CN110307646A - 燃气热水器的热交换器和燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃气热水器的热交换器和燃气热水器，其中，该燃气热水器的热交换器，包括：壳体，包括沿第一方向相对且间隔设置的两集流板，两所述集流板之间形成有换热腔，所述集流板内形成有进水通道、出水通道，及连通所述进水通道及出水通道的旁通通道；以及换热主体，设于所述换热腔，所述换热主体包括换热管路，所述换热管路串联于两所述集流板之间而形成换热通道，且所述换热通道的进水端与所述进水通道连通，所述换热通道的出水端与所述出水通道连通。本发明燃气热水器的热交换器结构简单，易于加工，同时具备旁通功能能够有效降低燃气热水器停水温升。

Description

燃气热水器的热交换器和燃气热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，特别涉及一种燃气热水器的热交换器和燃气热水器。

背景技术

燃气热水器是以燃气为燃料，通过燃烧加热的方式，将热量与热交换器中的冷水进行换热，以达到提供热水的目的。当停水后，热交换器中的水停止流动，而燃气滞后切断，会使热交换器中的水继续加热，造成停水温升现象，停水温升会对热水器产生损害，同时还有可能对用户造成烫伤。为了降低停水温升，现有的燃气热水器通常是在热交换器上单独设置旁通管道，将旁通管道分别与进水管及出水管焊接连通。这种方法对焊接工艺要求较高，加工废品率较高，使得热交换器及燃气热水器的整体生产成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种燃气热水器的热交换器，旨在提供一种结构简单，易于加工的具有旁通功能的燃气热水器的热交换器。

为实现上述目的，本发明提出的燃气热水器的热交换器包括：

壳体，包括沿第一方向相对且间隔设置的两集流板，两所述集流板之间形成有换热腔，所述集流板内形成有进水通道、出水通道，及连通所述进水通道及出水通道的旁通通道；以及

换热主体，设于所述换热腔，所述换热主体包括换热管路，所述换热管路串联于两所述集流板之间而形成换热通道，且所述换热通道的进水端与所述进水通道连通，所述换热通道的出水端与所述出水通道连通。

优选地，所述换热管路包括多个沿所述第一方向平行延伸的主换热管，两所述集流板内分别形成有连接各所述主换热管的过水通道，多个所述主换热管的两端分别与两所述集流板内对应的过水通道连通而形成所述换热通道。

优选地，所述换热主体还包括多个沿所述第一方向平行且间隔设置的换热片，所述换热片上设有供多个所述主换热管穿设的多个第一安装孔，任意相邻两所述换热片之间形成有供烟气流通的间隙。

优选地，所述换热片在烟气流通方向的边缘设有凹槽。

优选地，所述换热片上于任意相邻两所述第一安装孔之间设有隔热通孔。

优选地，其特征在于，还包括沿所述第一方向延伸的降温管，所述降温管设于所述换热腔的侧壁并与两所述集流板相接而串联于所述进水通道及换热通道之间，且所述降温管位于所述换热主体的进烟侧。

优选地，所述壳体还包括在垂直于所述第一方向的相对两侧设置的两侧板，两所述侧板及两所述集流板围合形成所述换热腔，任一所述侧板的侧壁沿竖直方向并排设有多个所述降温管。

优选地，任一所述集流板包括端板及内支撑板，所述端板与所述内支撑板焊接并围合形成所述进水通道、出水通道及旁通通道，所述换热管路的两端分别连接于两所述内支撑板并与所述集流板内部连通。

优选地，任一所述端板的内侧背离所述内支撑板外凸形成有若干过水槽，所述内支撑板对应所述过水槽设有第二安装孔，所述换热管路的端口自所述第二安装孔穿入并与所述过水槽连通。

本发明还提出一种燃气热水器，包括燃气热水器的热交换器，所述燃气热水器的热交换器包括：

壳体，包括沿第一方向相对且间隔设置的两集流板，两所述集流板之间形成有换热腔，所述集流板内形成有进水通道、出水通道，及连通所述进水通道及出水通道的旁通通道；以及

换热主体，设于所述换热腔，所述换热主体包括换热管路，所述换热管路串联于两所述集流板之间而形成换热通道，且所述换热通道的进水端与所述进水通道连通，所述换热通道的出水端与所述出水通道连通。

本发明燃气热水器的热交换器通过设置两集流板，并在集流板内设有进水通道、出水通道及旁通通道，同时将换热主体的换热管路的进水端及出水端分别与进水通道及出水通道连通。如此，在燃气热水器加热时，低温水自进水通道进入并经换热管路进行换热后再由出水通道输出高温水，同时，由于旁通通道将进水通道与出水通道连通，进水通道内的部分低温水会与出水通道内的高温水混合，从而实现热交换器的旁通功能以达到降低燃气热水器停水温升的目的。并且，由于将旁通通道设置于集流板内，而避免在热交换器外部单独焊接旁通管道，使得燃气热水器的整体结构更为简单，易于加工，从而有效提高了生产效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明燃气热水器的热交换器一实施例的结构示意图；

图2为图1中燃气热水器的热交换器的另一视角的结构示意图；

图3为图1中燃气热水器的热交换器的分解结构示意图；

图4为图3中换热主体的部分分解结构示意图；

图5为图3中一端板的内侧结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						10	集流板	116	出水口	31	主换热管
11	端板	12	内支撑板	32	换热片
						111	进水槽	121	第二安装孔	321	第一安装孔
112	出水槽	122	第三安装孔	322	凹槽
						113	旁通槽	100	换热腔	323	隔热通孔
114	过水槽	20	侧板	40	降温管
						115	进水口	30	换热主体

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种燃气热水器的热交换器。

在本发明实施例中，如图1至图3所示，该燃气热水器的热交换器包括壳体(未标示)及换热主体30。其中，壳体包括沿第一方向相对且间隔设置的两集流板10，两集流板10之间形成有换热腔100，集流板10内形成有进水通道、出水通道，及连通进水通道及出水通道的旁通通道。换热主体30设于换热腔100，换热主体30包括换热管路，换热管路串联于两集流板10之间而形成换热通道，且换热通道的进水端与进水通道连通，换热通道的出水端与出水通道连通。

在本实施例中，该燃气热水器的热交换器用于与燃烧加热后的高温烟气进行热交换，以提供热水。具体地，壳体包括两相对设置的集流板10，集流板10内形成有进水通道、出水通道及旁通通道，其中进水通道与进水口115连通，出水通道与出水口116连通。换热主体30设于两集流板10之间形成的换热腔100内，且换热主体30的换热管路与两集流板10相连通，使得外部低温水可自进水通道进入换热管路进行热交换形成高温水后再自出水通道输出。旁通通道用以将进水通道内的部分低温水引流至出水通道内而与经换热后的高温水混合，以达到降低停水温升的目的。可以理解的是，为了保证旁通通道内的水不至于影响燃气热水器正常使用时的水温，一般旁通通道的截面小于进水通道的截面。

其中，关于换热管路的具体结构，可以为单根的蛇形换热管构成，也可为多根换热管通过两集流板10彼此串接形成一个蛇形换热管路。集流板10内部限定出进水通道、出水通道及旁通通道，具体地，在实际应用中，可在一板材上冲压出相应的进水槽111、出水槽112及旁通槽113，再将另一板材与该板材焊接固定，而形成相应的进水通道、出水通道及旁通通道。需要说明的是，进水口115及出水口116可以同时形成于同一集流板10上，也可以分别设置在两集流板10上，相应地，进水通道与出水通道可以同时形成于其中一个集流板10上，或者两块集流板10上均设有进水通道，只要能够实现彼此连通即可。相较于传统的热交换器，需要在管径较小的进水管及出水管上钻孔，再将旁通管的两端焊接至进水管及出水管上，本发明通过在集流板10内直接设置旁通通道，工艺更为简单，加工更为方便，同时还可有效避免管路的漏水问题。

本发明燃气热水器的热交换器通过设置两集流板10，并在集流板10内设有进水通道、出水通道及旁通通道，同时将换热主体30的换热管路的进水端及出水端分别与进水通道及出水通道连通。如此，在燃气热水器加热时，低温水自进水通道进入并经换热管路进行换热后再由出水通道输出高温水，同时，由于旁通通道将进水通道与出水通道连通，进水通道内的部分低温水会与出水通道内的高温水混合，从而实现热交换器的旁通功能以达到降低燃气热水器停水温升的目的。并且，由于将旁通通道设置于集流板10内，而避免在热交换器外部单独焊接旁通管道，使得燃气热水器的整体结构更为简单，易于加工，从而有效提高了生产效率，降低生产成本。

进一步地，请参照图4，换热管路包括多个沿第一方向平行延伸的主换热管31，两集流板10内分别形成有连接各主换热管31的过水通道，多个主换热管31的两端分别与两集流板10内对应的过水通道连通而形成换热通道。

在本实施例中，换热管路由多个主换热管31组成，且多个主换热管31的两端分别与集流板10内的过水通道相连而形成蛇形的换热通道。通过多个主换热管31相连能够在较小的体积内有效增加换热通道的长度，从而能够有效提高换热效率。同时，在集流板10内设置过水通道，通过集流板10内的过水通道将各主换热管31依次串联，相较于传统的采用U型弯头反复连接主换热管31的方式，加工工艺更为简单，连接更为可靠，并且可避免采用U型弯头而产生的漏水风险。关于主换热管31的数量可根据实际需求进行设置，例如，为了提高换热效率，可在烟气流通方向上设置多排主换热管31，且每一排设置多根主换热管31，在本实施例中，优选为设置两排且每排设置四根主换热管31。为了进一步提升换热效率，可将主换热管31的内壁设置成螺纹型或波形，以使水流通过时产生扰流。当然，也可在主换热管31内部设置可引起水流扰流的扰流板。

请继续参照图4，为了进一步提升换热效率，换热主体30还包括多个沿第一方向平行且间隔设置的换热片32，换热片32上设有供多个主换热管31穿设的多个第一安装孔321，任意相邻两换热片32之间形成有供烟气流通的间隙。

在本实施例中，通过设置多个换热片32，一方面，将主换热管31穿过第一安装孔321可起到支撑和固定作用；另一方面，相邻两换热片32之间形成供烟气流通的间隙以增加烟气的接触面积，从而能够有效提升换热效率。第一安装孔321的形状与主换热管31的横截面形状适配，主换热管31的横截面形状可为圆形、椭圆形或长圆形等等。优选地，主换热管31的横截面形状为椭圆形，且椭圆形的长径方向与烟气流通方向保持一致，从而能够保证烟气流通顺畅，有利于提升换热效率，避免局部过热。

进一步地，为了避免换热片32因局部过热而过烧，换热片32在烟气流通方向的边缘设有凹槽322。在本实施例中，通过在换热片32的边缘设置凹槽322，从而有利于增大换热片32的散热面积，避免局部过热而烧坏换热片32，凹槽322的形状可为U型、V型等。优选地，换热片32上于任意相邻两第一安装孔321之间设有隔热通孔323，通过设置隔热通孔323可以进一步避免换热片32局部温升过高而烧坏。关于隔热通孔323的形状可为圆形、椭圆形或类似水滴形等等。此外，通过设置凹槽322及隔热通孔323，有利于减少材料用量，从而减轻燃气热水器的整机重量。

进一步地，请参照图1及图3，该燃气热水器的热交换器还包括沿第一方向延伸的降温管40，降温管40设于换热腔100的侧壁并与两集流板10相接而串联于进水通道及换热通道之间，且降温管40位于换热主体30的进烟侧。在本实施例中，通过在换热主体30的进烟侧设置降温管40，高温烟气在通过换热腔100时，首先与换热腔100侧壁的降温管40产生第一次换热，进而再与换热主体30之间产生第二次换热，通过两次换热，极大地提升了换热效率。其中，降温管40设于换热腔100的侧壁，既可以是换热腔100的内侧壁，也可以是换热腔100的外侧壁。

进一步地，壳体还包括在垂直于第一方向的相对两侧设置的两侧板20，两侧板20及两集流板10围合形成换热腔100，任一侧板20的侧壁沿竖直方向并排设有多个降温管40。在本实施例中，两侧板20与两集流板10围合形成换热腔100，换热腔100在竖直方向的两端敞口而形成供烟气流通的烟道。具体地，烟气可自下向上通过，也可自上向下通过。在本实施例中，烟气自下向上流通，则将换热主体30设于换热腔100的上部，同时在两侧板20的下部设置降温管40。通过设置降温管40一方面可起到提升换热效率的作用，另一方面，通过在侧板20的内侧或外侧设置降温管40，可避免高温烟气对壳体产生高温损坏。关于降温管40的数量可根据实际需求进行设置，例如在本实施例中，每一侧板20的外侧均并排设置有三根降温管40。

进一步地，任一集流板10包括端板11及内支撑板12，端板11与内支撑板12焊接并围合形成进水通道、出水通道及旁通通道，换热管路的两端分别连接于两内支撑板12并与集流板10内部连通。具体地，请参照图3及图5，任一端板11的内侧背离内支撑板12外凸形成有若干过水槽114，内支撑板12对应过水槽114设有第二安装孔121，换热管路的端口自第二安装孔121穿入并与过水槽114连通。

在本实施例中，端板11及内支撑板12均采用金属材质制成，端板11与内支撑板12通过焊接而形成集流板10。端板11内侧冲压成型有若干过水槽114用以与换热管路的端口连通，其中，多个过水槽114可彼此独立设置，也可以是换热管路的多个端口共用一个过水槽114，可根据实际需求进行设置。此外，端板11的内侧还冲压成型有进水槽111、出水槽112及连通进水槽111及出水槽112的旁通槽113，在装配时，将换热管路的端口自第二安装孔121穿入，并在第二安装孔121与换热管路的接合处焊接，以防止漏水，再将端板11与内支撑板12焊接于一体，从而使得换热管路的端口与过水槽114连通，同时，进水槽111、出水槽112及旁通槽113与内支撑板12之间分别围合形成进水通道、出水通道及旁通通道，加工工艺简单，加工合格率高。当换热管路包含多个主换热管31时，内支撑板12上对应设有与主换热管31适配的多个第二安装孔121，以对主换热管31起到支撑和固定作用，保证安装的可靠性。当该燃气热水器的热交换器还包括降温管40时，可在内支撑板12上设置与降温管40适配的第三安装孔122，以对降温管40起到支撑固定作用，结构紧凑，固定可靠。

本发明还提出一种燃气热水器，该燃气热水器包括燃气热水器的热交换器，该燃气热水器的热交换器的具体结构参照上述实施例，由于本燃气热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃气热水器的热交换器，其特征在于，包括：

壳体，包括沿第一方向相对且间隔设置的两集流板，两所述集流板之间形成有换热腔，所述集流板内形成有进水通道、出水通道，及连通所述进水通道及出水通道的旁通通道；以及

换热主体，设于所述换热腔，所述换热主体包括换热管路，所述换热管路串联于两所述集流板之间而形成换热通道，且所述换热通道的进水端与所述进水通道连通，所述换热通道的出水端与所述出水通道连通。

2.如权利要求1所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述换热管路包括多个沿所述第一方向平行延伸的主换热管，两所述集流板内分别形成有连接各所述主换热管的过水通道，多个所述主换热管的两端分别与两所述集流板内对应的过水通道连通而形成所述换热通道。

3.如权利要求2所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述换热主体还包括多个沿所述第一方向平行且间隔设置的换热片，所述换热片上设有供多个所述主换热管穿设的多个第一安装孔，任意相邻两所述换热片之间形成有供烟气流通的间隙。

4.如权利要求3所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述换热片在烟气流通方向的边缘设有凹槽。

5.如权利要求3所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述换热片上于任意相邻两所述第一安装孔之间设有隔热通孔。

6.如权利要求1至5任意一项所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，还包括沿所述第一方向延伸的降温管，所述降温管设于所述换热腔的侧壁并与两所述集流板相接而串联于所述进水通道及换热通道之间，且所述降温管位于所述换热主体的进烟侧。

7.如权利要求6所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，所述壳体还包括在垂直于所述第一方向的相对两侧设置的两侧板，两所述侧板及两所述集流板围合形成所述换热腔，任一所述侧板的侧壁沿竖直方向并排设有多个所述降温管。

8.如权利要求1至5任意一项所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，任一所述集流板包括端板及内支撑板，所述端板与所述内支撑板焊接并围合形成所述进水通道、出水通道及旁通通道，所述换热管路的两端分别连接于两所述内支撑板并与所述集流板内部连通。

9.如权利要求8所述的燃气热水器的热交换器，其特征在于，任一所述端板的内侧背离所述内支撑板外凸形成有若干过水槽，所述内支撑板对应所述过水槽设有第二安装孔，所述换热管路的端口自所述第二安装孔穿入并与所述过水槽连通。

10.一种燃气热水器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的燃气热水器的热交换器。