CN203024424U - 热交换器及包含热交换器的燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种热交换器和具有其的燃气热水器，所述热交换器包括：壳体，所述壳体内有换热腔室，换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道的导烟部，导烟通道上下贯穿壳体，且壳体底板形成有多个镂空部；盖板，所述盖板可拆卸地设在壳体上且形成有多个通孔，多个通孔与多个导烟通道连通；进水管，所述进水管设在壳体的侧壁和底板的其中一个上且与换热腔室连通；以及出水管，所述出水管设在壳体的侧壁和底板的其中一个上且与换热腔室连通，出水管与进水管在壳体上对应设置。根据本实用新型的热交换器，从而增加了高温烟气在热交换器内的热交换的面积和排烟气面积，进而增加了热交换效率，另外，还利于制造，减少材料费用。

Description

热交换器及包含热交换器的燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及燃气热水器领域，尤其是一种用于燃气热水器的热交换器。 

背景技术

传统的燃气热水器为了提高热效率，降低燃气消耗，均为“冷凝式热水器”，这种热水器都是采用二次热交换器来实现。 

传统的二次热交换器有大约45片热交换片、U管、直管、端板、和进水管及出水管组成。在生产工艺上，制造二次热交换器时焊点多、管的弯曲点多和冲压次数多。由此在生产过程中零部件的品质很难控制，经常出现热交换器焊接不良和管漏水现象，造成焊接工序多、品质不良缺陷、生产成本高等的弱点。另外，热交换器中盘管和箱壳的焊接工序多，且由于焊接工艺的固有缺陷而容易造成盘管或箱壳的漏水。 

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种热交换器，所述热交换器制造工序简单且品质可靠。 

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述热交换器的燃气热水器。 

根据本实用新型第一方面的一种热交换器，包括：壳体，所述壳体内有换热腔室，所述换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道的导烟部，所述导烟通道上下贯穿所述壳体，且所述壳体底板形成有多个镂空部；盖板，所述盖板可拆卸地设在所述壳体上且形成有多个通孔，所述多个通孔与所述多个导烟通道连通；进水管，所述进水管设在所述壳体的侧壁和底板的其中一个上且与所述换热腔室连通；以及出水管，所述出水管设在所述壳体的侧壁和底板的其中一个上且与所述换热腔室连通，所述出水管与所述进水管在所述壳体上对应设置。 

根据本实用新型的热交换器，通过在换热腔室内形成有导烟通道且在底板上设有多个镂空部，从而增加了高温烟气在热交换器内的热交换的面积和排烟气面积，进而增加了热交换效率，另外，还利于制造，减少材料费用。 

另外，根据本实用新型的热交换器还具有如下附加技术特征： 

每个所述镂空部形成为长圆形且在所述底板的第一方向和第二方向上分别间隔开设置。 

每个所述导烟部均包括：直管部，所述直管部的下端与所述镂空部连通；多个窄管部，所述多个窄管部彼此间隔开地设在所述直管部上，且所述窄管部的内腔的横截面积小于所述直管部的横截面积；其中所述多个导烟部的直管部在所述第一方向上延伸且在第二方向上平行间隔开、且与所述镂空部上下位置对应。 

所述窄管部的内腔横截面形成为圆形或椭圆形。这样，使得高温烟气在其内流动时阻力较小，由此可使得换热效率更高。 

所述窄管部的内腔横截面面积从下到上逐渐减小。 

每个所述直管部的下端与所述至少两个沿第一方向延伸的镂空部连通，且与每个镂空部相对应的多个窄管部中相邻两个之间的底部分别形成有加强肋。通过设置加强肋，提高了导烟部的结构强度。 

所述壳体的侧壁向下延伸出延伸框部。由此，延伸框部与底板之间限定出一个可以使水在其内缓冲的缓冲空间，降低了水的冲击流速，更进一步提高换热效率。 

所述盖板的底表面上形成有向下突出的凸台。由此，增加了盖板的结构强度，且有利于增强壳体和盖板之间的密封程度。 

所述热交换器进一步包括：硅胶垫，所述硅胶垫设在所述盖板和所述壳体之间以密封所述盖板和所述壳体；以及多个导流板，所述多个导流板间隔布置在所述换热腔室内以形成迂回水道。 

通过在盖板和壳体之间设置硅胶垫，形成了盖板和壳体之间的密封，而省略了传统中将热交换器焊接密封的焊接工序，而且制造简单且成本低。另外，通过设置多个导流板，可使得水流能沿迂回水道有序地流动并与沿途的导烟部换热，提高了换热腔室的空间利用率，增加了水流的换热面积和换热时间，提高了热交换器的换热效率。 

所述进水管和所述出水管设在所述壳体的一个侧壁上且相对设置，且进水管临近侧壁的一端且出水管临近侧壁的另一端。由此，使得水在换热腔室内可最远距离地流动，充分换热。 

所述进水管和所述出水管分别设在所述底板上，且所述进水管临近所述底板的一端且所述出水管临近所述底板的另一端。同样也可使得水在换热腔室内可最远距离地流动，充分换热。 

其中，邻近所述进水管和出水管设置的所述导流板被构造成为对所述进水管和出水管让位的弯曲形状。 

所述热交换器进一步包括：硅胶垫，所述硅胶垫设在所述盖板和所述壳体之间以密封所述盖板和所述壳体；以及多个导流板，所述多个导流板间隔布置在所述换热腔室内以形成迂回水道。 

根据本实用新型的热交换器，省略了传统的多个焊接工序，降低了生产费用，而且还能解决传统的盘管和箱壳漏水的问题。 

根据本实用新型第二方面的一种燃气热水器，包括根据本实用新型第一方面的一种 热交换器。 

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。 

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型一个实施例的热交换器的壳体的示意图； 

图2是图1中所示的壳体的侧视图； 

图3是图1中所示的壳体的另一角度的示意图； 

图4是图1中所示的壳体的再一角度的示意图； 

图5是根据本实用新型另一个实施例的热交换器的壳体的示意图； 

图6是图5中所示的壳体的侧视图； 

图7是图5中所示的壳体的另一角度的示意图； 

图8是图5中所示的壳体的再一角度的示意图； 

图9是根据本实用新型实施例的盖板的示意图； 

图10是图9中所示的盖板的仰视图； 

图11是图9中所示的盖板的侧视图；以及 

图12是根据本实用新型实施例的热交换器的制造流程图。 

附图标记： 

100、壳体；110、换热腔室；110a、侧壁；110b、底板；120、导烟部； 

1200、导烟通道；121、直管部；122、窄管部；123、加强肋； 

130、进水口；140、出水口； 

150、第一螺栓孔；160、镂空部；170、延伸框部； 

200、盖板；210、通孔；220、凸台；230、第二螺栓孔； 

300、导流板 

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。 

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。 

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。 

下面参考图1-图11描述根据本实用新型第一方面实施例的一种热交换器，该热交换器用于燃气热水器中以通过高温烟气与水的热交换而加热水。 

根据本实用新型实施例的热交换器包括：壳体100、盖板200、进水管（图未示出）和出水管（图未示出）。 

如图1至图8所示，壳体100内限定出顶部敞开的换热腔室110，换热腔室110内设有多个内部限定出导烟通道1200的导烟部120，如图1和图7所示，导烟通道1200上下贯穿壳体100用于流通高温烟气，使得高温烟气与在换热腔室110内的水进行热交换。壳体100底板110b形成有多个镂空部160，如图3、图4、图7和图8所示。 

进水管设在壳体100的侧壁110a和底板110b的其中一个上，且与换热腔室110通过进水口130连通。出水管设在壳体100的侧壁110a和底板110b的其中一个上且与换热腔室110通过出水口140连通，出水管与进水管在壳体100上对应设置。也就是说，进水管可设在壳体100的侧壁110a上，如图1-4所示，也可以设在底板110b上，如图5-8所示。同样地，出水管可设在壳体100的侧壁110a上，如图1-4所示，也可以设在底板110b上，如图5-8所示。由此，通过进水管向换热腔室110内供入冷水，冷水在换热腔室110内与高温烟气进行换热后，通过出水管将加热后的热水排出。 

如图1-图4所示，在本实用新型的一些示例中，进水管和出水管设在壳体100的一个侧壁110a上且相对设置，且进水管临近侧壁110a的一端（例如前端）且出水管临近该侧壁110a的另一端（例如后端）。由此，使得水在换热腔室110内可最远距离地流动，充分换热。 

而在本实用新型的另一个示例中，如图5-图8所示，进水管和出水管分别设在底板110b上，且进水管临近底板110b的一端（例如前端）且出水管临近底板110b的另一端（例如后端）。同样也可使得水在换热腔室110内可最远距离地流动，充分换热。 

盖板200可拆卸地设在壳体100上且形成有多个通孔210，如图9所示，多个通孔210与多个导烟通道1200连通。由此，通过导烟通道1200的高温烟气在与水热交换后通过通孔210排出。可选地，盖板200和壳体100通过穿过第一螺栓孔150和第二螺栓孔230的螺栓连接。 

根据本实用新型的热交换器，通过在换热腔室内形成有导烟通道且在底板上设有多 个镂空部，从而增加了高温烟气在热交换器内的热交换的面积和排烟气面积，进而增加了热交换效率，另外，还利于制造，减少材料费用。 

可选地，每个镂空部160形成为长圆形且在底板110b的第一方向A和第二方向B上分别间隔开设置，如图3-4、图7-8所示，其中由此使得镂空部160在底板110b上的面积大于非镂空部在底板110b上的面积。通过大面积镂空部，可进一步增加了高温烟气在热交换器内的热交换的面积和排烟气面积，进而增加了热交换效率。 

根据本实用新型的一些优选实施例，如图1、图3、图5和图7所示，每个导烟部120均包括：直管部121和多个窄管部122，直管部121的下端与镂空部160连通，由此高温烟气通过镂空部160进入到导烟通道1200内。多个窄管部122彼此间隔开地设在直管部121上，且窄管部122的内腔的横截面积小于直管部121的横截面积。其中多个导烟部120的直管部121在第一方向上延伸且在第二方向上平行间隔开、且与镂空部160上下位置对应。也就是说，每个导烟部120中，多个窄管部122沿第一方向彼此间隔开地设在直管部121上。这样，从镂空部160进入到导烟通道1200内的高温烟气，在穿过直管部121之后，从各个窄管部122排出，由此增加了热交换效率。 

在本实用新型一些可选实施例中，每个直管部121的下端与至少两个沿第一方向延伸的镂空部160连通，且与每个镂空部160相对应的多个窄管部122中相邻两个之间的底部分别形成有加强肋123，如图3和图8所示。通过设置加强肋123，提高了导烟部120的结构强度。 

如图1和图3所示，在本实用新型的一些实施例中，窄管部122的内腔横截面形成为圆形或椭圆形。也就是说，窄管部122内形成有圆形孔或椭圆形孔，例如，窄管部的内腔形成为柱形腔室。这样，使得高温烟气在其内流动时阻力较小，由此可使得换热效率更高。当然，本实用新型不限于此，在本实用新型的另一个示例中，窄管部的内腔横截面面积从下到上逐渐减小。由此，通过设置窄管部，可减小了高温烟气排出的速度，从而提供了热效率。 

在本实用新型的进一步的实施例中，热交换器还包括硅胶垫（图未示出），硅胶垫设在盖板200和壳体100之间以密封盖板200和壳体100。通过在盖板200和壳体100之间设置硅胶垫，形成了盖板200和壳体100之间的密封，而省略了传统中将热交换器焊接密封的焊接工序，而且制造简单且成本低。 

如图1和图3所示，热交换器进一步包括多个导流板300，多个导流板300间隔布置在换热腔室110内以形成迂回水道。这样可使得水流能沿迂回水道有序地流动并与沿途的导烟通道1200换热，提高了换热腔室110的空间利用率，增加了水流的换热面积和换热时间，提高了热交换器的换热效率。如图1-图8所示，多个导流板300可分别与多个导烟部120的直管部连接且分别在第二方向B上交错设置，也就是说，在第二方向B上每相邻的两个直管部121中，其中一个直管部的位于第二方向的第一端（例如图1和图5的左端）与换热空间的一内侧壁之间连接导流板300，而另一个直管部的 位于第二方向的第二端（例如图1和图5中的右端）与换热空间的相对的另一内侧壁之间连接另一个导流板300，由此最大程度地增加了水流的迂回水道的长度，从而增加了水的流动距离，进而进一步提供了热交换效率。 

值得注意的是，当进水管和出水管分别设在底板110b上时，邻近进水管和出水管设置的导流板300被构造成为对进水管和出水管让位的弯曲形状，例如形成为弧形，如图5和图7所示，由此使得热交换器的结构合理，且制造简单，而且弯曲的导流板300与直管部121的外壁之间的空间可起到限制水流量且使水流缓慢的作用。 

如图4和图8所示，在本实用新型的一些实施例中，壳体100的侧壁110a向下延伸出延伸框部170。由此，延伸框部170与底板110b之间限定出一个可以使水在其内缓冲的缓冲空间，降低了水的冲击流速，更进一步提高换热效率。 

在本实用新型的一个优选实施例中，盖板200的底表面上形成有向下突出的凸台220，如图10和图11所示，由此，增加了盖板200的结构强度，且有利于增强壳体100和盖板200之间的密封程度。 

可选地，壳体100与进水管和出水管分别通过螺纹连接。 

或者可选地，壳体100、导烟部120和导流板300一体地浇铸成型。具体地，热交换器200可如图12所示的步骤进行制造。 

S1，先弯好进水管和出水管，并焊接好在壳体100上与进水管和出水管连接的连接座（图未示出）。 

S2，把进水管和出水管放入热交换器主体模具内进行一次性浇铸； 

S3，将盖板200一次性高温浇注； 

S4，把壳体100和盖板200分别进行喷砂处理； 

S5，将壳体100的表面和换热腔室111的侧壁进行防腐处理； 

S6，把壳体100和盖板200通过螺纹连接例如采用螺栓进行安装，其中将硅胶垫装配在壳体100和盖板200之间以对壳体100和盖板200进行密封。 

其中，壳体100和盖板200的材料可采用铜、铝、铸铁和不锈钢等。 

由此，根据本实用新型的热交换器，省略了传统的多个焊接工序，降低了生产费用，而且还能解决传统的盘管和箱壳漏水的问题，另外，结构简单、操作方便且制造成本低。 

根据本实用新型第二方面实施例的一种燃气热水器（图未示出），包括根据本实用新型第一方面实施例的热交换器。 

根据本实用新型实施例的燃气热水器的其他构成例如燃烧室、废气室和风机组件等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。 

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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。 

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。 

Claims (13)

1.一种热交换器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内有换热腔室，所述换热腔室内设有多个内部限定出导烟通道的导烟部，所述导烟通道上下贯穿所述壳体，且所述壳体底板形成有多个镂空部；

盖板，所述盖板可拆卸地设在所述壳体上且形成有多个通孔，所述多个通孔与所述多个导烟通道连通；

进水管，所述进水管设在所述壳体的侧壁和底板的其中一个上且与所述换热腔室连通；以及

出水管，所述出水管设在所述壳体的侧壁和底板的其中一个上且与所述换热腔室连通，所述出水管与所述进水管在所述壳体上对应设置。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每个所述镂空部形成为长圆形且在所述底板的第一方向和第二方向上分别间隔开设置。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，每个所述导烟部均包括：

直管部，所述直管部的下端与所述镂空部连通；

多个窄管部，所述多个窄管部彼此间隔开地设在所述直管部上，且所述窄管部的内腔的横截面积小于所述直管部的横截面积；

其中所述多个导烟部的直管部在所述第一方向上延伸且在第二方向上平行间隔开、且与所述镂空部上下位置对应。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述窄管部的内腔横截面形成为圆形或椭圆形。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述窄管部的内腔横截面面积从下到上逐渐减小。

6.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，每个所述直管部的下端与所述至少两个沿第一方向延伸的镂空部连通，且与每个镂空部相对应的多个窄管部中相邻两个之间的底部分别形成有加强肋。

7.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述壳体的侧壁向下延伸出延伸框部。

8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述盖板的底表面上形成有向下突出的凸台。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的热交换器，其特征在于，进一步包括：

硅胶垫，所述硅胶垫设在所述盖板和所述壳体之间以密封所述盖板和所述壳体；以及

多个导流板，所述多个导流板间隔布置在所述换热腔室内以形成迂回水道。

10.根据权利要求9所述的热交换器，其特征在于，所述进水管和所述出水管设在所述壳体的一个侧壁上，且进水管临近侧壁的一端且出水管临近侧壁的另一端。

11.根据权利要求9所述的热交换器，其特征在于，所述进水管和所述出水管分别设在所述底板上，且所述进水管临近所述底板的一端且所述出水管临近所述底板的另一端。

12.根据权利要求11所述的热交换器，其特征在于，邻近所述进水管和出水管设置的所述导流板被构造成为对所述进水管和出水管让位的弯曲形状。

13.一种燃气热水器，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的热交换器。

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