燃气热水器及其热交换器的制造方法

xiaoxiao2021-3-5  160

燃气热水器及其热交换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明在于提供一种热交换器,尤指一种可以达到较佳热效率的燃气热水器及其热交换器。
【背景技术】
[0002]按,热水器是目前一般居家生活不可或缺的装置,就使用的能源而言,大致可分为燃气热水器、电热水器及太阳能热水器等,其中燃气热水器广泛的为一般大众所使用。
[0003]现有的燃气热水器于机体内部设置有风机、燃烧器及热交换器,该热交换器连接有一冷水管路及一热水管路,冷水管路及热水管路可构成一水通路,该冷水管路的一端具有一冷水入口,可连接于适当的水源,用于输入欲加热的冷水。该热水管路的一端具有一热水出口,可由冷水入口及冷水管路输入欲加热的冷水,使冷水输送至热交换器,冷水进入热交换器进行热交换,而后由热水管路及热水出口输出热水以供使用。
[0004]惟,现有热交换器的鳍片为平板直面结构,鳍片与鳍片之间为纵直间隙,故下方的炉火容易直冲上升而向外流失,导致鳍片的吸热效果不佳,使热水器热效率降低,因此需要增加加热的时间,造成瓦斯能源的浪费。上述热水器的热效率最高只能到达80%。
[0005]虽然目前已有鳍片利用成型凸部的设计,借以延长瓦斯燃烧热能与鳍片间的滞留时间与距离,借以提高鳍片的吸热效果,惟其效果仍相当有限,并无法有效的提升热水器热效率。上述热水器的热效率也只能到达80.9%,其效果仍然有限。
[0006]综上所述,本发明人有感上述缺陷可改善,乃特潜心研究并配合学理的应用,终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

【发明内容】

[0007]本发明所要解决的技术问题,在于提供一种燃气热水器及其热交换器,使热水器可达到较佳的热效率。
[0008]为了解决上述的技术问题,本发明提供一种燃气热水器,包括:一机体;一风机,该风机设置于该机体内部;一燃烧器,该燃烧器设置于该机体内部;一热交换器,该热交换器设置于该机体内部且位于该风机与该热交换器之间,该热交换器具有多个间隔设置的鳍片及一水管,该水管的一端连接于一冷水管路,该水管的另一端连接于一热水管路,该些鳍片上各设有多个穿孔,该水管穿设于该些鳍片的穿孔中,该些鳍片上分别形成有多个凸部;以及定义每相邻的两鳍片间距为Fp,该凸部宽度为Sw,该凸部高度为Sh,满足下列关系式:Sh/Sw = 0.05 ?0.3,Sh/Fp = 0.3 ?0.8,Sw/Fp = 2 ?8。
[0009]为了解决上述技术问题,本发明还提供一种燃气热水器的热交换器,该热交换器具有多个间隔设置的鳍片及一水管,该些鳍片上各设有多个穿孔,该水管穿设于该些鳍片的穿孔中,该些鳍片上分别形成有多个凸部;定义每相邻的两鳍片间距为Fp,该凸部宽度为Sw,该凸部高度为Sh,满足下列关系式:Sh/Sw = 0.05?0.3,Sh/Fp = 0.3?0.8,Sw/Fp = 2 ?8。
[0010]较佳的,定义该水管管径为dH,最下排的该凸部距下方处的该水管上缘垂直距离为SL,还满足下列关系式:SL = (0.5?2.5)dH。
[0011]较佳的,还满足下列关系式:Sh/Sw= 0.13, SL = 1.4dH, Sh/Fp = 0.5, Sw/Fp =
3.9 o
[0012]较佳的,该些凸部突出于该些鳍片的一面或两面。
[0013]较佳的,该些凸部为裂口式凸部,该些凸部的下缘与该些鳍片间分别形成有入气口,该些凸部的上缘与该些鳍片间分别形成有出气口。
[0014]较佳的,该些凸部的一侧或两侧呈斜向设置。
[0015]本发明至少具有下列的优点:
[0016]根据上述热交换器的特殊设计,本发明热水器的热效率可以有效的提升,使热水器可达到较佳的热效率,进而可减少加热的时间,避免造成瓦斯能源的浪费。
[0017]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所附附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。
【附图说明】
[0018]图1为本发明燃气热水器的平面示意图。
[0019]图2为本发明热交换器的立体示意图(未绘出凸部)。
[0020]图3为本发明热交换器的鳍片的平面示意图。
[0021]图4为本发明热交换器的凸部的平面示意图。
[0022]【符号说明】
[0023]1 机体
[0024]2 风机
[0025]3燃烧器
[0026]4热交换器
[0027]41 鳍片
[0028]411 穿孔
[0029]412 凸部
[0030]413 入气口
[0031]414 出气口
[0032]42 水管
[0033]5冷水管路
[0034]51冷水入口
[0035]6热水管路
[0036]61热水出口
[0037]7水量检知器
[0038]8控制单元
[0039]Fp每相邻的两鳍片间距
[0040]dH水管管径
[0041]SL最下排的凸部距下方处水管上缘垂直距离
[0042]Sw凸部宽度
[0043]Sh凸部高度
【具体实施方式】
[0044]请参阅图1,本发明提供一种燃气热水器,该燃气热水器包括一机体1、一风机2、一燃烧器(火排)3及一热交换器4。该机体1为一中空壳体,风机2、燃烧器3及热交换器4设置于机体1内部,风机2、燃烧器3及热交换器4设置的位置并不限制,可因应需要而加以变化。在本实施例中风机2、燃烧器3及热交换器4由下而上依序的设置于机体1内部,燃烧器3位于风机2与热交换器4之间。当燃烧器3被点燃后,燃烧器3可产生高温的燃烧气体,燃烧气体被向上推送,燃烧气体接触热交换器4,借以进行热交换的操作,使得流经热交换器4内的水可从常温被加热至高温,再行排出热水使用。
[0045]该热交换器4连接有一冷水管路5及一热水管路6,冷水管路5及热水管路6构成一水通路,热交换器4连接于冷水管路5及热水管路6之间。该冷水管路5的一端具有一冷水入口 51,可连接于适当的水源,用于输入欲加热的冷水,该冷水管路5上也可设置有一水量检知器7,用以检测进水水量。该热水管路6的一端具有一热水出口 61。该燃气热水器可进一步包括一控制单元8,风机2等装置电性于控制单元8,以便利用该控制单元8控制燃烧状况产生热水。
[0046]请同时参阅图1及图2,该热交换器4具有多个间隔设置的鳍片41及穿设于该些鳍片41的一水管42,鳍片41及水管4 2以高热传导材料(如铜等)制成,水管42 —端连接于冷水管路5,另一端连接于热水管路6,使水管42连接于冷水管路5及热水管路6之间。可由冷水入口 51及冷水管路5输入欲加热的冷水,使冷水输送至热交换器4,冷水进入热交换器4进行热交换,而后再由热水管路6及热水出口 61输出热水,以供使用者使用。
[0047]请再参阅图3及图4,该热交换器4为一裂口式鳍片设计,该些鳍片41大致呈矩形片体,鳍片41上各设有多个穿孔411,该些穿孔411可以分布于鳍片41上半部、下半部及中间处等。该水管42穿设于该些鳍片41的穿孔411中,水管42与穿孔411之间也可焊接连接。该些鳍片41主要将下方炉火的热能吸收,使鳍片41产生高温及高热,以便与水管42内的水进行热交换的作用,使水管42可排出热水使用。
[0048]该些鳍片41上分别冲制形成有多个凸部(或称凸点)412,该些凸部412可突出于鳍片41的一面,使凸部412具有适当的高度,使其形成单向裂口式凸部。当然该些凸部412也可突出于鳍片41的两面,使其形成双向裂口式凸部。在本实施例中将凸部412设置于鳍片41的上半部及中间处,但并不限定,凸部412也可设置于鳍片41的下半部,或整个鳍片41上适当的位置。每一鳍片41上可设有二至六排的凸部412,每排的凸部412数量为三至八个等。
[0049]该些凸部412可呈矩形、梯形等,在本实施例中该些凸部412皆呈梯形,呈梯形的凸部412邻近穿孔411,配合穿孔411设计呈梯形,以增加其面积。凸部412的下缘及上缘与鳍片41间可进一步分别形成有一入气口 413及一出气口 414,凸部412是以两侧与鳍片41连接,凸部412的一侧或两侧呈斜向设置。由于凸部412的构造大致与现有技术相同,且本发明并不限制凸部412的构造,故不再加以赘述。
[0050]本发明可进一步定义如下:
[0051]每相邻的两鳍片间距为Fp,水管管径(或穿孔内径)为dH,最下排的凸部距下方处水管上缘垂直距离为SL,凸部宽度为Sw,凸部高度为Sh。
[0052]若满足下列关系式条件,则可达到较佳的热效率:
[0053]Sh/Sw = 0.05 ?0.3, Sh/Fp = 0.3 ?0.8, Sw/Fp = 2 ?8。
[0054]若满足下列关系式条件,则可达到更佳的热效率:
[0055]SL = (0.5 ?2.5) dH。
[0056]若满足下列关系式条件,则可达到最佳的热效率:
[0057]Sh/Sw = 0.13, SL = 1.4dH, Sh/Fp = 0.5, Sw/Fp = 3.9。
[0058]是以,根据上述热交换器的特殊设计,经实验结果,本发明热水器例如输入(Input)功率33.lkw时,以相同大小及片数的吸热鳍片的热交换器为比较基准,其热效率可以提升至约82%,最佳可以提升至83.3%,使热水器可达到较佳的热效率,进而可减少加热的时间,避免造成瓦斯能源的浪费。
[0059]惟以上所述仅为本发明的较佳实施例,非意欲局限本发明的专利保护范围,故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效变化,均同理皆包含于本发明的权利保护范围内,合予陈明。
【主权项】
1.一种燃气热水器,其特征在于,包括: 一机体; 一风机,该风机设置于该机体内部; 一燃烧器,该燃烧器设置于该机体内部; 一热交换器,该热交换器设置于该机体内部且位于该风机与该热交换器之间,该热交换器具有多个间隔设置的鳍片及一水管,该水管的一端连接于一冷水管路,该水管的另一端连接于一热水管路,该些鳍片上各设有多个穿孔,该水管穿设于该些鳍片的穿孔中,该些鳍片上分别形成有多个凸部;以及 定义每相邻的两鳍片间距为Fp,该凸部宽度为Sw,该凸部高度为Sh,满足下列关系式:Sh/Sw = 0.05 ?0.3,Sh/Fp = 0.3 ?0.8,Sw/Fp = 2 ?8。2.如权利要求1所述的燃气热水器,其中定义该水管管径为dH,最下排的该凸部距下方处的该水管上缘垂直距离为SL,还满足下列关系式:SL = (0.5?2.5)dH。3.如权利要求2所述的燃气热水器,其中还满足下列关系式:Sh/Sw= 0.13,SL =1.4dH, Sh/Fp = 0.5, Sw/Fp = 3.9。4.如权利要求1所述的燃气热水器,其中该些凸部突出于该些鳍片的一面或两面。5.如权利要求1所述的燃气热水器,其中该些凸部为裂口式凸部,该些凸部的下缘与该些鳍片间分别形成有入气口,该些凸部的上缘与该些鳍片间分别形成有出气口。6.如权利要求1所述的燃气热水器,其中该些凸部呈梯形,该些凸部的一侧或两侧呈斜向设置。7.一种燃气热水器的热交换器,其特征在于,该热交换器具有多个间隔设置的鳍片及一水管,该些鳍片上各设有多个穿孔,该水管穿设于该些鳍片的穿孔中,该些鳍片上分别形成有多个凸部;定义每相邻的两鳍片间距为Fp,该凸部宽度为Sw,该凸部高度为Sh,满足下列关系式:Sh/Sw = 0.05 ?0.3,Sh/Fp = 0.3 ?0.8,Sw/Fp = 2 ?8。8.如权利要求7所述的燃气热水器的热交换器,其中定义该水管管径为dH,最下排的该凸部距下方处的该水管上缘垂直距离为SL,还满足下列关系式:SL = (0.5?2.5)dH。9.如权利要求8所述的燃气热水器的热交换器,其中还满足下列关系式:Sh/Sw=0.13, SL = 1.4dH, Sh/Fp = 0.5, Sw/Fp = 3.9。10.如权利要求7所述的燃气热水器的热交换器,其中该些凸部突出于该些鳍片的一面或两面。11.如权利要求7所述的燃气热水器的热交换器,其中该些凸部为裂口式凸部,该些凸部的下缘与该些鳍片间分别形成有入气口,该些凸部的上缘与该些鳍片间分别形成有出气□。12.如权利要求7所述的燃气热水器的热交换器,其中该些凸部的一侧或两侧呈斜向设置。
【专利摘要】一种燃气热水器及其热交换器,该热交换器为一裂口式鳍片设计,该热交换器具有多个间隔设置的鳍片及穿设于该些鳍片的一水管,该些鳍片上分别设有凸部,定义:每相邻的两鳍片间距为Fp,该凸部宽度为Sw,该凸部高度为Sh。若满足下列关系式条件,则可达到较佳的热效率:Sh/Sw=0.05~0.3,Sh/Fp=0.3~0.8,Sw/Fp=2~8。
【IPC分类】F24H9/00, F24H1/00
【公开号】CN105485890
【申请号】CN201410471056
【发明人】吴兢先, 薛承志, 杜佩麟, 陈昭文
【申请人】台湾樱花股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月16日

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