专利名称：高效炉灶热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以炉灶为热源的家用热水器。
以炉灶为热源的热水器我国已有多项专利或专利申请，例如北京航空航天大学机械厂的“蓝天牌燃气灶用淋浴热水器”(中国专利号89213902.1)、袁文藻的“节能速热淋浴器”(申请号88202064.1)、张恩承等的“一种热得快淋浴器”(申请号90201999.6)等，一般都通过增加换热面积、减小换热器壁厚等方法提高热效率，采用管、板类型材经钣金工艺和焊接的方法制造。在热效率、生产成本和设备条件要求等方面均有不尽人意之处。以市场售蓝天牌热水器为例，其换热器为与双眼燃气灶台板同样的薄铝板冲压——焊接件，几米长的换热管成回形布满其中。说明书介绍液化气灶加热、流量2.0～2.5升／分条件下，进水温度16℃，出水温度38～45℃。此效果不能满足我国北方冬季水源温度低条件下提供淋浴热水的需要。
本实用新型在热效率、制造工艺及生产条件要求等方面得到改进，并且能适用于各种炉灶，在批量生产时降低成本。
本实用新型家用热水器的主体——换热器，由内侧带有内翅片的内筒体和外侧带有外翅片的外筒体套装组合，再密封两端后构成。在内外筒体两者之间，形成厚壁且容积足够大的快速升温室和等厚或壁厚渐薄的高温加热螺旋回路。内外翅片要间断、错开地排列布满内筒体内侧和外筒体外侧。进水管接外筒体下部，出水管接外筒体上部。另有一顶部开一定数量孔隙的整流保温罩。制造内筒体与内翅片、外筒体与外翅片分别采用联体的铸(或焊)件毛坯，再经机械加工。内外筒组装时上下端的密封，以可拆或不可拆方式均可。使用①将热水器置于燃气灶上或去掉整流保温罩置于煤炉炉膛内并加炉盖；②接通进出水管；③通过控制炉火大小或水流量大小调节所提供热水的温度、流量。
与现有技术相比，本热水器首先是在对换热过程进一步认识的基础上，设计了外表面不发生“出汗”现象的高效换热器。低温的进水首先进入容积大、厚壁的换热器快速升温室，本身升温快而换热器壁也不过度冷却。这样，换热器外表面遇到含水蒸汽的燃气流就不会凝聚水珠层，即不“出汗”。不“出汗”的换热器表面连同吸热翅片，温度可达数百度(℃)。因此，换热器内通过的水与换热器表面是在数百度(℃)温差下进行换热；再加上翅片与筒体为联体件；合理排列的翅片、筒体和整流保温罩三者将加热燃气合理整流等设计，本换水器有较高的热效率。而现有同类产品的换热器表面难免“出汗”，如蓝天牌热水器说明书介绍使用时淋浴器下面有水滴出现是正常现象，此时其表面温度≤100℃，即其换热温差只有数十度(℃)。不仅如此，冷凝水珠积聚多了以后将滴流到火焰上，扑灭部分燃气，浪费热能且产生未充分燃烧的有害气体。其次，在材料和工艺方面，本热水器因结构简单，主要部件批量生产时采用铸造毛坯，尽管带有翅片的筒体形状复杂，仍能降低成本；机械加工和装配工作量也较少，故一般中小企业皆有条件组织生产。
以下结合附图进一步说明本实用新型家用热水器的较好实施例结构及工作过程示意如
图1。图中(1)内筒体、(2)内翅片、(3)外筒体、(4)外翅片、(5)出水管、(6)进水管、(7)整流保温罩；(A)快速升温室、(B)高温加热螺旋回路；(D)换热器外筒体内径或称换热器名义直径、(H)换热器高度、(Ha)快速升温室高度、(Hb)高温加热螺旋回路高度。
图1中只画出内翅片在内筒体内侧排列位置。
图2、3为内、外翅片推荐排列形状。
推荐内翅片(2)与内筒体(1)、外翅片(4)与外筒体(3)采用联体铸铁毛坯，以机械冷加工方法加工两者配合面、下端密封台阶、上端密封罗纹以及进出水罗纹孔等。将加工好的内外筒体(1)、(3)套装组合即构成本实用新型的主体－－换热器。其内部形成快速升温室(A)和高温加热螺旋回路(B)。关键的尺寸要求包括在快速升温室(A)部位，内外筒体壁厚δ≥4mm，高度Ha≥35mm，内外筒体间隙t≈3mm。这些尺寸要求是为了实现快速升温室(A)容积足够大，壁厚足够大两项技术措施，达到使用时换热器外表面不“出汗”的目的；高温加热螺旋回路(B)部位，同样以外表同不“出汗”为前提，壁厚可以设计为等厚度也可以逐渐减薄到2～3mm，变壁厚是通过铸件毛坯实现的。内外筒体(1)、(3)下端密封应在台阶上加密封垫，上端密封应在罗纹间隙填充密封物料。整流保温罩推荐用搪瓷件，上方应开出一定数量和分布的孔隙。筒体、翅片和整流保温罩三者配合，对炉灶喷出的高温燃气合理整流，使其迟滞、曲折地通过三者的间隙，参见
图1、2、3，以尽量增加换热的温差、面积和时间，提高热效率。换热器材料如果用导热性能好的铝、铜等，筒体壁厚应更大，快速升温室(A)的容积应更大。换热器的高温加热螺旋回路(B)部分的高度(Hb)，可以根据当地水源温度高低增减，回路截面尺寸推荐3×12mm2。换热器名义直径(D)可根据炉灶直径适当设计。如果直接将换热器置于煤炉炉膛内使用，可相应改变换热器名义直径D以及进出水管方式的设计。
主要尺寸为D＝90、H＝150、Ha＝40、筒体壁厚δ＝5，钢材料焊制的一个本实用新型试验产品，实测效果为红外线液化气灶为热源，7～9℃的哈尔滨市冬季自来水为水源，可提供淋浴用热水，温度39～41℃，流量≈2.0升／分。
权利要求1.一种以炉灶为热源的高效炉灶热水器，用于提供淋浴等热水，其特征在于由内侧带内翅片的内筒体和外侧带外翅片的外筒体，组成套筒并在两端密封，构成换热器，其内部为内外筒体配合组成的快速升温室和高温加热螺旋回路；另有整流保温罩；低温水经接外筒体下部进水管进入快速升温室，然后经过高温加热螺旋回路，变成热水，经接外筒体上部的出水管流出。
2.根据权利要求1所述之高效炉灶热水器，其特征在于内外筒体的壁厚，在换热器外表面不“出汗”的前提下，可逐渐减小。
3.根据权利要求1所述之高效炉灶热水器，其特征在于翅片间断、错开地排列，布满内筒体内侧和外筒体外侧；翅片、筒体和顶部有一定数量与分布孔隙的整流保温罩三者配合，将燃气合理整流。
专利摘要一种炉灶为热源供淋浴等用热水的高效炉灶热水器。其换热器由内侧带内翅片(2)的内筒体(1)和外侧带外翅片(4)的外筒体(3)组成套筒并密封两端构成，内部形成厚壁、容积大的快速升温室(A)和变壁厚的高温加热螺旋回路(B)。另有整流保温罩(7)。具有换热器外表面不出汗、翅片与筒体为联体铸件、燃气合理整流等征。一实施例表明，红外线液化气灶为热源，7～9℃哈尔滨冬季的自来水为水源，可供淋浴水温度39～41℃、流量≈2.0升/分。
文档编号F24B9/00GK2092692SQ91206379
公开日1992年1月8日 申请日期1991年4月22日 优先权日1991年4月22日
发明者张恩深, 王金芳, 钱嵘, 宋国贤 申请人:张恩深