CN106017152A - 壳管联通储水即热式换热器 - Google Patents

Abstract

一种壳管联通储水即热式换热器，部分壳管管腔内设置有冷水吸热管，冷水吸热管为联通的；部分壳管管腔内设置有暖气管，暖气管联通的；暖气管一端与端口的暖气管焊接孔焊接连，另一端与壳管管腔相通循环，改变流体通道增强湍流度提高传热量；冷水吸热管一端口与管接头焊接联通而另一端管口与壳管联通管密闭焊接连接与冷流体管腔相通循环，改变流体管腔通道及冷流体的流动状态提高对流传热系数。本发明壳管部分储存冷源热水但改变了流体循环路线和管径流动状态发生变化，部分壳管内置冷水细管增多回程加热，流量及流速发生改变，赢得足够的交换空间提高传热系数，实现换热效果最大化的发明预期。

Description

壳管联通储水即热式换热器

技术领域

本发明涉及暖通技术领域，利用暖气为热源换取热水的办公、家用暖气换热器，具体涉及一种不绣钢材质或紫铜材质壳管联通储水即热式换热器。

背景技术

专利检索申请日19997年06月27日申请的，发明名称为“家用暖气转换热水器”，授权公告号：CN2307276Y ，授权公告日：1999年02月10日，专利号：97218548.8。

上述现有技术家用暖气转换热水器，存在壳管管腔储存的被加热冷源热水用一轮等待加热一轮再用出现忽冷忽热间断、不能连续流出热水洗澡的技术问题或缺陷。还存在冷水被加热膨胀压力大于自来水管网的供水压力，造成水表倒转或正转，使得水表读数失真，有的用户发现实际用水量与水表读数存在偏差，与不安装暖气转换热器家庭实际消耗用水量有出入多缴纳水费的缺陷。虽然，现有技术换热器采取暖气管多通道加热但仍然存在换热效率达不到预期，换热器冷流体通道流程短效果差，换热器流进的冷水停留时间短比热源流速快，热源出口温度比冷源出口温度高，通俗点说就是换热不彻底，经对比性试验储水式换热器依赖于储存的热水延长交换时间换热效果不理想，换热器储存的热水洗澡时很快用完后续加热跟不上，换热器新流进的冷水吸收的热量和用户喷头流出带走的热量不能成正比，导致交换温度衔接不上中断无法进行完整的洗澡，需等待加热再用的缺陷或现象。储水式换热器解决能洗澡问题必须加大产品体积，也就是说增加柱数或者加粗管径储存水量增多方可满足要求，这样势必导致增加换热器的制造成本，导致用钢量增加和资源浪费。目前供暖热源温度偏低对数温差比较小现有技术结构已不适用于，导致换热器冷源出口温度忽热忽冷、忽高忽低热水不能连续流出，效果差而被淘汰。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术缺陷，旨在提供一种壳管联通储水即热式换热器，壳管部分储存冷源热水改变流体循环路线和管径流动状态发生变化，内置冷水细管增多回程并控制冷源出口流量，为热交换赢得足够的加热时间提高热效率，实现换热效果最大化的发明预期。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种壳管联通储水即热式换热器，包括：多支壳管、冷水吸热管、暖气管联接堵板、壳管封堵板、暖气管以及管接头部件密闭焊接组装构成换热器；多支壳管端口部局部定位开有壳管联通焊接孔，壳管上所开孔通过密闭焊接连接将其与相邻管管腔联通构成流体循环通道；部分壳管两端管口内设置有暖气管联接堵板，暖气管联接堵板上设置有暖气管焊接孔，暖气管联接堵板和壳管封堵板嵌入壳管管口内紧密相吻合捏壁边平面焊接自熔合焊接固连密闭封堵；其特征是：部分壳管管腔内设置有至少一支冷水吸热管，插入热流体管腔的冷水吸热管为联通的；部分壳管管腔内设置有暖气管，暖气管为握弯弯管联通或焊接联通,暖气管一端穿过部分壳管管腔与端口的暖气管联接堵板上暖气管焊接孔与其焊接连，暖气管的另一端与暖气管联接堵板上暖气管焊接孔焊接连接与壳管管腔相通循环，改变流体通道增强湍流度提高传热量；冷水吸热管一端口与管接头焊接联通而另一端管口与壳管联通管密闭焊接连接与冷流体管腔相通循环，或者冷水吸热管的另一端管口插入壳管预留管壁上隔板冷水管焊接孔孔内焊接固连，改变流体管腔通道及冷流体的流动状态提高对流传热系数；部分壳管封堵板上或部分壳管上设置有管接头焊接孔；冷水进管接头Ⅰ、冷水出管接头Ⅱ和暖气进管接头Ⅲ、暖气出管接头Ⅳ与壳管封堵板处或壳管处管接头焊接孔焊接联通分别与冷、热两种流体管腔相通循环，冷水进管接头Ⅰ与冷水出管接头Ⅱ中冷水的流进和流出方向可互换，暖气进管接头Ⅲ与暖气出管接头Ⅳ中暖气的热源水流进和流出方向可互换；构成部分壳管管腔为冷流体和热流体并冷水管循环流程延长。

本发明壳管部分储存冷源热水但改变了流体循环路线和管径流动状态发生变化，部分壳管内置冷水细管增多回程加热，流量及流速发生改变，赢得足够的交换空间提高传热系数，实现换热效果最大化的发明预期。

附图说明

图1为本发明中多支壳管1之间通过壁拉管15联通的结构示意图。

图2为本发明中多支壳管1之间通过壳管联通管2联通的结构示意图。

图3为本发明中暖气联通管17切割成45度角与暖气管24焊接联通的结构示意图。

图4为本发明中暖气管24之间通过暖气联通管17联通的结构示意图。

图5为本发明中壳管1的局部示意图，表达直壁圆平口14、壁拉管15的结构。

图6为本发明中暖气管24横截面的剖视图。

图7为本发明中连接有暖气联通管7的暖气管24主视剖视图。

图8为本发明中不连接暖气联通管7的暖气管24主视剖视图。

附图中：1、壳管；2、壳管联通管；3、冷水吸热管；4、暖气管联接堵板；5、冷水进管接头Ⅰ；6、冷水出管接头Ⅱ；7、暖气进管接头 Ⅲ；8、暖气出管接头Ⅳ；9、管接头焊接孔；10、壳管联通焊接孔；11弯管对口接；12、支撑件；13、平面台； 14、直壁圆平口；15、壁拉管；16、直壁马鞍口；17、暖气联通管；18、暖气管堵盖板； 19、马鞍管口；20、预留管壁；21、暖气管焊接孔；22、隔板冷水管焊接孔；23、壳管封堵板；24、暖气管； 25、冷水管胀口；26、暖气联通管焊接孔；27、管联通隔板；28、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

1.壳管联通储水即热式换热器，如图1～图8所示，包括：多支壳管1、冷水吸热管3、暖气管联接堵板4、壳管封堵板23、暖气管24以及管接头部件密闭焊接组装构成换热器；多支壳管1端口部局部定位开有壳管联通焊接孔10，壳管1上所开孔通过密闭焊接连接将其与相邻管管腔联通构成流体循环通道；部分壳管1两端管口内设置有暖气管联接堵板4，暖气管联接堵板4上设置有暖气管焊接孔21，暖气管联接堵板4和壳管封堵板23嵌入壳管1管口内紧密相吻合捏壁边平面焊接自熔合焊接固连密闭封堵；其特征是：部分壳管1管腔内设置有至少一支冷水吸热管3，插入热流体管腔的冷水吸热管3为联通的；部分壳管1管腔内设置有暖气管24，暖气管24为握弯弯管联通或焊接联通,暖气管24一端穿过部分壳管1管腔与端口的暖气管联接堵板4上暖气管焊接孔21与其焊接连，暖气管24的另一端与暖气管联接堵板4上暖气管焊接孔21焊接连接与壳管1管腔相通循环，改变流体通道增强湍流度提高传热量；冷水吸热管3一端口与管接头焊接联通而另一端管口与壳管联通管2密闭焊接连接与冷流体管腔相通循环，或者冷水吸热管3的另一端管口插入壳管1预留管壁20上隔板冷水管焊接孔22孔内焊接固连，改变流体管腔通道及冷流体的流动状态提高对流传热系数；部分壳管封堵板23上或部分壳管1上设置有管接头焊接孔9；冷水进管接头Ⅰ5、冷水出管接头Ⅱ6和暖气进管接头Ⅲ7、暖气出管接头Ⅳ8与壳管封堵板23处或壳管1处管接头焊接孔9焊接联通分别与冷、热两种流体管腔相通循环，冷水进管接头Ⅰ5与冷水出管接头Ⅱ6中冷水的流进和流出方向可互换，暖气进管接头Ⅲ7与暖气出管接头Ⅳ8中暖气的热源水流进和流出方向可互换；构成部分壳管1管腔为冷流体和热流体并冷水管循环流程延长，换热效果最大化。

本发明上述技术方案相比于现有技术具有以下优点：

本发明换热器所述壳管包括多支圆管、椭圆管，壳管的联通通过开孔结构件组合将其焊接连接构成流体循环传热通道，暖气片形状即散热取暖又换取热水洗浴的暖气换热器。部分暖气管为内管握弯管联通或通过开孔，暖气联通管插入孔内焊接联通或者暖气联通管切割45度角对角与暖气管焊接联通；所述的壳管开孔为管一端右单壁开孔另一端左单壁开孔或管一端双壁开通孔另一端也双壁开通孔，在壳管管壁平面台上或圆弧面上开孔构成圆平口或椭圆孔，圆平口或椭圆孔向外壁拉伸翻边或相内腔拉伸翻边为直壁圆平口或直壁马鞍口，直壁圆平口向外翻的边将其管壁拉伸延长构成直壁圆平口，直壁圆平口与相邻壳管直壁圆平口口与口对口焊接构成壁拉管15直接地焊接联通相邻管腔构成流体通道，或者采用壳管联通管平管口插入壳管直壁圆平口内在壳管腔内或壳管腔外将其相邻管焊接联通或壳管联通管管头切割成马鞍形管口插入壳管直壁马鞍口内焊接联通构成逆流式或混流式流体通道结构，逆流式换热效率高，换热器在管联通隔板或预留管壁的作用下改变流体通道和管径强化传热实现换热器连续不间断流出热水的技术效果。所述壳管开孔由开孔所产生的壁拉管连接联通或通过壳管联通管与其开孔连接所起的作用方便与单支管与相邻管的焊接联通构成整体换热器结构，主要解决由单支管焊接连接组合构成大体积换热器的技术问题。

换热器部件上设置的冷水进管接头Ⅰ5与冷水出管接头Ⅱ6中冷水的流进和流出或暖气进管接头Ⅲ7与暖气出管接头Ⅳ8中暖气的流进和流出方位设置壳管上或设置在壳管封堵板上可互换设置安装方便。逆流交换时所设置的暖气进管接头Ⅲ7管腔处必须安装冷源出管接头Ⅱ6二者管接头是相互匹配实现逆流交换；混流式管接头进出口位置和冷热源的流进和流出方向可互换灵活设置所起作用和效果相同，管接头灵活方便设置充分利用客户有限的房屋空间安装并与其管网连接方便，减少安装用料少走管路减少流体阻力，管接头以就近连接联通方便安装的原则并给人美感，达到节省安装材料的技术效果。

壳管联通和暖气管内管通道联通是密闭结构属于低压流体容器的暖气转换热水器，换热器的冷热两种流体通道各结构部件之间的焊接接头是换热器部件耐久性的薄弱环节，因此，在换热器结构件之间的组合开孔翻边组装焊接连接过程中，提高焊接接头的疲劳强度是一个十分重要的问题。本发明壳管管壁上开孔向内腔翻边或向外壁翻边或暖气管联接堵板4中间开孔翻有边均有利于好焊接，增加焊接接头的稳定性，并减少焊道内壁流体摩擦或氧腐蚀，插入翻边孔内实施焊接提高焊接接头的疲劳强度，壳管封堵板、暖气管联接堵板采用向外翻边密闭镶嵌在壳管管口内，壳管管口壁边、堵板外翻边的壁二壁边相吻合边口齐捏二壁边平面焊自熔合焊接封堵多个壳管端口部密而不易漏水，其开孔翻边焊接工艺对产品质量的提升起到巨大作用其带来良好技术效果，解决的技术问题是提高焊接接头的疲劳强度焊接处不易漏水，并节省焊接能源材料，提高换热器的产品质量，延长了产品使用寿命的技术效果。所述换热器结构部件开孔不翻边也能实现焊接连接其焊接接头的强度差，流体通道易于漏水，产品寿命短，其方案也在保护范围内。

冷水吸热管3握成弯管或直管插进二支壳管1热流体管腔内一端口穿过壁拉管或壳管联通管通过弯管对口接11焊接联通或冷水吸热管3握弯管或直管插入一支壳管管腔内冷水吸热管3中间不需要焊接口，减少焊接接头造成的漏水，冷水吸热管3的联通设计有焊接口或无焊接口两种技术方案，冷水吸热管3可直接地与壳管联通管焊接联通或与预留管壁20焊接联通或者与管联通隔板27焊接联通改变冷流体通道和管径改变流动状态产生湍流量增强传热提高换热效果。冷水吸热管3设置在几支壳管里可根据换热器规格大小灵活的选择设计，冷水吸热管3设置在壳管内的支数也要根据换热器的体积大小灵活选择设计，以实现增加换热面积提高换热效率为发明目的。

（1）本发明部分壳管进口端暖气通道内设置有直径8～10mm细冷水吸热管长度为5～15m，冷水管在热流体管腔内握弯盘绕增多回程延长交换时间，部分壳管冷水通道内设置有暖气管把冷水加热储存为储水式，冷水吸热管3可直接地与壳管联通管2焊接连接改变壳管流体路线和冷热流体通道的管径和流体的流动状态也发生变化，由管接头处冷水流进壳管空腔直径76mm大粗管内由单支暖气管加热储存，储存在壳管的冷源热水由小细管多回程流出，使得冷源出口的流量得以控制，导致新流进换热器壳管的冷水推动并替换壳管储存的冷源热水由小细管流出，而新流进壳管的冷水获得了交换延时而停留吸热时间延长传热系数相对提高，因此，换热效率提高，实现冷源热水连续不断地流出的发明预期。但由于壳管管腔流体通道的流动路线和管径发生变化，使得冷流体流速减缓或降低而延长加热时间，冷流体侧相对停留时间以及吸热时间延长，管壁温度沿流体流动的方向逐渐升高,从流进至流出每单位得到的热量增加，其实现目的是冷源出口温度与热源进口温度同温度，更为科学合理的经济性设计，其技术效果达到预期。侧流体流量改变，则改侧的雷诺数也会发生变化，那么对流换热系数h1也会发生变化，即总传热系数会发生变化,实现换热效果最大化发的明目地。

（2）本发明把现有技术储水式和即热式两种换热器部件结构科学合理的结合为一体，优化组合设计壳管直径为76mm为壳管，在暖气出管接头Ⅳ8处相邻管壳管部分腔内设置有暖气管加热使新流进的冷水在预加热区滞留时间延长为储水式，暖气管一端与暖气管联接堵板焊接连接，把暖气管内的热流体射放到壳体大粗管通道内产生湍流量及流动状态的改变有利于提高传热系数。暖气进管接头Ⅲ7处相邻部分壳管热流体通道内设置的冷水吸热管直径为8mm～10mm细铜管长5-15m或不锈钢管与流进的热源平行逆向流动为快速加热区，冷水吸热管一端口与管接头焊接连接而另一端口与壳管联通管2焊接联通改变流体通道的管径和流动路线延长提高换热效果，并形成湍流量增强传热，紫铜细管吸热速率加快为即热式。

（3）现有技术储水式换热器内管是暖气管通道，存在壳管内腔的冷水被加热膨胀压力大漏水率高并难以预测且焊接难易程度大，还存在膨胀压力大于自来水管网的供水压力，造成水表倒转或正转，使得水表读数失真，有的用户出现实际用水量与水表读数存在偏差，与不安装暖气换热器的家庭实际消耗用水有出入多缴纳水费的缺陷。本发明部分壳管内设置直径为8～10mm细管长为5至15m冷流体通道，细水管内腔小储水少加热膨胀压力小于自来水管网压力，由此，相对降低壳管的膨胀压力，实现了换热器膨胀力低于自来水管网供给的压力，解决了储水式换热器造成用户不用水时段水表出现倒转或正转、水表失真或出现多跑水表的技术问题。

2.本发明如图1、图5、图6、图7、图8所示，其中壳管1留有预留管壁20，壳管1预留管壁20上开有隔板冷水管焊接孔22方便与冷水吸热管3的插入焊接联通；多支壳管1开有壳管联通焊接孔10所开孔为冷流体联通孔，壳管1一端右壁平面台上或圆弧面上开孔，而另一端管左壁平面台上或者圆弧面上开孔或壳管的左右壁上开通孔，所开孔为圆平口或椭圆口、圆平口或椭圆口向外壁或向内腔拉伸翻口边为直壁圆平口14或直壁马鞍口16；壳管联通管2插入壳管1向内腔翻边或向外翻边的管单侧壁开孔的壳管联通焊接孔10直壁圆平口14内或直壁马鞍口16内，在壳管腔内或腔外焊接联通或壳管联通管2与壳管1管双侧壁开孔的壳管联通焊接孔10通孔焊接固连管腔相互贯通，构成平行逆流式或混流式循环导热流动通道；多支壳管1相邻管之间不开孔管壁上设置有支撑件12支撑固连相邻管加强邻管的稳定性；部分壳管1管腔内设置有至少一支冷水吸热管3和壳管1部分管腔内设置有暖气管24；冷水吸热管3为联通的或握弯管的弯管与弯管对口接11焊接联通；暖气管24穿过冷流体管腔与暖气管联接堵板4上暖气管焊接孔21焊接连接，其中暖气管24一端穿过壳管1与暖气管联接堵板4上暖气管焊接孔21焊接联接与壳管1管腔相通改变流体通道及管径和流动路线；冷水吸热管3一端口与管接头焊接连接的另一端口插入壳管1预留管壁20上隔板冷水管焊接孔22孔内焊接固连与冷流体管腔相通循环，改变流体通道管径和流动路线增强传热；暖气进管接头 Ⅲ7、与壳管封堵板23处或壳管上管接头焊接口9处直接地焊接固连，暖气出管接头Ⅳ8与暖气管24焊接连接再与暖气管联接堵板4上的暖气管焊接孔21处焊接固连与热流体管腔相通循环；冷水进管接头Ⅰ5与壳管封堵板23处或壳管上管接头焊接口9处直接地焊接固连，冷水出管接头Ⅱ6与冷水吸热管3焊接再与壳管封堵板23处或壳管上管接头焊接口9处焊接连接与冷流体管腔相通循环，构成部分壳管储水即热式换热器。

本发明其中壳管预留管壁与冷水吸热管焊接改变流体通道；部分壳管上开孔壳管联通焊接孔由壳管联通管插入口内焊接联通或构成壁拉管15口与口对口焊接联通相邻管腔构成流体通道，壳管联通管插入壳管1壳管联通焊接孔上直壁圆平口内或直壁马鞍口内焊接联通或者壁拉管与相邻管口与口对口焊接联通；壳管预留管壁上开有隔板冷水管焊接孔，冷水吸热管与预留管壁上的隔板冷水管焊接孔焊接连接与冷水壳管管腔相通循环，改变流体的流动通道和管径以及流体的流动路线和流动状态发生变化，由此提高传热系数换热效率提升，壳管1预留管壁20解决技术问题是交换壳管流体通道改变管腔管径，导致冷、热流体的流动状态和流动路线延长为热交换赢得时间，提高传热效果的技术问题。

本发明壳管联通改变流体通道和管径及流体的流动路线传热方式发生变化有二个技术方案，一个是冷水吸热管3直接地壳管联通管2焊接改变通道，另一个是壳管预留管壁开孔冷水吸热管3插入孔内焊接联通；所述暖气管24握成弯管联通或暖气管上开孔用暖气联通管17焊接联通，暖气管一端口与暖气出管接头Ⅳ8管接头焊接连接而构成通道的另一端口插入暖气管24上的暖气管焊接孔21其焊接与壳管管腔相通，暖气管腔的热流体射放到壳管管腔内形成湍流度强化传热，解决的技术问题是其中的暖气管切断与暖气管联接堵板上的孔焊接连接，使得内管的暖气管热流体改变通道为壳管管径和流动路线以及流动状态发生变化增强传热提高换热效率，为内管的暖气管转换成外壳管为暖气管减少流体阻力并缓解了冷源管腔的膨胀压力，与现有技术换热器相比漏水率下降50%；冷水吸热管3一端口与冷水管接头焊接的另一端口插入热流体管腔与壳管预留管壁上的隔板冷水管焊接孔22翻边孔与其焊接联通，解决的技术问题是封闭流体通道口，改变冷流体通道的管径和流动路线延长，由外壳冷水管转换成内细管为冷水管增多回程，细紫铜管有效提高换热器的传热系数，并降低了冷水管腔的膨胀力，因热膨胀应力所给换热器流体通道带来的不良后果问题得以控制。第二方案在壳管1其中壳管留有管壁不开壳管联通焊接孔10，在预留的壳管管壁上开有隔板冷水管焊接孔22，冷水吸热管3一端口与预留原管壁隔板冷水管焊接孔22焊接联通，由此，预留原管壁所起的作用密闭封堵通道口改变流体的管径和流动路线，主要解决壳管流体通道的改变使流体产生湍流，由此获得较高的表面传热系数，并达到控制冷流体流量降低流速，为充分热交换赢得传热时间及冷流体多回程加热的技术问题。

3.本发明如图1、图3、图4、图5所示，多支壳管1边管一端头右侧圆弧管壁上设置有平面台13，与其边管相邻管一端头左侧圆弧管壁上设置有平面台13或壳管1两边边管两端头同一侧圆弧管壁定位设置有平面台13，与其边管相邻的多支壳管1两端头两侧圆弧管壁设置有平面台13，依次在压制的平面台上开有管联通焊接孔10，其开孔管壁向外壁拉伸翻口边延长构成直壁圆平口14；壳管1上直壁圆管平口14直接地与相邻管直壁圆平口14口与口，对口接焊接构成壁拉管15联通其相邻管壳管1构成逆流式或混流式流体通道；管联通隔板27为圆形平面板，圆形平面板中间开有孔有利于管子的插入好焊接连接；其中壳管1上直壁圆平口14与相邻管上直壁圆平口14，口与口对口联接时口中间设置有圆平面板管联通隔板27在壳管1外部好焊接连接不易漏水；冷水吸热管3一端口与管接头焊接连接的另一端口插入管联通隔板27上孔内与其焊接连接，使得流体通道和管径改变及流动状态发生变化提高传热系数。

本发明管联通隔板部件外圆形平面板，有利于安装或夹在壁拉管两管口中间在外部实施焊接连接其所焊接头强度高焊接处不易漏水。本发明壳管开孔拉壁长成联接管，二管壁拉管管口口对口焊接时中间夹着管联通隔板，也就是说管联通隔板夹在壁拉管两管口之间在外部非常方便焊接连接，并提高了焊缝的强度和承受压力的能力，其焊接处不漏水；管联通隔板上的开孔方便与插入冷水吸热管3的插入焊接联通，改变流体管通道和管径延长流动路线有效的提高换热器的传热系数，达到充分热交换的发明目的。对口焊接壁拉管结构不再设置壳管联通管2，节省了联通管的用料和加工时间，比现有技术减少50% 的焊接接头有效的防止焊接部件的漏水，延长产品的使用寿命。

4.本发明如图1～图4所示，换热器暖气进管接头 Ⅲ7直接地与壳管封堵板23上管接头焊接口9处焊接固连与部分壳管1相通循环，暖气出管接头Ⅳ8与暖气管24焊接连接再与暖气管联接堵板4焊接固连；冷水进管接头Ⅰ5直接地与壳管上管接头焊接口9处焊接固连与冷水管内腔相通循环，冷水出管接头Ⅱ6与冷水吸热管3一端口焊接再与壳管1上管接头焊接口9处焊接固连，构成部分壳管热流体通道和部分壳管冷流体通道平行逆流式交换结构。

本发明设置的多圈冷水吸热管握成弯管，细冷水吸热管长度为5～15m直径为8～10mm腔内的冷流体与部分壳管腔内的热流体流动方向相反和部分壳管内的冷流体与部分壳管内暖气管的热流体流动方向也相反构成逆流式交换结构，冷水出管接头Ⅱ6与暖气进管接头 Ⅲ7设置在换热器同一端的一个边管封头堵板上和壳管管壁上焊接连接，构成壳管暖气热源水流进、冷源热水流出一出一进的逆流式换热结构，解决的技术问题冷热两种流体平行逆向流动冷源出水口温度与热源进水口温度同温度实现换热效果最大化的发明预期。

5.本发明如图3、图4所示，部分壳管1为冷流体通道，冷流体通道内设置有暖气管24，暖气管24两端管口插入暖气管联接堵板4孔内与其焊接连接；暖气管24两端头对应端开有孔暖气联通管焊接孔26或暖气管24两端头切割成45度角通过焊接联通，暖气联通管17一端口插入暖气管24上暖气联通管焊接孔26内焊接联通或暖气联通管17通过切割的45度角与暖气管24切割的45度角口对口焊接联通；暖气管24端口设置有暖气管堵盖板18，暖气管堵盖板18封闭暖气管端口部；暖气管24一端口与管接头焊接连接而构成通道的其中一段管插入暖气管联接堵板4孔内焊接连接与壳管1管腔相通改变流体管腔通道及热流体的流动状态发生变化，提高传热系数；暖气进管接头 Ⅲ7与壳管封堵板23上管接头焊接孔9焊接连接与壳管管腔相，暖气出管接头Ⅳ8与暖气管24焊接连接再与暖气管联接堵板4上暖气管焊接孔21焊接连接构成密闭流体通道；冷水吸热管3一端管口与管接头焊接连接而另一端管口与壳管联通管2焊接联通改变流体路径，热流体通道内设置有至少一支冷水吸热管3，冷水吸热管3握成多圈弯管插入壳管1或盘绕式插入壳管1热流体通道内，增加换热面积强化传热，构成部分壳管为热流体和冷水吸热管路径延长。

本发明壳管管腔的冷热流体通道改变导致流体的流速或者流动状态及流量发生变化是影响对流传热的主要因素，冷流体从大管层流、转为冷水吸热管细管联通构成湍流，湍流范围内传热效果最好且与传热效率流速成正比换热器传热量变大。冷水吸热管一端管口与壳管联通管2焊接联通而另一端与管接头焊接连接，由此，大粗管通道改变为直径8～10mm小细管为冷流体通道导热速率加快，在部分壳管热流体腔内细管可握成弯管多圈增多回程，多回程吸收热量热从冷源出口流出的路径延长或流出的热水受管径制约得以限制，为更好充分的热交换赢得了时间。使得冷、热流体的流动路径及流量发生变化以及流体的湍流程度增加，增强传热。直径8～10mm细铜管流出的冷源热水达到限制流量的目的，通过量调节赢得了交换空间或时间使得热交换更加充分，使冷源出口温度发生变化，实现冷源出口温度达到或接近热源进口温度的发明预期，暖气管联接堵板4和壳管封堵板23采用向外翻边密闭镶嵌在壳管端口内二部件接口缝相吻合捏两壁边平面焊自熔合焊接封闭多个壳管端口部。所述部件外翻边或开孔翻边插入式焊接其焊接接头疲劳强度也相应增大，捏边焊接焊缝内壁不产生渗透肌瘤达到冲氩气保护背面焊道技术效果。

本发明合理的设置壳管与内管有效的利用流体传热通道，并从暖气进管接Ⅲ7端壳管内设置冷水吸热管3的握弯圈数的数量为多圈或多支增加换热面积，在静态下内外管腔温度相同也就是说同温度，在使用换热器时第一时间从冷水进管接头Ⅰ5 处流进壳管1管腔的冷流体与热流体温度差值大，热能梯度越大，交换容易实现，这时热量传递快，导热速率也进行加快，热流体释放出热量瞬间传递于冷流体，释放热量就应吸收热量相等；暖气进管接头Ⅲ7端壳管内设置的冷水吸热管3握弯管的握弯圈数为多圈弯管增多回程延长流体停留时间控制了流量，量调节赢得了交换时间，导致换热性能上升，温度梯度迅速变化向换热器冷源出口方向传递，热传递的结果是温差消失。即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度，换热器交换的冷源出口热水与喷头流量带走的热量成正比，使得换热器连续流出热水不间断的优点效果。

6.本发明热源暖气进管接头Ⅲ7部分壳管1热流体管腔内设置有冷水吸热管3弯管，冷水吸热管3弯管的握弯管圈数的数量相同或不相同或部分壳管1管腔内设置有冷水吸热管3为一支管、二支管或者多支管路径循环吸热通道；冷水吸热管3一端口与壳管联通管2或预留管壁20上孔焊接连接与冷流体管腔相通，而另一端与管接头焊接连接再与壳管上管接头焊接口9处焊接固连构成循环通道。

本发明设置的壳管通道与内管通道合理交换联通，有效的利用热源温度达到充分交换吸收热量，并从暖气进管接Ⅲ7端壳管内设置冷水吸热管3的握弯圈数的数量为多圈或多支增加换热面积，在静态下内外管腔温度相同也就是说同温度，在使用换热器时第一时间从冷水进管接头Ⅰ5 处流进壳管1管腔的冷流体与热流体温度差值大，热能梯度越大，交换容易实现，这时热量传递快，导热速率也进行加快，热流体释放出热量瞬间传递于冷流体，释放热量就应吸收热量相等；暖气进管接头Ⅲ7端壳管内设置的冷水吸热管3握弯管的握弯圈数为多圈弯管增多回程延长流体停留时间控制了流量，量调节赢得了交换时间，导致换热性能上升，温度梯度迅速变化向换热器冷源出口方向传递，热传递的结果是温差消失。即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度，换热器交换的冷源出口热水与喷头流量带走的热量成正比，使得换热器连续流出热水不间断的优点效果。

7.本发明热源暖气进管接头Ⅲ7部分壳管1端部设置有壳管封堵板23，壳管封堵板23外圆翻有边中间开有管接头焊接口9或中间不开孔，壳管封堵板23嵌入在部分壳管1管口内密闭焊接封闭壳管端口部；暖气管联接堵板4中间开有暖气管焊接孔21，暖气管联接堵板4外圆翻有边中间孔也翻有边方便与暖气管插进焊接，暖气管联接堵板4嵌入在部分壳管1管口内密闭焊接封闭壳管端口和密闭焊接连接暖气管24，壳管1两端头设置有金属制品或塑料制品防护罩28装饰两端部给人美感。

本发明壳管腔内部分设置有暖气管直管，暖气弯管或暖气联通管裸露在壳管两端外部不协调、不美观，采用金属制品或塑料制品制作的防护罩28卡在壳管两端头构成外观整体美，也有利于市场促销，裸露在外部的暖气管道如发现漏水取下防护罩可以维护修理方便等优点。

8.本发明如图1～图4所示，冷水吸热管3握成多圈弯管或螺旋盘管分别插入部分壳管1热流体管腔内，冷水吸热管3一端管口冷水管胀口25与相邻管腔内插入的冷水吸热管3不胀口管顺次穿入壁拉管15或壳管联通管2腔内进行弯管对口接11在壳管腔内焊接连接构成流体通道。

本发明冷水吸热管3选择紫铜管易于胀口，胀口弯管与不胀口的弯管口对口插入式焊接一不缩小焊接管径保留管口径不变形流体通畅，二易于好焊接不漏水， 胀口弯管对口焊接减少用弯头焊接连接，节约焊接能源等优点效果。

9.本发明如图1～图8所示，壳管1、壳管联通管2、暖气管联接堵板4、暖气联通管17、壳管封堵板23、暖气管24、暖气管堵盖板27，及管接头部件为不锈钢“304”材质，冷水吸热管3为紫铜管或不锈钢管，导热快。

本发明选用不锈钢“304”材料加工制造换热器，因不锈钢耐腐蚀或紫铜管材料传热快效果好，不锈钢“304”材质延年耐用交换热水纯清无污染，紫铜管材质易于导热并传热速率高并好制作连接，不锈钢材质壳管和紫铜管内管的结合构成的换热器使用寿命长、并热传导性能可靠以及热效率高等优点效果。

Claims (9)

1.一种壳管联通储水即热式换热器，包括：多支壳管（1）、冷水吸热管（3）、暖气管联接堵板（4）、壳管封堵板（23）、暖气管（24）以及管接头部件密闭焊接组装构成换热器；多支壳管（1）端口部局部定位开有壳管联通焊接孔（10），壳管（1）上所开孔通过密闭焊接连接将其与相邻管管腔联通构成流体循环通道；部分壳管（1）两端管口内设置有暖气管联接堵板（4），暖气管联接堵板（4）上设置有暖气管焊接孔（21），暖气管联接堵板（4）和壳管封堵板（23）嵌入壳管（1）管口内紧密相吻合捏壁边平面焊接自熔合焊接固连密闭封堵；其特征是：部分壳管（1）管腔内设置有至少一支冷水吸热管（3），插入热流体管腔的冷水吸热管（3）为联通的；部分壳管（1）管腔内设置有暖气管（24），暖气管（24）为握弯弯管联通或焊接联通,暖气管（24）一端穿过部分壳管（1）管腔与端口的暖气管联接堵板（4）上暖气管焊接孔（21）与其焊接连，暖气管（24）的另一端与暖气管联接堵板（4）上暖气管焊接孔（21）焊接连接与壳管（1）管腔相通循环，改变流体通道增强湍流度提高传热量；冷水吸热管（3）一端口与管接头焊接联通而另一端管口与壳管联通管（2）密闭焊接连接与冷流体管腔相通循环，或者冷水吸热管（3）的另一端管口插入壳管（1）预留管壁（20）上隔板冷水管焊接孔（22）孔内焊接固连，改变流体管腔通道及冷流体的流动状态；部分壳管封堵板（23）上或部分壳管（1）上设置有管接头焊接孔（9）；冷水进管接头Ⅰ（5）、冷水出管接头Ⅱ（6）和暖气进管接头Ⅲ（7）、暖气出管接头Ⅳ（8）与壳管封堵板（23）处或壳管（1）处管接头焊接孔（9）焊接联通分别与冷、热两种流体管腔相通循环，冷水进管接头Ⅰ（5）与冷水出管接头Ⅱ（6）中冷水的流进和流出方向可互换，暖气进管接头Ⅲ（7）与暖气出管接头Ⅳ（8）中暖气的热源水流进和流出方向可互换；构成部分壳管（1）管腔为冷流体和热流体并冷水管循环流程延长。

2.根据权利要求 1所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：其中壳管（1）留有预留管壁（20），壳管（1）预留管壁（20）上开有隔板冷水管焊接孔（22）方便与冷水吸热管（3）的插入焊接联通；多支壳管（1）开有壳管联通焊接孔（10）所开孔为冷流体联通孔，壳管（1）一端右壁平面台上或圆弧面上开孔，而另一端管左壁平面台上或者圆弧面上开孔或壳管的左右壁上开通孔，所开孔为圆平口或椭圆口、圆平口或椭圆口向外壁或向内腔拉伸翻口边为直壁圆平口（14）或直壁马鞍口（16）；壳管联通管(2)插入壳管（1）向内腔翻边或向外翻边的管单侧壁开孔的壳管联通焊接孔（10）直壁圆平口（14）内或直壁马鞍口（16）内，在壳管腔内或腔外焊接联通或壳管联通管(2)与壳管（1）管双侧壁开孔的壳管联通焊接孔（10）通孔焊接固连管腔相互贯通，构成平行逆流式或混流式循环导热流动通道；多支壳管（1）相邻管之间不开孔管壁上设置有支撑件（12）支撑固连相邻管加强邻管的稳定性；部分壳管（1）管腔内设置有至少一支冷水吸热管（3）和壳管（1）部分管腔内设置有暖气管（24）；冷水吸热管（3）为联通的或握弯管的弯管与弯管对口接（11）焊接联通；暖气管（24）穿过冷流体管腔与暖气管联接堵板（4）上暖气管焊接孔（21）焊接连接，其中暖气管（24）一端穿过壳管（1）与暖气管联接堵板（4）上暖气管焊接孔（21）焊接联接与壳管（1）管腔相通改变流体通道及管径和流动路线；冷水吸热管（3）一端口与管接头焊接连接的另一端口插入壳管（1）预留管壁（20）上隔板冷水管焊接孔(22)孔内焊接固连与冷流体管腔相通循环，改变流体通道管径和流动路线增强传热；暖气进管接头 Ⅲ（7）、与壳管封堵板（23）处或壳管上管接头焊接口（9）处直接地焊接固连，暖气出管接头Ⅳ（8）与暖气管（24）焊接连接再与暖气管联接堵板（4）上的暖气管焊接孔（21）处焊接固连与热流体管腔相通循环；冷水进管接头Ⅰ（5）与壳管封堵板（23）处或壳管上管接头焊接口（9）处直接地焊接固连，冷水出管接头Ⅱ（6）与冷水吸热管（3）焊接再与壳管封堵板（23）处或壳管上管接头焊接口（9）处焊接连接与冷流体管腔相通循环，构成部分壳管储水即热式换热器。

3.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：多支壳管（1）边管一端头右侧圆弧管壁上设置有平面台（13），与其边管相邻管一端头左侧圆弧管壁上设置有平面台（13）或壳管（1）两边边管两端头同一侧圆弧管壁定位设置有平面台（13），与其边管相邻的多支壳管（1）两端头两侧圆弧管壁设置有平面台（13），依次在压制的平面台上开有管联通焊接孔（10），其开孔管壁向外壁拉伸翻口边延长构成直壁圆平口（14）；壳管（1）上直壁圆管平口（14）直接地与相邻管直壁圆平口（14）口与口，对口接焊接构成壁拉管（15）联通其相邻管壳管（1）构成逆流式或混流式流体通道；管联通隔板（27）为圆形平面板，圆形平面板中间开有孔有利于管子的插入好焊接连接；其中壳管（1）上直壁圆平口（14）与相邻管上直壁圆平口（14），口与口对口联接时口中间设置有圆平面板管联通隔板（27）在壳管（1）外部好焊接连接不易漏水；冷水吸热管（3）一端口与管接头焊接连接的另一端口插入管联通隔板（27）上孔内与其焊接连接，使得流体通道和管径改变及流动状态发生变化提高传热系数。

4.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：换热器暖气进管接头 Ⅲ（7）直接地与壳管封堵板（23）上管接头焊接口（9）处焊接固连与部分壳管（1）相通循环，暖气出管接头Ⅳ（8）与暖气管（24）焊接连接再与暖气管联接堵板（4）焊接固连；冷水进管接头Ⅰ（5）直接地与壳管（1）上管接头焊接口（9）处焊接固连与冷水管内腔相通循环，冷水出管接头Ⅱ（6）与冷水吸热管（3）一端口焊接再与壳管上管接头焊接口（9）处焊接固连，构成部分壳管热流体通道和部分壳管冷流体通道平行逆流式交换结构。

5.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：部分壳管（1）为冷流体通道，冷流体通道内设置有暖气管（24），暖气管（24）两端管口插入暖气管联接堵板（4）孔内与其焊接连接；暖气管（24）两端头对应端开有孔暖气联通管焊接孔（26）或暖气管（24）两端头切割成45度角通过焊接联通，暖气联通管（17）一端口插入暖气管（24）上暖气联通管焊接孔（26）内焊接联通或暖气联通管（17）通过切割的45度角与暖气管（24）切割的45度角口对口焊接联通；暖气管（24）端口设置有暖气管堵盖板（18），暖气管堵盖板（18）封闭暖气管端口部；暖气管（24）一端口与管接头焊接连接而构成通道的其中一段管插入暖气管联接堵板（4）孔内焊接连接与壳管（1）管腔相通改变流体管腔通道及热流体的流动状态发生变化，提高传热系数；暖气进管接头 Ⅲ（7）与壳管封堵板（23）上管接头焊接孔（9）焊接连接与壳管管腔相，暖气出管接头Ⅳ（8）与暖气管（24）焊接连接再与暖气管联接堵板（4）上暖气管焊接孔（21）焊接连接构成密闭流体通道；冷水吸热管（3）一端管口与管接头焊接连接而另一端管口与壳管联通管（2）焊接联通改变流体路径，热流体通道内设置有至少一支冷水吸热管（3），冷水吸热管（3）握成多圈弯管插入壳管（1）或盘绕式插入壳管（1）热流体通道内，增加换热面积强化传热，构成部分壳管为热流体和冷水吸热管路径延长。

6.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：暖气进管接头Ⅲ（7）部分壳管（1）热流体管腔内设置有冷水吸热管（3）弯管，冷水吸热管（3）弯管的握弯管圈数的数量相同或不相同或部分壳管（1）管腔内设置有冷水吸热管（3）为一支管、二支管或者多支管路径循环吸热通道；冷水吸热管（3）一端口与壳管联通管（2）或预留管壁（20）上孔焊接连接与冷流体管腔相通，而另一端与管接头焊接连接再与壳管上管接头焊接口（9）处焊接固连构成循环通道。

7.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：暖气进管接头Ⅲ（7）部分壳管（1）端部设置有壳管封堵板（23），壳管封堵板（23）外圆翻有边中间开有管接头焊接口（9）或中间不开孔，壳管封堵板（23）嵌入在部分壳管（1）管口内密闭焊接封闭壳管端口部；暖气管联接堵板4中间开有暖气管焊接孔（21），暖气管联接堵板4外圆翻有边中间孔也翻有边方便与暖气管插进焊接，暖气管联接堵板（4）嵌入在部分壳管（1）管口内密闭焊接封闭壳管端口和密闭焊接连接暖气管（24），壳管（1）两端头暖气管处设置有金属制品或塑料制品防护罩（28）装饰两端部。

8.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：冷水吸热管（3）握成多圈弯管或螺旋盘管分别插入部分壳管（1）热流体管腔内，冷水吸热管（3）一端管口冷水管胀口（25）与相邻管腔内插入的冷水吸热管（3）不胀口管顺次穿入壁拉管（15）或壳管联通管（2）腔内进行弯管对口接（11）在壳管腔内焊接连接构成流体通道。

9.根据权利要求 1或2所述的壳管联通储水即热式换热器，其特征是：壳管（1）、壳管联通管（2）、暖气管联接堵板（4）、暖气联通管（17）、壳管封堵板（23）、暖气管24、暖气管堵盖板（27），及管接头部件为不锈钢“304”材质，冷水吸热管（3）为紫铜管或不锈钢管。