[实用新型]热水器热交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热水器，尤其是涉及一种热水器的燃气红外辐射换热的热交换装置。

背景技术

目前，燃气快速式热水器所用的换热器的结构是将加热室和换热室用纯铜板做成筒体，并在筒体上穿绕铜水管，在工作状态下，换热主要靠换热室中的翼片，进行对流受热，约占85％；筒体加热室四壁及其外侧的盘管，进行换热(辐射+对流)约占15％；其总热效率只有84％左右。如果为了提高热效率需进一步加大翼片的换热面积或数量，但会出现下列问题：1、当停供热水时翼片的余热会导致管内发生“后沸”现象；2、由于进一步降低了热水器的排烟温度，将产生低温腐蚀现象；3、热交换器体积将增大。

发明内容

本实用新型的目的是为热水器提供一种使整机热效率大于98％，并能抵抗低温腐蚀，体积小，靠红外线辐射换热的热水器热交换装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种热水器热交换装置，在燃烧器的外围上螺旋环绕有椭圆形扁管，螺旋环绕有椭圆形扁管与外部的不锈钢外筒焊接。

所述燃烧器由内圆筒、外圆筒、法兰盘、内盖板和外盖板构成，其中内、外同轴不锈钢圆筒的一端分别焊接在法兰盘上，它们的另一端分别由内盖板和外盖板密封，内、外圆筒的间距为2.0mm-4.0mm，在外圆筒外表面上分别设置有长条形孔和圆形孔；在内圆筒外表面上设置有圆形孔。

所述外圆筒上沿其横向方向交叉间隔分布有长条形孔阵列和圆形孔阵列，每组长条形孔阵列和圆形孔阵列分别由多个长条形孔和多个圆形孔构成。

所述内圆筒外表面上间隔均匀分布有大小圆形孔。

所述内盖板和外盖板之间连接有定位柱。

本实用新型热水器热交换器采用由多组螺旋椭圆形扁管，通过焊接工艺构成管形部件成为换热器。在换热器中部安装完全预混式燃烧器(红外线辐射器)，通过燃烧器形成红外线辐射和高温烟气来加热管形部件中的冷水。所述换热器中的椭圆形扁管是由5组至11组螺旋盘管构成，通过不锈钢焊接工艺，将螺旋盘管与不锈钢外筒焊接组成冷凝式热交换器。所述椭圆形不锈钢扁管，截面尺寸为长轴30～50mm、短轴10～30mm、材料厚度1.2～2.5mm；通过设备绕制成螺旋盘管。然后，将螺旋盘管与不锈钢外筒组合在一起，通过不锈钢焊接工艺，焊接组成换热器。然后将完全预混式燃烧器(红外线辐射器)置于热交换器内，进行360°加热的换热装置。

本实用新型将管形部件组成的螺旋盘管与不锈钢外筒焊接组成换热器，并在换热器中部安装红外线辐射器(燃烧器)。由于本实用新型换热装置具有上述几何尺寸和形状以及所用的材料和结构，因而决定了它具有提供一种使整机热效率大于98％，并能抵抗低温腐蚀，体积小的热交换器。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中燃烧器的结构示意图；

图3是图2的右视图；

图4是本实用新型中燃烧器中外圆筒的外形结构图；

图5是本实用新型中燃烧器中内圆筒的外形结构图。

具体实施方式：

本实用新型热水器的热水器热交换装置结构见图1、图2、图3、图4、图5所示：一种热水器热交换装置，在燃烧器7的外围上螺旋环绕有椭圆形扁管8，螺旋环绕有椭圆形扁管8与外部的不锈钢外筒9焊接。所述燃烧器7由内圆筒1、外圆筒2、法兰盘3、内盖板5和外盖板6构成，其中内、外同轴不锈钢圆筒1、2的一端分别焊接在法兰盘3上，它们的另一端分别由内盖板5和外盖板6密封，内、外圆筒1、2的间距为2.0mm-4.0mm，在外圆筒2外表面上分别设置有长条形孔a和圆形孔b；在内圆筒1外表面上设置有圆形孔c。在外圆筒2上沿其横向方向交叉间隔分布有长条形孔阵列和圆形孔阵列，每组长条形孔阵列和圆形孔阵列分别由多个长条形孔a和多个圆形孔b构成。在内圆筒1外表面上间隔均匀分布有大小圆形孔c。在内盖板5和外盖板6之间连接有定位柱4。外圆筒2直径为φ60mm～φ90mm，长度为100mm～200mm，厚度为0.35mm～1mm，在外筒外表面上的长方形孔a为0.5mm×6mm、数量≥550个，圆形孔b为φ0.7mm、数量≥660个；内圆筒1直径为φ53mm～φ83mm，长度为93mm～193mm，厚度为0.35mm～1mm；在内圆筒上的小圆形孔c为φ2.2mm、数量≥200个，大圆形孔为φ3mm、数量≥200个。

首先通过设备绕制单组不锈钢螺旋盘管，然后用工装设备将其压制成椭圆形扁管8；然后将5-11组不锈钢螺旋盘管8与不锈钢外筒9焊接组成换热器。

本实用新型在工作状态下，完全预混后的可燃气体流入燃烧器7内后进行无焰燃烧；当燃烧器表面温度达到850-900℃的高温时，便向外辐射红外线，同时加热由多组螺旋椭圆形扁管8构成的热交换器和炉膛中的空气，并形成高温烟气；而高温烟气再次加热多组螺旋椭圆形扁管构成的热交换器。多组螺旋椭圆形扁管构成的热交换器将同时受到热辐射和高温烟气的加热，其中热辐射效率能达45％，高温烟气加热效率将大于50％。因此，本实用新型为热水器提供一种使整机热效率大于98％，并能抵抗低温腐蚀，体积小的热交换器。由于此结构由于排烟浓度低，进而酸性冷凝水较多，如果采用传统紫铜就容易腐蚀。而现在采用不锈钢作为盘管，这种不锈钢盘管具有耐酸、耐高温的特点。