CN202915442U - 联箱冷水管敞口连通吸热换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括至少两支供热管，供热管两端分别焊接有联箱，在供热管空腔内设置至少一支冷水管通道，冷水管通道两端管口为敞口空腔连通，方便灌入酸液清洗冷水管内沉积的污垢；冷水管储水吸热，能够充分利用有效的热源，多间壁快速吸收热量，热量阶梯传递，增加了吸热面积，联箱内储水增加了冷流体的流程长度延长了热交换的时间，减少了热损失，提高了换热效率；合理利用空间纵向或横向灵活安装，能够满足用户需求，节省了材料，降低了生产成本；产品质量稳定可靠，延长了使用寿命；采用同一金属材料，重量轻，运输方便，并节约物流运输成本。

Description

联箱冷水管敞口连通吸热换热器

技术领域

本实用新型涉及一种家庭供热使用的换热器，具体涉及一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，是一种既能用于取暖散热，又能换取洗浴热水的换热器。 

背景技术

目前家庭供暖方式从原墙壁挂片式改变为地暖式供暖，即：地板下铺设直径20mm的管、管间距为200mm的暖气管网，地板大面积散热，供暖水温度从原70度以上降为只需45度供暖，室内温度可达到20度以上的温度。现有换热器技术已不再适应当前供暖低水温度的要求，不仅设计不合理而且存在明显的不足：现有换热器中的冷水吸热管，在供热管空腔内单管道封闭式往复盘绕吸热又放热，产生温度交叉现象，使得平均温差下降，换热效率低、传热面积小，效果差；交换输出管子内的热水1～3分钟后逐渐变凉，不能连续交换输出热水以供洗澡使用，热流体的热量不能被完全吸收、热交换留存死角；且冷水管内沉积的污垢无法灌入酸液清洗，使用成本高；多种金属材料结合焊接制造工艺复杂，易产生电化学腐蚀，寿命短；制造难度大，用工量和材料成本高。 

发明内容

为了克服现有换热器传热面积小、换热效率低、冷水管单通道封闭式往复盘绕吸热效果差、冷水管内易结垢堵塞不能灌入酸液清洗、寿命短等缺陷，本实用新型提供了一种同金属材料制作的联箱冷水管两端敞口连通吸热换热器，该换热器结构紧凑、制造工艺简单，在供热管空腔内设置至少一支冷水管通道，冷水管通道两端为敞口空腔连通，方便灌入酸液清洗冷水管内沉积的污垢；冷水管储水吸热，能够充分利用有效的热源，多间壁快速吸收热量，热量阶梯传递，增加了吸热面积，延长了热交换的时间，减少了热损失，提高了换热效率，降低了生产成本。 

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案是： 

一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括至少两支供热管，供热管两端分别焊接有联箱，联箱端部有端头盖板，暖气进口、暖气出口设置在供热管的两端或设置在联箱上，冷水出口、冷水进口设置在联箱端头盖板上或设置在联箱上，供热管两端管口内分别设置有内孔板，内孔板上设置有至少一个冷水管连接孔；供热管之间通过连通管顺次焊接连通；供热管内设置有至少一支冷水管，冷水管两端管口与冷水管连接孔的孔壁焊接连接，冷水管两端管口敞口与联箱储水联通分流室相连通。

所述的联箱为圆管形状联箱或D字形状联箱体，为现有产品，其制备工艺见CN 102564173 A。 

当所述暖气进口、暖气出口设置在供热管两端与供热管相通时，冷水出口、冷水进口设置在联箱端头盖板上或设置在联箱上与联箱内的储水联通分流室相连通；当冷水出口、冷水进口设置在联箱端头盖板上与联箱内的储水联通分流室相连通时，暖气进口、暖气出口也可以设置在联箱上与供热管相连通。暖气进口、暖气出口、冷水进口、冷水出口四个进出口接头的安装位置，按户型管网需要能灵活选择设置在联箱端头盖板上或联箱上，按家庭卫生间空间条件及供热管网的布置纵向或横向灵活安装，充分合理的利用空间并节省安装材料，同时有多种实现方式，以满足不同客户的需求。 

所述的内孔板上还设置有供热管连接孔。 

所述的内孔板的形状、口径和尺寸，根据供热管的形状、口径和尺寸灵活设置；内孔板上设置有至少一个冷水管连接孔，根据需要还设置有供热管连接孔；根据内孔板的口径和尺寸，可以灵活设置冷水管连接孔的孔径和数量，以此来灵活设置冷水管的数量，冷水管与冷水管连接孔连接，以达到冷水管与联箱内的储水联通分流室敞口联通的目的。 

为减少冷流体通道内沉积污垢堵塞管道，本实用新型在供热管空腔内设置有一支或二支冷水管，冷水管管口外径为25～38mm或18～22mm，适用于大中规格产品（80cm以上）、水质含碱量大及水质硬度较高的地区；在供热管空腔内设置有二支以上冷水管，冷水管管口外径为9.5～16mm，适用于小规格产品（80cm以下），多间壁小空腔储水快速吸热，增大受热面积，延长热交换的时间，在热流体平行流动过程中尽可能的吸收热量，使热损失减少到最小。本实用新型按换热器的规格大小和受热面积，在供热管空腔内可以灵活设置冷水管的数量，在每支供热管管内设置一支、两支大口径或多支小口径冷水管，冷水管两端管口为敞口式，与联箱空腔连通，多间壁快速吸收热量，热量阶梯传递，提高换热效率，联箱内储水分流或混流，流经冷水管处产生湍流量，搅动流动层增加吸热量。这样，结构更加紧凑，既减小了安装空间，又节约了生产材料，生产成本大大降低。 

采用这样的结构，在供热管内设置至少一支冷水管，将冷水管与联箱内的储水联通分流室敞口联通，构成冷流体储水流动通道，使冷流体充分吸收热量，弥补了现有技术中热流体温度偏低、循环流速慢的缺陷；冷水管两端管口为敞口式，冷流体通道中无弯管，不易沉积污垢造成堵塞；若供热管内设置多支小口径冷水管，在不同交换阶段沉积污垢出现堵塞，则可以通过冷水进口灌入酸液清洗冷流体通道内沉积的污垢，经冷水出口排出。 

所述连通管为连通弯管，连通弯管通过内孔板上的供热管连接孔将相邻的供热管顺次焊接连通。这样能够增加传热面积，提高换热效率。 

所述连通管为连通直管，连通直管直接将相邻的供热管顺次焊接连通。这样能够缩小供热管之间的管间距离，产品体积小，节约了材料，同时增强了湍流量及传热。 

所述的冷水管为直管、波纹管、螺旋管或椭圆管。根据供热温度的高低或供热管的支数、长度、口径的尺寸及所需受热面积的大小来选择冷水管的支数、长度及口径的尺寸，这样冷水管储水吸热，多间壁小空腔快速吸收热量，温度热量阶梯传递，增加了吸热面积，联箱内储水增加了冷流体的流程长度延长了热交换的时间，减少了热损失，提高了换热效率，降低了生产成本。 

所述的供热管为圆管、矩形管或椭圆管。供热管管壁较薄，为提高供热管的抗压强度，在供热管管壁上压制有多个长条凸形槽或凹形槽，凸形槽或凹形槽槽壁形成受力筋以增强抗压能力，并改变流体的流动状态提高湍流量增强传热。椭圆管在相同截面积下当量直径小于圆管，故换热系数大。由于表面形状的变化，流体在流动中将会不断改变方向和速度促使湍流程度加强，边界层厚度减薄故能加强传热，增加了传热表面积，在单位体积内增加传热面积和储存水量。两种流体平行流动方向相反，在流体的进、出口温度相同的条件下，逆流的平均温差最大。整个热量传递过程分为预热吸热阶段、吸热快速阶段、缓慢吸热阶段、保温等界点阶段四阶段，温度阶梯变化，热量阶梯传递。这样供热管与冷水管多间壁快速吸收热量，热量阶梯传递，提高换热效率，使换热效果提高到冷流体出水口水温度和暖气进口温度同温度的最徍效果，满足用户洗浴用热水。 

所述联箱内设置有至少一个分流板，构成冷热两种流体逆流式换热结构；所述联箱内不设置分流板，构成冷热两种流体混流式换热结构。 

所述联箱、内孔板、供热管、冷水管、连通直管、连通弯管和分流板均为同一金属材料，优选为不锈钢钢管、板材。这样，避免了多种金属材料焊接工艺复杂的问题，易于焊接制造，易于冲孔翻边同方向嵌入，易于捏边自熔合焊接，减少气孔夹层，增强焊缝强度，抵抗变形或破坏的能力强。因为不同材质的金属材料电极电位不同，会出现热电偶电池产生的腐蚀，影响产品质量，使得产品的寿命缩短，使用成本增加；本实用新型采用同金属材质材料，密度和力学性能相同，能使各部件连接处同时适应热应力和温差压力变化，产生相同的内应力，拉脱力均衡，焊缝不易裂口漏水，可避免使用过程中产生电化学腐蚀漏水，易于酸洗、钝化、清洗焊道并保护焊道，使用时的交换热水纯清无污染，保证产品质量，延长产品的使用寿命，降低了生产成本。 

所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器的制作工艺中，所述供热管两端管口内设置有内孔板，内孔板的板边向外翻边或不翻边，镶嵌在供热管两端管口内，双边对齐吻合同方向捏边自熔环缝焊接；内孔板上冲压有至少一个冷水管连接孔和供热连通管连接孔；所述连通弯管通过内孔板上的供热管连接孔将相邻的供热管顺次焊接连通；供热管内设置有至少一个冷水管，冷水管两端管口插入冷水管连接孔内，与冷水管连接孔的孔壁对齐吻合同方向捏边自熔合环缝焊接。 

所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器的制作工艺中，所述供热管两端管口内设置有内孔板，内孔板的板边向外翻边或不翻边，镶嵌在供热管两端管口内，双边对齐吻合同方向捏边自熔环缝焊接；内孔板上冲压有至少一个冷水管连接孔；所述连通直管直接将相邻的供热管顺次焊接连通；供热管内设置有至少一个冷水管，冷水管两端管口插入冷水管连接孔内，与冷水管连接孔的孔壁对齐吻合同方向捏边自熔合环缝焊接。 

本实用新型具有与温度和压力条件相适应的捏边自熔合平面焊接工艺，不易遭到破坏的捏边自熔合焊接，焊缝形成焊道，单面焊接双面成形，漏水率大幅度下降甚至为零。薄壁不锈钢管板冲孔翻边捏边自熔合焊接，降低了现有技术中氩弧焊焊接的难度及节省焊料，提高焊接的速度，部分焊道连接处外部看不到焊缝，使得产品外观美观。平面捏边焊接工艺焊缝强度在热膨胀力、温差压力、热应力、压应力的允许范围内双壁管板吻合捏边自熔合焊接，减少在焊接接头处的热应力可能造成的应力腐蚀和破裂，解决了晶间腐蚀焊接焊缝疲劳寿命的技术难题，实现在供热管管口平面焊接无障碍视觉无障碍。本实用新型联箱直缝部件实现电脑自动化控制氩弧焊焊接，降低劳动强度及用工成本，节约了人力资源，节省焊料，提高生产效率和产品质量，延长了产品的使用寿命。 

综上所述，本实用新型结构紧凑，制造工艺简单，在供热管内设置至少一支冷水管，冷水管两端管口为敞口式，方便灌入酸液清洗冷水管内沉积的污垢；冷水管储水吸热，能够充分利用有效的热源，多间壁快速吸收热量，热量阶梯传递，增加了吸热面积，联箱内储水增加了冷流体的流程长度延长了热交换的时间，减少了热损失，提高了换热效率；合理利用空间纵向或横向灵活安装，能够满足用户需求，节省了材料，降低了生产成本；产品质量稳定可靠，延长了使用寿命；采用同一金属材料，重量轻，运输方便，并节约物流运输成本。 

附图说明

图1是本实用新型实施例1的主视图； 

图2是图1的俯视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图3中A处放大图；

图5是本实用新型实施例2的主视图；

图6是图5的俯视图；

图7是图6的B-B剖视图；

图8是图7中B处放大图；

图9是本实用新型实施例3的主视图；

图10是图9的俯视图；

图11是图10的C-C剖视图；

图12是图11中C处的放大图；

图13是本实用新型实施例4的主视图；

图14是图13的俯视图；

图15是图14中D-D剖视图；

图16是图3中6的主视图；

图17是图16的俯视图；

图18是图17的E-E剖视图；

图19是图7中6的主视图；

图20是图19的俯视图；

图21是图20的F-F剖视图；

图中1是冷水管，2是供热管，3是暖气进口，4是冷水出口，5是端头盖板，6是内孔板，7是连通弯管，8是分流板，9是联箱，10是冷水进口，11是暖气出口，12是冷水管连接孔，13是供热管连接孔；14是储水联通分流室，15是连通直管。

具体实施方式

实施例1 

一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括六支供热管2，供热管2两端分别焊接有圆管形状联箱9，如图3所示，联箱9端部有端头盖板5，暖气进口3、暖气出口11分别设置在供热管的两端与供热管相连通，冷水出口4、冷水进口10分别设置在联箱9端头盖板5上与联箱的储水联通分流室14相连通；供热管2两端管口内分别焊接有内孔板6，内孔板6上设置有两个冷水管连接孔12；所述的内孔板6上还设置有供热管连接孔13；所述连通管为连通弯管7，连通弯管7通过内孔板6上的供热管连接孔13将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口与冷水管连接孔12的孔壁焊接连接，使得冷水管1两端管口敞口与联箱9的储水联通分流室14相连通。

所述供热管2内设置有两支冷水管1，按换热器的规格大小和受热面积，在供热管2空腔内可以灵活设置冷水管1的数量。 

当所述暖气进口3、暖气出口11设置在供热管两端时，冷水出口4、冷水进口10也可以设置在联箱9上。 

所述的冷水管1为直管，也可以为波纹管、螺旋管或椭圆管。 

所述连通管为连通弯管7，连通弯管7通过内孔板6上的供热管连接孔13将相邻的供热管2顺次焊接连通，这样能够增加传热面积，提高换热效率。 

所述的供热管2为圆管，也可以为矩形管或椭圆管。 

所述联箱9内设置有五个分流板8，构成冷热两种流体逆流式换热结构。 

所述联箱9、内孔板6、供热管2、冷水管1、连通弯管7和分流板8均为同一金属材料，优选为不锈钢钢管、板材。 

所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器的制作工艺中，所述供热管2两端管口内设置有内孔板6，内孔板6的板边向外翻边或不翻边，镶嵌在供热管2两端管口内，双边对齐吻合同方向捏边自熔环缝焊接；内孔板6上冲压有两个冷水管连接孔12、和供热连通管连接孔（13）；所述连通弯管7通过内孔板6上的供热管连接孔13将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口插入冷水管连接孔12内，与冷水管连接孔12的孔壁对齐吻合同方向捏边自熔合环缝焊接。 

实施例2 

一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括六支供热管2，供热管2两端分别焊接有D字形状联箱9，如图7所示，联箱9端部有端头盖板5，暖气进口3、暖气出口11分别设置在联箱9上与供热管2相连通，冷水出口4、冷水进口10分别设置在端头盖板5上与联箱9内的储水联通分流室14相连通；供热管2两端管口内分别焊接有内孔板6，内孔板6上设置有两个冷水管连接孔12；所述连通管为连通直管15，连通直管15直接将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口与冷水管连接孔12的孔壁焊接连接，使得冷水管1两端管口敞口与联箱9内的储水联通分流室14相连通。

所述供热管2内设置有两支冷水管1，按换热器的规格大小和受热面积，在供热管2空腔内可以灵活设置冷水管1的数量。 

所述的冷水管1为直管，也可以为波纹管、螺旋管或椭圆管。 

所述连通管为连通直管15，连通直管15直接将相邻的供热管2顺次焊接连通，这样缩小供热管2之间的管间距离，产品体积小，节约了材料增大湍流量增加传热量。 

所述的供热管2为圆管，也可以为矩形管或椭圆管。 

所述联箱9内设置有五个分流板8，构成冷热两种流体逆流式换热结构。 

所述联箱9、内孔板6、供热管2、冷水管1、连通直管15和分流板8均为同一金属材料，优选为不锈钢钢管、板材。 

所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器的制作工艺中，所述供热管2两端管口内设置有内孔板6，内孔板6的板边向外翻边或不翻边，镶嵌在供热管2两端管口内，双边对齐吻合同方向捏边自熔环缝焊接；内孔板6上冲压有两个冷水管连接孔12；所述连通直管15直接将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口插入冷水管连接孔12内，与冷水管连接孔12的孔壁对齐吻合同方向捏边自熔合环缝焊接。 

实施例3 

一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括两支供热管2，供热管2两端分别焊接有圆形形状联箱9，如图11所示，联箱9端部有端头盖板5，暖气进口3、暖气出口11分别设置在联箱9上与供热管2相连通，冷水出口4、冷水进口10分别设置在端头盖板5上与联箱9的储水联通分流室14相连通；供热管2两端管口内分别焊接有内孔板6，内孔板6上设置有两个冷水管连接孔12；所述连通管为连通直管15，连通直管15直接将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口与冷水管连接孔12的孔壁焊接连接，使得冷水管1两端管口敞口与联箱9内的储水联通分流室14相连通。

所述供热管2内设置有两支冷水管1，按换热器的规格大小和受热面积，在供热管2空腔内可以灵活设置冷水管1的数量。 

所述的冷水管1为直管，也可以为波纹管、螺旋管或椭圆管。 

所述连通管为连通直管15，连通直管15直接将相邻的供热管2顺次焊接连通，这样缩小供热管2之间的管间距离，产品体积小，节约了材料增强湍流量增加传热。 

所述的供热管2为圆管，也可以为矩形管或椭圆管。 

所述联箱9内设置有一个分流板8，构成冷热两种流体逆流式换热结构。 

所述联箱9、内孔板6、供热管2、冷水管1、连通管Ⅱ15和分流板8均为同一金属材料，优选为不锈钢钢管、板材。 

所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器的制作工艺中，所述供热管2两端管口内设置有内孔板6，内孔板6的板边向外翻边或不翻边，镶嵌在供热管2两端管口内，双边对齐吻合同方向捏边自熔环缝焊接；内孔板6上冲压有两个冷水管连接孔12；所述连通管为连通直管Ⅱ15，连通直管15直接将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口插入冷水管连接孔12内，与冷水管连接孔12的孔壁对齐吻合同方向捏边自熔合环缝焊接。 

实施例4 

一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括六支供热管2，供热管2两端分别焊接有D字形状联箱9，如图15所示，联箱9端部有端头盖板5，暖气进口3、暖气出口11分别设置在供热管两端与供热管2相连通，冷水出口4设置在联箱9上、冷水进口10设置在另一个联箱9上，并分别与联箱9的储水联通分流室14相连通；供热管2两端管口内分别焊接有内孔板6，内孔板6上设置有两个冷水管连接孔12；所述的内孔板6上还设置有供热管连接孔13；所述连通管为连通弯管7，连通弯管7通过内孔板6上的供热管连接孔13将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口与冷水管连接孔12的孔壁焊接连接，使得冷水管1两端管口敞口与联箱9内的储水联通分流室14相连通。

所述供热管2内设置有两支冷水管1，按换热器的规格大小和受热面积，在供热管2空腔内可以灵活设置冷水管1的数量。 

所述的冷水管1为直管，也可以为波纹管、螺旋管或椭圆管。 

所述连通管为连通弯管7，连通弯管7通过内孔板6上的供热管连接孔13将相邻的供热管2顺次焊接连通，这样能够增加传热面积，提高换热效率。 

所述的供热管2为圆管，也可以为矩形管或椭圆管。 

所述联箱9内不设置分流板，构成冷热两种流体混流式换热结构。 

所述联箱9、内孔板6、供热管2、冷水管1、连通弯管7和分流板8均为同一金属材料，优选为不锈钢钢管、板材。 

所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器的制作工艺中，所述供热管2两端管口内设置有内孔板6，内孔板6的板边向外翻边或不翻边，镶嵌在供热管2两端管口内，双边对齐吻合同方向捏边自熔环缝焊接；内孔板6上冲压有两个冷水管连接孔12；所述连通弯管7通过内孔板6上的供热管连接孔13将相邻的供热管2顺次焊接连通；供热管2内设置有两支冷水管1，冷水管1两端管口插入冷水管连接孔12内，与冷水管连接孔12的孔壁对齐吻合同方向捏边自熔合环缝焊接。 

Claims (7)

1.一种联箱冷水管敞口连通吸热换热器，包括至少两支供热管（2），供热管（2）两端分别焊接有联箱（9），联箱（9）端部有端头盖板（5），暖气进口（3）、暖气出口（11）设置在供热管的两端或设置在联箱（9）上，冷水出口（4）、冷水进口（10）设置在联箱（9）端头盖板（5）上或设置在联箱（9）上，其特征在于：供热管（2）两端管口内分别设置有内孔板（6），内孔板（6）上设置有至少一个冷水管连接孔（12）；供热管（2）之间通过连通管顺次焊接连通；供热管（2）内设置有至少一支冷水管（1），冷水管（1）两端管口与冷水管连接孔（12）的孔壁焊接连接,冷水管（1）两端管口敞口与联箱（9）储水联通分流室（14）相连通。

2.根据权利要求1所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器，其特征是：所述的内孔板（6）上还设置有供热管连接孔（13）。

3.根据权利要求1或2所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器，其特征是：所述连通管为连通弯管（7），连通弯管（7）通过内孔板（6）上的供热管连接孔（13）将相邻的供热管（2）顺次焊接连通。

4.根据权利要求1或2所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器，其特征是：所述连通管为连通直管（15），连通直管（15）直接将相邻的供热管（2）顺次焊接连通。

5.根据权利要求1所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器，其特征是：所述的冷水管（1）为直管、波纹管、螺旋管或椭圆管。

6.根据权利要求1所述的联箱冷水管敞口连通吸热换热器，其特征是：所述的供热管（2）为圆管、矩形管或椭圆管。

7.根据权利要求1所述的联箱冷水管敞口式连通吸热换热器，其特征是：所述联箱（9）内设置有至少一个分流板（8）。

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