CN112236637B - 热交换管、使用该管的热交换器单元及使用该单元的冷凝锅炉 - Google Patents

Abstract

根据本发明的热交换器单元包括：显热交换部，其布置在显热交换区域中，用于接收由燃烧反应产生的显热从而对水进行加热，显热交换部具有显热交换管，显热交换管用于接收水并使水流过其内部，由此形成水沿其流动的显热通道；以及潜热交换部，其相对于在燃烧反应期间产生的燃烧气体流动所沿的第一基准方向位于显热交换区域的下游，潜热交换部布置在潜热交换区域中用于接收在燃烧气体相变期间产生的潜热从而对水进行加热，并且具有接收水并使水流过其内部的潜热交换管。潜热交换管包括沿垂直于第一基准方向的第二基准方向延伸的多个潜热笔直部分，多个潜热笔直部分布置成沿垂直于第一和第二基准方向的第三基准方向彼此隔开，以形成供水流过的与显热通道连通的潜热通道。潜热笔直部分具有形成为扁平形状的内部空间，使得内部空间沿着第三基准方向的宽度小于其沿着第一基准方向的长度。

Description

热交换管、使用该管的热交换器单元及使用该单元的冷凝 锅炉

技术领域

本公开涉及一种供水流过的热交换管、使用该热交换管的热交换器单元和冷凝锅炉。

背景技术

用于将热量传输给水的热交换管和使用该热交换管的热交换器单元可以用于加热用于供暖的供暖水并释放被加热的供暖水。待加热的水流过热交换管，并且诸如燃烧气体等加热介质在热交换管外部流动，或者辐射热或传导热被传输到热交换管。因此，热量被传输到水以对水进行加热。热交换器单元包括热交换管并且构造成使得加热介质围绕热交换管布置。

为了提高对流经从加热介质接收热量的热交换管的水进行加热的效率，需要具有适当形状的热交换管和热交换器单元的设计。

发明内容

[技术问题]

本公开是为了解决现有技术中出现的上述问题而做出的。本公开的一方面提供一种具有用于提高热交换效率的形状的热交换管、热交换器单元和冷凝锅炉。

[技术方案]

根据本公开的实施例的热交换器单元包括：显热交换部，其布置在显热交换区域中，显热交换部接收由燃烧反应产生的显热并对水进行加热，显热交换部包括显热交换管，显热交换管接收水并允许水从显热交换管流过以形成供水流过的显热流动通道；潜热交换部，其布置在潜热交换区域中并包括潜热交换管，潜热交换管接收水并允许水从潜热交换管流过，其中，潜热交换区域基于第一基准方向位于显热交换区域的下游，第一基准方向是在燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向，并且潜热交换区域接收在燃烧气体的相变期间产生的潜热并对水进行加热。潜热交换管包括沿垂直于第一基准方向的第二基准方向延伸的多个潜热笔直部分。多个潜热笔直部分布置成沿垂直于第一基准方向和第二基准方向的第三基准方向彼此间隔开，并且多个潜热笔直部分形成潜热流动通道，潜热流动通道供水流过并且连接到显热流动通道。潜热笔直部分的内部空间形成为狭长的，使得在第三基准方向上的宽度小于在第一基准方向上的长度。

根据本公开的实施例的热交换管包括供水流过的内部空间，该内部空间沿着垂直于第一基准方向的第二基准方向延伸，该第一基准方向是在燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向。内部空间形成为狭长的，使得在垂直于第一基准方向和第二基准方向的第三基准方向上的宽度小于在第一基准方向上的长度。通过将内部空间在第三基准方向上的宽度除以内部空间在第一基准方向上的长度而得到的值在0.05至0.3的范围内。

根据本公开的实施例的冷凝锅炉包括：燃烧器组件，其引起燃烧反应；燃烧室，其基于第一基准方向位于燃烧器组件的下游，该第一基准方向是在燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向，由燃烧反应产生的火焰位于燃烧室中；以及热交换器单元，其接收由燃烧反应产生的显热和燃烧气体并对水进行加热。热交换器单元包括：显热交换部，其布置在显热交换区域中，显热交换部接收由燃烧反应产生的显热并对水进行加热，显热交换部包括显热交换管，显热交换管接收水并允许所述水从显热交换管中流过；以及潜热交换部，其布置在潜热交换区域中并包括潜热交换管，潜热交换管接收水并允许水从潜热交换管中流过，其中，潜热交换区域基于第一基准方向位于显热交换区域的下游，并接收在燃烧气体的相变期间产生的潜热并对水进行加热。潜热交换管包括沿垂直于第一基准方向的第二基准方向延伸的多个潜热笔直部分。多个潜热笔直部分布置成沿着垂直于第一基准方向和第二基准方向的第三基准方向彼此间隔开，并形成潜热流动通道，潜热流动通道供水流过连接到显热交换管。潜热笔直部分的内部空间形成为狭长的，使得在第三基准方向上的宽度小于在第一基准方向上的长度。

[有益效果]

因此，通过使热交换管与燃烧气体接触的面积最大化，可以有效地进行热交换。

附图说明

图1是示例性热交换器单元的一部分的竖直截面图。

图2是根据本公开的第一实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉的竖直截面图。

图3是根据本公开的第一实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉的侧视图。

图4是根据本公开的第一实施例的热交换器单元的燃烧室的俯视图。

图5是根据本公开的第一实施例的热交换器单元的显热交换器的俯视图。

图6是示出在根据本公开的第一实施例的热交换器单元的竖直截面图中的布置有显热交换管和显热翅片的区域的视图。

图7是示出根据本公开的第一实施例的一个变型例的热交换器单元的竖直截面图中的布置有显热交换管和显热翅片的区域的视图。

图8是示出当沿着预定方向从外部观察时根据本公开的第一实施例的热交换器单元的第二通用显热侧板和包括在第二流动通道盖板中的流动通道盖的视图。

图9是示出当沿着预定方向从内部观察时根据本公开的第一实施例的热交换器单元的第一通用显热侧板和包括在第一流动通道盖板中的流动通道盖的视图。

图10是示出当从第二连接流动通道盖板的外部观察时根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的视图。

图11是示出根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的第一连接流动通道盖板的视图。

图12是示出了当沿着预定方向从外部观察时根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的第二主通用侧板的局部区域以及包括在第二连接流动通道盖板中的流动通道盖的视图。

图13是示出了当沿着预定方向从内部观察时根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的第一主通用侧板以及包括在第一连通流动通道盖板中的流动通道盖的视图。

图14是示出根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的显热流动通道和潜热流动通道的透视图。

图15是根据本公开的第二实施例的热交换器单元的竖直截面图。

图16是示出根据本公开的第二实施例的变型例的热交换器单元的流动通道盖板以及管的正视图。

图17是根据本公开的第三实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉的竖直截面图。

图18是根据本公开的第三实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉的侧视图。

图19是根据本公开的第三实施例的热交换器单元的俯视图。

图20是根据本公开的第三实施例的热交换器单元的竖直截面图。

图21是示出根据本公开的第三实施例的多个下游翅片和位于其间的冷凝物的透视图。

图22是根据本公开的第三实施例的第一变型例的热交换器单元的竖直截面图。

图23是根据本公开的第三实施例的第二变型例的热交换器单元的竖直截面图。

图24是根据本公开的第三实施例的第三变型例的热交换器单元的竖直截面图。

图25是根据本公开的第三实施例的第四变型例的热交换器单元的竖直截面图。

图26是示出根据本公开的第三实施例的热交换器单元的第二通用侧板以及包括在第二流动通道盖板中的流动通道盖的视图。

图27是示出根据本公开的第三实施例的热交换器单元的第一通用侧板以及包括在第一流动通道盖板中的流动通道盖的视图。

图28是示出包括在根据本公开的第三实施例的热交换器单元中的所有流动通道的透视图。

图29是示出根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元中的连接流动通道盖板彼此分离的情形的透视图。

图30是根据本公开的第四实施例的水加热装置的透视图。

图31是根据本公开的第四实施例的热交换器单元的透视图。

图32是根据本公开的第四实施例的热交换器单元的竖直截面图。

图33是根据本公开的第四实施例的潜热交换管的竖直截面图。

图34是根据本公开的第四实施例的显热交换管的竖直截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考示例性附图详细描述本公开的一些实施例。在将附图标记添加到各图的构件时，应当注意，即使当在其它图上显示相同或等同的构件时，也由相同的附图标记来表示相同或等同的构件。此外，在描述本公开的实施例时，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本公开的要旨。

在描述根据本公开的实施例的构件时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等术语。这些术语仅旨在将一个构件与另一个构件区分开，并且这些术语不限制构件的性质、顺序或次序。当构件被描述为“连接”、“联接”或“链接”到另一构件时，这可以意味着构件不仅可以直接“连接”、“联接”或“链接”，还可以经由第三构件间接“连接”、“联接”或“链接”。

作为布置构成冷凝锅炉的燃烧器、热交换器和燃烧室的方法，可以考虑这样的方法：通过将燃烧器定位在最低位置并且沿向上方向顺序地布置由干式隔热件包围的燃烧室、翅片管式显热交换器和板式潜热交换器来构造冷凝锅炉。这种类型的冷凝锅炉被称为自下而上型锅炉。在自下而上型锅炉的情况下，在潜热交换器中通过燃烧气体的冷凝而产生的冷凝物可能落到显热交换器和燃烧室上。因此，显热交换器和包围燃烧室的干式隔热件可能容易被具有高酸性的冷凝物腐蚀。此外，由于不同类型的热交换器彼此连接，所以由于额外的连接部件，制造成本可能增加。

为了解决由冷凝物引起的问题，可以考虑这样的方法：通过将燃烧器定位在最上位置并沿向下方向顺序地布置通过由隔热管包围而隔热的燃烧室、翅片管式显热交换器和板式潜热交换器来构造冷凝锅炉。这种类型的冷凝锅炉被称为自上而下型锅炉。在这种情况下，由于潜热交换器位于最低位置，所以冷凝物立即通过冷凝物接收器排出，并且不会到达显热交换器或燃烧室，因此可以解决腐蚀问题。然而，使用了包括用于冷却燃烧室的隔热管的许多部件，并且由于这个原因，增加了组装步骤的数量，这导致制造成本的增加。此外，由于不同类型的热交换器彼此连接，所以由于额外的连接部件，制造成本可能增加。

图1是示例性热交换器单元的一部分的竖直截面图。如图1所示，可使用自上而下型锅炉，并且可考虑通过用隔热件101包围燃烧室102和显热交换器103而以干式执行隔热的方法。也就是说，可以考虑布置用于燃烧室102的干式隔热件以隔绝从显热交换器103的区域辐射的热的情况。然而，在这种情况下，由于显热交换器103、通过燃烧反应产生的火焰以及由燃烧气体产生的过量热，隔热件101可能被损坏，并且耐久性可能降低。此外，与燃烧室102相比，在显热交换器103附近的位置容易产生冷凝物，因此，在如图所示的隔热件101比燃烧室102向下方延伸而到达的位置更向下方延伸的情况下，冷凝物可能与干式的隔热件101接触，从而有可能损坏隔热件101。

第一实施例

图2是根据本公开的第一实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉1的竖直截面图。图3是根据本公开的第一实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉1的侧视图。

参照附图，根据本公开的第一实施例的热交换器单元包括显热交换器30、潜热交换器40和显热隔热管34。构成热交换器单元的构件可以固定在所示的位置。

此外，包括根据本公开的第一实施例的热交换器单元的冷凝锅炉1包括燃烧室20以及包括燃烧器11的燃烧器组件10。燃烧器组件10和热交换器单元沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1依次布置，并且各构件沿着第一基准方向D1以燃烧室20、显热交换器30、潜热交换器40以及与显热交换器30布置在一起的显热隔热管34的顺序布置在热交换器单元中。因此，以下将以上述布置顺序描述冷凝锅炉1的各构件。

下面将基于燃烧气体竖直向下流动的自上而下型冷凝锅炉1来描述根据本公开的第一实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉1。因此，作为燃烧气体的流动方向并由箭头表示的第一基准方向D1可与安装冷凝锅炉1的位置处的竖直向下的方向相同。当选择自上而下型冷凝锅炉1时，由燃烧气体冷凝产生的冷凝物可以仅在冷凝锅炉1的最下侧产生，并可以通过冷凝锅炉1的下端立即排出到外部。因此，可防止构成冷凝锅炉1的构件的腐蚀。然而，本公开的构造可以用于自下而上型冷凝锅炉，自下而上型冷凝锅炉通过利用加热的燃烧气体通过对流而向上移动的性质而能够自然地形成向下方向的供暖水的路径。

根据本公开的第一实施例的冷凝锅炉1可以包括沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1位于最下游侧的冷凝物接收器55。当潜热交换器40产生的冷凝物在冷凝物的重力的作用下而沿竖直向下方向下落时，冷凝物接收器55可收集冷凝物。为了允许收集的冷凝物通过沿竖直向下方向延伸的冷凝物出口53排出，冷凝物接收器55可以具有朝向冷凝物出口53倾斜的内表面。

此外，为了在排出冷凝物的同时排出残余燃烧气体，可形成与冷凝物接收器55连通的排气管道52。排气管道52沿竖直向上的方向延伸并将残余燃烧气体排出到外部。

燃烧器组件10

燃烧器组件10是包括辐射热的燃烧器11并引起喷射燃料和空气的燃烧反应以产生燃烧气体的构件。

预混合型燃烧器可以用作在根据本公开的第一实施例的冷凝锅炉1中使用的燃烧器组件10。预混合型燃烧器是以预定比率混合喷射的空气和燃料并利用辐射热燃烧混合的空气和燃料以产生燃烧气体的装置。为此，根据本公开的第一实施例的燃烧器组件10可以包括：混合室12，其是通过以预定比例混合喷射的燃料和空气来制备用于燃烧反应的混合燃料的空间；以及燃烧器11，其向被混合室12混合的混合燃料施加热量。具有上述结构的燃烧器组件10被设置成通过加热以适于燃烧反应的比例混合的空气和燃料来引起燃烧反应，从而得到最佳的燃料效率和热效率。

为了将空气供应到混合室12中并将在燃烧器组件10中产生的燃烧气体沿竖直向下的方向吹送，本公开的冷凝锅炉1还可以包括鼓风机54。鼓风机54可以包括泵，该泵与混合室12连接并将空气沿竖直向下的方向朝向与混合室12连接的燃烧器组件10强制地输送。

燃烧室20

图4是根据本公开的第一实施例的燃烧室20的俯视图。

下面将参照图4以及图2和图3描述燃烧室20。燃烧室20是包括内部空间22的构件，内部空间22设置成使得通过燃烧器组件10的燃烧反应所产生的火焰位于该内部空间中。因此，燃烧室20通过用侧壁包围内部空间22而形成。燃烧器组件10和燃烧室20被联接成使得燃烧器组件10的燃烧器11位于内部空间22的基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的上游。

燃烧器组件10将热量施加到空气和燃料以引起燃烧反应。伴随有热能的火焰和燃烧气体作为燃烧反应的产物而产生。火焰位于燃烧室20的内部空间22中，但从燃烧器组件10沿着燃烧气体的流动方向D延伸。燃烧气体流过内部空间22。燃烧室20的内部空间22可以沿平行于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的方向连接。在本公开的第一实施例中，作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1为竖直向下的方向，因此燃烧室20的内部空间22形成为沿竖直方向连接。

在构成燃烧室20的燃烧室侧壁21的内表面的至少一部分区域上形成燃烧室隔热部24。燃烧室侧壁21由相互平行的两个通用侧板211以及与该通用侧板211垂直且相互平行的两个隔热侧板212构成，并且燃烧室侧壁21可以形成为长方体形状。燃烧室隔热部24可以布置在隔热侧板212的内侧。燃烧室隔热部24可以由阻挡热流的隔热件形成，并且可以减少由燃烧反应产生的热量通过燃烧室20的内表面传输到燃烧室20外部的量。从燃烧室20的内部空间22传输到燃烧室20外部的热量可以由燃烧室隔热部24减少。可以使用减少热流的多孔聚苯乙烯板或由作为无机材料的二氧化硅制成的针刺毡作为隔热件的实例。然而，隔热件的类型不限于此。

燃烧室隔热部24也可以布置在燃烧室20的通用侧板211上，因此通过用隔热件围绕燃烧室20的整个内部空间22可以获得额外的隔热效果。

燃烧室20周围可以布置有供流体流过的隔热管以用于隔热。然而，在使用大量隔热管的情况下，在生产中消耗大量的成本。然而，因为本公开的热交换器单元以自上向下型实施，所以在燃烧室20中不会发生冷凝物的冷凝，并且不存在腐蚀的风险。因此，可以构造干式燃烧室20，干式燃烧室20使用比隔热管便宜的隔热件作为制造燃烧室隔热部24的材料。

燃烧室隔热部24的基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的长度可以以燃烧室隔热部24不包围后述的显热交换器30而仅包围燃烧室20的内部空间22的方式确定。也就是说，燃烧室隔热部24可以被设置为不位于后述的显热交换器壳体31内。因此，在如图1所示布置隔热件101的情况下，隔热件101可能被过多的热量和冷凝物损坏，而在本公开的第一实施例中，燃烧室隔热部24如图2所示那样布置，因此从显热交换器30产生的过多的热量可能不会传输到燃烧室隔热部24。

显热交换器30

图5是根据本公开的第一实施例的热交换器单元的显热交换器30的俯视图。图6是示出在根据本公开的第一实施例的热交换器单元的竖直截面图中布置有显热交换管32和显热翅片33的区域的视图。

下文将参照图2、图3、图5和图6对显热交换器30的基本构造进行说明。

显热交换器30基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1布置在燃烧室20的下游。显热交换器30是这样的构件：其通过燃烧气体的辐射热和对流来接收由位于显热交换器30上方的燃烧器组件10触发的燃烧反应所产生的显热，并加热在显热交换器30中流动的供暖水。

具体地说，显热交换器30包括：显热交换管32，其供供暖水流过，并且燃烧气体在显热交换管32周围流动；以及显热交换器壳体31，显热交换管32的相反两端插入在显热交换器壳体31中。显热交换管32位于显热交换器壳体31内，并且燃烧气体在显热交换管32周围流动以与供暖水间接换热。

显热交换管32在显热交换器壳体31内形成的空间内沿第二基准方向D2延伸。第二基准方向D2可以优选为与作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1垂直的方向。显热交换管32可以包括多个笔直部分321、322、323和324，这些笔直部分布置为沿着与一个方向和作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1垂直的正交方向彼此间隔开。

布置有多个笔直部分321、322、323和324，并且存在将在后文描述的流动通道盖板361、362，流动通道盖板361、362将插入到形成于后述的显热交换器壳体31的通用显热侧板311上的插入孔中的笔直部分321、322、323和324的端部连接在一起。该组笔直部分321、322、323和324形成一个显热交换管32。因此，通过显热交换管32的布置可以形成连续蜿蜒的供暖水流动通道。

例如，在图5的笔直部分321、322、323和324串联连接的情况下，供暖水在以如下方式穿过显热交换管32的同时通过接收燃烧气体和燃烧器组件10的显热而被加热，上述供暖水穿过显热交换管32的方式为：沿图5所示箭头方向引入的供暖水通过沿包括在显热交换管32中的第一外笔直部分321向图中的右侧流动、沿位于图中第一外笔直部分321下方的中间笔直部分323向图中的左侧流动、在排出步骤中沿位于图中第二外笔直部分322上方的中间笔直部分324向图中的右侧流动、以及沿第二外笔直部分322向图中的左侧移动而排出。

在显热交换管32中可以布置有湍流器(未示出)，湍流器具有阻碍供暖水流动以使供暖水流动呈湍流的形状。

显热交换器壳体31可以由在第二基准方向D2上彼此间隔开且相互平行的两个通用侧板部以及沿垂直于第二基准方向D2的正交方向彼此间隔开且相互平行的两个隔热侧板部构成，并且显热交换器壳体31可以形成为长方体的形式。通用侧板部和隔热侧板部可以是彼此分离的通用侧板和隔热侧板，并且可以是一体式热交换器壳体的侧板的部分区域。在本公开中，将举例说明通用侧板部和隔热侧板部由彼此分离的通用侧板和隔热侧板形成。

通用显热侧板311和显热隔热侧板312形成显热交换器壳体31的内部空间。这里，显热隔热侧板312不是使用减少传输到外部的热量的侧板，而是使用与显热隔热管34相邻布置的侧板，从而实现隔热。

通用显热侧板311可以包括沿第二基准方向D2彼此间隔开的第一通用显热侧板3111和第二通用显热侧板3112。构成显热交换管32的笔直部分321、322、323和324的相反两端可以插入第一通用显热侧板3111和第二通用显热侧板3112，因此笔直部分321、322、323和324可以容纳在显热交换器壳体31中。燃烧气体在显热交换器壳体31中形成的空间中流动，并从燃烧室20移动到下面将描述的潜热交换器壳体41。

显热隔热管34可以与显热交换器30相邻地布置。显热隔热管34是这样的管型构件：其布置为通过使供暖水流过该构件而使显热交换器30隔热。这里，隔热包括将热量限制在任何位置以防止热传输，以及吸收从任何位置释放到外部的热量以减少最终释放到外部的热量。隔热的含义可以同样地应用于本公开的其它实施例及其变型例。

具体地说，显热隔热管34可以布置在显热隔热侧板312的外侧附近。显热隔热管34可以分别布置为与两个显热隔热侧板312相邻。显热隔热管34可以布置为与显热隔热侧板312的外侧接触，或者显热隔热管34可以布置在与显热隔热侧板312的外侧分离的位置。

参照附图，在根据本公开的第一实施例的热交换器单元中，第一显热隔热管341和第二显热隔热管342彼此间隔开，并沿着显热隔热侧板312的外侧布置。在图5中，显热隔热管34被图示为位于显热隔热侧板312的内侧。然而，显热隔热侧板312在位于显热交换器30内的显热隔热管34的内侧的同时覆盖显热隔热管34，并且为了便于说明而图示了显热隔热管34的位置。因此，被显热隔热侧板312覆盖的显热隔热管34实际上位于图5所示的显热隔热管34的区域，并且在俯视图中，显热隔热管34不显示出来。

因此，显热隔热管34位于燃烧气体所通过的显热交换器壳体31的外部，因此显热隔热管34不会与燃烧气体交叉或相遇。显热隔热管34可以不用于燃烧气体和供暖水之间的热交换，而可以仅执行通过使用供暖水阻断热量从显热交换器30释放到外部的隔热功能。

显热隔热管34可以不与燃烧室20接触，而布置为沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1与燃烧室20间隔开。因此，显热隔热管34可以不用于燃烧室20的隔热，而仅用于显热交换器30的隔热。

显热隔热管34与显热交换管32一起形成供供暖水流动的显热流动通道。

如图2和图6所示，显热隔热管34的内部空间的形状在以与显热隔热管34的延伸方向垂直的平面剖切显热隔热管34而得到的截面中可以形成为椭圆形状。具体地说，显热隔热管34的内部空间可以形成为具有与作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1平行的长轴的椭圆形状。

显热隔热管34可以位于与显热交换器30的显热隔热侧板312相邻的位置，并且可以布置在基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的上游侧。也就是说，显热隔热管34也可以布置在比后述的潜热交换器40更靠近燃烧室20侧的位置。燃烧室20中的燃烧器组件20产生的火焰可到达燃烧室20的基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的下游，因此显热交换器30的上游侧在与燃烧室20接触的同时可以具有最高温度。因此，显热隔热管34可以布置为与显热交换器30的上游侧相邻，并可以对显热交换器30的上游侧进行隔热，由于显热交换器30的内部空间与外部之间的最大温差，从该显热交换器30的上游侧释放大量的热。然而，显热隔热管34也可以位于基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的中央。

显热交换器30还可以包括能够提高显热交换管32的热导率的显热翅片33，因此可以形成翅片管式的显热交换器30。显热翅片33形成为与显热交换管32延伸的方向垂直的板状形状，并且显热交换管32穿过显热翅片33。多个显热翅片33可以布置为沿着显热交换管32延伸的第二基准方向D2以预定间隔彼此间隔开。显热交换管32和显热翅片33可以由具有高热导率的金属材料形成，以增加显热交换管32的供显热翅片33接收显热的表面积，从而将大量的显热传输到供暖水。

在以与显热交换管32延伸的第二基准方向D2垂直的平面剖切显热交换管32而得到的截面中，显热交换管32的内部空间可以形成为沿作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1延伸的长孔的形状。如图6可以看出的，根据本公开的第一实施例的显热交换管32可以具有扁平的长孔形状，该扁平的长孔形状形成为使得显热交换管32的内部空间的在基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的截面中的长度除以与作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1垂直的方向上的宽度所得到的值等于2或更大。

当具有上述形状的扁平式管用于显热交换管32时，由于与燃烧气体相关的热交换区域较宽泛，所以与具有不同形状(诸如圆形或椭圆形等)的管用于显热交换管32时相比，即使供暖水沿具有相同长度的显热交换管32流动，供暖水也可接收更大量的热并可被充分加热。

在显热翅片33中形成有供显热交换管32穿过的通孔。该通孔的面积可以等于或小于显热交换管32的面积，并且显热交换管32可以牢固地插入到该通孔中。此外，显热翅片33可以通过钎焊与显热交换管32一体地联接。

然而，显热隔热管34不与显热翅片33联接。显热隔热管34不与显热翅片33紧固，并且显热隔热管34和显热翅片33可以隔着显热隔热侧板312布置在相反两侧。显热翅片33和显热隔热管34可以与显热隔热侧板312接触，但是显热翅片33和显热隔热管34彼此不直接接触。如上所述，由于显热隔热管34不是布置为用于燃烧气体与供暖水之间的热交换，而是用于显热交换器30的隔热，因此显热翅片33和显热隔热管34不直接相互连接。因此，显热翅片33和显热隔热管34布置成彼此不交叉。

沿着显热交换管32延伸的第二基准方向D2，在显热翅片33中还可以形成有共用的窗孔331。窗孔331可以通过冲压形成。窗孔331包括沿其周部凸起的毛刺。当燃烧气体流过时，毛刺阻挡燃烧气体，以使燃烧气体围绕显热交换管32流动，从而促进燃烧气体和供暖水之间的热交换。

可以形成多个窗孔331。如图6所示，窗孔331可以包括多个第一窗孔3311和多个第二窗孔3312，多个第一窗孔3311沿相对于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的倾斜方向延伸并且形成于显热翅片33的最外部，多个第二窗孔3312形成于彼此相邻的显热交换管32之间且沿与作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1垂直的方向延伸。窗孔331可以布置成沿着燃烧气体的流动方向D1以预定间隔彼此间隔开。

显热翅片33还可以包括凹入部334和突出部333。显热翅片33基本上以包围显热交换管32的方式形成。显热翅片33可以从与显热交换管32的基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的上游侧端部的周部包围与预定宽度对应的区域，使得该区域与显热交换管32的其余区域区分开。因此，在显热交换管32的相邻上游侧端部之间，凹入部334可以沿作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1凹陷地形成在显热翅片33中。显热翅片33的与显热交换管32的上游侧端部相邻的区域相对突出以形成突出部33。通过形成凹入部334而使不必要的区域敞开，因此燃烧气体可以在显热翅片33和显热交换管32之间更自由地流动。

显热翅片33还可以包括凹部332。凹部332基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1从显热翅片33的下游侧缘朝向显热交换管32的下游侧端部凹陷地形成。形成凹部332的目的与形成凹入部334的目的类似。

根据第一实施例的一个变型例，显热交换管62、显热隔热管64和显热翅片63的形状可以变型。图7是示出本公开的第一实施例的一个变型例的显热交换管62和显热翅片63布置在热交换器单元的竖直剖视图中的区域的图。

根据第一实施例的一个变型例，显热隔热管64可以布置为与显热交换器60的基于燃烧气体的流动方向的上游侧相邻，该流动方向是图示的显热交换管62的截面延伸的方向之一，并且通过用垂直于显热隔热管64延伸的预定方向的平面剖切显热隔热管64而得到的截面可以具有圆形形状。此外，与图6不同，显热隔热管64可以布置为与隔热侧板65的内表面相邻。与图6的第一实施例不同，在图7的第一实施例的一个变型例中，可以设置六个显热交换管62。然而，显热交换管62的数量不限定于此。

根据第一实施例的一个变型例，与第二窗孔6312类似，显热翅片63的第一窗孔6311可以沿与燃烧气体的流动方向垂直的方向延伸。可以对窗孔631的形状进行各种变型。

以下，将参照图2、图3、图5、图6、图8和图9，对根据第一实施例的显热交换器30的流动通道盖板361、362进行描述。图8是示出当沿着第二基准方向D2从外部观察时根据本公开的第一实施例的第二通用显热侧板3112和包括在第二流动通道盖板362中的流动通道盖的视图。图9是示出当沿着第二基准方向D2从内部观察时根据本公开的第一实施例的热交换器单元的第一通用显热侧板3111和包括在第一流动通道盖板361中的流动通道盖的视图。

参照图29，其用于说明本公开的第一实施例的另一变型例，图8是这样的视图：在与从图29的第二连接流动通道盖板72沿着线H-H'观察时的第二主通用侧板5112以及与其联接的管32、42、341和342的视图对应的本公开的第一实施例的第二通用显热侧板3112、显热交换管32的笔直部分321、322、323和324以及显热隔热管341和342的视图上，以虚线示出第二流动通道盖板362的流动通道盖3621、3622和3623。图9是这样的视图：在与沿用于说明本公开的第一实施例的另一变型例的图29的线G-G'观察时的插入第一连接流动通道盖板71的第一主通用侧板5111的视图对应的本公开的第一实施例的第一通用显热侧板3111、显热交换管32的笔直部分321、322、323和324以及显热隔热管341和342的视图上，以虚线示出第一流动通道盖板361的流动通道盖3611和3612。

热交换器单元可以包括多个流动通道盖板361和362，多个流动通道盖板361和362包括多个流动通道盖，多个流动通道盖连接显热隔热管34以及与显热隔热管34相邻的显热交换管32的端部，或者连接多个笔直部分321、322、323和324中彼此相邻的笔直部分321、322、323和324。流动通道盖板361和362可以包括流动通道盖，并可连接彼此间隔开的笔直部分321、322、323和324，从而形成供供暖水在显热交换器30中流动的流动通道。

具体地说，显热交换管32中包括的笔直部分321、322、323和324的相反两端以及显热隔热管34的相反两端插入显热交换器壳体31的通用显热侧板311中，但这些相反两端敞开而不封闭。显热隔热管34以及显热交换管32中包括的笔直部分321、322、323和324从通用显热侧板311中的一个延伸到另一个，并且显热隔热管34以及笔直部分321、322、323和324的相反两端暴露在通用显热侧板311的外部。流动通道盖板361和362在从外部覆盖通用显热侧板311的同时与通用显热侧板311联接。因此，流动通道盖板361和362的流动通道盖与通用显热侧板311一起形成包围笔直部分321、322、323和324的端部和显热隔热管34的端部的连接空间。

流动通道盖板361和362中包括的流动通道盖在通用显热侧板311与流动通道盖的内表面之间形成有流体能够流动的空的连接空间。其中具有连接空间的流动通道盖可连接插入到通用显热侧板311中的多个笔直部分321、322、323和324中的彼此相邻的两个笔直部分，或者可以连接显热隔热管34以及与显热隔热管34相邻的笔直部分。流动通道盖361和362可以通过钎焊焊接联接到通用显热侧板311，或者可配合到通用显热侧板311中。然而，联接方法不限于此。

被流动通道盖同时连接的笔直部分321、322、323和324或显热隔热管34的数量不限定于图示的内容。因此，包括在一个流动通道盖板361或362中的流动通道盖的数量也不限于所示内容，并且可以对流动通道盖的数量进行修改。

流动通道盖可以形成一个管的入口和另一管的出口相连的串联流动通道，或者可以形成相连的管的入口和出口是共用的并联流动通道。这里，入口是指管的将供暖水引入管的一端处的开口，并且出口是指在管的从管释放供暖水的相反端处的开口。该管包括笔直部分321、322、323和324以及第一显热隔热管341和第二显热隔热管342。在使用该管形成串联流动通道的情况下，可以降低由流动缓慢且过热的供暖水产生的声学沸腾噪声，并且可以允许供暖水快速流动。在并联流动通道至少部分地包括在串联流动通道中的情况下，可以降低强制输送供暖水的泵的负荷。

将显热交换管32的一端所在的并且位于基于正交方向的最外位置的笔直部分称为第一外笔直部分321。将与第一外笔直部分321相邻的显热隔热管称为第一显热隔热管341。

此外，将在正交方向上位于第一显热隔热管341的相反侧的显热隔热管称为第二显热隔热管342，将与第二显热隔热管342相邻的笔直部分称为第二外笔直部分322，并且将位于第一外笔直部分321和第二外笔直部分322之间的笔直部分称为中间笔直部分323和324。

第一显热隔热管341、第一外笔直部分321、中间笔直部分323和324、第二外笔直部分322以及第二显热隔热管342可以顺序连接以形成一个串联的显热流动通道，或者可以形成其中至少一些的入口和出口是共用的并联流动通道。一个中间笔直部分323和另一中间笔直部分324也可以串联连接。

管可以仅串联连接以形成显热流动通道。例如，各管中彼此相邻的管的入口和出口可以串联连接，以形成显热流动通道，供暖水通过该显热流动通道从第一显热隔热管341依次被输送到第一外笔直部分321、与第一外笔直部分321相邻的中间笔直部分323、与第二外笔直部分322相邻的中间笔直部分324、第二外笔直部分322和第二显热隔热管342。下面，在对根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元中所包括的显热流动通道的描述中，将详细描述仅串联构造的显热流动通道，该另一变型例将参照图10至图14进行描述。

显热流动通道可以部分地包括并联流动通道，因此，在参照图8和图9描述的根据本公开的实施例的显热流动通道的描述中，将描述笔直部分321、322、323和324中的一些并联连接的情况。

例如，并联流动通道可以如下构造。第一显热隔热管341和第一外笔直部分321可以形成并联流动通道，第二显热隔热管342和第二外笔直部分322可以形成并联流动通道，中间笔直部分323和324可以形成并联流动通道，第一外笔直部分321和中间笔直部分323可以形成并联流动通道，并且第二外笔直部分322和中间笔直部分324可以形成并联流动通道。

此外，整个显热流动通道可以通过将并联流动通道中的多个并联流动通道与串联流动通道组合而构造。例如，在第一显热隔热管341与第一外笔直部分321形成并联流动通道的情况下，并联流动通道、中间笔直部分323和324、第二外笔直部分322以及第二显热隔热管342可以依次连接而形成一个显热流动通道。与之对比，在第二显热隔热管342和第二外笔直部分322形成并联流动通道的情况下，也可以依次连接第一显热隔热管341、第一外笔直部分321、中间笔直部分323和324以及并联流动通道而形成一个显热流动通道。此外，在并联流动通道形成在上述两个部分中的情况下，并联流动通道可以与位于其间的中间笔直部分323和324连接以形成一个显热流动通道。

在本公开的第一实施例中将描述当供暖水引入显热交换器30时并联流动通道首先接收供暖水的情况。第一外笔直部分321和第一显热隔热管341可以并联连接，并可以一起接收和排出供暖水。在覆盖第二通用显热侧板3112的第二流动通道盖板362中所包括的流动盖中的入口流动通道盖3621中，可以形成有供暖水供应孔371。供暖水供应孔371可以是接收来自供暖水管的供暖水并将供暖水输送到入口流动通道盖3621的开口。供暖水供应孔371可以通过接收从潜热交换器40排出的供暖水来连接显热流动通道和潜热流动通道。

入口流动通道盖3621将第一外笔直部分321的一端以及与第一外笔直部分321的一端相邻的第一显热隔热管341的一端连接在一起。在通过供暖水供应孔371将供暖水供应给入口流动通道盖3621的同时，供暖水被引入与入口流动通道盖3621连接的第一外笔直部分321的一端和第一显热隔热管341的一端。

供暖水通过第一外笔直部分321和第一显热隔热管341，并到达基于显热交换管32位于第二流动通道盖板362的相反侧的第一流动通道盖板361的第一流动通道盖3611。第一流动通道盖3611连接第一显热隔热管341的相反端、第一外笔直部分321的相反端以及与第一外笔直部分321相邻的中间笔直部分323。因此，第一外笔直部分321和第一显热隔热管341与相邻的中间笔直部分323在第一流动通道盖3611中串联连接，并接收流过第一外笔直部分321和第一显热隔热管341的供暖水。

将在下面描述的与第一外笔直部分321相邻的中间笔直部分323以及与第二外笔直部分322相邻的中间笔直部分324可连接在位于第二流动通道盖板362上的中间流动通道盖3623中，并可将供暖水从一个中间笔直部分323输送到另一中间笔直部分324。两个中间笔直部分323和324形成中间流动通道盖3623中串联的供暖水流动通道的一部分。

将描述通过并联流动通道从显热交换器30排出供暖水的情况。与作为排出供暖水的显热隔热管34的第二显热隔热管342相邻布置的笔直部分为第二外笔直部分322。

第二外笔直部分322和第二显热隔热管342可以并联连接，并可以一起接收和排出供暖水。在覆盖第一通用显热侧板3111的第一流动通道盖板361所包括的流动通道盖中的第二流动通道盖3621中，第二外笔直部分322的一端以及和第二外笔直部分322的一端相邻的第二显热隔热管342的一端与和第二外笔直部分322相邻的笔直部分324串联连接。因此，通过相邻的笔直部分324而被输送至第二流动通道盖3612的供暖水被导入第二外笔直部分322的一端和第二显热隔热管342的一端。

供暖水通过第二外笔直部分322和第二显热隔热管342，并被排出到第二外笔直部分322的相反端和第二显热隔热管342的相反端。第二外笔直部分322的相反端和第二显热隔热管342的相反端与形成于第二流动通道盖板362上的作为流动通道盖之一的出口流动通道盖3622连接，因此，供暖水位于出口流动通道盖3622中。出口流动通道盖3622包括供暖水出口372，并且释放到出口流动通道盖3622的供暖水通过供暖水出口372排出。供暖水管可通过供暖水出口372接收已加热的供暖水，并可将供暖水输送至主流动通道。

第一实施例的显热流动通道的构造的描述可以应用于本公开的其它实施例及其变型例。

潜热交换器40

下面将参照图2和图3描述潜热交换器40。潜热交换器40可以基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1布置在显热交换器30的下游。潜热交换器40接收在燃烧气体的相变期间产生的潜热，并利用该潜热对供暖水进行加热。因此，穿过显热交换器30的燃烧气体被输送到潜热交换器40，供暖水在潜热交换器40中流动，并且供暖水和燃烧气体彼此间接热交换。

与显热交换器30类似，潜热交换器40可以包括潜热交换管42，潜热交换管42供供暖水流过，并且燃烧气体在潜热交换管42周围流动。潜热交换管42可以通过燃烧气体的相变将潜热传输给供暖水。潜热交换器40可以包括潜热交换器壳体41，潜热交换管42的相反两端插入在潜热交换器壳体41中。潜热交换管42可以形成为类似于显热交换管32，并且潜热交换器壳体也可以形成为类似于显热交换器壳体31。因此，以下将描述例外的特征，但是总体描述由显热交换器30的描述代替。然而，可能出现这样的现象：即，通过潜热交换管42周围的燃烧气体的相变产生冷凝物，并且该冷凝物由于重力落入冷凝物接收器55中。

与显热交换器30类似，潜热交换器40可以是翅片管式的。因此，潜热翅片43形成为与潜热交换管42延伸的第二基准方向D2垂直的板状形状，并且潜热交换管42穿过潜热翅片43。潜热翅片43可以通过增加潜热交换管42的能够接收潜热的表面积而将大量的潜热传输给供暖水。

多个潜热翅片43可以布置为沿潜热交换管42延伸的第二基准方向D2以预定间隔彼此间隔开。潜热翅片43彼此间隔开的间隔可以是形成在相邻的潜热翅片43之间的冷凝物容易排出的间隔。冷凝物容易排出的间隔是指在潜热翅片43之间形成的冷凝物的重量大于作用在潜热翅片43和冷凝物之间的张力的竖直合力的状态下潜热翅片43之间的间隔。形成在潜热翅片43之间的冷凝物的高度与潜热翅片43之间的冷凝物容易排出的最小间隔成反比。因此，通过选择希望从潜热交换器40排出的冷凝物的适当高度，可以确定冷凝物容易排出的间隔。

潜热翅片43的数量可以小于显热翅片33的数量。因此，相邻潜热翅片43彼此间隔开的间隔可以大于或等于相邻显热翅片33彼此间隔开的间隔。关于显热翅片33和潜热翅片43的数量和间隔的具体描述，将用在后面的第三实施例中说明的内容代替。通过用垂直于潜热交换管42延伸方向的平面剖切潜热交换管42而得到的潜热交换管42的内部空间的截面面积可以小于通过用垂直于显热交换管32延伸方向的平面剖切显热交换管32而得到的显热交换管32的内部空间的截面面积。潜热交换管42延伸的方向也可以是第二基准方向D2。如在以上对潜热翅片43的描述中那样，通过使潜热交换管42的尺寸小于显热交换管32的尺寸，潜热交换管42在相同体积下可以具有比显热交换管32更大的表面积。随着潜热交换管42的表面积增加，在沿潜热交换管42流动的供暖水与冷凝物之间可以交换更大量的热量。

通过用垂直于预定方向D2的平面剖切潜热交换管42而得到的潜热交换管42的截面可以具有与显热交换管32的截面类似的长孔形状。

在本公开的第一实施例中，潜热交换器40被示出为不具有用于隔热的装置。然而，在各种变型例中，潜热交换器40也可以具有以与显热隔热管34相同的方式布置的潜热隔热管(未示出)。潜热隔热管可以布置为与潜热交换器壳体相邻，并且供暖水可以流过潜热隔热管以使潜热交换器40隔热。

尽管已将显热交换器壳体31和潜热交换器壳体41描述为彼此分离，但如图中所示，显热交换器壳体31和潜热交换器壳体41也可以一体地形成。在该情况下，可以考虑包括显热交换器壳体31和潜热交换器壳体41两者的一体式主壳体51。因此，显热交换器30的显热隔热侧板312和潜热交换器40的潜热隔热侧板412可以一体地形成主隔热侧板512，并且显热交换器30的通用显热侧板311和潜热交换器40的通用潜热侧板411可以一体地形成主通用潜热侧板511。同样地，包括在主通用侧板511中的第一主通用侧板5111可以包括位于沿第二基准方向D2的同一侧的第一显热隔热侧板3111和第一潜热隔热侧板4111，并且包括在主通用侧板511中的第二主通用侧板5112可以包括位于沿第二基准方向D2的相反侧的第二显热隔热侧板3112和第二潜热隔热侧板4112。

以下，将参照图10至图14以及图29描述根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的热交换器30和40通过连接流动通道盖板71和72连接以形成连接在一起的显热流动通道和潜热流动通道的情况。

图10是示出当从第二连接流动通道盖板72的外部观察时根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的视图。图11是示出根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的第一连通流动通道盖板71的视图。图12是示出了当沿着预定方向从外部观察时根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的第二主通用侧板5112的局部区域以及包括在第二连接流动通道盖板72中的流动通道盖的视图。图13是示出当沿着预定方向从内侧观察时根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的第一主通用侧板5111以及包括在第一连通流动通道盖板71中的流动通道盖的视图。图14是示出根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元的显热流动通道和潜热流动通道的透视图。图29是示出根据本公开的第一实施例的另一变型例的热交换器单元中的连接流动通道盖板彼此分离的情形的透视图。

图12是这样的视图：在从图29的第二连接流动通道盖板72沿着线H-H'观察时的根据本公开的第一实施例的另一变型例的第二主通用侧板5112、显热交换管32的笔直部分321、322、323和324以及显热隔热管341和342的视图上，以虚线示出第二连接流动通道盖板72的流动通道盖722、723、724和725。图13是这样的视图：在当沿图29的线G-G'观察时的根据本公开的第一实施例的另一变型例的第一主通用侧板5111、显热交换管32的笔直部分321、322、323和324以及显热隔热管341和342的视图上，以虚线示出第一连接流动通道盖板71的流动通道盖712、713和714。

在本公开的第一实施例的另一变型例中，连接到显热流动通道并且供供暖水流过的潜热流动通道由潜热交换管42形成，并且供供暖水流过的显热流动通道由显热交换管32和显热隔热管34形成。在图14中，潜热流动通道以穿过潜热交换管42的箭头的形式表示，并且显热流动通道以穿过显热交换管32以及显热隔热管341和342的箭头的形式表示。为了更好地理解流动通道所穿过的区域，在热交换器单元的通用侧板、隔热侧板和翅片被移除的情况下，在图14中未示出连接流动通道盖板71和72的流动通道盖。显热流动通道和潜热流动通道连接以形成一体的供暖水流动通道。显热流动通道可以包括在至少一部分区段中的串联流动通道，并且潜热流动通道可以包括在至少一部分区段中的并联流动通道。在图10至图14以及图29所示的本公开的第一实施例的另一变型例中，显热流动通道构造成仅包括串联流动通道，并且潜热流动通道构造成包括并联流动通道。

为了形成不通过单独的管体连接的供暖水流动通道，在本公开的第一实施例的其它变型例中可以布置有连接显热交换器30和潜热交换器30的连接流动通道盖板71和72。

为了连接暴露在主壳体(图2的51)的两个主通用侧板5111和5112外部的潜热交换管42的开口、显热交换管32的开口和显热隔热管34的开口，作为一种流动通道盖板的连接流动通道盖板71和72包括流动通道盖，该流动通道盖在主通用侧板511和流动通道盖之间具有围绕这些开口的连接空间。

为了连接潜热流动通道的出口(暴露在基准侧板(是两个主通用侧板5111和5112中的一个)的外部并且由潜热交换管42形成)和显热流动通道的入口(暴露在基准侧板的外部并且将供暖水引入显热隔热管34)，连接流动通道盖板71和72中的位于沿着第二基准方向D2的一侧的连接流动通道盖板包括连接流动通道盖，该连接流动通道盖在基准侧板和连接流动通道盖之间具有围绕潜热流动通道的出口和显热流动通道的入口的连接空间。

在本公开的第一实施例的另一变型例中，基准侧板是第二主通用侧板5112，并且一个连接流动通道盖板是包括连接流动通道盖722的第二连接流动通道盖板72。然而，布置基准侧板的位置不限于此。

连接流动通道盖722沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1延伸，以连接彼此堆叠的显热交换器30和潜热交换器40。此外，由于连接流动通道盖722将潜热交换管42和显热隔热管34所包括的多个笔直部分连接在一起，因此连接流动通道盖722可以在沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1延伸的同时延伸到潜热交换器40内。因此，可以形成具有倾斜形式的部分并且不完全平行于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的连接流动通道盖722。

在第二连接流动通道盖板72中形成有入口流动通道盖721和出口流动通道盖725，入口流动通道盖721中形成有供暖水供应孔7211，出口流动通道盖725具有作为显热流动通道的出口的供暖水排出孔7251。显热流动通道的出口由第二显热隔热管342的出口实现。在本公开的第一实施例的另一变型例中，假设通过供暖水供应孔7211将供暖水引入潜热交换器40中，供暖水通过连接流动通道盖722流到显热交换器30，并且供暖水被加热并通过供暖水排出孔7251从显热交换器30排出。然而，入口流动通道盖721和供暖水供应孔7211可布置为与显热交换器30连接，出口流动通道盖725和供暖水排出孔7251可布置为与潜热交换器40连接，并且供暖水流动通道可沿相反方向形成，使得经过显热交换器30的供暖水面向潜热交换器40。

包括在潜热交换管42中的多个笔直部分可以并联地连接到入口流动通道盖721，并且通过供暖水供应孔7211引入的供暖水可以沿着并联流动通道移动。第二显热隔热管342的出口可以连接到出口流动通道盖725，并且出口流动通道盖725可以从第二显热隔热管342接收经由显热流动通道加热的供暖水，并可以排出该供暖水。

当假设虚拟长方体容纳潜热交换器40和显热交换器30时，作为潜热流动通道的入口的供暖水供应孔7211和作为显热流动通道的出口的供暖水排出孔7251可以一起设置在作为长方体的六个表面之一的基准表面上。换言之，供暖水供应孔7211和供暖水排出孔7251都可以设置在覆盖构成主壳体(图1的51)的侧板中的一个的流动通道盖板中。在本公开的第一实施例的另一变型例中，一个侧板可以是与第二连接流动通道盖板72的流动通道盖一起形成连接空间的第二主通用侧板5111，并且覆盖该一个侧板的流动通道盖板是第二连接流动通道盖板72。因此，通过热交换器单元的侧表面中的布置有第二连接流动通道盖板72的侧表面将供暖水引入热交换器单元中和从热交换器单元排出。然而，基准表面可以以不同方式布置，而不限于此。

由于供暖水供应孔7211和供暖水排出孔7251布置在热交换器单元的同一侧表面中，所以供暖水通过供暖水供应孔7211引入的方向和供暖水通过供暖水排出孔7251排出的方向可以彼此相反。由于供暖水通过相同的侧表面引入和排出，所以可以节省布置连接到供暖水供应孔7211和供暖水排出孔7251的供暖水管所需的空间。然而，供暖水供应孔7211和供暖水排出孔7251可布置在相反的侧表面中。

为了将供暖水供应孔7211和供暖水排出孔7251定位在同一侧表面中，供暖水流动通道可以包括偶数个区段，在这些区段中，供暖水从第二基准方向D2的一侧面向相反侧，或者从相反侧面向一侧。也就是说，在整个供暖水流动通道中，供暖水基于第二基准方向D2从热交换器单元的一个侧表面面向另一侧表面的次数可以是偶数。换言之，当仅计数从第二基准方向D2的一侧到相反侧或从相反侧到一侧的行进方向的变化时，供暖水流动通道可改变奇数次方向。在本公开的第一实施例的另一变型例中，整个供暖水流动通道总共改变方向七次，但是次数不限于此。换言之，在潜热流动通道和显热流动通道中，沿第二基准方向D2连接基准表面以及与基准表面相反的表面的区段的数量可以是偶数个，使得从基准表面流到位于基准表面的相反侧的表面的供暖水再次返回到基准表面。

第一实施例的供暖水供应孔7211和供暖水排出孔7251的位置的描述可应用于本公开的其它实施例及其变型例。

第二连接流动通道盖板72包括第二显热流动通道盖723和第四显热流动通道盖724，第二显热流动通道盖723和第四显热流动通道盖724连接包括在显热交换管32中的笔直部分321、322、323和324。第二显热流动通道盖723可以串联连接第一外笔直部分321和中间笔直部分323，并且第三显热流动通道盖724可以串联连接第二外笔直部分322和中间笔直部分324。

第一连接流动通道盖板71在基于显热交换器30和潜热交换器40的与第二连接流动通道盖板72相反的一侧联接到第一主通用侧板5111。因此，没有形成连接流动通道盖722，并且第一连通流动通道盖板71包括连接潜热交换管42中包括的笔直部分的潜热流动通道盖722、连接显热交换管32中包括的笔直部分的第一显热流动通道盖712、第三显热流动通道盖713以及第五显热流动通道盖714。在图11中，形成一个潜热流动通道盖711。然而，潜热流动通道盖711的数量不限于此，并且可以形成多个潜热流动通道盖711。

潜热流动通道盖711可以与潜热交换管42中包括的多个笔直部分的端部连接。因此，潜热交换管42中包括的多个笔直部分可以形成并联流动通道。第一显热流动通道盖712可以连接第一显热隔热管341和第一外笔直部分321，第三显热流动通道盖713可以连接中间笔直部分323和324，并且第五显热流动通道盖714可以连接第二外笔直部分322和第二显热隔热管342。

对包括第一实施例的并联流动通道的潜热流动通道的构造的描述可以应用于本公开的其它实施例及其变型例。

将沿着供暖水的流动描述根据本公开的第一实施例的另一变型例的由第一连通流动通道盖板71和第二连接流动通道盖板72形成的供暖水流动通道。供暖水通过第二连接流动通道盖板72的入口流动通道盖721中形成的供暖水供应孔7211被引入潜热交换器40。由于入口流动通道盖721将潜热交换管42的多个笔直部分并联连接，所以供暖水通过连接到入口流动通道盖721的多个潜热交换管42沿着并联流动通道被输送到形成在第二连接流动通道盖板72上的潜热流动通道盖711。

由于潜热流动通道盖722将潜热交换管42并联连接，所以供暖水通过未与入口流动通道盖712连接而与连接流动通道盖713并联连接的多个潜热交换管42被输送到连接流动通道盖713。也就是说，供暖水在供暖水流动通道的与潜热交换器40相对应的区域中并行流动。

连接流动通道盖722与第一显热隔热管341连接。供暖水流过第一显热隔热管341，并被输送至第一连通流动通道盖板71的第一显热流动通道盖712，从而阻止显热交换器30的热损失。

供暖水被输送到与第一显热流动通道盖712连接的第一外笔直部分321。供暖水被输送到第二显热流动通道盖723。由于中间笔直部分323连接到第二显热流动通道盖723，所以供暖水沿中间笔直部分323流动并被输送至第三显热流动通道盖713。由于中间笔直部分324连接到第三显热流动通道盖713，所以供暖水沿中间笔直部分324流动并被输送到第四显热流动通道盖724。由于第二外笔直部分322连接到第四显热流动通道盖724，所以供暖水沿第二外笔直部分322流动并被输送到第五显热流动通道盖714。由于第二显热隔热管342连接到第五显热流动通道盖714，所以供暖水沿着第二显热隔热管342流动并被输送到出口流动通道盖725。

也就是说，供暖水沿着显热流动通道串联流动。供暖水在第一连接流动通道盖板71和第二连接流动通道盖板72之间往复运动的同时被显热加热，并被输送至第二显热隔热管342。

第二显热隔热管342在将供暖水输送到出口流动通道盖725的同时阻止显热交换器30的热损失，并且供暖水通过供暖水排出孔7251排出并用于供暖。

主流动通道

包括根据本公开的第一实施例的热交换器的冷凝锅炉1包括主流动通道。主流动通道是这样的管：其直接或间接连接到用于提供供暖的供暖流动通道并将供暖水供应到供暖流动通道。主流动通道直接或间接地连接到显热交换器30或潜热交换器40，并将供暖水供应给热交换器以对供暖水进行加热，或将已加热的供暖水从热交换器供应给供暖流动通道。因此，在主流动通道中可以包括与显热交换器30和潜热交换器40连接以供应或接收供暖水的供暖水管。

第二实施例

图15是根据本公开的第二实施例的热交换器单元的竖直截面图。

参照图15，根据本公开的第二实施例的热交换器单元可以具有显热交换器81以及具有两排潜热交换器的潜热交换器82。位于基于燃烧气体的流动方向的上游侧的第一潜热交换器821可以在正交方向上具有比第二潜热交换器822大的宽度。

此外，与根据本公开的第一实施例和本公开的第一实施例的一个变型例的热交换器单元相比，根据本公开的第二实施例的热交换器单元可以具有包括在潜热交换管中的更大数量的笔直部分8211和包括在显热交换管中的更大数量的笔直部分811。第一潜热交换器821具有的笔直部分的数量可以大于第二潜热交换器821具有的笔直部分的数量。

图16是示出根据本公开的第二实施例的变型例的热交换器单元的流动通道盖板90以及管的正视图。管由虚线示出。

参照图16，根据本公开的第二实施例的变型例的热交换器单元的流动通道盖板90包括不是穿过流动通道盖形成而是直接穿过流动通道盖板90形成的供暖水排出孔91。供暖水排出孔91可以不位于显热交换管95沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1的下游，并且可以布置在沿着正交方向的同一条线上以便与显热交换管95相邻。

根据本公开的第二实施例的变型例的流动通道盖板90可以包括变型的连接流动通道盖92。当将变型的连接流动通道盖92与根据本公开的第一实施例的另一变型例的连接流动通道盖(图10的722)相比时，形成为相对于正交方向和作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1倾斜的倾斜部922的长度小于沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1延伸的部分923的长度以及沿着正交方向延伸的部分921的长度。此外，当将变型的连接流动通道盖92与根据本公开的第一实施例的另一变型例的连接流动通道盖(图10的722)相比时，倾斜部922的宽度小于沿正交方向延伸的部分921的宽度。

由于供暖水排出孔912的位置和连接流动通道盖92的形状，流动通道盖板90可以具有不对称的结构，该不对称的结构相对于与作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1平行的直线不具有线对称性。流动通道盖板90可具有渐缩形状，该渐缩形状具有沿着作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1减小的宽度。在图16中，基于作为燃烧气体的流动方向的第一基准方向D1，左倾斜部93和右倾斜部94可以构造为具有从不同位置到其它不同位置的渐缩外表面。这是为了通过切割对应于不必要区域的部分来减少材料的浪费。

根据第二实施例的显热交换器81和潜热交换器82的形状或根据第二实施例的变型例的流动通道盖板90的形状可以应用于本公开的其它实施例及其变型例。

第三实施例

图17是根据本公开的第三实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉2的竖直截面图。图18是根据本公开的第三实施例的热交换器单元和使用该热交换器单元的冷凝锅炉2的侧视图。

参照附图，根据本公开的第三实施例的冷凝锅炉2包括燃烧室20和热交换器单元。

此外，包括根据本公开的第三实施例的热交换器单元的冷凝锅炉2包括具有燃烧器11的燃烧器组件10。燃烧器组件10和热交换器单元沿着作为燃烧气体的流动方向的基准方向D1顺序布置，并且这些构件沿着相同方向以燃烧室20和热交换器单元的顺序布置在热交换器单元中。因此，以下将以上述的布置顺序描述冷凝锅炉2的各构件。

根据本公开的第三实施例的热交换器单元以及包括在使用该热交换器单元的冷凝锅炉2中的燃烧器组件10、燃烧室20、冷凝物接收器55、冷凝物出口53和排气管道52与第一实施例的相应构件相同或非常相似。因此，其描述由第一实施例的上述内容代替。

热交换器单元

图19是根据本公开的第三实施例的热交换器单元的俯视图。图20是根据本公开的第三实施例的热交换器单元的竖直截面图。

参照附图，根据本公开的第三实施例的热交换器单元包括显热交换部300和潜热交换部400。此外，本公开的热交换器单元可以包括外壳510，该外壳通过围绕布置有热交换部300和400的显热交换区域和潜热交换区域而在内部限定热交换区域。

显热交换部300和潜热交换部400可以分别布置在显热交换区域和潜热交换区域中。显热交换区域和潜热交换区域可以连接在一起，并且从燃烧室20传送的燃烧气体可以沿着作为流动方向的基准方向D1在显热交换区域和潜热交换区域中流动。

热交换器单元-显热交换部300

显热交换区域是这样的区域：其基于基准方向D1位于燃烧室20的下游并接收在上游侧产生的显热并对供暖水进行加热。显热交换区域的大小由外壳510包围的空间中的显热交换部300的沿着基准方向D1的最上游侧到最下游侧的空间决定。因此，显热交换区域可以与燃烧室20的内部空间22连接在一起，并且可以接收来自燃烧器11的辐射热，并且燃烧气体可以在显热交换区域中流动。此外，因为显热交换区域需要须能够将显热传输到供暖水，所以在显热交换区域中布置有包括显热交换管320和显热翅片330的显热交换部300。

显热交换管320是管式构件，该管式构件供供暖水流过，并且燃烧气体在该管式构件周围流动。显热交换管320在显热交换区域32内沿第二基准方向D2延伸。第二基准方向D2优选地是垂直于基准方向D1的方向。显热交换管320可以沿着第二基准方向D2延伸并且可以连接到外壳510。

显热交换管320可以包括多个显热笔直部分。这些显热笔直部分可以布置为沿着与第二基准方向D2垂直的正交方向彼此间隔开。显热交换管320的多个显热笔直部分可以联接到下文将描述的外壳510的流动通道盖板363和364，以形成供供暖水流动的一个显热流动通道。

显热翅片330形成为横跨显热交换管320延伸的方向的板状形状，并且显热交换管320穿过显热翅片330。由于显热翅片330具有供显热交换管320穿过的形状，因此显热交换部300可以构造为翅片管式的热交换器。

由于显热交换部300包括显热翅片330，因此可以提高显热交换管320的热导率。多个显热翅片330可布置为沿显热交换管320延伸的第二基准方向D2以预定间隔彼此间隔开。显热翅片330可以通过增加能够接收显热的显热交换管320的表面积而将大量的显热传输到供暖水。因此，为了有效地进行热传输，显热交换管320和显热翅片330可以由具有高热导率的金属形成。

通过以与显热交换管320延伸的第二基准方向D2垂直的平面剖切显热交换管320而得到的截面可以形成为沿基准方向D1延伸的长孔的形状。如图中可见，根据本公开的第三实施例的显热交换管320可以具有扁平形状，该扁平形状形成为使得内部空间的在基于基准方向D1的截面中的长度除以在与基准方向D1垂直的方向上的宽度而得到的值等于2或更大。当具有上述形状的扁平式管用于显热交换管320时，由于与燃烧气体相关的热交换面积较宽泛，所以与具有不同形状(诸如圆形或椭圆形等)的管用于显热交换管320时相比，即使供暖水沿具有相同长度的显热交换管320流动，供暖水也可接收更大量的热并可以被充分加热。

在显热翅片330中可以形成供显热交换管320穿过的通孔。通孔的面积可以等于或小于显热交换管320的面积，并且显热交换管320可以牢固地插入到通孔中。此外，显热翅片330可以通过钎焊与显热交换管320一体地联接。在图15和图16中，将详细描述通过钎焊焊接将显热翅片330和显热交换管320联接的方法。

沿着显热交换管320延伸的方向，在显热翅片330中还可以形成有共用的窗孔3303和3304。窗孔3303和3304可以通过冲压形成。窗孔3303和3304包括沿其周部凸起的毛刺。当燃烧气体流过时，毛刺阻挡燃烧气体，以使燃烧气体围绕显热交换管320流动，从而促进燃烧气体和供暖水之间的热交换。可以形成多个窗孔3303和3304。如图中所示，窗孔3303和3304可包括第一窗孔3303和第二窗孔3304，第一窗孔3303相对于基准方向D1沿倾斜方向延伸，第二窗孔3304形成在显热交换管320的相邻的显热笔直部分之间并沿垂直于基准方向D1的正交方向延伸。窗孔3303和3304可以布置为沿着基准方向D1以预定间隔彼此间隔开。

显热翅片330还可以包括凹入部3302和突出部3301。显热翅片330可以基本上以包围显热交换管320的方式形成。显热翅片33可以从与显热交换管320的基于基准方向D1的上游侧端部的周部包围与预定宽度对应的区域，使得该区域与显热交换管320的其余区域区分开。因此，在显热交换管320的相邻上游侧端部之间，凹入部3302可以沿着基准方向D1凹陷地形成在显热翅片330中。显热翅片330的与显热交换管320的上游侧端部相邻的区域相对突出以形成突出部3301。通过形成凹入部3302而使不必要的区域敞开，因此燃烧气体可以在显热翅片330和显热交换管320之间更自由地流动。

热交换器单元-潜热交换部400

潜热交换区域是这样的区域：其基于基准方向D1位于显热交换区域的下游并且接收在燃烧气体的相变期间产生的潜热并对供暖水进行加热。潜热交换区域的大小由外壳510包围的空间中的潜热交换部400的沿着基准方向D1的最上游侧到最下游侧的空间决定。潜热交换部400布置在潜热交换区域中，该潜热交换部400包括：潜热交换管420，其供供暖水流过，并且燃烧气体在潜热交换管420周围流动；以及潜热翅片430，其形成为横跨潜热交换管420延伸的第二基准方向D2的板状形状，并且潜热交换管420穿过潜热翅片430。

潜热交换管420和潜热翅片430的构造与显热交换管320和显热翅片330的构造类似。因此，用上述显热交换管320和显热翅片330的结构的描述代替潜热交换管420和潜热翅片430的基本结构的描述。因此，潜热交换部400也可以构造为翅片管式。

基于基准方向D1，潜热交换管420可以包括多个上游笔直部分421以及位于上游笔直部分421下游的多个下游笔直部分422。多个下游笔直部分422中的一个可以与多个上游笔直部分421中的一个上游笔直部分421连接。也就是说，潜热交换管420可以布置成两排。潜热交换管420可以布置为具有多于两排。由于潜热交换管420具有多排笔直部分，因此潜热交换管420可以提高在使用翅片管式时可能降低的热效率。

在图20中，布置了四个上游笔直部分421和三个下游笔直部分422。这是因为如下所述潜热交换区域的基准截面面积沿着基准方向D1减小。然而，构成潜热交换管420并沿第二基准方向D2延伸的潜热笔直部分421和422的数量不限于此。

由于潜热交换管420布置成两排，所以潜热翅片430也可以布置成根据潜热交换管420而分开。也就是说，包括在潜热翅片430中的上游翅片431可以联接到上游笔直部分421，并且包括在潜热翅片430中的下游翅片432可以联接到下游笔直部分422。

由于潜热交换管420布置成两排，所以可以防止由于潜热交换区域中的传热面积不足而导致燃烧气体不能充分地将热量传输给供暖水的情况，并且由于在整个燃烧气体的较宽区域上发生充分的热交换，所以可以减少燃烧气体排出而不经历相变的部分。

潜热交换管420的潜热笔直部分421和422的内部空间的截面面积可以小于显热交换管320的显热笔直部分的内部空间的截面面积。可以不使潜热笔直部分421和422的截面面积小于显热笔直部分的内部空间的截面面积，而使显热笔直部分的总数量小于潜热笔直部分421和422的总数量，使得显热笔直部分的内部空间的截面面积与显热交换管320的总长度的乘积保持在与潜热笔直部分421和422的内部空间的截面面积与潜热交换管420的总长度的乘积相对应的数值。

换言之，潜热交换管420可以形成为这样：在通过用与显热交换管320延伸的方向垂直的平面剖切显热交换管320而得到的截面中，由显热笔直部分的周部形成的闭合曲线部的数量小于由潜热笔直部分421和422的周部形成的闭合曲线部的数量。在显热交换部300中布置有相同数量或更多的具有比潜热笔直部分421和422更大截面面积的管的情况下，当供暖水经由流动通道盖板363和364移动到相邻的显热交换管320时，供暖水可能由于在流动通道急剧弯曲的区段中出现的供暖水中的快速压降而不能有效地循环。因此，显热交换管320和潜热交换管420的截面面积和总数量如上所述进行调节。关于热交换管的截面面积和总数量的内容可应用于其它实施例及其变型例。与显热翅片330相同，多个潜热翅片430布置为沿潜热交换管420延伸的方向以预定间隔彼此间隔开。

可以形成一层或多层，在每层中布置有基于基准方向D1位于相同位置的潜热翅片430。布置在这些层中最靠近显热翅片330的层中的潜热翅片430的总数量可以小于显热翅片330的总数量。

参考附图，可以布置总共两层，这两层包括由上游翅片431形成的一层和由下游翅片432形成的一层。上游翅片431布置在这些层中最靠近显热翅片330的层中。上游翅片431的总数量可以小于显热翅片330的总数量。

相邻的两个潜热翅片430彼此间隔开的距离可以比相邻的两个显热翅片330彼此间隔开的距离长。为了防止在潜热翅片430之间容易形成冷凝物并妨碍燃烧气体的运动，潜热翅片430之间的间隔大于显热翅片330之间的间隔。在潜热翅片430中，相邻的两个下游翅片432彼此隔开的距离可以比相邻的两个上游翅片431彼此隔开的距离长。

相邻的潜热翅片430沿着第二基准方向D2彼此隔开的预定间隔可以是相邻的潜热翅片430之间的燃烧气体的冷凝形成的冷凝物不连接相邻的潜热翅片430的距离。也就是说，相邻的潜热翅片430之间的距离可以是容易排出冷凝物的间隔。

图21是示出根据本公开的第三实施例的多个下游翅片432和位于其间的冷凝物W的透视图。将参考图21以潜热翅片430中的下游翅片432为例来说明相邻的潜热翅片430之间的间隔。

冷凝物的液滴可以形成并附着到下游翅片432的表面。形成在相邻下游翅片432的表面上的冷凝物的液滴可以结合以形成冷凝物W的大液滴，该冷凝物W的大液滴阻塞潜热翅片430之间的空间，并且燃烧气体由于该冷凝物W的大液滴而不能沿基准方向D1平稳地移动。因此，下游翅片432布置为以预定间隔或更大的间隔彼此间隔开，使得冷凝物的液滴不彼此结合并且燃烧气体在相邻的下游翅片432之间流动。

具体地说，冷凝物W容易排出的间隔指的是在下游翅片432之间形成的冷凝物W的重量大于在下游翅片432和冷凝物W之间作用的张力T的竖直合力的状态下相邻的下游翅片432之间的间隔。

参考附图，冷凝物W存在于下游翅片432之间，这些下游翅片彼此间隔开距离d并且彼此相邻，并且在第二基准方向D2上具有宽度b。此时，形成为高度h的冷凝物W的重量(或体积力)由冷凝物W的体积(距离d×宽度b×高度h)和冷凝物W的比重Y的乘积表示。该重量在竖直向下方向作用于冷凝物。

同时，在竖直向上方向作用于冷凝物W的力由表面张力的合力形成。满足下面的式子1的距离d是冷凝物W容易排出的间隔，其中θ是从冷凝物W的表面延伸的线与每个下游翅片432形成的角度，并且T是冷凝物W被下游翅片432拉动的表面张力。

[式子1]

γ×b×d×h×g≥2(T×b×cosθ)

这里，g是重力加速度。当在其它条件相等的假设下使上面的式子1平衡时，冷凝物W的高度h和易于排出冷凝物W的下游翅片432之间的间隔d具有反比关系。因此，通过选择希望从潜热交换器40排出的冷凝物的适当高度，可以确定冷凝物容易排出的间隔。

在一种情况下测量的张力T为0.073N/m。在室温下，冷凝物的比重为1000kg/m³，θ可以大致为0度，并且g可以大致为9.8m/s²。由于冷凝物的高度h主要在5mm至8mm的范围内，因此在一种情况下可通过将这些值代入式子1中而得到1.9mm至3mm的预定间隔d。翅片的数量和间隔的描述可以应用于本公开的其它实施例及其变型例。

热交换器单元-外壳510以及流动通道盖板363和364

下面将参照图17至图20描述外壳510。外壳510是这样的构件：其围绕并限定显热交换区域和潜热交换区域，并且可以包括隔热侧板5120和通用侧板5110。通用侧板5110可以包括第一通用侧板5113和第二通用侧板5114，第一通用侧板5113和第二通用侧板5114沿着第二基准方向D2彼此间隔开并被流动通道盖板363和364覆盖。隔热侧板5120是沿着基准方向D1和第二基准方向D2延伸的板状构件。两个隔热侧板5120可以布置成在正交方向上彼此间隔开。因此，隔热侧板5120形成热交换器单元的两个侧表面。显热交换区域和潜热交换区域的横向形状根据隔热侧板5120的内表面的形状确定。

这里，隔热侧板5120不是使用减少传输到外部的热量的侧板，而是使用与显热隔热管340相邻布置的侧板，从而实现隔热。另外，显热隔热管340可以与隔热侧板5120相邻地布置。显热隔热管34是管式构件，该管式构件布置为与包围显热交换区域的外壳510相邻，并允许供暖水从中流过以减少显热交换区域的热量释放到外壳510外部的量。如图所示，两个显热隔热管340可以在与显热交换管320延伸的方向相同的第二基准方向D2上延伸。

如图所示，在以与显热隔热管340的延伸方向垂直的平面剖切显热隔热管340而得到的截面中，显热隔热管340可以形成为椭圆形。具体地说，显热隔热管340可以形成为长轴与基准方向D1平行的椭圆形。第一实施例的显热隔热管(图2的34)的描述可以相同地应用于第三实施例的显热隔热管340。

通用侧板5110以及流动通道盖板363和364是沿着基准方向D1和正交方向延伸的板状构件。两个通用侧板5110可以布置为沿显热交换管320或潜热交换管420延伸的第二基准方向D2彼此间隔开。两个通用侧板5110在被布置时可以布置在显热笔直部分421和潜热笔直部分422的相反端处。显热笔直部分421和潜热笔直部分422的相反端可以通过两个通用侧板5113和5114联接。同样，两个流动通道盖板363和364可以在从外侧覆盖通用侧板5110的同时被联接。因此，通用侧板5110以及流动通道盖板363和364可以形成热交换器单元的隔热侧板512没有覆盖的剩余的两个侧表面。显热交换区域和潜热交换区域的其它横向形状根据通用侧板5110的内表面的形状确定。

流动通道盖板312和313可以包括其上形成有多个流动通道盖的第二流动通道盖板364和第一流动通道盖板363。第二流动通道盖板364和第一流动通道盖板363可以覆盖第二通用侧板5114和第一通用侧板5113，并可以布置为与显热笔直部分或潜热笔直部分421和422的相反端相邻。第二流动通道盖板364中可以布置有供暖水供应孔3710和供暖水排出孔3720。供暖水供应孔3710可以是这样的开口：供暖水通过该开口从外部供应到由潜热交换管420形成的一体的潜热流动通道的一端，并且可以是潜热流动通道的入口，并且供暖水排出孔3720可以是这样的开口：供暖水通过该开口从由显热交换管320形成的一体的显热流动通道的一端排出到外部，并且可以是显热流动通道的出口。

供暖水可通过位于基于基准方向D1的相对下游侧的供暖水供应孔3710从外部引入，并可被输送至潜热交换管420。在显热交换管320中加热的供暖水可以通过位于基于基准方向D1的相对上游侧的供暖水排出孔3720排出到外部。然而，供暖水供应孔3710和供暖水排出孔3720的位置不限于此。

为了连接潜热流动通道的暴露于构成外壳510的侧板中的一个侧板外部的出口和显热流动通道的暴露于该一个侧板外部的入口，流动通道盖板363和364中的一个流动通道盖板可以在该一个侧板和该一个流动通道盖板之间包括流动通道盖，该流动通道盖具有围绕潜热流动通道的出口和显热流动通道的入口的连接空间。在本公开的第三实施例中，流动通道盖可以是设置在第二流动通道盖板364上的第二流动通道盖3642。因此，侧板中的一个是与第二流动通道盖板364一起形成连接空间的第二通用侧板5112。然而，连接显热流动通道的入口和潜热流动通道的出口的侧板和流动通道盖板不限于此。

对第一实施例的供暖水管和主流动通道的描述可以应用于与本公开的第三实施例的供暖水供应孔3710和供暖水排出孔3720相连的供暖水管和主流动通道。

由外壳510形成的热交换区域的形状

限定在垂直于基准方向D1的平面上的各热交换区域的截面面积被称为基准截面面积。外壳510可以设置为使得基于基准方向D1最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。外壳510可以设置为使得形成热交换区域的基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的至少一个区段，以允许燃烧气体在潜热交换区域中以比显热交换区域中更高的速度流动。

外壳510可以形成为包括基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的至少一个区段。因此，热交换区域整体上可以具有沿基准方向D1渐缩的形状。由于外壳510形成为使得热交换区域的基准截面面积减小，所以可以通过伯努利原理防止死区的出现，在死区中，当燃烧气体在潜热交换区域中流动时，由于在特定位置处的流速的急剧减小而导致传热效率劣化。特别地，在如本发明的第三实施例那样潜热交换管420由两层或更多层形成的情况下，冷凝物可能阻塞潜热翅片430之间的空间，或者潜热交换区域沿基准方向D1的长度可能变长，因此热效率可能降低。然而，因为热交换区域由于外壳而具有渐缩形状，所以可以克服该问题。具体地说，外壳510可形成为包括热交换区域在正交方向上的宽度沿基准方向D1逐渐减小的至少一个区段，并且热交换区域在第二基准方向D2上的宽度可形成为沿基准方向D1保持恒定。也就是说，在第二基准方向D2上的宽度沿基准方向D1保持不变的状态下，通过仅减小正交方向上的宽度来减小基准截面面积。为了形成上述形状，通用侧板5110可以形成为通用的板状形状，并且隔热侧板5120可以形成为如图所示那样弯曲。

具体地说，参见图20，对应于潜热交换区域的区段是从上游翅片431的入口端所处的第二点A2到下游翅片432的出口端所处的点的区段。在第二点A2和第三点A3之间以及第四点A4和第六点A6之间形成潜热交换区域中的基准截面面积沿着基准方向D1减小的区段。在第三点A3和第四点A4之间以及在第六点A6和下游翅片432的出口端之间形成保持基准截面面积不变的区段。此外，第一点A1和第二点A2之间的不对应于潜热交换区域而是热交换区域的一部分的区段也是基准截面面积沿着基准方向D1减小的区段。

在图20中，可以看出热交换区域形成为包括在正交方向上的宽度沿基准方向D1减小的至少一个区段以及在正交方向上的宽度保持恒定的至少一个区段。

具体地说，可以看出，在从第二点A2到第三点A3的区段中以及在从第四点A4到第六点A6的区段中，潜热交换区域在正交方向上的宽度沿基准方向D1减小。相反，可以看出，在从第三点A3到第四点A4的区段中以及在从第六点A6到外壳510的最下游侧的区段中，正交方向上的宽度保持恒定。

可以看出，在潜热交换管420的笔直部分421和422所在的区段中，正交方向上的宽度大致保持恒定，且充分进行热交换，并且在笔直部分之间的区段中，基准截面面积沿基准方向D1减小，从而提高流速。

热交换区域的形状可通过将每个翅片330、432或432的基于基准方向D1的最上游侧限定为入口端并将最下游侧限定为出口端来描述。外壳510可以设置成使得基准截面面积沿着基准方向D1从显热翅片330的出口端到潜热翅片430的入口端逐渐减小。也就是说，在图20中，外壳510可以形成为使得在从显热翅片330的出口端所处的第一点A1到潜热翅片430的入口端所处的第二点A2的区段中，基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。

外壳510可以设置成使得下游翅片432的入口端的基准截面面积小于上游翅片431的入口端的基准截面面积。也就是说，第二点A2和第五点A5之间的区段包括基准截面面积沿基准方向D1减小的至少一个区段，使得下游翅片432的入口端所处的第五点A5处的基准截面面积小于上游翅片431的入口端所处的第二点A2处的基准截面面积。

参照图20，外壳510可以形成为使得显热交换区域的部分区段的基准截面面积也沿着基准方向D1减小。

当热交换区域的宽度如上所述改变时，每个翅片可以具有在正交方向上的宽度沿基准方向D1减小的区段。

热交换区域中的显热翅片330或潜热翅片430的与外壳510的内表面接触的区域可以设置为使得宽度沿着基准方向D1逐渐减小，以对应于基准截面面积基于在垂直于基准方向D1的方向上限定的翅片宽度的逐渐减小。参照图20，可以看出，与显热翅片330的出口端相邻的区域以及位于从第四点A4到上游翅片431的出口端的区段中的上游翅片431的宽度根据外壳510的内表面的形状而沿基准方向D1减小。

图22是根据本公开的第三实施例的第一变型例的热交换器单元的竖直截面图。

在图22中，可以识别根据第三实施例的第一变型例的热交换器单元的形式，该热交换器单元的形式如本公开的第三实施例中那样具有一排显热交换管320和两排潜热交换管420。

根据第三实施例的第一变型例的外壳510b也可以设置成使得基于基准方向D1最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。

外壳510b可以设置成使得形成基准截面面积沿基准方向D1逐渐减小的至少一个区段以允许燃烧气体在潜热交换区域中以比显热交换区域更高的速度流动。作为布置有基准截面面积减小的区段的热交换器单元所获得的效果的描述由以上参照图20所述的内容代替。

外壳510b可以设置成使得基准截面面积从显热翅片330b的出口端到潜热翅片430b的入口端逐渐减小。外壳510b可以形成为使得在从显热翅片330b的出口端所处的第一点B1到潜热翅片430b的入口端所处的第二点B2的区段中，基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。

在从潜热翅片430b的入口端所处的第二点B2至下游翅片432b的出口端的区段中，热交换区域可以仅具有基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的区段和保持基准截面面积不变的区段。因此，下游翅片432b的出口端处的基准截面面积可小于第二点B2处的基准截面面积。

外壳510b可以设置成使得基准截面面积从潜热翅片430b的入口端向潜热翅片430b的出口端逐渐减小。外壳510b可以形成为使得从作为潜热翅片430b的上游翅片431b的入口端所处的第二点B2到上游翅片431b的出口端所处的第三点B3的区段的基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。

外壳510b可以设置成使得在下游翅片432b的入口端处的基准截面面积小于在上游翅片431b的入口端处的基准截面面积。外壳510b可以设置成使得在从上游翅片431b的入口端所处的第二点B2到下游翅片432b的入口端所处的第四点B4的区段中，基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小，并且可以满足该条件。

参考附图，潜热交换区域可以具有基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的从第二点B2到第五点B5的区段，以及基准截面面积保持恒定的从第五点B5到下游翅片432b的出口端的区段。

潜热翅片430b与外壳510b的内表面接触的区域可以设置成使得宽度沿着基准方向D1逐渐减小，以对应于基准截面面积基于翅片的沿正交方向限定的宽度而逐渐减小。参考附图，外壳510b设置成使得从上游翅片431b的入口端所处的第二点B2到出口端所处的第三点B3的区段的基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。因此，渐缩形状可以形成为使得上游翅片431b的沿正交方向限定的宽度沿着基准方向D1逐渐减小。

图23是根据本公开的第三实施例的第二变型例的热交换器单元的竖直截面图。

在图23中，可以识别根据第三实施例的第二变型例的热交换器单元的形式，该热交换器单元的形式如本公开的第三实施例中那样具有一排显热交换管320c和两排潜热交换管420c。第二变型例的热交换管与第三实施例的热交换管的不同之处在于：在该变型例中，显热交换管320c包括总共五个笔直部分，并且布置有总共六个上游笔直部分421c。

根据第三实施例的第二变型例的外壳510c也可以设置成使得基于基准方向D1的最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。

外壳510c可以设置成使得形成基准截面面积沿基准方向D1逐渐减小的至少一个区段以允许燃烧气体在潜热交换区域中以比显热交换区域更高的速度流动。作为布置有基准截面面积减小的区段的热交换器单元所获得的效果的描述由以上参照图20所述的内容代替。

外壳510c可以设置成使得基准截面面积从显热翅片330c的出口端到潜热翅片430c的入口端逐渐减小。外壳510c可以形成为使得从显热翅片330c的出口端所处的第一点C1到潜热翅片430c的入口端所处的第二点C2的区段的基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。

外壳510c可以设置成使得在从潜热翅片430c的入口端所处的第二点C2至下游翅片432c的出口端的区段中，热交换区域仅具有基准截面面积沿基准方向D1逐渐减小的区段和保持基准截面面积不变的区段。因此，下游翅片432c的出口端处的基准截面面积可小于第二点C2处的基准截面面积。

通过更具体地限制潜热交换区域的形状，外壳510c可以设置成使得在下游翅片432c的入口端处的基准截面面积小于在上游翅片431c的入口端处的基准截面面积。外壳510c可以设置成使得在从上游翅片431c的入口端所处的第二点C2到下游翅片432c的入口端所处的第五点C5的区段中，基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小，并且可以满足该条件。

参考附图，潜热交换区域可以具有作为基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的区段的从第二点C2到第三点C3的区段和从第五点C5到第六点C6的区段，以及作为基准截面面积保持恒定的区段的从第三点C3到第四点C4的区段和从第六点C6到下游翅片432c的出口端的区段。

根据本公开的第三实施例的第二变型例，潜热翅片430c中的一个潜热翅片的入口端可以形成为平坦的，而不像另一个翅片那样具有多个凹入部和突出部。

图24是根据本公开的第三实施例的第三变型例的热交换器单元的竖直截面图。

参照图24，根据本公开的第三实施例的第三变型例的热交换器单元包括一排显热交换管320e和一排潜热交换管420e。显热交换管320e包括四个笔直部分，并且潜热交换管420e包括六个笔直部分。然而，笔直部分的数量不限于此。

根据第三实施例的第三变型例的外壳510e也可以设置成使得基于基准方向D1的最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。

外壳510e可以设置成使得形成基准截面面积沿基准方向D1逐渐减小的至少一个区段以允许燃烧气体在潜热交换区域中以比显热交换区域更高的速度流动。作为布置有基准截面面积减小的区段的热交换器单元所获得的效果的描述由以上参照图20所述的内容代替。

外壳510e可以设置成使得基准截面面积从显热翅片330e的出口端到潜热翅片430e的入口端逐渐减小。外壳510e可以形成为使得在从显热翅片330e的出口端所处的第一点E1到位于第一点E1下游的第二点E2的区段中保持基准截面面积不变，并且在从第二点E2到潜热翅片430e的入口端所处的第三点E3的区段中的基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。因此，从显热翅片330e的出口端到潜热翅片430e的入口端，基准截面面积不增加。

外壳510e可以设置成使得在从潜热翅片430e的入口端所处的第三点E3到潜热翅片430e的出口端所处的第五点E5的区段中，热交换区域仅具有基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的区段以及保持基准截面面积不变的区段。在从潜热翅片430e的入口端所处的第三点E3到位于第三点E3的下游的第四点E4的区段中，基准截面面积可以沿着基准方向D1逐渐减小，并且在从第四点E4到第五点E5的区段中，基准截面面积保持恒定。因此，在潜热翅片430e的出口端所处的第五点E5处的基准截面面积可以小于在潜热翅片430e的入口端所处的第三点E3处的基准截面面积。

外壳510e可以设置成形成第一区段和第二区段，在第一区段中，基准截面面积从显热翅片330e的出口端到潜热翅片430e的入口端逐渐减小，在第二区段中，在潜热翅片430e与外壳510e接触的区域中，基准截面面积在潜热翅片430e的基于基准方向D1的最上游侧与潜热翅片430e的出口端之间保持不变。第一区段是从靠近显热翅片330e的出口端的第二点E2到潜热翅片430e的入口端所处的第三点E3的区段，并且第二区段是从第四点E4到第五点E5的区段。潜热翅片430e与外壳510e的内表面接触的区域基于沿垂直于基准方向D1的正交方向限定的翅片的宽度可以设置成使得对应于第二区段的部分的宽度保持恒定。

参考附图，潜热交换区域可以具有作为基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的区段的从第二点E2到第四点E4的区段，以及作为基准截面面积保持恒定的区段的从第一点E1到第二点E2的区段和从第四点E4到第五点E5的区段。

图25是根据本公开的第三实施例的第四变型例的热交换器单元的竖直截面图。

参照图25，根据本公开的第三实施例的第四变型例的热交换器单元包括一排显热交换管320f和一排潜热交换管420f。显热交换管320f包括六个笔直部分，并且潜热交换管420f包括六个笔直部分。然而，笔直部分的数量不限于此。

根据第三实施例的第四变型例的外壳510f也可以设置成使得基于基准方向D1的最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。

外壳510f可以设置成使得形成基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的至少一个区段以允许燃烧气体在潜热交换区域中以比显热交换区域更高的速度流动。作为布置有基准截面面积减小的区段的热交换器单元所获得的效果的描述由以上参照图20所述的内容代替。

外壳510f可以设置成使得基准截面面积从显热翅片330f的出口端到潜热翅片430f的入口端逐渐减小。外壳510f可以形成为使得从显热翅片330f的出口端所处的第一点F1到潜热翅片430f的入口端所处的第二点F2的区段的基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小。因此，从显热翅片330f的出口端到潜热翅片430f的入口端，基准截面面积不增加。

外壳510f可以设置成使得在从潜热翅片430f的入口端所处的第二点F2到潜热翅片430f的出口端的区段中，热交换区域仅具有基准截面面积沿着基准方向D1逐渐减小的区段以及保持基准截面面积不变的区段。在从潜热翅片430f的入口端所处的第二点F2到位于第二点F2下游的第三点F3的区段中，基准截面面积可沿着基准方向D1逐渐减小，并且在从第三点F3到潜热翅片430f的出口端的区段中，基准截面面积可以保持恒定。因此，在潜热翅片430f的出口端处的基准截面面积可以小于在潜热翅片430f的入口端所处的第二点F2处的基准截面面积。

参照附图，根据本公开的第三实施例的第四变型例的潜热翅片430f可以在其最下游侧端部处包括尖状部4210f。尖状部4210f是在垂直于基准方向D1的正交方向上的宽度沿着基准方向D1减小的部分，并且可以沿着正交方向设置多个尖状部4210f。该尖状部可以具有上述形状，从而收集由于燃烧气体的相变而在潜热翅片430f上形成的冷凝物。

根据第三实施例的变型例的外壳的构造的描述可以应用于本公开的其它实施例及其变型例。

图26是示出根据本公开的第三实施例的热交换器单元的第二通用侧板5114以及包括在第二流动通道盖板364中的流动通道盖的视图。图27是示出根据本公开的第三实施例的热交换器单元的第一通用侧板5113以及包括在第一流动通道盖板363中的流动通道盖的视图。图28是示出包括在根据本公开的第三实施例的热交换器单元中的所有流动通道的透视图。

下面将参照图26至图28描述由根据本公开的第三实施例的热交换器单元的显热交换管320、潜热交换管420和流动通道盖板363和364形成的流动通道。为了更好地理解流动通道经过的区域，在热交换器单元的通用侧板5110、隔热侧板5120和翅片被移除的情况下，在图28中未示出流动通道盖板363和364和流动通道盖。

参照图29的第一实施例的其它变型例，图26是这样的视图：在与从图29的第二连接流动通道盖板72沿着线H-H'观察时的热交换器单元的视图对应的本公开的第三实施例的第二通用侧板5114、显热交换管320、潜热交换管420以及显热隔热管3410和3420的视图上，以虚线示出第二流动通道盖板364的流动通道盖3641、3642、3643、3644和3645。图27是这样的视图：在与从图29的线G-G'观察时的第一连通流动通道盖板71所插入的第一主通用侧板5111的视图对应的本公开的第三实施例的第一通用显热侧板5111、显热交换管320、潜热交换管420、以及显热隔热管3410和3420的视图上，以虚线示出第一流动通道盖板363的流动通道盖3631、3632、3633和3634。

显热笔直部分可以形成供暖水流动通过的显热流动通道，并且潜热笔直部分421和422可以形成供暖水流动通过并且连接到显热流动通道的潜热流动通道。显热流动通道可以包括在至少部分区段中的串联流动通道，并且潜热流动通道可以包括在至少部分区段中的并联流动通道。

如上所述，流动通道盖板363和364可以包括第一流动通道盖板363和第二流动通道盖板364。第二流动通道盖板364可以具有形成在其上的第一流动通道盖3641、第二流动通道盖3642、第三流动通道盖3643、第四流动通道盖3644和第五流动通道盖3645，并且第一流动通道盖板363可以具有形成在其上的第六流动通道盖3631、第七流动通道盖3632、第八流动通道盖3633和第九流动通道盖3634。形成在流动通道盖板363和364上的流动通道盖以朝向热交换器单元的外部的凸状形状形成，并与显热交换管320中包括的笔直部分的端部或潜热交换管420中包括的笔直部分421和422的端部连接，以允许供暖水在内部流动。当流动通道盖板363和364的流动通道盖覆盖通用侧板(图17的5110)时，供暖水流入由通用侧板和流动通道盖形成的空间。

供暖水供应孔3710形成在位于第二流动通道盖板364的基于基准方向D1的最下游侧的第一流动通道盖3641中。供暖水通过供暖水供应孔3710被引入热交换器单元。引入的供暖水流过下游笔直部分422，每个下游笔直部分422具有连接到第一流动通道盖3641的一端。因此，下游笔直部分422可以形成并联流动通道。

供暖水通过下游笔直部分422到达与每个下游笔直部分422的相反端连接的第六流动通道盖3631。下游笔直部分422的相反端和每个上游笔直部分421的一端连接到第六流动通道盖3631。因此，供暖水从第六流动通道盖3631被引入到上游笔直部分421，并沿着上游笔直部分421流动。因此，上游笔直部分421可以形成并联流动通道。

每个上游笔直部分421的相反端连接到第二流动通道盖3642，并且沿着上游笔直部分421流动的供暖水被输送到第二流动通道盖3642。第二流动通道盖3642与第一显热隔热管3410连接，并将供暖水输送到第一显热隔热管3410。

沿着第一显热隔热管3410移动的供暖水到达与第一显热隔热管3410连接的第七流动通道盖3632。沿从第七流动通道盖3632依次布置并串联连接的显热笔直部分形成曲折形式的显热流动通道，并且供暖水沿显热流动通道从第七流动通道盖3632流向第三流动通道盖3643、从第三流动通道盖3643流向第八流动通道盖3633、从第八流动通道盖3633流向第四流动通道盖3644、并且从第四流动通道盖3644流向第九流动通道盖3634。在如本公开的第三实施例那样布置显热隔热管3410和3420的情况下，显热流动通道可以通过连接显热隔热管3410和3420中包括的笔直部分和显热交换管32来实现。

第九流动通道盖3634也与第二显热隔热管3420连接，并且供暖水沿着第二显热隔热管3420流动并到达第五流动通道盖3645。第五流动通道盖3645与供暖水排出孔3720连接，并且通过第二显热隔热管3420输送的供暖水在加热状态下通过供暖水排出孔3720排出。在图28中用箭头示出了整个流动通道，其中，供暖水在相互连接的下游笔直部分422和上游笔直部分421之间输送，并且供暖水在相互连接的上游笔直部分421和潜热流动通道之间输送。供暖水在沿整个流动通道流动的同时被加热并排出。

第四实施例

图30是根据本公开的第四实施例的水加热装置3的透视图。图31是根据本公开的第四实施例的热交换器单元的透视图。

参照附图，根据本公开的第四实施例的水加热装置3包括燃烧器组件10、燃烧室20和热交换器单元。在本公开的第四实施例中，对水加热装置3的描述将集中在图30所示形式的锅炉上。与第一至第三实施例中描述的冷凝锅炉1和2类似，水加热装置3可以是冷凝锅炉1或2。根据本公开的第四实施例的水加热装置3的燃烧器组件10和燃烧室20可以与第一至第三实施例中描述的冷凝锅炉1和2的燃烧器组件10和燃烧室20相同或相似。因此，将省略与上述内容相同的描述，并且以下描述将集中于不同之处。

热交换器单元

图32是根据本公开的第四实施例的热交换器单元的竖直截面图。图33是根据本公开的第四实施例的潜热交换管420g的竖直截面图。图34是根据本公开的第四实施例的显热交换管320g的竖直截面图。

热交换器单元是使用燃烧反应的产物供暖水的构件。因此，热交换器单元构造成在水流动的同时接收热量。

热交换器单元可以包括显热交换部300g和潜热交换部400g，并且还可以包括外壳510g。显热交换部300g是将由燃烧反应产生的显热传输给水并供暖水的构件，并且潜热交换部400g是将由燃烧反应产生的燃烧气体的相变期间产生的潜热传输给水并供暖水的构件。

外壳510g是这样的构件：其包围将在下面描述的热交换区域以在该构件中限定热交换区域。因此，下面将描述的显热交换部300g和潜热交换部400g可以容纳在外壳510g中。

外壳510g可以由在第二基准方向D2上彼此间隔开并相互平行的两个通用侧板部以及在垂直于第一基准方向D1和第二基准方向D2的第三基准方向D3上彼此间隔开并相互平行的两个隔热侧板部构成，并且外壳510g可以形成为长方体形状。通用侧板部和隔热侧板部可以是彼此分开的通用侧板5110g和隔热侧板5120g，并且可以是一体的外壳510g的侧板的部分区域。在本公开中，将举例说明通用侧板部和隔热侧板部由彼此分开的通用侧板5110g和隔热侧板5120g形成。隔热侧板5120g不是使用减少传输到外部的热量的侧板，而是使用布置为与供水流过以对热交换器单元进行隔热的隔热管340g相邻的侧板，从而实现隔热。

流动通道盖板363g可以联接到通用侧板5110g以覆盖通用侧板5110g。下面将描述的热交换管320g和420g的笔直部分3200g和4200g可以在穿过通用侧板5110g的同时联接到通用侧板5110g，并且包括流动通道盖的流动通道盖板363可以联接到通用侧板5110g，其中，流动通道盖在流动通道盖和通用侧板5110g之间形成有供水流过的流动空间。因此，布置成彼此分开的笔直部分3200g和4200g可以通过流动通道盖连接，以形成将在下面描述的一体的显热流动通道或潜热流动通道，并且显热流动通道和潜热流动通道可以彼此连接。

流动通路盖可以形成笔直部分3200g和4200g中的一个的入口以及笔直部分3200g和4200g中的另一个的出口连接的串联流动通路，或者可以形成连接的笔直部分3200g和4200g的入口和出口是共用的并联流动通路。这里，入口是指笔直部分3200g和4200g的将水引入到笔直部分3200g和4200g中的开口。出口是指笔直部分3200g和4200g的将水从笔直部分3200g和4200g释放的开口。

当将限定在垂直于第一基准方向D1的平面上的热交换区域的截面面积称为基准截面面积时，外壳510g可以设置成使得基于第一基准方向D1的最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。因此，外壳510g可形成为使得基准截面面积沿第一基准方向D1逐渐减小，或者可以包括基准截面面积沿第一基准方向D1逐渐减小的至少一个区段。

当基准截面面积沿第一基准方向D1减小时，燃烧气体流速增加或减小的程度可以减小，因此可以防止由潜热交换部400g中可能产生的冷凝物引起的流动抑制。由于冷凝物被平稳地释放，所以可以提高潜热交换部400g的热交换效率。冷凝物可以通过包括在水加热装置3中的冷凝物接收器排出，并且剩余的燃烧气体可以在后处理之后通过管道排出。

显热交换管320g可以穿过显热翅片330g，而潜热交换管420g可以穿过潜热翅片430g。显热翅片330g和潜热翅片430g是用于增加燃烧气体或辐射热的接触面积以允许热交换管320g和420g更有效地进行热交换的构件。显热翅片330g和潜热翅片430g可由垂直于第二基准方向D2的板形成。每个翅片可具有形成在其中的窗孔，用于改变燃烧气体流动的方向和位置。

可以设置多个显热翅片330g。在图31中，显热翅片330g被图示为布置为与包括在显热交换管320g内的显热笔直部分3200g的基于第二基准方向D2的相反两端相邻。然而，显热翅片330g可以布置在除了与显热笔直部分3200g的相反两端相邻的区域之外的区域中。上述说明可以同样地应用于潜热翅片430g和潜热交换管420g。

显热交换部300g布置在显热交换区域中以用于接收由燃烧反应产生的显热并对水进行加热。显热交换部300g包括显热交换管320g，显热交换管320g接收水并允许水从中流过以形成供水流过的显热流动通道。显热交换管320g可以设置成使得显热交换管320g的外部暴露于由燃烧器组件10中的燃烧反应产生的显热，并且水流过显热交换管320g并被加热。

潜热交换部400g布置在潜热交换区域中以用于接收在燃烧气体的相变期间产生的潜热并对水进行加热。潜热交换区域基于第一基准方向D1位于显热交换区域的下游，该第一基准方向是在燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向。潜热交换部400g包括潜热交换管420g，潜热交换管420g接收水并允许水从中流过。

潜热交换管420g包括多个潜热笔直部分4200g，多个潜热笔直部分4200g布置为沿着第三基准方向D3彼此间隔开，并且沿着第二基准方向D2延伸，并且形成潜热流动通道，潜热流动通道供水流过并且连接到显热流动通道。潜热笔直部分4200g可以通过上述流动通道盖连接以形成供水流过的潜热流动通道。潜热流动通道在至少部分区段中可以包括并联流动通道。

显热交换管320g可以包括多个显热笔直部分3200g，多个显热笔直部分3200g布置为沿第三基准方向D3彼此间隔开，并沿第二基准方向D2延伸，并形成供水流过的显热流动通道。显热笔直部分3200g可以通过上述流动通道盖连接以形成供水流过的显热流动通道。显热流动通道在至少部分区段中可以包括串联流动通道。

在潜热交换区域中，可以形成多个层，在每层中布置有基于第一基准方向D1位于相同位置的潜热笔直部分4200g。在图中，潜热交换部400g被图示为包括两层。然而，层的数量不限于此。由于潜热交换管420g形成为多层，所以潜热交换管420g的总热传输面积可以最大化，因此在潜热交换部400g中可以有效地进行热交换。这里，传热面积是指热交换管320g和420g中的每一个发生热交换的表面积。

笔直部分3200g和4200g形成为壳管式，并且包括由内表面3220g和4220g限定且供水流过的内部空间3210g和4210g以及与燃烧气体接触的外表面3230g和4230g。笔直部分3200g和4200g的内表面3220g和4220g以及外表面3230g和4230g可以形成为不同的形状。然而，在描述根据本公开的第四实施例的笔直部分3200g和4200g时，假定内表面3220g和4220g以及外表面3230g和4230g的形状形成为彼此对应，使得在通过用垂直于第二基准方向D2的平面剖切笔直部分3200g和4200g而得到的截面中，厚度基本上均匀。在下文中，通过用垂直于第二基准方向D2的平面剖切笔直部分3200g和4200g而得到的截面称为基准截面。

潜热笔直部分4200g的内部空间4210g形成为狭长的，使得在第三基准方向D3上的宽度W1小于在第一基准方向D1上的长度L1。当潜热笔直部分4200g形成为狭长时，这意味着潜热笔直部分4200g的纵横比小于1，其中纵横比是通过对于笔直部分3200g和4200g的内部空间3210g和4210g而言将在第三基准方向D3上的宽度除以在第一基准方向D1上的长度而得到的值。此外，显热笔直部分3200g的内部空间3210g形成为狭长的，以使在第三基准方向D3上的宽度W2小于在第一基准方向D1上的长度L2。

潜热笔直部分4200g的纵横比可以小于显热笔直部分3200g的纵横比。因此，潜热笔直部分4200g可以形成为比显热笔直部分3200g窄。具体地说，潜热笔直部分4200g的纵横比可以在从0.05到0.3的范围内。显热笔直部分3200g的纵横比可以在0.15至0.5的范围内。

当基准截面中的笔直部分3200g和4200g的内部空间3210g和4210g的周长被称为笔直部分3200g和4200g的内部尺寸时，潜热笔直部分4200g的内部尺寸可以小于显热笔直部分3200g的内部尺寸。相应热交换管320g和420g的总传热面积可以通过将对应于内部尺寸的笔直部分3200g和4200g的总长度相乘而得到。通过纵横比与内部尺寸之间的关系，在显热交换管320g中产生更小的压降，并且减少了声学沸腾噪声和石灰沉淀的问题。相反，即使潜热交换区域具有比显热交换区域小的尺寸，潜热交换管420g也具有内部尺寸小于显热笔直部分3200g的潜热笔直部分4200g，因此即使当潜热交换区域没有形成为足够的尺寸时，也可以布置多个潜热笔直部分4200g。因此，潜热交换部400g可以确保潜热笔直部分4200g的足够的总长度，从而确保足以交换热量的总传热面积。

在基准截面中，将笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g的周长称为笔直部分3200g和4200g的外部尺寸，并且将笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g的从笔直部分3200g和4200g的基于第一基准方向D1的最上游侧214和314到笔直部分3200g和4200g的燃烧气体的分离点3250g和4250g的周长称为接触长度。

这里，分离点3250g和4250g是这样的点：在该点处，燃烧气体在笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g上沿着第三基准方向D3的速度变化率为0。也就是说，分离点3250g和4250g是这样的点：在该点处，在沿着笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g流动的同时在笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g上产生剪切应力的燃烧气体与笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g分离。

沿着笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g流动的燃烧气体在分离点3250g和4250g之后形成涡旋形式的尾流，并且不能有效地将热传输至笔直部分3200g和4200g。这是因为燃烧气体与笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g分离的缘故。因此，接触长度是指笔直部分3200g和4200g的外表面3230g和4230g的从燃烧气体有效地传输热量的周长。

通过将潜热笔直部分4200g的接触长度除以潜热笔直部分4200g的外部尺寸而获得的值可以大于通过将显热笔直部分3200g的接触长度除以显热笔直部分3200g的外部尺寸而获得的值。当潜热笔直部分4200g和显热笔直部分3200g具有相同的外部尺寸时，潜热笔直部分4200g形成为具有比显热笔直部分3200g更大的接触长度。由于潜热笔直部分4200g具有上述形状，因此潜热笔直部分4200g从燃烧气体接收的热量可以最大化。

在基准截面中，与笔直部分3200g和4200g的内部空间3210g和4210g的基于第一基准方向D1的上游侧和下游侧相邻的内部上游部3211g和4211g以及内部下游部3213g和4213g可以形成为具有预定曲率半径的扇形的至少一部分的形状。作为笔直部分3200g、4200g的内部空间3210g、4210g的基于第三基准方向D3的相反两侧的一对内部横向部3212g、4212g可以形成为具有与内部上游部3211g、4211g以及内部下游部3213g、4213g的预定曲率半径不同的曲率半径的扇形的至少一部分的形状。显热笔直部分3200g的一对内部横向部3212g可以具有相同的形状，并且可以形成为内部横向部3212g相对于平行于第一基准方向D1的直线具有线对称的形状。潜热笔直部分4200g的一对内部横向部4212g可以具有相同形状，并且可以形成为内部横向部4212g相对于平行于第一基准方向D1的线具有线对称的形状。

也就是说，限定内部上游部3211g和4211g以及内部下游部3213g和4213g的笔直部分3200g和4200g的内表面中的曲面3221g、3223g、4212g和4223g的轮廓可以形成为在基准截面中具有预定曲率半径的弧形。在本公开的第四实施例中，内部上游部3211g和4211g以及内部下游部3213g和4213g的形状以线对称的方式被示出为彼此相同。然而，内部上游部3211g和4211g以及内部下游部3213g和4213g的形状可以彼此不同。形成内部横向部3212g和4212g的笔直部分3200g和4200g的内表面中的曲面3222g和4222g的轮廓可以形成为在基准截面中具有与内部上游部3211g和4211g以及内部下游部3213g和4213g的预定曲率半径不同的曲率半径的弧形。

内部横向部3212g和4212g的曲率半径可大于内部上游部3211g和4211g以及内部下游部3213g和4213g的曲率半径。内部横向部3212g和4212g可以具有无穷大的曲率半径，并且在基准截面中，构成内部横向部3212g和4212g的笔直部分3200g和4200g的内表面的部分3222g和4222g的轮廓可以形成为平行于第一基准方向D1的线的形状。

在基准截面中，从内部上游部3211g和4211g基于第一基准方向D1的最上游侧2114和3114到内部下游部3213g和4213g与内部横向部3212g和4212g交汇的位置3215g和4215g的长度被称为有效传热长度。也就是说，内表面3220g和4220g的从内部上游部3211g和4211g的最上游侧3214g和4214g到与笔直部分3200g和4200g的内表面3220g和4220g的下游侧区域之中的拐点相对应的位置的周长可以是有效传热长度。拐点可以与分离点3250g和4250g一致，但也可以与分离点3250g和4250g不同。

通过将潜热笔直部分4200g的有效传热长度除以潜热笔直部分4200g的内部尺寸而获得的值可以大于通过将显热笔直部分3200g的有效传热长度除以显热笔直部分3200g的内部尺寸而获得的值。当潜热笔直部分4200g和显热笔直部分3200g具有相同的内部尺寸时，潜热笔直部分4200g形成为具有比显热笔直部分3200g更大的有效传热长度。由于潜热笔直部分4200g具有上述形状，因此潜热笔直部分4200g从燃烧气体接收的热量可以最大化。

在本公开的第四实施例中描述的笔直部分3200g和4200g的形状可以同样地用于本公开的其它实施例及其变型例中。

在上文中，即使在本公开的上述实施例的描述中所有构件都被联接成一体或者在组合状态下操作，但本公开也不限于这些实施例。也就是说，在本公开目的的范围内，所有的构件可以以一个或多个选择性组合操作。还应当理解，说明书中的术语“包括”、“包含”或“具有”是“开放型”表达，仅用于说明相应的构件存在，并且除非有相反的具体描述，否则不排除而是可以包括另外的构件。除非另有定义，否则本文所用的所有术语，包括技术和科学术语，具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的那些相同的含义。在通常使用的词典中定义的这些术语将被解释为具有与相关领域的上下文含义相同的含义，而不应被解释为具有理想的或过度正式的含义，除非在本申请中被清楚地定义为具有这样的含义。

在上文中，尽管已经参考示例性实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是可以由本公开所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求中要求保护的本公开的要旨和范围的情况下进行各种修改和改变。因此，提供本公开的示例性实施例是为了解释本公开的要旨和范围，而不是限制它们，从而本公开的要旨和范围不受实施例限制。本公开的范围应当基于所附权利要求来解释，并且在与权利要求等同的范围内的所有技术思想应当包括在本公开的范围内。

Claims (11)

1.一种热交换器单元，包括：

显热交换部，其布置在显热交换区域中，所述显热交换区域构造为接收由燃烧反应产生的显热并对水进行加热，所述显热交换部包括显热交换管，所述显热交换管构造为接收所述水并允许所述水从所述显热交换管中流过以形成供所述水流过的显热流动通道；以及

潜热交换部，其布置在潜热交换区域中，所述潜热交换部包括潜热交换管，所述潜热交换管构造为接收所述水并允许所述水从所述潜热交换管中流过，其中，所述潜热交换区域基于第一基准方向位于所述显热交换区域的下游，所述第一基准方向是在所述燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向，所述潜热交换区域构造为接收在所述燃烧气体的相变期间产生的潜热并对所述水进行加热，

其中，所述潜热交换管包括沿着垂直于所述第一基准方向的第二基准方向延伸的多个潜热笔直部分，所述多个潜热笔直部分布置成沿着垂直于所述第一基准方向和所述第二基准方向的第三基准方向彼此间隔开，并且所述多个潜热笔直部分构造成形成潜热流动通道，所述潜热流动通道供所述水流过并且连接到所述显热流动通道，

所述显热交换管包括沿着所述第二基准方向延伸的多个显热笔直部分，所述多个显热笔直部分布置为沿着所述第三基准方向彼此间隔开，并且构造成形成供所述水流过的所述显热流动通道，

所述显热笔直部分的内部空间和所述潜热笔直部分的内部空间形成为狭长的，使得在所述第三基准方向上的宽度小于在所述第一基准方向上的长度，

对于所述笔直部分的内部空间，通过将在所述第三基准方向上的宽度除以在所述第一基准方向上的长度而得到的值被称为纵横比，并且

所述潜热笔直部分的纵横比小于所述显热笔直部分的纵横比。

2.根据权利要求1所述的热交换器单元，其中，在通过用垂直于所述第二基准方向的平面剖切所述笔直部分而获得的截面中，所述笔直部分的内部空间的周长被称为所述笔直部分的内部尺寸，并且

所述潜热笔直部分的内部尺寸小于所述显热笔直部分的内部尺寸。

3.根据权利要求1所述的热交换器单元，其中，在通过用垂直于所述第二基准方向的平面剖切所述笔直部分而得到的截面中，所述笔直部分的周长被称为所述笔直部分的外部尺寸，

在通过用垂直于所述第二基准方向的所述平面剖切所述笔直部分而得到的所述截面中，所述笔直部分的从基于所述第一基准方向的最上游侧到所述笔直部分的所述燃烧气体的分离点的周长被称为接触长度，

通过将所述潜热笔直部分的接触长度除以所述潜热笔直部分的外部尺寸而得到的值大于通过将所述显热笔直部分的接触长度除以所述显热笔直部分的外部尺寸而得到的值，并且

所述分离点是所述燃烧气体在所述笔直部分的表面上沿着所述第三基准方向的速度变化率为0的点。

4.根据权利要求1所述的热交换器单元，其中，在通过用垂直于所述第二基准方向的平面剖切所述笔直部分而得到的截面中，所述笔直部分的内部空间的周长被称为所述笔直部分的内部尺寸，

在通过用垂直于所述第二基准方向的所述平面剖切所述笔直部分而得到的所述截面中，与所述笔直部分的所述内部空间的基于所述第一基准方向的最上游侧和最下游侧相邻的内部上游部和内部下游部形成为具有预定曲率半径的扇形的至少一部分的形状，并且作为所述笔直部分的所述内部空间的基于所述第三基准方向的相反侧的成对的内部横向部形成为具有与所述预定曲率半径不同的曲率半径的扇形的至少一部分的形状，

在所述截面中，从所述内部上游部的基于所述第一基准方向的最上游侧到所述内部下游部和所述内部横向部交汇的位置的长度被称为有效传热长度，并且

通过将所述潜热笔直部分的有效传热长度除以所述潜热笔直部分的内部尺寸而得到的值大于通过将所述显热笔直部分的有效传热长度除以所述显热笔直部分的内部尺寸而得到的值。

5.根据权利要求4所述的热交换器单元，其中，所述潜热笔直部分的所述内部横向部具有无穷大的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的热交换器单元，其中，对于所述潜热笔直部分的内部空间，通过将在所述第三基准方向上的宽度除以在所述第一基准方向上的长度而得到的值称为纵横比，并且

所述潜热笔直部分的纵横比在0.05至0.3的范围内。

7.根据权利要求1所述的热交换器单元，还包括：

外壳，其构造成包围所述热交换区域以在所述外壳中限定所述热交换区域，

其中，在垂直于所述第一基准方向的平面上限定的所述热交换区域的截面面积被称为基准截面面积，并且

所述外壳被设置成这样：基于所述第一基准方向，最下游侧的基准截面面积小于最上游侧的基准截面面积。

8.根据权利要求7所述的热交换器单元，其中，所述多个潜热笔直部分形成多个层，在所述多个层中，布置有基于所述第一基准方向位于相同位置的所述潜热笔直部分。

9.根据权利要求1所述的热交换器单元，其中，所述潜热流动通道包括在至少部分区段中的并联流动通道。

10.一种热交换管，包括：

内部空间，水在所述内部空间中流动，所述内部空间沿着与第一基准方向垂直的第二基准方向延伸，所述第一基准方向是在燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向，

其中，所述内部空间形成为狭长的，使得在垂直于所述第一基准方向和所述第二基准方向的第三基准方向上的宽度小于在所述第一基准方向上的长度，

通过将所述内部空间在所述第三基准方向上的宽度除以所述内部空间在所述第一基准方向上的长度所获得的值在0.05至0.3的范围内，并且

在通过用垂直于所述第二基准方向的平面剖切所述热交换管而得到的截面中，与所述内部空间的基于所述第一基准方向的最上游侧和最下游侧相邻的内部上游部和内部下游部形成为具有预定曲率半径的扇形的至少一部分的形状，并且作为所述内部空间的基于所述第三基准方向的相反侧的成对的内部横向部形成为具有与所述预定曲率半径不同的曲率半径的扇形的至少一部分的形状。

11.一种冷凝锅炉，包括：

燃烧器组件，其构造为引起燃烧反应；

燃烧室，其基于第一基准方向位于所述燃烧器组件的下游，所述第一基准方向是在所述燃烧反应期间产生的燃烧气体的流动方向，由所述燃烧反应产生的火焰位于所述燃烧室中；以及

热交换器单元，其构造为接收由所述燃烧反应产生的显热和所述燃烧气体并对水进行加热，

其中，所述热交换器单元包括：

显热交换部，其布置在显热交换区域中，所述显热交换区域构造为接收由所述燃烧反应产生的所述显热并对所述水进行加热，所述显热交换部包括显热交换管，所述显热交换管构造为接收所述水并允许所述水从显热交换管中流过；以及

潜热交换部，其布置在潜热交换区域中，所述潜热交换部包括潜热交换管，所述潜热交换管构造为接收所述水并允许所述水从所述潜热交换管中流过，所述潜热交换区域基于所述第一基准方向位于所述显热交换区域的下游，并构造为接收在所述燃烧气体的相变期间产生的潜热并对所述水进行加热，

其中，所述潜热交换管包括沿垂直于所述第一基准方向的第二基准方向延伸的多个潜热笔直部分，所述多个潜热笔直部分布置成沿垂直于所述第一基准方向和所述第二基准方向的第三基准方向彼此间隔开，并且所述多个潜热笔直部分构造成形成潜热流动通道，所述水流过所述潜热流动通道，并且所述潜热流动通道连接到所述显热交换管，

所述显热交换管包括沿着所述第二基准方向延伸的多个显热笔直部分，所述多个显热笔直部分布置为沿着所述第三基准方向彼此间隔开，并且构造成形成供所述水流过的所述显热流动通道，

所述显热笔直部分的内部空间和所述潜热笔直部分的内部空间形成为狭长的，使得在所述第三基准方向上的宽度小于在所述第一基准方向上的长度，

对于所述笔直部分的内部空间，通过将在所述第三基准方向上的宽度除以在所述第一基准方向上的长度而得到的值被称为纵横比，并且

所述潜热笔直部分的纵横比小于所述显热笔直部分的纵横比。

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