CN106885487A - 水箱换热器和热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水箱换热器和热水器。其中，水箱换热器包括集流管和换热本体，换热本体具有换热通道，集流管与换热本体连接并与换热通道连通，换热本体的一侧的外表面为换热安装面。本发明解决了现有技术中微通道扁管结构的水箱换热器换热效率较低的问题。

Description

水箱换热器和热水器

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种水箱换热器和热水器。

背景技术

传统水箱换热器采用微通道扁管结构，在扁管的两端用集流管焊接连接。

这种微通道扁管结构的水箱换热器相对采用铝扁管绕制于水箱上的水箱换热器增大了接触面积，且提高了换热效率。

但该种结构的水箱换热器具有加工难度高，制造成本高的缺点。

此外，此种微通道扁管结构的水箱换热器仍存在换热效率低的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水箱换热器和热水器，以解决现有技术中微通道扁管结构的水箱换热器换热效率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水箱换热器，包括集流管和换热本体，换热本体具有换热通道，集流管与换热本体连接并与换热通道连通，换热本体的一侧的外表面为换热安装面。

进一步地，换热安装面为平面。

进一步地，换热本体包括安装板和通道盖板，通道盖板叠置在安装板上并与安装板之间形成换热通道，安装板的背离通道盖板一侧的表面为换热安装面。

进一步地，换热通道为多个，多个换热通道彼此间隔设置，各换热通道呈直线形、螺旋线形、蛇形或抛物线形中的一种。

进一步地，换热本体还具有一个或多个换热旁支通道，换热旁支通道与换热通道连通。

进一步地，换热通道为一个，换热通道呈螺旋线形或蛇形。

进一步地，通道盖板呈波浪形板状结构。

进一步地，通道盖板由多个依次交替连接的平板段和弧形板段构成，其中，平板段与安装板面面贴合，弧形板段与安装板之间形成换热通道。

进一步地，安装板包括第一结构层和第一钎料层，第一结构层的至少一侧表面上设置有第一钎料层。

进一步地，通道盖板包括第二结构层、第二钎料层和防腐层，第二钎料层设置在第二结构层的朝向安装板一侧的表面上；防腐层设置在第二结构层的远离安装板一侧的表面上。

进一步地，第一结构层是防锈铝材料制成的。

进一步地，通道盖板采用冲压的方法成型。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种热水器，包括水箱换热器和水箱，水箱换热器设置水箱上，水箱换热器是上述的水箱换热器，水箱换热器的换热本体的换热安装面贴合在水箱上。

应用本发明的技术方案，进行换热时，冷媒从集流管流经换热通道，通过换热安装面与水箱进行换热。相比于现有技术中微通道扁管结构的水箱换热器只能通过较小截面的扁管与水箱壁面间隔接触，换热安装面可以整体与水箱的壁面接触，增大了水箱换热器与水箱的接触面积，也就是增大了换热面积，从而提高了换热效率。

也就是说，与现有技术中的热水器相比，具有上述水箱换热器的热水器也就具有较高的换热效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个可选实施例中水箱换热器的结构示意图；

图2示出了图1中的换热本体的结构示意图；

图3示出了图2的仰视图；

图4示出了图3中的通道盖板的结构示意图；

图5示出了图3中的换热本体的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、集流管；20、换热本体；21、换热通道；22、换热安装面；23、安装板；231、第一结构层；232、第一钎料层；24、通道盖板；241、平板段；242、弧形板段；243、第二结构层；244、第二钎料层；245、防腐层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中热水器换热效率不高的问题，本发明提供了一种有利于提高换热效率的热水器。

该热水器包括水箱换热器和水箱，水箱换热器设置在水箱上。其中，水箱换热器的结构如图1和图2所示，该水箱换热器包括集流管10和换热本体20。换热本体20具有换热通道21，集流管10与换热本体20连接并与换热通道21连通。如图3所示，换热本体20的一侧的外表面为换热安装面22。将该水箱换热器设置到水箱上时，换热本体20的换热安装面22贴合在水箱上。

进行换热时，冷媒从集流管10流经换热通道21，并通过换热安装面22与水箱进行换热。相比于现有技术中微通道扁管结构的水箱换热器只能通过较小截面的扁管与水箱壁面间隔接触，换热安装面22可以整体与水箱的壁面接触，增大了水箱换热器与水箱的接触面积，也就是增大了换热面积，从而提高了换热效率。

也就是说，与现有技术中的热水器相比，具有上述水箱换热器的热水器也就具有较高的换热效率，能够更快地制热水，便于用户及时用到热水。可选的，该水箱换热器尤其适用于空气能热水器的水箱使用。

可选的，换热安装面22为平面。平面结构的换热安装面22可以整体与水箱的壁面接触，从而进一步增大了水箱换热器的换热面积，提高了换热效率。

如图1所示，换热本体20包括安装板23和通道盖板24。其中，通道盖板24叠置在安装板23上并与安装板23之间形成换热通道21，安装板23的背离通道盖板24一侧的表面为换热安装面22。冷媒流经换热通道21时，将其热量传递到与其接触的安装板23和通道盖板24上，进一步传递到换热安装面22上，与换热安装面22贴合的水箱接受到来自换热安装面22的热量，以加热水箱中的液体。

实施例一

如图2和图3所示，换热通道21为多个，多个换热通道21彼此间隔设置，各换热通道21呈直线形、螺旋线形、蛇形或抛物线形中的一种。

在本实施例中，各换热通道21呈直线形。设置多个换热通道21，可以使冷媒分散流入各换热通道21，这样，有利于冷媒与换热通道21的内壁充分接触，以使冷媒与换热通道21的内壁充分换热，从而提高冷媒的利用率。

以制热水为例，冷媒从集流管10流出分散进入各换热通道21，冷媒所含的热量尽可能充分地传递到换热通道21的内壁，从而使安装板23的换热安装面22尽可能获得更多的热量。换热安装面22获得的热量越多，与其贴合的水箱所获得的热量也就越多，从而越有利于快速加热水箱中的水。

如图4所示，通道盖板24由多个依次交替连接的平板段241和弧形板段242构成，其中，平板段241与安装板23面面贴合，弧形板段242与安装板23之间形成换热通道21。通过平板段241与安装板23面面贴合，提高了通道盖板24与安装板23之间连接的稳定性和可靠性，且方便加工。冷媒流经换热通道21时，其热量不仅能传递给与其直接接触的换热通道21的内壁，还能传递到安装板23的与平板段241贴合的部分，从而使整个安装板23上的换热安装面22的温度上升。

如图5所示，通道盖板24包括第二结构层243、第二钎料层244和防腐层245，第二钎料层244设置在第二结构层243的朝向安装板23一侧的表面上；防腐层245设置在第二结构层243的远离安装板23一侧的表面上。使用这种复合材料来制造通道盖板24，是为了使通道盖板24在满足使用要求的同时延长其使用寿命。在本实施例中，防腐层245为纯铝合金，其中铝含量高达96％，该层的作用相当于喷锌，但消除了孔蚀的危害；第二结构层243采用防锈铝，这是一种铝-锰合金材料，既有一定的强度，又有良好的延展性，焊接性也非常好，可以满足通道盖板24所需要的承压性能；第二钎料层244为合金包覆层，也叫钎料皮材，采用钎焊可使其与安装板23可靠焊接，从而确保通道盖板24与安装板23连接的稳定性与可靠性。

另外，在本实施例中，采用上述的复合铝合金材料的厚度在0.1mm～1mm之间，弧形板242的宽度在0.5mm～5mm之间，当然，也可根据实际情况调整参数。

不仅如此，图5中，安装板23包括第一结构层231和第一钎料层232，第一结构层231的至少一侧表面上设置有第一钎料层232。其中，第一结构层231也可为防锈铝，第一钎料层232为钎料皮材。

制造水箱换热器的换热本体20时，先制造上述的通道盖板24，本实施例采用冲压成形的方式对材料冲压成形，形成具有要求规格的弧形凹槽，凹槽往防腐层245方向凸起，以形成具有光滑的凹槽结构的通道盖板24。

通道盖板24制造完成，将通道盖板24的带合金包覆层的一面放在安装板23的上方，确保两板之间的复合表面干净无油污，施加一定的压力，在氮气保护炉中钎焊成形，从而形成换热本体20，其中，通道盖板24上的凹槽结构与安装板23之间就形成换热通道21。

实施例二

与实施例一的区别在于，换热本体20还具有一个或多个换热旁支通道，换热旁支通道与换热通道21连通。设置换热旁支通道也是为了增大冷媒与换热本体20的接触面积，以使冷媒与换热本体20充分换热。

实施例三

与实施例一的区别在于，换热通道21为一个，换热通道21呈螺旋线形或蛇形。相比于直线形换热通道21，螺旋线形或蛇形的换热通道21增大了冷媒与流经换热通道21的距离，在冷媒流速不变的情况下，也就相当于延长了冷媒流经换热通道21的时间。这样，有利于冷媒充分换热。在制热时，冷媒的热量能更多地传递给安装板23的换热安装面22，进而使与换热安装面22贴合的水箱中的液体能获得更多的热量而使温度升高。

实施例四

与实施例一的区别在于，通道盖板24呈波浪形板状结构。波浪形板状结构的通道盖板24与安装板23连接时，朝向安装板23弯曲的部分与安装板23贴合，背离安装板23弯曲的部分与安装板23之间形成换热通道21。从生产加工角度来说，波浪形板状结构的通道盖板24便于制造，这样可以提高生产水箱换热器的经济性。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

进行换热时，冷媒从集流管10流经换热通道21，并与换热安装面22进行换热。相比于现有技术中微通道扁管结构的水箱换热器只能通过较小截面的扁管与水箱壁面间隔接触，换热安装面22可以整体与水箱的壁面接触，增大了水箱换热器与水箱的接触面积，也就是增大了换热面积，从而提高了换热效率。

也就是说，与现有技术中的热水器相比，具有上述水箱换热器的热水器也就具有较高的换热效率，能够更快地制热水，便于用户及时用到热水。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种水箱换热器，其特征在于，包括：

集流管(10)；

换热本体(20)，所述换热本体(20)具有换热通道(21)，所述集流管(10)与所述换热本体(20)连接并与所述换热通道(21)连通，所述换热本体(20)的一侧的外表面为换热安装面(22)。

2.根据权利要求1所述的水箱换热器，其特征在于，所述换热安装面(22)为平面。

3.根据权利要求1所述的水箱换热器，其特征在于，所述换热本体(20)包括：

安装板(23)；

通道盖板(24)，所述通道盖板(24)叠置在所述安装板(23)上并与所述安装板(23)之间形成所述换热通道(21)，所述安装板(23)的背离所述通道盖板(24)一侧的表面为所述换热安装面(22)。

4.根据权利要求3所述的水箱换热器，其特征在于，所述换热通道(21)为多个，多个所述换热通道(21)彼此间隔设置，各所述换热通道(21)呈直线形、螺旋线形、蛇形或抛物线形中的一种。

5.根据权利要求3所述的水箱换热器，其特征在于，所述换热本体(20)还具有一个或多个换热旁支通道，所述换热旁支通道与所述换热通道(21)连通。

6.根据权利要求3所述的水箱换热器，其特征在于，所述换热通道(21)为一个，所述换热通道(21)呈螺旋线形或蛇形。

7.根据权利要求4所述的水箱换热器，其特征在于，所述通道盖板(24)呈波浪形板状结构。

8.根据权利要求4所述的水箱换热器，其特征在于，所述通道盖板(24)由多个依次交替连接的平板段(241)和弧形板段(242)构成，其中，所述平板段(241)与所述安装板(23)面面贴合，所述弧形板段(242)与所述安装板(23)之间形成所述换热通道(21)。

9.根据权利要求3所述的水箱换热器，其特征在于，所述安装板(23)包括：

第一结构层(231)；

第一钎料层(232)，所述第一结构层(231)的至少一侧表面上设置有所述第一钎料层(232)。

10.根据权利要求3所述的水箱换热器，其特征在于，所述通道盖板(24)包括：

第二结构层(243)；

第二钎料层(244)，所述第二钎料层(244)设置在所述第二结构层(243)的朝向所述安装板(23)一侧的表面上；

防腐层(245)，所述防腐层(245)设置在所述第二结构层(243)的远离所述安装板(23)一侧的表面上。

11.根据权利要求9所述的水箱换热器，其特征在于，所述第一结构层(231)是防锈铝材料制成的。

12.根据权利要求3至10中任一项所述的水箱换热器，其特征在于，所述通道盖板(24)采用冲压的方法成型。

13.一种热水器，包括水箱换热器和水箱，所述水箱换热器设置所述水箱上，其特征在于，所述水箱换热器是权利要求1至12中任一项所述的水箱换热器，所述水箱换热器的换热本体(20)的换热安装面(22)贴合在所述水箱上。