[发明专利]管式热交换器

说明书

本发明涉及一种管式热交换器；更确切的说，涉及这样一种管式热交换器，它通过锅炉中沸腾的室内供热水与冷水之间的热交换而加热冷水。

本发明的热交换器利用被锅炉加热的室内供热水的热量以获取热水。因为被锅炉加热的通常被用来为房屋供热的室内供热水非常热，而用于洗澡或洗涤用的热水可通过常温下冷水与室内供热水之间的热交换而获得。

在本说明书的下文，室内供热水被定义为被锅炉加热的水，而热水是通过在热交换器中的常温冷水与室内供热水之间的热交换而获得的水。

通常，燃气锅炉通过液化石油气(LPG)或液化天然气(LNG)的燃烧而产生的燃烧热加热水。被锅炉加热的水通过供水管被一循环泵送至浴室，厨房和卧室。图1显示了普通燃气锅炉的循环系统。

系统包括一台用于加热为房屋供热的水的锅炉1、一台用于加热为洗澡或洗涤用的常温冷水的热交换器2、一个室内供热水水箱3、一台用于强制室内供热水循环的循环泵4和一个用于探测冷水流动的流动检测装置5。

现在，将解释这个系统的加热过程。经过每个房间的供水管循环的室内供热水通过第一回水管6，热交换器2和第二回水管7被返回至锅炉1。被返回的室内供热水被锅炉1重新加热，并经第一室内供热水供水管8输送至室内供热水水箱3。水箱3中的室内供热水经第二室内供热水供水管9被循环泵4排放至每间房屋的屋内加热管13；循环泵4是双向的，能按照其旋转方向改变室内供热水的流动方向，将室内供热水输送至屋内加热管13，或者输送至第三室内供热水供水管12中。

当浴室(未表示)中的热水阀被打开，冷水经过冷水供水管10被输送至热交换器2中，从而产生了室内供热水和冷水之间的热交换。被加热的热水经热水排水管11被排出。

此时，流动检测装置5检测到冷水的流动，并向一个控制器(未表示)发出信号，由控制器改变泵4的旋转方向，然后由泵4将室内供热水从水箱3导引至热交换器2中。即，在获取热水期间，室内供热水经热交换器2、锅炉1、室内供热水水箱3和泵4而循环。

上述系统中的传统热交换器通常为板式热交换器，在图2中展示了一局部剖视图。热交换器具有许多平板21，成等间距排列。相邻板之间的空间被定义为分隔室22。热交换器被设计成能使室内供热水即热水和冷水各自流经间隔的分隔室。即，一个分隔室设置有室内供热水流经的分支管23，用于冷水的一进口和一出口；而相邻的分隔室设置有供冷水通过的分支管，以及用于室内供热水的进口和出口。

因此，尽管两类水被输送至热交换器，而每一个分隔室只经过一类水。即，当室内供热水流经一预定的分隔室时，冷水则流经其相邻的分隔室。换言之，冷水和室内供热水交替流经间隔的分隔室。

经由冷水供水管27输送的冷水在流经预定的分隔室过程中被流经相邻分隔室的室内供热水的高温所加热，然后热水经热水出水管28排出。经由室内供热水供水管24输送的室内供热水流经热交换器，并经室内供热水出水管25排出。

随便提一句，当输送到热交换器中的冷水的压力高于一预定值时，分隔室将会膨胀，平板21可能会破裂损坏。并且因为冷水流经每个分隔室时只是在平行方向下进行一次转向，冷水的温度上升缓慢，因此这类热交换器很难应用到大容量锅炉系统。因为热交换器是由许多平板和细管组成，生产过程复杂，因此制造成本相应较高。

因此，本发明的一个目的是提供一种热交换器，其能承受流入冷水的高压。

本发明的另一目的是提供一种热交换器，其能迅速加热冷水。

本发明还有另一目的是提供一种热交换器，其能应用到大容量锅炉系统中。

本发明还有另一目的是提供一种热交换器，其结构简单。

为达到上述目的，本发明提供一种热交换器，其包括：室内供热水供水腔，它与室内供热水供水管相连；室内供热水出水腔，它与室内供热水出水管相连；多个室内供热水管道，它们与室内供热水供水腔和室内供热水出水腔相连；一围绕所述室内供热水管道的热交换腔，热交换腔分别与冷水供水管和热水出水管相连。进入热交换腔的冷水被流经室内供热水管道的室内供热水的热量所加热，并经热水出水管排出。

因为本发明的热交换器具有一简单结构的热交换腔，它能承受冷水的高压。并且本发明的热交换器能应用到大容量锅炉系统。

本发明将参照附图进行描述，其中：

图1为一简图，它展示了一传统锅炉系统；

图2为一传统热交换器的局部剖视图；

图3为一分解的局部剖视图，展示了本发明一实施例的热交换器；

图4为图3中沿IV-IV线的截面图；