專利名稱：提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱水器，尤其涉及一種能連續(xù)地供應(yīng)穩(wěn)定溫度 的熱水、不會產(chǎn)生供水壓驟降，節(jié)省能源的提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有熱水器有直接從下方加熱儲水筒流出熱水，也有未設(shè)儲水筒， 而加熱導(dǎo)熱輸水管，未設(shè)儲水筒，而加熱導(dǎo)熱輸水管的熱水器，主要包 括一本體、 一焰管、 一燃燒器及一導(dǎo)熱輸水管，其中該焰管設(shè)于本體中 央，燃燒器設(shè)于焰管下方，而導(dǎo)熱輸水管的輸入管口向下延伸，穿過本 體管接冷自來水管，且導(dǎo)熱輸水管的管身伸到焰管周圍盤繞并向上回 升，使導(dǎo)熱輸水管的輸出管口穿出本體管接熱水總接管，由此使流過導(dǎo) 熱輸水管的水受熱，變成熱水送出，此加熱水結(jié)構(gòu)雖然簡單易制，卻存 在下列缺點
1. 由于燃燒器、焰管及導(dǎo)熱輸水管配接位置周圍，均有很多穿透本 體與外界大氣相通的通風孔璧、散熱縫孔、煙孔等，使其有很好的空氣 對流流通性，容易補入空氣助燃，但因燃燒加熱位置幾乎全部開放，燃 燒產(chǎn)生的熱量也很容易散發(fā)到外界大氣，沒有封閉燃燒空間能持續(xù)保持 熱溫，節(jié)制熱量進行有效傳導(dǎo)的效果，使熱交換效率不足，沒有將全部 熱量傳導(dǎo)到導(dǎo)熱輸水管，充分對管內(nèi)水快速加熱，且散逸地熱量會逐漸 加熱本體外殼，導(dǎo)致人們誤摸觸本體外殼而燙傷。
2. 再由于開設(shè)的對流通風孔、散熱縫孔、煙孔等皆為固定孔徑，只 能以自然對流方式送排空氣經(jīng)過燃燒器助燃，容易受周圍風雨吹襲使供 氣過量遽增或劇減，甚或吹搖燃燒火焰，且人們使用熱水器開轉(zhuǎn)熱水龍 頭取水時，不一定以相同的出水量，控制燃氣流往熱水器(燃氣例如瓦 斯)于一固定量，調(diào)變出水量瞬間，自然對流供氣方式會來不及因應(yīng)， 無法隨時保持準確穩(wěn)定地空燃比，導(dǎo)致使用當中無法完全燃燒，會產(chǎn)生 積碳降低使用壽命，亦會因未完全燃燒產(chǎn)生如CO等有毒氣體，使周圍的人中毒，另且易受外風吹襲的燃燒火焰，也容易外泄瓦斯毒氣使周圍人 們瓦斯中毒，加上前項所述無法將全部熱量傳導(dǎo)到導(dǎo)熱輸水管的缺點，
使現(xiàn)有熱水器的熱效率僅有55 82%，耗能不經(jīng)濟。
3.另外，由于現(xiàn)有熱水器的導(dǎo)熱輸水管必須為較熱水總接管更細的 細圓管，才能快速地受焰管加熱，使單位時間內(nèi)無法大量供應(yīng)熱水，在 剛開用熱水器時，必須花長時間(約1-2分鐘)等冷水變成熱水，且一 旦要同時對多人多處供應(yīng)熱水，就會導(dǎo)致導(dǎo)熱輸水管管接熱水總接管處， 來不及供應(yīng)熱水，產(chǎn)生顯著地熱水壓降，讓人們無法放心地使用熱水。
而直接從下方加熱儲水筒流出熱水的熱水器，則因燃燒器加熱儲水 筒到筒內(nèi)大量的儲水完全熱夠，要花更長的等待時間，雖然筒內(nèi)水吸入 足夠的熱量后，能瞬時提供大量熱水供多人洗用，但一過用熱水高峰期 后，就會來不及再燒熱熱水，反而使整段沖浴長時間內(nèi)，會強烈感受熱 水一下變熱一下變冷，無法舒服地享受熱浴，且不管是直接從下方加熱 儲水筒流出熱水，或未設(shè)儲水筒，而是加熱導(dǎo)熱輸水管的熱水器，其燃 燒器產(chǎn)生地燃燒熱焰及熱氣，皆只任其從下方往上升，熱傳導(dǎo)到儲水筒 或?qū)彷斔軆?nèi)，不再將熱焰及熱氣回引導(dǎo)流到其它能加熱水部位，只 產(chǎn)生單一次熱交換加熱熱水效果，升到頂上外排的熱氣仍帶有很多余熱， 排到大氣浪費掉，沒有徹底利用燃燒熱量，由此可見，現(xiàn)有熱水器加熱 水的熱效率都很低。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上 述缺陷，而提供一種提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其提高熱水器的熱效率。
本實用新型即旨在提供一種提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其是由一熱交 換筒、 一以水罩蓋隔離熱交換筒的供水筒、 一燃燒器、及一鼓送燃氣的 鼓風機所構(gòu)成，其中該燃燒器套接于鼓風機的出氣口，從熱交換筒基底 中央上穿伸入，使熱交換筒內(nèi)腔成為燃燒室，然后從熱交換筒內(nèi)腔周圍 頂角垂設(shè)數(shù)支輻射排列的焰管，且該些焰管受供水筒內(nèi)水流包覆，并通 往熱交換筒基底周圍隔設(shè)的排煙通道上彎排出，另于供水筒側(cè)底適當位 置開設(shè)冷水入口，且供水筒頂中央豎伸出熱水出口，由此達成以下列優(yōu) 點1. 熱交換筒內(nèi)對應(yīng)燃燒器所在的燃燒加熱位置幾乎密閉，僅有鼓風 機的出氣口及焰管與之相通，倚賴鼓風機強制推進預(yù)定準確混合比例的 空氣及燃氣，且推動燃燒熱氣，從熱交換筒頂，穿入焰管，使燃燒熱對 流完全受控引導(dǎo)，不使熱量有從其它孔洞散逸機會，充分與交換筒頂部 及交換筒周圍所設(shè)焰管外的水進行熱交換，因此加熱水的熱效率極高。
2. 其焰管截面呈寬扁管形，比圓管狀減少管內(nèi)截面積，且外管壁整 個進入供水筒內(nèi)周圍的水中，使其比現(xiàn)有熱水器的直圓管形焰管有更大 散熱表面積，能更快傳熱到水中，增加熱焰氣與水的熱交換效率。
3. 更由于其完全不以自然進氣，而以鼓風機強迫鼓吸空氣與燃氣混 合的燃氣，送入熱交換筒內(nèi)燃燒，且現(xiàn)今完全燃燒的空燃比理論成熟， 及依完全燃燒所須空燃比調(diào)變設(shè)計的比例閥體極為精準，因而在不受外 界氣流進入干擾下，當然能使鼓風機吸入的燃氣為正確精準的空燃比燃
氣，產(chǎn)生完全燃燒，使其正常運作下熱效率可高達98%，即有相同熱度
的熱水供應(yīng)，卻可以耗用更少燃氣，節(jié)約能源。
4. 因能完全燃燒，遂即不產(chǎn)生然燒積碳，使熱水器燃燒功能長久。
5. 又因能完全燃燒，且燃燒器的燃燒位置朝上，按照熱氣必往上升 的方位布設(shè)，而倒覆的熱交換器頂部也不會積留水汽，使吸入熱交換筒 的空氣縱含有些微水汽濕度，也會快速燒干排出，達到使用壽命長的效 果。
6. 再由于其能完全燃燒，幾乎不會產(chǎn)生未完全燃燒的毒氣例如C0， 且燃燒器所在的燃燒加熱位置幾乎密閉在熱交換筒內(nèi)，縱有微量毒氣產(chǎn) 生也會完全受強制鼓風氣流推動，經(jīng)排煙通道向室外安全排出。
7. 于熱交換筒和供水筒之間形成水道，送入待加熱的水，因而能借 由水流不斷吸走熱交換筒、及交換筒周圍所設(shè)焰管傳來熱量同時，發(fā)揮 冷卻供水筒作用，使燃燒熱度不再傳熱到供水筒，讓人們不會因碰觸供 水筒外壁而燙傷，使用上極為安全。
8. 再者，本實用新型此種熱水器由于是將焰管直接貫穿供水筒內(nèi)周 圍的水，使焰管外表面直接泡入水中，以較大表面積的焰管加快將焰氣 攜帶的熱量傳到水中，而要容納多根焰管外表面受泡浸入，就必須在供 水筒與熱交換筒周圍外壁、及焰管外周圍之間，有更大地容納受熱水流空間，以此受熱成為熱水往熱水出口上流出到熱水總接管處時，不會因 前后端流管截面積差距變大，而產(chǎn)生來不及供應(yīng)多處熱水，導(dǎo)致熱水壓 降的缺點，能保證同時多人使用熱水。
9.另且，本實用新型提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，可大幅提高熱交換的 效率，比現(xiàn)有熱水器只有單一次熱交換加熱熱水的效果，更徹底利用燃 燒熱量加熱熱水，也大大地降低了外排的熱氣，且確保熱水的熱效率極 高同時，排熱廢氣少更為環(huán)保。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是
圖1所示的仰視圖。
圖3是本實用新型提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)的熱交換筒結(jié)合水筒的剖 視圖。
圖4是圖3所示的仰視圖。
圖5是本實用新型提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)的實施例圖。 圖6是圖5所示V-V剖線的剖視圖。 圖中標號說明
I. ...熱交換筒
1A....熱交換筒底座
II. ...熱交換筒內(nèi)腔
IC. ...熱排煙道
ID. ...排水導(dǎo)管 14....供水筒 141....冷水入口 142....熱水出口 12....熱交換室 2....燃燒器
5....鼓風機 SA....燃氣出口 5B....助燒空氣入口13....焰管
13A， 13B....縮扁端管壁 13C，13D....拉寬端管壁
15....加熱水流
16....燃燒焰氣
17....冷凝水
18....熱水出水管
19....冷水進水管
20.. 箱殼
21....排氣口
22....進氣口
23....瓦斯比例閥
具體實施方式
請參閱
圖1、圖2所示，本實用新型提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)主要由一 熱交換筒1、 一以水罩蓋隔離熱交換筒1的供水筒14、 一燃燒器2、及一 鼓送燃氣的鼓風機5構(gòu)成，其中該燃燒器2套接于鼓風機5的燃氣出口 5A，從熱交換筒底座1A中央上穿伸入，使熱交換筒內(nèi)腔ll成為燃燒室， 又從熱交換筒內(nèi)腔11周圍頂角垂設(shè)數(shù)只輻射排列的焰管13，且該些焰管 13受供水筒14內(nèi)圍水流包覆，并通往熱交換筒底座1A周圍隔設(shè)的熱排 煙道1C上彎排出，另于供水筒14側(cè)底預(yù)設(shè)位置開設(shè)冷水入口 141，且供 水筒14頂中央豎伸出熱水出口 142。
而熱交換筒1周圍垂設(shè)的焰管13，與供水筒14相互間的形狀及配置 情形，如圖3及圖4所示，熱交換筒1與供水筒14皆為筒口倒置、筒頂 向呈外拱弧凸出的圓筒體，且供水筒14筒徑大于熱交換筒1，并以相隔 出熱交換室12的方式，將熱交換筒1及熱交換筒10周圍垂設(shè)的焰管13 包套住，另將該些焰管13截面特別形成寬扁管形，使其表面積與截面積 的比例增大，以便一方面增加熱交換面積，而另一方面減緩焰氣流，速 進而更有效的在縮扁端管壁13A、 3B，拉寬端管壁13C、 13D散熱表面積 上進行熱交換。此外，由于焰管13是寬扁管形并以徑向輻射排列方式安 裝于供水筒4內(nèi)，故供水筒4的體積得以盡量縮小，并減輕重量Z且同時可減少供水筒14內(nèi)的蓄水量，使水溫可以瞬間1提高。此外，焰管13 的內(nèi)部可設(shè)有彎曲構(gòu)造的通道，以便進一步減緩焰氣流速及增加熱交換 面積。
本實用新型可從供水筒14側(cè)底的冷水入口 141，將預(yù)加熱水流15 注入夾層空間12，而燃燒焰氣16 —升到熱交換筒1內(nèi)頂部時，便會向周 圍頂角擠入焰管13向下排出，整段燃燒焰氣16升降過程都會向夾層空 間12內(nèi)的加熱水流15排熱，使加熱水流15流到對應(yīng)熱交換筒1頂部時， 幾乎完全吸到燃燒熱量，向熱水出口 142流出熱水提供熱洗使用，因此 不論是燃燒焰氣16或加熱水流15流向、及相互之間的熱量交換部位， 皆符合熱流上升、冷流下降的流體熱力學(xué)運動模式，能有效提升熱效率。
本實用新型實施例如圖5、圖6所示，整體可以箱殼20包覆，箱殼 20上端開設(shè)熱排煙道1C上彎末端穿出的排氣口 21，且于箱殼20預(yù)設(shè)位 置開設(shè)進氣口 22，并將熱水出水管18管接熱水出口 142，冷水入口 141 管接冷水進水管19，另將常用處理空燃比的比例閥23的燃氣出口，管接 助燃空氣入口 5B，啟動燃燒就能發(fā)揮加熱水功能，而實體設(shè)置上，又可 選在供水筒14側(cè)底臨近熱排煙道1C上彎排出位置，開設(shè)冷水入口 141， 且另可于熱排煙道1C對應(yīng)于熱交換筒底座1A底壁旁適當位置，開設(shè)有 排水導(dǎo)管1D，以更強化排除燃燒焰氣16里頭的冷凝水17。
綜上所述，本實用新型提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，確實具有較現(xiàn)有熱 水器更加提高熱效、使用壽命長、環(huán)保節(jié)能、以及使用安全的功效。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而己，并非對本實用新型 作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一鼓送燃氣的鼓風機；一套接于鼓風機出氣口的燃燒器；一筒口朝下倒置的熱交換筒，其基底中央上穿伸入燃燒器，使熱交換筒內(nèi)腔成為燃燒室，且熱交換筒內(nèi)腔周圍頂角垂設(shè)數(shù)支輻射排列的焰管，并于熱交換筒基底周圍，隔設(shè)連通焰管引導(dǎo)燃燒焰氣上彎排出的排煙通道、以及一筒口朝下倒置的供水筒，其筒徑大于熱交換筒，并相隔出容納加熱水流的夾層空間，將熱交換筒及熱交換筒周圍垂設(shè)的焰管包套住，于供水筒側(cè)底預(yù)設(shè)位置開設(shè)冷水入口，且供水筒頂中央豎伸出熱水出口；當使用時，燃燒器的周圍首先會對供水筒的內(nèi)側(cè)面加熱，進行第一次熱交換，然后燃燒器直升火焰對供水筒弧頂加熱，進行第二次熱交換，最后燃燒器所產(chǎn)生的焰氣經(jīng)由供水筒弧頂導(dǎo)引反折向下通過輻射排列的焰管，進行第三次熱交換，借此可大幅高熱交換的效率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述數(shù) 支焰管截面均形成寬扁管形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述數(shù) 支焰管內(nèi)部均具有彎曲構(gòu)造的通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱 交換筒及供水筒，皆為筒頂向外呈拱弧凸出的圓筒體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述排 煙通道對應(yīng)于熱交換筒基底壁旁預(yù)設(shè)位置，開設(shè)有排水引管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述供 水筒側(cè)底開設(shè)冷水入口的接管，臨近排煙通道上彎排出位置。
專利摘要一種提高熱效的熱水器結(jié)構(gòu)，包括一鼓送燃氣的鼓風機；一套接于鼓風機出氣口的燃燒器；一筒口朝下倒置的熱交換筒，其基底中央上穿伸入燃燒器，使熱交換筒內(nèi)腔成為燃燒室，且熱交換筒內(nèi)腔周圍頂角垂設(shè)數(shù)支輻射排列的焰管，并于熱交換筒基底周圍，隔設(shè)連通焰管引導(dǎo)燃燒焰氣上彎排出的排煙通道、以及一筒口朝下倒置的供水筒，其筒徑大于熱交換筒，并相隔出容納加熱水流的夾層空間，將熱交換筒及熱交換筒周圍垂設(shè)的焰管包套住，于供水筒側(cè)底預(yù)設(shè)位置開設(shè)冷水入口，且供水筒頂中央豎伸出熱水出口。本實用新型可大幅高熱交換的效率。
文檔編號F24H9/16GK201434491SQ20092015223
公開日2010年3月31日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者洪文照 申請人:關(guān)中股份有限公司