一种新型板式螺旋换热器.PDFVIP

一种新型板式螺旋换热器 摘要 一种新型板式螺旋换热器，兼具了板式换热器、螺旋板式换热器、螺旋盘管式 换热器的特点，体积小、换热效率高，可进行逆流换热、满足低温差换热的需要， 带模块化结构过滤器、容易拆卸清洗的新型换热器，并且具有易于模块化加工和装 配生产，制造成本低的特点。特别适合家庭淋浴过程中，洗浴废水的余热回收，预 热低温的清洁自来水。 技术领域 本发明涉及一种新型板式螺旋换热器，兼具有板式换热器、螺旋板式换热器以 及螺旋盘管式换热器特点，特别涉及的是仅需要较小换热面积的小型换热器领域。 背景技术 随着人们居住条件的改善，越来越多的家庭拥有自己的卫生间和浴室，更多的 人们在自己家里洗澡，其中淋浴占较高比例。 目前可供家庭使用的热水器有燃气热 水器、电热水器、太阳能热水器等。家用燃气热水器多为直热式快速热水器，太阳 能热水器多为储热式热水器，电热水器目前的主流为储热式，正向直热式电热水器 过渡。 当人们以淋浴方式进行洗浴时，洗浴热水（大约为40~43℃）从上至下流经人 体或直接坠落到地板上，随即变为洗浴废水（大约为30~35℃）直接流入下水道。在 中国，年平均气温为16.6℃，北方地区的年平均温度会更低，直接将30℃左右的洗 浴废水排放到下水道，随之流走的不仅是水，同时也蕴涵了相当可观的热能。 以直热式电热水器为例，目前市面上销售的直热式电热水器功率大多为 6KW~8KW，若是在寒冷的冬季，环境温度/直热式热水器入水（自来水）水温为0℃时， 要获得适宜人体洗浴所需的每分钟4升流量、42℃的热水，需要11.72KW；若每分钟6 升流量，则需要17.58KW；初始水温为5℃，对应的功率也需要达到10.32KW和16.18KW。 显然，目前市面上所销售的直热式电热水器功率普遍为6KW~8KW，难以能够满足人们 冬季洗浴需要。为什么直热式电热水器的制造厂不生产12~18KW的电热水器呢？这是 说明书 2 / 4 由于我国的居民住宅的电力线路和供电环境决定（限制）的。 若能以简单而高效的方法回收利用洗浴废水所蕴涵的部分热能，对初始温度较 低的自来水进行预热，例如，若有效回收60%洗浴废水中的热能，即使用较小额定功 率（如6kw）的直热式热水器也能让人们在寒冷的冬季获得较舒适的洗浴感受。这将 有利于节能、环保并且省钱，同时也能降低热水器生产的材料和成本。 现有的涉及浴室使用的换热器，大多属将现有的普通工业换热器结构照搬进入 浴室，其中，由螺旋盘管换热器变形而来的最为常见。比较具有代表性的是专利号 2的《可带电加热的余热回收装置》属螺旋盘管换热器的变形；而专利 号5的《垫板式废热水余热回收器》则使用了盘管加套管式换热器原理。 这些选用螺旋盘管式设计换热器的换热效率较低，难以满足冬季环境温度较低的洗 浴环境。专利号1的《薄板换热器》的设计则过于复杂，使用了过多的 材料，却没有能相应地增加有效的换热面积，并且该设计的换热器加工难度大、成 本高。 本发明提供一种兼具了板式换热器、螺旋板式换热器、螺旋盘管式换热器的特 点，体积小、换热效率高，可进行逆流换热、能满足低温差换热的需要，带模块化 结构过滤器、容易拆卸清洗的新型换热器，并且具有易于模块化加工和装配生产， 制造成本低的特点。 发明内容 本发明通过以下技术方案来实现： 一种新型板式螺旋换热器，其特征是，换热器的核心部件是一块由高热导率的 金属薄板通过冲压方式制成，在金属薄板两面形成从里到外凹凸相间的螺旋形凹槽； 通过在该带螺旋形凹槽的金属薄板两面，分别覆盖金属或塑料板，在该带螺旋形凹 槽的金属薄板两面形成上下两层、相互隔离的两个螺旋形流体通道，让初始温度较 低的液体从上层螺旋形流体通道边缘流入、至中间流出，而初始温度较高的液体从 下层螺旋形流体通道的中间流进、至边缘流出，从而以逆流的方式实现低温差换热。 带螺旋形凹槽的金属薄板的外形轮廓为圆形或椭圆形，也可以是带圆弧导角的 正方形、长方形，还可以是类似体育场◎形跑道的形状。 带螺旋形凹槽的金属薄板上的凹槽的截面可以设计制作成圆弧形（类似正弦波