CN203869144U - 一种小型高效采暖用燃气热水汀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型高效采暖用燃气热水汀，属于燃气热水器。热水汀由夹层构成的一个水箱内胆，燃气燃烧装置和控制系统组成。水箱内胆上部夹层厚，作为膨胀水箱，其中有换热排烟筒穿过，下部夹层薄，作围合状构成水冷壁和保温层，内胆内表面肋化；内胆内腔作为燃烧室，燃烧装置嵌入其中。水箱内胆是一个整体，上部膨胀水箱、下部夹层水冷壁、肋片以及排烟筒通过压铸整体成型，无连接部件。控制系统具有自动循环点火、熄火保护、防干烧、低水位保护、高压保护功能。本实用新型所述一种小型高效采暖用燃气热水汀结构简单、成本低、高效节能，适用于分散小型热水采暖系统。

Description

一种小型高效采暖用燃气热水汀

技术领域

本实用新型专利涉及一种燃气热水汀，尤其是分散式个别房间采暖用的小型高效燃气热水汀。 

背景技术

我国南方冬季采暖需求日益旺盛，适合南方气候特点的采暖系统是分散式小型房间热水散热器采暖系统。小型房间热水采暖系统需要配套的关键设备是一种小型高效燃气热水汀。目前，家用燃气热水器虽然可以产生热水，但功率大，效率低，且没有膨胀水箱，不能直接作为热水散热器采暖系统的热源。户式采暖用壁挂锅炉功率大（20-30kW左右），比较适合用于一户人家多房间采暖，如果作为只有个别房间或者部分时间有采暖需求场合的采暖热源，就会大马拉小车，大大降低壁挂锅炉的使用效率，而且户式采暖用壁挂锅炉价格昂贵（1万元左右），普通家庭购买意愿不足。我国广大南方地区属夏热冬冷气候，采暖需要的是分散式单个房间的热水散热器采暖系统，这种系统需要的是一种小功率（3-4kW左右）、带膨胀水箱、价格低廉的热水汀。目前，市面上还没有这样的专用热水汀。普通燃气热水器不能直接用作采暖热源，是因为存在如下问题：1）普通燃气热水器是直流式的，冷水变热水直接使用后排掉，不需考虑水受热膨胀问题，而采暖用热水是在封闭系统中循环使用的，必须考虑水受热后的体积膨胀，必须设膨胀水箱，因此，目前燃气热水器不能直接用作采暖热源。2）采暖能耗大，热水器效率必须高，否则造成大量能源浪费，增加用户使用成本。目前，普通燃气热水器总热效率不高，实际只有60%左右，用作采暖热源不合适。燃气热水器效率不高的原因是：a）为了强化传热，燃气热水器中的热交换器水盘管烟气侧（外侧）需要肋化以增大换热面积。肋化时主要采用串管胀接方式或高频焊接方式进行盘管外肋化。由于胀接或者高频焊接的肋片与盘管表面存在较大的接触热阻，从而热交换器的肋化效率降低；随着使用时间增长，肋化效率会进一步降低，致使排烟温度过高，常高于150摄氏度以上，造成大量排烟热损失；b）燃气热水器的燃烧室一般在热交换器下部烟腔内，由薄铜片或铝片围合构成。烟腔外侧一般直接裸露，覆以保温层的较少，这样就造成烟腔外侧壁面温度非常高，造成大量烟气热能散失。为满足南方广大地区日益增长的冬季采暖需求，促进南方采暖事业采取正确的方式展开，达到节能减排的目的，针对南方分室采暖需求特点，本实用新型提供了一款小功率、低价位、高效环保的燃气热水汀。 

发明内容

本实用新型提出了一种小功率、低价位、高效环保燃气热水汀，主要供单个房间热水采暖系统使用。该实用新型克服了现有燃气热水器无膨胀水箱和户式采暖用壁挂锅炉价格昂贵、功率大的缺点，集成了采暖热源的基本要素，具有设备简单、成本低、高效节能的特点。要解决的技术问题包括烟气-水高效换热技术和长流程压铸一体成型技术。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1所示，热水汀包括夹层构成的一个水箱内胆，燃气燃烧装置和控制系统；水箱内胆上部夹层厚，作为膨胀水箱，其中有换热排烟筒穿过，下部夹层薄，作围合状构成水冷壁和保温层，内胆内表面肋化；内胆内腔作为燃烧室，燃烧装置嵌入其中。上部膨胀水箱、下部夹层水冷壁、肋片以及排烟筒通过压铸成型为一整体，无连接部件。燃烧装置嵌入水箱内胆内腔，燃烧室由夹层水冷壁包围，排烟筒浸没在膨胀水箱中。水箱内胆上部设有注水排气口和安全泄水口，内胆侧面上部设进水口，下部设出水口，出水口接循环水泵，内胆夹层为进出水通道，无管道连接。 

这样的结构设计带来如下好处：1）直接将膨胀水箱集成在热交换器上，结构简单；2）夹层水套中的水既起到吸收内腔烟气热的作用，又起到阻止高温烟气通过内腔外壁散热的作用（因采暖水温一般控制在70左右），无需在烟-水热交换器外敷设保温层；3）上部夹层既有膨胀水箱的功能，又有进一步利用烟气余热的省能器的功能；4）低温采暖回水被设计成冲刷排烟筒，可进一步利用烟气余热；5）采暖回水上部进，下部出，烟-水流程形成逆流式，传热温差增大，烟-水传热效果进一步强化；6）内腔内置燃烧装置，外覆水层，其效果接近高效浸没式燃烧方式；7）内腔内壁一体成型肋片，无接触热阻，大大强化了传热。本实用新型所述的结构和连接方式，大大提高烟-水换热性能，实测排烟温度低至90摄氏度左右。为消除接触热阻，内腔肋片采用压铸技术一体成型在换热表面上。为此，需解决的关键技术是长流程带来的铸液在流动过程中凝固等问题，该实用新型采取了适当提高模具预热温度、内胆尺寸小型化设计和优化注入口位置设计等方案解决了问题；而且，内腔采用竖向纵肋设计以方便脱模。

本实用新型的有益效果是：结构简单，成本低，高效节能。 

附图说明

图1是小型高效采暖用燃气热水汀结构示意图。 

图2是热水汀内胆及内表面肋化示意图。 

图3是热水汀与散热器连接示意图。 

 图中1—进口燃气管，2—燃气电磁阀，3—出水管，4—循环水泵，5—多功能控制器，6—水位探头，7—温度开关，8—进水管，9—热水汀外箱体，10—安全泄水阀，11—排烟筒，12—注水口·排气口，13—膨胀水箱，14—热水汀内胆外表面，15—肋片，16—内腔，17—热水夹层，18—热水汀内胆内表面，19—燃烧头，20—燃气喷管， 21—喷嘴，22—熄火保护针，23—点火针，24—热水汀，25—外墙，26—回水管， 27—散热器，28—楼板，29—出水管 

具体实施方式

参照图1和图3，下面对本实用新型进一步说明。燃气经燃气管（1）从外部引入，经过燃气电磁阀（2），从喷嘴（21）高速射出，在喷管（20）中卷吸足够的空气并充分混合后送至燃烧头（19）燃烧；充分燃烧后的烟气，在烟气腔（16）中上升并与四周和顶部换热面换热，然后从排烟筒（11）排出。热水汀内胆内表面（18）铸有一体成型的大量肋片（15），换热面积大大增加，加上无接触热阻，烟气-水换热得到大大强化，内胆体积可充分小型化。热水夹层（17）中的水，包括膨胀水箱（13）中的水被加热到采暖供水温度（通常为70-80摄氏度）后，被循环水泵（4）抽出，通过出水管（3）送至散热器（27）（图3），散热后通过进水管（8）又回到热水汀（24）被循环加热。烟气的部分热能经过内胆外表面（14）散失，热水夹层（17）水温大大低于烟气温度，相当于在烟气腔（16）外敷设了保温层，散热损失大大减少。进水管（8）的回水与烟筒（11）换热，进一步减少了排烟损失。内胆外表面（14）和内表面（18）在上部自然形成膨胀水箱（13），收纳水受热膨胀产生的体积。采暖系统的循环水通过注入口（12）注入，水位由水位探头（6）控制；当注水不够，水位低于设计水位时，多功能控制器（5）控制燃气电磁阀（2）处于关闭状态。温度开关（7）用于防止内胆被干烧；当内胆温度高于设计温度，多功能控制器（5）关闭燃气电磁阀（2）。注水口同时也是排气口（12）；当系统注入足够水后，注水口用自动排气阀封闭，这时注水口成为了自动排气口。热水在循环水泵（4）驱动下在热水汀和散热器之间密闭循环，水受热膨胀后，挤压膨胀水箱中的空气，空气从自动排气阀（12）的小孔排出；当水冷却体积收缩，空气又从自动排气阀（12）小孔进入。正常情况下，采暖系统常压运行。膨胀水箱上安装有安全泄水阀（10），以保护系统安全运行；当系统注水过多，膨胀水箱（13）有效容积不足，膨胀后的水又不能从自动排气口（12）排出，系统超压，这时，安全阀（10）打开泄水。熄火保护针（22）与燃气电磁阀（2）联动，确保熄火时切断气源。 

以上所述只是用图解说明本实用新型小型高效采暖用燃气热水汀的结构和实施例，并非是要将本实用新型局限在所示的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及同等物，均属于本实用新型所申请的专利范围。 

Claims (4)

1.一种小型高效采暖用燃气热水汀，其特征是：它包括由夹层构成的一个水箱内胆，燃气燃烧装置和控制系统；水箱内胆上部夹层厚，作为膨胀水箱，其中有换热排烟筒穿过，下部夹层薄，作围合状构成水冷壁和保温层，内胆内表面肋化；内胆内腔作为燃烧室，燃烧装置嵌入其中。

2.根据权利要求1所述的一种小型高效采暖用燃气热水汀，其特征是：上部膨胀水箱、下部夹层水冷壁、肋片以及排烟筒通过压铸成型为一整体，无连接部件。

3.根据权利要求1所述的一种小型高效采暖用燃气热水汀，其特征是：燃烧装置嵌入水箱内胆内腔，燃烧室由夹层水冷壁包围，排烟筒浸没在膨胀水箱中。

4.根据权利要求1所述的一种小型高效采暖用燃气热水汀，其特征是：水箱内胆上部设有注水排气口和安全泄水口，内胆侧面上部设进水口，下部设出水口，出水口接循环水泵，内胆夹层为进出水通道，无管道连接。