CN207540159U - 冷凝式热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷凝式热交换器，属于热交换技术领域。它解决了现有的冷凝式热交换器中冷凝水直接掉入到燃烧器或换热器内影响使用寿命的问题。它包括内部为烟气通道的筒状壳体、若干相互平行且横向穿设于壳体内的吸热管和设于烟气通道内并套设于若干吸热管上的换热体，壳体上设有进水接口和出水接口，若干个吸热管呈矩形阵列穿设在壳体内且吸热管的两端分别与壳体的外壁平齐，壳体的外壁位于吸热管的两端处具有若干用于使若干吸热管串联在一起形成串联水路的水盒盖，烟气通道的下部设有冷凝水回收结构。本实用新型能有效防止冷凝水掉落到燃烧室或换热器内，从而提高使用寿命。

Description

冷凝式热交换器

技术领域

本实用新型属于热交换技术领域，涉及一种热交换器，特别是一种冷凝式热交换器。

背景技术

燃气热水器是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种燃气用具。传统的燃气热水器包括有燃烧室、换热器等装置，利用换热器吸收燃烧燃气所产生的能量，传递给由进水管流经换热器的冷水，经热交换后水温升高，热水从出水管中排出，实现加热水流的功能，而燃烧产生的高温烟气则由风机经烟斗室排出。其中10％以上的热量会随着烟气的排放而排出，导致热水器的热效率有限，热量利用率难以提升，造成极大的能量浪费。为了解决这一现象，人们在传统的燃气热水器上增设了烟气冷凝系统，可充分地利用燃气热水器中的烟气，大大提高了能量的利用，工作原理是：将排出的烟气进行降温，烟气中的水蒸气凝结为液体，水蒸气凝结放出的热量以及烟气降温的热量为流经过烟气冷凝系统的冷水吸收，从而达到提高能效的目的。

为了节约燃气热水器的体积，一般将烟气冷凝系统直接设置在换热器的上方，这样设置存在以下问题：烟气在冷凝时，所产生的冷凝水直接掉落到换热器内，一方面冷凝水降低了换热器的使用寿命，另一方面换热器对冷凝水再次加热，使冷凝水汽化产生蒸汽，汽化过程吸收热量，从而降低了换热器的换热率。若将烟气冷凝系统与换热器采用分体式结构设计，则需要专门的接管来连接，烟气在接管内同样会出现冷凝现象，影响换热器的使用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种防止冷凝水掉落到燃烧室或换热器内的冷凝式热交换器。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

本冷凝式热交换器，包括内部为烟气通道的筒状壳体、若干相互平行且横向穿设于壳体内的吸热管和设于烟气通道内并套设于若干吸热管上的换热体，所述的壳体上设有进水接口和出水接口，其特征在于，若干个吸热管呈矩形阵列穿设在壳体内且吸热管的两端分别与壳体的外壁平齐，所述壳体的外壁位于吸热管的两端处具有若干用于使若干吸热管串联在一起形成串联水路的水盒盖，所述的进水接口与串联水路的一端连通，出水接口与串联水路的另一端连通，所述烟气通道的下部设有冷凝水回收结构。

在上述的冷凝式热交换器中，所述的冷凝水回收结构包括设于壳体内壁的集水板，所述的集水板与壳体之间形成有供烟气通过的烟气道，所述的集水板上设有用于防止集水板上冷凝水掉入烟气道的阻流单元，所述的壳体上设有用于将集水板上的冷凝水引出的冷凝水接头，所述集水板的上方还设有用于将冷凝水引入至集水板上的引流单元。

在上述的冷凝式热交换器中，所述的集水板沿水平方向倾斜设置，上述的冷凝水接头设于该集水板的最低处。

在上述的冷凝式热交换器中，所述的集水板呈环形且其周边与壳体的内壁密封连接，所述的烟气道位于集水板的中部，所述的阻流单元包括设于集水板上部的导流斜面，所述的导流斜面由烟气道向下倾斜延伸至集水板的边缘，所述的导流斜面与壳体之间形成有导流槽，上述的冷凝水接头与该导流槽连通。

在上述的冷凝式热交换器中，所述集水板的下部具有与集水板形状相同且平行设置的隔热板一，所述的隔热板一与壳体、集水板之间形成导流腔，上述的导流槽通过通孔该导流腔连通，上述冷凝水接头的内端与该导流腔连通。

在上述的冷凝式热交换器中，所述隔热板一的内部边缘具有环绕烟气道设置的阻流部，所述的阻流部向上延伸。

在上述的冷凝式热交换器中，所述的引流单元包括设于烟气道上方的用于全覆盖烟气道的引流板，所述的引流板与集水板之间具有较大间隙，所述的引流板通过连接板固定在集水板上。

在上述的冷凝式热交换器中，所述引流板的下方设有与引流板平行的隔热板二，所述的隔热板二通过上述的连接板固定在集水板上，所述的引流板与隔热板二之间具有间隙。其中隔热板二的尺寸要大于引流板的尺寸，且引流板二通过连接块固定在隔热板二上。

在上述的冷凝式热交换器中，所述隔热板二的上部设有用于封堵烟气通道的盖板，所述的盖板上连接有与烟气通道连通的烟气筒，所述的烟气筒内设有启闭阀。

工作时，带有热量与水汽的烟气从壳体的烟气通道内进入，依次通过隔热板一与集水板中部的烟气道，在隔热板二的阻挡下烟气从隔热板二与集水板之间的较大间隙进入到壳体内，通过换热体(换热体为吸热片/吸热瓦)吸热，将热量传递给流经吸热管内的冷水，随后烟气由壳体上部的烟气筒排出。

烟气中带有的水汽，在壳体内会冷凝成水，一部分水向下直接滴落到集水板上，另一部分水滴落到引流板上，再由引流板的边缘落入到集水板上，最后由冷凝水接头排出。

隔热板一可降低烟气直接将热量传递给集水板，防止集水板上的冷凝水再次蒸发变成水汽；隔热板二起同样的目的，防止引流板的温度急剧上升后造成冷凝水的蒸发。

与现有技术相比，本冷凝式热交换器具有以下优点：

通过在壳体内设置冷凝水回收结构，能有效防止冷凝水掉落到位于壳体下方的燃烧室或换热器内，杜绝冷凝水再次蒸发从而降低烟气的热量损失，还能有效提高燃烧室或者热水器的使用寿命，而且其结构设计合理，回收冷凝水时能有效避免冷凝水的二次蒸发，提高本热交换器的换热效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种较佳实施例的结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种较佳实施例的剖视图。

图中，1、壳体；2、吸热管；3、换热体；4、进水接口；5、出水接口；6、水盒盖；7、集水板；8、烟气道；9、冷凝水接头； 10、导流槽；11、隔热板一；12、导流腔；13、阻流部；14、引流板；15、隔热板二；16、盖板；17、烟气筒；18、启闭阀。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图2所示的冷凝式热交换器，包括内部为烟气通道的筒状壳体1、若干相互平行且横向穿设于壳体1内的吸热管2和设于烟气通道内并套设于若干吸热管2上的换热体3，如图1所示，壳体1上设有进水接口4和出水接口5，若干个吸热管2呈矩形阵列穿设在壳体1内且吸热管2的两端分别与壳体1的外壁平齐，壳体1的外壁位于吸热管2的两端处具有若干用于使若干吸热管2串联在一起形成串联水路的水盒盖6，进水接口4与串联水路的一端连通，出水接口5与串联水路的另一端连通，烟气通道的下部设有冷凝水回收结构。

如图2所示，冷凝水回收结构包括设于壳体1内壁的集水板 7，集水板7与壳体1之间形成有供烟气通过的烟气道8，集水板 7上设有用于防止集水板7上冷凝水掉入烟气道8的阻流单元，壳体1上设有用于将集水板7上的冷凝水引出的冷凝水接头9，集水板7的上方还设有用于将冷凝水引入至集水板7上的引流单元。

如图2所示，集水板7沿水平方向倾斜设置，冷凝水接头9 设于该集水板7的最低处。

如图2所示，集水板7呈环形且其周边与壳体1的内壁密封连接，烟气道8位于集水板7的中部，阻流单元包括设于集水板 7上部的导流斜面，导流斜面由烟气道8向下倾斜延伸至集水板7 的边缘，导流斜面与壳体1之间形成有导流槽10，冷凝水接头9 与该导流槽10连通。

如图2所示，集水板7的下部具有与集水板7形状相同且平行设置的隔热板一11，隔热板一11与壳体1、集水板7之间形成导流腔12，导流槽10通过通孔该导流腔12连通，冷凝水接头9 的内端与该导流腔12连通。

如图2所示，隔热板一11的内部边缘具有环绕烟气道8设置的阻流部13，阻流部13向上延伸。

本实施例中，如图2所示，引流单元包括设于烟气道8上方的用于全覆盖烟气道8的引流板14，引流板14与集水板7之间具有较大间隙，引流板14通过连接板固定在集水板7上。

如图2所示，引流板14的下方设有与引流板14平行的隔热板二15，隔热板二15通过上述的连接板固定在集水板7上，引流板14与隔热板二15之间具有间隙。其中隔热板二15的尺寸要大于引流板14的尺寸，且引流板14二通过连接块固定在隔热板二15上。

如图2所示，隔热板二15的上部设有用于封堵烟气通道的盖板16，盖板16上连接有与烟气通道连通的烟气筒17，烟气筒17 内设有启闭阀18。

工作时，带有热量与水汽的烟气从壳体1的烟气通道内进入，依次通过隔热板一11与集水板7中部的烟气道8，在隔热板二15 的阻挡下烟气从隔热板二15与集水板7之间的较大间隙进入到壳体1内，通过换热体3(换热体3为吸热片/吸热瓦)吸热，将热量传递给流经吸热管2内的冷水，随后烟气由壳体1上部的烟气筒17排出。

烟气中带有的水汽，在壳体1内会冷凝成水，一部分水向下直接滴落到集水板7上，另一部分水滴落到引流板14上，再由引流板14的边缘落入到集水板7上，最后由冷凝水接头9排出。

隔热板一11可降低烟气直接将热量传递给集水板7，防止集水板7上的冷凝水再次蒸发变成水汽；隔热板二15起同样的目的，防止引流板14的温度急剧上升后造成冷凝水的蒸发。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种冷凝式热交换器，包括内部为烟气通道的筒状壳体(1)、若干相互平行且横向穿设于壳体(1)内的吸热管(2)和设于烟气通道内并套设于若干吸热管(2)上的换热体(3)，所述的壳体(1)上设有进水接口(4)和出水接口(5)，其特征在于，若干个吸热管(2)呈矩形阵列穿设在壳体(1)内且吸热管(2)的两端分别与壳体(1)的外壁平齐，所述壳体(1)的外壁位于吸热管(2)的两端处具有若干用于使若干吸热管(2)串联在一起形成串联水路的水盒盖(6)，所述的进水接口(4)与串联水路的一端连通，出水接口(5)与串联水路的另一端连通，所述烟气通道的下部设有冷凝水回收结构。

2.根据权利要求1所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述的冷凝水回收结构包括设于壳体(1)内壁的集水板(7)，所述的集水板(7)与壳体(1)之间形成有供烟气通过的烟气道(8)，所述的集水板(7)上设有用于防止集水板(7)上冷凝水掉入烟气道(8)的阻流单元，所述的壳体(1)上设有用于将集水板(7)上的冷凝水引出的冷凝水接头(9)，所述集水板(7)的上方还设有用于将冷凝水引入至集水板(7)上的引流单元。

3.根据权利要求2所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述的集水板(7)沿水平方向倾斜设置，上述的冷凝水接头(9)设于该集水板(7)的最低处。

4.根据权利要求3所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述的集水板(7)呈环形且其周边与壳体(1)的内壁密封连接，所述的烟气道(8)位于集水板(7)的中部，所述的阻流单元包括设于集水板(7)上部的导流斜面，所述的导流斜面由烟气道(8)向下倾斜延伸至集水板(7)的边缘，所述的导流斜面与壳体(1)之间形成有导流槽(10)，上述的冷凝水接头(9)与该导流槽(10)连通。

5.根据权利要求4所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述集水板(7)的下部具有与集水板(7)形状相同且平行设置的隔热板一(11)，所述的隔热板一(11)与壳体(1)、集水板(7)之间形成导流腔(12)，上述的导流槽(10)通过通孔该导流腔(12)连通，上述冷凝水接头(9)的内端与该导流腔(12)连通。

6.根据权利要求5所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述隔热板一(11)的内部边缘具有环绕烟气道(8)设置的阻流部(13)，所述的阻流部(13)向上延伸。

7.根据权利要求2所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述的引流单元包括设于烟气道(8)上方的用于全覆盖烟气道(8)的引流板(14)，所述的引流板(14)与集水板(7)之间具有较大间隙，所述的引流板(14)通过连接板固定在集水板(7)上。

8.根据权利要求7所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述引流板(14)的下方设有与引流板(14)平行的隔热板二(15)，所述的隔热板二(15)通过上述的连接板固定在集水板(7)上，所述的引流板(14)与隔热板二(15)之间具有间隙。

9.根据权利要求8所述的冷凝式热交换器，其特征在于，所述隔热板二(15)的上部设有用于封堵烟气通道的盖板(16)，所述的盖板(16)上连接有与烟气通道连通的烟气筒(17)，所述的烟气筒(17)内设有启闭阀(18)。