二次热利用水加热筒体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二次热利用水加热筒体，它主要用于直热式燃气热水器。它由燃烧室、热交换器、二次加热管和排烟腔构成。燃气在燃烧室内以外焰区域直接加热二次加热管，再以余热加热热交换器。冷水流向则是先进入热交换器与余热进行热交换，再进入二次加热管，在燃气的外焰高温区域进行二次热交换。这种装置热利用率高，水温提升也高。是大容量热水器的重要组件。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种水加热装置，它适用于直热式燃气热水器。水加热筒体，是直热式燃气热水器的重要组件之一。现有的水加热筒体由燃烧室、热交换器、排烟腔和预热管组成，其构造呈长方形筒状。燃烧室是一个由薄铁皮围成的矩形筒，燃气在矩形筒内燃烧。燃烧室的上方是热交换器。热交换器是用热传导良好的金属管弯成多折蛇形管，紧贴蛇形管的表面安插有一列金属吸热片，吸热片排布很密，它的作用是增大蛇形管的受热面积，加强热吸收作用。热交换器的上方是排烟腔。排烟腔也是一个由薄铁皮围成的矩形筒，其上方密闭，留有一个排烟孔。预热管盘绕在燃烧室的外面，一端与热交换器连通，一端作为冷水入口，热交换器的另一端作为热水出口。这种水加热装置的热交换原理是燃气在燃烧室内燃烧产生灼热的空气，灼热空气对燃烧室的四壁及热交换器的吸热片同时加热，冷水盘绕燃烧室后又在热交换器内多次折流，经过与燃烧室四壁及吸热片进行热交换使冷水的温度升高，灼热空气的温度降低，降低温度的空气汇集在排烟腔，从排烟孔排出。这种水加热装置的缺点是结构欠合理，使得热利用率不高。首先，它没有充分利用在燃气的外焰高温区域进行热交换，而是采用对空气加热，再由热空气加热吸热片，由于热空气携带了燃气燃烧的所有热能，温度很高，在通过吸热片后仍有大量热能来不及被吸热片吸收；其次，预热管的热交换作用不大要将预热管很妥贴地盘绕在燃烧室外面，本来就不容易得到工艺的保证，即使能做到盘绕妥贴，两者之间也只是线性接触。因此，预热管吸收燃烧室四壁的热能效率并不高；并且，由于预热管的存在，使得燃烧室的表面凹凸不平，不便于对其表面进行隔热覆盖，以便减少热辐射损失。本技术的任务在于提供一种水加热装置，它能解决现有水加热装置的以上不足之处，提高燃气的热利用率。本技术是以如下方式实现的用薄铁皮围成矩形筒作为燃烧室，在燃烧室内水平安装一层金属多折螺旋管作为二次加热管把燃烧室分为两层，燃烧室的上方连着热交换器，热交换器与二次加热管串接在一起。热交换器的另一个端口作为冷水源的入口，二次加热管的另一个端口作为热水出口。热交换器的上方是由铁皮围成的排烟腔。该装置进行热交换的过程为燃气在燃烧室内燃烧，火焰直接对二次加热管加热，绝大部分热能被其吸收，剩余部分的热能再以热空气形式与热交换器进行热交换。此时，热空气所带热能已不多，热交换器又接在冷水流入端，使得这一次热交换后空气中残存的热能就更少了。由以上热交换过程可以看出冷水进入热交换器，首先被燃烧室上层的余热气流加热，再进入二次加热管在燃气的外焰区被第二次加热，两次加热，可以使水温提高很多；从热利用角度来说，燃气在温度最高的外焰区进行了第一次热交换，剩余热能又在冷水区域进行第二次热交换，两次热交换的环境都有利于水流吸收热能，因此，热利用率也是很高的。并且，燃烧室外不再设置预热管，这既简化了生产工艺又保证了燃烧室的外表面平整，使得在外表面覆盖隔热层成为可能。以下将结合附图对本技术作进一步的详细描述。附图说明图1是本技术设计的立体结构图。图2是图1A-A沿线剖视图。参考附图，一个由铁皮围成的矩形燃烧室(3)，其中安装有一盘二次加热管(4)。二次加热管(4)由铜管按螺旋旋向折绕而成，折绕处为弧形(5)，非折绕处为直管(6)。直管(6)平行排列在两个平面内形成上下两层，下层比上层要多排一段直管(6)。两层直管(6)位置相错(参考图2)呈等腰三角形分布，这种排列方式有利于燃气火焰充分包围直管(6)。直管(6)的排列方式决定了直管(6)的数目只能是单数，这使得二次加热管(4)的端头必定是各朝一方。燃烧室(3)的上方连着热交换器(2)。热交换器(2)由一根铜管来回弯折呈蛇形，叫做蛇形管(7)。紧贴蛇形管(7)的表面密密的安装着金属吸热片(8)。蛇形管(7)的直线段可以取单数，也可以取双数。如果取单数，则蛇形管(7)的两个端头的朝向正好相反，将其中的一个端头与同方向的二次加热管(4)的一个端头相连接(图中背面，未画出)，而将另一朝向(图中正面)的两个端头下弯，分别作为进水管(9)和出水管(10)；如果蛇形管(7)的直线段数目取双数，则两个端头在同一朝向，当二次加热管(4)以一个端头与蛇形管(7)的一个端头同向连接后，各自所余下的另一个端头将分布于燃烧室(3)的两侧，也就是说这种结构方式生产了进水管(9)和出水管(10)分置于燃烧室(3)两侧的品种，它与进水管(9)和出水管(10)都在燃烧室(3)同一侧面的结构是有一定区别的。两种不同的结构可以适用于不同配置的热水器。热交换器(2)的上方连着排烟腔(1)。排烟腔(1)是由一个铁皮围成的矩形筒并封闭上方一个面构成。上方那个面的中央有一个圆形排烟孔(12)，排烟孔(12)带有一个环形边沿(11)，用来与烟道管相连接。使用时，冷水由进水管(9)进入蛇形管(7)，再进入二次加热管(4)，几经曲折盘旋，由出水管(10)流出；同时，燃气在燃烧室(3)下方燃烧，火焰直抵二次加热管(4)，燃气气流从两列直管(6)的间隙中穿过形成涡流包围直管(6)，与直管(6)中的水流进行热交换；热交换后的热气流继续上升，穿过吸热片(8)，吸热片(8)吸收热能并传导给蛇形管(7)，与蛇形管(7)中的冷水水流进行热交换；热交换后的气流汇集在排烟腔(1)由排烟孔(12)排出。权利要求1．一种由排烟腔(1)、热交换器(2)及燃烧室(3)组成的二次热利用水加热筒体，其特征是燃烧室(3)内还具有一盘二次加热管(4)。2．根据权利要求1所述的二次热利用水加热筒体，其特征是二次加热管(4)是由铜管按螺旋旋绕方式折绕而成，折绕处为弧形(5)，非折绕处为直管(6)，直管(6)平行排列在两个平面内形成上下两层，下层比上层多一段直管(6)，两层直管错落均匀，成等腰三角形分布。3．根据权利要求1所述的二次热利用水加热筒体，其特征是热交换器(2)是由铜管做成蛇形管(7)，紧贴蛇形管(7)的表面安装金属吸热片(8)构成。4．根据权利要求1、2或3所述的二次热利用水加热筒体，其特征是二次加热管(4)和蛇形管(7)在燃烧室(3)的同一侧面各以一个端头相连接，而将各自的另一个端头下弯分别作为进水管(9)和出水管(10)，进水管(9)和出水管(10)可以在燃烧室(3)的同一侧面，也可以分列于燃烧室(3)的两个侧面。5．根据权利要求1所述的二次热利用水加热筒体，其特征是排烟腔(1)是由铁皮围成矩形筒并封闭上方一个面，封闭面的中央有一个带环形边沿(11)的圆形排烟孔(12)。6．根据权利要求1所述的二次热利用水加热筒体，其特征是燃烧室(3)是由铁皮围成的矩形筒。专利摘要本技术公开了一种二次热利用水加热筒体,它主要用于直热式燃气热水器。它由燃烧室、热交换器、二次加热管和排烟腔构成。燃气在燃烧室内以外焰区域直接加热二次加热管,再以余热加热热交换器。冷水流向则是先进入热交换器与余热进行热交换,再进入二次加热管,在燃气的外焰高温区域进行二次热交换。这种装置热利用率高,水温提升也高。是大容量热水器的重要组件。文档编号F24H8/00GK2347113SQ9822815公开日1999年11月3日 申请日期1998年6月17日 优先权日1998年6月17日专利技术者张竞生 申请人:张竞生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由排烟腔（１）、热交换器（２）及燃烧室（３）组成的二次热利用水加热筒体，其特征是燃烧室（３）内还具有一盘二次加热管（４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张竞生，
申请(专利权)人：张竞生，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]