專利名稱：內(nèi)肋列管式熱水器的制作方法
本設(shè)計(jì)是以新穎的列管式換熱器作為換熱本體的快速熱水器。
流行的以光管作為管束的列管式換熱器經(jīng)常被用作水的加熱器的換熱體，高溫?zé)煔饣蛘魵饬鹘?jīng)管程，水流經(jīng)殼程;由于管束是二種差溫流體的間隔壁和換熱壁，其管程側(cè)流體的放熱系數(shù)遠(yuǎn)小于殼程側(cè)流體的放熱系數(shù)，其管程側(cè)的表面積反而略小于殼程側(cè)的表面積，此乃有違傳熱學(xué)基本理論的一癥結(jié);因而改進(jìn)管束等的設(shè)計(jì)，是促進(jìn)合理使用材料、并強(qiáng)化換熱效率的重要一環(huán)。
本設(shè)計(jì)的列管式換熱器是以擠壓成型的內(nèi)肋鋁型管作為換熱器內(nèi)的管束1，并在每只內(nèi)肋管束的軸心部各固定一只與內(nèi)肋管束1約等高、兩端封閉的中芯管，以擴(kuò)大與管程側(cè)流體的換熱面積，并使管程側(cè)流體趨向紊流狀態(tài)、以強(qiáng)化了管理側(cè)流體的放熱系數(shù);本設(shè)計(jì)的換熱器的下端部是以水套為壁的燃燒室R，以減少燃燒時(shí)熱量的散失。
本設(shè)計(jì)的列管式換熱器系由管束1、水腔外殼2、下管板3、上管板4、以及進(jìn)出水管接頭即7和8等組成，其結(jié)構(gòu)形式的特征如下所述(1)在管板3的板面上制有m只(即數(shù)只)同徑的規(guī)則排列的圓形通孔H1，在管板4的板面上亦制有與H1通孔可一一對(duì)應(yīng)重合的圓形通孔H2;有m只等高的、其外徑等同于H1孔和H2孔孔徑的管束1，分別以其兩端口與H1孔和H2孔的周邊焊接，管束1的內(nèi)壁面上制有若干與管壁為一體的縱向肋片J1，管束1的內(nèi)壁及若干J1肋片構(gòu)成管程空間Y。
(2)在每只內(nèi)肋管束1的軸心部各固定一只與內(nèi)肋管束1約等高、兩端封閉(其中一端可制有一細(xì)小的膨脹氣體溢出孔H5)的中芯管9;固定方式可采用懸掛式，即中芯管的上端制有直徑稍大于內(nèi)肋管束1的J1肋片的徑向間距的圓盤、該圓盤的邊緣得到若干J1肋片徑向末端的支承;則管程空間Y是由中芯管9的外壁面和內(nèi)肋管束1的內(nèi)壁面及若干J1肋片所構(gòu)成的空間、其截面積的總合應(yīng)滿足管程流體的流量要求。
(3)該換熱器下端部是燃燒室即R室，R室系由縱向軸心線相重合并互為相似形的內(nèi)層壁5和外層壁6所構(gòu)成;內(nèi)層壁5的上端口與下管板3的外緣吻合并焊接，外層壁6的上端與水腔外殼2的下端連接為一體，水腔外殼2的上端口的內(nèi)徑面與上管板4的外緣吻合并焊接，R室內(nèi)外層壁即5和6的下端口吻合并焊接，從而構(gòu)成同一的殼程空間即水腔K。
(4)在R室外層壁6的壁面上制有二只左右對(duì)稱的圓形通孔、各焊接進(jìn)水管接頭7，(如外接水管在左側(cè)、可將右側(cè)管接頭7內(nèi)配一絲堵，反之如外接水管在右側(cè)，可將左側(cè)管接頭7內(nèi)配一絲堵。)在水腔外殼2的上部制有圓形通孔、焊接出水管接頭8。
(5)R室的內(nèi)層壁5的壁上制有n只同徑的通孔，在外層壁6的壁上也制有n只相對(duì)應(yīng)的凹圓形通孔，該n只圓形通孔和n只凹圓形通孔的周邊相一一對(duì)應(yīng)焊接，則形成R室橫向的二次進(jìn)風(fēng)孔即火焰觀察孔H3。R室的內(nèi)層壁5的內(nèi)壁面上可制有若干縱向肋片J2。
(6)水腔外殼2的上端口外壁面與弧形罩10的下端內(nèi)壁面緊配，弧形罩10的弧頂處制有可與外接煙筒相配的凸緣管。
本設(shè)計(jì)的換熱本體的制作材料及工藝選擇管束1系擠壓成型的內(nèi)肋鋁型管，水腔外殼2系薄壁鋁管，管板3和4系鋁薄板的沖壓件，R室內(nèi)外層壁即5和6系鋁薄板沖壓件，而制有J2肋片的內(nèi)層壁5可以是鋁薄板的結(jié)構(gòu)件或是鋁合金的壓鑄件，進(jìn)出水管接頭即7和8由鋁管車制，中芯管9、弧形罩10由耐蝕金屬薄板制作。
上述列管式換熱器可落座于承座11上，承座11的外壁上制有兩只對(duì)稱腳板G，腳板G上各制有有圓形通孔H4，由此可用螺栓將承座11固定在外接壁板上;承座11的下端面聯(lián)接由立管12、火蓋13、擋火盤14、金屬絲濾氣網(wǎng)15、扇形孔板16、調(diào)風(fēng)片17、噴嘴18、緊固螺母19、控制閥20等所構(gòu)成的并且以R室為燃燒室的燃燒氣組合(該燃燒組合非權(quán)利要求部份，其結(jié)構(gòu)形式的闡述從略)。
本設(shè)計(jì)的熱水器的工作原理是可燃?xì)怏w通過(guò)燃?xì)饨M合與空氣混合后，在R室被點(diǎn)燃、并借助二次進(jìn)風(fēng)充分燃燒，隨即對(duì)R室的內(nèi)壁(及若干J2肋片)產(chǎn)生強(qiáng)烈的加熱作用，熱量轉(zhuǎn)換于水腔K中的流水，高溫焰煙升入由數(shù)只內(nèi)肋管束(及中芯管9)構(gòu)成的管程空間Y，進(jìn)一步加熱水腔K中的流水，最終廢氣溢出上管板4的上平面，經(jīng)由罩殼10的中心凸緣管流入外接煙筒至建筑煙道;與此同時(shí)，冷水由進(jìn)水管接頭7進(jìn)入水腔K，在上升過(guò)程中被逐漸加熱，熱水經(jīng)出水管接頭8流出，向所需之處。
本設(shè)計(jì)的內(nèi)肋列管式快速熱水器，可作為熱水淋浴器、飲用熱水器、取暖系統(tǒng)的熱水爐等，具有結(jié)構(gòu)通俗簡(jiǎn)易、性能穩(wěn)定可靠、廢氣定向排放和高效節(jié)能、經(jīng)久耐蝕等優(yōu)點(diǎn)。若將本設(shè)計(jì)的內(nèi)肋列管式換熱器與燃煤、燃油裝置相配合，則可以相應(yīng)地改換其燃料。


圖1是本設(shè)計(jì)熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖面圖，圖3是圖1的B-B剖面圖，圖4是管束1的縱向剖面圖及中芯管9懸掛于管束1的軸心部的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5、圖6是下管板3、上管板4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7、圖8、圖9是承座11的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.內(nèi)肋管束2.水腔外殼3.下管板4.上管板5.燃燒室內(nèi)層壁6.燃燒室外層壁7.進(jìn)水管接頭8.出水管接頭9.中芯管10.弧形罩11.承座12.燃?xì)饬⒐?3.燃?xì)饣鹕w
14.擋火盤15.濾氣網(wǎng)16.扇形孔板17.調(diào)風(fēng)片18.噴嘴19.緊固螺母20.燃?xì)饪刂崎yG.承座11的固定腳板K.水腔R.燃燒室J1.管束1的內(nèi)肋片J2.R室內(nèi)層壁5的內(nèi)肋片H1.下管板3板面上的圓形通孔H2.上管板4板面上和圓形通孔H3.R室的橫向通孔H4.承座11的G腳板上的螺栓孔H5.中芯管9端盤上的細(xì)小孔
權(quán)利要求
1.一種熱水器，系由水腔外殼2、下管板3、上管板4、進(jìn)出水管接頭即7和8、及上罩殼10等所構(gòu)成的列管式換熱器和燃燒器及承座等的結(jié)合體，其特征在于由數(shù)只等高的內(nèi)肋鋁型管作為列管式換熱器內(nèi)的管束1、即在管束1的內(nèi)壁面上制有若干與管壁為一體的縱向肋片J1，管束1的內(nèi)壁面及若干J1肋片構(gòu)成管程流體亦即焰煙流動(dòng)的空間Y；該列管式換熱器的下端部是以水套為壁的燃燒室即R室，R室系由縱向軸心線相重合并互為相似形的內(nèi)層壁5和外層壁6構(gòu)成；R室內(nèi)層壁5的上端口與下管板3的外緣相吻合并焊接，外層壁6的上端與水腔外殼2的下端連為一體，水腔外殼2的上端口的內(nèi)壁面與上管板4的外緣吻合并焊接，R室的內(nèi)外層壁即5和6的下端口相吻合并焊接，從而構(gòu)成同一的水腔即殼程空間K；R室外層壁6的壁上制有圓形通孔、與進(jìn)水管接頭7焊接，水腔外殼2的上部制有圓形通孔、與出水管接頭8焊接；在R室的水套壁上制有橫向的通孔即火焰觀察孔和二次進(jìn)風(fēng)孔。
2.如權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于在每只管束1的軸心部各固定一只與內(nèi)肋管束1約等高、二端封閉的中芯管9，則由中芯管9的外壁面與內(nèi)肋管束1的內(nèi)壁面及若干J1肋片構(gòu)成管程流體的空間Y。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱水器，其特征在于在R室內(nèi)層壁5的內(nèi)壁面上制有若干縱向肋片J2。
全文摘要
本設(shè)計(jì)的熱水器的換熱本體是以數(shù)只內(nèi)肋鋁型管作為管束、并且在每只管束內(nèi)各固定一只中芯管的新穎列管式換熱器，該列管式換熱器的下端是以水套為壁的燃燒室、室壁制有橫向的火焰觀察孔即二次進(jìn)風(fēng)孔；從而即可強(qiáng)化高溫焰煙對(duì)水腔內(nèi)壁的加熱作用，又可減少熱量的散失，以達(dá)到提高換熱效率和快速熱水的目的。
文檔編號(hào)F24H1/40GK1065720SQ9110793
公開(kāi)日1992年10月28日 申請(qǐng)日期1991年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月21日
發(fā)明者高常寶 申請(qǐng)人:高常寶