CN201166454Y - 三段式换热的热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三段式换热的热水器，包括外壳、燃烧室和换热管，换热管在燃烧室内迂回弯曲形成水平设置的换热管层，燃烧室上部设置烟道出口，换热管层分为主换热层和至少一层上预热层，上预热层设置在燃烧室与烟道出口过度处，主换热层设置在燃烧室内，分为至少一层下部层和至少一层中部层，上预热层、中部层和下部层互相平行，上预热层入水口与热水器冷水入口连接，上预热层出水口连接下部层入水口，下部层出水口连接中部层入水口，中部层出水口为热水器热水出口，本实用新型充分利用燃烧室废气余热将冷水初步预热，并减小高温气体流动速度，大幅度提高换热效率，降低燃气用量，使用成本低，利于保护环境，不增加制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热水器，特别涉及一种三段式换热的热水器。
背景技术
随着城市燃气事业的迅速发展，城乡居民气化率迅速提高，家用燃气热水器已成为居民日常生活的必需品。我国燃气热水器的年产量已超过400万台。现有技术中，燃气热水器普遍采用顺流式换热方式，即水流按照低进高出的流动换热方式通过燃烧室进行换热。但就我国生产的现状来看，热水器排烟温度在110℃～260℃左右，有的甚至还更高，排烟余热未能充分利用，普通燃气热水器在燃烧时，有近30％的热量被废气带走，热水器的热效率为80％左右，更多的低于80％。这种情况不但造成能源的浪费，增加使用成本，也不利于环保。目前国内有些研究机构和生产单位通过改善换热器的换热条件来提高热水器的热效率，但是效果都不理想。有的虽能达到理想的热效率，但是成本又很高，造成热水器价格高，普通用户无法使用。
燃气热水器行业的国家强制性标准-《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》正式颁布实施。该标准把燃气热水器的热效率进行强制性规定，热效率值低于84％的燃气热水器将被禁止销售。
因此，需要对燃气热水器进行改造，使其提高换热效率的同时并不增加制造成本。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种三段式换热的热水器，能大幅度提高换热效率，降低烟气排放温度，因而降低了使用成本，利于环境保护，并且与普通热水器相比，制造成本并不增加。
本实用新型的三段式换热的热水器，包括外壳、燃烧室和换热管，所述换热管在燃烧室内迂回弯曲形成水平设置的换热管层，燃烧室上部设置烟道出口，所述换热管层分为至少一层上预热层和主换热层，所述上预热层设置在燃烧室与烟道出口过度处，所述主换热层设置在燃烧室内，分为至少一层下部层和至少一层中部层，所述上预热层、中部层和下部层互相平行；所述上预热层入水口与热水器冷水入口连接，上预热层出水口连接下部层入水口，下部层出水口连接中部层入水口，中部层出水口为热水器热水出口。
进一步，所述上预热层、中部层和下部层分别为一层，中部层设置于燃烧室的高温区；
进一步，所述上预热层的换热管、中部层的换热管和下部层的换热管之间互相平行并在垂直于水平面的方向上错位设置；
进一步，所述上预热层的换热管、中部层的换热管和下部层的换热管之间互相呈一定角度设置；
进一步，所述上预热层入水口与热水器冷水入口之间通过热辐射层连接，所述热辐射层由换热管迂回弯曲形成，设置于燃烧室下部，热辐射层入水口为热水器冷水入口。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的三段式换热的热水器，采用在烟道口设置预热层的结构，实现水流升温过程与燃气燃烧温度梯度位置相一致，充分利用燃烧室废气余热将冷水初步预热，还可以减小高温气体流动速度，延长换热时间，能大幅度提高换热效率，降低烟气排放温度，降低了燃气用量，因而大大降低使用成本，利于环境保护，并且与普通热水器相比，制造成本并不增加；上预热层、中部层和下部层均为一层，使热水器结构紧凑，体积小；各层换热管之间互相平行并在垂直于水平面的方向上错位设置，对高温气体起到阻尼作用，进一步减缓高温气体流动速度，从而进一步提高换热效率；各层换热管之间互相呈一定角度设置，也可以同样对高温气体起到阻尼作用，进一步减缓高温气体流动速度，从而进一步提高换热效率；设置热辐射层，对冷水初步预热，有利于提高换热效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型实施例一换热管排列示意图；
图3为本实用新型实施例二换热管排列示意图。
具体实施方式
实施例一
图1为本实用新型结构示意图，图2为本实施例换热管排列示意图，如图所示：本实施例三段式换热的热水器，包括外壳1、燃烧室3和换热管2，换热管2在燃烧室3内迂回弯曲形成换热管层，换热管层水平设置；燃烧室3上部设置烟道出口7。换热管层分为一层上预热层6和主换热层，上预热层6设置在燃烧室3与烟道出口7过度处，主换热层设置在燃烧室3内，分为一层下部层4和一层中部层5，上预热层6、中部层5和下部层4互相平行，各层均为一层设置，使整个热水器结构简单紧凑，构成三段式换热，实现水流升温过程与燃气燃烧温度梯度位置相一致；中部层5设置于燃烧室3的高温区；上预热层6的换热管、中部层5的换热管和下部层4的换热管之间互相平行并在垂直于水平面的方向上错位设置，各层换热管之间互相平行并在垂直于水平面的方向上错位设置，对高温气体起到阻尼作用，进一步减缓高温气体流动速度，从而进一步提高换热效率；上预热层6入水口与热水器冷水入口8之间通过热辐射层10连接，热辐射层10由换热管2弯曲迂回于燃烧室3外部并紧贴燃烧室外罩而形成，热辐射层10入水口为热水器热水器冷水入口8，上预热层6出水口连接下部层4入水口，下部层4出水口连接中部层5入水口，中部层5出水口为热水器热水出口9。
实施例二
图3为本实用新型实施例二换热管排列示意图，本实施例与实施例一的区别为：本实施例的上预热层6的换热管、中部层5的换热管和下部层4的换热管排列方式不同。如图所示：本实施例三段式换热的热水器的上预热层6的换热管、中部层5的换热管和下部层4的换热管之间互相呈一定角度设置，各层换热管之间互相呈一定角度设置，增加有效换热面积，也可以同样对高温气体起到阻尼作用，进一步减缓高温气体流动速度，从而进一步提高换热效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种三段式换热的热水器，包括外壳(1)、燃烧室(3)和换热管(2)，所述换热管(2)在燃烧室(3)内迂回弯曲形成水平设置的换热管层，燃烧室(3)上部设置烟道出口(7)，其特征在于：所述换热管层分为至少一层上预热层(6)和主换热层，所述上预热层(6)设置在燃烧室(3)与烟道出口(7)过度处，所述主换热层设置在燃烧室(3)内，分为至少一层下部层(4)和至少一层中部层(5)，所述上预热层(6)、中部层(5)和下部层(4)互相平行；所述上预热层(6)入水口与热水器冷水入口(8)连接，上预热层(6)出水口连接下部层(4)入水口，下部层(4)出水口连接中部层(5)入水口，中部层(5)出水口为热水器热水出口(9)。
2.根据权利要求1所述的三段式换热的热水器，其特征在于：所述上预热层(6)、中部层(5)和下部层(4)分别为一层，中部层(5)设置于燃烧室(3)的高温区。
3.根据权利要求1或2所述的三段式换热的热水器，其特征在于：所述上预热层(6)的换热管、中部层(5)的换热管和下部层(4)的换热管之间互相平行并在垂直于水平面的方向上错位设置。
4.根据权利要求1或2所述的三段式换热的热水器，其特征在于：所述上预热层(6)的换热管、中部层(5)的换热管和下部层(4)的换热管之间互相呈一定角度设置。
5.根据权利要求1或2所述的三段式换热的热水器，其特征在于：所述上预热层(6)入水口与热水器冷水入口(8)之间通过热辐射层(10)连接，所述热辐射层(10)由换热管(2)弯曲迂回于燃烧室(3)外部形成，热辐射层(10)入水口为热水器热水器冷水入口(8)。
6.根据权利要求3所述的三段式换热的热水器，其特征在于：所述上预热层(6)入水口与热水器冷水入口(8)之间通过热辐射层(10)连接，所述热辐射层(10)由换热管(2)弯曲迂回于燃烧室(3)外部形成，热辐射层(10)入水口为热水器热水器冷水入口(8)。
7.根据权利要求4所述的三段式换热的热水器，其特征在于：所述上预热层(6)入水口与热水器冷水入口(8)之间通过热辐射层(10)连接，所述热辐射层(10)由换热管(2)弯曲迂回于燃烧室(3)外部形成，热辐射层(10)入水口为热水器热水器冷水入口(8)。
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| CN104990265A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-10-21 | 王丙康 | 一种热水器的热量回收装置 |
| CN109612139A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-12 | 湖南达道新能源开发有限公司 | 一种u型井地热混流换热循环系统 |
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