CN1077680C - 热交换装置 - Google Patents

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Abstract

通过热量吸收管将输入收集室或联管箱(1)的底部与输出收集室或联管箱(2)的底部连接所形成的热量吸收件设置成使热量吸收管位于加热容器(9)内，该热量吸收管(16)包含多个全部具有封闭的下端和分别连接在输入收集室或联管箱(1)和输出收集室或联管箱(2)下面的朝下管子(3、4)和朝下管子(5、6)，以及把朝下管子(3、4)和朝下管子(5、6)的顶与底部连接的螺旋管(7、8)，并且所述的螺旋管(7、8)的长度相等。

Description

热交换装置
本发明涉及一种用于在液体与液体之间、气体和液体之间以及气体与气体之间的，尤其是在液体与液体之间的热交换的装置。
由于传统的热交换装置通常是如图3所示使用于在加热媒质—这类媒质或者是一种高温液体或者是一种高温气体—和液体之间进行热交换的，因此就把这种装置用作在这里说明的一个例子。在这种装置中，安装有一个热量吸收件30，它包括一热量吸收管31，该吸收管将一个输入联箱1的底部与一个输出联箱2的底部连接起来，而在输出联箱2的下面的该段热量吸收管31是螺旋形式的，所述热量吸收件30安装得使该热量吸收管31置于加热容器9之内。该加热容器9设置有一加热媒质进口11和出口12，分别用于供给和排出加热媒质。
在用上述型式的热交换装置进行加热液体时，在液体从输入联箱1进入该热量吸收管31的同时，加热媒质通过加热媒质进口11供入该加热容器9内。通过在加热媒质和在该热量吸收管31内的液体之间进行热交换所获得的热水经过输出联箱2供给一个负荷装置(未图示)。另一方面，加热媒质通过加热媒质出口12被排出。如果这种热交换装置用于向多个负荷装置，例如包含有一加热器13、一热水供给装置14以及一个浴缸15(如图4所示)的三个负荷装置供给热水，那未相应于这些负荷就必需在加热容器9内设置三个热量吸收件30A、30B、和30C。为了把热水供给负荷，热量吸收件30A的输入联箱1A和输出联箱2A就通过一装有泵18的管道17连接到加热器13上，而供水源19连接于该热量吸收件30的输入联箱1A，该输出联箱2B连接于热水供给装置14，以及热量吸收件30C的输入联箱或收集室1C和输出联箱2C通过装有泵20的管道21连接于该浴缸15处。
上述型式的热交换装置由于在热量吸收件30上只有一根热量吸收管31，因此在热量吸收管31内的液体和加热容器9内的加热媒质之间的热交换效率较差。此外，为了把热水供给多个如加热器那样的负荷装置，在该加热容器9内就必须要有多个热量吸收件30。因此，诸如需要大量的加热媒质以及要加大加热容器9的尺寸这些问题就会发生。
本发明的目的是解决已有技术热交换装置的上述这些问题以及提供一种能将热水供向多个负荷装置(如加热器)而不增加加热容器尺寸和不需要大量加热媒质的热交换装置。这种热交换装置在一个热量吸收件上设有多根热量吸收管，在这些热量吸收管内的液体和在加热容器内的加热媒质之间具有令人满意的热交换效率。此外，每根热量吸收管都是有相同长度的螺旋管，从而保证了原料管的采购比较容易，同时使料管的库存以及生产的控制也比较容易。
为了达到上述目的，根据本发明的这种热交换装置，在其中安装有一个通过该热量吸收管将输入联箱1的底部与输出联箱2的底部连接起来的热量吸收件，该热量吸收件安装得使热量吸收管位于该加热容器9内，其特点是，该热量吸收管16包含多个向下的进口管3和4以及向下的出口管5和6，它们的下端全都是封闭的且分别安装在输入联箱1和输出联箱2的下面，螺旋形管7和8则将向下进口管3和4的底部以及向下出口管5和6的上部一一对应连接，其特点还在于螺旋管7和8具有同样的长度。此外，根据本发明，可以设置多组的热量吸收件10它们具有同心地排列的螺旋管7和8以及位于近似的同一平面上的输入和输出联箱1和2。此外，根据本发明，螺旋管7和8的直径在各组热量吸收管10中是不同的。在上述的热交换装置中，为了加热流体，流体是从热量吸收件10的输入联箱1被供向朝下进口管子3和4并允许从它们的下端流进连接其上的螺旋管7和8然后向上升起和通过朝下出口管6和5的顶部到达输出联箱2。另一方面，加热媒质被供入该加热容器9以与朝下的管子3、4、5、6和螺旋管7和8内的流体进行热交换。被加热后的流体从输出联箱2供给负荷装置而加热媒质则从加热容器9排出。在该被加热后的流体从根据本发明的热交换装置供向多个负荷装置时，具有与热量吸收件10相应数目的多个输出联箱2A、2B和2C被连接于各负荷装置，以与传统的热交换装置相同的方式供给加热后的流体。
在附图中：
图1是示出本发明的第一较佳实施例一部分的垂直剖切的前视图；
图2是示出本发明的第二较佳实施例的使用状况的平面视图；
图3是与图1类似的视图，示出了与本发明类似的已有技术的热交换装置；
图4是与图2类似的视图，图中示出的是上述已有技术的热交换装置。
在图中所示的本发明的较佳实施例中，凡是与该传统热交换装置相同的部分都采用与该传统型式的热交换装置图中同样的标号，并省略了对它们的说明。因此，这里的说明只限于与该传统的热交换装置不同的部分。在图1所示的该第一较佳实施例中，热量吸收装置或热量吸收件10的输入联箱1和输出联箱2的底部设有连接这些联箱的热量吸收管组件16，该热量吸收管组件16含有多个全部带有封闭下端的朝下进口管3和4以及朝下出口管5和6，以及把朝下管子3和4的底部及5和6的顶部一一对应连接并具有等长度的螺旋管7和8。本较佳实施例的一个变型可以有一个垂直的多级结构，在该多级结构中类似的朝下管子(未图示)被连接在该朝下的管子3和4及5和6的下面，螺旋管7和8则以与上述相同的方式连接于这些朝下的管子上。朝下的管子3和4，朝下的管子5和6以及螺旋管7和8在本较佳实施例中组成一对，但是，管子的对数是可以增加的。
图2表示本发明的第二个较佳实施例。这个实施例是用于多个负荷装置的，图中将热水供给3个负荷装置，即加热器13、热水供给装置14和浴缸15。这个较佳实施例不同于第一较佳实例，在这个较佳实例中，三个热量吸收件10设置得使螺旋管7和8在加热容器9内同心地排列以及它们的输入和输出联箱1A、1B和1C及2A、2B和2C近似地处在同一平面内。在此应注意到，热量吸收件10的数目根据负荷装置的数量是可以增加或减少的，螺旋管7和8的平面形状则可以是圆形或多边形。
为了用根据本发明的热交换装置加热流体，流体从热量吸收件10的输入联箱1供向朝下的进口管3和4，流体通过它们的底部供给通过螺旋管7和8向上流，再经过朝下出口管6和5的顶部流向输出联箱2。在此同时，加热媒质从该加热媒质进口11被供入加热容器9中，在该加热容器9内，热交换在这种加热媒质和在朝下管子3和4、5和6以及在螺旋管7和8内的液体之间完成。经加热后的热水然后通过输出联箱2被供给负荷装置(未图示)，而加热媒质通过加热媒质出口12被排出。为了将热水从这种型式的热交换装置供给由加热器13、热水供给装置14和浴缸15组成的三个负荷装置，三个热量吸收件10的输出联箱2A、2B和2C，分别对应上述的三个负荷的每一个连接于加热器13、热水供给装置14和浴缸15，以和传统的热交换装置相同的方式供应热水。在上面较佳实施例中，被加热的流体是液体，但也可以是例如用于干燥室内的气体。
在上面的较佳实施例中，由于螺旋管7和8的长度都相同，不管原料管是拉制管还是焊接管，用以制作这些螺旋管的直管也都是等长的。因此，就不需要根据制作螺旋管7和8所做的计算来准备不同长度的原料管。这还使原料管的采购、库存控制和加工控制以及适应多品种小批量制造都较为容易。通过改变用于每组的热量吸收件10的螺旋管7和8的管径，使得对诸如经常使用少量热水的盥洗盆或厨房可以使用小尺寸螺旋管7和8或者在诸如长时间使用大量热水的大浴室或浴池这样的场所可以使用大尺寸螺旋管7和8来供给热水成为可能。
综上所述，本发明在一个热量吸收件中设置多根热量吸收管，保证了在热量吸收管内的液体及在加热容器中的加热媒质之间具有良好的热交换效率。每根热量吸收管由等长度的螺旋管制成，以使毛坯管材料的采购、坯料库存控制和加工控制较为容易。此外，本发明可把具有恰当的温度和数量的热水供给例如多个加热器等负荷装置而不增大加热容器的尺寸和不需要用大量的加热媒质。

Claims (3)

1.一种热交换装置，设有至少一组热量吸收件，其每一组通过一热量吸收管组件将输入联箱(1)的底部和输出联箱(2)底部相连接而成，该热量吸收件安装得使该热量吸收管组件设置在一个加热容器(9)内，其特征在于，所述的热量吸收管组件(16)包括多个全都带有封闭低端并连接在输入联箱(1)下面的朝下进口管(3，4)和多个全部带有封闭低端并连接在输出联箱(2)下面的朝下管出口(5、6)；以及将与输入联箱相连的朝下进口管(3、4)的底部和与输出联箱相连的朝下出口管(5、6)的顶部一一对应连接的螺旋管(7，8)，所有的螺旋管(7、8)都有相同的长度。
2.如权利要求1所述的热量交换装置，其特征在于，多组的热量吸收件(10)具有同心地排列的螺旋管(7、8)，且输入和输出联箱(1、2)近似地位于相同的平面上。
3.如权利要求2所述的热交换装置，其特征在于，螺旋管(7、8)的直径在各组热量吸收件(10)中是不同的。
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