CN114763972A - 换热器和燃气设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气设备，包括：多个换热管；左水盒和右水盒，左水盒构设出左水腔，右水盒构设出右水腔，左水盒与多个换热管的左端焊接且左水腔与多个换热管相通，右水盒与多个换热管的右端焊接且右水腔与多个换热管相通，其中，左水腔和右水腔的其中一个与进水管连接，另一个与出水管连接；烟气挡板，烟气挡板设于左水盒的右侧和/或右水盒的左侧，用于干扰烟气持续流向左水盒和右水盒。根据本发明实施例的换热器，通过在左水盒的右侧和/或右水盒的左侧设置烟气挡板，从而干扰烟气的正常流动，避免持续流向左水盒和右水盒，减轻换热管的热应力循环，避免焊缝处产生疲劳裂纹，提高换热器的使用寿命。

Description

换热器和燃气设备

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，更具体地，涉及一种换热器和燃气设备。

背景技术

相关技术中，换热器包括多个换热管、左水盒和右水盒，燃气设备长期使用的启停过程中，靠近左水盒或右水盒的换热管在高温烟气和冷水的冷热交替作用下，形成热应力循环。若焊接质量不良，换热管与左水盒或右水盒之间的焊缝可能因热疲劳而产生疲劳裂纹，导致漏水。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种换热器，该换热器可以减轻换热管的热疲劳，避免换热管与左水盒或右水盒之间的焊缝出现裂缝。

本发明还提出一种具有上述换热器的热水器，该热水器的使用寿命长，不容易出现渗水问题。

根据发明第一方面实施例的换热器，包括：多个换热管；左水盒和右水盒，所述左水盒构设出左水腔，所述右水盒构设出右水腔，所述左水盒与多个所述换热管的左端焊接且所述左水腔与多个所述换热管相通，所述右水盒与多个所述换热管的右端焊接且所述右水腔与多个所述换热管相通，其中，所述左水腔和右水腔的其中一个与进水管连接，另一个与出水管连接；烟气挡板，所述烟气挡板设于所述左水盒的右侧和/或右水盒的左侧，用于干扰烟气持续流向所述左水盒和所述右水盒。

根据本发明实施例的换热器，通过在左水盒的右侧和/或右水盒的左侧设置烟气挡板，从而干扰烟气的正常流动，避免持续流向左水盒和右水盒，减轻换热管的热应力循环，避免焊缝处产生疲劳裂纹，提高换热器的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，所述烟气挡板与所述左水盒的右侧面和/或右水盒的左侧面平行设置，所述烟气挡板设有隔烟板，所述隔烟板垂直于所述左水盒的右侧面和右水盒的左侧面。

可选实施例中，所述隔烟板与所述左水盒的右侧面和/或所述右水盒的左侧面贴合且通过焊接方式连接。

进一步可选实施例中，所述烟气挡板设有多个通孔，多个所述换热器穿设所述通孔，所述通孔背离所述左水盒或右水盒的一侧设有翻边，所述翻边与所述换热器通过焊接方式连接。

可选实施例中，所述隔烟板设于所述烟气挡板的顶部。

进一步可选示例中，所述烟气挡板的底部形成有波浪面。

根据本发明第二方面实施例的燃气设备，包括：上述实施例的换热器；框体，所述框体限定出燃烧室；燃烧器，所述燃烧器设于所述燃烧室内与所述换热器在上下方向相对设置；风机，所述风机连接于所述框体的底部，所述风机的出风口与所述燃烧室相通。

根据本发明的一些实施例，所述框体的左侧内壁和右侧内壁间隔设有导流板，从而构设出风冷通道，所述风冷通道与所述风机的出风口连通，所述风冷通道内的气流至少一部分吹向所述左水盒或右水盒的底部。

可选实施例中，所述风冷通道的底部具有进口，所述风冷通道的顶部具有出口。

进一步可选实施例中，所述框体的前侧内壁和/或后侧内壁间隔设有导流板，从而构设出与所述风机的出口相通的风冷通道，所述导流板具有多个截流段，所述截流段具有横向延伸段和纵向延伸段，所述横向延伸段自内向外延伸，所述纵向延伸段的起始端与所述横向延伸段的尾端连接，所述纵向延伸段折向上倾斜延伸，每一个所述截流段具有所述风冷通道的出口。

进一步可选实施例中，每一个所述截流段具有所述出口形成于所述横向延伸段且开口方向向上。

可选实施例中，所述风冷通道的进口低于所述燃烧器的燃烧面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一些实施例的换热器的立体图；

图2为根据本发明一些实施例的燃气设备的分解图；

图3为根据本发明一些实施例的燃气设备的立体图；

图4为根据本发明一些实施例的烟气挡板的立体图；

图5为根据本发明一些实施例的燃气设备一个角度的剖视图；

图6为根据本发明一些实施例的燃气设备另一个角度的剖视图；

图7为图6中A处的局部放大图。

附图标记：

燃气设备100；

换热器10；左水盒11；第一端板111；第二端板112；右水盒12；第二端板111；第三端板112；换热管13；

进水管20；

出水管30；

烟气挡板40；通孔41；翻边42；隔烟板43；波浪面44；

框体50；燃烧室51；

燃烧器60；

风机70；

导流板80；截流段81；横向延伸段811；纵向延伸段812；

风冷通道90；进口91；出口92。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1-图7，描述根据本发明实施例的换热器10，该换热器10用于燃气设备100，燃气设备100的燃烧器60燃烧产生高温烟气，通过换热器10与高温烟气进行换热，从而实现对外输送热量的目的，其中，燃气设备100可以为热水器或壁挂炉等。

如图1所示，换热器10包括多个换热管13、左水盒11、右水盒12和烟气挡板40。其中，左水盒11限定出左水腔，右水盒12限定出右水腔，左水腔和右水腔的其中一个与进水管20连接，另一个与出水管30连接。也就是，通过左水盒11和右水盒12将待加热的水引入和引出换热管13。其中左水盒11可以包括具有凸包的第一端板111和第二端板112，第一端板111和第二端板112相互对接构设出左水盒11，从而形成左水腔。同样地，右水盒12也可以包括具有凸包的第三端板121和第四端板122，第三端板121和第四端板122相互对接构设出右水盒12，从而形成右水腔。

具体地，左水盒11与多个换热管13的左端焊接且左水腔与多个换热管13相通，右水盒12与多个换热管13的右端焊接且右水腔与多个换热管13相通。即左水盒11和右水盒12同时与多个换热管13相通，为保证水流在不同的换热管13内循环流动，提高换热效率，左水腔和右水腔可以被分隔成上下方向分布的多组小水腔，每组小水腔之间具有连通通道，每个小水腔可以对应一个或多个换热管13，水流可以在左右和上下方向往返流动，经过多次热交换之后，从出水管30流出，从而提高热交换效率。

可以理解的是，燃气设备100长期使用的启停过程中，靠近左水盒11或右水盒12的换热管13在高温烟气和冷水的冷热交替作用下，形成热应力循环。若焊接质量不良，换热管13与左水盒11或右水盒12之间的焊缝可能因热疲劳而产生疲劳裂纹，导致漏水。

为干扰烟气的流动方向，避免持续流向左水盒11和右水盒12，减轻换热管13的热应力循环，避免焊缝处产生疲劳裂纹，左水盒11的右侧和/或右水盒12的左侧设有烟气挡板40，即通过烟气挡板40干扰烟气持续流向左水盒11和右水盒12。换言之，烟气挡板40在烟气的流动路径的下游进行封锁，在燃气热水器启动之初，一部分烟气会填充左水盒11和右水盒12的附近，由于受到烟气挡板40的阻挡，左水盒11和右水盒12附近的烟气无法正常流动，从而使得烟气无法继续向左水盒11或右水盒12方向流动，形成烟气流动死区，如此，避免向左水盒11和右水盒12的附近区域持续输送热量，从而达到减轻换热管13的热应力循环，避免焊缝处产生疲劳裂纹的目的。

此外，由于左水盒11和右水盒12内水不断地循环流动，因此，可以对换热管13的的左端和右端进行降温，减轻换热管13的左端或右端的热疲劳现象。

可以理解的是，换热器10的左右侧可以同时设有烟气挡板40，烟气挡板40也可以仅设置于换热器10的一侧，通常地，烟气挡板40设于换热器10与进水管20连接的一侧。而且烟气挡板40的结构形式及布置位置并不特别限定，例如，烟气挡板40可以为沿左右方向延伸连接于左水盒11或右水盒12上的水平挡板或T型挡板，烟气挡板40可以位于换热器10的底部、中部、顶部或其他位置

简言之，根据本发明实施例的换热器10，通过在左水盒11的右侧和/或右水盒12的左侧设置烟气挡板40，从而干扰烟气的正常流动，避免持续流向左水盒11和右水盒12，减轻换热管13的热应力循环，避免焊缝处产生疲劳裂纹，提高换热器10的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，烟气挡板40与左水盒11的右侧面和/或右水盒12的左侧面平行设置。也就是说，烟气挡板40与左水盒11或右水盒12在左右方向叠设，从而换热管13与左水盒11之间的焊缝或换热管13与右水盒12的焊缝可以被烟气挡板40在物理上进行隔离，避免烟气直接作用于焊缝。

为了在左水盒11和右水盒12所在的区域形成烟气流动死区，烟气挡板40设有隔烟板43，隔烟板43垂直于左水盒11的右侧面和右水盒12的左侧面。由于烟气被隔烟板43和烟气挡板40滞留在左水盒11和右水盒12的附近区域，无法自下向上自然流动，因此，也就无法向左水盒11和右水盒12附近持续输送高温烟气，从而避免换热管13与左水盒11之间的焊缝或换热管13与右水盒12之间的焊缝长期受高温烟气的作用而产生热疲劳。需要说明的是，“烟气流动死区”指的是在燃气设备100的工作之初，一部分烟气可以进入左水盒11或右水盒12的附近，左水盒11或右水盒12的附近一旦被烟气充盈，就无法进一步输入新的高温烟气，从而形成一种烟气无法更新的状态。

进一步可选实施例中，隔烟板43与左水盒11的右侧面和/或右水盒12的左侧面贴合且通过焊接方式连接。由此，使得隔烟板43与左水盒11之间或隔烟板43与右水盒12之间可以无缝连接，避免隔烟板43与左水盒11之间或隔烟板43与右水盒12之间形成烟气通道，从而有效地在左水盒11附近或右水盒12附近形成烟气流动死区。

进一步可选实施例中，如图1结合图4所示，烟气挡板40设有多个通孔41，多个换热器10穿设通孔41，通孔41背离左水盒11或右水盒12的一侧设有翻边42，翻边42与换热器10通过焊接方式连接。也就是，烟气挡板40与换热器10无缝连接，如此，可以杜绝烟气穿过烟气挡板40作用于换热管13与左水盒11或右水盒12的焊缝内，从而进一步减轻换热管13的热疲劳。而且换热管13与烟气挡板40的密封连接，也可以使得换热管13对烟气挡板40进行降温，避免烟气挡板40被高温烧损。

进一步可选实施例中，如图1所示，隔烟板43设于烟气挡板40的顶部。可以理解的是，在烟气预冷的情况，容易产生冷凝水，如果将隔烟板43设置于烟气挡板40的底部，冷凝水会被蓄积在隔烟板43上，而造成隔烟板43的腐蚀。

进一步可选示例中，烟气挡板40的底部形成有波浪面44。如此，可以提高换热管13与烟气的换热效率，避免烟气挡板40过热而烧损，提高烟气挡板40的使用寿命。

如图2和图3、图5和图6所示，根据本发明实施例的燃气设备100，包括：上述实施例的换热器10、框体50、燃烧器60和风机70。

具体地，框体50限定出燃烧室51。燃烧器60设于燃烧室51内与换热器10在上下方向相对设置。风机70连接于框体50的底部，风机70的出风口与燃烧室51相通。燃气设备100工作时，风机70将外界空气引入燃烧室内，为燃烧器60的燃烧提供氧气，燃烧器60产生的高温烟气自下向上流动，高温烟气与换热器10进行热交换，从而实现对外输送热量的目的。

由于本发明实施例的燃气设备100包括上述实施例中使用寿命长的换热器10，因此，本发明实施例的燃气设备100的使用寿命长。

在本发明实施例的燃气设备100还包括导流板80，如图5所示，框体50的左侧内壁和右侧内壁间隔设有导流板80，从而构设出风冷通道90，风冷通道90与风机70的出风口连通，风冷通道90内的气流至少一部分吹向左水盒11或右水盒12的底部。也就是说，风冷通道90将风机70吸入的一部分冷空气引入换热器10的两端(左水盒11和右水盒12附近)，从而在换热器10的两端形成气膜，避免高温烟气的热量逼近左水盒11或右水盒12区域，从而减小换热管13的热疲劳，避免换热管13与左水盒11或右水盒12之间产生的焊缝产生裂纹，防止换热管13出现渗水现象。

进一步可选实施中，如图5所示，风冷通道90的底部具有进口91，风冷通道90的顶部具有出口92。即冷空气从底部进，顶部出，可以直接吹向换热器10的两端，从而在换热器10的两端形成低温气膜，从而减小换热管13的热疲劳，避免换热管13与左水盒11或右水盒12之间产生的焊缝产生裂纹，防止换热管13出现渗水现象。

进一步可选实施例中，如图6和图7所示，框体50的前侧内壁和/或后侧内壁间隔设有导流板80，从而构设出与风机70的出口相通的风冷通道90，导流板80具有多个截流段81，截流段81具有横向延伸段811和纵向延伸段812，横向延伸段811自内向外延伸，纵向延伸段812的起始端与横向延伸段811的尾端连接，纵向延伸段812折向上倾斜延伸，每一个截流段81具有出口92。即风冷通道90通过多个截流段81进行分流，并在每一个截流段81分流向上流出，分散在导流板80的内壁面区域，从而在导流板80的内壁面始终形成气膜层，阻挡热量通过导流板80和框体50对外辐射，从而减少热量对燃气设备100的零部件的影响。

进一步可选地，每一个截流段81具有出口92形成于横向延伸段811且开口方向向上。由此，更加有利于在导流板80的内壁面始终形成气膜层，减少热量对外辐射。

进一步可选实施例中，如图5和图6所示，风冷通道90的进口91低于燃烧器60的燃烧面，由此，可以保证风冷通道90内的空气温度较低，较佳地，风冷通道90内的空气来源为风机70直接引入的冷空气。冷空气在风冷通道90向上流动过程中，也可以对框体50的温度进行降温，从而减小框体50对外热辐射，减少热量对燃气设备100的零部件的损害。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底”、“顶”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

多个换热管；

左水盒和右水盒，所述左水盒构设出左水腔，所述右水盒构设出右水腔，所述左水盒与多个所述换热管的左端焊接且所述左水腔与多个所述换热管相通，所述右水盒与多个所述换热管的右端焊接且所述右水腔与多个所述换热管相通，其中，所述左水腔和右水腔的其中一个与进水管连接，另一个与出水管连接；

烟气挡板，所述烟气挡板设于所述左水盒的右侧和/或右水盒的左侧，用于干扰烟气持续流向所述左水盒和所述右水盒。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述烟气挡板与所述左水盒的右侧面和/或右水盒的左侧面平行设置，所述烟气挡板设有隔烟板，所述隔烟板垂直于所述左水盒的右侧面和右水盒的左侧面。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述隔烟板与所述左水盒的右侧面和/或所述右水盒的左侧面贴合且通过焊接方式连接。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述烟气挡板设有多个通孔，多个所述换热器穿设所述通孔，所述通孔背离所述左水盒或右水盒的一侧设有翻边，所述翻边与所述换热器通过焊接方式连接。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述隔烟板设于所述烟气挡板的顶部。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述烟气挡板的底部形成有波浪面。

7.一种燃气设备，其特征在于，包括：

权利要求1-6任一项所述的换热器；

框体，所述框体限定出燃烧室；

燃烧器，所述燃烧器设于所述燃烧室内与所述换热器在上下方向相对设置；

风机，所述风机连接于所述框体的底部，所述风机的出风口与所述燃烧室相通。

8.根据权利要求7所述的燃气设备，其特征在于，所述框体的左侧内壁和右侧内壁间隔设有导流板，从而构设出风冷通道，所述风冷通道与所述风机的出风口连通，所述风冷通道内的气流至少一部分吹向所述左水盒或右水盒的底部。

9.根据权利要求8所述的燃气设备，其特征在于，所述风冷通道的底部具有进口，所述风冷通道的顶部具有出口。

10.根据权利要求7所述的燃气设备，其特征在于，所述框体的前侧内壁和/或后侧内壁间隔设有导流板，从而构设出与所述风机的出口相通的风冷通道，所述导流板具有多个截流段，所述截流段具有横向延伸段和纵向延伸段，所述横向延伸段自内向外延伸，所述纵向延伸段的起始端与所述横向延伸段的尾端连接，所述纵向延伸段折向上倾斜延伸，每一个所述截流段具有所述风冷通道的出口。

11.根据权利要求10所述的燃气设备，其特征在于，每一个所述截流段具有所述出口形成于所述横向延伸段且开口方向向上。

12.根据权利要求8或10所述的燃气设备，其特征在于，所述风冷通道的进口低于所述燃烧器的燃烧面。

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