CN111306968A - 一种壳管储水即热式联箱体承压换热器 - Google Patents

Abstract

一种壳管储水即热式联箱体承压换热器，包括两个联箱体，联箱外侧板上或端头盖板上开有管接头焊接孔，暖气管、冷水管进出口管接头与管接头焊接孔密闭焊接固连与管腔相通循环；联箱内侧孔板上开有多个翻边焊接孔；多支壳体圆管穿过联箱内侧孔板且管口伸出翻边焊接孔外，多支壳体圆管管口壁与联箱内侧孔板翻边焊接孔板壁密闭焊接固连增加强度、防止孔板变形，壳体圆管管口与联箱体内腔相通；多支壳体圆管管腔内设置有至少一支暖气管，暖气管之间为密闭联通；联箱外侧板与联箱内侧孔板密闭焊接连接。本发明结构简单紧凑，节省原材料，降低生产成本，不易于漏水，并延长冷水管的流程长度和加热时间。

Description

一种壳管储水即热式联箱体承压换热器

技术领域

本发明涉及暖通技术领域，利用家庭供暖为热源换取热水的家用暖气转换热水器，具体涉及不绣钢材质或低碳钢管材质的一种壳管储水即热式联箱体承压换热器。

背景技术

目前市场流通领域家用暖气转换热水器（统称换热器），现有技术存在不足：壳体管与联箱内腔储水，储存的冷水被加热，热膨胀应力大，联箱孔板与管子的焊接处横截面易于开裂漏水，联箱孔板与管子环缝焊接横向间距小、强度差、抗压能力低，进入联箱内腔的冷水周而复始加热，反复的热胀冷缩应力使得联箱孔板易于变形导致开裂漏水率较高。也有采取管口内设置圆环空心加强板或加强筋部件提高孔板焊接处强度及抗压的能力，但联箱孔板与管子之间的焊接加固连接联通结构复杂，浪费原材料制造成本也高，因此，现有技术存在缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种产品工艺结构简单紧凑，壳体圆管与联箱孔板之间的焊接连接联通不需设置圆环空心加强板、加强筋部件，节省原材料，降低生产及焊接成本、降低用工成本，且不易于漏水、并延长冷水管的流程长度和加热时间的一种壳管储水即热式联箱体承压换热器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种壳管储水即热式联箱体承压换热器，包括两个联箱体、壳体圆管、暖气管；联箱体为分体结构，联箱体为D字管形状或圆管形状，联箱体包括联箱内侧孔板、联箱外侧板、端头盖板；联箱内侧孔板和联箱外侧板与端头盖板密闭组合的空腔为联箱体内腔；联箱体上设置有暖气进口管接头、暖气出口管接头、冷水进口管接头、冷水出口管接头；联箱外侧板上或端头盖板上开有管接头焊接孔，暖气管、冷水管进出口管接头与管接头焊接孔密闭焊接固连与管腔相通循环；联箱内侧孔板上均匀分布开有多个翻边焊接孔；其特征是：多支壳体圆管穿过联箱内侧孔板且管口伸出翻边焊接孔外，多支壳体圆管管口壁与联箱内侧孔板翻边焊接孔板壁密闭焊接固连增加强度、防止孔板变形，壳体圆管管口与联箱体内腔相通；多支壳体圆管管腔内设置有至少一支暖气管，暖气管之间为密闭联通的；联箱外侧板与联箱内侧孔板密闭焊接连接，端头盖板密闭焊接封堵联箱体端口部；联箱体部件与壳体圆管的焊接连接，组成一种壳管储水即热式联箱体承压换热器。

所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：其中的壳体圆管管口内设置有改变通道堵板密闭焊接封堵管口部改变热流体通道，形成湍流量，增强传热，不设置改变通道堵板的壳体圆管为冷流体管腔与联箱体内腔相通；其中暖气管、暖气管连通管与改变通道堵板的暖气管焊接孔焊接与壳体圆管管腔相通。

所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：其中壳体圆管热流体管腔内设置有至少有一支冷水吸热管，冷水吸热管一端与联箱体内腔相通，另一端与冷水出口管接头焊接固连构成密闭流体通道；壳体圆管、暖气管、冷水吸热管密闭组合焊接联通构成各自独立通道，改变流体的流动路线延长交换加热时间，提高换热效率。

所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：壳体圆管冷流体管腔内设置有暖气管，暖气管为焊接联通的；其中暖气管连通管与壳体圆管焊接联通或暖气管连通管插入改变通道堵板上暖气管焊接孔密闭焊接连接与壳体圆管管腔相通，改变热流体路径使流量发生变化增强热传导。

所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：多支壳体圆管部分管腔为冷流体通道，壳体圆管冷流体管腔内设置有暖气管，暖气管之间通过握弯的弯管焊接联通或通过暖气管连通管焊接联通；暖气管之间握成U型弯管插入壳体圆管管腔，另一端握成弧弯管与相邻暖气管的弧弯管对接焊接联通；或暖气管边管一端头管壁冲孔向内翻有边，其他相邻暖气管两端头对应端冲孔向内翻有边，暖气管连通管插入暖气管翻边孔内焊接联通；暖气管端口设置有暖气管堵板，暖气管堵板为圆形板向外翻有边，暖气管堵板镶嵌在暖气管管口内密闭焊接封堵端口部；或暖气管切割成45度管，切割口对口对角焊接联通；暖气管连通管与改变通道堵板焊接联通，或暖气管连通管与壳体圆管管壁焊接联通变换热流体通道提高湍流量增强传热；暖气进口管接头与改变通道堵板、联箱外侧板焊接固连与壳体圆管管腔相通、暖气出口管接头与联箱外侧板焊接固连稳定可靠。

本发明技术方案优点效果：多支壳体圆管1插入联箱内侧孔板翻边焊接孔18内，并伸出孔板翻边焊接孔10～30mm与其孔板壁密闭焊接固连，壳体圆管管口留有一定长度支撑稳固并增加管口焊接处的孔板强度，管口壁与联箱孔板焊接处接触面大，管口伸出翻边孔焊接固连其预留的这一段管口壁支撑加强联箱内侧孔板抗变形的能力，有效地阻止或防止热应力的破坏、降低焊缝接头处的疲劳损坏，使得管口与联箱内侧孔板的焊接连接稳定性的提高，不易于撕裂焊缝接口，控制了漏水率。有效解决储水即热式联箱体换热器因热胀冷缩应力，受压工件孔板与壳体圆管管壁焊接处相对薄弱容易发生稳定性破坏，因失稳导致工件整体破坏从而引发联箱内侧孔板形变使焊接焊缝开裂漏水的技术问题。现有技术壳体圆管管口与联箱内侧孔板翻边孔两工件口壁口平齐捏两壁边焊接连接其抗变形能力低，热胀冷缩应力易于撕裂焊缝接口漏水率较高，采取在管口内设置圆环空心加强板、加强筋等部件尚浪费原材料、加工制造成本及用工成本高。本发明壳体圆管1管口插入孔板翻边焊接孔18伸出留头一节焊接工艺简单，使得联箱内侧孔板焊接处增加强度并经得起热胀冷缩应力力作用点的破坏，力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体的形状发生变化，使得进入管腔和联箱内腔的冷水被加后热膨胀冷缩应力联箱孔板不易变形，即便出现微变形但焊接处不易于撕裂焊缝漏水，有伸出的管壁支撑稳固控制漏水率。本发明壳管储水即热式联箱体承压换热器，联箱体为圆管形状，联箱内侧孔板3为半圆弧孔板均匀分布开有翻边焊接孔18、多支壳体圆管1管口伸出联箱内侧半圆弧孔板翻边焊接孔18口外10-3mm，与现有技术联箱体为圆管形状、联箱内侧孔板为半圆弧内侧孔板所开孔是椭圆孔，实现焊接连接壳体圆管管口必须切成马鞍形状管口插入孔板椭圆孔内进行焊接连接，本申请节省壳体圆管1切割管口（马鞍形状管口）冲裁加工工艺，降低用工成本。

本发明多支壳体圆管1管口插入孔板翻边焊接孔18伸出焊接连接与联箱体内腔11相通循环，多支壳体圆管1管腔内设置有暖气管16为联通的；或壳体圆管1冷流体管腔内设置有暖气管16，其中热流体管腔内设置有冷水吸热管2；壳体圆管1、暖气管16、冷水吸热管2密闭组合焊接联通构成独立通道，其结构紧凑工艺简单，节省材料成本低；本申请节省圆环空心加强板或加强筋、联箱体为圆管形状减少管口切口加工工艺等部件原材料，减少用工量、降低生产成本、解决换热器联箱孔板漏水率技术问题及延长热交换时间，提高换热效率等优点效果。

附图说明

图1为本发明中联箱体为D字管形状、其中壳体圆管1内腔设置有冷水吸热管2剖视结构示意图。

图2为本发明的第二种实施例壳体圆管1内腔设置有暖气管16连接剖视结构示意图。

图3为本发明的第三种实施例壳体圆管1内腔设置有另一种形状暖气管16连接剖视结构示意图。

图4为本发明的第四种实施例、其中壳体圆管1内腔设置有冷水吸热管2剖视结构示意图。

图5为本发明中联箱体为D字管形状的立体示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为本发明中联箱体为D字管形状时，联箱内侧孔板3为长条平面板形状结构示意图。

图8为图7的A-A剖视图。

图9为图7的右视图。

图10为本发明中联箱体为圆管形状时的立体示意图。

图11为图10的俯视图。

图12为本发明中联箱体为圆管形状时的横截面示意图。

图13为图1中的Ⅰ处局部放大图。

图14为图1中的Ⅱ处局部放大图。

图15为图4中的Ⅲ处局部放大图。

图16为图4中的Ⅳ处局部放大图。

图17为联箱体为D字管形状时，联箱内侧孔板3折有边和壳体圆管1的分解结构示意图，联箱外侧板4上开有管接头焊接孔6。

图18为联箱体为圆管形状时联箱外侧板4为半圆弧板立体结构示意图。

图19为联箱体为圆管形状时联箱外侧板4为半圆弧板设置有管接头焊接孔6的另一视角立体结构示意图。

图20为联箱体为圆管形状时联箱内侧孔板3为半圆弧板孔板均匀分布开有翻边焊接孔18的立体结构示意图。

附图中：1、壳体圆管；2、冷水吸热管；3、联箱内侧孔板；4、联箱外侧板；5、端头盖板；6、管接头焊接孔；7、暖气进口管接头；8、暖气出口管接头；9、冷水进口管接头；10、冷水出口管接头；11、联箱体内腔；12、改变通道堵板；13、暖气管焊接孔；14、冷水管焊接孔；15、暖气管连通管；16、暖气管；17、暖气管堵板；18、翻边焊接孔；19、弧弯管对接。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

1、本发明壳管储水即热式联箱体承压换热器如图1～图20所示。包括两个联箱体、壳体圆管1、暖气管16；联箱体为分体结构，联箱体为D字管形状或圆管形状；联箱体为D字管形状的结构如图1-图9、图13-图17所示。联箱体为圆管形状的结构如图10～图12、图18～20所示。联箱体包括联箱内侧孔板3、联箱外侧板4、端头盖板5，联箱内侧孔板3和联箱外侧板4与端头盖板5密闭组合的空腔为联箱体内腔11；联箱体上设置有暖气进口管接头7、暖气出口管接头8、冷水进口管接头9、冷水出口管接头10；联箱外侧板4上或端头盖板5上开有管接头焊接孔6，暖气管、冷水管进出口管接头与其管接头焊接孔6密闭焊接固连与管腔相通；联箱内侧孔板3上均匀分布开有多个翻边焊接孔18；其特征是：多支壳体圆管1穿过联箱内侧孔板3且管口伸出翻边焊接孔18外，多支壳体圆管1的管口壁与联箱内侧孔板3的翻边焊接孔18板壁密闭焊接固连，壳体圆管1管口与联箱体内腔11相通；该管口伸出焊接工艺使得联箱内侧孔板增加抗压能力及焊接处的强度提高，节省管口内所设置的圆环空心加强板或加强筋等部件原材料，且管口与孔板处的焊接缝稳定性可靠，不易于撕裂焊缝漏水问题；多支壳体圆管1管腔内设置有至少一支暖气管16，暖气管16之间为联通的；联箱外侧板4与联箱内侧孔板3密闭焊接固连，端头盖板5密闭焊接封堵联箱体端口部；暖气进口管接头7、暖气出口管接头8与暖气管16联通构成热流体循环通道；冷水进口管接头9、冷水出口管接头10联通联箱体内腔11、壳体圆管1管腔构成冷流体循环通道；联箱体部件与壳体圆管的焊接连接组成一种壳管储水即热式联箱体承压换热器。

2、壳管储水即热式联箱体承压换热器如图1、图4所示，其中的壳体圆管1管口内设置有改变通道堵板12密闭封堵管口部改变热流体通道，改变通道堵板12上开有暖气管焊接孔13、冷水管焊接孔14，所开孔有利于暖气管16、暖气管连通管15、冷水吸热管2的插入焊接连接联通，使得焊接处稳定可靠不易于漏水；不设置改变通道堵板12的壳体圆管1管腔为冷流体通道与联箱体内腔11相通循环；壳体圆管1端口所设置的改变通道堵板12管腔为热流体通道，其中的暖气管16、暖气管连通管15与改变通道堵板12的暖气管焊接孔13焊接与壳体圆管1管腔相通，暖气管管道的改变使热流体的流动路线发生变化形成湍流度增强传热、加快传热速率，提高换热效果；其中一暖气管连通管15与壳体圆管1上的改变通道堵板12焊接联通交换热流体管腔，暖气管内管改变为壳体圆管外粗管空腔大，换热器立式安装不易于造成气塞，不影响热源流体的流动循环。通过放气阀排放换热器内腔的气体操作方便。

3、壳管储水即热式联箱体承压换热器如图1、图4所示，其中的壳体圆管1热流体壳管通道内设置有至少一支冷水吸热管2，冷水吸热管2的一端与壳体圆管1上的改变通道堵板12上的冷水管焊接孔14焊接连接与联箱体内腔11相通循环，另一端与壳体圆管上的改变通道堵板12的冷水管焊接孔14焊接连接并与其管接头、端头盖板5或联箱外侧板4焊接固连；壳体圆管1、暖气管16、冷水吸热管2密闭组合焊接联通构成各自独立通道，改变流体的流动路线延长交换加热时间，提高换热效率。壳体圆管管腔、联箱体内腔储存加热的自来水通过设置的细冷水吸热管2流出，延长加热时间并控制了冷流体的流动速度提高换热效果；壳体圆管1上开有冷水管焊接孔14并向内拉伸有边（参见图4）有利于插入焊接连接。壳体圆管粗空腔大有利于冷水吸热管2插入连接，冷水吸热管握成多圈U形状弯管直接插入壳体圆管边管腔内，改变冷流体的流动路线增加流程长度，有利于吸收热量；热流体通道内所设置的冷水吸热管导热速率加快，热流体的流动状态发生变化，形成湍流搅拌流动层增加传热量。使得冷流体从细管输出流速度低于热流体流速度热交换形成正比换热关系增强传热量，壳体圆管加热储存的自来水流经壳体内冷水吸热细管腔，流动的路径延长，减薄传热边界层，增大对流传热系数，实现换热器出水温度与供暖热源进水温度同温度的发明预期的技术效果；本申请其中壳体圆管1热流体管腔内插入冷水吸热管2的设计工艺，其工艺焊接操作方便无障碍焊接联通密闭不漏水、该结构紧凑加工简单，节省劳动用工量，冷水吸热管与部件密闭焊接组合联通的结构经济合理，减少焊缝接口控制漏水率，达到提高换热效率及节省制造成本的发明预期。

4、如图1、图4所示，壳管储水即热式联箱体承压换热器，壳体圆管1冷流体管腔内设置有暖气管16，暖气管16两端管口与暖气进、出口管接头焊接连接联通，暖气管16其中的一暖气管连通管15插进壳体圆管1管壁焊接联通（参见图4）或暖气管连通管15与改变通道堵板12密闭焊接连接与壳体圆管1管腔相通（参见图1），改变流体通道增强热传导；暖气管接头与改变通道堵板12焊接联通再与联箱体部件上的管接头焊接孔6焊接固连；由暖气管内管通道改变为壳体圆管外通道，壳体圆管管腔大、有足够的存气空间，换热器立式安装时不造成气塞封堵暖气管流动通道，不影响热源流动循环传热。

5、壳管储水即热式联箱体承压换热器，多支壳体圆管1部分管腔为冷流体通道，壳体圆管1冷流体管腔内设置有暖气管16，暖气管16之间通过握弯的弯管焊接联通，暖气管16一端握成U型弯管插入壳体圆管1管腔，另一端握成弧弯与相邻暖气管的弯管口对接19焊接联通（参加图4）；或暖气管16边管一端头管壁冲孔向内翻有边，其他相邻暖气管两端头对应端冲孔向内翻有边，暖气管连通管15插入暖气管翻边孔内焊接联通；暖气管16端口设置有暖气管堵板17，暖气管堵板17为圆形板向外翻有边，暖气管堵板17镶嵌在暖气管管口内密闭焊接封堵端口部；或暖气管16切割成45度管，切割口对口对角焊接联通；暖气管连通管15与改变通道堵板12上的暖气管焊接孔13焊接联通，或暖气管连通管15与壳体圆管1管壁焊接联通（参见图4）改变热流体通道提高湍流量增强传热；暖气进口管接头7与改变通道堵板12上的暖气管焊接孔13、联箱外侧板4上管接头焊接孔6焊接固连与壳体圆管1管腔相通，暖气出口管接头8与联箱外侧板4上管接头焊接孔6焊接固连稳定可靠不易漏水，暖气进口管接头7、暖气出口管接头8可根据用户空间位置需要灵活设置在端头盖板5上或联箱外侧板4上；冷水进口管接头9、冷水出口管接头10设置在联箱外侧板4上或端头盖板5上与管接头焊接孔6密闭焊接固连，有利于用户暖气管网的联通需要设计。由暖气管内管改变为壳体圆管外粗管通道空腔大，换热器竖向安装时壳体外粗管比暖气管内管空腔大可构成一个气囊不造成气体堵塞暖气通道影响热源流动循环的优点效果。

Claims (5)

1.一种壳管储水即热式联箱体承压换热器，包括两个联箱体、壳体圆管（1）、暖气管（16）；联箱体为分体结构，联箱体为D字管形状或圆管形状，联箱体包括联箱内侧孔板（3）、联箱外侧板（4）、端头盖板（5）；联箱内侧孔板（3）和联箱外侧板（4）与端头盖板（5）密闭组合的空腔为联箱体内腔（11）；联箱体上设置有暖气进口管接头（7）、暖气出口管接头（8）、冷水进口管接头（9）、冷水出口管接头（10）；联箱外侧板（4）上或端头盖板（5）上开有管接头焊接孔（6），暖气管、冷水管进出口管接头与管接头焊接孔（6）密闭焊接固连与管腔相通循环；联箱内侧孔板（3）上均匀分布开有多个翻边焊接孔（18）；其特征是：多支壳体圆管（1）穿过联箱内侧孔板（3）且管口伸出翻边焊接孔（18）外，多支壳体圆管（1）管口壁与联箱内侧孔板（3）翻边焊接孔（18）板壁密闭焊接固连增加强度、防止孔板变形，壳体圆管（1）管口与联箱体内腔（11）相通；多支壳体圆管（1）管腔内设置有至少一支暖气管（16），暖气管（16）之间为密闭联通的；联箱外侧板（4）与联箱内侧孔板（3）密闭焊接连接，端头盖板（5）密闭焊接封堵联箱体端口部；联箱体部件与壳体圆管的焊接连接，组成一种壳管储水即热式联箱体承压换热器。

2.根据权利要求1所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：其中的壳体圆管（1）管口内设置有改变通道堵板（12）密闭焊接封堵管口部改变热流体通道，形成湍流量，增强传热，不设置改变通道堵板（12）的壳体圆管（1）为冷流体管腔与联箱体内腔（11）相通；其中暖气管（16）、暖气管连通管（15）与改变通道堵板（12）的暖气管焊接孔（13）焊接与壳体圆管（1）管腔相通。

3.根据权利要求1或2所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：其中壳体圆管（1）热流体管腔内设置有至少有一支冷水吸热管（2），冷水吸热管（2）一端与联箱体内腔（11）相通，另一端与冷水出口管接头焊接固连构成密闭流体通道；壳体圆管（1）、暖气管（16）、冷水吸热管（2）密闭组合焊接联通构成各自独立通道，改变流体的流动路线延长交换加热时间，提高换热效率。

4.根据权利要求1所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：壳体圆管（1）冷流体管腔内设置有暖气管（16），暖气管（16）为焊接联通的；其中暖气管连通管（15）与壳体圆管（1）焊接联通或暖气管连通管（15）插入改变通道堵板（12）上暖气管焊接孔（13）密闭焊接连接与壳体圆管（1）管腔相通，改变热流体路径使流量发生变化增强热传导。

5.根据权利要求1或2所述壳管储水即热式联箱体承压换热器，其特征是：多支壳体圆管（1）部分管腔为冷流体通道，壳体圆管（1）冷流体管腔内设置有暖气管（16），暖气管（16）之间通过握弯的弯管焊接联通或通过暖气管连通管（15）焊接联通；暖气管（16）之间握成U型弯管插入壳体圆管（1）管腔，另一端握成弧弯管与相邻暖气管的弧弯管对接（19）焊接联通；或暖气管（16）边管一端头管壁冲孔向内翻有边，其他相邻暖气管两端头对应端冲孔向内翻有边，暖气管连通管（15）插入暖气管翻边孔内焊接联通；暖气管（16）端口设置有暖气管堵板（17），暖气管堵板（17）为圆形板向外翻有边，暖气管堵板（17）镶嵌在暖气管管口内密闭焊接封堵端口部；或暖气管（16）切割成45度管，切割口对口对角焊接联通；暖气管连通管（15）与改变通道堵板（12）焊接联通，或暖气管连通管（15）与壳体圆管（1）管壁焊接联通变换热流体通道提高湍流量增强传热；暖气进口管接头（7）与改变通道堵板（12）、联箱外侧板（4）焊接固连与壳体圆管（1）管腔相通、暖气出口管接头（8）与联箱外侧板（4）焊接固连稳定可靠不漏水。

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