专利名称：管式热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管式热交换器；更确切的说，涉及这样一种管式热交换器，它通过锅炉中沸腾的室内供热水与冷水之间的热交换而加热冷水。
本发明的热交换器利用被锅炉加热的室内供热水的热量以获取热水。因为被锅炉加热的通常被用来为房屋供热的室内供热水非常热，而用于洗澡或洗涤用的热水可通过常温下冷水与室内供热水之间的热交换而获得。
在本说明书的下文，室内供热水被定义为被锅炉加热的水，而热水是通过在热交换器中的常温冷水与室内供热水之间的热交换而获得的水。
通常，燃气锅炉通过液化石油气(LPG)或液化天然气(LNG)的燃烧而产生的燃烧热加热水。被锅炉加热的水通过供水管被一循环泵送至浴室，厨房和卧室。
图1显示了普通燃气锅炉的循环系统。
系统包括一台用于加热为房屋供热的水的锅炉1、一台用于加热为洗澡或洗涤用的常温冷水的热交换器2、一个室内供热水水箱3、一台用于强制室内供热水循环的循环泵4和一个用于探测冷水流动的流动检测装置5。
现在，将解释这个系统的加热过程。经过每个房间的供水管循环的室内供热水通过第一回水管6，热交换器2和第二回水管7被返回至锅炉1。被返回的室内供热水被锅炉1重新加热，并经第一室内供热水供水管8输送至室内供热水水箱3。水箱3中的室内供热水经第二室内供热水供水管9被循环泵4排放至每间房屋的屋内加热管13；循环泵4是双向的，能按照其旋转方向改变室内供热水的流动方向，将室内供热水输送至屋内加热管13，或者输送至第三室内供热水供水管12中。
当浴室(未表示)中的热水阀被打开，冷水经过冷水供水管10被输送至热交换器2中，从而产生了室内供热水和冷水之间的热交换。被加热的热水经热水排水管11被排出。
此时，流动检测装置5检测到冷水的流动，并向一个控制器(未表示)发出信号，由控制器改变泵4的旋转方向，然后由泵4将室内供热水从水箱3导引至热交换器2中。即，在获取热水期间，室内供热水经热交换器2、锅炉1、室内供热水水箱3和泵4而循环。
上述系统中的传统热交换器通常为板式热交换器，在图2中展示了一局部剖视图。热交换器具有许多平板21，成等间距排列。相邻板之间的空间被定义为分隔室22。热交换器被设计成能使室内供热水即热水和冷水各自流经间隔的分隔室。即，一个分隔室设置有室内供热水流经的分支管23，用于冷水的一进口和一出口；而相邻的分隔室设置有供冷水通过的分支管，以及用于室内供热水的进口和出口。
因此，尽管两类水被输送至热交换器，而每一个分隔室只经过一类水。即，当室内供热水流经一预定的分隔室时，冷水则流经其相邻的分隔室。换言之，冷水和室内供热水交替流经间隔的分隔室。
经由冷水供水管27输送的冷水在流经预定的分隔室过程中被流经相邻分隔室的室内供热水的高温所加热，然后热水经热水出水管28排出。经由室内供热水供水管24输送的室内供热水流经热交换器，并经室内供热水出水管25排出。
随便提一句，当输送到热交换器中的冷水的压力高于一预定值时，分隔室将会膨胀，平板21可能会破裂损坏。并且因为冷水流经每个分隔室时只是在平行方向下进行一次转向，冷水的温度上升缓慢，因此这类热交换器很难应用到大容量锅炉系统。因为热交换器是由许多平板和细管组成，生产过程复杂，因此制造成本相应较高。
因此，本发明的一个目的是提供一种热交换器，其能承受流入冷水的高压。
本发明的另一目的是提供一种热交换器，其能迅速加热冷水。
本发明还有另一目的是提供一种热交换器，其能应用到大容量锅炉系统中。
本发明还有另一目的是提供一种热交换器，其结构简单。
为达到上述目的，本发明提供一种热交换器，其包括室内供热水供水腔，它与室内供热水供水管相连；室内供热水出水腔，它与室内供热水出水管相连；多个室内供热水管道，它们与室内供热水供水腔和室内供热水出水腔相连；一围绕所述室内供热水管道的热交换腔，热交换腔分别与冷水供水管和热水出水管相连。进入热交换腔的冷水被流经室内供热水管道的室内供热水的热量所加热，并经热水出水管排出。
因为本发明的热交换器具有一简单结构的热交换腔，它能承受冷水的高压。并且本发明的热交换器能应用到大容量锅炉系统。
本发明将参照附图进行描述，其中图1为一简图，它展示了一传统锅炉系统；图2为一传统热交换器的局部剖视图；图3为一分解的局部剖视图，展示了本发明一实施例的热交换器；图4为图3中沿IV-IV线的截面图；图5为一透视图，展示了本发明另一实施例的热交换器；和图6为图5中沿VI-VI线的截面图。
现在将对本发明最佳实施例做详细描述，在附图中展示有一实例，只要有可能，在附图中相同或相似的部分均使用相同的标号。
图3展示了按照本发明第一实施例的热交换器，为解释方便，壳体罩被卸去。
热交换器有一壳体100，它包括一室内供热水的供水腔110，一热交换腔120，和室内供热水的出水腔130和一壳体罩101。热交换腔120被设置在壳体100的中央，在热交换腔120的一侧设置有室内供热水供水腔110，在腔120的另一侧设置有室内供热水出水腔130。一室内供热水供水管111连接到室内供热水供水腔110，一室内供热水出水管131连接到室内供热水出水腔130。热交换腔120中有多个室内供热水管道121，它们连接室内供热水供水腔110和室内供热水出水腔130。室内供热水管道121的两端被固定在各自对应的隔板102上，隔板102将室内供热水供水腔110、热交换腔120和室内供热水出水腔130分隔开。一冷水供水管122和一热水出水管123连接到热交换腔120上。
为了达到逆流热交换，最好把冷水供水管122设置在流经室内供热水管道121的室内供热水的流动下游，把热水出水管123设置在热交换腔120的上游。即，在热交换腔120中，冷水供水管122与热交换腔在靠近室内供热水出水腔130的位置连接，热水出水管123与热交换腔在靠近室内供热水供水腔110处连接。
在室内供热水出水腔130的底部，连接有一室内供热水回水管132，使从房间流回的室内供热水从旁边绕过热交换器。
如图4所示，图4为图3中沿IV-IV线的截面图，室内供热水管道121被设置在热交换腔120中，用于在室内供热水和冷水之间进行热交换。为了增加热交换效率，最好是使管道121的直径尽可能小，而管道121的数量尽可能多。当高温的室内供热水流经管道121时，室内供热水的热量被传导给流入热交换腔120中的冷水。因此，由冷水供水管122流入的冷水被转换成合适温度的热水，以便洗澡或洗涤用。
图5展示了本发明第二实施例的热交换器，此热交换器具有一圆柱形壳体100。在这个实施例中，只有壳体100和隔板102的形状不同于第一实施例。并且，在此实施例中无壳体罩。但是，热交换过程和热交换器中每个部件的功能与第一实施例是相同的。
图6是图5中沿VI-VI线的截面图，并且展示了与第一实施例中相似的设计，只不过这个实施例中横截面的形状是圆形。
上面解释的热交换器对应于图1中所示的热交换器2。并且根据本发明锅炉系统的全部作用过程将结合图1作出解释。
当要使用热水时，即在浴室中的冷水供水阀被打开，流动检测装置5检测到冷水的流动，双向循环泵4将室内供热水从水箱3导引至热交换器2。当流经热交换器2时，冷水被加热，并通过热水出水管11被排出。
如图3和5所示，高温的室内供热水通过室内供热水供水管111输送到热交换器2中。然后室内供热水流经室内供热水管道121，并被排放到室内供热水出水腔130。同时，冷水通过冷水供水管122被输送到热交换腔120中。当流经热交换腔120时，冷水被室内供热水管道121中的室内供热水的热量所加热。被加热的热水通过热水出水管123被排出热交换腔120。
室内供热水通过室内供热水出水腔130和室内供热水出水管131返回至锅炉1；并再通过室内供热水水箱3，循环泵4和加热冷水的热交换腔2而循环。
因为按照本发明的热交换器具有一坚固或坚牢的壳体，甚至当输入冷水的压力上升时，它仍能保持形状，并不会失去其功能。而且，因为流经热交换器中热交换腔的冷水能与许多室内供热水管道相接触，热交换的效率被提高。甚至当冷水快速流过时，也能获得热水，因此按照本发明的热交换器能被应用到大容量的燃气锅炉系统中。
虽然本发明是结合目前被认为最实际和最佳的实施例加以说明的，但本领域技术人员应该知道，本发明不只局限于已公开的实施例，相反，本发明在权利要求的精神和范围之内可以进行各种修改和等效设置。
权利要求
1.一种热交换器，其特征在于，包括一个室内供热水供水腔，它与室内供热水供水管相连；一个室内供热水出水腔，它与室内供热水出水管相连；多个室内供热水管道，它们与室内供热水供水腔和室内供热水出水腔相连接；和一个热交换腔，它围绕所述室内供热水管道；且一条冷水供水管和一条热水出水管分别与该热交换腔连接。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述热交换腔的所述冷水供水管被设置在流经所述室内供热水管道的室内供热水的流动下游，而所述热水出水管被设置在上游从而实现逆流热交换。
3.一种热交换器，其特征在于，包括一个壳体，它具有一室内供热水供水腔，该供水腔与一室内供热水供水管相连；一设置在中央的热交换腔，它与一冷水供水管和一热水出水管相连；一室内供热水出水腔，它与一室内供热水出水管相连；一壳体罩，它被装配到所述壳体上；和多个室内供热水管道，它们设置在热交换腔中，并与室内供热水供水腔和室内供热水出水腔相连接。
4.根据权利要求3所述的热交换器，所述壳体和所述壳体罩可被一圆柱形壳体代替。
全文摘要
一种通过高温的室内供热水和常温下冷水之间的热交换而获取热水的热交换器。该热交换器包括一室内供热水供水腔,它与一室内供热水供水管相连;一室内供热水出水腔,它与一室内供热水出水管相连;多个室内供热水管道,它们与室内供热水供水腔和室内供热水出水腔相连接;和一热交换腔,它围绕所述室内供热水管道,并与一冷水供水管和热水出水管相连。
文档编号F28D3/00GK1240925SQ9910311
公开日2000年1月12日 申请日期1999年3月24日 优先权日1999年3月24日
发明者赵真英 申请人:大宇电子株式会社