热交换元件、热水器和热交换器组件制造技术

本发明专利技术涉及热交换元件以及包含这类热交换元件的热交换组件和热水器。本发明专利技术的热交换元件包括一个细长形的支承件或脊柱，对应于延伸着的一个单个叶片或一系列叶片的支承件的长度。热交换元件可以平行于烟道的纵轴定位。在一个实施例中，热交换元件可以赋予烟道气体螺旋运动，但在另一个实施例中，没有赋予烟道气体螺旋运动。本发明专利技术的实施例包括几种制造热交换元件的方法。热水器和热交换组件的实施例也公开了导流器和元件在一起使用，来提高在热水器上游端的效率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热水器、热水器烟道和能安装在热水器装置的烟道中的热交换元件。现有工艺的热水器用的热交换器通常包括以预定方式焊接在烟道上的单独的叶片或导向叶片，结果通过烟道的空气以螺旋方式流动。叶片或导向叶片也起到热交换元件的作用，用于将热传导到烟道壁上，从而传递到烟道通过的容器中的水中。在公布于1978年4月13日的澳大利亚专利申请18306/76中，一系列的、以螺旋方式绕烟道四周布置的独立叶片，并和烟道纵轴成一定的角度，从而产生涡流效应。每个叶片独立地焊接到烟道上。公开于1960年8月30日的专利US 2950740描述了同澳大利亚专利申请18306/76类似的布置结构。而美国公开于1967年10月31日的专利3349754公开了一个对专利US 2950740修正的结构，是通过独立的叶片终止在烟道中心区域来修正。每个上述的美国专利以及澳大利亚专利，公开了单独定位或焊接的叶片或导向叶片。如果利用手工焊接到烟道上，那么这些叶片或导向叶片的安装相对耗费时间。而用机械焊接则需要复杂和昂贵的机械。现有工艺构造的另一个困难是这些叶片接近燃烧室，倾向于氧化和逐渐剥裂。这会由于过分热量的吸收造成的破坏而发生。如果相对有效地从排放气体中提取热量，那么沿着烟道在叶片的某处也会发生腐蚀。这尤其是在烟道下游位置的情况，因为气体到达这些位置时，排放气体的温度降低到其中所含潮气的露点以下。这会导致水分在烟道下游位置上沉积。如果水分积存足够多和燃烧室的燃烧停止时(如水到达需要的温度)，水份会分散到烟道的其它部分，造成腐蚀和产生对烟道和叶片相对恶劣的环境。对这种湿度的一个普通解决方案是在烟道内部涂上光滑釉料。可是，由于独立的叶片焊接在烟道中，难于在具有尖锐边角或类似部位的叶片上涂上光滑釉料。在此情况下，发现釉料不能粘结到叶片上。如果涂上这种釉料，由于釉料只是临时粘结到金属上，以及由于烟道上游端部的恶劣环境，过多的热量会使得釉料层剥裂。一旦这种剥裂发生，在叶片上开始发生腐蚀或氧化，并能延伸到其它区域加速烟道系统以及热水器的劣化。本专利技术提供一种适合安装在热水器的烟道表面的热交换元件，并具有一个沿着其长度方向的假想X轴和跨过其宽度且与所述X轴正交的假想Y轴以及一个与所述X轴和Y轴正交的假想Z轴；所述Z轴具有正的和负的方向，所述负方向开始于并延伸离开热交换元件的后表面，所述正方向开始于并延伸离开热交换元件的前表面；一个沿X轴方向延伸的支承件在其相反的两侧的每一面至少具有一个叶片，所述叶片在支承件上沿Y轴方向间隔分布；所述叶片通常沿着具有正向Z方向分量的方向延伸离开所述前表面。本专利技术提供一种适合安装在热水器的烟道内表面的热交换元件，并具有一个沿着其长度方向的假想X轴和跨过其宽度且与所述X轴正交的假想Y轴以及一个与所述X轴和Y轴正交的假想Z轴；所述Z轴具有正的和负的方向，所述负方向开始于并延伸离开热交换元件的后表面，所述正方向开始于并延伸离开热交换元件的前表面；一个沿X轴方向延伸的支承件在其至少一个侧面上至少具有一个叶片，并且所述叶片沿着具有正向Z方向分量的方向延伸离开所述前表面，其中所述支承件长度大于从所述支承件到所述至少一个叶片的长度。本专利技术提供的热交换元件包括一个细长形的底座部分，具有前、后纵向延伸的表面，后表面具有大体上与烟道表面匹配的轮廓，其中所述的热交换元件联接到该烟道表面上；一些叶片沿着底座部分安装并相对于其前表面向前突出，所述元件具有一个沿着其长度方向的假想X轴和跨过其宽度且与所述X轴正交的假想Y轴以及一个与所述X轴和Y轴正交的假想Z轴；所述Z轴具有正的和负的方向，所述负方向开始于并延伸离开热交换元件的后表面，所述正方向开始于并延伸离开热交换元件的前表面。优选所述元件由板材成型并折合成需要的形状。优选所述元件由凹槽形件成型。优选所述元件由大体上L形的件成型。优选所述元件这样构造，使得元件的X轴大体上与烟道的纵轴平行。优选每个叶片为细长形片或指状突起物。优选至少一个叶片按照相对于X轴以0～35度的角度取向。优选在平行于所述X轴的、所述元件的相反的两侧的仅仅一面具有一个叶片，每个叶片平行于所述X轴延伸并大体上具有与所述支承件相同的长度。优选所述元件这样构造，使得所述X轴大体上与烟道纵轴平行时，所述叶片件具有相对于所述烟道的纵轴与相对于所述X轴大体上相同的角度。优选所述后表面具有大体上与其所要联接的烟道表面轮廓大体上相匹配的轮廓。优选所述轮廓使得所述元件相对所述烟道定位，结果所述X轴只是大体上平行于所述烟道的所述纵轴定位。优选所述后表面包括这样的形状，它提供至少一个平行于所述X轴延伸的区域，借助它所述元件能与所述烟道的所述内表面接触并连接到上面。优选所述后表面包括一个环绕所述X轴的、不超过所述烟道内径的外径，所述外径适合同所述烟道的内表面联接。优选所述支承件的所述后表面具有这样的轮廓、形状或外径，它提供所述后表面具有相对于所述Z轴的所述负方向的凹形或凸形。优选在所述元件的一端，所述叶片距离所述支承件的距离小于在所述元件另一端的叶片或叶片一部分距离所述支承件的距离。优选在所述元件的一端的所述叶片具有相对于所述元件预定的长度而言相同的长度，这里所述叶片的长度逐渐降低，结果在另一端距离所述叶片的所述支承件的距离是在所述元件上最短的叶片。优选所述的预定长度在所述元件长度的50～80％范围内。除了在所述支承件后面的形状，优选所述支承件为平面状。优选所述叶片一般为平面状。优选所述叶片为部分螺旋形。优选所述叶片赋予流过它们的气体至少部分螺旋运动。优选所述叶片从所述支承件的两侧延伸。优选在所述支承件的一侧或两侧存在一些叶片。优选所述叶片在折合或弯曲成所需形状前先按照相对于Y轴的钝角或锐角形成在所述支承件上。优选每个叶片或叶片组按照与其它每个叶片或其它叶片组不同的、相对于X轴的角度布置。优选在所述元件的一端的叶片或叶片组，同在所述元件另一端的叶片或叶片组相比，按照相对于所述X轴为0度或最小的角度布置。优选沿着元件长度的随后的每个叶片，同所述最小角度相比，按照逐渐增大的角度布置。优选相邻叶片或叶片组之间的隙缝或间距是大体上恒定的尺度。优选相邻叶片或叶片组之间的隙缝或间距，从所述元件一端到另一端，从最大值减小到最小值。优选位于所述烟道一端的、最接近热水器燃烧室的所述元件的一端，具有一个、或两个或多个下述结构的折合一个同其它相邻叶片之间的隙缝或间距相比较大的叶片间的隙缝或间距；一个同相邻组别叶片中叶片隙缝或间距相比，该组别叶片间的隙缝或间距较大；同其它叶片相比，此处叶片具有相对于X轴最小的角度；同其它组别叶片相比，此组叶片具有相对于X轴最小的角度；同其它叶片相比，此处叶片具有最短的长度；同其它组别叶片相比，此组叶片具有最短的长度；同其它叶片相比，此处叶片具有最窄的宽度；同其它组别叶片相比，此组叶片具有最窄的宽度。优选所述热交换元件固定到燃烧热水器的烟道上。优选所述热交换元件固定到所述烟道上后，涂上釉料。本专利技术也提供一种热水器，该热水器包括位于其烟道中的上述的任何一种热交换元件。优选所述热水器包括位于其所述烟道上游的一个导流器，用来引导排放气体通过所述热交换元件。优选所述导流器包括一个在一端密封的圆筒。优选所述导流器包括一个在所述圆筒一端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合安装在热水器的烟道表面的热交换元件，其具有一个沿着其长度方向的假想Ｘ轴、跨过其宽度且与所述Ｘ轴正交的假想Ｙ轴以及一个与所述Ｘ轴和Ｙ轴正交的假想Ｚ轴；所述Ｚ轴具有正的和负的方向，所述负方向开始于并延伸离开热交换元件的后表面，所述正方向开始于并延伸离开热交换元件的前表面；一个沿Ｘ轴方向延伸的支承件，在其相反的两侧的每一面至少具有一个叶片，所述叶片在支承件上沿Ｙ轴方向间隔分布；所述叶片通常沿着具有正向Ｚ方向分量的方向延伸离开所述前表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布伦丹文森伯克，
申请(专利权)人：里姆澳大利亚有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]