[發明專利]內熱式旋流片套筒燃氣熱水器

有效

• 申請號: 201410244110.2
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104034020A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 徐兆康;胡省憲;趙晨欣;許海文
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: F24H1/14
• 分類號: F24H1/14
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本發明涉及一種燃氣式熱水器的換熱裝置，尤其涉及一種內熱式旋流片套筒燃氣熱水器的換熱裝置。

背景技術

隨著供電的緊張現在全國大力推行燃氣熱水器，現行燃氣熱水器主要存在的問題是：熱水器換熱裝置是通過烘烤水箱內帶有翅片的水管來將熱量傳遞給水。一方面這種換熱方式效率低下，為提高效率換熱裝置設計和制造非常復雜，而且要使用昂貴的材料造成了成本偏高；另一方面，火焰加熱水的同時也加熱水箱外壁，因此燃氣熱水器每工作一段時間就要停一下，而且對熱水器的出水量有很大限制，同種型號的熱水器其排量越大成本也就越高，相應的價格也越貴。

對此目前市場上的解決方法是增加材料厚度，增加復雜程度來提高換熱面積，或使用昂貴的黃銅來制造。這些都增加了生產和制造成本，而且效果都不明顯。

發明內容

本發明是要提供一種內熱式旋流片套筒燃氣熱水器，用于解決普通熱水器為了防止溫度過高而造成的用材成本的增加和熱功率不足的技術問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種內熱式旋流片套筒燃氣熱水器，包括上端蓋、外套筒、中間套筒、內套筒、上密封端頭、下端頭、下密封端頭、火焰旋流片、水旋流片，其特點是：外套筒內依次設置中間套筒、內套筒，兩端由上密封端頭和下密封端頭固定密封連接開，外套筒側面設有進水口，內套筒下面設有出水口，外套筒與中間套筒之間形成水加熱層，中間套筒與內套筒之間形成火焰層，內套筒內為水混流層，水加熱層通過引導水管與水混流層連通，上密封端頭上端設有上端蓋，上端蓋與上密封端頭之間形成燃燒室，燃燒室通過上密封端頭上面的進火口與火焰層連通，下密封端頭下端設有下端頭，下密封端頭與下端頭之間形成集煙腔，集煙腔通過下密封端頭上的出煙口與火焰層連通，集煙腔側面設有排煙口，火焰層內裝有火焰旋流片，水加熱層內裝有水旋流片。

火焰旋流片為多片螺旋角在45-90度之間的火焰旋流板。水旋流片為螺旋角在10-45度的水旋流板。中間套筒的內壁、內套筒的外壁、火焰旋流板表面均涂有高輻射吸收率的涂層。

本發明的有益效果在于：

混合后的燃氣在燃燒室內部燃燒，生成的高溫煙氣與水發生換熱，最后低溫煙氣進入集煙腔后排出；同時，冷水進入中間套筒與外套筒之間在水旋流板的作用下呈螺旋狀流動，且一邊流動一邊與換熱管發生換熱；最后進入內套筒進行混合以避免受熱不均而造成出水溫度不均。整套裝置采用內熱式設計，火焰在換熱管中燃燒，換熱管置于水中。該設計的優點在于避免了普通熱水器外壁溫度過高的問題，同時該設計換熱效率更高，結構更簡單，對材料的要求也更低，降低了生產成本。

換熱裝置采用三層套筒式結構，利用三根直徑不同的圓筒按相同的軸線套在一起，形成了三個空腔，最外層加熱層，中間火焰層，內部混流層。其優點在于結構簡單，制造方便。?

換熱裝置采用火焰層處于兩層水層中間的結構布局，其優點是高溫區被水包圍，不會出現高溫損壞熱水器的問題，而且煙氣熱量不會向外界散失，熱效率更高。

換熱裝置在加熱層設有螺旋角為10-45度的旋流板采用水旋流板。其作用是增加水在加熱區的停留時間，同時旋流板也起到肋片的作用，增加換熱效率。

換熱裝置火焰層設有多片螺旋角在45-90度之間的火焰旋流板。其作用是增加火焰的紊流程度，延長火焰的行程，同時旋流板起到肋片的作用，增強火焰的換熱效率。

換熱裝置中間套筒的內壁、內套筒的外壁和火焰旋流板表面涂有高輻射吸收率的黑色涂層，其作用是增加火焰的輻射換熱能力。

換熱裝置內套筒的內部作為混流區，加熱后的水進入到混流區混合。其作用是減少因水受熱不均勻而造成的出水溫度波動，同時也起到冷卻內套筒的目的，避免內套筒溫度過高。

換熱裝置可設計成小功率的標準件，不同型號的熱水器可通過多個該裝置串聯或并聯達到其設計參數。其優點是換熱裝置水路串聯可提高出水溫度，水路并聯可提高流量。這樣，只生產一種規格的換熱器就可以滿足不同型號的產品，節約了生產成本。

因此，本發明結構簡化，使之制造成本和材料成本都有所下降；新的結構是采用內熱式設計，高溫元件處于被水包圍的狀態，解決了普通熱水器為了防止溫度過高而造成的用材成本的增加和熱功率不足的限制。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構剖視圖；

圖2是本發明的結構分解圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。