專利名稱：水罐式快速熱水器換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種快速熱水器換熱器。完善化快速燃氣熱水器換熱器技術在同濟大學等合編″燃氣燃燒與應用″一書中有全面介紹。近年還出現(xiàn)多項簡易快速熱水器換熱器專利技術，如北京航空航天大學產藍天牌燃氣灶用淋浴熱水器等。這些技術均采用直火管道式換熱器，冷水在通過細長的直接受火管道時，逐漸被加熱到所需溫度；同時，在管道全長上其本身溫度也是遞增狀態(tài)，在溫度較低的管道段，表面可能吸附煙氣中的水蒸汽產生冷凝水結露，管壁內外只有幾十度的換熱溫差，熱效率陡降。以煤制燃氣為能源又使用中國北方冬季的特低溫水源時，問題格外突出，因為煤制燃氣的煙氣中水蒸汽含量大、特低溫水源都使結露的管道段加長。另外，完善化燃氣熱水器的換熱器多是帶翼片細口徑蛇形管結構，存在結構復雜、易故障、難檢修等問題。
本實用新型的目的用水罐式換熱部件和相應管件的簡單結構實現(xiàn)高效快速換熱〔關鍵是克服結露現(xiàn)象適應煤制燃氣能源和特低溫水源的不利使用條件〕，并且簡化結構、降低造價、提高壽命、提高工作可靠性和檢修便利性。
本實用新型的結構和措施其結構分為水罐和專用管路組件兩部分。水罐為換熱部件，水罐基體是棱柱體或旋轉體形狀的金屬罐體。管路組件包括溝通水源和洗浴噴頭或取暖系統(tǒng)的換熱器進冷水和出熱水管，溝通水罐腔的水罐進冷水和出熱水管，控制進水罐腔換熱水比例的冷水分流口和冷熱水合流口。水罐與管路組件組裝結合後，水罐進冷水管口與出熱水管口處于水罐腔芯部范圍內。在附


圖1中，〔1〕-換熱器進冷水管、〔2〕〔3〕-冷水分流口、〔4〕-水罐進冷水管、〔5〕-水罐出熱水管、〔6〕-冷熱水合流口、〔7〕-換熱器出熱水管，屬于管路組件部分?！?〕-水罐腔、〔9〕-水罐基體、〔10〕-吸熱翼片，屬于水罐部分。其他，〔11〕-保熱罩；〔12〕-燃氣與煙氣。
本實用新型的熱源可以是各種燃氣或煤柴火、電熱等。其工作過程首先進行短時間的予熱，待水罐表面結露水蒸發(fā)干，開通水路進入“過水即熱”的運行狀態(tài)。在運行狀態(tài)，從換熱器進水管〔1〕流入的冷水首先被分為兩部分，一部分經冷水分流口〔2〕和水罐進冷水管口〔4〕進入水罐腔〔8〕，在水罐腔芯部形成向下-向四周的冷水流，邊流邊與周圍的熱水混合并迅速升溫；同時水罐腔里貼近罐底和罐壁的水，不斷地吸收罐底和罐壁傳過來的熱量并形成貼壁而上的高溫熱水流，從溫度角度看水罐腔，呈芯部溫度低、外圍溫度高的溫度場；也是同時，經水罐出熱水管口〔5〕高溫熱水進入管路組件，在冷熱水合流口〔6〕與來自冷水分流口〔3〕的冷水匯合-混合，變成所需溫度的水從換熱器出熱水管〔7〕流出。僅僅使一定比例的冷水參與水罐腔內換熱，目的在于使水罐腔內貼近罐壁的水和罐壁保持足夠高的溫度，從而使水罐外表面保持不發(fā)生低溫結露理象，確保水罐壁內外處在幾百度溫差狀態(tài)下，實現(xiàn)高效快速換熱。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果1.現(xiàn)有直火管道式換熱器難以克服部分管道段表面低溫結露-熱效率陡降問題，因而難以適應煤制燃氣為能源和特低溫水源并存的苛刻使用條件。本實用新型在同樣條件下，仍可以保持水罐表面高溫不結露、保持高的熱效率。
2.現(xiàn)有直火管道式換熱器結構多為薄壁細長蛇形管，外表面往往還焊有密密的吸熱翼片，構造復雜，制造困難，成本高而且怕干燒、易堵塞、難檢修。本實用新型結構極為簡單，便于采用生產率高成本低的工藝和材料制造，便于采用可拆和可調式設計；水罐內空腔大不易堵塞并且罐體牢固內有存水，故耐干燒、工作穩(wěn)定可靠；與同檔產品相比，使用壽命更長。
水罐式快速熱水器換熱器，可以開發(fā)出高、中、低多種檔次熱水器產品，適應不同價格層次和使用條件，它們各自的最好實施方式如下所述。
關于管路組件部分簡單者，可以采用U形管結構，示意如附圖3，適當設計各開口，U形管也可以固定于側壁上；還可以采用直通管結構，示意如附圖4。而如附
圖1、2者，可使水罐腔內流場-溫度場形狀對稱；本身結構稍復雜但緊湊易于安裝到水罐上；其中央向下的大孔為水罐進冷水管口，該口周圍均布6～8個小孔為水罐出熱水管口。上述各種管路組件的分流管路部分如采用可調的設計，則同一個換熱器即可適應不同性質的燃氣能源。關于水罐部分用作完善化(或稱高檔)的燃氣熱水器的換熱部件時，可以采用四棱柱形水罐基體，上開大口，外表面帶傾斜的吸熱翼片，鑄鋁工藝與材料，用上蓋加密封墊的可拆方式密封上開大口，上蓋的中央安裝管路組件；用于中低檔簡易熱水器時，一種為小容積深水罐帶吸熱翼片的緊湊型燃氣灶熱水器，占用空間小，用后可置于灶臺上，罐體如附
圖1所示、管路組件如附圖4所示的一則實施例熱效率達80％。另一種為大容積淺水罐不帶吸熱翼片的爐灶熱水器，如附圖2所示，上表面不受火部位附著的是保溫層，此種產品甚至可適應用煤柴火爐灶為熱源，此產品占用空間大，用后須收好另行放置，一則無保溫層的實施例熱效率達70％。用作多功能產品時，一例是將目前城鄉(xiāng)居民普遍使用的壓力鍋，拓展功能為壓力鍋-爐灶熱水器雙功能生活用品-兩用煲〔鍋〕，只須用一個帶進出水嘴的管路組件替換原壓力閥嘴，管路組件基本結構與附圖2類似，進水嘴形狀尺寸與原壓力閥嘴相同，出水嘴帶開關閥。此種產品一則實施例熱效率達70％。
權利要求1.一種快速熱水器換熱器，吸收熱源熱量把冷水快速轉換成洗浴或取暖用熱水的裝置，它由換熱部件和帶有換熱器進出水管的相應管件兩部分組成，它的特征在于換熱部件為金屬水罐，水罐基體〔9〕的形狀為棱柱體或旋轉體；水罐上裝有專用管路組件，該管路組件除了包括換熱器進出水管〔1〕〔7〕之外還包括，溝通水罐腔的水罐進冷水管〔4〕和水罐出熱水管〔5〕、還有冷水分流口〔2〕〔3〕和冷熱水合流口〔6〕；水罐與管路組件組裝結合後，水罐進冷水管口和水罐出熱水管口位于水罐腔〔8〕芯部范圍內。
專利摘要水罐式快速熱水器換熱器。一種快速熱水器換熱器。需解決的問題是用新型簡單結構克服換熱部件表面結露現(xiàn)象實現(xiàn)高效快速換熱。其特征是換熱部件為金屬水罐，水罐基體(9)形狀為棱柱體或旋轉體；水罐上裝有專用管路組件，除了換熱器進出水管(1)(7)外它還包括，水罐進出水管(4)(5)、冷水分流口(2)(3)和冷熱水合流口(6)；組裝后，水罐進出水管口位于水罐腔(8)芯部。本實用新型用途是與熱源配合構成高中低檔多種洗浴或取暖熱水器。
文檔編號F24H1/12GK2242417SQ9522478
公開日1996年12月11日 申請日期1995年10月25日 優(yōu)先權日1995年10月25日
發(fā)明者張恩深, 宋國賢, 錢嶸 申請人:張恩深