联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器的制造方法
【专利摘要】一种联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，部分壳管内有暖气管，部分壳管内有冷水吸热管，暖气管插进暖气管连接堵板上与联箱内腔相通；部分壳管相邻管之间设置有冷水连通直管或冷水连通弯管；冷水吸热管一端与冷水管接头焊接连接而另一端与冷水连通直管或冷水连通弯管焊接联通，改变流体管腔及管径和流动路线以及流动状态发生变化，提高对流换热系数增强传热。本发明壳管部分腔内储存冷源热水循环通道和管径及流动路线改变并延长，内置冷水细管增多回程加热，流量及流速发生变化，充分热交换赢得足够的时间传热速率提高，实现换热效果最大化的发明预期。
【专利说明】
联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器
技术领域
[0001]本发明涉及暖通技术领域利用暖气为热源换取热水的换热器，具体涉及一种不绣钢材质或铜材质联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器。本发明要求申请日为2016年3月8日，专利申请号为201610129596.4，发明名称为“联箱体与壳管联通部分管腔储水细管即热换热器”的该专利申请的优先权。
【背景技术】
[0002]本
【申请人】于2012年11月13日申请了发明名称为“联箱冷水管敞口连通吸热换热器及其制作工艺”的专利，专利号:2012104530563，授权公告号:CN102927604B，授权公告H:2015年03 月04 日。
[0003]2013年12月31日申请了发明名称为“壳管储水多管加热联箱热流体换热器及其制作工艺”的专利，专利号:201310747402.3，公告号:CN1036736868，授权公告日:2015年11月
04日。
[0004]上述现有技术为了解决联箱空腔膨胀应力或增加换热面积，在冷水管管口内安装暖气管连接堵板封闭管口，解决了联箱储水式换热器在结构上出现的漏水问题;但是现有技术换热器的热效率达不到预期，普遍存在换热器冷流体通道流程短，使用换热器时冷流体与热流体发生交换的流程或时间短，冷流体流速过快吸收热量少，热源出口温度比冷源出口温度高，通俗点说就是换热不彻底，储水式换热器冷水管回程短而热源的温度不能够被冷流体完全吸收而流失，因此，热源出口温度高于冷源出口温度。经对比性试验储水式换热器依赖于储存的热水延长交换时间，存在着加热一轮用一轮不能连续流出热水的缺陷，换热器储存的热水洗澡时很快用完后续加热跟不上，换热器新流进的冷水吸收的热量或喷头流出带走的热量不能成正比，热交换温度衔接不上无法进行完整洗澡，需等待加热再用的缺陷或现象。还存在着外壳冷水管被加热管膨胀压力大于自来水管网的供水压力，造成水表倒转或正转，使得水表读数失真，有的用户出现实际用水量与水表读数存在偏差，与未安装暖气换热器的家庭相对比实际消耗用水量有出入差别比较大出现多缴纳水费的现象。储水式换热器解决能洗澡问题必须加大产品体积，也就是增加换热器的柱数或管径加大储存的水量多方可满足，这样势必导致增加成本，造成用钢量增加浪费资源。目前供暖热源温度偏低对数温差比较小现有技术结构已不适应，导致换热器冷源出口温度忽热忽冷，热水不能连续流出效果差而被淘汰。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是解决上述技术缺陷，旨在提供一种联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，壳管部分腔内储存冷源热水循环通道和管径及流动路线改变并延长，内置冷水细管增多回程加热，流量或流速及流动状态发生变化，充分热交换赢得足够的时间传热系数提高，实现换热效果最大化的发明预期。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是: 一种联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，包括两个联箱体，联箱体部件包括:联箱内侧孔板、联箱外侧板以及端头盖板;联箱体部分部件上开有管接头安装孔;冷水进管接头1、冷水出管接头Π、暖气进管接头m、暖气出管接头IV分别与联箱体部件上管接头安装孔焊接连接，管接头分别与冷、热流体管腔相通;联箱内侧孔板与联箱外侧板焊接组合的空间为联箱内腔热流体循环通道;部分壳管管口内设置有暖气管连接堵板，暖气管连接堵板上设置有至少一个暖气管焊接孔和/或冷水进出连接孔;联箱内侧孔板上开有多个壳管安装孔;壳管两端管口插进联箱内侧孔板上壳管安装孔内其中的壳管部分管口嵌进有暖气管连接堵板封堵壳管端口部，联箱内侧孔板壁与插进的壳管管壁和嵌进暖气管连接堵板板壁部件紧密相吻合在孔板平面上捏壁边平面焊接自熔合密闭焊接连接增加孔板的强度;其特征是:部分壳管管腔内设置有至少一支暖气管和部分壳管管腔内设置有至少一支冷水吸热管，或冷水吸热管握成多圈弯管插进部分壳管管腔增多回程或盘绕于联箱空腔内；暖气管插进暖气管连接堵板上暖气管焊接孔内与其焊接连接与联箱内腔相通循环;部分壳管相邻管之间设置有冷水连通直管或冷水连通弯管，冷水连通直管与壳管顺次焊接固连与管腔相通循环，冷水连通弯管与暖气管连接堵板顺次焊接固连与管腔相通循环;冷水吸热管一端与冷水管接头焊接连接而另一端与冷水连通直管或冷水连通弯管焊接联通，改变流体管腔及管径和流动路线以及流动状态发生变化提高对流换热系数增强传热;联箱外侧板包裹暖气管管口和冷水吸热管或冷水连通弯管与联箱内侧孔板密闭焊接连接，端头盖板与联箱内侧孔板和联箱外侧板端口部密闭焊接封闭，构成联箱内腔和部分壳管冷、热流体循环传热换热器。
[0007]根据所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:联箱体横截面形状为D字形，D字形联箱外侧板为C形外侧板，联箱内侧孔板为槽型孔板或长条平板孔板，槽型孔板的槽口设置面向联箱腔外或面向联箱内腔，槽型孔板或长条平板孔板在板中心均匀分布开有多个壳管安装孔圆平口，壳管安装孔圆平口向联箱内腔拉延翻口成直壁圆平口或不拉延翻口为圆平口；壳管圆管平口依次穿进联箱内侧孔板槽型孔板或长条平板孔板上壳管安装孔直壁圆平口内或圆平口内与其焊接连接，联箱内侧孔板的壁和插入的壳管管口壁和嵌入壳管部分口内的暖气管连接堵板壁三部件壁边相吻合在联箱内腔捏壁边平面焊接自熔合焊接封闭不易漏水;冷水吸热管一端口与冷水管接头焊接连接而另一端与冷水连通直管或冷水连通弯管焊接联通交换冷热流体管腔改变流动通道和管径，使得冷流体的流动路线和流动状态发生变化提高湍流度强化传热;联箱外侧板C形板卡上联箱内侧孔板槽型孔板的槽口向外折板边焊接固连或与槽型孔板的槽口向内折板边孔板转角棱焊接固连，或者联箱外侧板C形板卡上联箱内侧孔板的长条平板孔板的板边焊接连接；端头盖板密闭焊接封闭联箱内侧孔板、联箱外侧板联箱体端口部，构成部分壳管热流体管道内置冷水吸热管流程路线延长。
本发明壳管部分腔内储存冷源热水循环通道和管径及流动路线改变并延长，内置冷水细管增多回程加热，流量及流速发生变化，充分热交换赢得足够的时间传热速率提高，实现换热效果最大化的发明预期。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的第一种实施例外部形状示意图。
[0009]图2为本发明中部分壳管之间采用冷水连通直管8联通的另一种实施例外部形状示意图。
[0010]图3为图2的俯视图。
[0011]图4为图1中的第一种实施例部分壳管之间采用冷水连通弯管15内部联通的结构示意图。
[0012]图5为第二种实施例部分壳管之间采用冷水连通直管8联通的结构示意图。
[0013]图6为图4的A-A剖面图。
[0014]图7为本发明中暖气管连接堵板9的端面示意图。
[0015]图8为图7的B-B剖视图。
[0016]图9为本发明中联箱内侧孔板2的主视图，该实施例中孔板向外折板边。
[0017]图10图9的C-C剖视图。
[0018]图11为图10的D-D剖视图。
[0019]图12为本发明中联箱内侧孔板2的另一种实施例主视图，该实施例中孔板为长条平板孔板。
[0020]图13为联箱外侧板10与联箱内侧孔板2(孔板板边向外折板边)的组合连接示意图。
[0021]图14为联箱外侧板10与联箱内侧孔板2(孔板板边向内折板边)的组合连接示意图。
[0022]图15为本发明中部分壳管之间采用冷水连通直管8联通的联箱分解结构示意图。
[0023]图16为本发明中冷水进管接头14、冷水出管接头Π5、暖气进管接头me和暖气出管接头IV7全部位于联箱一侧，部分壳管之间采用冷水连通弯管15联通的结构示意图。
[0024]图17为本发明中部分壳管之间采用冷水连通直管8联通壳管开孔的一种结构示意图。
[0025]图18为本发明中部分壳管之间采用冷水连通直管8联通的另一种结构示意图。
[0026]图19为图18的左视剖切结构示意图。
[0027]图20为本发明中端头盖板3上带有管接头安装孔13的结构示意图。
[0028]图21为图20的E-E剖视图。
[0029]图22为图本发明中端头盖板3不带管接头安装孔的结构示意图。
[0030]图23为图22的F-F剖视图。
[0031]图24为暖气管定位孔板25与多支暖气管17安装连接示意图，暖气管定位孔板25中部带有过水孔26。
[0032]图25为暖气管定位孔板25的示意图。
[0033]附图中:1.壳管；2.联箱内侧孔板;3.端头盖板;4.冷水进管接头I; 5.冷水出管接头Π ; 6.暖气进管接头ΙΠ ; 7.暖气出管接头IV; 8.冷水连通直管;9.暖气管连接堵板；10.联箱外侧板；11.壳管安装孔；12.联箱内腔；13.管接头安装孔；14.冷水吸热管；15.冷水连通弯管；16.暖气管焊接孔；17.暖气管；18.冷水进出连接孔；19.孔板向内折板边;20.孔板转角棱;21.孔板向外折板边'22.连接短管;23.联通直管焊接孔;24、直壁圆平口； 25、暖气管定位孔板;26、定位板过水孔。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0035]1.本发明联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，如图1?图25所示，包括两个联箱体，联箱体部件包括:联箱内侧孔板2、联箱外侧板10以及端头盖板3;联箱体部分部件上开有管接头安装孔13方便与管接头定位连接;冷水进管接头14、冷水出管接头Π 5、暖气进管接头ΙΠ6、暖气出管接头IV7分别与联箱体部件上管接头安装孔13焊接连接，管接头分别与冷、热流体管腔相通构成冷、热流体间壁式循环传热流动通道;联箱内侧孔板2与联箱外侧板10焊接组合的空间为联箱内腔12热流体循环通道;联箱内侧孔板2上开有多个壳管安装孔11方便与管子插入定位好焊接;两个联箱体之间联通有多支壳管I，壳管I两端管口插进联箱内侧孔板2上多个壳管安装孔11内；暖气管连接堵板9嵌入部分壳管I管口内，暖气管连接堵板9上设置有至少一个暖气管焊接孔16和/或冷水进出连接孔18;联箱内侧孔板2与插进的壳管I和暖气管连接堵板9其中三部件相吻合在孔板平面上捏壁边平面焊接自熔合密闭连接增加孔板和管口的强度;其特征是:部分壳管I管腔内设置有至少一支暖气管17和部分壳管I管腔内设置有至少一支冷水吸热管14，或冷水吸热管14握成多圈弯管插入壳管I管腔增多回程或盘绕于联箱空腔12内；暖气管17穿过壳管I管腔插进暖气管连接堵板
(9)上暖气管焊接孔(16)内与其焊接连接，暖气管17管口与联箱内腔12相通构成热流体循环传热流动通道;部分壳管I相邻管之间设置有冷水连通直管8或冷水连通弯管15，冷水连通直管8与壳管I顺次焊接固连与管腔相通循环，冷水连通弯管15与暖气管连接堵板9顺次焊接固连与管腔相通循环;壳管内的冷水吸热管14 一端与冷水管接头焊接联通而另一端与冷水连通直管8或冷水连通弯管15焊接联通，改变流体通道管腔和管径导致流体的流动路线和流动状态发生变化，提高湍流度，对流换热系数增强，提高了换热效果，构成冷流体粗管储水、细管循环吸热流动通道延长的技术效果;联箱外侧板10包裹暖气管17管口和冷水吸热管14或冷水连通弯管15与联箱内侧孔板2密闭焊接连接，端头盖板3与联箱内侧孔板2和联箱外侧板10端口部密闭焊接封闭构成联箱内腔12和部分壳管I为热流体通道，实现联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热效果最大化的发明预期。
[0036]本发明上述技术方案相比于现有技术具有以下优点:
本发明换热器所述部件联箱内侧孔板、联箱外侧板以及端头盖板，壳管与联箱体焊接联通或焊接不联通，暖气管插入暖气管连接堵板9上暖气管焊接孔16内与其焊接连接与联箱内腔联通，其换热器结构件组合密闭焊接连接属于低压流体容器，换热器冷热两种流体通道各连接部件之间的结合安装焊接接头是换热器部件耐久性的薄弱环节，因此，在换热器结构件之间的组合开孔翻边安装焊接连接过程中，提高换热器焊接接头的疲劳强度是一个十分重要的问题;本发明联箱内侧孔板2上开孔向内腔翻边孔有利于壳管的插入和壳管的好安装好焊接不易漏水，暖气管连接堵板9外圆板边翻有边嵌进壳管管口内紧密相吻合增强管口和孔板的强度并好焊接以及减少焊接变形，暖气管连接堵板上开有暖气管焊接孔和/或冷水进出连接孔18并翻有边均有利于好焊接，翻边孔有利于顺翻边弧度角方向顺畅插进并增加管子的稳定性，管子插进翻边孔内实施焊接提高焊接接头的疲劳强度，并减少所焊接头焊道内壁流体摩擦或氧腐蚀，端头盖板采用向外翻边密闭镶嵌在联箱体端口部与联箱内侧孔板2和联箱外侧板密闭封闭焊接连接其焊接接头强度提高，所焊接处不易漏水；联箱内侧孔板2翻边孔的板壁，壳管插进孔板的管口壁、暖气管连接堵板9外翻边壁其中三壁边和二壁边板边齐结构件相吻合捏二壁边和三壁边平面焊接自熔合焊接封闭多个壳管端口部和联箱孔板部，其焊接连接方式增加孔板的横截面积和提高焊接接头的疲劳强度，增加联箱体内腔抵抗内应力的能力或有效的防止联箱孔板焊接变形和应力变形，提高换热器焊接接头的稳定性，其联箱板直焊缝和孔板的开孔环焊缝焊接接头处密闭不易漏水;其开孔翻边焊接连接工艺对产品质量的提升起到巨大作用其带来良好技术效果，解决的技术问题是提高换热器焊接接头的疲劳强度其焊接处不易漏水，板边并接捏翻边壁焊接不添加焊丝，所焊接部件采用氩弧焊接自熔合节省焊接能源材料，并提高换热器的焊接质量，其技术方案延长了产品使用寿命的优点和效果。联箱内侧孔板2上的翻边孔，所开孔主要解决连接和联通多支壳管I，由单支管插进焊接连接组合构成大体积换热器的技术问题。
[0037]所述换热器结构部件开孔不翻边也能实现焊接连接其焊接接头的强度差，流体通道易于漏水，产品寿命短，其方案也在保护范围内。
[0038]本发明换热器部件上布置的冷水进管接头14与冷水出管接头Π5中冷水的流进和流出或暖气进管接头ΙΠ6与暖气出管接头IV7中暖气的流进和流出方向设置联箱外侧板上或端头盖板上可互换布置安装方便，对于单流程布置的换热器，为检修方便，流体进出口管接头应尽可能布置在换热器固定联箱体一侧，介质的温差越大，流体的自然对流越强，形成的滞留带的影响越明显，因此介质进出口位置应按热流体上进下出，冷流体下进上出布置，以减小滞留带的影响，提高传热效率。逆流交换时所布置的暖气进管接头me处必须安装冷源出管接头Π 5二者是紧密相互匹配关系冷流体流出时而热流体流进实现逆流式交换效率高;混流式管接头进出口布置冷热源的流进和流出方向可互换灵活设置所起作用和效果相同，管接头灵活方便布置有效的利用客户有限的房屋空间安装，并与其管网连接方便，减少安装用料少走管路减少流体阻力，换热器布置的管接头以就近连接方便的原则并给人美感，管接头的布置达到节省安装材料的技术效果为目的。
[0039](I)本发明换热器追求换热效果最大化，改变流体通道实际上是增加换热面积，提高对流换热系数，提高湍流度强化传热，根据目前供热源温度偏低，对数温差比较小必须设计冷流体多回程或改变流体的流动状态或者提高湍流度才能满足需要;本发明把76直径粗管储存的冷源热水转换为直径8?1mm细紫铜管5至15m长流体通道循环吸热延长加热时间，所起的作用增加换热面积，提高湍流量及流程时间越长，则换热量越大，换热效果越好，这就说明对流换热量和换热面积成正比，和温度差成正比，和时间成正比;冷水吸热管14握成弯管或直管插进壳管I热流体管腔内一端口与冷水管接头焊接连接而另一端管口与冷水连通直管8或冷水连通弯管15焊接联通，主要解决改变流体的流动通道和管径导致流体的流动路线或流动状态发生变化提高对流换热系数，提高换热效果的技术问题；由此，细吸热冷水管增多回程并有效的控制冷流体的出口流量延长交换时间，使传热量大大提高，实现换热效果最大化发明预期。
[0040]本发明在增加换热面积的同时，交换通道延长冷流体的交换滞留时间和改变流体的交换空间流动状态发生变化提高换热系数并又控制冷流体的出口流量，提高换热效率的技术问题现有技术是不能实现的；本发明交换流体通道和管腔使得对流换热系数提高，促使冷、热两种流体在多回程中瞬间交换热量，在直径76mm大粗管腔流进储水而后又转换为8-lOmm细紫铜管腔即热，冷、热流体的循环通道和管径及流动路线及流量发生变化，由此，换热效率提高;细铜冷水管直径8?1mm长为5—15m增加冷流体的流程长度达到控制换热器冷源出口流量的目的，通过量调节赢得了交换时间的延长，使得冷源出口温度发生变化，实现冷源出口温度达到或接近热源进口温度的发明预期，交换热水连续不断地流出，满足用户洗澡用水量的需求，提高换热器的发明预期。
[0041 ] (2)本发明把现有技术储水式和即热式两种换热器结构科学合理的结合为一体，优化组合设计出壳管直径为76mm为壳管，在暖气出管接头IV7处相邻管部分壳管腔内设置有暖气管，壳管腔储存的冷源热水为预加热区，本发明改变交换流体管腔把暖气进管接头ΙΠ6处相邻部分壳管管腔不布置暖气管连接堵板改变成暖气管通道产生湍流度，减少流体阻力，促使热流体循环流速快、传递热量加快的发明效果;壳管热流体管腔内插进冷水管管直径为8mm?1mm细铜管或不锈钢管提高了湍流程度，细管导热速率快为即热式，冷水管细管握成弯管多圈增加换热面积并构成多回程插进暖气进管接头ΙΠ6处壳管热流体管腔内，多回程换热的换热效果比单回程好，从长远来看，经济性比单回程好，冷源出口管段与暖气进管接头me流进的热源平行逆向流动，逆流布置时，冷、热流体之间具有最大的平均温差，在其他条件相同时，平均温差越大，传热量就越大，换热效果就好。对于传递同样多的热量，所需传热面积就可减少逆流可节省材料。直径8?1mm细铜管15m长左右多圈弯管实现快速加热冷源出口与热源进口基本同温度流出的换热效果。
[0042](3)本发明壳管腔的改变使流体的流速或者流量以及流动状态发生变化是影响对流传热或提高对流传热的主要因素，冷流体从大管层流、转为冷水换热细管与冷水连通直管或冷水连通弯管管口联通变成湍流，湍流范围内传热效果最好且与传热效率流速成正比。换热器传热量变大，由于，壳管管腔流体的改变使得冷流体流速(流量)降低，冷流体侧相对停留时间长，管壁温度沿流体流动的方向逐渐升高，从流进至流出每单位得到的热量增加，提高换热效果。
[0043]现有技术储水式换热器内管是暖气管通道，存在壳管内腔的冷水被加热膨胀压力大漏水率较高并难以预测且焊接难易程度大，还存在膨胀压力大于自来水管网的供水压力，造成水表倒转或正转，使得水表读数失真，有的用户出现实际用水量与水表读数存在偏差，与不安装暖气换热器的家庭相比实际消耗用水有较大的出入多缴纳水费的现象。本发明部分壳管内设置直径为8?1mm细管5至15米长为冷流体通道，细水管内腔小储水量少加热膨胀压力小于自来水管网的压力，由此，相对降低壳管的膨胀压力，实现了换热器膨胀压力低于自来水管网供给的压力，解决了储水式换热器造成用户不用水时段水表出现倒转或正转、水表失真或出现多跑水表的技术问题。
[0044]2.如图1、图2、图3、图9?图16、图20、图22所示，本发明的联箱体横截面形状为D字形;所述D字形联箱外侧板10为C形外侧板，联箱内侧孔板2为槽型孔板或长条平板孔板，槽型孔板的槽口设置面向联箱内腔外或面向联箱内腔12，槽型孔板或长条平板孔板、板中心均匀分布开有多个壳管安装孔11易于管子定位，槽型孔板或长条平板孔板为平面板，在平面板上开孔是圆平口，壳管安装孔11圆平口向联箱内腔12拉延翻口成直壁圆平口24或不拉延翻口为圆平口；所述壳管I管口是圆管平口依次穿进联箱内侧孔板2槽型孔板或长条平板孔板上壳管安装孔11圆平口内与其焊接连接;暖气管连接堵板9嵌入部分壳管I管口内；联箱内侧孔板2壁和插进的壳管I管口壁与暖气管连接堵板9的壁三部件壁边相吻合在联箱内腔12捏壁边平面焊接自熔合密闭连接增加孔板的和管口的强度;暖气管17插入暖气管连接堵板9上暖气管焊接孔16内与其焊接连接与联箱内腔12相通循环;冷水吸热管14 一端口与管接头焊接连接而另一端与冷水连通直管8或冷水连通弯管15焊接联通，交换冷热流体管腔改变流动通道和管径，导致冷流体的流动路线和流动状态发生变化提高换热系数强化传热；暖气管17和冷水吸热管14在壳管I管腔内密闭焊接联通组合构成独立体循环通道;联箱外侧板1C形板卡上联箱内侧孔板2槽型孔板槽口孔板向外折的板边21焊接固连，或与槽型孔板槽口向内折板边19的孔板转角棱20焊接固连，或联箱外侧板1C形板卡上联箱内侧孔板2的长条平板孔板的板边焊接连接;端头盖板3密闭焊接封闭联箱内侧孔板2、联箱外侧板10联箱体端口部，所组合的联箱内腔12和/或部分壳管I为冷、热流体循环传热改变流动通道。
[0045]本发明所述的两个联箱体为分体式结构通过焊接组合为联箱体，该方案方便灵活安装或焊接内部结构件，并能构实施检验其内部结构件的连接焊接的质量，如联箱内侧孔板与壳管和部分暖气管连接堵板的焊接连接，暖气管连接堵板上的开孔与暖气管的焊接连接，冷水吸热管和冷水连通直管或冷水连通弯管的焊接连接，换热器各部件焊接连接是否合格或者有无漏水，必须对所焊接工件进行压力试验检测工作，因此，联箱体设计为分体式方便与各部件的安装焊接检验，检测合格后联箱外侧板卡上联箱内侧孔板的板壁边焊接连接，端头盖板焊接封闭联箱体端口部构成D字联箱体形状，由此，围成的空间为联箱内腔12构成热流体循环通道，在壳管部分管口内不设置暖气管连接堵板时联箱内腔的热流体流进壳管I加热冷水吸热管;实际解决的技术问题是联箱体灵活组装，管道之间焊接连接处不易漏水。
[0046]3.如图4、图5、图15、图16、图20、图21所示，本发明的联箱体部分部件上开有管接头安装孔13并向外翻有边方便插入安装焊接管接头，增强管接头焊接口的稳定性不易于漏水;管接头安装孔13设置在联箱外侧板10或端头盖板3上或壳管I边管上;连接短管20—端口与冷水进管接头14焊接联接而另一端口与暖气管连接堵板9上冷水进出连接孔18焊接与壳管管腔相通，与连接短管20焊接联接的冷水进管接头14再与联箱外侧圆弧板板10或端头盖板3上的管接头安装孔13焊接连接构成冷流体通道，冷水出管接头Π5与冷水吸热管14焊接联通再和联箱外侧圆弧板板10或端头盖板3上管接头安装孔13焊接连接与管腔相通循环，或冷水进管接头14、冷水出管接头Π5与壳管I边管上管接头安装孔13焊接连接，冷水管接头与壳管焊接不需要连接短管20可直接地与壳管孔焊接连接与管腔相通循环;暖气进管接头ΙΠ6、暖气出管接头IV7设置在联箱外侧板10或端头盖板3上与管接头安装孔13焊接连接与联箱内腔12和壳管部分管腔相通循环。
[0047]本发明换热器部件上设置的冷水进管接头14与冷水出管接头Π5中冷水的流进和流出或暖气进管接头ΙΠ6与暖气出管接头IV7中暖气的流进和流出方位设置壳管上或布置联箱外侧圆弧板上或布置在端头盖板上可互换设置安装方便;换热器管接头位置的设置应灵活方便充分利用客户有限的房屋空间安装并与其管网连接方便，减少安装用料少走管路减少流体阻力，管接头以就近连接联通方便的安装原则并给人美感，达到能节省安装材料的技术效果。
[0048]4.如图4、图5、图6所示，本发明的4.本发明中热源暖气出管接头IV7端的部分壳管I管腔内设置的暖气管17数量可根据换热器规格大小为一支暖气管、二支暖气管或多支暖气管增加传热面积;暖气管17支数的设置在部分壳管管腔的数量相同或不相同；热源暖气进管接头me端的部分壳管I管腔内设置的冷水吸热管14数量根据换热器规格大小为一支管握弯管或二支管握弯管，冷水吸热管14握弯管的握弯圈数为一圈弯管、二圈弯管或多圈弯管，按换热器体积大小设置数量或握弯管的圈数增加换热面积实现换热效果最大化。
[0049]本发明合理设置壳管管腔，有效的利用流体传热通道改变交换传热通道提高换热系数强化传热，并从暖气出管接头IV7端壳管内设置暖气管17支数的数量为多支增加换热面积，在静态下内外管腔温度相同也就是说同温度，在使用换热器时第一时间从冷水进管接头14处流进壳管I管腔的冷流体与热流体温度差值大，热能梯度越大，交换容易实现，这时热量传递快，导热速率也进行加快，热流体释放出热量瞬间传递于冷流体，释放热量就应吸收热量相等;暖气进管接头ΙΠ6端壳管内设置的5至15m长的冷水吸热管14握弯管的握弯圈数为多圈弯管，增多回程延长流体停留时间控制了冷源出口的流量，量调节赢得了交换时间，导致换热性能上升，温度梯度迅速变化向换热器冷源出口方向传递，热传递的结果是温差消失。即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度，换热器交换的冷源出口热水与喷头流量带走的热量成正比，使得换热器连续流出热水不间断的优点效果。
[0050]5.如图4、图5、图6、图7、图8、图16、图25所示，本发明所述的部分壳管I每支壳管腔内设置的暖气管17支数灵活地设置，壳管I每支管腔内设置的暖气管17数量相同或者是不相同；暖气管17数量设置为多支时，暖气管17—端插进暖气管连接堵板9上焊接孔内稳固另一端由暖气管定位孔板25固定，暖气管定位孔板25开有多个孔并板中间设有定位板过水孔26流动口；由暖气管定位孔板25找正垂直的多支暖气管17插进壳管I管口内，暖气管连接堵板9嵌入壳管管口的同时多支暖气管17也插进了连接堵板暖气管焊接孔16内与其焊接固连，暖气管17与联箱内腔12相通循环。
[0051]本发明暖气管的设置数量为一支、二支或多支平均设置或不平均设置按产品规格大小而定，大规格的可在部分壳管腔内设置一支暖气管即可，一暖气管不需要设置暖气管定位孔板23—支管易于找正好插进暖气管连接堵板9上的孔内焊接;小规格的产品在部分壳管内设置为多支暖气管增加换热面积，达到小规格产品实现大规格产品的换热效果，尽量满足用户需求;多支暖气管一端头插入暖气管连接堵板上的暖气管焊接孔内稳固后，可另一端头的多支暖气细管处于散乱无序状态不同心垂直度难以找正，不能实现插进壳管另一端暖气管连接堵板上的暖气管焊接孔口内与制造带来困难用工量增加，发明了暖气管定位孔板25，暖气管定位孔板25中间设置有过水孔26不影响流体的流动，定位孔板起到找正多个暖气管同心垂直度一致，插进壳管内的多支暖气管与暖气管连接堵板嵌入壳管口内的同时暖气管连接堵板上的焊接孔也插进多支暖气管17，实现快速顺翻边弧度角方向快速插进孔内好焊接的作用，解决多支暖气管与嵌入壳管口内的暖气管连接堵板上的孔顺畅插入的技术问题，定位孔板实现精准定位暖气管顺畅插进连接堵板孔内与其好焊接的技术效果，起到节省用工时间、降低用工和制造成本。
[0052]6.如图2、图4、图5、图17、图18、图19所示，本发明中部分壳管I管口端头开有联通直管焊接孔23;联通直管焊接孔23向内腔翻有边或不翻边;冷水连通直管8插入壳管联通直管焊接孔23内与其管壁焊接与管腔相通循环，或冷水连通弯管15穿进暖气管连接堵板9上冷水进出连接孔18内与其焊接连接与部分壳管I管腔相通循环;冷水连通直管8或冷水连通弯管15在联箱体外部或在联箱内腔12与壳管I管间布置或交错设置串联连通;冷水连通直管8是圆管直管或冷水连通弯管15是圆管弯管;冷水吸热管14 一端管口与冷水连通直管8或冷水连通弯管15焊接连接另一端管口与管接头焊接连接改变流体通道管腔和管径提高湍流度增强传热，构成部分壳管I和冷水吸热管14冷流体循环吸热流动通道延长;部分壳管I热流体通道之间不需要设置冷水连通直管8或冷水连通弯管15热流体壳管管口内也不需要设置暖气管连接堵板9;构成部分壳管I内置冷水吸热管14流动通道延长提高热效率。
[0053]本发明部分壳管I从边管起一端头一侧管壁距管口15mm处冲压有联通直管焊接孔，联通直管焊接孔向管内腔翻边或开孔不翻边，与边管相邻管一端头左侧管壁距管口15mm处冲压有联通直管焊接孔，另一端头右侧管壁距管口 15mm处冲压有联通直管焊接孔，冷水连通直管8将其相邻管腔焊接联通循环，这是在联箱体外部联通方案。冷水连通弯管15与设置在部分壳管管口内的暖气管连接堵板9上冷水进出连接孔18焊接将其相邻管腔联通循环;冷水吸热管14 一端管口与冷水连通直管8或冷水连通弯管15焊接联通另一端管口与管接头焊接连接构成循环通道延长，由此改变流体通道流体的流动状态发生变化，湍流量提尚增强换热系数，热效率大大提尚；联箱外侧板1卡上联箱内侧孔板2在外部看不到冷水连通弯管15，这种是内部联通方案，冷流体管腔的联通无论在内部联通或在外部看到的联通，冷水连通弯管布置在联箱内腔12与暖气管连接堵板上的孔焊接联通增加换热面积;上述联通方案均为本发明请求要求保护的范围。
[0054]7.如图4、图5所示，本发明的部分壳管I中间管为冷流体通道，冷流体通道内至少设置有一支暖气管17，暖气管17两端管口与联箱内腔12相通循环;与中间壳管I相邻的两边壳管为热流体通道，热流体通道内设置有至少一支冷水吸热管14，冷水吸热管14握成多圈弯管插入壳管I或盘绕联箱内腔12热流体通道内，增加换热面积强化传热;冷水吸热管14一端管口与管接头焊接连接而另一端管口与冷水连通直管8或冷水连通弯管15焊接联通，构成中间壳管和两边壳管内的冷水吸热管14为冷流体循环吸热流动通道。
[0055]本发明换热器结构大管腔储水和细管即热两者科学合理的结合、经济性设计，其技术效果达到发明预期，由于流体的流动路径的发生改变冷流体的流量及流速明显低于热流体的流速，冷流体路径从壳管直径76mm大粗管腔层流改变为直径8mm小细管腔增加湍流程度，直径8mm铜管5至15m长可握成多圈弯管直接插入壳管管腔内既增加流体多回程延长交换空间或停留时间，8mm细管小口径流出达到控制出口流量的目的，并能保证喷头流量的需要，这就是量调节，量调节赢得加热时间提高换热效率;侧流体流量改变，则改侧的雷诺数也会发生变化，那么对流换热系数hi也会发生变化，即总传热系数会发生变化实现预期效
8.如图4、图15、图16所示，本发明中连接短管20为圆管直管或圆管弯管，连接短管20为弯管时，弯管连接短管方便与和端头盖板3上管接头安装孔13焊接固连，连接短管20为直管时，直管方便与与联箱外侧板10上管接头安装孔13焊接固连;暖气进管接头ΙΠ6、暖气出管接头IV7的连接不需要连接短管20可直接地与部件连接;冷水管进口管接头与连接短管20的连接焊接方便与与冷流体管腔连接联通。
[0056]本发明连接短管20与冷水管进管接头焊接连接方便±连接短管20—端与冷水管管接头焊接连接而另一端与暖气管连接堵板9上的冷水进出连接孔焊接连接与管腔相通构成流体进口通道，连接短管20弯管或直管是根据用户管网或安装空间的需求设置的，使得换热器安装不限于方向的限制安装，把有限的空间充分利用，既美观又节省及安装材料的发明目的。
[0057]9.如图4、图5、图16所示，本发明中部分壳管I管口设置有暖气管连接堵板9密闭封闭壳管I管口，不设置暖气管连接堵板9的壳管I管腔内设置有冷水吸热管14;联箱内腔和暖气管的热流体流进壳管管腔循环加热冷水吸热管14提高湍流度换热系数提高；部分壳管I热流体管道之间也不需要设置冷水连通直管8或冷水连通弯管15;联箱内腔12和暖气管17内的热流体流进壳管I管腔循环加热冷水吸热管14提高对流换热系数。
[0058]本发明联箱内侧孔板、联箱外侧板和端头盖板围成的空间为联箱内腔12构成热流体循环通道，壳管与孔板焊接联通壳管管口不需要设置暖气管连接堵板，联箱内腔和暖气管管腔的热流体流进壳管构成循环通道，壳管为热流体管与管之间也不需要布置冷水连通直管8或冷水连通弯管15，冷水管的联通由粗管改变为8—1mm细管5至15m长插进部分壳管热流体通道内加热，热流体是机械压力恒压力相对稳定，不存在热膨胀应力孔板与壳管焊接处不易漏水。
[0059]本发明的联箱体与壳管I焊接连接的管腔为热流体和冷流体间壁式循环导热流动通道。
[0060]10.如图1?图23所示，本发明中联箱体部件联箱内侧孔板2、联箱外侧板10、端头盖板3和壳管1、暖气管连接堵板9、冷水连通直管8、冷水连通弯管15、连接短管20及管接头均为不锈钢304材质延年耐用;冷水吸热管14选择为紫铜管材质，紫铜管导热性能良好。
[0061]本发明换热器选用不锈钢材料耐腐蚀延年耐用或紫铜管材料传热快效果好，不锈钢“304”材质耐酸碱抗腐蚀延年耐用，交换热水纯清无污染，紫铜管材质易于导热并传热速率高并好制作握弯弯管，不锈钢材质壳管和紫铜管内管的结合构成的换热器使用寿命长、并热传导性能可靠以及热效率高等优点效果。
【主权项】
1.一种联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，包括两个联箱体，联箱体部件包括:联箱内侧孔板(2)、联箱外侧板(10)以及端头盖板(3);联箱体部分部件上开有管接头安装孔(13);冷水进管接头1(4)、冷水出管接头Π (5)、暖气进管接头ΠΚ6)、暖气出管接头IV(7)分别与联箱体部件上管接头安装孔(13)焊接连接，管接头分别与冷、热流体管腔相通;联箱内侧孔板(2)与联箱外侧板(10)焊接组合的空间为联箱内腔(12)热流体循环通道；部分壳管(I)管口内设置有暖气管连接堵板(9)，暖气管连接堵板(9)上设置有至少一个暖气管焊接孔(16)和/或冷水进出连接孔(18);联箱内侧孔板(2)上开有多个壳管安装孔(11);壳管(I)两端管口插进联箱内侧孔板(2)上壳管安装孔(11)内其中的壳管(I)部分管口嵌进有暖气管连接堵板(9)封堵壳管端口部，联箱内侧孔板(2)壁与插进的壳管(I)管壁和嵌进暖气管连接堵板(9)板壁部件紧密相吻合在孔板平面上捏壁边平面焊接自熔合密闭焊接连接增加孔板的强度;其特征是:部分壳管(I)管腔内设置有至少一支暖气管(17)和部分壳管(I)管腔内设置有至少一支冷水吸热管(14)，或冷水吸热管(14)握成多圈弯管插进部分壳管(I)管腔增多回程或盘绕于联箱空腔(12)内；暖气管(17)插进暖气管连接堵板(9)上暖气管焊接孔(16)内与其焊接连接与联箱内腔(12)相通循环;部分壳管(I)相邻管之间设置有冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15)，冷水连通直管(8)与壳管(I)顺次焊接固连与管腔相通循环，冷水连通弯管(15)与暖气管连接堵板(9)顺次焊接固连与管腔相通循环；冷水吸热管(14) 一端与冷水管接头焊接连接而另一端与冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15)焊接联通，改变流体管腔及管径和流动路线以及流动状态发生变化提高对流换热系数增强传热;联箱外侧板(10)包裹暖气管(17)管口和冷水吸热管(14)或冷水连通弯管(15)与联箱内侧孔板(2)密闭焊接连接，端头盖板(3)与联箱内侧孔板(2)和联箱外侧板(10)端口部密闭焊接封闭，构成联箱内腔和部分壳管冷、热流体循环传热换热器。2.根据权利要求1所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:联箱体横截面形状为D字形，D字形联箱外侧板(10)为C形外侧板，联箱内侧孔板(2)为槽型孔板或长条平板孔板，槽型孔板的槽口设置面向联箱腔外或面向联箱内腔(12)，槽型孔板或长条平板孔板在板中心均匀分布开有多个壳管安装孔(11)圆平口，壳管安装孔(11)圆平口向联箱内腔(12)拉延翻口成直壁圆平口(24)或不拉延翻口为圆平口；壳管(I)圆管平口依次穿进联箱内侧孔板(2)槽型孔板或长条平板孔板上壳管安装孔(11)直壁圆平口(24)内或圆平口内与其焊接连接，联箱内侧孔板(2)的壁和插入的壳管(I)管口壁和嵌入壳管(I)部分口内的暖气管连接堵板(9)壁三部件壁边相吻合在联箱内腔(12)捏壁边平面焊接自恪合焊接封闭不易漏水;冷水吸热管(14) 一端口与冷水管接头焊接连接而另一端与冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15)焊接联通交换冷热流体管腔改变流动通道和管径，使得冷流体的流动路线和流动状态发生变化提高湍流度强化传热;联箱外侧板(10)C形板卡上联箱内侧孔板(2)槽型孔板的槽口向外折板边(21)焊接固连或与槽型孔板的槽口向内折板边(19)孔板转角棱(20)焊接固连，或者联箱外侧板(1)C形板卡上联箱内侧孔板(2)的长条平板孔板的板边焊接连接;端头盖板(3)密闭焊接封闭联箱内侧孔板(2)、联箱外侧板(10)联箱体端口部，构成部分壳管(I)热流体管道内置冷水吸热管(14)流程路线延长。3.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:联箱体部分部件上开有管接头安装孔(13)并向外翻有边方便与管接头的插进焊接，管接头安装孔(13)设置在联箱外侧板(10)或端头盖板(3)上或壳管(I)边管上;连接短管(20)一端口与冷水进管接头1(4)焊接联接而另一端口与暖气管连接堵板(9)上冷水进出连接孔(18)焊接连接与壳管管腔相通，与连接短管(20)焊接联接的冷水进管接头1(4)再与联箱外侧板(10)或端头盖板(3)上的管接头安装孔(13)焊接连接构成冷流体进口通道，冷水出管接头Π (5)与冷水吸热管(14)焊接联通再和联箱外侧圆弧板板(10)或端头盖板(3)上管接头安装孔(13)焊接连接与管腔相通构成冷源出口通道，或冷水进管接头1(4)、冷水出管接头Π (5)与壳管(I)边管上管接头安装孔(13)焊接连接，管接头与壳管焊接不需要连接短管(20)可直接地与壳管孔焊接连接与管腔相通循环；暖气进管接头ΙΠ(6)、暖气出管接头IV(7)设置在联箱外侧板(10)或端头盖板(3)上与管接头安装孔(13)焊接连接与联箱内腔(12)和壳管部分管腔相通循环。4.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:热源暖气出管接头IV(7)端的部分壳管(I)管腔内设置的暖气管(17)数量可根据换热器规格大小为一支管暖气管、二支暖气管或多支暖气管增加传热面积;暖气管(17)支数的设置在部分壳管(I)管腔的数量相同或不相同；热源暖气进管接头ΠΚ6)端的部分壳管(I)管腔内设置的冷水吸热管(14)数量根据换热器规格大小为一支管握弯管或二支管握弯管，冷水吸热管(14)握弯管的握弯管圈数为一圈弯管、二圈弯管或多圈弯管，按照换热器体积大小来设置冷水吸热管(14)的数量或握弯管的圈数。5.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:所述的部分壳管(I)每支壳管腔内设置的暖气管(17)支数灵活地设置;壳管(I)每支管腔内设置的暖气管(17)数量相同或者是不相同；暖气管(17)数量设置为多支时，暖气管(17)—端管口插进暖气管连接堵板(9)上暖气管焊接孔(16)内稳固而另一端头与暖气管定位孔板(25)固定，暖气管定位孔板(25)开有多个孔并板中间设有定位板过水孔(26)流动口；由暖气管定位孔板(25)找正垂直的多支暖气管(17)插进壳管(I)管口内，暖气管连接堵板(9)嵌入壳管管口的同时与多支暖气管(17)插进连接堵板暖气管焊接孔(16)内与其焊接固连，暖气管(17)与联箱内腔(12)相通循环。6.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:部分壳管(I)管口端部开有联通直管焊接孔(23);联通直管焊接孔(23)向内腔翻有边或不翻边;冷水连通直管(8)插入壳管联通直管焊接孔(23)内与其管壁焊接与管腔相通循环，或冷水连通弯管(15)穿入暖气管连接堵板(9)上冷水进出连接孔(18)内与其焊接连接与管腔相通循环;冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15)在联箱体外部或在联箱内腔(12)与壳管(I)管间布置或交错设置串联联通;冷水连通直管(8)是圆管直管或冷水连通弯管(15)是圆管弯管，冷水吸热管(14)一端管口与冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(I 5)焊接连接而另一端管口与冷水管接头焊接连接改变流体通道管腔和管径提高湍流度增加传热量;热流体壳管(I)之间不需要设置冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15);热流体壳管管口内也不需要设置暖气管连接堵板9，构成部分壳管(I)内置冷水吸热管(14)流动路线延长提高热效率。7.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:部分壳管(I)中间管为冷流体通道，冷流体通道内至少设置有一支暖气管(17)，暖气管(17)两端管口与暖气管连接堵板(9)焊接连接与联箱内腔(12)相通循环;与中间壳管(I)相邻的两边壳管为热流体通道，热流体通道内设置有至少一支冷水吸热管(14)，冷水吸热管(14)握成多圈弯管插入壳管(I)或盘绕联箱内腔(12)热流体通道内，增加换热面积强化传热;冷水吸热管(14)一端管口与管接头焊接连接而另一端管口与冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15)焊接联通，构成两边壳管内的冷水吸热管(14)循环吸热流动通道。8.根据权利要求3所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:连接短管(20)为圆管直管或圆管弯管;连接短管(20)为弯管时，连接短管弯管方便与端头盖板(3)处管接头安装孔(13)焊接固连，连接短管(20)为直管时，连接短管直管方便与与联箱外侧板(10)处管接头安装孔(13)焊接固连;暖气进管接头ΠΚ6)、暖气出管接头IV(7)的连接不需要连接短管(20)可直接地与部件焊接连接;冷水管进口管接头与连接短管(20)的连接焊接方便与冷流体管腔联通循环。9.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:部分壳管(I)管口设置有暖气管连接堵板(9)密闭封闭壳管(I)管口连接不联通，不设置暖气管连接堵板(9)的壳管(I)管腔内设置有冷水吸热管(14);部分壳管(I)热流体管道之间也不需要设置冷水连通直管(8)或冷水连通弯管(15);联箱内腔(12)和暖气管(17)内的热流体流进壳管(I)管腔循环加热冷水吸热管(14)提高对流换热系数。10.根据权利要求1或2所述的联箱体与壳管固连管腔部分储水即热式换热器，其特征是:联箱体部件联箱内侧孔板(2)、联箱外侧板(10)、端头盖板(3)和壳管(1)、暖气管连接堵板(9)、冷水连通直管(8)、冷水连通弯管(15)、连接短管20及管接头均为不锈钢304材质延年耐用;冷水吸热管(14)选择为紫铜管材质导热好。
【文档编号】F28D7/08GK105890403SQ201610296036
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月8日
【发明人】张伟, 张冲
【申请人】枣庄利能热水器厂