專利名稱：蝸盤(pán)式快速熱水器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供熱設(shè)備，具體地說(shuō)是蝸盤(pán)式快速熱水器及其制造工藝。
目前市售的燃?xì)鉄崴髌錈峤粨Q器都是圓管串片式，管長(zhǎng)不足二米，它的管壁與水的接觸面積小、水滯留時(shí)間短、管壁較厚，其中一部分熱量由串片傳導(dǎo)給圓管再傳導(dǎo)給水(間熱式)煙氣帶走的熱量多，熱交換率不高，因此需要很大的熱源配套。本發(fā)明屬新一代蝸盤(pán)式熱交換器組成的快速熱水器，其熱交換器采用超薄履帶狀扁管以蝸牛狀盤(pán)繞而成，扁管長(zhǎng)度1-20米，寬0.04-1米，吸熱面積1平方米以上，其管壁可以很薄，并且直接將熱源傳導(dǎo)給水(直熱式)熱交換率特別高，可與煤爐、油爐、燃?xì)庠?、電熱器等配合生產(chǎn)蝸盤(pán)式系列快速熱水器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明蝸盤(pán)式熱交換器采用兩張金屬帶材與中心管、外端管、帶材兩邊焊接導(dǎo)通同時(shí)轉(zhuǎn)繞蝸牛狀(每圈間距一定厚度)，經(jīng)液壓凸模拉伸成形的中空凸?fàn)铙w，卷緊后裝進(jìn)外圈內(nèi)，這樣制成的熱交換器通水后內(nèi)水壓互相抵消，即使管壁很薄也能承受一定的水壓力(低水壓)為了保障其在高中壓自來(lái)水的壓力下正常使用，在它的進(jìn)水口設(shè)有自來(lái)水減壓閥及聯(lián)控輸出部件，安全可靠。該蝸盤(pán)式熱交換器制造工藝除用來(lái)制作各種快速熱水器以外，還可以其體積小、重量輕、換熱率高的特殊優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于暖、熱風(fēng)散熱器、各類換熱器、汽車(chē)水箱、低壓快熱鍋爐、蒸溜冷凝器等。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)①吸熱面積特別大，管壁薄導(dǎo)熱快，換熱效率很高；②體積小、重量輕、產(chǎn)品成本低，使用壽命長(zhǎng)；③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝先進(jìn)、設(shè)備投資少；④用途廣，可以用來(lái)制造蝸盤(pán)式系列快速熱水器。還可用作其它領(lǐng)域的熱交換，蒸溜冷凝等設(shè)備上配套使用。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)2是圖1的A向視3是圖2的B向剖視4是本發(fā)明配合燃?xì)饩呤褂玫娜細(xì)饪焖贌崴鲌D5是水減壓閥半剖視6是液壓凸模外端管部位局部剖面7是簡(jiǎn)易制造工藝轉(zhuǎn)繞示意圖及局部剖面8是燃煤快速熱水器示意9是電熱快速熱水器示意圖及局部剖面圖(1)外圈、(2)扁管、(3)中心管、(4)外端管、(5)噴淋頭、(6)軟管、(7)水減壓閥、(8)自來(lái)水管、(9)熱交換器、(10)水氣連動(dòng)桿、(11)氣閥、(12)灶頭、(13)點(diǎn)火器、(14)外殼、(15)焊縫、(16)內(nèi)管壁、(17)外管壁、(18)凸?fàn)铙w、(19)調(diào)節(jié)桿、(20)密封圈、(21)壓緊螺帽、(22)閥座、(23)高壓腔、(24)閥口、(25)閥體、(26)出水嘴、(27)穩(wěn)壓腔、(28)O形密封圈、(29)膨脹膜片、(30)拱形蓋、(31)調(diào)壓帽、(32)聯(lián)控輸出頂桿、(33)高壓彈簧、(34)彈簧、(35)閥心桿螺帽、(36)緊固螺絲、(37)進(jìn)水嘴、(38)模殼、(39)高壓液體、(40)模帶、(41)模芯、(42)轉(zhuǎn)繞機(jī)架、(43)壓帶輪、(44)墊板、(46)吸風(fēng)管、(45)噴淋開(kāi)關(guān)、(47)隨動(dòng)桿、(50)活塞、(49)回位彈簧、(51)液壓缸、(48)附著架、(52)低壓水管、(53)自來(lái)水管、(54)煤爐、(55)電熱絲接線頭(56)單項(xiàng)全橋、(57)可控硅、(58)可變電阻、(59)常開(kāi)觸頭、(60)絕緣膠、(61)絕緣層、(62)電熱絲(帶)。
由圖1、2、3可知，本發(fā)明是由蝸盤(pán)狀熱交換器(9)和(4、5、6、7、8)構(gòu)成，熱交換器的履帶狀扁管(2)與內(nèi)管壁(16)外管壁(17)經(jīng)兩邊焊縫(15)而成，管長(zhǎng)1-20、寬0.04-1米、厚1-50毫米、兩端分別與中心管(3)外端管(4)焊接并導(dǎo)通、以中心管為軸心轉(zhuǎn)繞、經(jīng)液壓凸模拉伸成形凸?fàn)铙w(18)(高1-50毫米)，卷緊后使凸?fàn)铙w與相鄰的管壁擠緊裝入外圈(1)內(nèi)即成蝸盤(pán)式熱交換器、其外徑0.05-2米 再與軟管(6)水減壓閥(7)自來(lái)水管(8)噴淋頭(5)聯(lián)通使用時(shí)與爐具配合燃燒，開(kāi)通自來(lái)水，噴淋頭便連續(xù)不斷地噴出熱水由圖5可知，水減壓閥足由調(diào)節(jié)桿(19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37)等構(gòu)成的閥體總程當(dāng)進(jìn)水嘴(37)接通自來(lái)水后，高壓水便流入高壓腔(23)由于彈簧(34)閥心桿螺帽(35)的作用使聯(lián)控輸出頂桿(32)打開(kāi)，自來(lái)水經(jīng)閥口(24)流入穩(wěn)壓腔(27)當(dāng)穩(wěn)壓腔的壓力逐漸上升時(shí)，膨脹膜片(29)也隨之鼓出，與膨脹膜片固定的聯(lián)控輸出頂桿隨動(dòng)，閥口流量小，當(dāng)小到一定值時(shí)，穩(wěn)壓腔壓力減小，由于彈簧的壓力又使聯(lián)控輸出頂桿連動(dòng)，閥口流量又逐漸增大，如此反復(fù)，穩(wěn)壓腔的壓力就會(huì)穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。旋進(jìn)調(diào)壓帽(32)使高壓彈簧(33)觸到兩頭便可適用于高壓自來(lái)水。旋進(jìn)調(diào)節(jié)桿(19)能調(diào)節(jié)自來(lái)水的流量。
由圖4可知，蝸盤(pán)狀熱交換器配合燃?xì)饩呤褂脮r(shí)，外殼(14)內(nèi)的水減壓閥(7)與外端管(4)接通，燃?xì)庠铑^(12)按裝在蝸盤(pán)狀熱交換器(9)的下部，點(diǎn)火器(13)在灶頭一側(cè)與氣閥(11)聯(lián)控，氣閥按裝在灶頭下部并與灶頭聯(lián)通，水氣連動(dòng)桿(10)的一頭接觸氣閥，另一頭與水減壓閥的聯(lián)控輸出頂桿接觸，只要水調(diào)壓閥有壓力，聯(lián)控輸出頂桿便能推動(dòng)水氣連動(dòng)桿將氣閥打開(kāi)，點(diǎn)火器發(fā)火，點(diǎn)燃灶頭燃?xì)?，中心?3)便流出熱水 當(dāng)自來(lái)水停水時(shí)，聯(lián)控輸出頂桿回縮氣閥隨之關(guān)閉熄火，以免熱交換器因停水而燒壞。
由圖1、8可知，燃煤快速熱水器由(5、6、7、9、4 5、46、47、48、49、50、51、52、53、54)構(gòu)成，從自來(lái)水龍頭(53)流入的高壓自來(lái)水經(jīng)水減壓閥(7)輸出低壓自來(lái)水，經(jīng)低壓水管(52)流入液壓缸(51)經(jīng)活塞(50)軟管(6)熱交換器(9)由噴淋頭(5)噴出，當(dāng)液壓缸的水壓力士升時(shí)，推動(dòng)活塞，使隨動(dòng)桿(47)傾斜，將熱交換器送到煤爐(54)的熱源上加熱自來(lái)水，調(diào)節(jié)噴淋開(kāi)關(guān)(45)可調(diào)節(jié)出水量和出水溫度，當(dāng)需要使用大流量的高溫水時(shí)，可在熱交換器上加吸管(46)，以上構(gòu)件通過(guò)附著架(48)固定到煤爐54體上，當(dāng)自來(lái)水停水或使用完畢時(shí)(關(guān)閉自來(lái)水龍頭)液壓缸便失去壓力，由回位彈簧(49)的推力使隨動(dòng)桿豎立，熱交換器便離開(kāi)熱源，防止熱交換器因停水空燒損壞由圖2、9可知，電熱快速熱水器，由熱交換器(9)和(55、56、57、58、59、60、61、62)構(gòu)成，從自來(lái)水龍頭(53)流入的高壓自來(lái)水經(jīng)水減壓閥(7)輸出低壓自來(lái)水進(jìn)入熱交換器(9)由中心管(3)流出，使用時(shí)接通電源打開(kāi)自來(lái)水龍頭，水減壓閥聯(lián)控輸出頂桿便頂動(dòng)常開(kāi)觸頭(59)雙向可控硅(57)獲觸發(fā)電壓導(dǎo)通，通過(guò)單項(xiàng)全橋整流(56)，使電熱絲(62)兩端的接線頭(55)通電，電熱絲的熱量通過(guò)絕緣層(61)傳導(dǎo)給內(nèi)管壁(16)外管壁(17)給流經(jīng)的水加熱，中心管流出熱水，調(diào)節(jié)可變阻(58)可以改變可控硅導(dǎo)角來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓控溫，當(dāng)自來(lái)水停水或使用完畢時(shí)(關(guān)閉自來(lái)水龍頭)，水減壓閥失去壓力停止工作，常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，雙向可控硅觸發(fā)電壓消失而關(guān)斷電熱絲便停止加熱以確保安全。
本發(fā)明的蝸盤(pán)式熱交換器采用如下制造工藝。
由圖1、2、3、6可知，液壓凸摸拉伸制造蝸盤(pán)式熱交換器，其扁管(2)選用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱金屬帶材(銅、鋁、不銹鋼、耐腐鋼等)兩張重合，焊接中心管(3)并以其為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)繞，轉(zhuǎn)繞時(shí)兩邊焊縫(15)當(dāng)轉(zhuǎn)繞到所需長(zhǎng)度時(shí)焊接外端管(4)將其送入相同形狀的蝸盤(pán)形液壓凸模進(jìn)行拉伸成形，拉伸前先合模，將高壓管套進(jìn)外端管或中心管并保持密封，再向高壓管注入高壓液體(39)液體沿內(nèi)管壁(16)及外管壁(17)的夾層快速注入，在高壓液體的作用下，管壁隨模芯(41)模帶(40)的形狀變形拉伸成形凸?fàn)铙w(18)及中空管腔、停止加壓、卸下高壓管、打開(kāi)模具、取出成形的履帶狀扁管，卷緊后裝入外圈(1)內(nèi)，經(jīng)淬火熱處理或防腐處理即成蝸盤(pán)式熱交換器，該制造工藝的優(yōu)點(diǎn)是管壁不會(huì)拉裂起皺，管內(nèi)中空厚度一致，產(chǎn)量高，工藝流程先進(jìn)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
由圖2、7可知，在不能采用液壓凸模拉伸的情況下可采用簡(jiǎn)易制造工藝 先將金屬帶材經(jīng)沖壓拉伸成凸?fàn)铙w(18)，內(nèi)管壁(16)外管壁(17)的一端與中心管(3)焊接裝入轉(zhuǎn)繞機(jī)架(42)上，每圈間壓進(jìn)所需間距的墊板(44)，壓上壓帶輪(43)以中心管為軸心轉(zhuǎn)繞到另一端焊接外端管(4)卸下轉(zhuǎn)繞機(jī)，抽出墊板再焊接兩邊焊縫(15)卷緊后裝入外圈(1)內(nèi)，經(jīng)淬火熱處理或防腐處理即成蝸盤(pán)式熱交換器。該簡(jiǎn)易制造工藝適用于大件厚管壁及小批量制造蝸盤(pán)式熱交換器。
權(quán)利要求
1.一種蝸盤(pán)式熱水器，由熱交換器、水氣安全裝置組成。其特征是熱交換器(9)的外端管(4)設(shè)有水減壓閥(7)與自來(lái)水管(8)相結(jié)，中心管(3)及外端管分別與軟管(6)噴淋頭(5)相結(jié)，配合熱源開(kāi)通自來(lái)水即可使用。
2.按照權(quán)利要求1中所述的熱水器，其特征在于蝸盤(pán)式熱交換器(9)由內(nèi)管壁(16)外管壁(17)凸?fàn)铙w(18)焊縫(15)構(gòu)成的履帶狀扁管(2)與中心管(3)外端管(4)焊接盤(pán)繞并固定在外圈(1)內(nèi)而成，其管長(zhǎng)1-20米，寬0.04-1米，厚1-50毫米，每圈間距以凸?fàn)铙w高(1-50毫米)為支撐卷緊，外徑0.05-2米。
3.按照權(quán)利要求1中所述的熱水器，其特征在于配合燃?xì)饩呤褂玫臒峤粨Q器(9)固定在灶頭(12)上、外端管(4)與水減閥(7)接通并頂動(dòng)水氣連動(dòng)桿(10)控制著氣閥(11)及點(diǎn)火器(13)用于點(diǎn)燃、熄滅灶頭上的熱源并且按裝在外殼(14)內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1中所述的熱水器，其特征在于減壓閥(7)由(19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37)構(gòu)成的閥體總程。
5.按照權(quán)利要求1中所述的熱水器，其特征在于配合煤爐使用的熱交換器(9)架到隨動(dòng)桿(47)上并受活塞(50)回位彈簧(49)液壓缸(51)的控制作傾斜、豎立運(yùn)動(dòng)、并且有(6、7、45、46、52、53)組成由附著架(48)固定到煤爐(54)上使用。
6.按照權(quán)利要求1中所述的熱水器，其特征在于配合電熱源使用的熱交換器(9)由電熱絲(62)和兩面絕緣層(61)卷繞在蝸盤(pán)式熱交換器的內(nèi)管壁(16)外管壁(17)的層間，上下填充絕緣膠(60)并由(53、7、3、55、56、57、58、59)組成的水電聯(lián)控裝置。
7.用于制造權(quán)利要求2分述蝸盤(pán)式熱交換器的方法，其特征在于選用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱帶材(如銅、鋁、不銹鋼、耐腐鋼)兩張重合，焊接中心管(3)并以其為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)繞、轉(zhuǎn)繞時(shí)兩邊焊縫(15)(轉(zhuǎn)繞前后也可焊縫)，轉(zhuǎn)繞到所需長(zhǎng)度焊接外端管(4)送入由(38、39、40、41)構(gòu)成的液壓凸模內(nèi)拉伸成形凸?fàn)铙w(18)并由內(nèi)管壁(16)外管壁(17)構(gòu)成的中空扁管(2)脫模取出卷緊后裝入外圈(1)內(nèi)，經(jīng)淬火熱處理或防腐處理后制成的蝸盤(pán)式熱交換器。
8.按照權(quán)利要求7中所述的蝸盤(pán)式熱交換器的制造方法，其特征是先將帶材沖壓拉伸成凸?fàn)铙w(18)及內(nèi)管壁(16)外管壁(17)所需的形狀，其中的一端與中心管(3)焊接裝入盤(pán)繞機(jī)架(42)上并在每圈間夾進(jìn)墊板(44)壓上壓帶輪(43)轉(zhuǎn)繞到另一端焊接外端管(4)卸下轉(zhuǎn)繞機(jī)，抽出墊板，焊接兩邊焊縫(15)裝入外圈(1)內(nèi)徑淬火熱處理或防腐處理后制成蝸盤(pán)式熱交換器。
全文摘要
一種蝸盤(pán)式快速熱水器及其制造工藝，它由熱交換器、安全裝置組成，用于配合各種爐灶具制成燃?xì)狻⑷济?、燃油、電熱等系列快速熱水器，用該制造工藝還能制造暖、熱風(fēng)散熱器、汽車(chē)水箱、各類換熱器、低壓快熱鍋爐、蒸餾冷凝器等，其特征是熱交換器采用了兩張金屬帶材制成履帶狀扁管并以蝸牛狀轉(zhuǎn)繞的長(zhǎng)管，管壁可以很薄，其內(nèi)水壓力互相抵消并配套水減壓閥。
文檔編號(hào)F24H1/12GK1149698SQ9511607
公開(kāi)日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1995年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月28日
發(fā)明者陶禮德 申請(qǐng)人:陶禮德