CN207035309U - 套管热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种套管热交换器，包括：多根供暖水管，其外部均匀布置有多个翅片；第一水盒，其设置在多根供暖水管的一端；第一供暖水盒具有独立的进水腔和出水腔；进水腔上设置有供暖水入口；供暖水入口的位置高于供暖水管的入水口位置；出水腔上设置有供暖水出口；供暖水出口的位置高于供暖水管的出水口位置；第二水盒，其设置在多根供暖水管的另一端并与多根供暖水管连通；设置在供暖水管内的生活用水管；生活用水管两端分别穿过第一水盒和第二水盒并通过弯管连通形成单向流动的生活用水通道，所述生活用水通道上设置有生活用水入口和生活用水出口。

Description

套管热交换器

技术领域

本实用新型涉及一种在采暖及生活用水供热或换热情况下使用的热交换器。更具体地说，本实用新型涉及一种用在壁挂炉的采暖及生活用水工作过程中进行供热或换热情况下的套管热交换器。

背景技术

目前热交换器广泛应用于制冷制热设备中，通常采用流体作为冷媒或热媒，以金属材料制造热交换器。现在普遍使用的壁挂炉热交换器是由流体通道连接构成，流体通道采用金属管，金属管套进若干吸热片并与其焊接，吸热片之间有一定均匀间歇；现有壁挂炉热交换器的金属管的布置有多种结构，吸热片设置也各有差异，且采用单通道结构。双通道结构是新研制开发的换热器结构，其能满足多种用途的需要，通常设置一组生活用水通道，将其与采暖通道并行，满足采暖和生活用热水的需要。现有的套管热交换器主要由两种直径大小不同的直管制成的同心套管，并由U型肘管将许多段串连而成。其具有构造简单，能耐高压；传热面积可根据需要而增减其同心套管的个数，并适当地选择管的内、外径，可使流体的流速较大，且两流体可作严格的逆流，有利传热；但其也存在单位换热器长度具有的传热面积较小的问题，其用在壁挂炉中，由于其空间的限制，无法通过增加同心套管的个数，来增大受热面积，故其具有热量的吸收效果不好的缺点。此外，现有技术中，供暖水管的进水采用先将供暖水通入第一水盒，通过第一水盒将供暖水通入多个供暖水管，然后通过第二水盒将加热的供暖水排出，但是，现有的水盒上设置的供暖水入口和出口一般与供暖水管处于同一位置高度，在使用过程中，离第一水盒入水口近的供暖水管承受的压力大，流速大，而离第一水盒入水口远的供暖水管承受的压力小，流速小，在这种情况下，燃气对换热器加热导致各供暖水管的热量不均匀，出现局部高温，容易在供暖水管内结垢，易导致换热器报警；此外，采用现有的这种方式，供暖水还没有充满整个供暖水管时，就已经将部分供暖水排出，这样导致热交换效率低，同时，当出现高温时，由于供暖水还没有充满整个供暖水管，容易产生蒸汽，导致供暖水的流动产生水流声，给用户的体现不佳。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种套管热交换器，包括：

平行设置的多根供暖水管，其外部均匀布置有多个翅片；

第一水盒，其设置在多根供暖水管的一端；所述第一供暖水盒具有独立的进水腔和出水腔，所述进水腔与多根供暖水管中相邻的一半供暖水管连通；所述出水腔与多根供暖水管中相邻的另一半供暖水管连通；所述进水腔上设置有供暖水入口；所述供暖水入口的位置高于供暖水管的入水口位置；所述出水腔上设置有供暖水出口；所述供暖水出口的位置高于供暖水管的出水口位置；

第二水盒，其设置在多根供暖水管的另一端并与多根供暖水管连通；

设置在供暖水管内的生活用水管，其与供暖水管的夹层为供暖水通道；所述生活用水管两端分别穿过第一水盒和第二水盒并通过弯管连通形成单向流动的生活用水通道，所述生活用水通道上设置有生活用水入口和生活用水出口。

优选的是，所述多根供暖水管为四根供暖水管、六根供暖水管、八根供暖水管、十根供暖水管中的任意一种；所述第一水盒和第二水盒均为长方形水盒、正三角形水盒、等腰梯形水盒中的任意一种。

优选的是，多根所述供暖水管的截面为椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种；且当截面为菱形、六边形或五边形的任意一种时，所述供暖水管内外的弯折处均设置为倒圆角结构。

优选的是，所述供暖水管的截面为具有波浪形边的椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种。

优选的是，所述生活用水管的截面为椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种；且当截面为菱形、六边形或五边形的任意一种时，所述生活用水管内外的弯折处均设置为倒圆角结构。

优选的是，所述生活用水管的截面为具有波浪形边的椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种。

优选的是，所述供暖水入口上连接有供暖水入口管；所述供暖水出口上连接有供暖水出口管；所述供暖水入口的最低处均高于多根供暖水管的最高处；所述供暖水出口的最低处高于多根供暖水管的最高处。

优选的是，所述供暖水出口管内设置有与供暖水出口相匹配的挡片，所述挡片的一端枢接在供暖水出口管一侧的内壁上，另一端通过设置在挡片和供暖水出口管内壁上的磁铁与供暖水出口管另一侧的内壁连接。

优选的是，所述进水腔内设置有导流板，所述导流板的一端与设置有供暖水入口一侧的进水腔内壁固定连接，另一端悬空设置；所述导流板位于供暖水入口和多根供暖水管之间；所述导流板上设置有朝向多根供暖水管的多根导流槽。

优选的是，还包括：生活用水水盒，其位于所述生活用水通道的末端，所述生活用水出口设置在生活用水水盒上，且所述生活用水出口的位置高于所述生活用水通道的位置。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型通过将第一水盒的进水腔的供暖水入口的位置设置高于供暖水管的入水口位置；将第一水盒的出水腔的供暖水出口的位置设置高于供暖水管的出水口位置；采用这种方式，供暖水管的进水采用先将供暖水通入第一水盒的进水腔，通过进水腔将供暖水通入与进水腔连接的多个供暖水管，然后通过第二水盒的汇集并流向与出水腔连通的其他多个供暖水管，最后当供暖水充满整个供暖水管时，通过供暖水出口将加热的供暖水排出，在使用过程中，由于第一水盒入水口和出水口的位置均高于供暖水管的进出水口位置，因此从进水腔进入各个供暖水管的供暖水的压力被分散，各个水管的流速相同，在这种情况下，燃气对换热器加热使各供暖水管的热量均匀，不会产生局部高温和结垢现象，此外，只有当供暖水充满整个供暖水管时，供暖水才会从出水腔的出水口排出，采用实用新型的这种方式，提高了热交换器的热效率，达到91％～95％。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型套管热交换器的结构示意图；

图2为图1所示套管热交换器的左视图；

图3为图1所示套管热交换器的右视图；

图4为图2所示套管热交换器的剖面结构示意图；

图5为图2所示套管热交换器的剖面结构示意图；

图6为图1所示套管热交换器的俯视结构示意图；

图7为图3中所示套管热交换器省略411和511后的结构示意图；

图8为本实用新型所述挡片未打开时的结构示意图；

图9为本实用新型所述挡片打开时的结构示意图；

图10为本实用新型另一个实施例所述套管热交换器的结构示意图；

图11为本实用新型所述导流板及相关部件的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～7所示，本实用新型提供一种套管热交换器，包括：

平行设置的多根供暖水管1，其外部均匀布置有多个翅片2；

第一水盒3，其设置在多根供暖水管1的一端；所述第一供暖水盒3具有独立的进水腔4和出水腔5，所述进水腔4与多根供暖水管1中相邻的一半供暖水管连通；所述出水腔5与多根供暖水管1中相邻的另一半供暖水管连通；所述进水腔4上设置有供暖水入口41；所述供暖水入口41的位置高于供暖水管1的入水口位置；所述出水腔5上设置有供暖水出口51；所述供暖水出口51的位置高于供暖水管1的出水口位置；

第二水盒6，其设置在多根供暖水管1的另一端并与多根供暖水管1连通；

设置在供暖水管1内的生活用水管7，其与供暖水管1的夹层为供暖水通道11；所述生活用水管7两端分别穿过第一水盒3和第二水盒6并通过弯管8连通形成单向流动的生活用水通道71，所述生活用水通道71上设置有生活用水入口72和生活用水出口73。

在这种技术方案中，供暖水入口的位置设置高于供暖水管的入水口位置；供暖水出口的位置设置高于供暖水管的出水口位置；通过第一水盒进水舱的供暖水入水口向进水舱内通入供暖水，通过外部的燃气加热，波浪型吸热片2吸收热量，对供暖水管1内的供暖水进行加热，从进水腔进入各个供暖水管的供暖水的压力被分散，各个水管的流速相同，流向第二水盒，然后通过第二水盒的汇集并流向与出水腔连通的其他多个供暖水管，最后当供暖水充满整个供暖水管时，通过供暖水出口将加热的供暖水排出；其中的生活用水管7设置在供暖水管1内，并通过生活用水入口72和生活用水出口73形成独立的通水通道，通过与供暖水管中的热量进行交换，实现生活用水管7内生活用水的加热；

在使用过程中，由于第一水盒入水口和出水口的位置均高于供暖水管的进出水口位置，因此在这种情况下，燃气对换热器加热使各供暖水管的热量均匀，不会产生局部高温和结垢现象，此外，只有当供暖水充满整个供暖水管时，供暖水才会从出水腔的出水口排出，采用实用新型的这种方式，提高了热交换器的热效率，达到91％～95％。

在另一种技术方案中，所述多根供暖水管为四根供暖水管、六根供暖水管、八根供暖水管、十根供暖水管中的任意一种；所述第一水盒和第二水盒均为长方形水盒、正三角形水盒、等腰梯形水盒中的任意一种，采用这种方式，可以适应不同的换热器需求，采用的水盒的具体形式，加工方便，并且使用效果优异。

在另一种技术方案中，多根所述供暖水管的截面为椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种；采用这种方式，供暖水管的承压能力更优，并且不容易结垢，且当截面为菱形、六边形或五边形的任意一种时，所述供暖水管内外的弯折处均设置为倒圆角结构，采用这种方式，供暖水管的承压能力更优，并且不容易结垢。

在另一种技术方案中，所述供暖水管的截面为具有波浪形边的椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种，采用这种方式，增大了供暖水管与翅片的接触面积，将换热管中的水充分的加热，充分利用了燃气能源，进一步提高了热交换效率。

在另一种技术方案中，所述生活用水管的截面为椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种；且当截面为菱形、六边形或五边形的任意一种时，所述生活用水管内外的弯折处均设置为倒圆角结构。采用这种方式，供暖水管的承压能力更优，并且不容易结垢。

在另一种技术方案中，所述生活用水管的截面为具有波浪形边的椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种。采用这种方式，增大了生活用水管与供暖水的接触面积，将生活用水管中的水充分的加热，充分利用了燃气能源，进一步提高了热交换效率。

在另一种技术方案中，所述供暖水入口41上连接有供暖水入口管411；所述供暖水出口51上连接有供暖水出口管511；所述供暖水入口41的最低处均高于多根供暖水管的最高处；所述供暖水出口51的最低处高于多根供暖水管的最高处；采用这种方式，在使用过程中，供暖水入口41和供暖水出口51位置均高于供暖水管的进出水口位置的最高处，因此从进水腔进入各个供暖水管的供暖水的压力被分散，各个水管的流速相同，在这种情况下，燃气对换热器加热使各供暖水管的热量均匀，不会产生局部高温和结垢现象，此外，只有当供暖水充满整个供暖水管时，供暖水才会从出水腔的出水口排出，采用实用新型的这种方式，提高了热交换器的热效率，达到87％～93％。

在另一种技术方案中，如图8～9所示，所述供暖水出口管511内设置有与供暖水出口51相匹配的挡片512，所述挡片512的一端枢接在供暖水出口管511一侧的内壁上，另一端通过设置在挡片512和供暖水出口管内壁上的磁铁513与供暖水出口管511另一侧的内壁连接，采用这种技术方案，当供暖水的压力不够大，特别是在供暖水的没有充满整个供暖水管时，挡片通过磁铁磁力的作用吸附在供暖水出口管内壁上，将供暖水阻挡无法通过，当供暖水充满整个供暖水管时，供暖水压力已足够大，在供暖水压的作用下，将挡片打开，实现供暖水通过，通过这种方式，只有当供暖水充满整个供暖水管时，供暖水才会从出水腔的出水口排出，燃气对换热器加热使各供暖水管的热量均匀，不会产生局部高温和结垢现象。

在另一种技术方案中，如图11所示，所述进水腔4内设置有导流板42，所述导流板42的一端与设置有供暖水入口41一侧的进水腔4内壁固定连接，另一端悬空设置；所述导流板42位于供暖水入口41和多根供暖水管1之间；所述导流板42上设置有朝向多根供暖水管的多根导流槽421；采用这种方式，通过导流板42和导流槽421，将供暖水入口41进入的供暖水导向位置不同的供暖水管，进一步降低了刚进入进水腔的供暖水的压力，使各个供暖水管的流速最大限度的接近，使供暖水更快的充满供暖水管，在这种情况下，燃气对换热器加热使各供暖水管的热量均匀，不会产生局部高温和结垢现象，此外，只有当供暖水充满整个供暖水管时，供暖水才会从出水腔的出水口排出，采用实用新型的这种方式，提高了热交换器的热效率，达到91％～95％。

在另一种技术方案中，如图10所示，还包括：生活用水水盒9，其位于所述生活用水通道的末端，所述生活用水出口73设置在生活用水水盒9上，且所述生活用水出口73的位置高于所述生活用水通道71的位置。采用这种方式，生活用水出口73的位置高于所述生活用水通道71的位置，在使用过程中，只有当生活用水充满整个生活用水管7时，生活用水才会从生活用水出口73排出，供暖水对生活用水的加热使生活用水的热量均匀，不会产生局部高温和结垢现象，提高了热交换器的热效率。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种套管热交换器，其特征在于，包括：

平行设置的多根供暖水管，其外部均匀布置有多个翅片；

第一水盒，其设置在多根供暖水管的一端；所述第一水盒具有独立的进水腔和出水腔，所述进水腔与多根供暖水管中相邻的一半供暖水管连通；所述出水腔与多根供暖水管中相邻的另一半供暖水管连通；所述进水腔上设置有供暖水入口；所述供暖水入口的位置高于供暖水管的入水口位置；所述出水腔上设置有供暖水出口；所述供暖水出口的位置高于供暖水管的出水口位置；

第二水盒，其设置在多根供暖水管的另一端并与多根供暖水管连通；

设置在供暖水管内的生活用水管，其与供暖水管的夹层为供暖水通道；所述生活用水管两端分别穿过第一水盒和第二水盒并通过弯管连通形成单向流动的生活用水通道，所述生活用水通道上设置有生活用水入口和生活用水出口。

2.如权利要求1所述的套管热交换器，其特征在于，所述多根供暖水管为四根供暖水管、六根供暖水管、八根供暖水管、十根供暖水管中的任意一种；所述第一水盒和第二水盒均为长方形水盒、正三角形水盒、等腰梯形水盒中的任意一种。

3.如权利要求1所述的套管热交换器，其特征在于，多根所述供暖水管的截面为椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种；且当截面为菱形、六边形或五边形的任意一种时，所述供暖水管内外的弯折处均设置为倒圆角结构。

4.如权利要求3所述的套管热交换器，其特征在于，所述供暖水管的截面为具有波浪形边的椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种。

5.如权利要求1所述的套管热交换器，其特征在于，所述生活用水管的截面为椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种；且当截面为菱形、六边形或五边形的任意一种时，所述生活用水管内外的弯折处均设置为倒圆角结构。

6.如权利要求5所述的套管热交换器，其特征在于，所述生活用水管的截面为具有波浪形边的椭圆形、圆形、菱形、六边形、五边形、葫芦形中的任意一种。

7.如权利要求1所述的套管热交换器，其特征在于，所述供暖水入口上连接有供暖水入口管；所述供暖水出口上连接有供暖水出口管；所述供暖水入口的最低处均高于多根供暖水管的最高处；所述供暖水出口的最低处高于多根供暖水管的最高处。

8.如权利要求7所述的套管热交换器，其特征在于，所述供暖水出口管内设置有与供暖水出口相匹配的挡片，所述挡片的一端枢接在供暖水出口管一侧的内壁上，另一端通过设置在挡片和供暖水出口管内壁上的磁铁与供暖水出口管另一侧的内壁连接。

9.如权利要求1所述的套管热交换器，其特征在于，所述进水腔内设置有导流板，所述导流板的一端与设置有供暖水入口一侧的进水腔内壁固定连接，另一端悬空设置；所述导流板位于供暖水入口和多根供暖水管之间；所述导流板上设置有朝向多根供暖水管的多根导流槽。

10.如权利要求1所述的套管热交换器，其特征在于，还包括：生活用水水盒，其位于所述生活用水通道的末端，所述生活用水出口设置在生活用水水盒上，且所述生活用水出口的位置高于所述生活用水通道的位置。