熱水器及其所包含的散熱利用結(jié)構(gòu)以及螺旋導(dǎo)流板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利申請所說的“熱水器”，系作為“流體加熱裝置”的代稱；被加熱的流體，尤其可能是水或者油或者空氣。
[0002]在以上的擴展定義之下，本專利申請涉及熱水器，尤其是即熱式熱水器。
【背景技術(shù)】
[0003]即熱式熱水器包含熱源和具有進口、出口的容器。針對容器的散熱，一般以隔熱保溫措施來降低和部分克服。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本專利申請的目的是提出一種熱水器及其所包含的散熱利用結(jié)構(gòu)以及螺旋導(dǎo)流板，以提聞熱水器的熱效率。
[0005]本專利申請的技術(shù)方案是:容器內(nèi)設(shè)置熱源，用冷水包圍容器，以容器的散熱對冷水進行預(yù)熱，然后被預(yù)熱的冷水進入容器；并且，冷水包圍容器的層數(shù)不少于2層，且相鄰層的流體主流向互為逆向；讓水流按先后次序走過(包含上述結(jié)構(gòu)的)預(yù)熱、加熱的漫長路徑，以獲得充分的加熱。
[0006]即:一種熱水器，包含具有進口、出口的容器和安裝在容器內(nèi)的熱源；其特征是:容器外有最少2層套管，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道(被加熱流體流經(jīng)其中)；并且內(nèi)層環(huán)形流道的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。
[0007]以及:一種散熱利用結(jié)構(gòu)，其包圍在容器之外；其特征是:容器外有最少2層套管，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道(被加熱流體流經(jīng)其中)；并且內(nèi)層環(huán)形流道的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。
[0008]對“流體主流向”進行定義:在后述的實施例，容器內(nèi)流體的流向是螺旋向上的，此時定義其流體主流向為自下向上；余者類推。
[0009]本專利申請的有益效果:由上述結(jié)構(gòu)可知，所述的散熱利用結(jié)構(gòu)和熱水器可以極大的利用容器散熱，使得容器的保溫結(jié)構(gòu)成為多余。后述的實施例則會體現(xiàn)熱水器的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊和聞效。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本專利申請進一步說明。
[0011]圖1是實施例1的剖視示意圖。
[0012]圖2是實施例1的立體示意圖，圖中隱藏了流速傳感器81。
[0013]圖3是外管32的示意圖。
[0014]圖4是實施例1隱藏外管32及之外構(gòu)件的示意圖。
[0015]圖5是內(nèi)管31的示意圖。
[0016]圖6是實施例隱藏內(nèi)管31及之外構(gòu)件的示意圖。
[0017]圖7是容器2的示意圖。
[0018]圖8是實施例1隱藏容器2及之外構(gòu)件的示意圖。
[0019]圖9是容器內(nèi)螺旋導(dǎo)流板7的示意圖。
[0020]圖10是實施例2的容器和散熱利用結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021]圖11是以燃燒室和煙道為熱源的示意圖。
[0022]圖中標(biāo)記說明:1熱源(電熱管);7螺旋導(dǎo)流板；2容器；70穿孔；21容器進口 ；701穿孔豁口 ；22容器出口 ；8控制器；31內(nèi)管；81流速傳感器；32外管；82溫度傳感器；4環(huán)形流道；91熱水器進口 ；40內(nèi)層環(huán)形流道；92熱水器出口 ；401內(nèi)層環(huán)形流道進口 ；41外層環(huán)形流道；5容器外隔條；6內(nèi)管外隔條;A燃燒室和煙道；B燃料管道；C空氣管道。
【具體實施方式】
[0023]如圖所示，一種熱水器，包含具有進口 21、出口 22的容器2和安裝在容器內(nèi)的熱源I ;其特征是:容器外有最少2層套管(包含內(nèi)管31和外管32)，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道(被加熱流體流經(jīng)其中);并且內(nèi)層環(huán)形流道40的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。
[0024]以及:一種散熱利用結(jié)構(gòu)，其包圍在容器2之外；其特征是:容器外有最少2層套管(包含內(nèi)管31和外管32)，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道(被加熱流體流經(jīng)其中);并且內(nèi)層環(huán)形流道40的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。
[0025]在實施例，容器2的底面開敞并且在側(cè)壁開有缺口，構(gòu)成容器進口 21。
[0026]在實施例，電熱管(即熱源I)安裝在容器2之內(nèi)，其包含多條平行管結(jié)構(gòu)；有螺旋導(dǎo)流板7安裝在多條平行管結(jié)構(gòu)上，位于電熱管和容器2的內(nèi)壁之間。在實施例，螺旋導(dǎo)流板7的外緣和容器內(nèi)壁之間為過盈配合。該結(jié)構(gòu)延長了水被加熱的時間，并且使得從出口流出的總是最熱的那一部分水。
[0027]對螺旋導(dǎo)流板7表述如下:如圖9所示，一種螺旋導(dǎo)流板，有穿孔70供熱源管(在冷卻換熱時則指冷源管)穿透，其特征是:有穿孔豁口 701自穿孔70延伸到螺旋導(dǎo)流板7的內(nèi)緣。
[0028]在實施例，穿孔豁口 701靠穿孔70的一側(cè)比導(dǎo)流板內(nèi)緣的一側(cè)窄。比如，熱源管的外徑是8mm,則穿孔豁口 701的窄端寬度可以是5mm,寬端寬度可以是9mm。
[0029]該結(jié)構(gòu)使得螺旋導(dǎo)流板7易于采用平板制作，然后卷曲嵌裝到電熱管(熱源，平行管結(jié)構(gòu))上，并且易于實行裝配。
[0030]對“流體主流向”進行定義:在實施例，容器內(nèi)流體的流向是螺旋向上的，此時定義其流體主流向為自下向上；余者類推。
[0031]在實施例，套管包含內(nèi)管31 (內(nèi)管31下端封閉)和外管32，外管32內(nèi)壁和內(nèi)管31外壁之間構(gòu)成外層環(huán)形流道41 ;螺旋狀的內(nèi)管外隔條6 (過盈配合的)安裝在外層環(huán)形流道41內(nèi)；外層環(huán)形流道41內(nèi)水流螺旋向上(其流體主流向為自下向上)。
[0032]在實施例，內(nèi)管31內(nèi)壁和容器2外壁之間構(gòu)成內(nèi)層環(huán)形流道40 ;螺旋狀的容器外隔條5 (過盈配合的)安裝在內(nèi)層環(huán)形流道40內(nèi)；內(nèi)管31的上部側(cè)壁有通孔構(gòu)成內(nèi)層環(huán)形流道進口 401，內(nèi)層環(huán)形流道40內(nèi)水流螺旋向下(其流體主流向為自上向下)。
[0033]歸納螺旋狀的內(nèi)管外隔條6和螺旋狀的容器外隔條5的特征，表述如下:在環(huán)形流道內(nèi)，安裝有螺旋狀隔條。該結(jié)構(gòu)延長了水吸收容器散熱的時間，并且使得流進容器2的總是吸收容器散熱最多的那一部分水。
[0034]以上在多處采用了過盈配合，利用材料的彈性和可擾曲性是易于實現(xiàn)的，并且也方便安裝和拆卸。容器外隔條5、內(nèi)管外隔條6、螺旋導(dǎo)流板7的材質(zhì)，可選用金屬或者塑料或者橡膠。
[0035]在控制上，當(dāng)檢測到水流停止時，隔斷熱源；當(dāng)檢測到出水溫度(由低到高)趨近設(shè)定溫度時，逐漸降低熱源功率；反之亦然。
[0036]熱水器進口 91的進水，可能來自其它加熱裝置，比如太陽能熱水器。
[0037]圖1?圖9所示的實施例，其容器與內(nèi)管、內(nèi)管與外管之間以螺紋連接。其優(yōu)點是易于分解清洗；但是還有容器的上部有散熱沒被利用。圖10給出實施例2的相應(yīng)部分，其容器、內(nèi)管、外管三者通過頂部環(huán)形板96相互焊接；可以通過增加化學(xué)的方法(比如磷酸三鈉溶液浸泡，該方法在鍋爐容器除垢上有成熟應(yīng)用)來加以清洗。
[0038]熱源的選擇:在圖1?圖10所示實施例，熱源I為電熱管。把圖示的電熱管看成其管內(nèi)流通高溫導(dǎo)熱油的管道，也可以，此時可以用太陽能或者熱泵對導(dǎo)熱油加熱；此外熱源還可以是燃燒室和煙道A，如圖11所示，圖示裝置固定安裝在容器內(nèi)，其煙道出口、燃料管道B、空氣管道C延伸到容器之外。
【主權(quán)項】
1.一種熱水器，包含具有進口(21 )、出口(22)的容器(2)和安裝在容器內(nèi)的熱源(I);其特征是:容器外有最少2層套管，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道；并且內(nèi)層環(huán)形流道(40)的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。2.一種散熱利用結(jié)構(gòu)，其包圍在容器(2)之外；其特征是:容器外有最少2層套管，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道；并且內(nèi)層環(huán)形流道(40)的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。3.一種螺旋導(dǎo)流板，有穿孔(70)供熱源管穿透，其特征是:有穿孔豁口(701)自穿孔(70)延伸到螺旋導(dǎo)流板(7)的內(nèi)緣。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋導(dǎo)流板，其特征在于:穿孔豁口(701)靠穿孔(70)的一側(cè)比導(dǎo)流板內(nèi)緣的一側(cè)窄。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于:在環(huán)形流道內(nèi)，安裝有螺旋狀隔條。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5之任一所述的熱水器，其特征在于:容器內(nèi)安裝有如權(quán)利要求3或4之任一所述的螺旋導(dǎo)流板。
【專利摘要】一種熱水器及其所包含的散熱利用結(jié)構(gòu)以及螺旋導(dǎo)流板，屬于流體加熱裝置，為提高熱效率而設(shè)計。其熱水器，包含具有進口（21）、出口（22）的容器（2）和安裝在容器內(nèi)的熱源（1）；其特征是：容器外有最少2層套管，在容器外壁的參與下構(gòu)成最少2層環(huán)形流道；并且內(nèi)層環(huán)形流道（40）的流體主流向與容器內(nèi)的流體主流向互為逆向；相鄰環(huán)形流道的流體主流向互為逆向。其電熱管，安裝在容器（2）之內(nèi)，其包含多條平行管結(jié)構(gòu)；其特征是：有螺旋狀的導(dǎo)流板（7）安裝在多條平行管結(jié)構(gòu)上，位于電熱管和容器（2）的內(nèi)壁之間。其螺旋導(dǎo)流板，有穿孔（70）供熱源管穿透，其特征是：有穿孔豁口（701）自穿孔（70）延伸到螺旋導(dǎo)流板（7）的內(nèi)緣。并且穿孔豁口（701）靠穿孔（70）的一側(cè)比導(dǎo)流板內(nèi)緣的一側(cè)窄。
【IPC分類】F24H4/02, F24H7/02, F24H1/10, F24H9/00, F24H3/00
【公開號】CN105180416
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】吳新祥
【申請人】吳新祥
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年1月24日