專利名稱：快速節(jié)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱水器，特別是家用的快速節(jié)能熱水器。
目前，文獻(xiàn)上報(bào)導(dǎo)了，市場上出現(xiàn)了多種類型的家用熱水器。就其外形來說，有圓盤形的、平板形的、碟形的和罐形的多種；就其加熱面的形狀而言，有半圓管的、管與板相結(jié)合的和管式的數(shù)種，其中性能較佳的是《科技日報(bào)》91年8月10日報(bào)導(dǎo)的由北京市海淀區(qū)大牛坊環(huán)保設(shè)備廠研制生產(chǎn)的愛康牌TS·RTY－A型節(jié)能熱水器，該熱水器呈罐形，采用多層螺旋管加熱，傳熱面積較大，熱效率較高，但它仍存在不足之處及下列問題1、外殼溫度高，熱輻射損失大；2、廢熱空氣直接外排，溫度高，熱損失大；3、水與熱空氣呈錯(cuò)流進(jìn)行熱交換，即加熱管沿不同直徑的四個(gè)圓柱面盤繞，水由最外一層(即第一層)進(jìn)口進(jìn)入沿圓柱面盤旋向上進(jìn)入第二層，再沿圓柱面向下進(jìn)入第三層，再沿圓柱面向上進(jìn)入第四層(即中心層)，第四層水盤旋向下最后經(jīng)熱水出口流出，故與逆流熱交換相比，其給熱系數(shù)小，即熱效率較差；4、各層加熱盤管之間沒有錯(cuò)位，即其水平投影上下重合，火焰和熱空氣與加熱管的接觸面小，熱空氣在加熱器中停留時(shí)間短，熱利用率受影響；5、熱水器使用完畢后，有兩個(gè)圓柱面層盤管中的水排不出來，故不利于排除污水和防止水垢；6、沒有收集和排放燃燒過程中產(chǎn)生的水蒸氣的冷凝水的裝置，致使冷凝水任其外流，滴至火焰上，可能熄滅部分火焰，造成事故；滴至地面和加熱器具上將影響衛(wèi)生。
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種水與熱空氣呈逆流熱交換的快速的熱效率更高且有收集和排放燃燒過程中所產(chǎn)生水蒸氣的冷凝水的熱水器。
本實(shí)用新型所述的熱水器呈圓柱狀的立式罐形，象一立式微型鍋爐，它是根據(jù)鍋爐的設(shè)計(jì)原理來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的。
本實(shí)用新型所述的快速節(jié)能熱水器，包括提手、外殼、多層渦流加熱盤管、進(jìn)水口(管)、出水口(管)，其特征在于；外殼與多層渦流加熱盤管之間有一外層，外層的下端與進(jìn)水口(管)相接，上端與位于頂層渦流加熱盤管上方中部的折，吸熱水盤相連，外層可以是一旋管，也可以是一夾套；頂層渦流加熱盤管上方的中部有一與頂層渦流加熱盤管緊靠并相通，同時(shí)又與外層上端相連的折、吸熱水盤；熱水器內(nèi)各層渦流加熱盤管之間有一定的錯(cuò)位，即其中心線水平投影不重合；每層渦流加熱盤管連有一塊管間支撐板；各層渦流加熱盤管之間連有層間支撐扳；所有管間支撐扳和層間支撐板連成一體，并通過底層的管間支撐板固定在外層內(nèi)壁上；在底層渦流加熱盤管的下方有一與底層渦流加熱盤管的支撐板緊靠并相接且略有下斜的接水槽和與其相連的帶排水口的集排水盤。
本實(shí)用新型所述的快速節(jié)能熱水器外形為圓柱狀的立式罐形，中間為多層渦流加熱盤管，使加熱系統(tǒng)自下而上形成由高溫到低溫的不同層次。每層加熱盤管之間設(shè)有管間支撐板，各層加熱盤管之間設(shè)有層間支撐板，它們起固定和導(dǎo)水作用，所有支撐板聯(lián)成一體，通過底層加熱盤管上的管間支撐板用焊接或螺栓固定在外層內(nèi)壁上。在多層渦流加熱盤管的配置上，各層加熱盤管之間有一定的錯(cuò)位，即上層管對下層管間隙，這樣，可增大火焰的加熱面積，又可使熱空氣與加熱盤管更好地接觸，使熱空氣在熱水器中走的路線最長，即停留時(shí)間最長，達(dá)到充分利用熱源的熱量之目的。最上一層加熱盤管上方中部緊靠一折、吸熱水盤，它既可迫使廢熱空氣改變流向，防止它直接沖向出口，又可利用其中的水來吸收熱空氣中的一部分熱量，達(dá)到進(jìn)一步預(yù)熱進(jìn)水和降低廢熱空氣出口溫度之目的。在多層加熱盤管與外殼之間設(shè)置一與進(jìn)水口(管)和折、吸熱水盤相連的外層，可起到預(yù)熱進(jìn)水和大大降低外殼溫度的作用，外層可為旋管，也可為夾套，但旋管比夾套更佳，一來其傳熱面積大，二來可避免水走短路。
本實(shí)用新型所述的快速節(jié)能熱水器設(shè)置了由管間支撐板、層間支撐板、接水槽和帶排水口(管)的集排水盤組成的收集和排放燃?xì)膺^程中所生成的蒸汽的冷凝水系統(tǒng)，解決了冷凝水任其外流的問題。本熱水器在使用過程中，冷凝在加熱管壁等處的冷凝水會經(jīng)管間支撐板、層間支撐板流向底層的管間支撐板上，然后再經(jīng)與其相連的接水槽流入集排水盤，最后經(jīng)冷凝水排出口(管)流入地漏或承接容器中。
本實(shí)用新型所述的熱水器，具有如下優(yōu)點(diǎn)與效果1.傳熱面大(0.39m2)，火焰和熱空氣與傳熱面接觸好，接觸時(shí)間長；2.外殼溫度低(＜40℃)，排放的廢熱空氣溫度低(＜100℃)；3.中間加熱盤管中水與熱空氣呈逆流熱交換，能獲得大的給熱系數(shù)；4.冷水經(jīng)外層及上部幾層管的預(yù)熱，再經(jīng)火焰直接加熱后流出，所以水熱的快，一般通水和加熱10秒鐘左右即可達(dá)到給排水設(shè)計(jì)手冊所規(guī)定的淋浴標(biāo)準(zhǔn)(水量70～120升／次，水溫37～40℃)，洗一次澡約需半小時(shí)左右；
5.能有效的收集和排放燃燒過程所產(chǎn)生的冷凝水，故防止了冷凝水滴到燃燒器上熄滅火焰所造成的危害和滴到加熱器具或地面上所造成的污染；由于本熱水器具有如上的優(yōu)點(diǎn)與效果，故它比其他熱水器熱效率更高、更節(jié)能，它極適于家庭使用，如與煤氣灶等熱源配合作淋浴用或?yàn)槠渌猛咎峁崴鐬槭褂眉用赶匆路鄣南匆聶C(jī)提供熱水等。


圖1為快速節(jié)能熱水器總圖圖2為外層為夾套時(shí)
圖1中的B－B剖面圖圖3為外層為旋管時(shí)
圖1中的B－B剖面圖圖4為外層為旋管時(shí)的
圖1中的C－C剖面圖圖中1－集排水盤2－冷水進(jìn)口(管)3－熱水出口(管)4－提手5－外殼6－外層7－折、吸熱水盤8－渦流加熱盤管9－管間支撐板10－層間支撐板11－管間支撐板及加熱管固定板12－接水槽13－冷凝水排出口(管)14－固定螺栓、螺母及墊圈
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型所述的快速節(jié)能熱水器作進(jìn)一步的敘述。
本實(shí)用新型所述的快速節(jié)能熱水器是呈圓柱狀的立式罐形，其大小系根據(jù)所用熱源來決定，以底部完全罩住熱源，使熱量順其自然抬升向上，防止熱量向四周外逸為原則。傳熱部件選用導(dǎo)熱系數(shù)高的材質(zhì)如銅、鋁等來制造，外殼(5)、提手(4)、接水槽(12)及集排水盤(1)等，還可用其他材料制造，加熱盤管(8)用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料管，通常用鋁管在模具中盤繞而成，一般需10m以上φ10mm的管子，當(dāng)管間支撐板(11)與外層(6)選用同一種材料時(shí)，可用焊接將兩者固定；當(dāng)選用不同材料時(shí)，可通過螺栓、螺母與墊圈(14)連接。管間支撐板(11)以用不銹鋼板制造為好。
本實(shí)用新型所述的熱水器中水及熱量的走向是自來水通過進(jìn)水口(管)(2)首先進(jìn)入外層(6)下端，靠其壓力沿外層向上流入折、吸熱水盤(7)，再由折、吸熱水盤流入最上一層加熱盤管(8)然后沿盤管一層層下流，最后經(jīng)底層盤管中心處的熱水出口管(3)流出，來自熱源的火焰從加熱器底部進(jìn)入，直接加熱底部兩層盤管中的水，然后熱空氣再逐層加熱上幾層盤管中的水，最后預(yù)熱折、吸熱水盤中的水后排出加熱器。因此，在加熱器中，水流與火焰和熱空氣實(shí)現(xiàn)了逆流熱交換，獲得了較大的給熱系數(shù)，并且用余熱預(yù)熱了進(jìn)水，降低了熱損失，大大提高了熱效率。
使用時(shí)，通過提手將熱水器對準(zhǔn)并罩住熱源，將進(jìn)水口(管)與自來水龍頭相接，調(diào)整好熱水出口管后，即可通水并加熱，當(dāng)火焰一定時(shí)，可用調(diào)節(jié)進(jìn)水量來調(diào)節(jié)出水溫度，反之，當(dāng)進(jìn)水量一定時(shí)亦可通過調(diào)節(jié)火焰來調(diào)節(jié)出水溫度，溫度調(diào)至合適即可使用。使用過程中，冷凝水經(jīng)冷凝水排出口(管)排至地漏或承接容器中。使用完畢后，關(guān)掉熱源及進(jìn)水，用提手移走即可。
權(quán)利要求1.一種快速節(jié)能熱水器，包括提手、外殼、多層渦流加熱盤管、進(jìn)水口(管)、出水口(管)，其特征在于(a)外殼與多層渦流加熱盤管之間有一下端與進(jìn)水口(管)相接、上端與折、吸熱水盤相連的外層；(b)頂層渦流加熱盤管的中部有一與頂層渦流加熱盤管緊靠并相通、同時(shí)又與外層上端相連的折、吸熱水盤；(c)各層渦流加熱盤管之間，上、下層有一定的錯(cuò)位；(d)每層渦流加熱盤管連有一管間支撐板；(e)各層渦流加熱盤管之間連有一層間支撐板；(f)所有管間支撐板和層間支撐板連成一體，通過底層管間支撐板固定在外層內(nèi)壁上；(g)在底層渦流加熱盤管下方有一與其緊靠和相連且略有下斜的接水槽和與其相連的帶排水口管的集排水盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速節(jié)能熱水器，其特征在于外層為一旋管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速節(jié)能熱水器，其特征在于外層為一夾套。
專利摘要一種快速節(jié)能熱水器，它呈圓柱狀的立式罐形，采用多層有一定錯(cuò)位的渦流盤管加熱，其特征在于水與熱空氣呈逆流熱交換，有一預(yù)熱進(jìn)水的外層和折、吸熱水盤以及有一收集和排放冷凝水的裝置。它具有外殼溫度低(＜40℃)、排氣溫度低(＜100℃)，加熱面大、熱效率高、加熱速度快、冷凝水不會隨意外流，以致造成熄滅火焰和污染加熱器具及地面等優(yōu)點(diǎn)，本熱水器極適于家庭使用。
文檔編號F24H1/12GK2098647SQ9122450
公開日1992年3月11日 申請日期1991年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月10日
發(fā)明者丁鳳桂 申請人:丁鳳桂