专利名称：水罐式快速热水器换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种快速热水器换热器。完善化快速燃气热水器换热器技术在同济大学等合编″燃气燃烧与应用″一书中有全面介绍。近年还出现多项简易快速热水器换热器专利技术，如北京航空航天大学产蓝天牌燃气灶用淋浴热水器等。这些技术均采用直火管道式换热器，冷水在通过细长的直接受火管道时，逐渐被加热到所需温度；同时，在管道全长上其本身温度也是递增状态，在温度较低的管道段，表面可能吸附烟气中的水蒸汽产生冷凝水结露，管壁内外只有几十度的换热温差，热效率陡降。以煤制燃气为能源又使用中国北方冬季的特低温水源时，问题格外突出，因为煤制燃气的烟气中水蒸汽含量大、特低温水源都使结露的管道段加长。另外，完善化燃气热水器的换热器多是带翼片细口径蛇形管结构，存在结构复杂、易故障、难检修等问题。
本实用新型的目的用水罐式换热部件和相应管件的简单结构实现高效快速换热〔关键是克服结露现象适应煤制燃气能源和特低温水源的不利使用条件〕，并且简化结构、降低造价、提高寿命、提高工作可靠性和检修便利性。
本实用新型的结构和措施其结构分为水罐和专用管路组件两部分。水罐为换热部件，水罐基体是棱柱体或旋转体形状的金属罐体。管路组件包括沟通水源和洗浴喷头或取暖系统的换热器进冷水和出热水管，沟通水罐腔的水罐进冷水和出热水管，控制进水罐腔换热水比例的冷水分流口和冷热水合流口。水罐与管路组件组装结合後，水罐进冷水管口与出热水管口处于水罐腔芯部范围内。在附
图1中，〔1〕-换热器进冷水管、〔2〕〔3〕-冷水分流口、〔4〕-水罐进冷水管、〔5〕-水罐出热水管、〔6〕-冷热水合流口、〔7〕-换热器出热水管，属于管路组件部分。〔8〕-水罐腔、〔9〕-水罐基体、〔10〕-吸热翼片，属于水罐部分。其他，〔11〕-保热罩；〔12〕-燃气与烟气。
本实用新型的热源可以是各种燃气或煤柴火、电热等。其工作过程首先进行短时间的予热，待水罐表面结露水蒸发干，开通水路进入“过水即热”的运行状态。在运行状态，从换热器进水管〔1〕流入的冷水首先被分为两部分，一部分经冷水分流口〔2〕和水罐进冷水管口〔4〕进入水罐腔〔8〕，在水罐腔芯部形成向下-向四周的冷水流，边流边与周围的热水混合并迅速升温；同时水罐腔里贴近罐底和罐壁的水，不断地吸收罐底和罐壁传过来的热量并形成贴壁而上的高温热水流，从温度角度看水罐腔，呈芯部温度低、外围温度高的温度场；也是同时，经水罐出热水管口〔5〕高温热水进入管路组件，在冷热水合流口〔6〕与来自冷水分流口〔3〕的冷水汇合-混合，变成所需温度的水从换热器出热水管〔7〕流出。仅仅使一定比例的冷水参与水罐腔内换热，目的在于使水罐腔内贴近罐壁的水和罐壁保持足够高的温度，从而使水罐外表面保持不发生低温结露理象，确保水罐壁内外处在几百度温差状态下，实现高效快速换热。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果1.现有直火管道式换热器难以克服部分管道段表面低温结露-热效率陡降问题，因而难以适应煤制燃气为能源和特低温水源并存的苛刻使用条件。本实用新型在同样条件下，仍可以保持水罐表面高温不结露、保持高的热效率。
2.现有直火管道式换热器结构多为薄壁细长蛇形管，外表面往往还焊有密密的吸热翼片，构造复杂，制造困难，成本高而且怕干烧、易堵塞、难检修。本实用新型结构极为简单，便于采用生产率高成本低的工艺和材料制造，便于采用可拆和可调式设计；水罐内空腔大不易堵塞并且罐体牢固内有存水，故耐干烧、工作稳定可靠；与同档产品相比，使用寿命更长。
水罐式快速热水器换热器，可以开发出高、中、低多种档次热水器产品，适应不同价格层次和使用条件，它们各自的最好实施方式如下所述。
关于管路组件部分简单者，可以采用U形管结构，示意如附图3，适当设计各开口，U形管也可以固定于侧壁上；还可以采用直通管结构，示意如附图4。而如附
图1、2者，可使水罐腔内流场-温度场形状对称；本身结构稍复杂但紧凑易于安装到水罐上；其中央向下的大孔为水罐进冷水管口，该口周围均布6～8个小孔为水罐出热水管口。上述各种管路组件的分流管路部分如采用可调的设计，则同一个换热器即可适应不同性质的燃气能源。关于水罐部分用作完善化(或称高档)的燃气热水器的换热部件时，可以采用四棱柱形水罐基体，上开大口，外表面带倾斜的吸热翼片，铸铝工艺与材料，用上盖加密封垫的可拆方式密封上开大口，上盖的中央安装管路组件；用于中低档简易热水器时，一种为小容积深水罐带吸热翼片的紧凑型燃气灶热水器，占用空间小，用后可置于灶台上，罐体如附
图1所示、管路组件如附图4所示的一则实施例热效率达80％。另一种为大容积浅水罐不带吸热翼片的炉灶热水器，如附图2所示，上表面不受火部位附着的是保温层，此种产品甚至可适应用煤柴火炉灶为热源，此产品占用空间大，用后须收好另行放置，一则无保温层的实施例热效率达70％。用作多功能产品时，一例是将目前城乡居民普遍使用的压力锅，拓展功能为压力锅-炉灶热水器双功能生活用品-两用煲〔锅〕，只须用一个带进出水嘴的管路组件替换原压力阀嘴，管路组件基本结构与附图2类似，进水嘴形状尺寸与原压力阀嘴相同，出水嘴带开关阀。此种产品一则实施例热效率达70％。
权利要求1.一种快速热水器换热器，吸收热源热量把冷水快速转换成洗浴或取暖用热水的装置，它由换热部件和带有换热器进出水管的相应管件两部分组成，它的特征在于换热部件为金属水罐，水罐基体〔9〕的形状为棱柱体或旋转体；水罐上装有专用管路组件，该管路组件除了包括换热器进出水管〔1〕〔7〕之外还包括，沟通水罐腔的水罐进冷水管〔4〕和水罐出热水管〔5〕、还有冷水分流口〔2〕〔3〕和冷热水合流口〔6〕；水罐与管路组件组装结合後，水罐进冷水管口和水罐出热水管口位于水罐腔〔8〕芯部范围内。
专利摘要水罐式快速热水器换热器。一种快速热水器换热器。需解决的问题是用新型简单结构克服换热部件表面结露现象实现高效快速换热。其特征是换热部件为金属水罐，水罐基体(9)形状为棱柱体或旋转体；水罐上装有专用管路组件，除了换热器进出水管(1)(7)外它还包括，水罐进出水管(4)(5)、冷水分流口(2)(3)和冷热水合流口(6)；组装后，水罐进出水管口位于水罐腔(8)芯部。本实用新型用途是与热源配合构成高中低档多种洗浴或取暖热水器。
文档编号F24H1/12GK2242417SQ9522478
公开日1996年12月11日 申请日期1995年10月25日 优先权日1995年10月25日
发明者张恩深, 宋国贤, 钱嵘 申请人:张恩深