CN104110848B - 用于燃气热水器的热交换器和具有其的燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于燃气热水器的热交换器和具有其的燃气热水器，所述用于燃气热水器的热交换器包括：壳体，所述壳体内具有换热腔室，所述换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道的导烟部，所述导烟通道上下贯穿所述壳体；盖板，所述盖板可拆卸地设在所述壳体上且形成有多个通孔，所述多个通孔与所述多个导烟通道连通；以及多个隔板，每个所述导烟部内分别设有所述多个隔板，且所述多个隔板将所述导烟通道分隔成多个子导烟通道。根据本发明的用于燃气热水器的热交换器，通过在导烟部内设置多个隔板，增加了热交换面积，从而高温烟气可以更加充分地与水进行热交换，进而提高了热交换器的热交换效率，且提高了热交换器的性能。

Description

用于燃气热水器的热交换器和具有其的燃气热水器

技术领域

本发明涉及电器领域，尤其是涉及一种用于燃气热水器的热交换器和具有其的燃气热水器。

背景技术

相关技术中指出，燃气热水器的热交换效率较低，且冷凝水容易在导烟管处聚积，使得导烟管口被冷凝水堵塞，从而烟气流通不顺畅，容易造成一氧化碳超标。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于燃气热水器的热交换器，所述热交换器的热交换效率高。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述热交换器的燃气热水器。

根据本发明第一方面的用于燃气热水器的热交换器，包括：壳体，所述壳体内具有换热腔室，所述换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道的导烟部，所述导烟通道上下贯穿所述壳体；盖板，所述盖板可拆卸地设在所述壳体上且形成有多个通孔，所述多个通孔与所述多个导烟通道连通；以及多个隔板，每个所述导烟部内分别设有所述多个隔板，且所述多个隔板将所述导烟通道分隔成多个子导烟通道。

根据本发明的用于燃气热水器的热交换器，通过在导烟部内设置多个隔板，增加了热交换面积，从而高温烟气可以更加充分地与水进行热交换，进而提高了热交换器的热交换效率，且提高了热交换器的性能。

进一步地，每个所述隔板的至少一端穿过所述导烟部的侧壁伸入所述换热腔室内。由此，可以减慢水的流速，使得水和高温烟气可以进一步充分热交换。

可选地，所述多个隔板沿所述导烟部的长度方向彼此平行地设在所述导烟部内。

进一步地，所述热交换器进一步包括：加强筋，所述加强筋设在所述盖板的顶部且形成有多个导流孔，所述多个导流孔与所述多个通孔一一对应。由此，通过设置加强筋，可以有效加强盖板的强度。

更进一步地，每个所述导流孔侧壁的上部形成有适于引导冷凝水流下的引导面。由此，极大地方便了加强筋上的冷凝水顺着引导面流下。

可选地，所述引导面形成为弧面或斜面。

进一步地，所述热交换器进一步包括：密封垫，所述密封垫设在所述盖板和所述壳体的顶部之间，且所述盖板和所述壳体的顶部中的至少一个上形成有容纳槽，所述密封垫容纳在所述容纳槽内。

更进一步地，所述盖板上设有第一定位件，所述第一定位件设在相邻的两个所述通孔之间，所述密封垫上设有第二定位件，所述第二定位件与所述第一定位件对应且与所述第一定位件配合。由此，通过第一定位件和第二定位件的配合，可以更加方便地将密封垫安装在盖板上，且在安装的过程中可以更好地对密封垫进行定位，从而提高了密封垫的密封效果。

可选地，所述第一定位件为设在所述盖板底面的凸筋，所述第二定位件为形成在所述密封垫上的凹槽，所述凹槽与所述凸筋配合。

可选地，所述隔板的上端面低于所述导烟部的上端面。

根据本发明第二方面的燃气热水器，包括：本体，所述本体上形成有烟气进口和烟气出口；和根据本发明上述第一方面的用于燃气热水器的热交换器，其中所述热交换器设在所述本体内。

根据本发明的燃气热水器，通过设置上述第一方面的用于燃气热水器的热交换器，提高了热交换效率，从而提高了燃气热水器的整体性能。

进一步地，所述本体内设有烟气隔板，且所述烟气隔板被构造成所述烟气流经所述热交换器的流动方向与所述冷凝水的流动方向一致。由此，不仅降低了烟气阻力，从而排放至大气的烟气不完全燃烧产物少，而且冷凝水的流动也更为顺畅，从而不会堵塞导烟通道。

可选地，所述烟气隔板罩设在所述热交换器的顶部且与所述烟气进口连通。

具体地，所述烟气隔板包括：第一板，所述第一板沿水平方向布置；和第二板，所述第二板与所述第一板相连且沿竖直方向布置，其中所述第二板和所述第一板的连接处圆滑过渡。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于燃气热水器的热交换器的示意图；

图2是图1中所示的热交换器的俯视图；

图3是图1中所示的热交换器的仰视图；

图4是根据本发明实施例的燃气热水器的爆炸图；

图5是图4中所示的燃气热水器的立体图；

图6是图5中所示的燃气热水器的侧视图；

图7是图6中所示的燃气热水器的剖面图；

图8是图4中所示的燃气热水器的本体的示意图；

图9是图4中所示的燃气热水器的本体的另一个示意图；

图10是根据本发明另一个实施例的用于燃气热水器的热交换器的示意图；

图11是图10中所示的热交换器的俯视图；

图12是图10中所示的热交换器的仰视图；

图13是根据本发明另一个实施例的热交换器的盖板的示意图；

图14是根据本发明另一个实施例的热交换器的盖板和密封垫的爆炸图；

图15是图14中所示的盖板和密封垫的装配示意图；

图16是根据本发明另一个实施例的燃气热水器的立体图；

图17是图16中所示的燃气热水器的侧视图；

图18是图17中所示的燃气热水器的剖面图；

图19是图16中所示的燃气热水器的上盖和烟气隔板的爆炸图；

图20是图19中所示的上盖和烟气隔板的装配示意图。

附图标记：

100：热交换器；

1：壳体；11：导烟部；111：导烟通道；

12：水道；13：进水口；14：出水口；

2：盖板；21：通孔；211：通孔部；

22：加强筋；221：导流孔；2211：引导面；

23：容纳筋；231：容纳槽；24：第一定位件；

3：隔板；4：密封垫；41：密封孔；42：第二定位件；

200：燃气热水器；

201：下本体；2011：烟气进口；202：上盖；2021：烟气出口；

203：冷凝水堵塞保护装置；

204：烟气隔板；2041：第一板；2042：第二板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图20描述根据本发明实施例的用于燃气热水器200的热交换器100。

如图1-图4所示，根据本发明第一方面实施例的用于燃气热水器200的热交换器100，包括壳体1、盖板2以及多个隔板3。

壳体1内具有换热腔室，换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道111的导烟部11，导烟通道111上下贯穿壳体1。例如在图1-图4的示例中，壳体1的顶部敞开，壳体1内限定出换热腔室，换热腔室内设有四个导烟部11，四个导烟部11彼此平行，可选地，四个导烟部11在换热腔室内大致交错布置以形成S形的水道12，每个导烟部11的横截面形状为长圆形，导烟部11内具有导烟通道111，导烟通道111沿上下方向贯穿壳体1以用于流通高温烟气，使得高温烟气与换热腔室内的水进行热交换，壳体1的底部可以形成有进水口13和出水口14，进水口13用于向水道12内通入待加热的水，出水口14用于排出热交换后的水。

例如在图10-图15的示例中，换热腔室内设有五个导烟部11，五个导烟部11彼此平行，每个导烟部11的横截面形状大致为矩形，且每个导烟部11包括两个彼此隔开的子导烟部11。需要理解的是，导烟部11的数量、形状、尺寸以及相邻的导烟部11之间彼此间隔开的距离可以根据实际要求设置，以更好地满足实际要求。

盖板2可拆卸地设在壳体1上，且盖板2上形成有多个通孔21，多个通孔21与多个导烟通道111连通。参照图4，多个通孔21沿上下方向贯穿盖板2，多个通孔21与多个导烟通道111一一对应，从而通过导烟通道111的高温烟气在与水热交换后可以通过多个通孔21排出。参照图13，多个通孔21与多个子导烟部11一一对应。可选地，盖板2和壳体1螺栓连接。

每个导烟部11内分别设有多个隔板3，且多个隔板3将导烟通道111分隔成多个子导烟通道111。如图1-图4、图10-图12所示，每个导烟部11内均设有多个隔板3，多个隔板3在导烟部11内彼此间隔开设置，从而将导烟通道111分隔成多个子导烟通道111，高温烟气可以分别通过多个子导烟通道111，以与多个隔板3和导烟部11充分换热，接着充分换热后的多个隔板3和导烟部11再与水道12内的水进行热交换，从而增加了热交换面积，提高了热交换器100的热交换效率。可选地，多个隔板3和导烟部11一体成型。需要理解的是，隔板3的数量可以根据实际要求设置，以更好地满足实际要求。

根据本发明实施例的用于燃气热水器200的热交换器100，通过在导烟部11内设置多个隔板3，增加了热交换面积，从而高温烟气可以更加充分地与水进行热交换，进而提高了热交换器100的热交换效率，且提高了热交换器100的性能。

在本发明的一个实施例中，每个隔板3的至少一端穿过导烟部11的侧壁伸入换热腔室内。例如在图1和图2的示例中，两侧的两个导烟部11内的隔板3的一端分别向外伸出导烟部11，具体地，位于左侧的导烟部11内的隔板3的左端均向左穿过导烟部11的左侧壁伸入水道12内，位于右侧的导烟部11内的隔板3的右端均向右穿过导烟部11的右侧壁伸入水道12内，这样当水流经两侧的两个导烟部11时，可以减慢水的流速，从而使得水和高温烟气可以进一步充分热交换，提高热交换器100的热交换效率。

可选地，多个隔板3沿导烟部11的长度方向彼此平行地设在导烟部11内。例如在图1-图3、图10-图12的示例中，多个隔板3相互平行，且每个隔板3均与导烟部11的宽度方向大致垂直。当然，本发明不限于此，在本发明的另一些示例中，多个隔板3还可以倾斜地设在导烟部11内，此时每个隔板3与导烟部11的宽度方向之间的夹角不等于90°（图未示出）。

在本发明的进一步实施例中，热交换器100进一步包括：加强筋22，加强筋22设在盖板2的顶部，且加强筋22形成有多个导流孔221，多个导流孔221与多个通孔21一一对应。例如在图13的示例中，加强筋22设在盖板2的顶部且位于盖板2的中央，加强筋22大致覆盖盖板2上的所有通孔21，多个导流孔221沿上下方向贯穿加强筋22，且与多个通孔21对应设置，从而与水热交换后的烟气可以通过多个导流孔221排出。由此，通过设置加强筋22，可以有效加强盖板2的强度。可选地，加强筋22与盖板2一体成型。

更进一步地，每个导流孔221侧壁的上部形成有适于引导冷凝水流下的引导面2211。参照图13，多个导流孔221均大体为矩形，加强筋22的上端面与导流孔221的侧壁的连接处具有引导面2211，可选地，引导面2211形成为弧面或斜面，从而极大地方便了加强筋22上的冷凝水顺着引导面2211流下。

在本发明的一个实施例中，热交换器100进一步包括：密封垫4，密封垫4设在盖板2和壳体1的顶部之间，且盖板2和壳体1的顶部中的至少一个上形成有容纳槽231，密封垫4容纳在容纳槽231内。例如在图14和图15的示例中，密封垫4设在盖板2和导烟部11的顶部之间，从而提高了盖板2和壳体1顶部之间的密封效果，密封垫4上形成有多个密封孔41，密封孔41与子导烟部11一一对应，盖板2的底面上设有向下凸出的容纳筋23，容纳筋23限定出容纳槽231，密封垫4安装在容纳槽231内，方便安装，从而提高了装配效率。当然，本发明不限于此，在本发明的其它示例中，容纳槽231还可以从盖板2的底面向上凹入（图未示出）。

进一步地，如图14所示，盖板2的底面上对应通孔21的位置还可以设有通孔部211，通孔部211与通孔21的形状大致相同，且通孔部211从盖板2的底面竖直向下延伸出，从而进一步方便了密封垫4定位，提高了密封垫4的装配效率。

在本发明的一个实施例中，盖板2上设有第一定位件24，第一定位件24设在相邻的两个通孔21之间，密封垫4上设有第二定位件42，第二定位件42与第一定位件24对应且与第一定位件24配合。可选地，第一定位件24为设在盖板2底面的凸筋，第二定位件42为形成在密封垫4上的凹槽，凹槽与凸筋配合，如图14和图15所示。

例如在图14的示例中，凸筋从盖板2的底面竖直向下延伸，对应壳体1上每相邻的两个导烟部11之间均设有一个凸筋，凹槽由密封垫4的一部分向下凹入而成，通过凹槽与凸筋的配合，可以更加方便地将密封垫4安装在盖板2上，且在安装的过程中可以更好地对密封垫4进行定位，从而提高了密封垫4的密封效果。

可选地，隔板3的上端面低于导烟部11的上端面。参照图1、图4和图10，每个隔板3的上端面均低于与其相应的导烟部11的上端面，这样可以防止冷凝水在导烟管的顶部聚积，从而使得烟气可以更加顺畅地从导烟通道111中排出。可选地，每个导烟部11内的多个隔板3的上端面平齐。

如图4-图9、图16-图20所示，根据本发明第二方面实施例的燃气热水器200，包括本体和根据本发明上述第一方面实施例的用于燃气热水器200的热交换器100。

本体上形成有烟气进口2011和烟气出口2021。其中热交换器100设在本体内。例如在图4-图9、图16-图20的示例中，本体包括上盖202和下本体201，下本体201的顶部敞开，上盖202设在下本体201的顶部，上盖202和下本体201共同限定出换热空间，烟气进口2011可以形成在下本体201的侧壁上以向换热空间内通入高温烟气，高温烟气与热交换器100内的水热交换后从烟气出口2021排出，可选地，烟气出口2021可以形成在下本体201的顶部。

进一步地，参照图16和图17，下本体201的下部侧壁上设有冷凝水堵塞保护装置203，当下本体201内的冷凝水量到达一定程度时，可以通过冷凝水堵塞保护装置203排出，以使本体内的烟气流通顺畅。

根据本发明实施例的燃气热水器200，通过设置上述第一方面实施例的用于燃气热水器200的热交换器100，提高了热交换效率，从而提高了燃气热水器200的整体性能。

在本发明的一个实施例中，本体内设有烟气隔板204，且烟气隔板204被构造成烟气流经热交换器100的流动方向与冷凝水的流动方向一致。例如在图18-图20的示例中，烟气隔板204罩设在热交换器100的顶部，且烟气隔板204与烟气进口2011连通，这样从烟气进口2011进入的高温烟气可以从热交换器100的顶部向下流动，从而与热交换器100的水道12内的水进行热交换，热交换器100上产生的冷凝水也会在自身重力的作用下向下流动，由于高温烟气在热交换器100的导烟通道111内的流动方向与冷凝水的流动方向一致，不仅降低了烟气阻力，从而排放至大气的烟气不完全燃烧产物少，而且冷凝水的流动也更为顺畅，从而不会堵塞导烟通道111。

具体地，烟气隔板204包括：第一板2041和第二板2042，第一板2041沿水平方向布置。第二板2042与第一板2041相连且沿竖直方向布置，其中第二板2042和第一板2041的连接处圆滑过渡。参照图18-图20，第一板2041的形状与其在上盖202内的设置位置有关，例如第一板2041可以大体为D形，第一板2041和上盖202共同罩设在热交换器100的顶部，以使从烟气进口2011进入的高温烟气可以从热交换器100的顶部进入，并通过导烟通道111以与水道12内的水进行热交换，第二板2042的上端与第一板2041的一端相连，且第二板2042的下端支撑在热交换器100上，其中第一板2041和第二板2042的连接处可以通过圆弧光滑过渡，以迎合烟气流动流场的需求，使得烟气流动更顺畅。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内具有换热腔室，所述换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道的导烟部，所述导烟通道上下贯穿所述壳体；

盖板，所述盖板可拆卸地设在所述壳体上且形成有多个通孔，所述多个通孔与所述多个导烟通道连通；以及

多个隔板，每个所述导烟部内分别设有所述多个隔板，且所述多个隔板将所述导烟通道分隔成多个子导烟通道，所述隔板的上端面低于所述导烟部的上端面。

2.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，每个所述隔板的至少一端穿过所述导烟部的侧壁伸入所述换热腔室内。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述多个隔板沿所述导烟部的长度方向彼此平行地设在所述导烟部内。

4.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，进一步包括：

加强筋，所述加强筋设在所述盖板的顶部且形成有多个导流孔，所述多个导流孔与所述多个通孔一一对应。

5.根据权利要求4所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，每个所述导流孔侧壁的上部形成有适于引导冷凝水流下的引导面。

6.根据权利要求5所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述引导面形成为弧面或斜面。

7.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，进一步包括：

密封垫，所述密封垫设在所述盖板和所述壳体的顶部之间，且所述盖板和所述壳体的顶部中的至少一个上形成有容纳槽，所述密封垫容纳在所述容纳槽内。

8.根据权利要求7所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述盖板上设有第一定位件，所述第一定位件设在相邻的两个所述通孔之间，

所述密封垫上设有第二定位件，所述第二定位件与所述第一定位件对应且与所述第一定位件配合。

9.根据权利要求8所述的用于燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述第一定位件为设在所述盖板底面的凸筋，所述第二定位件为形成在所述密封垫上的凹槽，所述凹槽与所述凸筋配合。

10.一种燃气热水器，其特征在于，包括：

本体，所述本体上形成有烟气进口和烟气出口；和

根据权利要求1-9中任一项所述的用于燃气热水器的热交换器，其中所述热交换器设在所述本体内。

11.根据权利要求10所述的燃气热水器，其特征在于，所述本体内设有烟气隔板，且所述烟气隔板被构造成所述烟气流经所述热交换器的流动方向与所述冷凝水的流动方向一致。

12.根据权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述烟气隔板罩设在所述热交换器的顶部且与所述烟气进口连通。

13.根据权利要求12所述的燃气热水器，其特征在于，所述烟气隔板包括：

第一板，所述第一板沿水平方向布置；和

第二板，所述第二板与所述第一板相连且沿竖直方向布置，其中所述第二板和所述第一板的连接处圆滑过渡。