CN202393268U

CN202393268U - 供热管双通道传热换热器

Info

Publication number: CN202393268U
Application number: CN2012200099973U
Authority: CN
Inventors: 张伟; 张冲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2022-01-11

Abstract

一种供热管双通道传热换热器，包括二支及二支以上的供热外管，供热外管的端头固定连接有供热外管封头，供热外管内设置有自来水吸热管，供热外管之间通过供热管连通管连通，自来水吸热管之间通过自来水连通管连通；暖气进口和暖气出口分别与供热外管的进端和出端固定连通，自来水进口和自来水出口分别与自来水吸热管的进端和出端固定连通；部分或全部自来水吸热管内设置有供热内管，供热内管与供热外管的腔体连通。采取供热内外管双行通道逆流式对流传热，增加了传热面积，提高传热效率，长时间输出38°以上热水连续不断流。本实用新型属更新换代产品。

Description

供热管双通道传热换热器

技术领域

本实用新型设计一种安装在家庭供暖管路上，即可供暖散热又可换取热的自来水洗浴的暖气换热水器，具体涉及一种供热管双通道传热换热器。

背景技术

本申请人2005年2月5日申请，授权公告日、2006年4月5日专利号：200520080431.X，授权公告号 CN2769815Y，实用新型名称“管式换热器”，2005年3月17日申请，授权公告日：2006年5月24日，专利号200520081141.7，授权公告号CN2783244Y，实用新型名称： “逆流式换热器”。目前市面流通商品中，现有技术和专利产品分为两种，壳体均为暖气通道，内管为冷水通道，一种内盘铜管15～25M逆流或混流式，另一种为大空腔箱管板储水式，经市场用户检验，实践证明存在明显不足。传热面积小，效果差，不实用。铜管为冷流体产生水垢，不能用酸清洗，使用成本高。储水式壳体大，浪费原材料，占用空间面积大等缺陷。

家用暖气转换热水器，有近15年的历史，现有技术及原专利技术“热包冷”存在重大技术难题，未能得到解决。圆形或矩形管冷流体通道，圆管截面或矩形管截面圆R中心的水温度一直处于低温度状态，中心水柱得不到吸收热量的技术难题。如将圆形管道应分成若干面积相等的同心圆环内半径为R，然后沿一条或两条、多条互相垂直的直径测量的水温度，距R半径最远的接触热流体壁面的外圆环水温度最高，圆R中心水温度最低，导致热传导不平衡，热损失大，换热效率低。

发明内容

本实用新型克服现有及专利产品技术缺陷，提供一种供热管双通道传热管连通换热器，特别是一种不锈钢供热管双通道传热、管连通、捏边焊换热器及其制作工艺。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种供热管双通道传热换热器，包括二支及二支以上的供热外管，供热外管的端头固定连接有供热外管封头，供热外管内设置有自来水吸热管，供热外管之间通过供热管连通管连通，自来水吸热管之间通过自来水连通管连通；暖气进口和暖气出口分别与供热外管的进端和出端固定连通，自来水进口和自来水出口分别与自来水吸热管的进端和出端固定连通；其特征是：部分或全部自来水吸热管内设置有供热内管，供热内管与供热外管的腔体连通。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热管连通管内对应地设置有所述的自来水连通管；所述的供热管连通管为直管；所述的自来水连通管为直管；所述的供热内管为直管。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管封头向外或向内翻边，镶嵌在供热外管端口内，供热外管封头的翻边与供热外管端口边并接、双边对齐捏边焊接连接。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管封头为外凸弧形封头，边向外或向内翻边；或者为内凹弧形封头，边向外或向内翻边；或者平板形向外或向内翻边；或者向外、向内凸台形向外或向内翻边。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管管壁冲有孔并内翻边，供热管连通管插入供热外管冲孔内，供热管连通管端口边与供热外管冲孔的内翻边并接、双边对齐捏边焊接连接。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的自来水吸热管的端口内镶嵌有封堵板，封堵板的中心冲有孔，封堵板外翻边或内翻边，冲孔内翻边或外翻边；封堵板的翻边与自来水吸热管端口边并接、双边对齐捏边焊接连接；封堵板冲孔的内翻边或外翻边与供热内管的端口边并接、双边对齐捏边焊接连接。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征在于：所述的供热管连通管设计在两相邻供热外管的一端，并且相邻的下一个供热管连通管设计在两相邻供热外管的另一端；所述的两相邻供热外管之间与供热管连通管相对应的另一端固定连接有支撑件；所述的暖气进口和自来水出口设置在换热器同一侧的同一端；所述的暖气出口和自来水进口设置在换热器同一侧的另一个同一端。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：两相邻的供热外管端头之间通过与其成90°角的供热管连通管连通；两相邻的自来水吸热管端头之间通过与其成90°角的自来水连通管连通。

根据所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管、供热外管封头、供热管连通管、自来水吸热管、封堵板、供热内管为不锈钢材料制作而成。

一种制作所述供热管双通道传热换热器的工艺，其特征是：供热外管两边边管两端头留头长12～15mm处，单面冲孔向内拉伸边高度为1.5～2.5mm，另端头对应面下方冲小孔向内拉伸边高度为1.5～2.0mm，安装自来水进、出口管螺纹丝头；暖气进、出口接头安装在两边管自来水进、出口端封头上；其它供热外管两端头留头长12～15mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸边高度为1.5～2.5mm；供热管直连通管根据供热外管拉伸孔径及拉伸边高度，两端头端面R弧角切头，供热管直连通管无间隙嵌入供热外管拉伸孔内，管壁面R弧角吻合双边对齐一致，在管口内捏边自熔平焊法连接；自来水吸热管两边边管两端头留头7～10mm处，单面冲孔向内拉伸边高度为1.0～1.5mm，另一端头对应面下方冲小孔向内翻边高1.0～1.5mm，与自来水进出、口管螺纹丝头连接，其它自来水吸热管两端留头7～10 mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸边高度为1.0～1.5mm，自来水吸热管连通直管根据自来水吸热管拉伸孔径及拉伸边高度，两端头端面R弧角切头，自来水吸热连通直管无间隙嵌入自来水吸热管拉伸孔内，管壁面R弧角吻合双边对齐一致，在自来水吸热管管口内捏边自熔平焊法连接；自来水吸热管两端口封头堵板根据自来水吸热管管口内径向外翻边3～5mm高，镶嵌在自来水吸热管端口内，管壁面双边对齐吻合一致，绕管口捏边自熔平焊法连接；自来水吸热管封头堵板冲有中心孔向上翻边3～5mm高的边，供热内管插入自来水吸热管内，伸出自来水吸热管封头堵板外3～5mm，形成热流体双行通道双间壁、逆流式对流传热，增大传热面积；供热内管与自来水吸热管封头堵板密封连接；供热外管两端封头堵板向外翻边3～5mm高，无间隙镶嵌在供热管外管端口内，两焊件壁面吻合双边对齐捏边自熔平焊法环缝焊接。

本实用新型的有益效果：

1、为了解决这一重大技术难题，经反复试验，采取在冷流体吸热管内安装不锈钢供热内管，不锈钢是热的良导体，不锈钢的传热速率＞水，大大增加了单位体积内冷热两种流体热交换所需要的传热面积，增大传热面积，缩小加热半径，热流体在冷流体圆柱管束中逆流穿过，放出的热量应等于冷流体所得到的热量，冷流体呈圆环形通道流动，更增加湍流程度，加快传热速率。单位体积内的传热面积约为原专利换热器的2倍，热效率高。

本实用新型解决了暖气换热水器热流体在一定压力温度下，一定流速的情况下，湍流程度影响不到被传热体中心圆柱状的低温流动状态，在冷流体吸热管内安装不锈钢供热内管，促使热流体能被吸收到降至最低温度，而冷流体至多能被加热到热流体的进口水温度。本实用新型达到了最实用性目的，洗澡水温度长时间连续输出热水不断流的需求。

2、本实用新型自来水吸热管和供热外管、供热内管等全部采用不锈钢材料，不锈钢管抗腐蚀性能好耐用延年，管壁较薄传热好，铜材成本高，不锈钢优于其它材料。又能交换纯清自来热水能洗澡、生活实用等。不锈钢管管壁光滑流体流动阻力小，水垢很难吸附，延长水垢吸附时间，即便产生微量水垢，也能灌酸清洗，产品体积小，不锈钢管管壁较薄，便于冲孔、拉伸、翻边、镶嵌捏边好焊接，制造成本低。冷水加热空腔窄小，冷流体加热静压力小捏边焊法不漏水。

3、由结构的改变产生带来新的技术效果，在单位体积内增大传热面积，改进传热面结构供热外管可采用螺纹压花管、波纹管等更增加了传热的tt表面积。在自来水吸热管空腔中增加供热内管通道形成双间壁对流传热，构成热流体双行通道纯逆流增大平均温度差，提高热传导。自来水在流经过程中被加热，高效换热无温差，长时间连续输出热水不断流。解决了现有技术冷流体通道圆R中心温度过低状态，冷流体中心得不到吸收热量或热传导慢的缺陷。热传导不平衡，热损失大的技术难题。本实用新型冷流体管中心圆的低温度层经热流体流经导热穿透冷流层完全充分得到热量吸收，加快导热速率，提升了两倍的换热效果。

4、所有焊接焊缝接头，采取冲孔、拉伸、翻边、镶嵌壁面并接两边沿对齐吻合一致。捏边自熔平焊法焊接新工艺，降低了不锈钢管管板壁较薄的焊接难度，焊速快、省焊丝、成形好、焊缝美观，双壁接触捏边焊穿透力强形成单面焊双面成形焊道，焊缝强度大、耐压力2倍强，捏边焊接焊缝不漏水确保换热器安全性使用的优点。

5、暖气供热管连通所有焊缝、焊道因捏边焊接焊缝内外壁不浸水。冷水通道所有焊缝焊道因捏边焊接焊缝内壁面不浸水，减少水浸氧腐蚀焊道壁面和流体速度摩擦力摩擦焊道壁面，有效增加热交换体的抗衰老强度，减少产品焊接焊缝、疲劳寿命、无漏水寿命长。

6、本实用新型解决现有技术外壳冷流体通道的壳体体积大，储水式结构成本高、效果差的缺陷，解决了冷流体空腔大，储水加热膨胀力大易漏水的缺陷，输出热水时外壳变凉散冷气不能作为暖气片散热使用的缺陷。本实用新型外壳为暖气通道既能获取自来热水又能作为暖气片散热，内管产生水垢能灌酸清洗，产品寿命长。解决了内通道为热流体通道流体阻力大等缺陷，影响水循环换热散热效果差等。

7、供热连通直管管径小于供热管管径1.4～1.7倍，自来水吸热连通管小于自来水吸热管1.3倍。两流体流经连通管处能形成湍动搅拌流动层，破坏滞流底层作用，构成热流体双行通道逆流可得较大的平均温度差，周而复始的循环平衡热量吸收，减小温度梯度效率高。

本实用新型由结构的改变产生带来新的技术效果，采取供热内外管双行通道逆流式对流传热，增加了传热面积，提高传热效率，长时间输出38°以上热水连续不断流。本实用新型属更新换代产品。

附图说明

图1为本实用新型的外形示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为图2的放大的示意图。

图4为图2或图3中I的局部放大图。

图5为另一种实施例结构示意图。

附图中：1、暖气进口； 2、供热外管封头； 3、自来水出口；4、供热外管；5、供热管连通管；6、支撑件；7、自来水进口；8、暖气出口；9、自来水吸热管；10、自来水连通管；11、封堵板；12、供热内管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用新型供热管双通道传热换热器如图1、图2、图3、图4、图5所示，包括二支及二支以上的供热外管4，供热外管4的端头固定连接有供热外管封头2，供热外管4内设置有自来水吸热管9，供热外管4之间通过供热管连通管5连通，自来水吸热管9之间通过自来水连通管10连通；暖气进口1和暖气出口8分别与供热外管4的进端和出端固定连通，自来水进口7和自来水出口3分别与自来水吸热管9的进端和出端固定连通；其特征是：部分或全部自来水吸热管9内设置有供热内管12，供热内管12与供热外管4的腔体连通。

供热管连通管5内对应地设置有所述的自来水连通管10；所述的供热管连通管5为直管；所述的自来水连通管10为直管；所述的供热内管12为直管。

供热外管封头2向外或向内翻边，镶嵌在供热外管4端口内，供热外管封头2的翻边与供热外管4端口边并接、双边对齐捏边焊接连接。

供热外管封头2为外凸弧形封头，边向外或向内翻边；或者为内凹弧形封头，边向外或向内翻边；或者平板形向外或向内翻边；或者向外、向内凸台形向外或向内翻边。

供热外管4管壁冲有孔并内翻边，供热管连通管5插入供热外管4冲孔内，供热管连通管5端口边与供热外管4冲孔的内翻边并接、双边对齐捏边焊接连接。

自来水吸热管9的端口内镶嵌有封堵板11，封堵板13的中心冲有孔，封堵板13外翻边或内翻边，冲孔内翻边或外翻边；封堵板11的翻边与自来水吸热管9端口边并接、双边对齐捏边焊接连接；封堵板冲孔的内翻边或外翻边与供热内管12的端口边并接、双边对齐捏边焊接连接。

供热管连通管5设计在两相邻供热外管4的一端，并且相邻的下一个供热管连通管5设计在两相邻供热外管4的另一端；所述的两相邻供热外管4之间与供热管连通管5相对应的另一端固定连接有支撑件6；所述的暖气进口1和自来水出口3设置在换热器同一侧的同一端；所述的暖气出口8和自来水进口7设置在换热器同一侧的另一个同一端。

如图5所示，本实用新型两相邻的供热外管4端头之间通过与其成90°角的供热管连通管5连通；两相邻的自来水吸热管9端头之间通过与其成90°角的自来水连通管10连通。

本实用新型供热外管4、供热外管封头2、供热管连通管5、自来水吸热管9、封堵板11、供热内管12等为不锈钢材料制作而成。

本实用新型中，供热外管4内为暖气外通道，通暖气水；供热内管12内为暖气内通道，通暖气水；自来水吸热管9内通自来水。

本实用新型的制作工艺：

1、供热外管两边边管两端头留头长12～15mm处，单面冲孔向内拉伸边高度为1.5～2.5mm，另端头对应面下方冲小孔向内拉伸边高度为1.5～2.0mm，安装自来水进出口管螺纹丝头。暖气进出口接头安装在两边管自来水进出口端封头上。其它供热外管两端头留头长12～15mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸边高度为1.5～2.5mm，供热管直连通管根据供热管拉伸孔径及拉伸边高度，两端头端面R弧角切头，供热管直连通管无间隙嵌入供热外管拉伸孔内，管壁面R弧角吻合双边对齐一致，在管口内捏边自熔平焊法连接。

2、自来水吸热管两边边管两端头留头7～10mm处，单面冲孔向内拉伸边高度为1.0～1.5mm，另一端头对应面下方冲小孔向内翻边高1.0～1.5mm，与自来水进出口管螺纹丝头连接，其它自来水吸热管两端留头7～10 mm处单面冲孔，另端头对应面下方冲孔，两对应孔向内拉伸边高度为1.0～1.5mm，自来水吸热管连通直管根据自来水吸热管拉伸孔径及拉伸边高度，两端头端面R弧角切头，自来水吸热连通直管无间隙嵌入自来水吸热管拉伸孔内，管壁面R弧角吻合双边对齐一致，在自来水吸热管管口内捏边自熔平焊法连接。自来水吸热管两端口封头堵板根据自来水吸热管管口内径向外翻边3～5mm高，镶嵌在自来水吸热管端口内，管壁面双边对齐吻合一致，绕管口捏边自熔平焊法环缝连接。

自来水吸热管封头堵板冲有中心孔向上翻边3～5mm高的边，供热内管直管插入自来水吸热管内，提高了热交换器的结构紧凑性，形成热流体双间壁、双行通道、逆流式对流传热，增大传热面积；伸出自来水吸热管封头堵板外3～5mm。供热内管与自来水吸热管封头堵板密封连接，经压力测验，自来水吸热管通道无渗漏为合格。自来水吸热管整体连通是活动的，热膨胀能自由伸缩。增强流体湍动程度，加大流速，减小传热边界层中滞流内层厚度，提高对流传热系数，减少对流传热的阻力。

3、供热外管两端封头堵板向外翻边3～5mm高，无间隙镶嵌在供热管外管端口内，两焊件壁面吻合双边对齐捏边自熔平焊法环缝焊接，再次经压力测验无渗漏为合格。

Claims

1.一种供热管双通道传热换热器，包括二支及二支以上的供热外管（4），供热外管（4）的端头固定连接有供热外管封头（2），供热外管（4）内设置有自来水吸热管（9），供热外管（4）之间通过供热管连通管（5）连通，自来水吸热管（9）之间通过自来水连通管（10）连通；暖气进口（1）和暖气出口（8）分别与供热外管（4）的进端和出端固定连通，自来水进口（7）和自来水出口（3）分别与自来水吸热管（9）的进端和出端固定连通；其特征是：部分或全部自来水吸热管（9）内设置有供热内管（12），供热内管（12）与供热外管（4）的腔体连通。

2.根据权利要求1所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热管连通管（5）内对应地设置有所述的自来水连通管（10）；所述的供热管连通管（5）为直管；所述的自来水连通管（10）为直管；所述的供热内管（12）为直管。

3.根据权利要求1所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管封头（2）向外或向内翻边，镶嵌在供热外管（4）端口内，供热外管封头（2）的翻边与供热外管（4）端口边并接、双边对齐捏边焊接连接。

4.根据权利要求3所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管封头（2）为外凸弧形封头，边向外或向内翻边；或者为内凹弧形封头，边向外或向内翻边；或者平板形向外或向内翻边；或者向外、向内凸台形向外或向内翻边。

5.根据权利要求2所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管（4）管壁冲有孔并内翻边，供热管连通管（5）插入供热外管（4）冲孔内，供热管连通管（5）端口边与供热外管（4）冲孔的内翻边并接、双边对齐捏边焊接连接。

6.根据权利要求1所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的自来水吸热管（9）的端口内镶嵌有封堵板（11），封堵板（13）的中心冲有孔，封堵板（13）外翻边或内翻边，冲孔内翻边或外翻边；封堵板（11）的翻边与自来水吸热管（9）端口边并接、双边对齐捏边焊接连接；封堵板冲孔的内翻边或外翻边与供热内管（12）的端口边并接、双边对齐捏边焊接连接。

7.根据权利要求1所述的供热管双通道传热换热器，其特征在于：所述的供热管连通管（5）设计在两相邻供热外管（4）的一端，并且相邻的下一个供热管连通管（5）设计在两相邻供热外管（4）的另一端；所述的两相邻供热外管（4）之间与供热管连通管（5）相对应的另一端固定连接有支撑件（6）；所述的暖气进口（1）和自来水出口（3）设置在换热器同一侧的同一端；所述的暖气出口（8）和自来水进口（7）设置在换热器同一侧的另一个同一端。

8.根据权利要求1所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：两相邻的供热外管（4）端头之间通过与其成90°角的供热管连通管（5）连通；两相邻的自来水吸热管（9）端头之间通过与其成90°角的自来水连通管（10）连通。

9.根据权利要求1所述的供热管双通道传热换热器，其特征是：所述的供热外管（4）、供热外管封头（2）、供热管连通管（5）、自来水吸热管（9）、封堵板（11）、供热内管（12）为不锈钢材料制作而成。