CN105180416A - 热水器及其所包含的散热利用结构以及螺旋导流板 - Google Patents

Abstract

一种热水器及其所包含的散热利用结构以及螺旋导流板，属于流体加热装置，为提高热效率而设计。其热水器，包含具有进口（21）、出口（22）的容器（2）和安装在容器内的热源（1）；其特征是：容器外有最少2层套管，在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道；并且内层环形流道（40）的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。其电热管，安装在容器（2）之内，其包含多条平行管结构；其特征是：有螺旋状的导流板（7）安装在多条平行管结构上，位于电热管和容器（2）的内壁之间。其螺旋导流板，有穿孔（70）供热源管穿透，其特征是：有穿孔豁口（701）自穿孔（70）延伸到螺旋导流板（7）的内缘。并且穿孔豁口（701）靠穿孔（70）的一侧比导流板内缘的一侧窄。

Description

热水器及其所包含的散热利用结构以及螺旋导流板

技术领域

本专利申请所说的“热水器”，系作为“流体加热装置”的代称；被加热的流体，尤其可能是水或者油或者空气。

在以上的扩展定义之下，本专利申请涉及热水器，尤其是即热式热水器。

背景技术

即热式热水器包含热源和具有进口、出口的容器。针对容器的散热，一般以隔热保温措施来降低和部分克服。

发明内容

本专利申请的目的是提出一种热水器及其所包含的散热利用结构以及螺旋导流板，以提高热水器的热效率。

本专利申请的技术方案是：容器内设置热源，用冷水包围容器，以容器的散热对冷水进行预热，然后被预热的冷水进入容器；并且，冷水包围容器的层数不少于2层，且相邻层的流体主流向互为逆向；让水流按先后次序走过（包含上述结构的）预热、加热的漫长路径，以获得充分的加热。

即：一种热水器，包含具有进口、出口的容器和安装在容器内的热源；其特征是：容器外有最少2层套管，在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道（被加热流体流经其中）；并且内层环形流道的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。

以及：一种散热利用结构，其包围在容器之外；其特征是：容器外有最少2层套管，在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道（被加热流体流经其中）；并且内层环形流道的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。

对“流体主流向”进行定义:在后述的实施例，容器内流体的流向是螺旋向上的，此时定义其流体主流向为自下向上；余者类推。

本专利申请的有益效果：由上述结构可知，所述的散热利用结构和热水器可以极大的利用容器散热，使得容器的保温结构成为多余。后述的实施例则会体现热水器的结构简单、紧凑和高效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本专利申请进一步说明。

图1是实施例1的剖视示意图。

图2是实施例1的立体示意图，图中隐藏了流速传感器81。

图3是外管32的示意图。

图4是实施例1隐藏外管32及之外构件的示意图。

图5是内管31的示意图。

图6是实施例隐藏内管31及之外构件的示意图。

图7是容器2的示意图。

图8是实施例1隐藏容器2及之外构件的示意图。

图9是容器内螺旋导流板7的示意图。

图10是实施例2的容器和散热利用结构的示意图。

图11是以燃烧室和烟道为热源的示意图。

图中标记说明：1热源（电热管）；7螺旋导流板；2容器；70穿孔；21容器进口；701穿孔豁口；22容器出口；8控制器；31内管；81流速传感器；32外管；82温度传感器；4环形流道；91热水器进口；40内层环形流道；92热水器出口；401内层环形流道进口；41外层环形流道；5容器外隔条；6内管外隔条；A燃烧室和烟道；B燃料管道；C空气管道。

具体实施方式

如图所示，一种热水器，包含具有进口21、出口22的容器2和安装在容器内的热源1；其特征是：容器外有最少2层套管（包含内管31和外管32），在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道（被加热流体流经其中）；并且内层环形流道40的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。

以及：一种散热利用结构，其包围在容器2之外；其特征是：容器外有最少2层套管（包含内管31和外管32），在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道（被加热流体流经其中）；并且内层环形流道40的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。

在实施例，容器2的底面开敞并且在侧壁开有缺口，构成容器进口21。

在实施例，电热管（即热源1）安装在容器2之内，其包含多条平行管结构；有螺旋导流板7安装在多条平行管结构上，位于电热管和容器2的内壁之间。在实施例，螺旋导流板7的外缘和容器内壁之间为过盈配合。该结构延长了水被加热的时间，并且使得从出口流出的总是最热的那一部分水。

对螺旋导流板7表述如下：如图9所示，一种螺旋导流板，有穿孔70供热源管（在冷却换热时则指冷源管）穿透，其特征是：有穿孔豁口701自穿孔70延伸到螺旋导流板7的内缘。

在实施例，穿孔豁口701靠穿孔70的一侧比导流板内缘的一侧窄。比如，热源管的外径是8mm，则穿孔豁口701的窄端宽度可以是5mm，宽端宽度可以是9mm。

该结构使得螺旋导流板7易于采用平板制作，然后卷曲嵌装到电热管（热源，平行管结构）上，并且易于实行装配。

对“流体主流向”进行定义:在实施例，容器内流体的流向是螺旋向上的，此时定义其流体主流向为自下向上；余者类推。

在实施例，套管包含内管31（内管31下端封闭）和外管32，外管32内壁和内管31外壁之间构成外层环形流道41；螺旋状的内管外隔条6（过盈配合的）安装在外层环形流道41内；外层环形流道41内水流螺旋向上（其流体主流向为自下向上）。

在实施例，内管31内壁和容器2外壁之间构成内层环形流道40；螺旋状的容器外隔条5（过盈配合的）安装在内层环形流道40内；内管31的上部侧壁有通孔构成内层环形流道进口401，内层环形流道40内水流螺旋向下（其流体主流向为自上向下）。

归纳螺旋状的内管外隔条6和螺旋状的容器外隔条5的特征，表述如下：在环形流道内，安装有螺旋状隔条。该结构延长了水吸收容器散热的时间，并且使得流进容器2的总是吸收容器散热最多的那一部分水。

以上在多处采用了过盈配合，利用材料的弹性和可扰曲性是易于实现的，并且也方便安装和拆卸。容器外隔条5、内管外隔条6、螺旋导流板7的材质，可选用金属或者塑料或者橡胶。

在控制上，当检测到水流停止时，隔断热源；当检测到出水温度（由低到高）趋近设定温度时，逐渐降低热源功率；反之亦然。

热水器进口91的进水，可能来自其它加热装置，比如太阳能热水器。

图1～图9所示的实施例，其容器与内管、内管与外管之间以螺纹连接。其优点是易于分解清洗；但是还有容器的上部有散热没被利用。图10给出实施例2的相应部分，其容器、内管、外管三者通过顶部环形板96相互焊接；可以通过增加化学的方法（比如磷酸三钠溶液浸泡，该方法在锅炉容器除垢上有成熟应用）来加以清洗。

热源的选择：在图1～图10所示实施例，热源1为电热管。把图示的电热管看成其管内流通高温导热油的管道，也可以，此时可以用太阳能或者热泵对导热油加热；此外热源还可以是燃烧室和烟道A，如图11所示，图示装置固定安装在容器内，其烟道出口、燃料管道B、空气管道C延伸到容器之外。

Claims (6)

1.一种热水器，包含具有进口（21）、出口（22）的容器（2）和安装在容器内的热源（1）；其特征是：容器外有最少2层套管，在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道；并且内层环形流道（40）的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。

2.一种散热利用结构，其包围在容器（2）之外；其特征是：容器外有最少2层套管，在容器外壁的参与下构成最少2层环形流道；并且内层环形流道（40）的流体主流向与容器内的流体主流向互为逆向；相邻环形流道的流体主流向互为逆向。

3.一种螺旋导流板，有穿孔（70）供热源管穿透，其特征是：有穿孔豁口（701）自穿孔（70）延伸到螺旋导流板（7）的内缘。

4.根据权利要求3所述的螺旋导流板，其特征在于：穿孔豁口（701）靠穿孔（70）的一侧比导流板内缘的一侧窄。

5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于：在环形流道内，安装有螺旋状隔条。

6.根据权利要求1或5之任一所述的热水器，其特征在于：容器内安装有如权利要求3或4之任一所述的螺旋导流板。