎng)條形部件910封裝于所述換熱管9中；所述圍框1、換熱管9、集水盒7及長(zhǎng)條形部件910均為不銹鋼材料組裝后焊接為一體結(jié)構(gòu)，這樣制作上為整體制作，結(jié)構(gòu)更為牢固結(jié)實(shí)。由于長(zhǎng)條形部件位于臨近加熱區(qū)的換熱管91中，這樣可以減小換熱管的流通面積，提高換熱管內(nèi)水流速度，防止高溫區(qū)加熱水溫過(guò)高，減少結(jié)垢。當(dāng)然，為了更好的減少結(jié)垢，不僅可以在臨近加熱區(qū)的至少一排所述換熱管91中設(shè)有長(zhǎng)條形部件910，還可以在其他區(qū)域或其他離加熱區(qū)較遠(yuǎn)的換熱管中設(shè)有長(zhǎng)條形部件910。
[0036]進(jìn)一步地，如圖3和圖4所示，所述長(zhǎng)條形部件910為圓桿狀，便于制作和安裝，能夠有效控制換熱管的流通面積。
[0037]進(jìn)一步地，如圖4所示，所述長(zhǎng)條形部件910為兩端封閉的不銹鋼管，長(zhǎng)條形部件910內(nèi)不再有液體流通的通道，以達(dá)到控制換熱管的流通面積的目的，而且長(zhǎng)條形部件自身強(qiáng)度較高，不易損壞。
[0038]進(jìn)而，如圖11和圖12，長(zhǎng)條形部件910可以采用為一端封閉的不銹鋼管，在不銹鋼管表面開(kāi)設(shè)有孔或小孔或小坑9101，以改變水流流場(chǎng)，打亂原來(lái)水溫分布不均的情況。
[0039]進(jìn)而，如圖13和圖14,另外一種實(shí)施例的長(zhǎng)條形部件910的表面加工有擾流結(jié)構(gòu)。該長(zhǎng)條形部件910包括:紐帶9103和纏繞在扭帶9103上的螺旋線圈9105。扭帶9103可以為不銹鋼片扭成螺旋形，這種長(zhǎng)條形部件的結(jié)構(gòu)方式，可以具有擾流結(jié)構(gòu)，達(dá)到較好的擾流效果，實(shí)現(xiàn)更好的換熱。
[0040]進(jìn)一步地，所述不銹鋼管兩端與所述換熱管9或所述集水盒7焊接為一體，以實(shí)現(xiàn)一體式連接和長(zhǎng)條形部件910穩(wěn)定的固定。
[0041]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)條形部件910與所述換熱管91同軸設(shè)置，這樣，長(zhǎng)條形部件910與臨近加熱區(qū)的換熱管91的間距均勻，保證臨近加熱區(qū)的換熱管91內(nèi)水流通道分布均勻，以避免換熱管91內(nèi)水流通道不均勻而產(chǎn)生的結(jié)垢現(xiàn)象。所述長(zhǎng)條形部件910與所述換熱管的間距在1.5至4mm之間，既能保證換熱管正常的流通面積，又能保證長(zhǎng)條形部件910的提高水流速度的效果。
[0042]進(jìn)一步地，第一換熱管的內(nèi)徑例如為15至22_，長(zhǎng)條形部件910的面積占到臨近加熱區(qū)的換熱管的內(nèi)腔的面積的5%以上，所述長(zhǎng)條形部件將所述換熱管的流通面積減小了 5%以上，這樣，換熱管的水流速度提高較為明顯，水溫升高幅度減小，相同的加嚴(yán)實(shí)驗(yàn)條件下，現(xiàn)有換熱器3天結(jié)垢，本發(fā)明換熱器超過(guò)45天才結(jié)垢。
[0043]進(jìn)一步地,如圖10所示,所述換熱管包括主換熱管3和冷凝換熱管4,所述主換熱管3下側(cè)臨近所述加熱區(qū)，上側(cè)為所述冷凝換熱管4，所述主換熱管3和所述冷凝換熱管4之間設(shè)有冷凝水集流裝置，以收集冷凝水。
[0044]進(jìn)一步地，如圖2、圖5、圖6、圖7和圖8所示，所述集水盒7包括管板71和端板73，所述管板71的一面通過(guò)與各所述換熱管端頭相對(duì)應(yīng)的通孔710與各所述換熱管端頭相連接，所述管板71的另一面與所述端板73的平面貼合，所述端板73上設(shè)有凹槽730，凹槽730的空腔將對(duì)應(yīng)的管板71的兩個(gè)通孔連通，從而將兩個(gè)通孔連接的換熱管連通。多個(gè)凹槽730將所有的換熱管9連成連續(xù)的流道。
[0045]如圖5和圖9所示，管板71例如為矩形，周圍制出翻邊715，并在翻邊內(nèi)側(cè)設(shè)有多個(gè)突起；將端板嵌入管板翻邊內(nèi)側(cè)，并通過(guò)管板的突起對(duì)端板73定位。管板71在通孔710周圍設(shè)有翻邊，或者說(shuō)通孔710為管孔，以便連接換熱管端頭。
[0046]進(jìn)一步地，位于所述圍框I內(nèi)的所述換熱管9上設(shè)有多個(gè)不銹鋼翅片，以便進(jìn)行有效的換熱，所述圍框、換熱管、集水盒、長(zhǎng)條形部件及翅片組裝后焊接為一體結(jié)構(gòu)，一體成型，一體制作，減少加工時(shí)間。
[0047]本發(fā)明通過(guò)占用燃?xì)饪焖贌崴鞴軆?nèi)體積以減小流通面積提高流速，從而減少結(jié)垢，提供換熱器的使用壽命。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。為本發(fā)明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，包括:圍框和多根穿過(guò)所述圍框的換熱管，其特征在于，穿出所述圍框外的所述換熱管端頭處設(shè)有集水盒，所述集水盒將各所述換熱管連成連續(xù)流道；臨近加熱區(qū)的至少一排所述換熱管中設(shè)有長(zhǎng)條形部件；所述集水盒將所述長(zhǎng)條形部件封裝于所述換熱管中；所述圍框、換熱管、集水盒及長(zhǎng)條形部件組裝后焊接為一體結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件為圓桿狀。
3.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件為兩端封閉的不銹鋼管。
4.如權(quán)利要求3所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述不銹鋼管兩端與所述臨近加熱區(qū)的至少一排換熱管或所述集水盒焊接為一體。
5.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件與所述換熱管同軸設(shè)置，所述長(zhǎng)條形部件與所述換熱管的間距在1.5至4_之間。
6.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件將所述換熱管的流通面積減小了 5%以上。
7.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述換熱管包括主換熱管和冷凝換熱管，所述主換熱管一側(cè)臨近所述加熱區(qū)，另一側(cè)為所述冷凝換熱管，所述主換熱管和所述冷凝換熱管之間設(shè)有冷凝水集流裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述集水盒包括管板和端板，所述管板通過(guò)與各所述換熱管端頭相對(duì)應(yīng)的通孔與各所述換熱管端頭相連接，所述端板與所述管板貼合，所述端板上設(shè)有將各所述換熱管連成連續(xù)流道的凹槽。
9.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，位于所述圍框內(nèi)的所述換熱管上設(shè)有不銹鋼翅片，所述圍框、換熱管、集水盒、長(zhǎng)條形部件及翅片組裝后焊接為一體結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件的表面加工有擾流結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴骷刹讳P鋼換熱器，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件為一端封閉的不銹鋼管，在不銹鋼管表面開(kāi)設(shè)有孔。
【文檔編號(hào)】F28F9/18GK103994579SQ201410213224
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】丁威, 邱步, 畢大巖 申請(qǐng)人:艾歐史密斯(中國(guó))熱水器有限公司