CN109269111A - 一种热交换器及燃气热水器 - Google Patents

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张建平
梁飞
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    • F24H9/0005Details for water heaters
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Abstract

本发明涉及燃气热水器技术领域,具体涉及一种热交换器及燃气热水器。本申请提供的热交换器,包括箱体、进水管、出水管、换热管和换热翅片,所述换热管包括多个相互平行的直管段,所述换热翅片上设有一个与所述直管段配合的通孔,每个所述直管段上均套设有至少一个所述换热翅片;本申请中将整体式的换热翅片分成多个单独与一根直管段配合的换热翅片,这样能够增加烟气在容纳腔内停留的时间,同时小的换热翅片可以交错设置,进而提高换有效热面积,与现有的整体换热翅片的热交换器相比,本申请提供的热交换器的换热效率更高,小功率的燃烧器就能够提供更多的换热量,满足大容量换热器的标准。

Description

一种热交换器及燃气热水器
技术领域
本发明涉及燃气热水器技术领域,具体涉及一种热交换器及燃气热水器。
背景技术
燃气热水器又称燃气热水炉,是指以燃气作为燃料,通过燃烧加热方式,将热量传递到流经热交换器的冷水中,以达到制备热水目的的一种燃气用具。现有的燃气热水器通过加热带有翅片的金属管达到迅速加热金属管里的水的作用,并在热换器周围缠绕金属管预热增加效率;现有的热交换器内部采用多个整体的换热翅片,每个所述换热翅片上均设有多个通孔,位于所述热交换器内部的换热管分别穿过对应的通孔,即每个所述换热翅片上均穿过多个换热管,导致换热面积减少,换热效率降低。
发明内容
(一)本发明所要解决的技术问题是:现有的燃气热水器中使用的热交换器采用整体式的换热翅片,散热效率低。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种热交换器,包括箱体、进水管、出水管、换热管和换热翅片,所述箱体内形成容纳腔,所述换热管设于所述容纳腔内;所述换热管的进水端与所述进水管连通,所述换热管的出水端与所述出水管连通;所述换热管包括多个相互平行的直管段,所述换热翅片上设有一个与所述直管段配合的通孔,每个所述直管段上均套设有至少一个所述换热翅片。
根据本发明的一个实施例,所述换热翅片包括第一翅片和第二翅片,所述第一翅片的面积大于所述第二翅片的面积。
根据本发明的一个实施例,同一个所述直管段上设有多个第一翅片,或同一个所述直管段上设有多个第二翅片。
根据本发明的一个实施例,同一个所述直管段上设有多个第一翅片和多个第二翅片,所述第一翅片和第二翅片沿所述直管段的轴向交替设置。
根据本发明的一个实施例,多个所述直管段并排设置构成一排直管组,所述容纳腔内设有多个直管组,相邻两排直管组上的换热翅片交错设置。
根据本发明的一个实施例,所述换热翅片上的通孔处设有第一翻边。
根据本发明的一个实施例,所述翅片的外侧边缘设有第二翻边,所述第二翻边与所述换热翅片之间的夹角为0-30°。
根据本发明的一个实施例,所述换热翅片上设有凸块。
根据本发明的一个实施例,所述凸块设有多个,多个所述凸块在所述换热翅片上均匀分布。
根据本发明的一个实施例,所述凸块呈圆柱状,圆柱状所述凸块的直径为1-5mm。
根据本发明的一个实施例,所述换热翅片上设有凸筋。
根据本发明的一个实施例,所述凸筋的高度为0.5-2mm。
根据本发明的一个实施例,所述容纳腔包括相连通的第一腔体和第二腔体,所述第一腔体位于所述第二腔体的上侧,所述第一腔体的截面积大于所述第二腔体的截面积。
本发明还提供了一种燃气热水器,上述任一项所述的热交换器。
本发明的有益效果:本申请提供的热交换器,包括箱体、进水管、出水管、换热管和换热翅片,所述换热管包括多个相互平行的直管段,所述换热翅片上设有一个与所述直管段配合的通孔,每个所述直管段上均套设有至少一个所述换热翅片;本申请中将整体式的换热翅片分成多个单独与一根直管段配合的换热翅片,这样能够增加烟气在容纳腔内停留的时间,同时小的换热翅片可以交错设置,进而提高有效换热面积,与现有的整体散热翅式的热交换器相比,本申请提供的热交换器的换热效率更高,小功率的燃烧器就能够提供更多的换热量,满足大容量换热器的标准。
附图说明
本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变的明显和容易理解,其中:
图1是本申请提供的所述热交换器的主视图;
图2是本申请提供的所述热交换器的侧视图;
图3是本申请提供的所述热交换器的箱体内部示意图;
图4是本申请提供的所述热交换器的俯视图;
图5是图4的A部放大图;
图6是本发明一个实施例中所述换热翅片的结构示意图;
图7是本发明另一个实施例中所述换热翅片的结构示意图;
图8是本发明又一个实施例中所述换热翅片的结构示意图;
图9是本发明又一个实施例中所述换热翅片的结构示意图。
其中图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1、箱体,11、进水管,12、出水管,13、容纳腔,131、第一腔体,132、第二腔体,14、第一段,15、第二段,16、过渡段,2、换热翅片,21、第一翅片,22、第二翅片,23、第一翻边,24、第二翻边,25、凸块,26、凸筋,27、通孔,3、换热管。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至图9所示,本发明提供了一种热交换器,包括箱体1、进水管11、出水管12、换热管3和换热翅片2,所述箱体1内形成容纳腔13,所述换热管3设于所述容纳腔13内;所述换热管3的进水端与所述进水管11连通,所述换热管3的出水端与所述出水管12连通;所述换热管3包括多个相互平行的直管段,所述换热翅片2上设有一个与所述直管段配合的通孔27,每个所述直管段上均套设有至少一个所述换热翅片2。
本申请提供的热交换器,包括箱体1、进水管11、出水管12、换热管3和换热翅片2,所述换热管3包括多个相互平行的直管段,所述换热翅片2上设有一个与所述直管段配合的通孔27,每个所述直管段上均套设有至少一个所述换热翅片2;本申请中将整体式的换热翅片2分成多个单独与一根直管段配合的换热翅片2,这样能够增加烟气在容纳腔13内停留的时间,同时小的换热翅片2可以交错设置,进而提高有效换热面积,与现有的整体散热翅式的热交换器相比,本申请提供的热交换器的换热效率更高,小功率的燃烧器就能够提供更多的换热量,满足大容量换热器的标准。
可选地,如图4和图5所示,每个所述直管段上均设有多个所述换热翅片2,多个所述换热翅片2互平行,每个所述直管段均依次穿过多个所述换热翅片2。进一步地,所述换热管3为所述进水管11往复穿过所述箱体1形成,换热管3在所述容纳腔13内蜿蜒曲折的分布能够增加容纳腔13内换热管3的长度,进而增加换热管3上安装的换热翅片2的数量,提高换热面积,增加换热效率。
可选地,所述换热管3包括多个位于所述容纳腔13内的直管段和多个位于所述容纳腔13外侧的弯管段,多个所述直管段之间依次通过弯管段连接形成一根整体的所述换热管3,所述换热翅片2设于所述直管段上。
如图3所示,所述换热翅片2包括第一翅片21和第二翅片22,所述第一翅片21的面积大于所述第二翅片22的面积,这样第一翅片21和第二翅片22在所述容纳腔13内能够交替排布,充分利用容纳腔13内的空间,增加换热片的数量,进而提高换热效率。
根据本发明的一个示例,同一个所述直管段上设有多个第一翅片21,或同一个所述直管段上设有多个第二翅片22,即一个直管段上只设有一种翅片,如一个直管段上只设有第一翅片21,且所述第一翅片21设有多个,多个所述第一翅片21在所述直管段的轴向上均匀排布,且多个所述第一翅片21之间相互平行;一个直管段上只设有第二翅片22的情况与之设有第一翅片21的情况相同,在此不再赘述;当多个不同直管段上的不同翅片之间相互交错排布时,既能够增大换热面积,又能够对烟气形成阻挡作用,增加烟气在容纳腔13内停留的时间,进而提高换热效率。
根据本发明的另一个示例,同一个所述直管段上设有多个第一翅片21和多个第二翅片22,所述第一翅片21和第二翅片22沿所述直管段的轴向交替设置,这样能够进一步提高烟气在容纳腔13内的停留时间,同时充分利用容纳腔13内部空间,增大换热面积,进而提高换热效率。如图3所示,多个所述直管段并排设置构成一排直管组,所述容纳腔13内设有多个直管组,相邻两排直管组上的换热翅片2交错设置,这样多个直管段上的换热翅片2的投影相互交错,第一翅片21和第二翅片22相互间隔插入,相当于在不增加材料的情况下,减小了翅片之间的间隙,能够提高换热面积。
根据本发明的一个实施例,如图6所示,所述换热翅片2上的通孔27处设有第一翻边23,所述第一翻边23向外侧延伸能够起到延缓烟气流通的作用,进而减缓烟气流通速度,增加烟气停留时间,从而达到提高换热效率的目的。
优选地,本申请中所述换热翅片2呈圆形或椭圆形,其上设置的通孔27为圆孔,所述通孔27处设置的第一翻边23呈圆筒状,高度为1-3mm,优选为2mm;且所述第一翻边23垂直于所述换热翅片2。
根据本发明的另一个实施例,如图7所示,所述翅片的外侧边缘设有第二翻边24,所述第二翻边24与所述换热翅片2之间的夹角为0-30°;所述第二翻边24向外侧延伸能够起到延缓烟气流通的作用,进而减缓烟气流通速度,增加烟气停留时间,从而达到提高换热效率的目的。优选地,本申请中所述第二翻边24与换热翅片2之间的夹角为15°。
根据本发明的有一个实施例,如图8所示,所述换热翅片2上设有凸块25,所述凸块25能够起到延缓烟气流通的作用,进而减缓烟气流通速度,增加烟气停留时间,从而达到提高换热效率的目的。优选的,如图8所示,所述凸块25设有多个,多个所述凸块25在所述换热翅片2上均匀分布,多个凸块25的设置能够进一步提高延缓烟气的效果,增加烟气停留时间,进而提高换热效率,如图8所示,多个所述凸块25排列成圆环形,并与所述通孔27同轴设置;进一步地,所述凸块25呈圆柱状,圆柱状所述凸块25的直径为1-5mm;优选地,所述凸块25的高度为2mm。
根据本发明的有一个实施例,如图9所示,所述换热翅片2上设有凸筋26,所述凸筋26能够起到延缓烟气流通的作用,进而减缓烟气流通速度,增加烟气停留时间,从而达到提高换热效率的目的;其中所述凸筋26呈圆环状,并与所述通孔27同轴设置,且所述凸筋26设有多条。
由上述实施例可知,本申请中在所述换热翅片2上设有遮挡部件,所述遮挡部件用于延缓烟气在容纳腔13内的流通速度,进而达到提高烟气停留时间,提高换热效率的目的。
根据本发明的一个实施例,如图1至图3所示,所述容纳腔13包括相连通的第一腔体131和第二腔体132,所述第一腔体131位于所述第二腔体132的上侧,所述第一腔体131的截面积大于所述第二腔体132的截面积。具体的,所述箱体1包括第一段14、第二段15和过渡段16,所述第一段14、过渡段16和第二段15由上至下依次连接形成所述箱体1,所述第一段14内形成第一腔体131,所述第二段15内形成第二腔体132,所述第一段14的截面积大于所述第二段15的截面积,这样燃气燃烧后的热气在进入热交换器上部与换热翅片2换热前,因气体流道突然变大,气体速度下降,增加热气与换热翅片2接触时间,提高了换热效率;其中所述箱体1呈矩形状,所述第一段14的长度和宽度均大于所述第二段15的长度和宽度,所述第一段14单边比第二段15长10-20mm,优选地,所述第二段15单边向外凸10mm等于所述第一段14的尺寸。
本发明还提供了一种燃气热水器,所述燃气热水器使用上述任一实施例所述的热交换器,其中所述热水器还包括燃烧器和集烟罩。所述热交换器置于燃烧器的上方,所述集烟罩不仅能收集并排放废烟气,还可收集换热过程中产生的冷凝水。热交换器的进水管11连接外部冷水源、出水管12连接热水用水点,本申请提供的燃气热水器的换热效率更高,小功率的燃烧器就能够提供更多的换热量,满足大容量换热器的标准。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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。
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”、“连通”、“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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连通,也可以通过中间媒介间接连通,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。此外,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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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 (14)

1.一种热交换器,其特征在于:包括箱体(1)、进水管(11)、出水管(12)、换热管(3)和换热翅片(2),所述箱体(1)内形成容纳腔(13),所述换热管(3)设于所述容纳腔(13)内;
所述换热管(3)的进水端与所述进水管(11)连通,所述换热管(3)的出水端与所述出水管(12)连通;
所述换热管(3)包括多个相互平行的直管段,所述换热翅片(2)上设有一个与所述直管段配合的通孔(27),每个所述直管段上均套设有至少一个所述换热翅片(2)。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于:所述换热翅片(2)包括第一翅片(21)和第二翅片(22),所述第一翅片(21)的面积大于所述第二翅片(22)的面积。
3.根据权利要求2所述的热交换器,其特征在于:同一个所述直管段上设有多个第一翅片(21),或同一个所述直管段上设有多个第二翅片(22)。
4.根据权利要求2所述的热交换器,其特征在于:同一个所述直管段上设有多个第一翅片(21)和多个第二翅片(22),所述第一翅片(21)和第二翅片(22)沿所述直管段的轴向交替设置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的热交换器,其特征在于:多个所述直管段并排设置构成一排直管组,所述容纳腔(13)内设有多个直管组,相邻两排直管组上的换热翅片(2)交错设置。
6.根据权利要求1至4任一项所述的热交换器,其特征在于:所述换热翅片(2)上的通孔(27)处设有第一翻边(23)。
7.根据权利要求1至4任一项所述的热交换器,其特征在于:所述翅片的外侧边缘设有第二翻边(24),所述第二翻边(24)与所述换热翅片(2)之间的夹角为0-30°。
8.根据权利要求1至4任一项所述的热交换器,其特征在于:所述换热翅片(2)上设有凸块(25)。
9.根据权利要求8所述的热交换器,其特征在于:所述凸块(25)设有多个,多个所述凸块(25)在所述换热翅片(2)上均匀分布。
10.根据权利要求8所述的热交换器,其特征在于:所述凸块(25)呈圆柱状,圆柱状所述凸块(25)的直径为1-5mm。
11.根据权利要求1至4任一项所述的热交换器,其特征在于:所述换热翅片(2)上设有凸筋(16)。
12.根据权利要求11所述的热交换器,其特征在于:所述凸筋(16)的高度为0.5-2mm。
13.根据权利要求1至4任一项所述的热交换器,其特征在于:所述容纳腔(13)包括相连通的第一腔体(131)和第二腔体(132),所述第一腔体(131)位于所述第二腔体(132)的上侧,所述第一腔体(131)的截面积大于所述第二腔体(132)的截面积。
14.一种燃气热水器,其特征在于:包括如权利要求1至13任一项所述的热交换器。
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