[发明专利]热交换器

说明书

本发明涉及用于快速煤气热水器、锅炉等的热交换器，特别是涉及用于快速煤气热水器的热交换器，在这种热水器中，水是用间接加热的方法加热的，以使交换器不暴露在燃烧器中燃烧的高温火焰中，并且冷水流经多个螺管状的热交换管，从而大大地提高了热效率。

在通常的快速煤气热水器、锅炉等中所用的热交换器安装在燃烧器之上，并直接暴露在燃烧器产生的高温火焰中。在这些热交换器中，在冷水通过的管道表面上附着多个具有高导热性的导热翅片，以提高热效率。

图1为一般的快速煤气热水器的示意图。在图1中，通过供水管1供应的冷水流过热交换管2，然后通过输出管4流出。当冷水流过热交换管2时，冷水直接被安装在下面的燃烧器3加热。热交换管2是用具有优异导热性的铜制造的。导热翅片5也是用具有优异导热性的铜制造的。

这种直接加热方法有几个缺点，由于热交换管2暴露在高于大约750℃的高温火焰中，诸如燃烧气体中所含有的燃烧氧化物一类的有害成份被吸附在导热翅片5和热交换管2上。由于高温加热的影响，导热翅片5和热交换管2被腐蚀，寿命缩短。因为热交换器昂贵，更换它花费很大，这就增加了消费者的经济负担。在将导热翅片5贴附于热交换管2上的过程中，采用铅以堵塞它们之间的间隙，并从而防止翅片与热交换管之间的摇摆。这样增加了导热率。技术上已众所周知，铅是有害的，会给工人带来麻烦并污染环境。

因此，为了解决这些问题，本发明的目的是要提供一种热交换器，它采用间接加热方法加热，因而不会由于高温影响而被腐蚀，可以长时间使用，并且即使是快速煤气热水器，也能产生足够量的热水。

本发明的另一个目的是要提供一种热交换器，在这种热交换器中，不使用导热翅片和进行灌铅，而使用多个螺管状的热交换管来增加导热面积，并因此提高热效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种热交换器，它包括：一个环形的下导管，冷水入口与它连接，冷水可通过该冷水入口流入；一个环形上导管，热水出口与它连接，热水通过该热水出口流出；多个连接在下导管与上导管之间的螺管形热交换管；安装在所述螺管形热交换管的中心部位的挡板；一个内衬套，用于包裹该多个螺管形热交换管的内表面；和一个外衬套，用于包裹该多个螺管形热交换管的外表面；内衬套和外衬套形成燃烧气体的通道。

图1为常用的快速煤气热水器的示意图；

图2为本发明的快速煤气热水器的热交换器的上、下导管和热交换管的侧视图；

图3为本发明的快速煤气热水器的热交换器的横截面图；

图4为安装在本发明的热交换器的螺管形管中的挡板的主体图。

下面，将参照附图对本发明的优选实施方案进行说明。

如图2和图3所示，本发明的热交换器100包括一个下导管101，一个上导管102，多个连接在下导管101和上导管102之间的螺管形热交换管103，一个内衬套107，它包裹该多个螺管形热交换管103的内表面，和一个外衬套108，它包裹该多个螺管形热交换管103的外表面。挡板106垂直安装在螺管形热交换管103的中部。

下导管101为一环形管，冷水入口104与它连接，冷水由该冷水入口流入。上导管102为一环形管，热水出口105与它连接，热水通过该热水出口流出。螺管形热交换管103的上部与上导管102连通，而它的下部与下导管101连通，形成水流通道。

螺管形热交换管103沿着环形的下导管101和上导管102安装。热交换管彼此靠近安装。

参见图4，挡板106为带状金属板，其中扰流片106a形成在其侧面的两个方向上。

如图3所示，在本发明的热交换器中，在该多个螺管形热交换管103的内表面和外表面上设置有包裹热交换管的内衬套107和外衬套108。内衬套107和外衬套108构成高温燃烧气体从中流过的通道。

本发明的热交换器按下述方式工作。

冷水由冷水入口104流入下导管101，并通过该多个螺管形热交换管103流至上导管102。热水通过热水出口105流出。由于热交换管103为螺管形的，因此水流动缓慢。

由燃烧器产生的高温燃烧煤气通过由内衬套107和外衬套108形成的燃烧气体通道的上部进入，并通过该通道的下部排出。由于在热交换管103的中心设有挡板106，因此燃烧过的煤气流动缓慢。

热交换是在热交换管103内部流动的水与在热交换管103的外部流动的燃烧后的煤气之间进行的。因为水和燃烧后的煤气流动缓慢，热交换时间延长，因此可以大大提高热效率。