專利名稱：二次熱利用水加熱筒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水加熱裝置，它適用于直熱式燃氣熱水器。
水加熱筒體，是直熱式燃氣熱水器的重要組件之一。現(xiàn)有的水加熱筒體由燃燒室、熱交換器、排煙腔和預(yù)熱管組成，其構(gòu)造呈長方形筒狀。燃燒室是一個由薄鐵皮圍成的矩形筒，燃氣在矩形筒內(nèi)燃燒。燃燒室的上方是熱交換器。熱交換器是用熱傳導(dǎo)良好的金屬管彎成多折蛇形管，緊貼蛇形管的表面安插有一列金屬吸熱片，吸熱片排布很密，它的作用是增大蛇形管的受熱面積，加強熱吸收作用。熱交換器的上方是排煙腔。排煙腔也是一個由薄鐵皮圍成的矩形筒，其上方密閉，留有一個排煙孔。預(yù)熱管盤繞在燃燒室的外面，一端與熱交換器連通，一端作為冷水入口，熱交換器的另一端作為熱水出口。這種水加熱裝置的熱交換原理是燃氣在燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生灼熱的空氣，灼熱空氣對燃燒室的四壁及熱交換器的吸熱片同時加熱，冷水盤繞燃燒室后又在熱交換器內(nèi)多次折流，經(jīng)過與燃燒室四壁及吸熱片進行熱交換使冷水的溫度升高，灼熱空氣的溫度降低，降低溫度的空氣匯集在排煙腔，從排煙孔排出。這種水加熱裝置的缺點是結(jié)構(gòu)欠合理，使得熱利用率不高。首先，它沒有充分利用在燃氣的外焰高溫區(qū)域進行熱交換，而是采用對空氣加熱，再由熱空氣加熱吸熱片，由于熱空氣攜帶了燃氣燃燒的所有熱能，溫度很高，在通過吸熱片后仍有大量熱能來不及被吸熱片吸收；其次，預(yù)熱管的熱交換作用不大要將預(yù)熱管很妥貼地盤繞在燃燒室外面，本來就不容易得到工藝的保證，即使能做到盤繞妥貼，兩者之間也只是線性接觸。因此，預(yù)熱管吸收燃燒室四壁的熱能效率并不高；并且，由于預(yù)熱管的存在，使得燃燒室的表面凹凸不平，不便于對其表面進行隔熱覆蓋，以便減少熱輻射損失。
本實用新型的任務(wù)在于提供一種水加熱裝置，它能解決現(xiàn)有水加熱裝置的以上不足之處，提高燃氣的熱利用率。
本實用新型是以如下方式實現(xiàn)的用薄鐵皮圍成矩形筒作為燃燒室，在燃燒室內(nèi)水平安裝一層金屬多折螺旋管作為二次加熱管把燃燒室分為兩層，燃燒室的上方連著熱交換器，熱交換器與二次加熱管串接在一起。熱交換器的另一個端口作為冷水源的入口，二次加熱管的另一個端口作為熱水出口。熱交換器的上方是由鐵皮圍成的排煙腔。該裝置進行熱交換的過程為燃氣在燃燒室內(nèi)燃燒，火焰直接對二次加熱管加熱，絕大部分熱能被其吸收，剩余部分的熱能再以熱空氣形式與熱交換器進行熱交換。此時，熱空氣所帶熱能已不多，熱交換器又接在冷水流入端，使得這一次熱交換后空氣中殘存的熱能就更少了。由以上熱交換過程可以看出冷水進入熱交換器，首先被燃燒室上層的余熱氣流加熱，再進入二次加熱管在燃氣的外焰區(qū)被第二次加熱，兩次加熱，可以使水溫提高很多；從熱利用角度來說，燃氣在溫度最高的外焰區(qū)進行了第一次熱交換，剩余熱能又在冷水區(qū)域進行第二次熱交換，兩次熱交換的環(huán)境都有利于水流吸收熱能，因此，熱利用率也是很高的。并且，燃燒室外不再設(shè)置預(yù)熱管，這既簡化了生產(chǎn)工藝又保證了燃燒室的外表面平整，使得在外表面覆蓋隔熱層成為可能。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。


圖1是本實用新型設(shè)計的立體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是
圖1A-A沿線剖視圖。
參考附圖，一個由鐵皮圍成的矩形燃燒室(3)，其中安裝有一盤二次加熱管(4)。二次加熱管(4)由銅管按螺旋旋向折繞而成，折繞處為弧形(5)，非折繞處為直管(6)。直管(6)平行排列在兩個平面內(nèi)形成上下兩層，下層比上層要多排一段直管(6)。兩層直管(6)位置相錯(參考圖2)呈等腰三角形分布，這種排列方式有利于燃氣火焰充分包圍直管(6)。直管(6)的排列方式?jīng)Q定了直管(6)的數(shù)目只能是單數(shù)，這使得二次加熱管(4)的端頭必定是各朝一方。燃燒室(3)的上方連著熱交換器(2)。熱交換器(2)由一根銅管來回彎折呈蛇形，叫做蛇形管(7)。緊貼蛇形管(7)的表面密密的安裝著金屬吸熱片(8)。蛇形管(7)的直線段可以取單數(shù)，也可以取雙數(shù)。如果取單數(shù)，則蛇形管(7)的兩個端頭的朝向正好相反，將其中的一個端頭與同方向的二次加熱管(4)的一個端頭相連接(圖中背面，未畫出)，而將另一朝向(圖中正面)的兩個端頭下彎，分別作為進水管(9)和出水管(10)；如果蛇形管(7)的直線段數(shù)目取雙數(shù)，則兩個端頭在同一朝向，當二次加熱管(4)以一個端頭與蛇形管(7)的一個端頭同向連接后，各自所余下的另一個端頭將分布于燃燒室(3)的兩側(cè)，也就是說這種結(jié)構(gòu)方式生產(chǎn)了進水管(9)和出水管(10)分置于燃燒室(3)兩側(cè)的品種，它與進水管(9)和出水管(10)都在燃燒室(3)同一側(cè)面的結(jié)構(gòu)是有一定區(qū)別的。兩種不同的結(jié)構(gòu)可以適用于不同配置的熱水器。熱交換器(2)的上方連著排煙腔(1)。排煙腔(1)是由一個鐵皮圍成的矩形筒并封閉上方一個面構(gòu)成。上方那個面的中央有一個圓形排煙孔(12)，排煙孔(12)帶有一個環(huán)形邊沿(11)，用來與煙道管相連接。
使用時，冷水由進水管(9)進入蛇形管(7)，再進入二次加熱管(4)，幾經(jīng)曲折盤旋，由出水管(10)流出；同時，燃氣在燃燒室(3)下方燃燒，火焰直抵二次加熱管(4)，燃氣氣流從兩列直管(6)的間隙中穿過形成渦流包圍直管(6)，與直管(6)中的水流進行熱交換；熱交換后的熱氣流繼續(xù)上升，穿過吸熱片(8)，吸熱片(8)吸收熱能并傳導(dǎo)給蛇形管(7)，與蛇形管(7)中的冷水水流進行熱交換；熱交換后的氣流匯集在排煙腔(1)由排煙孔(12)排出。
權(quán)利要求1．一種由排煙腔(1)、熱交換器(2)及燃燒室(3)組成的二次熱利用水加熱筒體，其特征是燃燒室(3)內(nèi)還具有一盤二次加熱管(4)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次熱利用水加熱筒體，其特征是二次加熱管(4)是由銅管按螺旋旋繞方式折繞而成，折繞處為弧形(5)，非折繞處為直管(6)，直管(6)平行排列在兩個平面內(nèi)形成上下兩層，下層比上層多一段直管(6)，兩層直管錯落均勻，成等腰三角形分布。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次熱利用水加熱筒體，其特征是熱交換器(2)是由銅管做成蛇形管(7)，緊貼蛇形管(7)的表面安裝金屬吸熱片(8)構(gòu)成。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的二次熱利用水加熱筒體，其特征是二次加熱管(4)和蛇形管(7)在燃燒室(3)的同一側(cè)面各以一個端頭相連接，而將各自的另一個端頭下彎分別作為進水管(9)和出水管(10)，進水管(9)和出水管(10)可以在燃燒室(3)的同一側(cè)面，也可以分列于燃燒室(3)的兩個側(cè)面。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次熱利用水加熱筒體，其特征是排煙腔(1)是由鐵皮圍成矩形筒并封閉上方一個面，封閉面的中央有一個帶環(huán)形邊沿(11)的圓形排煙孔(12)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次熱利用水加熱筒體，其特征是燃燒室(3)是由鐵皮圍成的矩形筒。
專利摘要本實用新型公開了一種二次熱利用水加熱筒體,它主要用于直熱式燃氣熱水器。它由燃燒室、熱交換器、二次加熱管和排煙腔構(gòu)成。燃氣在燃燒室內(nèi)以外焰區(qū)域直接加熱二次加熱管,再以余熱加熱熱交換器。冷水流向則是先進入熱交換器與余熱進行熱交換,再進入二次加熱管,在燃氣的外焰高溫區(qū)域進行二次熱交換。這種裝置熱利用率高,水溫提升也高。是大容量熱水器的重要組件。
文檔編號F24H8/00GK2347113SQ9822815
公開日1999年11月3日 申請日期1998年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月17日
發(fā)明者張競生 申請人:張競生