CN102997716A - 一种组联式高效排管换热组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组联式高效排管换热组件，包括管汇接口、换热管汇座、管汇密封法兰、换热管束，所述换热管汇座上设置连通腔体内部的管汇接口，所述换热管束两端分别依次通过管汇密封法兰密封设置于换热管汇座中。本发明采用法兰座-密封垫组合结构，使得换热管束的每根换热管都能有效密封于管汇座中，组件连通装置使得换热组件间相互连接变得便捷，可根据需求将单元组件进行任意组合成各种形式的复合换热装置，以适应不同场合的换热需要。本发明很好地解决了换热管束与换热管汇之间密封连接的难题，组合式结构设计便于模块化组装，结构简单，大大提高了排管换热装置的实用性和可维护性。

Description

一种组联式高效排管换热组件

技术领域

本发明属于流体换热组件技术领域，具体涉及一种结构简单，制作成本低廉，换热效率高，便于集成化加工与组合使用的组联式高效排管换热组件。

背景技术

热能交换不论是在工业还是在民用中都是最常见的能量交换方式，排管式换热是一种最常用的换热方式，应用非常广泛。特别是近年来，随着大家节能意识的增强，余热能回收利用日益受到重视。在余热水热能回收中，利用排管式换热装置与冷介质进行热量交换，提高冷介质的温度从而回收余热水的热能。现有技术排管换热装置多为粗径管排换热方式，换热效率低，热能回收利用不充分。尤其对于洗浴二次热水热能回收利用中，由于冷热介质接触时间短，这种粗管径换热方式更是难以达到高效回收热能的目的。中国专利CN202092484U公开了一种余热回收装置，虽然理论上细管径增大了换热面积，提高了换热效率，但是并未给出具体的实施方式，仅给出了部件的名称，实际如何达到技术效果并没有给出具体且有效的技术方案，比如，如何有效地保证接头与排管之间的密封连接是技术的关键。如果密封不好实际上是难以达到高效换热的技术效果的。现有技术排管换热装置的接头部分采用一体式硬连接结构，一旦硬连接部位漏水，密排管道的维护是十分困难的，整体更换增大了使用成本，也给用户带来不必要的麻烦。针对现有技术的不足，开发一种结构简单、密封可靠、牢固，拆装简便，换热效率高且易于维护的排管换热装置，是解决余热水热能高效回收利用的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，制作成本低廉，换热效率高，便于集成化加工与组合使用的组联式高效排管换热组件。 

本发明的目的是这样实现的，包括管汇接口、换热管汇座、管汇密封法兰、换热管束、换热管汇连通座、组件连通装置，所述换热管汇座上设置连通腔体内部的管汇接口，所述换热管束两端分别依次通过管汇密封法兰设置于换热管汇座或换热管汇连通座中。

本发明采用法兰座-密封垫组合结构，使得换热管束的每根换热管都能有效密封于管汇座中，组件连通装置使得换热组件间相互连接变得便捷，可根据需求将单元组件进行任意组合成各种形式的复合换热装置，以适应不同场合的换热需要。本发明很好地解决了换热管束与换热管汇之间密封连接的难题，组合式结构设计便于模块化组装，使用便捷，大大提高了排管换热装置的实用性和可维护性。

附图说明

图1为本发明整体结构关系分解示意图；

图2为本发明另一个视角的分解示意图；

图3为本发明换热管汇座内结合面结构示意图；

图4为图3之后视图；

图5为密封垫的主视示意图；

图6为图5之截面图；

图7为管汇密封法兰结构主视图；

图8为图7之纵向截面图；

图9为定位导向架结构的主视示意图；

图10为换热管汇连通座结合面结构示意图；

图11为图10之后视图；

图12为换热管汇连通座工作状态剖视示意图；

图13为换热管汇连通座另一实施方式结构示意图，所述的换热管汇连通座为直通式结构；

图14为图13之直通式换热管汇连通座内部结构剖视示意图；

图15为本发明组合使用实施状态示意图；

图16为本发明作为淋浴热水热能回收利用换热装置一种实施方式结构示意图。

图中：1-管汇接口、2-换热管汇座、3-密封垫、4-管汇密封法兰、5-管束定向导架、6-换热管束、7-换热管汇连通座、8-组件连通装置、9-连通接口、10-连接法兰孔、11-管间约束密封孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本发明包括管汇接口1、换热管汇座2、管汇密封法兰4、换热管束6，所述换热管汇座2上设置连通腔体内部的管汇接口1，所述换热管束6两端分别依次通过管汇密封法兰4密封设置于换热管汇座2中。

所述换热管汇座2与管汇密封法兰4之间设置密封垫3。

图3、图4示出了换热管汇座2的结构，换热管汇座2为腔体结构，端部设置连通管汇内部的管汇接口1，换热管汇座2的开口面设置与管汇密封法兰4配合的接口；所述接口中设置容纳密封垫3的卡槽。

图5、图6示出了密封垫3的结构，所述密封垫3上均布与换热管束6密封配合的管间约束密封孔11。

所述密封垫3以高弹性材料制作，以保证对每根换热管都能有效密封。尤其适合于这种集成管束的管间结构的密封。比如低压聚乙烯，不仅具有高弹性而且耐腐蚀。其他高弹性耐腐蚀材料同样可以实现本发明的目的。

图7、图8示出了管汇密封法兰4的结构关系。所述换热管束上设置管束定向导架5，图9示出了管束定向导架5的结构，其上均布换热管卡接槽。卡接槽与换热管紧配合。定向导架以非金属材料制作，便于整体加工，更便于卡接配合。

图10、图11示出了单元换热组件相互组合连接的换热管汇连通座7的结构，其整体结构与换热管汇座2的整体结构相同，同为腔体结构，并设置与管汇密封法兰4配合的接口（如图11所示），所述接口中设置容纳密封垫3的卡槽。

过合图12示出了相邻换热组件组合连接的配合关系。所述换热管汇连通座7端部设置连通接口9，相邻换热组件的换热管汇连通座7通过连通接口9、连通装置8组合连接。所述连通装置8通过自身连接法兰安装于换热管汇连通座7上且与连通接口9联通。相邻换热组件上的连通装置8之间相互套接配合，达到密封连接之目的。

图13、图14示出了换热管汇连通座另一实施方式结构关系，其相邻换热组件通过直通式结构的换热管汇连通座连接，所述换热管汇连通座7分为两个相互连通的腔室，并分别通过各自的密封垫3、管汇密封法兰4与换热管束6相配合。

图15示出了多组换热组件组合连接后的实施状态。本发明换热组件可以任意组合成各种结构形式的复合换热组件。

图16示出了一种应用实施例，其作为淋浴后余热水热能回收装置，与淋浴房配套，作为淋浴脚垫放置于淋浴喷头下，换热装置的管程串联于淋浴系统的冷水进水管路中，与换热槽收集的浴后余热水进行热量交换，以提高淋浴冷水的温度，减少一次热水的用量，达到节能的目的。

所述管汇密封法兰4与换热管汇座2或换热管汇连通座7之间通过螺栓连接方式连接。卡接方式或其他连接方式同样能够达到本发明的目的。

所述换热管束6由至少三根换热管均布排列而成，换热管可以为波纹管式、管排式、蜂巢式、翅片管式或层流管式换热器中的一种或一种以上组合使用。

所述换热管束6内至少设置一组管束定向导架5，保证了换热管的正常工作间隙，有利于保护换热管。所述的换热管之管间距离为0.5~10mm，优选为1~5mm。

所述换热管内径为0.5~15mm，优选内径为0.5~3. 0mm或3.05~10mm，进一步优选为0.5~0.95mm或3.05~5.0mm或5.05~10mm。

本发明的工作原理及工作过程：

本发明通过管汇密封法兰4与换热管汇座2或换热管汇连通座7通过高弹性密封垫3紧固配合，对换热管束6两端与管汇座的密封，保证了每根换热管都能得到有效的密封，确保不渗、不漏。换热管汇连通座7上设置组件连通装置8，使得换热组件间相互连接变得便捷，且便于维护。若某一组换热组件管汇连通座或配合出现故障，无需整体更换，只需要拆掉组件连通装置8，更换有问题的换热组件进行返修即可，不影响换热装置的整体使用，而且使用安全。

本发明作为单元组件可根据用户需求进行任意组合，即通过换热管汇连通座7和组件连通装置8可组合成U形、S形等复合换热装置，以适应不同场合的换热需要。本发明很好地解决了换热管束与换热管汇之间密封连接的难题，组合式结构设计便于模块化组装，结构简单，安装、维护简便，大大提高了排管换热装置的实用性和可维护性。

Claims (11)

1.一种组联式高效排管换热组件，包括管汇接口（1）、换热管汇座（2）、管汇密封法兰（4）、换热管束（6），所述换热管汇座（2）上设置连通腔体内部的管汇接口（1），其特征是：所述换热管束（6）两端分别依次通过管汇密封法兰（4）密封设置于换热管汇座（2）中。

2.根据权利要求1所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管汇座（2）与管汇密封法兰（4）之间设置密封垫（3）。

3.根据权利要求1或2所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管汇座（2）为腔体结构，端部设置连通管汇内部的管汇接口（1），换热管汇座（2）的开口面设置与管汇密封法兰（4）配合的接口；所述接口中设置容纳密封垫（3）的卡槽。

4.根据权利要求2所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述密封垫（3）上均布与换热管束密封配合的管间约束密封孔（11）。

5.根据权利要求2或4所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述密封垫（3）为高弹性材料制作。

6.根据权利要求1所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管束（6）上设置管束定向导架（5）；所述的换热管间距离为0.5~10mm；所述的换热管内径为0.5~15mm。

7.根据权利要求1或6所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述的换热管间距离为1~5mm；所述的换热管内径为0.5~0.95mm或3.05~5.0mm或5.05~10mm。

8.根据权利要求1或6所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管束（6）通过管汇密封法兰（4）、密封垫（3）密封设置于换热管汇连通座（7）内。

9.根据权利要求8所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管汇连通座（7）端部设置连通接口（9），相邻换热组件的换热管汇连通座（7）通过连通接口（9）、连通装置（8）组合连接。

10.根据权利要求8所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管汇连通座（7）分为两个相互连通的腔室，并分别通过各自的密封垫（3）、管汇密封法兰（4）与换热管束（6）相配合。

11.根据权利要求1所述组联式高效排管换热组件，其特征是：所述换热管束（6）由至少三根换热管均布排列而成，换热管可以为波纹管式、管排式、蜂巢式、翅片管式或层流管式换热器中的一种。

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