燃?xì)鉄崴骷捌錈峤粨Q器的制造方法
【專利摘要】一種燃?xì)鉄崴骷捌錈峤粨Q器，該熱交換器為一裂口式鰭片設(shè)計(jì)，該熱交換器具有多個間隔設(shè)置的鰭片及穿設(shè)于該些鰭片的一水管，該些鰭片上分別設(shè)有凸部，定義：每相鄰的兩鰭片間距為Fp，該凸部寬度為Sw，該凸部高度為Sh。若滿足下列關(guān)系式條件，則可達(dá)到較佳的熱效率：Sh/Sw＝0.05～0.3，Sh/Fp＝0.3～0.8，Sw/Fp＝2～8。
【專利說明】燃?xì)鉄崴骷捌錈峤粨Q器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請?jiān)谟谔峁┮环N熱交換器，尤指一種可以達(dá)到較佳熱效率的燃?xì)鉄崴骷捌錈峤粨Q器。
【背景技術(shù)】
[0002]按，熱水器是目前一般居家生活不可或缺的裝置，就使用的能源而言，大致可分為燃?xì)鉄崴?、電熱水器及太陽能熱水器等，其中燃?xì)鉄崴鲝V泛的為一般大眾所使用。
[0003]現(xiàn)有的燃?xì)鉄崴饔跈C(jī)體內(nèi)部設(shè)置有風(fēng)機(jī)、燃燒器及熱交換器，該熱交換器連接有一冷水管路及一熱水管路，冷水管路及熱水管路可構(gòu)成一水通路，該冷水管路的一端具有一冷水入口，可連接于適當(dāng)?shù)乃?，用于輸入欲加熱的冷水。該熱水管路的一端具有一熱水出口，可由冷水入口及冷水管路輸入欲加熱的冷水，使冷水輸送至熱交換器，冷水進(jìn)入熱交換器進(jìn)行熱交換，而后由熱水管路及熱水出口輸出熱水以供使用。
[0004]惟，現(xiàn)有熱交換器的鰭片為平板直面結(jié)構(gòu)，鰭片與鰭片之間為縱直間隙，故下方的爐火容易直沖上升而向外流失，導(dǎo)致鰭片的吸熱效果不佳，使熱水器熱效率降低，因此需要增加加熱的時間，造成瓦斯能源的浪費(fèi)。上述熱水器的熱效率最高只能到達(dá)80%。
[0005]雖然目前已有鰭片利用成型凸部的設(shè)計(jì)，借以延長瓦斯燃燒熱能與鰭片間的滯留時間與距離，借以提高鰭片的吸熱效果，惟其效果仍相當(dāng)有限，并無法有效的提升熱水器熱效率。上述熱水器的熱效率也只能到達(dá)80.9%，其效果仍然有限。
[0006]綜上所述，本發(fā)明人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究并配合學(xué)理的應(yīng)用，終于提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺陷的創(chuàng)作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本申請所要解決的技術(shù)問題，在于提供一種燃?xì)鉄崴骷捌錈峤粨Q器，使熱水器可達(dá)到較佳的熱效率。
[0008]為了解決上述的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N燃?xì)鉄崴?，包?一機(jī)體；一風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)設(shè)置于該機(jī)體內(nèi)部；一燃燒器，該燃燒器設(shè)置于該機(jī)體內(nèi)部；一熱交換器，該熱交換器設(shè)置于該機(jī)體內(nèi)部且位于該風(fēng)機(jī)與該熱交換器之間，該熱交換器具有多個間隔設(shè)置的鰭片及一水管，該水管的一端連接于一冷水管路，該水管的另一端連接于一熱水管路，該些鰭片上各設(shè)有多個穿孔，該水管穿設(shè)于該些鰭片的穿孔中，該些鰭片上分別形成有多個凸部；以及定義每相鄰的兩鰭片間距為昨，該凸部寬度為&，該凸部高度為％，滿足下列關(guān)系式:811/8? = 0.05 ?0.3，811/? = 0.3 ?0.8，= 2 ?8。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本申請還提供一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，該熱交換器具有多個間隔設(shè)置的鰭片及一水管，該些鰭片上各設(shè)有多個穿孔，該水管穿設(shè)于該些鰭片的穿孔中，該些鰭片上分別形成有多個凸部；定義每相鄰的兩鰭片間距為昨，該凸部寬度為3界，該凸部高度為311，滿足下列關(guān)系式:311/3界=0.05?0.3，部/昨=0.3?0.8，8^/
= 2 ?8。
[0010]較佳的，定義該水管管徑為，最下排的該凸部距下方處的該水管上緣垂直距離為3匕還滿足下列關(guān)系式:81 = (0.5?2.5)4。
[0011]較佳的，還滿足下列關(guān)系式:311/3界=0.13，81 = 1.偽，部/-- = 0.5，=3.9。較佳的，該些凸部突出于該些鰭片的一面或兩面。
[0012]較佳的，該些凸部為裂口式凸部，該些凸部的下緣與該些鰭片間分別形成有入氣口，該些凸部的上緣與該些鰭片間分別形成有出氣口。
[0013]較佳的，該些凸部的一側(cè)或兩側(cè)呈斜向設(shè)置。
[0014]本申請至少具有下列的優(yōu)點(diǎn):
[0015]根據(jù)上述熱交換器的特殊設(shè)計(jì)，本申請熱水器的熱效率可以有效的提升，使熱水器可達(dá)到較佳的熱效率，進(jìn)而可減少加熱的時間，避免造成瓦斯能源的浪費(fèi)。
[0016]為使能更進(jìn)一步了解本申請的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本申請的詳細(xì)說明與附圖，然而所附附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本申請加以限制者。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本申請燃?xì)鉄崴鞯钠矫媸疽鈭D。
[0018]圖2為本申請熱交換器的立體示意圖(未繪出凸部)。
[0019]圖3為本申請熱交換器的鰭片的平面示意圖。
[0020]圖4為本申請熱交換器的凸部的平面示意圖。
[0021]【符號說明】
[0022]1 機(jī)體
[0023]2 風(fēng)機(jī)
[0024]3燃燒器
[0025]4熱交換器
[0026]41 鰭片
[0027]411 穿孔
[0028]412 凸部
[0029]413 入氣口
[0030]414 出氣口
[0031]42 水管
[0032]5冷水管路
[0033]51冷水入口
[0034]6熱水管路
[0035]61熱水出口
[0036]7水量檢知器
[0037]8控制單元
[0038]昨每相鄰的兩鰭片間距
[0039]^水管管徑
[0040]81最下排的凸部距下方處水管上緣垂直距離
[0041]8^凸部寬度
[0042]81！凸部高度
【具體實(shí)施方式】
[0043]請參閱圖1，本申請?zhí)峁┮环N燃?xì)鉄崴?，該燃?xì)鉄崴靼ㄒ粰C(jī)體1、一風(fēng)機(jī)2、一燃燒器(火排)3及一熱交換器4。該機(jī)體1為一中空殼體，風(fēng)機(jī)2、燃燒器3及熱交換器4設(shè)置于機(jī)體1內(nèi)部，風(fēng)機(jī)2、燃燒器3及熱交換器4設(shè)置的位置并不限制，可因應(yīng)需要而加以變化。在本實(shí)施例中風(fēng)機(jī)2、燃燒器3及熱交換器4由下而上依序的設(shè)置于機(jī)體1內(nèi)部，燃燒器3位于風(fēng)機(jī)2與熱交換器4之間。當(dāng)燃燒器3被點(diǎn)燃后，燃燒器3可產(chǎn)生高溫的燃燒氣體，燃燒氣體被向上推送，燃燒氣體接觸熱交換器4，借以進(jìn)行熱交換的操作，使得流經(jīng)熱交換器4內(nèi)的水可從常溫被加熱至高溫，再行排出熱水使用。
[0044]該熱交換器4連接有一冷水管路5及一熱水管路6，冷水管路5及熱水管路6構(gòu)成一水通路，熱交換器4連接于冷水管路5及熱水管路6之間。該冷水管路5的一端具有一冷水入口 51，可連接于適當(dāng)?shù)乃?，用于輸入欲加熱的冷水，該冷水管?上也可設(shè)置有一水量檢知器7，用以檢測進(jìn)水水量。該熱水管路6的一端具有一熱水出口 61。該燃?xì)鉄崴骺蛇M(jìn)一步包括一控制單元8，風(fēng)機(jī)2等裝置電性于控制單元8，以便利用該控制單元8控制燃燒狀況產(chǎn)生熱水。
[0045]請同時參閱圖1及圖2，該熱交換器4具有多個間隔設(shè)置的鰭片41及穿設(shè)于該些鰭片41的一水管42，鰭片41及水管42以高熱傳導(dǎo)材料(如銅等)制成，水管42 —端連接于冷水管路5，另一端連接于熱水管路6，使水管42連接于冷水管路5及熱水管路6之間?？捎衫渌肟?51及冷水管路5輸入欲加熱的冷水，使冷水輸送至熱交換器4，冷水進(jìn)入熱交換器4進(jìn)行熱交換，而后再由熱水管路6及熱水出口 61輸出熱水，以供使用者使用。
[0046]請?jiān)賲㈤唸D3及圖4，該熱交換器4為一裂口式鰭片設(shè)計(jì)，該些鰭片41大致呈矩形片體，鰭片41上各設(shè)有多個穿孔411，該些穿孔411可以分布于鰭片41上半部、下半部及中間處等。該水管42穿設(shè)于該些鰭片41的穿孔411中，水管42與穿孔411之間也可焊接連接。該些鰭片41主要將下方爐火的熱能吸收，使鰭片41產(chǎn)生高溫及高熱，以便與水管42內(nèi)的水進(jìn)行熱交換的作用，使水管42可排出熱水使用。
[0047]該些鰭片41上分別沖制形成有多個凸部(或稱凸點(diǎn))412，該些凸部412可突出于鰭片41的一面，使凸部412具有適當(dāng)?shù)母叨龋蛊湫纬蓡蜗蛄芽谑酵共?。?dāng)然該些凸部412也可突出于鰭片41的兩面，使其形成雙向裂口式凸部。在本實(shí)施例中將凸部412設(shè)置于鰭片41的上半部及中間處，但并不限定，凸部412也可設(shè)置于鰭片41的下半部，或整個鰭片41上適當(dāng)?shù)奈恢?。每一鰭?1上可設(shè)有二至六排的凸部412，每排的凸部412數(shù)量為三至八個等。
[0048]該些凸部412可呈矩形、梯形等，在本實(shí)施例中該些凸部412皆呈梯形，呈梯形的凸部412鄰近穿孔411，配合穿孔411設(shè)計(jì)呈梯形，以增加其面積。凸部412的下緣及上緣與鰭片41間可進(jìn)一步分別形成有一入氣口 413及一出氣口 414，凸部412是以兩側(cè)與鰭片41連接，凸部412的一側(cè)或兩側(cè)呈斜向設(shè)置。由于凸部412的構(gòu)造大致與現(xiàn)有技術(shù)相同，且本申請并不限制凸部412的構(gòu)造，故不再加以贅述。
[0049]本申請可進(jìn)一步定義如下:
[0050]每相鄰的兩鰭片間距為昨，水管管徑(或穿孔內(nèi)徑)為士，最下排的凸部距下方處水管上緣垂直距離為3匕凸部寬度為凸部高度為311。
[0051]若滿足下列關(guān)系式條件，則可達(dá)到較佳的熱效率:
[0052]811/8? = 0.05 ?0.3，部/昨=0.3 ?0.8，= 2 ?8。
[0053]若滿足下列關(guān)系式條件，則可達(dá)到更佳的熱效率:
[0054]81 = (0.5 ?2.5)己0。
[0055]若滿足下列關(guān)系式條件，則可達(dá)到最佳的熱效率:
[0056]311/3界=0.13，81 = 1.4(1^, 811/? = 0.5，= 3.9。
[0057]是以，根據(jù)上述熱交換器的特殊設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本申請熱水器例如輸入(1即此)功率33.1^時，以相同大小及片數(shù)的吸熱鰭片的熱交換器為比較基準(zhǔn)，其熱效率可以提升至約82 %，最佳可以提升至83.3%，使熱水器可達(dá)到較佳的熱效率，進(jìn)而可減少加熱的時間，避免造成瓦斯能源的浪費(fèi)。
[0058]惟以上所述僅為本申請的較佳實(shí)施例，非意欲局限本申請的專利保護(hù)范圍，故舉凡運(yùn)用本申請說明書及附圖內(nèi)容所為的等效變化，均同理皆包含于本申請的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)，合予陳明。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)鉄崴?，其特征在于，包? 一機(jī)體； 一風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)設(shè)置于該機(jī)體內(nèi)部； 一燃燒器，該燃燒器設(shè)置于該機(jī)體內(nèi)部； 一熱交換器，該熱交換器設(shè)置于該機(jī)體內(nèi)部且位于該風(fēng)機(jī)與該熱交換器之間，該熱交換器具有多個間隔設(shè)置的鰭片及一水管，該水管的一端連接于一冷水管路，該水管的另一端連接于一熱水管路，該些鰭片上各設(shè)有多個穿孔，該水管穿設(shè)于該些鰭片的穿孔中，該些鰭片上分別形成有多個凸部；以及 定義每相鄰的兩鰭片間距為Fp，該凸部寬度為Sw，該凸部高度為Sh，滿足下列關(guān)系式:
Sh/Sw = 0.05 ?0.3, Sh/Fp = 0.3 ?0.8, Sw/Fp = 2 ?8。
2.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鳎涮卣髟谟?，定義該水管管徑為dH，最下排的該凸部距下方處的該水管上緣垂直距離為SL，還滿足下列關(guān)系式:SL = (0.5?2.5)dH。
3.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)鉄崴?，其特征在于，還滿足下列關(guān)系式:Sh/Sw= 0.13，SL = 1.4dH, Sh/Fp = 0.5, Sw/Fp = 3.9。
4.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴?，其特征在于，該些凸部突出于該些鰭片的一面或兩面?br>
5.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴鳎涮卣髟谟?，該些凸部為裂口式凸部，該些凸部的下緣與該些鰭片間分別形成有入氣口，該些凸部的上緣與該些鰭片間分別形成有出氣口。
6.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉄崴?，其特征在于，該些凸部呈梯形，該些凸部的一?cè)或兩側(cè)呈斜向設(shè)置。
7.一種燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，該熱交換器具有多個間隔設(shè)置的鰭片及一水管，該些鰭片上各設(shè)有多個穿孔，該水管穿設(shè)于該些鰭片的穿孔中，該些鰭片上分別形成有多個凸部；定義每相鄰的兩鰭片間距為Fp，該凸部寬度為Sw，該凸部高度為Sh，滿足下列關(guān)系式:
Sh/Sw = 0.05 ?0.3, Sh/Fp = 0.3 ?0.8, Sw/Fp = 2 ?8。
8.如權(quán)利要求7所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，定義該水管管徑為dH，最下排的該凸部距下方處的該水管上緣垂直距離為SL，還滿足下列關(guān)系式:SL = (0.5?2.5) dH。
9.如權(quán)利要求8所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，還滿足下列關(guān)系式:Sh/Sw = 0.13, SL = 1.4dH, Sh/Fp = 0.5, Sw/Fp = 3.9。
10.如權(quán)利要求7所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，該些凸部突出于該些鰭片的一面或兩面。
11.如權(quán)利要求7所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，該些凸部為裂口式凸部，該些凸部的下緣與該些鰭片間分別形成有入氣口，該些凸部的上緣與該些鰭片間分別形成有出氣口。
12.如權(quán)利要求7所述的燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器，其特征在于，該些凸部的一側(cè)或兩側(cè)呈斜向設(shè)置。
【文檔編號】F24H1/00GK204153957SQ201420531999
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】吳兢先, 薛承志, 杜佩麟, 陳昭文 申請人:臺灣櫻花股份有限公司