CN107461915A - 一种单通道扰流管式换热装置 - Google Patents

一种单通道扰流管式换热装置 Download PDF

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CN107461915A CN201710515396.7A CN201710515396A CN107461915A CN 107461915 A CN107461915 A CN 107461915A CN 201710515396 A CN201710515396 A CN 201710515396A CN 107461915 A CN107461915 A CN 107461915A
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Abstract

一种单通道扰流管式换热装置，包括燃烧室和换热器，换热器与燃烧室配合；所述燃烧室包括一对前后方向的设置有主壁板和一对左右方向设置的端壁板，主壁板的下部设置有循环加热水路、上部设置栅栏格形的加热管网，循环加热水路与加热管网相通；位于后部的主壁板的循环加热水管路分别与位于左侧的端壁板上的纵管路的上部和下部连通；主壁板的循环加热水管路、端壁板上的纵管路和横向管路构成热水出水管路；换热器中作为进水管的换热管的进水端与右侧的端壁板上的容水腔相通，换热器中作为出水管的换热管与左侧的端壁板上的容水腔相通；右侧的端壁板上的水接口为冷水进水接口，左侧的端壁板上的水接口为热水出水接口。提高了换热效率，提高了能效比。

Description

一种单通道扰流管式换热装置
技术领域
本发明涉及一种家用燃气快速热水器使用的热交换器，尤其是一种单通道扰流管式换热装置。
背景技术
目前现有技术，一种家用燃气快速热水器使用的热交换器，包括燃烧室和换热器，换热器与燃烧室配合；换热器包括换热管和换热翅片，换热管一端为进水管、另一端为出水管。存在问题是：换热效率低，浪费燃气。
发明内容
本发明的目的是：提供一种单通道扰流管式换热装置，它具有换热效率高，节省燃气的特点。
本发明是这样实现的：一种单通道扰流管式换热装置，包括燃烧室和换热器，换热器与燃烧室配合；其特征在于：所述换热器包括换热翅片和若干换热管，换热管上设置有扰流装置，换热管并联在一起；所述燃烧室包括一对前后方向的设置有主壁板和一对左右方向设置的端壁板，主壁板的下部设置有循环加热水路、上部设置栅栏格形的加热管网，循环加热水路与加热管网相通；所述端壁板的下部设置有若干个横向管路和位于横管管路两端的纵管路，横向管路的两端与纵管路连通，位于底部的横向管路上设置有水接口；上部设置有容水腔，纵管路与容水腔相通；位于前部的主壁板的循环加热水管路分别与位于右侧的端壁板上的纵管路的上部和下部连通；主壁板的循环加热水管路、端壁板上的纵管路和横向管路构成预热水管路；位于后部的主壁板的循环加热水管路分别与位于左侧的端壁板上的纵管路的上部和下部连通；主壁板的循环加热水管路、端壁板上的纵管路和横向管路构成热水出水管路；换热器中作为进水管的换热管的进水端与右侧的端壁板上的容水腔相通，换热器中作为出水管的换热管与左侧的端壁板上的容水腔相通；右侧的端壁板上的水接口为冷水进水接口，左侧的端壁板上的水接口为热水出水接口。
所述的一种单通道扰流管式换热装置，其特殊之处在于：所述循环加热水路包括横管和将横管串联在一起的竖管，栅栏格形的加热管网包括栅栏横管和与栅栏横管相交且相通的栅栏竖管，栅栏横管和位于顶部的横管连通，或栅栏横管和顶部的横管重合。
所述的一种单通道扰流管式换热装置，其特殊之处在于：所述主壁板包括主外板和主内板，主外板和主内板左右方向的两端设置有纵向的扣边；主外板的外表面上设置有若干个水平的后开口的前半横管，前半横管在主外板的外表面凸起；主内板的下部设置有若干个水平的前开口的后半横管、后半竖管，位于上部的水平的前开口的半格栅横管和前开口的半栅栏竖管，后半横管、后半竖管、半格栅横管和半栅栏竖管凸出主内板的表面；主内板的下部设置有下导水孔、上部设置有上导水孔；上、下导水孔分别与顶部和底部的后半横管在一条直线上；前半横管的长度大于后半横管的长度；主内板和主外板扣合，前半横管与后半横管和半格栅横管对接，主外板覆盖后半竖管和半栅栏竖管，下导水孔与下部的前半横管一端相对，上导水孔与上部的前半横管一端相对；所述端壁板包括端外板和端内板，端外板和端内板的横向两端分别设置有沿高度方向的端外侧板和端内侧板；端外板的上部设置有内侧开口的半容水腔、下部设置半端横管路和位于两侧的半竖管路；端外板上的端外侧板的下部设置下导水接口、上部设置有上导水接口，底部的半端横管路上设置所述水接口；端内板的上部设置有外侧开口的沉孔、沉孔的底板上设置有外侧开口的导水腔、下部设置的半端横管路和位于两侧的半竖管路，端内板的内侧板的下部设置有下水槽、上部设置有上水槽；导水腔上设置有管接口，位于边缘一个管接口为与换热管连接的换热管导水接口；还包括设置有若干列通水孔的导流板、导水件和导水座体，导水件包括座板、向座板一侧凸出的导水凸腔和向座板一侧凸起的进出水凸腔；导水座体的包括底座板、设置有底座板的侧开口的容置腔，容置腔的底板上设置有贯通管孔；导水座体设置的换热器的两端，换热器的换热管的端部穿过贯通管孔伸入容置腔内；导流板嵌入导水腔内并与导水腔的底板贴合达液密封，一个管接口与一列通水孔相对应，导水件的座板与沉孔的底板贴合并液密封；端内板和端外板、端内侧板和端外侧板贴合，导水件的导水凸腔和进出水凸腔与半容水腔的底板贴合，每二列通水孔与一个导水凸腔相对应，边缘的一列通水孔分别与换热管导水接口和进出水凸腔相对应；上、下导水接口分别与上、下导水槽相对；位于前部的主壁板上的上导水孔和下导水孔分别与位于右侧的端壁板上的上导水接口、下导水接口插接，位于右侧的端内板上的导水腔上的管接口与换热管插接，位于边缘作为换热管导水接口的管接口与换热器的进水换热管插接；位于后部的主壁板上的上导水孔和下导水孔分别与位于左侧的端壁板上的上导水接口、下导水接口插接，位于左侧的端内板上的导水腔上的管接口与换热管插接，位于边缘作为换热管导水接口的管接口为与换热器的出水换热管插接。
所述的一种单通道扰流管式换热装置，其特殊之处在于：所述换热管上的扰流装置为沿长度方向的具有一定长度的向管内凸的线性凸起；或换热管上的扰流装置包括二个端部相交的具有一定长度的凸起构成；或换热管上的扰流装置由若干列向换热管内的凸的凸起构成，相邻二列凸起间隔设置。
本发明一种单通道扰流管式换热装置，由于采用这样的结构，冷水预热，然后进入换热器换热；经换热器换热的水；再利用燃烧室温度进一步加热；充分利用了热能，提高了能效。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是图1的A—A视图。
图3是图1的B—B视图。
图4是本发明的立体图。
图5是本发明的立体分解图。
图6是本发明端壁板的立体分解图之一。
图7是本发明端壁板的立体分解图之二。
图8是本发明端壁板的立体分解图之三。
图9是本发明端壁板的立体分解图之四。
图10是本发明主壁板的主视图。
图11是本发明主壁板的后视图。
图12是本发明主壁板的立体图。
图13是本发明换热管的第一种实施方式。
图14是本发明换热管的第二种实施方式。
图15是本发明换热管的第三种实施方式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种单通道扰流管式换热装置，包括燃烧室1和换热器2，换热器2与燃烧室1配合。
所述换热器2包括换热翅片21和若干个换热管22，换热管22上设置有扰流装置，换热管22串联在一起，位于一边缘的换热管22为进水管、位于另一边缘换热管为出水管；
所述燃烧室1包括一对前后方向的设置有主壁板3和一对左右方向设置的端壁板4，
主壁板3的下部设置有循环加热水路31、上部设置栅栏格形的加热管网32，循环加热水路31与加热管网32相通；
所述端壁板4的下部设置有若干个横向管路41和位于横管管路两端的纵管路42，横向管路41的两端与纵管路42连通，位于底部的横向管路41 上设置有水接口4A；上部设置有容水腔43，纵管路42与容水腔43相通；位于前部的主壁板3的循环加热水管路分别与位于右侧的端壁板4上的纵管路42的上部和下部连通；主壁板3的循环加热水管路31、端壁板4上的纵管路42和横向管路41构成预热水管路；冷水由水接口4A进入，一是泠水进入循环加热水管路31和加热管网32内预热；二是冷水进入横向管路 41和纵管路42内；最后进入容水腔43，如图1中右侧空心箭头方向所示；
位于后部的主壁板3的循环加热水管路31分别与位于左侧的端壁板4 上的纵管路42的上部和下部连通；主壁板3的循环加热水管路31、端壁板 4上的纵管路42和横向管路41构成热水出水管路；如图1左侧实心箭头方向所示；
换热器2中作为进水管的换热管22的进水端与右侧的端壁板4上的容水腔43相通，换热器2中作为出水管的换热管22与左侧的端壁板4上的容水腔43相通；右侧的端壁板4上的水接口4A为冷水进水接口；左侧的端壁板4上的水接口4A为热水出水接口。
所述循环加热水路31包括横管311和将横管串联在一起的竖管312，栅栏格形的加热管网32包括栅栏横管321和与栅栏横管相交且相通的栅栏竖管322，栅栏横管321和位于顶部的横管311连通，或栅栏横管321和顶部的横管311重合。
如图5、图9、图10、图11所示，所述主壁板3包括主外板33和主内板34，主外板33和主内板34左右方向的两端设置有纵向的扣边35；
主外板33的外表面上设置有若干个水平的后开口的前半横管3111，前半横管3111在主外板33的外表面凸起；
主内板34的下部设置有若干个水平的前开口的后半横管3112、后半竖管3113，位于上部的水平的前开口的半格栅横管3211和前开口的半栅栏竖管3121，后半横管3112、后半竖管3113、半格栅横管3211和半栅栏竖管 3212凸出主内板34的表面；主内板34的下部设置有下导水孔362、上部设置有上导水孔361；上、下导水孔361、362分别与顶部和底部的后半横管3112在一条直线上；
前半横管3111的长度大于后半横管3112和半格栅横管3211的长度；主内板34和主外板33扣合及主内板33的扣边35与主外板33的扣边35 贴合，前半横管3111与后半横管3112和半格栅横管3211对接，主外板33 覆盖后半竖管3113和半栅栏竖管3212，下导水孔362与下部的前半横管3111一端相对，上导水孔362与上部的前半横管3111一端相对且连通；如图6至图9所示，所述端壁板4包括端外板44和端内板45，端外板44和端内板45的横向两端分别设置有沿高度方向的端外侧板44A和端内侧板 45A；
端外板44的上部设置有内侧开口的半容水腔441、下部设置半端横管路411和位于两侧的半竖管路421；端外板44上的端外侧板44A的下部设置下导水接口462、上部设置有上导水接口461，底部的半端横管路411上设置所述水接口4A；
端内板45的上部设置有外侧开口的沉孔451、沉孔451的底板上设置有外侧开口的导水腔452、下部设置的半端横管路411和位于两侧的半竖管路421，端内板45的内侧板的下部设置有下水槽472、上部设置有上水槽 471，上、下导水槽471、472分别与端内板45上的半竖管路421相通；导水腔452上设置有管接口4521，位于边缘一个管接口4521为与换热管22连接的换热管导水接口4522；
还包括设置有若干列通水孔的导流板5、导水件6和导水座体7，
导水件6包括座板61、向座板一侧凸出的导水凸腔62和向座板一侧凸起的进出水凸腔63；
导水座体7的包括底座板71、设置有底座板的侧开口的容置腔72，容置腔的底板上设置有贯通管孔；导水座体71设置的换热器2的两端，换热器2的换热管22的端部穿过贯通管孔伸入容置腔72内；
导流板5嵌入导水腔452内并与导水腔452的底板贴合达液密封，一个管接口4521与一列通水孔相对应，导水件6的座板61与沉孔451的底板贴合并液密封；端内板45和端外板44、端内侧板451和端外侧板441贴合，导水件6的导水凸腔62和进出水凸腔63与半容水腔441的底板贴合，每二列通水孔与一个导水凸腔62相对应，边缘的一列通水孔分别与换热管导水接口4522和进出水凸腔63相对应；导水凸腔62与半容水腔441的底板贴合，相邻二个导水凸腔62之间的间隙、导水凸腔与半容水腔441的周向壁板之间的间隙构成导水通道；上、下导水接口461、462分别与上、下导水槽471、472相对；半容水腔441和导水腔452构成容水腔43；位于前部的主壁板3上的上导水孔361和下导水孔362分别与位于右侧的端壁板4 上的上导水接口461、下导水接口462插接，位于右侧的端内板45上的导水腔452上的管接口4521与换热管22插接将换热管22串联在一起，位于边缘作为换热管导水接口4522的管接口与换热器2的进水换热管插接；
位于后部的主壁板3上的上导水孔361和下导水孔362分别与位于左侧的端壁板4上的上导水接口461、下导水接口462插接，位于左侧的端内板45上的导水腔452上的管接口4521与换热管22插接将换热管22串联在一起，位于边缘作为换热管导水接口4522的管接口为与换热器2的出水换热管插接。
本发明在使用时，冷水经位于右侧的端壁板4上的水接口4A，即位于右侧的端壁板4上的水接口4A为冷水进水接口，一是进入端壁板4上的横向管路41和纵管路42内，最后进入容水腔43；二是冷水由位于底部的横向管路41经下导水接口462进入循环加热水路31，最后经上导水接口461 纵管路42进入容水腔43；进入换热器2的进水端；
换热器2出水端流出的热水进入位于左侧的端壁板4上的容水腔43内，位于左侧的端壁板4的容水腔43的热水，经位于左侧的端壁板4的纵管路 42进入底部的横向管路41内，与此同时，容水腔43的热水经位于左侧的端壁板4上的上导水水接口461进入位于后部的主壁板3上的循环加热水路31、再下导水接口462进入底部的横向管路41内，最后由位于左侧的端壁板4上的水接口4A作为热水出水接口流出。
如图13所示，所述换热管22上的扰流装置为沿春长度方向的具有一定长度的向管内凸的线性凸起221；
如图14所示，换热管22上的扰流装置包括二个端部相交的具有一定长度的凸起222构成；
如图15所示，换热管22上的扰流装置由若干列向换热管内的凸的凸起223构成，相邻二列凸起223相间设置。扰流装置的设置一是增大了换热面积，扩散水流提高换热效率。
以上所述的仅是本发明的优先实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的情况下，还可以作出若干改进和变型，这也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种单通道扰流管式换热装置，包括燃烧室和换热器，换热器与燃烧室配合；其特征在于：所述换热器包括换热翅片和若干个换热管，换热管上设置有扰流装置，换热管串联在一起；
所述燃烧室包括一对前后方向的设置有主壁板和一对左右方向设置的端壁板，主壁板的下部设置有循环加热水路、上部设置栅栏格形的加热管网，循环加热水路与加热管网相通；
所述端壁板的下部设置有若干个横向管路和位于横管管路两端的纵管路，横向管路的两端与纵管路连通，位于底部的横向管路上设置有水接口；上部设置有容水腔，纵管路与容水腔相通；位于前部的主壁板的循环加热水管路分别与位于右侧的端壁板上的纵管路的上部和下部连通；主壁板的循环加热水管路、端壁板上的纵管路和横向管路构成预热水管路；
位于后部的主壁板的循环加热水管路分别与位于左侧的端壁板上的纵管路的上部和下部连通；主壁板的循环加热水管路、端壁板上的纵管路和横向管路构成热水出水管路；换热器中作为进水管的换热管的进水端与右侧的端壁板上的容水腔相通，换热器中作为出水管的换热管与左侧的端壁板上的容水腔相通；右侧的端壁板上的水接口为冷水进水接口，左侧的端壁板上的水接口为热水出水接口。
2.根据权利要求1所述的一种单通道扰流管式换热装置，其特征在于：所述循环加热水路包括横管和将横管串联在一起的竖管，栅栏格形的加热管网包括栅栏横管和与栅栏横管相交且相通的栅栏竖管，栅栏横管和位于顶部的横管连通，或栅栏横管和顶部的横管重合。
3.根据权利要求1所述的一种单通道扰流管式换热装置，其特征在于：所述主壁板包括主外板和主内板，主外板和主内板左右方向的两端设置有纵向的扣边；
主外板的外表面上设置有若干个水平的后开口的前半横管，前半横管在主外板的外表面凸起；主内板的下部设置有若干个水平的前开口的后半横管、后半竖管，位于上部的水平的前开口的半格栅横管和前开口的半栅栏竖管，后半横管、后半竖管、半格栅横管和半栅栏竖管凸出主内板的表面；主内板的下部设置有下导水孔、上部设置有上导水孔；上、下导水孔分别与顶部和底部的后半横管在一条直线上；前半横管的长度大于后半横管的长度；主内板和主外板扣合，前半横管与后半横管和半格栅横管对接，主外板覆盖后半竖管和半栅栏竖管，下导水孔与下部的前半横管一端相对，上导水孔与上部的前半横管一端相对；
所述端壁板包括端外板和端内板，端外板和端内板的横向两端分别设置有沿高度方向的端外侧板和端内侧板；端外板的上部设置有内侧开口的半容水腔、下部设置半端横管路和位于两侧的半竖管路；端外板上的端外侧板的下部设置下导水接口、上部设置有上导水接口，底部的半端横管路上设置所述水接口,端内板的上部设置有外侧开口的沉孔、沉孔的底板上设置有外侧开口的导水腔、下部设置的半端横管路和位于两侧的半竖管路，端内板的内侧板的下部设置有下水槽、上部设置有上水槽；导水腔上设置有管接口，位于边缘一个管接口为与换热管连接的换热管导水接口；
还包括设置有若干列通水孔的导流板、导水件和导水座体，导水件包括座板、向座板一侧凸出的导水凸腔和向座板一侧凸起的进出水凸腔；
导水座体的包括底座板、设置有底座板的侧开口的容置腔，容置腔的底板上设置有贯通管孔；导水座体设置的换热器的两端，换热器的换热管的端部穿过贯通管孔伸入容置腔内；
导流板嵌入导水腔内并与导水腔的底板贴合达液密封，一个管接口与一列通水孔相对应，导水件的座板与沉孔的底板贴合并液密封；端内板和端外板、端内侧板和端外侧板贴合，导水件的导水凸腔和进出水凸腔与半容水腔的底板贴合，每二列通水孔与一个导水凸腔相对应，边缘的一列通水孔分别与换热管导水接口和进出水凸腔相对应；上、下导水接口分别与上、下导水槽相对；
位于前部的主壁板上的上导水孔和下导水孔分别与位于右侧的端壁板上的上导水接口、下导水接口插接，位于右侧的端内板上的导水腔上的管接口与换热管插接，位于边缘作为换热管导水接口的管接口与换热器的进水换热管插接；位于后部的主壁板上的上导水孔和下导水孔分别与位于左侧的端壁板上的上导水接口、下导水接口插接，位于左侧的端内板上的导水腔上的管接口与换热管插接，位于边缘作为换热管导水接口的管接口为与换热器的出水换热管插接。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种单通道扰流管式换热装置，其特征在于：所述换热管上的扰流装置为沿春长度方向的具有一定长度的向管内凸的线性凸起；
或换热管上的扰流装置包括二个端部相交的具有一定长度的凸起构成；或换热管上的扰流装置由若干列向换热管内的凸的凸起构成，相邻二列凸起相间设置。
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