全预混燃烧冷凝式热交换器的制作方法

本发明涉及一种供热水和供暖用的热交换器，具体是以燃气为能源的全预混燃烧冷凝式热交换器。

背景技术：

国家知识产权局于2014年12月3日公开了公开号为104180510a，专利名称为一种冷凝式燃气壁挂炉的专利文献，其特征在于，包括壳体(1)、以及设置在壳体(1)内的主换热器(2)、燃气进气管(3)、空气进气管(4)、风机组件(6)、冷凝装置、排烟管(10)、膨胀水箱(14)和板式交换器总成(15)，所述燃气进气管(3)上设置有燃气比例阀(13)，所述空气进气管(4)和燃气进气管(3)共同连接在预混器(25)上，所述预混器(25)设置在风机组件(6)入口处，所述主换热器(2)包括炉芯(2a)和以螺旋上行形式设置在炉芯(2a)外壁上的水道(2b)，所述风机组件(6)连接在炉芯(2a)的顶部，所述冷凝装置设置在炉芯(2a)的底部，所述排烟管(10)的一端与冷凝装置相连接，另一端向上穿过壳体(1)且与壳体(1)外界相连通，所述板式交换器总成(15)与水道(2b)的进水口(2c)及出水口(2d)相连接。

国家知识产权局于2017年2月2日公开了公开号为106439810a，专利名称为燃烧器和具有其的燃气热水器的专利文献，燃烧器包括：燃烧器框体，所述燃烧器框体内限定有预混腔，所述燃烧器框体具有与所述预混腔导通的风机接口和燃气接口；多个分配件，多个所述分配件沿气流方向间隔开布置在所述预混腔内，每个所述分配件上设有多个与所述预混腔导通的分配孔；分气杆，所述分气杆可拆卸地设在所述预混腔内且内限定有燃气通道，所述分气杆具有与所述燃气通道导通的燃气进口和燃气出口，所述燃气出口与所述预混腔导通。

在现有的供热及供暖的热交换器和上述专利的技术方案中，在螺旋盘管内都没有设中部隔热盘，在日常使用中，燃烧器中的火容易烧坏热交换器下部的构件，从而造成热交换器的损毁。

上述专利中，由于预混腔或预混器的配件较多，故对每个配件都需要进行制造和装配，造成安装和制造不便，生产成本相对较高；另外，现有的燃烧筒长时间使用，容易烧坏，具有使用寿命短的缺陷。

家知识产权局于2002年1月2日公开了公开号为1077269，专利名称为快速煤气热水器的专利文献，它包括：一个壳体，它被隔板划分为第一空间和第二空间；一个热交换器，它安装在所述第二空间内，并具有一根带冷水入口的环状下导管，一根带热水出口的环状上导管，多个连接在所述上导管和下导管之间的螺管状的热交换器，和安装在所述热交换管中心并用于延缓被加热空气流动的烟气阻流板；一个内衬套，用于紧密地包裹所述热交换器的所述热交换管的内表面；一个外衬套，它的高度高于所述内衬套的高度，并用于紧密包裹所述热交换管的外表面；一块下平板，它用于封闭所述内衬套和外衬套之间的下部，并在其中心有一空气入口；一块涡流平板，它安装在所述内衬套的中间，并在其周边上有多个空气入口，在其中心部分有一煤气孔；一个燃烧桶，它安装在所述涡流平板上，离开所述内衬套一个预先设定的距离，并在其轮廓表面上有多个空气入口；一个燃烧器，它安装在所述燃烧桶内；一个绝热件，它离开所述外衬套的外侧表面和顶部一段预先设定的距离，该绝热件的顶面是封闭的，而其下表面是敞开的，以形成一个环状的空气入口；以及一个排气扇，它安装在所述第一空间内，并用于通过所述外衬套的开口和所述隔板的排出口将燃烧过的气体排出。上述专利的技术方案：存在以下缺陷：现有的热交换器中的高温烟气流动较快，热量得不到充分利用，从而造成能源的浪费，出现热交换器工作效率不高的缺陷。另外，一般对热交换器中高温烟气的温度控测都使用一个温度传感器，当该温度传感器损坏后，容易出现干烧或烟气高温烧坏设备的现象；由于上述技术方案中的热水出口与连接件之间还是采用传统的密封圈密封的形式，故密封效果不理想。上述专利的技术方案以及现有的热交换器中，在热交换器中不存在连接热交换器前后盖的弧形连接板。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种使用寿命长的全预混燃烧冷凝式热交换器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

全预混燃烧冷凝式热交换器，包括全预混燃烧器、冷凝式前盖、螺旋盘管、隔热盘、密封筒、弧形连接板和冷凝式后盖，螺旋盘管设在密封筒内，弧形连接板位于密封筒的外围，冷凝式前盖和冷凝式后盖设在密封筒的两端并分别与弧形连接板的两端连接，螺旋盘管的进水管口与冷凝式后盖的进水口连通，螺旋盘管的出水管口与冷凝式前盖的出水口连通，全预混燃烧器中的上盖体与冷凝式前盖连接，全预混燃烧器中的燃烧筒穿过冷凝式前盖伸入到密封筒内，螺旋盘管位于燃烧筒的外围，隔热盘设在密封筒内，且安装在螺旋盘管上。

进一步地，所述全预混燃烧器包括燃气空气混合器、风机、点火针和燃烧筒，燃气空气混合器的混合气排出口与风机的入风口连接，还包括燃气混合通道盖、燃气混合通道本体、上盖体和环形压盖，所述上盖体，用以和热交换器冷凝前盖连接，燃气混合通道本体和上盖体一体成型，所述燃气混合通道本体的一侧表面开有燃气混合通道槽，燃气混合通道槽的底面上开有混合气通孔和燃烧筒安装孔，燃气混合通道盖贴合在燃气混合通道本体的表面并用螺丝固定，以将燃气混合通道槽封闭，风机的出风口与混合气通孔连通；还包括检测瓷针，所述检测瓷针从上盖体上的检测瓷针安装孔穿过且位于燃烧筒的旁边；点火针从上盖体上的点火针安装孔穿过且位于燃烧筒的旁边。

进一步地，所述燃烧筒采用多孔纤维燃烧筒，它包括外筒、内筒、顶盖和多孔纤维外网，内筒固定在外筒内，顶盖设在外筒的上端口处，所述外筒的筒壁上分布有多个通孔，多孔纤维外网套装在外筒的外表面，所述外筒的下端口沿径向向外延伸有凸缘，凸缘的直径大于燃烧筒安装孔的直径，燃烧筒穿过燃烧筒安装孔，环形压盖压在凸缘上，将燃烧筒压紧固定，所述环形压盖通过螺丝固定在燃气混合通道槽的槽底面上。

进一步地，所述冷凝式前盖，包括盖体、平挡圈a、o形密封圈a、平挡圈b、o形密封圈b和出水口连接件，所述盖体上设有出水口，所述出水口中设有内螺纹，平挡圈a、o形密封圈a、平挡圈b、o形密封圈b依次叠放在出水口内，所述出水口连接件中的外螺纹接头，伸入到出水口内将叠放在一起的平挡圈a、o形密封圈a、平挡圈b、o形密封圈b顶紧，并与出水口螺纹连接；还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母设在所述的出水口连接件中的外螺纹接头上；所述盖体或出水口连接件上设有超水温保护开关。

进一步地，冷凝式后盖，包括后盖体和烟气出口顶盖，所述后盖体上设有进水口和烟气出口，烟气出口顶盖通过螺丝安装在烟气出口处，烟气出口与烟气出口顶盖之间设有烟气密封圈，所述烟气出口顶盖上设有排烟管接头，所述后盖体的烟气通道中设有烟气阻流板。

进一步地，冷凝式后盖，还包括平挡圈a、o形密封圈a、平挡圈b、o形密封圈b和进水口连接件，所述进水口中设有内螺纹，平挡圈a、o形密封圈a、平挡圈b、o形密封圈b依次叠放在进水口内，所述进水口连接件的一端为外螺纹接头，另一端为水管接头，外螺纹接头伸入到进水口内将叠放在一起的平挡圈a、o形密封圈a、平挡圈b、o形密封圈b顶紧，并与进水口螺纹连接。还包括锁紧螺母，所述的锁紧螺母设在进水连接件中的外螺纹接头上。

进一步地，所述烟气出口顶盖上设有传感器安装口，所述传感器安装口处设有烟气温度传感器，所述后盖体上设有传感器安装口，所述传感器安装口处设有温度传感器。

进一步地，所述弧形连接板，包括弧形板体，所述弧形板体的上侧边和下侧边分别连接有上连接梁和下连接梁，所述上连接梁和下连接梁的两端都预埋有金属杆，所述金属杆的端面开有螺孔。

进一步地，所述隔热盘，包括固定盘和隔热板，所述固定盘的周边设有螺旋形固定片，所述固定盘通过螺旋形固定片固定在热交换器的螺旋盘管内，所述隔热板设在固定盘上且与固定盘可拆连接。

进一步地，所述隔热盘，还包括软质隔热板，所述软质隔热板设在固定盘和隔热板之间。

本发明的有益效果：

由于在密封筒内增设了隔热盘，可以防止燃烧器中的火烧坏热交换器下部（冷凝式后盖）的构件；由于在固定盘增设了螺旋形固定片，方便了在螺旋盘管内的固定；由于隔热板与固定盘采用可拆连接的形式，能够方便地更换隔热板；由于在隔热板与固定盘之间增设了软质隔热板，能进一步提高隔热效果，从而延长了热交换器的使用寿命；

由于燃气混合通道本体和上盖体为一体成型的铸件，不仅减少了加工工序，方便了对燃气混合通道本体和上盖体的加工，而且还省掉了燃气混合通道本体和上盖体之间的装配，方便了安装；由于燃烧筒利用环形压盖固定的方式，方便了安装；由于燃烧筒采用的是多孔纤维燃烧筒，具有使用寿命长的特点；

由于在后盖体的烟气通道中增设了烟气阻流板，就是为了防止高温烟气排出的过快，热量得不到充分利用，所以烟气阻流板能把带有高温的一部分烟气阻挡一下，使烟气回流，对螺旋管下部的水进行二次加热，回流后的烟气从烟气阻流板下方的缺口进入烟气阻流板与后盖体之间的烟气通道，再流经烟气出口，从排烟管接头排出，起到节药能源的作用，大大提高了热交换器的工作效率；

由于在冷凝后盖上设有两个温度传感器，可以起到双重保护作用，防止烟气温度过高烧坏热交换器或者防止出现干烧的现象，故具有安全可靠的特点；

由于两个平挡圈与两个o形密封圈交错叠放，大大提高了进水口的密封效果；由于增设了锁紧螺母，进水口连接件与进水口连接的更牢固；

本弧形连接板在热交换器中不仅具有保温的功能，而且还具有连接固定热交换器前后盖的功能；由于预埋了金属杆，有效降低了高温滑丝的情况，延长了弧形连接板的使用寿命；由于在弧形板体的表面分布了多条加强筋，使弧形板体更加坚固耐用，不易变形。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：

图1为本发明的爆炸图；

图2为图1所示全预混燃烧器的放大图；

图3为图2所示全预混燃烧器的爆炸图；

图4为图3所示燃气混合通道本体及上盖体的结构示意图；

图5为图3所示燃烧筒的剖视图；

图6为图5所示燃烧筒的立体图；

图7为图1所示冷凝式前盖的爆炸图；

图8为图1所示隔热盘的放大图；

图9为图8所示隔热盘的爆炸图；

图10为图9所示固定盘的结构示意图；

图11为图10所示固定盘的立体图；

图12为图1所示弧形连接板的结构示意图；

图13为图12所示的侧视图；

图14为图12所示的立体图；

图15为图1所示冷凝式后盖的放大图；

图16为图15所示冷凝式后盖的爆炸图；

图17为图16所示后盖体的结构示意图。

图18为图7所示盖体的结构示意图。

图中：1、燃气空气混合器；2、风机；3、燃气混合通道本体；4、燃烧筒；5、环形压盖；6、燃气混合通道盖；7、点火针；8、检测瓷针；9、燃气混合通道槽；10、混合气通孔；11、燃烧筒安装孔；12、检测瓷针安装孔；13、点火针安装孔；14、加强筋；15、螺丝；16、螺丝；17、法兰；18、螺丝；19、密封垫圈；20、隔热板；21、密封圈；22、中心孔；23、点火针穿越孔；24、密封圈；25、凸缘；26、上盖体；27、外筒；28、内筒；29、顶盖；30、多孔纤维外网；31、通孔；32、隔热环；33、检测瓷针穿越孔；34、全预混燃烧器；35、冷凝式前盖；36、螺旋盘管；37、隔热盘；38、密封筒；39、弧形连接板；40、冷凝式后盖；41、密封圈；42、密封圈；43、螺丝；44、螺丝；45、盖体；46、平挡圈a；47、o形密封圈a；48、平挡圈b；49、o形密封圈b；50、出水口连接件；51、锁紧螺母；52、出水口；53、外螺纹接头；54、超水温保护开关；55、固定盘；56、螺丝；57、软质隔热板；58、螺母；59、隔热板；60、螺旋形固定片；61、中心孔；62、插孔；63、插片孔；64、插片；65、弧形板体；66、上连接梁；67、下连接梁；68、金属杆；69、螺孔；70、加强筋；71、后盖体；72、平挡圈a；73、o形密封圈a；74、平挡圈b；75、o形密封圈b；76、进水口连接件；77、锁紧螺母；78、进水口；79、外螺纹接头；80、水管接头；81、螺丝；82、烟气出口；83、传感器安装口；84、烟气阻流板；85、螺丝；86、烟气密封圈；87、烟气出口顶盖；88、排烟管接头；89、密封垫圈；90、温度传感器；91、传感器安装口；92、烟气温度传感器；93、底架；94、弧形槽；95、弧形槽；96、冷凝水排水口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，全预混燃烧冷凝式热交换器，包括全预混燃烧器34、冷凝式前盖35、螺旋盘管36、隔热盘37、密封筒38、弧形连接板39和冷凝式后盖40，弧形连接板39设有两块，螺旋盘管36设在密封筒38内，两块弧形连接板39位于密封筒38的外围，冷凝式前盖35和冷凝式后盖40设在密封筒38的两端，冷凝式前盖35与密封筒38的一端设有截面为v形的密封圈41，冷凝式后盖40与密封筒38的另一端设有截面为v形的密封圈42，冷凝式前盖35通过4个螺丝43与两块弧形连接板39的一端连接，冷凝式后盖40通过4个螺丝44与两块弧形连接板39的另一端连接。

螺旋盘管36的进水管口与冷凝式后盖40的进水口连通，螺旋盘管36的出水管口与冷凝式前盖35的出水口连通，全预混燃烧器34中的上盖体26通过螺丝与冷凝式前盖35连接，全预混燃烧器34中的燃烧筒4穿过冷凝式前盖35伸入到密封筒38内，螺旋盘管36位于燃烧筒38的外围，隔热盘37设在密封筒38内，且安装在螺旋盘管36上。

如图2、3、4所示，全预混燃烧器34，包括燃气空气混合器1、风机2、燃气混合通道本体3、燃烧筒4、环形压盖5、燃气混合通道盖6、点火针7、检测瓷针8和上盖体26，所述上盖体26，用以和热交换器冷凝前盖连接，燃气混合通道本体3和上盖体26通过铸造一体成型，所述风机2采用变频调速风机，燃气空气混合器1的混合气排出口与风机2的入风口连接，燃气混合通道本体3的一侧表面开有燃气混合通道槽9，燃气混合通道槽9的底面上开有混合气通孔10、燃烧筒安装孔11，上盖体26上且位于燃气混合通道槽9以外设有检测瓷针安装孔12和点火针安装孔13和多条同心的圆弧形加强筋14，圆心处为燃烧筒安装孔11的中心，燃烧筒4的端部沿径向向外延伸有凸缘25，凸缘25的直径大于燃烧筒安装孔11的直径，燃烧筒4穿过燃烧筒安装孔11，环形压盖5压在凸缘25上，将燃烧筒4压紧固定，所述环形压盖5通过螺丝15固定在燃气混合通道槽9的槽底面上，点火针7从上盖体26上的点火针安装孔13穿过且位于燃烧筒4的旁边，检测瓷针8从上盖体26上的检测瓷针安装孔12穿过且位于燃烧筒4的旁边，燃气混合通道盖6贴合在燃气混合通道本体3的表面并用螺丝16固定，以将燃气混合通道槽9封闭，风机2的出风口与混合气通孔10连通，具体连接方式为：风机2的出风口处设有法兰17，所述法兰17通过螺丝18与燃气混合通道本体3连接，法兰17与燃气混合通道本体3之间设有密封垫圈19。

进一步地，还包括隔热板20和密封圈21，所述隔热板20的板面设有中心孔22、点火针穿越孔23和检测瓷针穿越孔33，燃烧筒4从中心孔22中穿过，隔热板20和密封圈21设在上盖体26与热交换器冷凝前盖之间，换句话说，上盖体26与热交换器冷凝前盖密封连接。所述燃气混合通道盖6与燃气混合通道本体3之间设有密封圈24。

如图5、6所示，所述燃烧筒采用多孔纤维燃烧筒，它包括外筒27、内筒28、顶盖29和多孔纤维外网30，内筒28固定在外筒27内，顶盖29设在外筒27的上端口处，所述外筒27的筒壁上分布有多个通孔31，多孔纤维外网30套装在外筒27的外表面，所述外筒27的下端口沿径向向外延伸有所述的凸缘25。外筒27上还套装有隔热环32。

如图7所示，所述冷凝式前盖35，包括盖体45、平挡圈a46、o形密封圈a47、平挡圈b48、o形密封圈b49、出水口连接件50和锁紧螺母51，锁紧螺母51设在所述的出水口连接件50中的外螺纹接头53上，所述盖体45上设有出水口52，所述出水口52中设有内螺纹，平挡圈a46、o形密封圈a47、平挡圈b48、o形密封圈b49依次叠放在出水口52内，所述出水口连接件50中的外螺纹接头53，伸入到出水口52内与出水口52螺纹连接，并同时将叠放在一起的平挡圈a46、o形密封圈a47、平挡圈b48、o形密封圈b49顶紧，然后用锁紧螺母51将出水口连接件锁紧。另外，所述出水口连接件50上设有超水温保护开关54。

如图8、9、10、11所示，所述隔热盘37，包括固定盘55、螺丝56、软质隔热板57、螺母58和隔热板59，所述固定盘55的周边设有螺旋形固定片60，所述固定盘55通过螺旋形固定片60插接固定在螺旋盘管36上，所述螺丝56的一端部焊接在固定盘55的中心部，螺母58设在隔热板59的板面中心部，通过螺母58和螺丝56的配合将隔热板59安装在固定盘55上，所述软质隔热板57设在固定盘55和隔热板59之间，螺丝56从软质隔热板57的中心孔61穿过。所述固定盘55的周边分布有两个以上插孔62，所述隔热板59的周边分布有与所述插孔62相对应的插片孔63，插片64穿过插孔62伸入到插片孔63中，将隔热板59固定在固定盘55上。

如图12、13、14所示，弧形连接板39，包括弧形板体65，所述弧形板体65的上侧边和下侧边分别连接有上连接梁66和下连接梁67，所述上连接梁66和下连接梁67的两端都预埋有金属杆68，所述金属杆68的端面开有螺孔69。所述弧形板体65的表面分布有多条加强筋70。

如图15、16所示，冷凝式后盖40，包括后盖体71、烟气出口顶盖87和底架93，所述后盖体71通过螺丝81安装在底架93上。所述后盖体71上设有进水口78、烟气出口82和传感器安装口83，所述传感器安装口83处设有温度传感器90，所述后盖体71的烟气通道中设有烟气阻流板84。烟气出口顶盖87通过螺丝85安装在烟气出口82处，烟气出口82与烟气出口顶盖87之间处设有烟气密封圈86，所述烟气出口顶盖87上设有排烟管接头88，所述排烟管接头88内设有密封垫圈89。所述烟气出口顶盖87上设有传感器安装口91，所述传感器安装口91处设有烟气温度传感器92。

还包括平挡圈a72、o形密封圈a73、平挡圈b74、o形密封圈b75、进水口连接件76和锁紧螺母77，所述进水口连接件76的一端为外螺纹接头79，另一端为水管接头80，锁紧螺母77设在外螺纹接头79上，所述后盖体71上设有进水口78，所述进水口78中设有内螺纹，平挡圈a72、o形密封圈a73、平挡圈b74、o形密封圈b75依次叠放在进水口78内，外螺纹接头79伸入到进水口78内与进水口78螺纹连接，并同时将叠放在一起的平挡圈a72、o形密封圈a73、平挡圈b74、o形密封圈b75顶紧，然后用锁紧螺母77将进水口连接件锁紧。

如图17所示，所述后盖体71的边缘设有两条弧形槽94,所述两块弧形连接板39的一端分别插接在两条弧形槽94中，弧形槽94用以对弧形连接板39的端部进行定位，以方便冷凝式后盖40的后盖体与弧形连接板的连接。

如图18所示，所述盖体45的边缘设有两条弧形槽95,所述两块弧形连接板39的另一端分别插接在两条弧形槽95中，弧形槽95用以对弧形连接板39的端部进行定位，以方便冷凝式前盖35的盖体45与弧形连接板39的连接。

工作原理：首先燃气和空气分别从燃气空气混合器1上的燃气入口和空气入口进入燃气空气混合器1中，形成的混合气体经风机抽到燃气混合通道本体3内，顺着燃气混合通道进入燃烧筒4中，然后由点火针7点燃混合气体，对螺旋盘管中的水进行加热；水从冷凝式后盖40上的进水口流入螺旋盘管中，螺旋盘管中加热后的水从冷凝式前盖35上的出水口流出；由于在密封筒38内且位于螺旋盘管的中间位置安装了隔热盘37，隔热盘37对燃烧筒4产生的热量有一定遮挡作用，能够防止烧坏冷凝式后盖40的组件；由于在后盖体的烟气通道中增设了烟气阻流板，就是为了防止高温烟气排出的过快，热量得不到充分利用，所以烟气阻流板能把带有高温的一部分烟气阻挡一下，使烟气回流，对螺旋管下部（靠近冷凝式后盖40）的水进行二次加热，回流后的烟气从烟气阻流板下方的缺口进入烟气阻流板与后盖体之间的烟气通道，再流经烟气出口，从排烟管接头排出。燃烧烟气在热交换过程中产生的冷凝水，从冷凝式后盖40上的冷凝水排出口96排出。

上面所述的实施仅仅是对本发明实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的等效结构和直接或间接运用在相关的技术领域，均应落入本发明的保护范围。