專利名稱:熱交換器裝置的制作方法
本發(fā)明關(guān)于熱交換器裝置，用以加熱容器或鍋爐中的液體，最好是水。容器包括傳熱管道裝置，由集中熱源來的加熱液體如蒸氣、熱水或從熱泵來的氟利昂被引導(dǎo)通過其中，這種加熱液體的熱量傳給容器內(nèi)的液體。傳熱管道裝置是有大的熱交換表面的管圈。
上述那類熱交換器裝置公布在德國專利第3005858號中。此公布了的熱交換器裝置需要較長的加熱時間，特別當(dāng)容器的容量大時，來把水加熱到所需要的程度如60到80℃。當(dāng)時，使用者只能使自己滿足于低溫的水。為了消除此缺點，曾做了不少努力去減少加熱的時間，采用更有效的加熱方法，如采用容器內(nèi)液體循環(huán)的方法。然而，大容器加熱時間還是太長，尤其是當(dāng)偶而需要少量熱水時。
因此，本發(fā)明的基本目的是提供一種上述種類熱交換器裝置，其加熱時間能被減至最少以加熱獨立于容器容量的有限的熱水容量，因此，在短的加熱時間內(nèi)就可以把部分容量加熱到可以使用了。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種熱交換器裝置，能把加熱液體的熱量有效地傳導(dǎo)給被加熱液體。
為了弄清本發(fā)明上述的及尚未述及的目的，通過下面的敘述就會更明白，這個熱交換器裝置的特征是包括一個該被加熱液體的容器，其下部有該液體的進口，其上部有該液體的出口，還包括傳熱管道裝置，以引導(dǎo)加熱液體通過上述容器，并在該容器內(nèi)被布置成和被加熱液體相接觸，該傳熱管道裝置由上部進入該容器并延伸至容器的下部，以便先加熱上部的被加熱液體。
在本發(fā)明所推薦的實施例中，該傳熱管道裝置包括一個進水接頭，一根回出管，和一根從進水接頭沿著該回出管盤旋到該容器下部的導(dǎo)管，該回出管從容器的下部到容器的回出管出口都被隔熱著。最好是該傳熱管道裝置組成一個單元，可拆地安裝在容器的一個開口上。
本發(fā)明允許對液體(例如水)進行分部加熱，在每一部分中被加熱液體的加熱程度和加熱時間由在該部分中的傳熱管道裝置的相應(yīng)形狀而定。
對下面的詳細敘述加以考慮就會對本發(fā)明更清楚，對上面沒有提到的目的變得明白。
圖1是本發(fā)明第一實施例的剖面圖，圖2是本發(fā)明第二實施例的剖面圖，接著一個加熱泵。
在圖1中，一個雙層壁的筒形容器1被安裝在垂直位置，在其頂部有一個開口2，在開口2中裝有傳熱管道裝置閉合回路的進口2和出口4，加熱液體被引導(dǎo)通過該裝置。該回路包括一根傳熱管5，其中流著加熱液體，另有一根回出管6，它和包圍在它四周的容器中的液體是隔熱的。在所示的實施例中，傳熱管5是一根變螺距的螺旋管。在上面部分10中，螺旋管5的螺距小，即單位長度的圈數(shù)多。因此，在容器的這個部分從加熱液體傳給容器中水熱量的傳熱表面效應(yīng)較大。再有，加熱液體在此部分進入容器，所以具有最高的溫度。在上面部分10中的水因此將首先被高效加熱，所以在此部分中的水溫很快地被提高。在此上面部分10中就形成一層固定的熱水，很快就能被使用。在容器的第二個，中央部分11中，螺旋管5的單位長度的圈數(shù)較少，螺距較大。在下面部分12中，螺旋管單位長度的圈數(shù)又增加起來，以使加熱液體中的馀熱用高的效率向容器中最冷部分12的水傳遞熱量。
螺旋管5在其底部和隔熱的回出管6連接。因而把冷卻了的熱液體31導(dǎo)通過熱水層12，11，10而到達容器1的出口4。回出管6包括兩根同軸的管13，14，其中里面的那根管子14引導(dǎo)加熱液體。該管13，14之間的空間被填了隔熱材料如聚氨酯。在里面的管子14和螺旋管5連接的地方，里面和外面兩根管子用端蓋連接以加強隔熱效果并保護隔熱裝置。被加熱的水的出口15位于容器的上面部分10上，連接著快熱層水，冷水進口16位于容器1的底部。
傳熱管道裝置的形狀不一定要像上面所述的那樣是螺旋形的，可以有另外的形狀，只要有合適的傳熱表面以產(chǎn)生有效的導(dǎo)熱。因為傳熱管道裝置能用簡單的直管做成，所以傳熱管道裝置的制造和安裝不是很昂貴的。尤其是當(dāng)把傳熱管道裝置和蓋17做成一個單元，如圖1中所示，能整個地在容器1上裝上拆下，那么在容器1中不再有接頭了。
現(xiàn)在參看圖2，來講一下本發(fā)明的第二個實施例，它有一個加熱泵20用來加熱水。此傳統(tǒng)型式的加熱泵20包括一個壓縮機21，壓縮機21用冷了的加熱液體來冷卻，這是當(dāng)加熱液體經(jīng)過第一傳熱管道裝置5后，被冷卻到一個相對低的溫度狀態(tài)。因此，有兩條加熱回路。第一條由第一傳熱管道裝置5所組成，從加熱泵20出來的加熱液體被引導(dǎo)通過此裝置。第二條由壓縮機21的冷卻回路22，23所組成，加熱液體通過第一條回路后再到達本回路。在第二回路22，23中，加熱液體首先被壓縮機21產(chǎn)生的熱量稍微加熱，然后被引導(dǎo)到第二傳熱管道裝置23，第二傳熱管道裝置包括一根位于容器1底部的螺旋管23。因為在底部中容器中的水溫比上部相對地低，即使稍微加熱的加熱液體也有加熱效果。為了把加熱液體送入和導(dǎo)出該第二傳熱管道裝置23，在中央單元25中有相應(yīng)地進入和回出管道，也有第一傳熱管道裝置的回出管道。在單元25中的各管道互相之間隔熱，因為它們處于不同的溫度狀態(tài)。
上述的實施例用一個加熱泵20和用氟利昂作為加熱液體，在容器的上面部分也有一層快熱水層，在這里，加熱液體初次進入容器，螺旋形的傳熱管的螺距小圈數(shù)多。因而，氟利昂回路中的過熱狀態(tài)能被有效地利用，所以在上面部分10中可以得到比傳統(tǒng)裝置較高的水溫。
在兩個實施例中，傳熱管道裝置都是從容器1的頂部垂直向下布置的。對大一些的容器可以采用多個這樣的傳熱管道單元。
上述本發(fā)明提供一種有效的傳熱器特別能在短時間內(nèi)把容器中部分容量的水加熱，使其很快地能被使用。上述實施例的結(jié)構(gòu)更能減少維修費用，因為傳熱管道裝置能作為一個整體拆下。
由于把本發(fā)明的最佳實施例用圖示出并加以說明，可以明顯地看出本發(fā)明不僅限止于此，還能在下列權(quán)利要求
的范圍內(nèi)有各種實施和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.熱交換器裝置用來加熱一種液體，特征是其包括一個用來裝該液體的容器(1)，其底部有一該液體的進口(16)，其上部有該液體的出口(15)，還包括一個傳熱管道裝置用以引導(dǎo)一種加熱液體通過該容器(1)，并被布置成在該容器(1)內(nèi)和被加熱的液體接觸，該傳熱管道裝置由上部進入該容器(1)并延伸至容器的下部，以便首先加熱上部的液體。
2.如權(quán)利要求
1中的熱交換器裝置，其特征為，在其上部，傳熱管道裝置比起容器的下部來，同單位容量有更大的傳熱面積。
3.如權(quán)利要求
1中的熱交換器單元，其特征為，該傳熱管道裝置是一個可拆的單元安裝在容器的一個開口(2)上，包括一進水接頭(3)，一回出管(6)，和一根在該容器(1)內(nèi)從該進水接頭(3)到該下部螺旋形地繞著該回出管(6)的導(dǎo)管(5)，該回出管(6)在容器(1)的下部到該開口(2)都被加以隔熱措施。
4.如權(quán)利要求
3中的熱交換器裝置，其特征為，該開口(2)位于容器(1)的頂部，該螺旋形導(dǎo)管(5)的上端在容器(1)的頂部，而其下端連接該隔熱了的回出管(6)的下端。
5.如權(quán)利要求
中的熱交換器裝置，其特征為，螺旋形導(dǎo)管(5)的螺距，在該容器(1)的上部小于在其下部。
6.如權(quán)利要求
5中的熱交換器裝置，其特征為，該容器(1)有一個上部(10)，一個中部(11)和一個底部(12)，該螺旋形導(dǎo)管的螺距，在中部(11)比上部(10)和底部(12)的大些。
7.如權(quán)利要求
1中的熱交換器裝置，另外包括一個壓縮機(21)的加熱泵(20)，此壓縮機(21)對該加熱液體進行加熱，還包括一個第二傳熱管道22，23，該壓縮機(21)有冷卻裝置，即其加熱液體的進口連接該回出管，其出口連接該第二傳熱管道裝置22，23，該第二傳熱管道裝置(23)穿過容器(1)的該下部。
8.如權(quán)利要求
7中的熱交換器裝置，其特征為，該第二傳熱管道裝置有一個進水管和一個回出管，該進水管和該回出管都被隔熱著穿過容器(1)的上部。
9.如權(quán)利要求
8中的熱交換器裝置，其特征為，第一和第二傳熱管道裝置(5，23)的所有進水接頭和水管以及回出管和水管都在該容器(1)中做成一個單元。
10.如權(quán)利要求
1中的熱交換器裝置，其特征為，該加熱液體的進口(16)被接通到一根導(dǎo)水管，該容器(1)是一只熱水器。
專利摘要
為了在一個容器內(nèi)無關(guān)于它的容量提供快速加熱的水，一種熱交換器裝置包括一個容器，在其底部有水的進口，在其上部有水的出口，同時包括一個傳熱管道裝置，用以傳導(dǎo)一種加熱液體穿過該容器。傳熱管道裝置在該容器的上部進入，延伸到下部以便首先加熱上部的水。
文檔編號F28C3/00GK85106545SQ85106545
公開日1987年2月18日 申請日期1985年8月22日
發(fā)明者加斯頓·克里克爾斯 申請人:金屬加工機構(gòu)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan