专利名称：精密铸造式快速热水器换热器的制作方法
技术领域：
目前市售的各种燃烧式快速热水器的主要部件——“换热器”都为用锡合金焊接的翅片管式换热器，如常见的煤气快速热水器，其翅片用0.5mm左右厚的铜板经落料、冲孔、翻边等多道冲压工序制成，然后在翅片中间插入数根直铜管，并用“U”型弯管把各直铜管串连起来，经清洗等表面处理再锡焊而成(见ISBN7－112－00506－X／TV.368《煤气应用手册》89年5月出版)。这种焊接而成的换热器能承受的工作温度很低，在使用中稍一过热即会损坏，并且其制造过程复杂、生产效率低、材料利用率低、生产成本高，当管内积有污垢影响热效率时要清除污垢也很困难。
本发明的目的一是提供一种不须焊接的、管子、翅片、围框等由同一种材料经精密铸造模压一次快速成型的、具有传热性能好、寿命长、生产效率高、材料利用率高、生产成本低、便于清除管中污垢的能适用于燃烧式快速热水器的换热器。二是促进开发应用高新精密铸造技术，推动我国工业高速发展。
本发明的实施方案可见附图
。(附图一为本发明换热器的侧视图)本发明换热器主要由一些翅片、数根管子和一个围框组成，其翅片、管子、围框之间不用任何材料焊接或粘接，而是用铝合金或铜合金或其他适当的导热材料经精密铸造一次成型制成。根据传热学原理及脱膜要求翅片设计成在各管子轴线确定的平面处较厚、上下部逐渐减薄，围框也设计成在各管子轴线确定的平面处较厚，上下部逐渐减薄，并使翅片和围框都基本垂直于各管子轴线所确定的平面，且选择此平面为模具的开合面(称为分形面A)，这样换热器的翅片和围框既符合传热要求又便于脱模。换热器管子的内孔设计成中间小、两端大，便于两端同时使用抽芯制得深长孔。换热器的管子与围框相连处设计成平整的或还有一环形凹槽以便于安装联通器和平行密封圈或“O”型密封圈。翅片的平均厚度根据工艺水平可尽量制造得薄些，一般0.5－1.5mm左右为好。围框的下部设计得比翅片的下部低一些，以利于集热并和燃烧室联接，围框的下半部与高温工质接触应设计得比较厚些，以减小热阻避免因过热损坏。其他参数如吸热面积，管子内径，通流面积等可根据换热器所需的功率大小的不同按传热学原理设计计算。制造本发明换热器的模具由动模、静模及抽芯和推杆等组成，在动模和静模的开合面上设计有数个半圆形凹槽，当动、静模闭合时则可形成圆柱型的空间，在该空间插入抽芯则可使成型的换热器形成数根中空的管子。
本发明换热器与现有的燃烧式快速热水器的锡焊式换热器相比具有下列一系列明显的优点1、技术性能好由于翅片和管子之间不用锡焊而是用同种导热金属一体化制成，所以不但传热性好而且承受的工作温度高，不易过热损坏，使用寿命长，产品精度高。
2、经济性能好由于本发明换热器是由模具一次精密铸造而成，生产效率很高(几十秒就可生产一只换热器)、适合大批量生产(一副模具寿命可达5－10万模)，节约原材料(利用率高达92％)、生产工艺简单，所以生产成本低。例如本发明实施例中的铝合金换热器生产总成本仅为同功率的现有铜换热器的1／3左右。
本发明换热器的缺点是由于模具制造费用较大，不适合少量生产。
附图为本发明换热器的一个典型实施例1、管子2、翅片3、围框4、连通器5、密封器6、进出水口
以下结合附图对本发明换热器的一个具体实施例加以详细说明。
在一个底部略大(130X130)、上部略小(123X123)的棱台形围框中有4根管子和28片横向翅片及4片纵向翅片，围框下部比翅片下部略低些(约20MM)，围框在分形面A处较厚(约3.5MM)、上下部逐渐减薄(约2MM)，翅片在分形面A处也较厚(约1.3MM)，上下部逐渐减薄(约0.8MM)，管子内径中部较小(约 9.5)，两端较大( 11)，在管子两端与围框联结处可装上密封圈和联通器把四根管子串联起来。在进出水口可装上进出水接头。该换热器应用在本人发明的“一种可连续提供热水的燃气灶具”(专利号93243507.6)上实测效果如下灶具功率为右火3Kw，左火3.5Kw，进水温度23℃，预热约十秒钟后即以4.2升／分的流量连续输出43℃的热水，输出功率5.85Kw，热效率高达90％。
而其制造成本仅为现有锡焊式铜制同类换热器的1／3左右，其技术经济性能之高是现有燃烧式快速热水器的换热器所不能比拟的。
由于本发明换热器其技术经济性能远好于现有的燃烧式快速热水器的换热器，故本发明换热器可广泛用来制造各种燃烧式快速热水器，以降低生产成本，提高产品质量。
权利要求1.一种由铝合金、铜合金或其他类似的导热材料经精密铸造模压一次成形的用于燃烧式快速热水器的换热器，由围框和与围框相连接的数根管子，以及与围框的内壁及管子的外壁相连接的一些翅片、以及与围框外壁及管子两端相连的密封件和联通器等组成，其特征在于该换热器的管子、翅片、围框三者是由相同的材料经精密铸造法一次模压浇铸而成。
2.一种根据权利要求1所述的换热器，其特征在于翅片在与管子相连的根部较厚，上下边缘逐渐减薄，既有利于导热又有利于脱模。
3.一种根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于各管子的内径其中部直径较小，两端直径逐渐增大，便于两端同时抽芯脱模。
4.一种根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于围框的外壁为棱台型，上部小下部大，与管子两端相连的外壁是平整的或还制作有环形凹槽，以便于安装平面密封环或“O”形密封环以及便于安装联通器。
5.一种根据权利要求4所述的换热器，其特征在于围框的中部较厚，上、下部逐渐减薄，有利于导热及脱模。
6.一种根据权利要求5所述的换热器，其特征在于围框的下部低于翅片，便于集热或与燃烧室等物体联接。
7.一种制造快速热水器的换热器的模具，该模具由动模、静模及抽芯和推杆组成，其特征在于当模具闭合时，动模和静模分别在各管子的轴线所确定的平面(分形面A)处相遇和在外框的下底部处相遇。
8.一种根据权利要求7所述的模具，其进一步的特征在于分形面A处的两部分的每一部分均有数个半圆形凹槽，当模具闭合时形成圆柱形空间，抽芯插入到该空间就可以使成型的换热器形成中空的管子。
专利摘要一种精密铸造式快速热水器的换热器。由数根管子，数十片翅片和一个围框组成。管子的内径设计成中部较小、两端较大，便于抽芯脱模，翅片及围框中部较厚、上下部逐渐减薄，既利于传热又利于脱模，与之配套的模具由动模、静模和抽芯等组成，在动、静模的开合面上制有数个半圆形的凹槽，当模具闭合时可形成圆柱形空间、在此空间插入抽芯就可使成形的换热器形成数根中空的管子。该换热器不用任何材料焊接而用精铸法一次模压快速浇铸成形。具有导热性好，耐热性好，寿命长及生产效率高和成本低等优点。
文档编号F24H9/00GK2212750SQ94211000
公开日1995年11月15日 申请日期1994年5月7日 优先权日1994年5月7日
发明者程孝龙 申请人:程孝龙, 王娟