專利名稱：助燃式高效熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種流體加熱器，尤其是水加熱器，它以煤氣、天然氣、蜂窩煤、煤球，煤油等為燃料的爐灶加熱，適用面較寬，它能快速高效率地提供熱水，供家庭淋浴、洗滌或家庭小暖氣使用，也可快速提供飲用開水。
當(dāng)前公知的火焰加熱熱水器一般都是以較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)換取較高的熱效率，如使用價格較貴的銅質(zhì)或鋁質(zhì)盤管，外加層層吸熱片，或再加裝水套和水筒。這些產(chǎn)品在成本、抗結(jié)垢性、蓄熱能力和適用范圍方面較難兼顧，而在抽風(fēng)助燃及調(diào)頭加熱方面一般均未加注意。這些問題可參閱專利CN86204425，CN85202310和JP61－105051。有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然簡單，但主要是通過大尺寸獲得一定的加熱效率如CN85203829和CN86206439。簡單的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能之間的矛盾看來仍是個問題。
本發(fā)明用普通板材通過沖壓拉伸便直接獲得高效熱交換器，使結(jié)構(gòu)大為簡化，通過合理的設(shè)計使之具有抽風(fēng)助燃煙道和大截面蓄熱腔體的結(jié)構(gòu)特點。本發(fā)明所公開的熱水器能調(diào)過頭來加熱使用，即壽命加長近一倍，這也是一突出特點?？傊景l(fā)明要達到節(jié)省能源、降低污染、節(jié)省源材料、降低造價、得到更全面而優(yōu)良技術(shù)性能和延長使用壽命幾個目標。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的首先制造一個內(nèi)筒，它采用導(dǎo)熱材料如鋁板或鋼板拉伸成型若干個腔體，腔體數(shù)大于等于3，這些腔體形狀以提高熱交換效率和滿足工藝性為原則來設(shè)計，例如可設(shè)計成船形，沖壓時這些船形體的船舷靠近，并排布置。沖壓后彎成筒形。焊接側(cè)縫，也可咬口。
上述內(nèi)筒的位伸是一種多型面深拉伸，常規(guī)拉伸是無法實現(xiàn)的，該工藝方法為工藝決竅，當(dāng)然，也可以先把板材彎折，再前后焊上許多小蓋，或單腔體拉伸，再把幾個腔體拼焊起來。不過，這樣的結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率與一次成型的新工藝相比恐怕要相差百倍了。而且外觀質(zhì)量也相差很大。
再制造另一個主體零件外筒。外筒可用鋁板或薄鋼板加工，使用薄鋼板成本低，但與鋁質(zhì)內(nèi)筒無法用焊接法連接上下端面，而應(yīng)采用咬口等非焊接法連接。板材下料后滾成園筒，側(cè)縫最好焊接，也可咬口，這就是外筒。
為增加外筒強度和進一步溝通各腔體，外筒上下兩端可分別滾壓兩條凸筋。凸筋上方距外筒端面15－100毫米處裝上兩個通水管嘴，如果通水口和管嘴之間還有彎管相連，便應(yīng)保證通水口距外筒端面15－100毫米。通水管嘴可做成與管路直接用軟管套接，也可通過螺紋件連接。外筒上下兩端分別裝有兩個掛耳或支柱，其上裝有一個可方便地更換位置的提梁，當(dāng)然也可改裝通常的把手。更換提梁或把手的位置是為了適應(yīng)熱水器調(diào)頭加熱的需要。最后把內(nèi)筒和外筒上下兩個端面密封焊接或咬口。至此，整個熱水器制作完畢。
本熱水器快速高效是這樣保證的1.內(nèi)筒各腔體展開表面積較大。
2.火焰全部由內(nèi)筒通過，是內(nèi)熱方式。
3.煙道由內(nèi)筒各相鄰腔體之間的間隙形成，其寬度較窄，為5－20毫米，而煙道高度較大，外筒平均直徑是高度的0.2－0.8倍，這就使本熱水器具有撥火助燃能力，且保證火焰與腔體表面充分進行熱交換。
4.內(nèi)筒由良導(dǎo)熱材料制成，壁厚較薄，有利于熱交換。
5.熱水器內(nèi)的水能通暢對流，保持熱水在上部涼水在下部，這樣就提高了火焰與被加熱水的平均溫差，這一點在淋浴場合，在進火口處效果相當(dāng)明顯。
在用煤氣、天燃氣和煤油加熱的情況下，尚可利用抽風(fēng)助燃的特點進一步提高熱效率。即在熱水器上端再扣上一個回火帽，使出口的火焰再沿外筒外壁折向下方，由外筒表面吸收余熱，這個回火帽與外筒的間隙為2－20毫米，高度是熱水器高度的1／3－5／6。在不過分追求熱效率的情況下，就不必加回火帽，可降低成本。經(jīng)實用，本熱水器節(jié)能和快速性優(yōu)于一般鋁鍋30％－70％。
由于具有抽風(fēng)助燃能力，可使燃料充分燃燒，這一點除有助于節(jié)能外，尚減少了有害物質(zhì)的排放量。對于在蜂窩煤和煤球一類爐灶上加熱的淋浴器而言，抽風(fēng)助燃更為必要，因為只有爐火很旺，才能產(chǎn)生較多的熱水。換言之，本熱水器因抽風(fēng)助燃的特點而擴大了其應(yīng)用范圍。
本發(fā)明較強的抗結(jié)垢力和長壽命是這樣獲得的1.革除了公知熱水器盤管一類的小截面管路，代之為寬大截面的船形腔體，兩者截面之比在20倍以上，根絕了堵塞報廢弊病。
2.本熱水器可調(diào)頭加熱使用，即使用較長一段時間后一端結(jié)垢較重或筒表面燒蝕較多時，便可調(diào)過頭來加熱，則又如一個新熱水器似的，無垢而高效。使用壽命增加近一倍。
3.在使用時因自來水壓的作用，使腔體產(chǎn)生彈性變形，對結(jié)垢薄層產(chǎn)生破壞力，達到自動除垢效果，但使用時勿使腔體產(chǎn)生永久變形，為此不可把水壓開得過大，也應(yīng)防止出水口不通暢。另一方面，可在腔體間隙中加上撐條，加以保護，撐條的長度要比腔體有效長度短一些。在內(nèi)筒壁厚大些時，就不必加撐條。撐條的形狀可以變通，如制成齒形撐托。
4.可以在水入口和腔體內(nèi)加永磁體，構(gòu)成附加磁水器，一方面防垢除垢，一方面產(chǎn)生磁化水達到醫(yī)療和其它效果，這方面具體技術(shù)請參閱公知文獻。
本加熱器設(shè)計成上下完全對稱或基本對稱，自然也就使其在調(diào)頭加時的對流和加熱特性是相同的。
本加熱器因不用管材，零件又很少，故造價便宜。況且因采用內(nèi)外筒套裝形式，可以在同樣受熱面和容水量的前提下，使外筒用料節(jié)省近40％，參閱專利CN86206439和CN85203829。
由于熱效率高和結(jié)構(gòu)上的原因，本發(fā)明可只用一個灶眼加熱，或為適應(yīng)不同地區(qū)、季節(jié)和用戶喜好，還可采用以下使用方式1.單灶眼，雙熱水器把兩個熱水器疊落起來，兩個熱水器進出水管首尾相連，熱效率更高，供熱水量增加。
2.雙灶眼雙熱器每個灶眼放一個熱水器，進出口首尾相連，供熱水量增加一倍。
一般情況下單眼熱水器便可保證使用。
當(dāng)把本熱水器作為家庭暖氣的鍋爐時，效果較好。值得一提的是，未彎成園筒的多腔體內(nèi)筒很容易改造成暖氣散熱片，輕巧而便宜。
如果把本熱水器用來作快熱水壺，其通水口可加裝水龍頭或改成壺嘴狀，具體辦法容易處理，故不贅述。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述


圖1是本熱水器立體圖。圖中1是內(nèi)筒，材料為L6M，可見，內(nèi)筒有6個船形腔體，相鄰腔體之間形成6個窄縫A，它們從中心向外呈輻射狀，這就是煙道。本例窄縫A寬度為10毫米。內(nèi)筒的外切圓柱直徑為146毫米，內(nèi)筒高度為350毫米，兩者比值為0.42。外筒2用LF21鋁制成，內(nèi)徑152毫米，兩端與內(nèi)筒咬口，但建儀最好用氬弧焊以確保密封性。外筒上壓了四個凸筋B，其位置和大小按圖近似便可，外筒距端面30毫米處鉚焊了兩通水管嘴3，它與管路用軟管套接。外筒2上沖壓出兩個凸臺C，它保證當(dāng)使用完后能把余水倒空，同時也加強了管嘴處的強度。提梁4通過支柱6用螺釘8固定到外筒上，該提梁可方便地裝在外筒任一端?；鼗鹈?如雙點劃線所示，它與外筒的間隙為10毫米，高度為210毫米。一般情況，無需加回火帽。7是撐條，共6根。
權(quán)利要求1.本熱水器包括加熱容器和通水管嘴，其特征在于，加熱容器由柱形外筒2和被套在外筒里的具有數(shù)個腔體的內(nèi)筒1所組成，而外筒2的平均直徑與高度之比為0.2-0.8，熱水器就機械結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)方面而言均是上下基本對稱的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，內(nèi)筒1用導(dǎo)熱材料制成，而內(nèi)筒的腔體數(shù)大于等于3。其相鄰腔體間形成的煙道間隙寬5－20毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，外筒2兩端裝有通水管嘴3，通水口距外筒2端面15－100毫米，通過管嘴3與管路的連接可通過螺紋接頭或用軟管直接套接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，外筒2的上下兩端均可裝上支柱6或類似功用的掛耳，其上裝有便于拆裝的提梁4或加裝常用的把手。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器其特征在于，可在外筒2外面再套裝一個回火帽5，其高度是熱水器高度的1／3－5／6，回火煙道各向均勻，間隙5－20毫米。
6.權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，內(nèi)筒1的數(shù)個腔體一次拉伸成型，也可用彎折板再加蓋，焊成整體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，內(nèi)筒1相鄰腔體之間的間隙可加裝撐條7。而撐條長度應(yīng)小于腔體有效長度。
專利摘要一種助燃式可調(diào)頭加熱的高效熱水器。采用煤氣、天然氣、蜂窩煤、煤球和煤油等各種爐火作熱源。可用來組裝家用淋浴器，小型暖氣和制成快熱水壺。本熱水器僅用兩個主體零件便構(gòu)成了高效率熱交換器，助燃煙道和蓄熱容器。該熱水器滿足工業(yè)化生產(chǎn)的工藝要求，其結(jié)構(gòu)確?？烧{(diào)頭加熱使用。這樣，本熱水器具有適用范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、節(jié)能快速、污染少、抗結(jié)垢力強和使用壽命長諸特點。
文檔編號F24H1/22GK2056223SQ89216718
公開日1990年4月18日 申請日期1989年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月19日
發(fā)明者富良, 富曉鷗, 吳鐵峰, 吳鐵冰 申請人:富良