CN101033927B - 高效热水器换热片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效热水器换热片，包括换热片本体(1)和开设在换热片本体(1)上的多个换热管孔(2)和气流导向孔(3)，其中，换热管孔(2)和气流导向孔(3)的孔壁向一侧凸出，形成一圈凸壁，而且换热管孔(2)平行的分布有上下两排，气流导向孔(3)也设置有两排，并分别位于上排换热管孔(2)的上方和下方，所述的两排换热管孔(2)在纵向上互相错开，而所述气流导向孔(3)的位置正好相对上排的换热管孔(2)在纵向上互相错开。与现有技术相比，本发明使原先位于上排换热管孔下方的换热盲区也能直接吸收到热量，扩大了换热片中换热管孔直接接触热气流的区域，从而提高了换热效率，而且效果十分明显，其热效率可提高到88％以上。

Description

高效热水器换热片

技术领域

本发明涉及热水器的技术领域，尤其指一种加热效率更高的高效热水器换热片。

背景技术

目前，用于热水器中的换热片，如图1所示，其主要包括换热片本体1′以及在本体1′上开设的多个换热管孔2′和多个气流导向孔3′，其中，换热管孔2′和气流导向孔3′的孔壁都向一侧凸出，形成一圈凸壁，也即在换热片本体1′的平面上，每个换热管孔2′和气流导向孔3′都具有一圈朝向同侧的高于该本体1′平面的凸壁，同时，换热管孔2′一般平行的分布有上下两排，两排换热管孔2′上下对齐，气流导向孔3′也设置有两排，分别位于两排换热管孔2′的中间和上部，并且，气流导向孔3′的位置正好相对换热管孔2′错开，用以阻挡热气流、改变气流方向，从而延缓热气流经过的速度，尽可能的延长热气流与换热管进行热交换的时间。多个这样的换热片拼装起来形成一个完整的热交换器，其中，相应的每个换热片中的换热管孔2′都一一对准，换热管孔2′的凸壁前后衔接，每个换热片中的气流导向孔3′自然的会一一对准，这样，一组一一对准的换热管孔2′就自然的形成一条供换热管贯穿的通道，也即热交换器上具有多条这样的通道，而热交换器的换热管就贯穿过所有的通道而形成唯一的一条首尾贯通的水流通道。实际使用时，加热火焰直接加热热交换器的底部，即换热片的底部，加热火焰形成的热气流就会与热交换器进行热量交换，这样，从换热管入口进入的冷水，经过热交换器上热量的传导，从换热管出口出来的水就具有较高的温度，供人们使用。

但是，由于两排换热管孔上下对齐，而形成上下重叠的结构，这样，换热管孔在实际工作时就存在换热的盲区，如图1中7的I′部所示，换热片在该换热盲区部分，不容易吸收到热气流，这样就会直接影响换热效率。

另一方面，为便于换热片对加热火焰释放的热量的吸收，换热片本体的底部在相邻的两个换热管孔之间还设有凹槽，但由于气流导向孔的位置正好相对换热管孔错开，凹槽的位置就正好与气流导向孔对齐，凹槽不能太深，否则会过于接近气流导向孔而影响气流导向孔的牢固度，这种凹槽的深度一般都比较浅，因此，加热火焰释放的热量传导到位于上层的换热管孔周围，距离就较远，对于离火焰较远的换热管孔其换热效果不是非常理想。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能减小换热管孔的换热盲区、从而明显提高换热效率的高效热水器换热片。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种对于离加热火焰较远的换热管孔也有较好导热效果的高效热水器换热片。

本发明解决上述第一、第二个技术问题所采用的技术方案为：该高效热水器换热片，包括换热片本体和开设在换热片本体上的多个换热管孔和气流导向孔，其中，换热管孔和气流导向孔的孔壁向一侧凸出，形成一圈凸壁，而且，换热管孔平行的分布有上下两排，气流导向孔也设置有两排，并分别位于上排换热管孔的上方和下方，其特征在于：所述的两排换热管孔在纵向上互相错开，而所述气流导向孔的位置正好相对上排的换热管孔在纵向上互相错开，并且，所述换热片本体呈底部宽顶部窄的梯形，且所述上排换热管孔的数量正好比下排的换热管孔少一个，而所述换热片本体的两侧边沿上具有向同侧凸出的翻边，而且在所述换热片本体的底部位于下排的换热管孔之间开设有凹槽，并且所述凹槽顶部和换热片本体底部之间的距离，与整个换热片本体的高度之比为0.4～0.43。

由于上下两排换热管孔在纵向上并不对齐而是互相错开，如果上下两排的换热管孔数量一致，则换热片本体的形状可以是平行四边形，但考虑到热量在换热片内传导时，换热片本体的底部热量较顶部多的特点，所述换热片本体可以制作成大致呈底部宽顶部窄的梯形，且所述上排换热管孔的数量正好比下排的换热管孔少一个，这样既有效利用了换热片的热量吸收，又节省了换热片的制造成本。

虽然该凹槽开的越深，对于上排换热管的热交换更有益，但该凹槽不能过深，否则就会减少下排换热管的热交换效果，为求上、下两排换热管在总体上的热交换平衡，实现整个换热片在单位面积上受热最均衡，所述凹槽顶部和换热片本体底部之间的距离，与整个换热片本体的高度之比以范围在0.4～0.43为佳。这样，加热火焰产生的热量能从该凹槽直接深入到换热片中部，有利于上排换热管孔的有效吸热，而且，该凹槽基本上经过了下排换热管孔的一侧边沿，使下排换热管孔的顶部也能较好的吸收到热量，改善了原先是换热盲区的缺陷，且具有明显的效果。

而其中的气流导向孔因在经向上正好相对上排的换热管孔错开，在换热片本体位于上排换热管孔的两侧边可以设置气流导向孔，也可以不设置，但为能尽量利用气流导向孔对热气流的阻挡而改变其流动方向，从而延缓热气流经过的速度，尽可能的延长热气流与换热管进行热交换的时间，所述换热片本体上位于上排换热管孔的两侧也以设置有气流导向孔为佳。

同时也可以缩小气流导向孔的孔径，这样相对的，换热片之间的流通空间就增大了，更有利于换热片之间内部气流循环流通。

而且，所述的凹槽在端部还可以具有圆弧的形状，上下两排的换热管的直径一般相同，该圆弧的直径与换热管孔的直径比以范围在0.26～0.3为佳，通过凹槽端部圆弧的设计，扩大了加热火焰产生的热气流与换热片接触的面积，从而更有利于将热量传导给换热片。

此时，为求上、下两排换热管孔在总体上的热交换平衡，实现整个换热片在单位面积上受热最均衡，所述凹槽端部的圆弧之圆心和换热片本体底部之间的距离，与下排换热管孔的圆心与换热片本体底部之间的距离之比以2.0为佳。

为使进入到凹槽内的热气流，能在凹槽的端部滞留，延缓热气流与换热片的热交换时间，在所述凹槽的圆弧形端部与凹槽两侧壁的连接处还可以设置有缩口，也即在凹槽的圆弧形端部的口部具有一个缩口，使圆弧形端部内的热气流不容易很快流出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将两排换热管孔在经向上并不对齐而是互相错开的设计，使原先位于上排换热管孔下方的换热盲区也能直接吸收到热量，扩大了换热片中换热管孔直接接触热气流的区域，从而提高了换热效率，而且效果十分明显，由该换热片组成的热交换器，其热效率可由原先的82％提高到88％以上；而且，上排换热管孔的两侧都设置有气流导向孔，通过增加气流导向孔的数量，尽可能的延长热气流与换热管进行热交换的时间，提高热交换效率；本发明的制造材料较省、制造成本较低，而且非常节能、环保。

附图说明

图1为现有技术换热片的结构示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图；

图3为图2的正视图；

图4为本发明实施例的使用状态图(局部剖视)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图2至图4所示，该高效热水器换热片，包括有换热片本体1和开设在换热片本体1上的多个换热管孔2和气流导向孔3；

其中，换热管孔2和气流导向孔3的孔壁向一侧凸出，形成一圈凸壁，参见图2；

所述换热片本体1的两侧边沿上具有向同侧凸出的翻边12，参见图2和图4；

所述的换热管孔2平行的分布有上下两排，这两排换热管孔2在纵向上互相错开，换热片本体1大致呈底部宽顶部窄的梯形，且上排换热管孔2的数量正好比下排的换热管孔2少一个，在本实施例中，上下两排换热管孔2孔径一致，上排换热管孔2设置有两个，下排换热管孔2设置有三个；

所述的气流导向孔3也设置有两排，分别位于上排换热管孔2的上方和下方，换热片本体1上位于上排换热管孔2的两侧也设置有气流导向孔3，在本实施例中，上排换热管孔2的上方和下方分别设置有三个气流导向孔3，并且，所有气流导向孔3的位置正好相对上排的换热管孔2在纵向上互相错开；

同时，在所述换热片本体1的底部位于下排的换热管孔2之间开设有凹槽11，并且该凹槽11顶部和换热片本体1底部之间的距离，与整个换热片本体1的高度之比为0.43；

所述的凹槽11在端部还具有圆弧11a的形状，该圆弧11a的直径与换热管孔2的直径之比为0.3；凹槽11端部的圆弧11a之圆心和换热片本体1底部之间的距离，与下排换热管孔2的圆心与换热片本体1底部之间的距离之比为2.0；

并且，在凹槽11的圆弧形端部与凹槽11两侧壁的连接处还设置有缩口11b。

多个这样的换热片拼装起来形成一个完整的热交换器，其中，相应的每个换热片中的换热管孔2都一一对准，每个换热片中的气流导向孔3自然的会一一对准，这样，一组一一对准的换热管孔2因其凸壁的前后衔接，自然的形成一条通道，而热交换器的换热管4就贯穿过所有的通道而形成唯一的一条首尾贯通的水流通道，参见图4。

Claims (5)

1.一种高效热水器换热片，包括换热片本体(1)和开设在换热片本体(1)上的多个换热管孔(2)和气流导向孔(3)，其中，换热管孔(2)和气流导向孔(3)的孔壁向一侧凸出，形成一圈凸壁，而且，换热管孔(2)平行的分布有上下两排，气流导向孔(3)也设置有两排，并分别位于上排换热管孔(2)的上方和下方，其特征在于：所述的两排换热管孔(2)在纵向上互相错开，而所述气流导向孔(3)的位置正好相对上排的换热管孔(2)在纵向上互相错开，并且，所述换热片本体(1)呈底部宽顶部窄的梯形，且所述上排换热管孔(2)的数量正好比下排的换热管孔(2)少一个，而所述换热片本体(1)的两侧边沿上具有向同侧凸出的翻边(12)，而且在所述换热片本体(1)的底部位于下排的换热管孔(2)之间开设有凹槽(11)，并且所述凹槽(11)顶部和换热片本体(1)底部之间的距离，与整个换热片本体(1)的高度之比为0.4～0.43。

2.根据权利要求1所述的高效热水器换热片，其特征在于：所述换热片本体(1)上位于上排换热管孔(2)的两侧也设置有气流导向孔(3)。

3.根据权利要求1所述的高效热水器换热片，其特征在于：所述的凹槽(11)在端部还具有圆弧(11a)的形状，该圆弧(11a)的直径与换热管孔(2)的直径之比的范围为0.26～0.3。

4.根据权利要求3所述的高效热水器换热片，其特征在于：所述凹槽(11)端部的圆弧(11a)之圆心和换热片本体(1)底部之间的距离，与下排换热管孔(2)的圆心与换热片本体(1)底部之间的距离之比为2.0。

5.根据权利要求3所述的高效热水器换热片，其特征在于：在所述凹槽(11)的圆弧形端部与凹槽(11)两侧壁的连接处还设置有缩口(11b)。

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