CN107940737B - 一种干式无翅片扰流热交换装置 - Google Patents

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Abstract

一种干式无翅片扰流热交换装置，包括燃烧室和换热管束；燃烧室包括前壁板、后壁板和二个端板部；所述端板部包括内壁板、外壁板、均流板和导水分流件，所述换热管束包括若干个管体，位于前部和后部的管体一端与纵向通水接头腔插接、另一端与纵向接头腔插接；中部的管体的两端分别与位于左侧和右侧的端板部上的纵向接头腔插接；位于右侧的端板部上的接口为冷水进水接口，位于左侧的端板部上的接口为热水出水接口。冷水进放先在位于右侧的端板部的导水腔预热、然后进入导水容置腔再预热，再进入换热管束内换热；出水时，在导水容置再加热、导水腔内二次加热，提高了换热效率，能效比高。

Description

一种干式无翅片扰流热交换装置
技术领域
本发明涉及一种家用燃气快速热水装置使用的热交换装置，尤其是一种干式无翅片扰流热交换装置。
背景技术
目目前现有技术，一种家用快速燃气热水器使用的热交换装置，，包括具有上下开口的燃烧室和换热管束；燃烧室包括前壁板、后壁板和二个端板部。使用时，燃气燃烧装置设置在换热管束下部的燃烧室内。存在问题：易结水垢、易堵塞、无法预热和再加热液态工质(如水)等，能效比低。
发明内容
本发明的目的是：提供一种干式无翅片扰流热交换装置，具有冷水进水时提前预热、在管体内的水充分吸热、热水出水时能够进行再加热的特点及扰动水流变换方向防止结垢等特点。
本发明是这样实现的：一种干式无翅片扰流热交换装置，包括具有上下开口的燃烧室和换热管束；燃烧室包括前壁板、后壁板和二个端板部；其特殊之处在于：所述端板部包括内壁板、外壁板、均流板和导水分流件，
外壁板的底部设置有由内表面向外表面凸的外半导水腔，外半导水腔上设置有接口；外半导水腔包括至少二个半横向通道和若干个半纵向通道，半纵向通道的下端与位于底部的半横向通道相通，上部设置导水容置腔；半纵向通道与导水容置腔相通；
内壁板的底部置有由内表面向外表面凸的内半导水腔，内半导水腔包括至少二个半横向通道和若干个半纵向通道，半纵向通道的下端与位于底部的半横向通道相通、上端穿过位于顶部的半横向通道，上部设置有与导水容置腔相对的盖板部，盖板部设置有由内表面向外表面凸的若干个纵向接头腔和纵向通水接头腔，纵向接头腔和纵向通水接头腔的端板上设置有纵向排列的导水孔组，导水孔组分为位于上部的长条形孔组、中部的圆孔形组、下部的长条形孔组；
均流板上设置若干个纵向排列的导水孔组，导水孔组分为位于上部的长条形孔组、中部的圆孔形组、下部的长条形孔组；
导水分流件包括基板、基板上设置有中空一端开口的导水凸起和通水凸起，通水凸起的壁上设置有导水孔；
导水分流件设置在导水容置腔内，导水凸起和通水凸起与导水容置腔的端板贴合，基板的周向与导水容置腔的周向壁贴合；均流板与导水分流件的基板贴合，均流板的一表面与外壁板的内表面上在同一个平面上；内、外壁板扣合，内壁板压紧均流板，内、外半导水腔构成导水腔；位于边缘的一个导水孔组与通水凸起的开口端相对应且与纵通水接头腔相对应，每二个导水孔组对应一个导水凸起的开口端，一个导水孔组对应一个纵向接头腔。
所述前壁板和后壁板上设置有保温隔热层，前壁板和后壁板的两端设置有固定板；所述换热管束包括在水平面内排列成一列的若干个管体，管体的端面包括上圆弧形部、中部方形部和下圆弧形部；
位于前部的管体一端与位于右侧的端板部的纵向通水接头腔插接、另一端与位于左侧的端板部上的纵向接头腔插接；位于后部的管体一端与位于右侧的端板部上的纵接头腔插接、另一端与位于左侧的端板部上纵向通水接头腔插接；中部的管体的两端分别与位于左侧和右侧的端板部上的纵向接头腔插接；
固定板与端板部的外壁板的外表面贴合固定连接在一起；
位于右侧的端板部上的接口为冷水进水接口，位于左侧的端板部上的接口为热水出水接口。
所述的一种干式无翅片扰流热交换装置，其特殊之处在于：所述前壁板和后壁板设置由外表面向内表面凸的环形凸起，环形凸起内的壁板上设置有向内表面凸的支撑腔；
还包括支撑件，支撑件包括固定座板和、水平托板和垂直挡板；
固定座板与前壁板固定连接，所述保温隔热板与环形凸起扣合，支撑腔与保温隔热板支撑配合，保温隔热板的下端与水平托板支撑配合，垂直挡板与保温隔热板的表面扣合。
所述的一种干式无翅片扰流热交换装置，其特殊之处在于：所述管体的侧壁板上设置有中空由内表面向外表面凸的外凸起组和内外凸起混合组，
内外凸起混合组包括向管体内凸起的大内凸起和向管体外凸的小外凸起，大内凸起和小外凸起相间设置；
内外凸起混合组位于相邻二个外凸起组之间，两个侧板上的大内凸起对接。
所述的一种干式无翅片扰流热交换装置，其特殊之处在于：所述换热管束中相邻二个管体上的外凸起组的外凸起对接，小外凸起对接。
本发明一种干式无翅片扰流热交换装置，由于采用这样的结构，冷水进放先在位于右侧的端板部的导水腔预热、然后进入导水容置腔再预热，再进入换热管束内换热；出水时，在导水容置再加热、导水腔内二次加热，提高了换热效率，能效比高。扰动水流变换方向防止结垢等特点。
附图说明
图1是本发明的俯视图。
图2是本发明的立体图。
图3是本发明端板部的立体图之一。
图4是本发明端板部的立体图之二。
图5是本发明端板部的剖视图。
图6是图5的局部放大图。
图7是本发明端板部的立体分解图之一。
图8是本发明端板部的立体分解图之二。
图9是本发明前壁板或后壁板的立体图。
图10是本发明前壁板或后壁板的立体分解图。
图11是本发明前壁板或后壁板的剖视图。
图12是本发明管体的主视图。
图13是本发明管体的左视图。
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，一种干式无翅片扰流热交换装置，包括具有上下开口的燃烧室1和换热管束2；燃烧室1包括前壁板3、后壁板4和二个端板部5；所述端板部5包括内壁板51、外壁板52、均流板53和导水分流件54，
外壁板52的底部设置有由内表面向外表面凸的外半导水腔521，外半导水腔521上设置有接口55；外半导水腔521包括至少二个半横向通道522和若干个半纵向通道523，半纵向通道523的下端与位于底部的半横向通道522相通；上部设置导水容置腔524；半纵向通道523的上端与导水容置腔524相通；图中半横向通道522有一个，也可以有二个以上；
内壁板51的底部置有由内表面向外表面凸的内半导水腔511，半导水腔511包括至少二个半横向通道512和若干个半纵向通道513，半纵向通道513的下端与位于底部的半横向通道512相通、上端穿过位于顶部的半横向通道512，上部设置有与导水容置腔相对的盖板部514，在图中示出设置有二个半横向通道512，也可以设置在三个以上；
盖板部514设置有由内表面向外表面凸的若干个纵向接头腔515和纵向通水接头腔516，纵向接头腔515和纵向通水接头腔516的端板上设置有纵向排列的导水孔组，导水孔组分为位于上部的长条形孔组、中部的圆孔形组、下部的长条形孔组；长条形孔包括位于两端的圆弧形部和位于中部的方形部；
均流板53上设置若干个纵向排列的导水孔组531，导水孔组分为位于上部的长条形孔组、中部的圆孔形组、下部的长条形孔组；
纵向接头腔515和纵向通水接头腔516上的导水孔组与均流板53上导水孔组531的形状，布局相同；
导水分流件54包括基板541、基板541上设置有中空一端开口的导水凸起542和通水凸起543，通水凸起543的壁上设置有导水孔；
导水分流件54设置在导水容置腔524内，导水凸起542和通水凸起543与导水容置腔524的端板贴合，基板541的周向与导水容置腔524的周向壁贴合，基板541和导水容置腔524的底板之间有水环绕导水凸起542和通水凸起543；均流板53与导水分流件54的基板541贴合并嵌入导水容置腔524内，均流板53的一表面与外壁板52的内表面上在同一个平面上；内、外壁板51、52扣合，内壁板51压紧均流板53，内半导水腔511和外半导水腔521构成导水腔；均流板53上位于边缘的一个导水孔组531与通水凸起543的开口端相对应且与纵通水接头腔516相对应，每二个导水孔组531对应一个导水凸起542的开口端，一个导水孔组531对应一个纵向接头腔515。
采用这样的结构，纵向接头腔515作为和管体21进水端接头时，水经均流板53上设置若干个纵向排列的导水孔组531分流均流，然后进入纵向接头腔515混合，再经纵向接头腔515上的纵向排列的导水孔组分流均流；进入管体21内的水在管体21同一个截面上的水温相同，水流速度相同；
纵向接头腔515作为和管体21作为出水端时，纵向接头腔515上的纵向排列的导水孔组起到分流均流作用。
使用时，如图1、图2所示，位于右侧的端板部5上的接口55为冷水进水接口，位于左侧的端板部5上的接口55为热水出水接口；
冷水经冷水进水接口进入，如图1中的实心箭头方向，在端板部5的导水腔的预热、然后进入导水容置腔524内第二次预热；再经纵向通水接头腔516进入位于前部的管体21、在管体21中循环换热后，经位于后部的管体21进入左侧的端板部5内，导水容置腔524内第一次再加热后，进入导水腔进行第二次加热，最后由位于右侧的端板部5上的接口55流出，如图1中的空心箭头。
如图9、图10、图11所示，所述前壁板3和后壁板4上设置有保温隔热层6，前壁板3和后壁板4的两端设置有固定板7；
所述换热管束2包括在水平面内排列成一列的若干个管体21，管体21的端面包括上圆弧形部、中部方形部和下圆弧形部；
位于前部的管体21一端与位于右侧的端板部5的纵向通水接头腔516插接、另一端与位于左侧的端板部5上的纵向接头腔515插接；位于后部的管体21一端与位于右侧的端板部5上的纵接头腔515插接、另一端与位于左侧的端板部5上纵向通水接头腔516插接；中部的管体21的两端分别与位于左侧和右侧的端板部5上的纵向接头腔515插接，实现管体21串联在一起；
固定板7与端板部5的外壁板52的外表面贴合固定连接在一起。
如图9、图10、图11所示，所述前壁板3和后壁板4设置由外表面向内表面凸的环形凸起71，环形凸起71内的前壁板和后壁板上设置有向内表面凸的支撑腔72；
还包括支撑件8，支撑件包括固定座板81和、水平托板82和垂直挡板83；
固定座板81与前壁板3固定连接，所述保温隔热板6与环形凸起71扣合，支撑腔72与保温隔热板6支撑配合，保温隔热板6的下端与水平托板82支撑配合，垂直挡板83与保温隔热板的表面扣合。
如图12、图13所示，所述管体21的侧壁板上设置有中空由内表面向外表面凸的外凸起组211和内外凸起混合组212，
内外凸起混合组212包括大内凸起2121和小外凸起2122，大内凸起2121和小外凸起2122相间设置；
内外凸起混合组212位于相邻二个外凸起组211之间，两个侧板上的大内凸起2121对接。大内凸起2121起到扰流、增加热换面积的作用；冲刷改变水流方向，防止结垢。
所述换热管束2中相邻二个管体21上的外凸起组211中的外凸起对接，小外凸起2122对接。增加了换热面积，充分利用热能；
管体21采用这样结构，可以使水在管体21上充分进行热交换；二个管体21上的外凸起组211中的外凸起对接，小外凸起2122对接；相应增加了加热和换热面积。
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)

1.一种干式无翅片扰流热交换装置，包括具有上下开口的燃烧室和换热管束；燃烧室包括前壁板、后壁板和二个端板部；其特征在于：所述端板部包括内壁板、外壁板、均流板和导水分流件，
外壁板的底部设置有由内表面向外表面凸的外半导水腔，外半导水腔上设置有接口；外半导水腔包括至少二个半横向通道和若干个半纵向通道，半纵向通道的下端与位于底部的半横向通道相通，上部设置导水容置腔；半纵向通道与导水容置腔相通；
内壁板的底部置有由内表面向外表面凸的内半导水腔，内半导水腔包括至少二个半横向通道和若干个半纵向通道，半纵向通道的下端与位于底部的半横向通道相通、上端穿过位于顶部的半横向通道，上部设置有与导水容置腔相对的盖板部，盖板部设置有由内表面向外表面凸的若干个纵向接头腔和纵向通水接头腔，纵向接头腔和纵向通水接头腔的端板上设置有纵向排列的导水孔组，导水孔组分为位于上部的长条形孔组、中部的圆孔形组、下部的长条形孔组；
均流板上设置若干个纵向排列的导水孔组，导水孔组分为位于上部的长条形孔组、中部的圆孔形组、下部的长条形孔组；
导水分流件包括基板、基板上设置有中空一端开口的导水凸起和通水凸起，通水凸起的壁上设置有导水孔；
导水分流件设置在导水容置腔内，导水凸起和通水凸起与导水容置腔的端板贴合，基板的周向与导水容置腔的周向壁贴合；均流板与导水分流件的基板贴合，均流板的一表面与外壁板的内表面上在同一个平面上；内、外壁板扣合，内壁板压紧均流板，内、外半导水腔构成导水腔；位于边缘的一个导水孔组与通水凸起的开口端相对应且与纵通水接头腔相对应，每二个导水孔组对应一个导水凸起的开口端，一个导水孔组对应一个纵向接头腔；
所述前壁板和后壁板上设置有保温隔热层，前壁板和后壁板的两端设置有固定板；
所述换热管束包括在水平面内排列成一列的若干个管体，管体的端面包括上圆弧形部、中部方形部和下圆弧形部；
位于前部的管体一端与位于右侧的端板部的纵向通水接头腔插接、另一端与位于左侧的端板部上的纵向接头腔插接；位于后部的管体一端与位于右侧的端板部上的纵接头腔插接、另一端与位于左侧的端板部上纵向通水接头腔插接；中部的管体的两端分别与位于左侧和右侧的端板部上的纵向接头腔插接；
固定板与端板部的外壁板的外表面贴合固定连接在一起；
位于右侧的端板部上的接口为冷水进水接口，位于左侧的端板部上的接口为热水出水接口。
2.根据权利要求1所述的一种干式无翅片扰流热交换装置，其特征在于：所述前壁板和后壁板设置由外表面向内表面凸的环形凸起，环形凸起内的壁板上设置有向内表面凸的支撑腔；
还包括支撑件和保温隔热板，支撑件包括固定座板、水平托板和垂直挡板；
固定座板与前壁板固定连接，所述保温隔热板与环形凸起扣合，支撑腔与保温隔热板支撑配合，保温隔热板的下端与水平托板支撑配合，垂直挡板与保温隔热板的表面扣合。
3.根据权利要求1或2所述的一种干式无翅片扰流热交换装置，其特征在于：所述管体的侧壁板上设置有中空由内表面向外表面凸的外凸起组和内外凸起混合组，
内外凸起混合组包括向管体内凸起的大内凸起和向管体外凸的小外凸起，大内凸起和小外凸起相间设置；
内外凸起混合组位于相邻二个外凸起组之间，两个侧板上的大内凸起对接。
4.根据权利要求3所述的一种干式无翅片扰流热交换装置，其特征在于：所述换热管束中相邻二个管体上的外凸起组的外凸起对接，小外凸起对接。
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