專利名稱：一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及流體加熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉄崴鞯墓ぷ髟碓谟谕ㄟ^燃燒器燃燒產(chǎn)生熱空氣，再由熱交換器將熱能從空氣中傳動到水中，最后產(chǎn)生熱水。因此，燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q效率是其重要的技術(shù)指標(biāo)之一。為提高燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q效率，現(xiàn)有最常用的技術(shù)手段就是在燃燒器上方設(shè)置吸熱片和水管；特別地，為防止熱量從吸熱片和水管間流失，燃?xì)鉄崴鞯闹圃鞓I(yè)者們往往將水管設(shè)置為至少兩層，并在層與層之間設(shè)置紊流片，進(jìn)一步減少熱氣的流失速度。如一篇公開號為CN101949661A的中國專利披露一種燃?xì)鉄崴饔脽峤粨Q器,包括熱交換器外殼，吸熱片01和換熱水管02，所述吸熱片01上開設(shè)有呈上、下分布的至少兩排水管孔，所述吸熱片01上還設(shè)有若干紊流凸部03，所述紊流凸部03位于吸熱片01下排水管孔的上面，如圖1所示。該專利提供的一種燃?xì)鉄崴饔脽峤粨Q器，通過增設(shè)紊流部雖能提高熱交換器的換熱效率，但仍存在下面一些缺陷1)水管進(jìn)行多排設(shè)計(jì)，管徑相對較大，一般在15mm以上，為此，價高的銅材耗費(fèi)量大，造價不菲，阻礙了其推廣應(yīng)用；2)水管多排設(shè)計(jì)不可避免地導(dǎo)致不同排上的不同水管存在溫度差異，換熱不均勻，制約了換熱能力的提高。如圖2所示，其提供了一種不同換熱水管上的換熱能力模擬圖。針對不同水管受熱不均制約換熱能力的問題，業(yè)界內(nèi)也有人提出在吸熱片上設(shè)置煙氣通道，加大煙氣流通速度，縮短吸熱片上下端的溫差。如一篇文獻(xiàn)號為CN201126330Y的中國專利披露一種熱交換器用吸熱片包括吸熱片01，設(shè)置在吸熱片01上呈上、下分布的至少兩排水管孔04，其特征在于，所述吸熱片01上開設(shè)有管狀凸孔05，所述管狀凸孔05的內(nèi)部上下貫通形成煙氣通道。該專利通過在吸熱片上設(shè)置煙氣通道雖能緩解吸熱不均的問題，但其仍是基于多排水管設(shè)計(jì)的，也存在銅材用量多，造價高的問題；同時，在吸熱片上開設(shè)煙氣通道無疑增加了換熱器的制作工序，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。有鑒于此，極為有必要開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單，吸熱均勻，換熱效率高的適用于燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于，簡化現(xiàn)有熱交換器結(jié)構(gòu)的同時提高熱交換器的換熱效率。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案?！N燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，包括外殼(I)，設(shè)置在外殼頂部的集熱片(2)、對流換熱水管(3)，以及盤繞在外殼四周的輻射換熱水管(4);其特征在于，所述對流換熱水管
(3)為單排式設(shè)置，該對流換熱水管(3)的直徑在9mm-13mm之間。作為改進(jìn)地，所述對流換熱水管(3)的數(shù)量為四根，平均排布在外殼頂部。[0010]作為改進(jìn)地，所述輻射換熱水管的管徑在9mm-13mm之間。該管徑范圍的設(shè)置，在提高水管與水流間的換熱系數(shù)同時；不會導(dǎo)致整機(jī)水流量偏小，停水溫升和水溫超調(diào)上升；有效避免干燒，用水舒適性好。作為改進(jìn)地，所述集熱片的高度為15mm-30mm之間；所述集熱片間的間距為1. 5mm-2. 0mm。與傳統(tǒng)的熱交換器相比，集熱片高度和密度都稍微增加，保證熱交換器的換熱效率。作為改進(jìn)地，所述對流換熱水管(3)和/或輻射換熱水管(4)內(nèi)設(shè)有水流紊流片。進(jìn)一步改進(jìn)地，所述紊流片的形狀為麻花狀，提高紊流效果。作為改進(jìn)地，所述對流換熱水管(3)的的兩端一體延伸出盤繞在外殼I四周側(cè)壁上的輻射換熱水管(4)。另一種改進(jìn)地，所述對流換熱水管(3)和所述輻射換熱水管(4)的管徑相同。本實(shí)用新型一反常規(guī)熱交換器設(shè)計(jì)思路，將對流換熱水管的雙排乃至多排結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閱闻旁O(shè)置，并通過適當(dāng)縮小對流換熱水管管徑，增多集熱片，其有益效果是使得熱交換器的換熱能力提聞25%左右，進(jìn)而為獲取相同的換熱量，單排管的對流有效換熱面積可減小25%，節(jié)約銅材用量，降低制造成本。

圖1所示為現(xiàn)有熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為現(xiàn)有熱交換器水管吸熱能力模擬圖；圖3所示為現(xiàn)有熱交換器吸熱片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為本實(shí)用新型提供的熱交換器前視圖圖；圖5所示為本實(shí)用新型提供的熱交換器局部剖視圖；圖6所示為本實(shí)用新型提供的熱交換器后視圖；圖7所示為本實(shí)用新型提供的熱交換器水管吸熱能力模擬圖。附圖標(biāo)記說明01、吸熱片 02、換熱水管 03、紊流凸部 04、水管孔 05、管狀凸孔1、外殼 2、集熱片 3、對流換熱水管 4、輻射換熱水管。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
說明如下。如圖4-圖6所不,一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器,包括夕卜殼I,設(shè)置在外殼I頂部的集熱片2、對流換熱水管3，以及盤繞在外殼I四周的輻射換熱水管4 ;其特征在于，所述對流換熱水管3為單排式設(shè)置，該對流換熱水管3的直徑在9mm-13mm之間。其中，所述外殼I優(yōu)選為橫切面為矩形的直筒狀；該外殼I的頂部固定有集熱片2，外殼2的底部的燃燒器；優(yōu)選地，所述集熱片2的數(shù)量為90片，各集熱片之間的間距為1. 5mm-2. 0mm。其他實(shí)施方式中,所述外殼的橫切面為圓形或三角形,不限于本實(shí)施例。如圖5所示，所述對流換熱水管3的數(shù)量優(yōu)選為4根，每根對流換熱水管3的直徑在11mm，其平行穿插在集熱片2上，使每根對流換熱水管3間的間距相等。所述對流換熱水管3的兩端一體延伸出盤繞在外殼I四周側(cè)壁上的輻射換熱水管4。優(yōu)選地，所述集熱片2上還設(shè)置有熱氣紊流通道。其他實(shí)施方式中，所述對流換熱水管和輻射換熱水管之間通過連接頭連接，該對流換熱水管和輻射換熱水管的管徑大小相同，不限于本實(shí)施例。本實(shí)施例提供的一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，由于將多排對流換熱水管設(shè)置成單排結(jié)構(gòu)，使得煙氣邊界層降為原來的一半左右，提高煙氣與對流換熱水管間的換熱系數(shù)；同時，通過將對流換熱水管的孔徑改為11mm，在提高水管與水流間的換熱系數(shù)同時，不會導(dǎo)致整機(jī)水流量偏?。煌Ｋ疁厣退疁爻{(diào)上升，影響舒適性和出現(xiàn)關(guān)機(jī)干燒的問題。
通過理論計(jì)算，本實(shí)施例提供的熱交換器與傳統(tǒng)的熱交換器相比，平均換熱系數(shù)提高了 17%以上；取煙氣邊界層變薄后溫差上升50K的話，初步估算其換熱能力
是(f/l-提升26%以上。根據(jù)換熱公式Q = ^ftf2W為獲取相同的換熱量，
單排管的對流有效換熱面積F可減小26%，從而可以減輕水箱的重量。為進(jìn)一步說明本實(shí)施例所帶來的有益效果，我們對改進(jìn)后的熱交換器進(jìn)行換熱能力模擬，如圖7所示。從該圖我們可以看到，在總吸熱能力一定的情況下，輻射換熱水管的換熱能力提高到了 14%，對流換熱水管間的最大差距降為5%，換熱均勻，吸熱效果好。以上具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)說明，但并不能以此來對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。顯而易見地，在本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的啟示下，本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可進(jìn)行許多改進(jìn)和修飾，需要注意的是，這些改進(jìn)和修飾都落在權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，包括外殼(1)，設(shè)置在外殼頂部的集熱片(2)、對流換熱水管(3)，以及盤繞在外殼四周的輻射換熱水管(4);其特征在于，所述對流換熱水管(3) 為單排式設(shè)置，該對流換熱水管(3)的直徑在9mm-13mm之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述對流換熱水管(3) 的數(shù)量為四根或五根，平均排布在外殼頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述輻射換熱水管(4) 的管徑在9mm_13mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述集熱片的高度為 15mm-30mm 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述集熱片間的間距為1. 5mm-2. Omnin
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述對流換熱水管(3) 和/或輻射換熱水管(4)內(nèi)設(shè)有水流紊流片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述紊流片的形狀為麻花狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述對流換熱水管(3) 的兩端一體延伸出盤繞在外殼I四周側(cè)壁上的輻射換熱水管(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，所述對流換熱水管(3) 和所述輻射換熱水管(4)的管徑相同。
專利摘要本實(shí)用新型涉及流體加熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，包括外殼(1)，設(shè)置在外殼頂部的集熱片(2)、對流換熱水管(3)，以及盤繞在外殼四周的輻射換熱水管(4)；其特征在于，所述對流換熱水管(3)為單排式設(shè)置，該對流換熱水管(3)的直徑在9mm-13mm之間。本實(shí)用新型一反常規(guī)熱交換器設(shè)計(jì)思路，將對流換熱水管的雙排乃至多排結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閱闻旁O(shè)置，并通過適當(dāng)縮小對流換熱水管管徑，增多集熱片，其有益效果是使得熱交換器的換熱能力提高25%左右，進(jìn)而為獲取相同的換熱量，單排管的對流有效換熱面積可減小25%，節(jié)約銅材用量，降低制造成本。
文檔編號F28D1/04GK202868996SQ20122046737
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者余少言, 仇明貴, 劉兵 申請人:廣東萬家樂燃?xì)饩哂邢薰?br>