CN211178048U - 容积式换热器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种容积式换热器，包括：换热器本体、热媒循环装置和供水装置。其中，换热器本体包括开式水箱和换热管。开式水箱呈盒状结构，开式水箱的内部设置有空腔，用以储存热媒。换热管置于开式水箱的空腔中，换热管为波纹管，换热管包括热水出水口和冷水进水口，热水出水口和换冷水进水口均与开式水箱固定连接，热媒循环装置包括集热装置、回水管、抽水管和循环泵。供水装置包括热水管和冷水管，冷水管连接冷水进水口，热水管连接热水出水口。根据本公开上述实施例的容积式换热器有效降低了换热器本体的制造成本，便于运输，且水质更有保障，结构简单，便于实现。

Description

容积式换热器

技术领域

本公开涉及换热器加工制造领域，尤其涉及一种容积式换热器。

背景技术

换热器是一种将热量高的流体温度转移到温度低的流体上的通用热交换设备，容积式换热器是换热器中的一种，其既可以作为一种设备单独使用，也可以是某一设备的组成部分。

现有的容积式换热器一次侧换热通过波节管换热器换取热量，二次侧靠水罐储存热量和供热，水罐为一体成型结构，只能在工厂中生产，且运输时通常需要导链与吊车进行吊装，且水在水罐中长时间储存必定会影响水质，容易导致水质不新鲜。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种换热器装置，降低了换热器的制造成本，运输及安装更加简单，保证换热的同时也保证了水质。

根据本公开的一方面，提供了一种容积式换热器，包括：换热器本体、热媒循环装置和供水装置；

其中，换热器本体包括开式水箱和换热管；

所述开式水箱呈壳状结构，所述开式水箱的内部设置有空腔，用以储存热媒；

所述开式水箱上设有热媒进水口和热媒出水口

所述换热管置于所述开式水箱的空腔中；

所述换热管为波纹管，所述换热管包括热水出水口和冷水进水口，所述热水出水口和所述换冷水进水口均与所述开式水箱固定连接；

所述热媒循环装置包括集热装置、回水管、抽水管和循环泵；

所述集热装置的两端分别设置有第一配管接口和第二配管接口，所述第一配管接口连接所述回水管，所述第二配管接口连接所述抽水管；

所述回水管未与所述集热装置连接的一端连接所述换热管的所述热媒进水口；

所述抽水管未与所述集热装置连接的一端连接所述换热管的所述热媒出水口；

所述循环泵固定安装在所述抽水管邻近所述容积式换热器本体的一端，以将所述容积式换热器空腔中的热媒抽出并在循环装置内循环；

所述供水装置包括热水管和冷水管，所述冷水管连接所述冷水进水口，所述热水管连接所述热水出水口；

所述冷水管与所述冷水进水口相连通，用以将外部的冷水输送至换热管中；

所述热水管与所述热水出水口相连通，用以向外部提供热水。

在一种可能的实现方式中，所述换热管呈螺旋状设置；

所述换热管的个数为2个以上，2个以上的所述换热管间依次连通，2个以上所述换热管在所述开式水箱内平行排列。

在一种可能的实现方式中，每个所述换热管的长度为所述开式水箱长度的二分之一至五分之三；

在一种可能的实现方式中，螺旋状设置的所述换热管的每段螺距均相等；

多个所述换热管的长度均相等。

在一种可能的实现方式中，所述热媒进水口的开设位置与所述热媒出水口的开设位置均位于所述开式水箱的侧壁上。

在一种可能的实现方式中，所述热媒进水口与所述热媒出水口开设在所述开式水箱的同一侧壁上；

所述热媒出水口的位置位于开式水箱侧壁的底部。

在一种可能的实现方式中，所述集热装置为太阳能集热器；

所述太阳能集热器的个数为多个，多个所述太阳能集热器并联设置。

在一种可能的实现方式中，所述热水管邻近所述换热管的一端处和所述冷水管邻近所述换热管的一端处均安装有阀门。

在一种可能的实现方式中，所述开式水箱由多块金属板焊接而成；

所述开式水箱的表面设置有保温套。

在一种可能的实现方式中，所述循环泵与所述抽水管间的连接方式为法兰连接；

所述循环泵与所述热媒出水口间还安装有阀门。

根据本公开上述实施例的容积式换热器有效降低了换热器本体的制造成本，便于运输，且水质更有保障，结构简单，便于实现。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的换热器本体的主体结构图；

图2示出本公开实施例的容积式换热器的主体结构图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1和图2示出根据本公开一实施例的换热器本体1100的主体结构图和容积式换热器1000的主体结构图。如图1和图2所示，该容积式换热器1000包括：换热器本体1100、热媒循环装置1200和供水装置1300。

其中，换热器本体1100包括开式水箱1110和换热管1120。

开式水箱1110呈壳体状结构，壳体形状可以为圆柱形、方形等，根据实际需要灵活改变。开式水箱1110的内部设置有空腔，用以储存热媒，开式水箱1110上设有热媒进水口1111、热媒出水口1112和注水口1113，所述注水口1113用以将热媒灌输至所述开式水箱内，注水口1113可以为人孔，开式水箱1110通过注水口1113与外部大气连通。

换热管1120置于开式水箱1110的空腔中，所述换热管1120选用波纹管，即所述换热器本体1100为波纹管换热器，换热管1120为闭式结构，即不与外部大气连通。换热管1120包括热水出水口1121和冷水进水口1122，热水出水口1121和冷水进水口1122均与开式水箱1110固定连接。

热媒循环装置1200包括集热装置1210、回水管1220、抽水管1230和循环泵1240，集热装置1210的两端设置有配管接口，一端配管接口连接回水管1220，另一端配管接口连接抽水管1230，回水管1220未与集热装置1210连接的一端连接换热管1120的热媒进水口1111，抽水管1230未与集热装置1210连接的一端连接换热管1120的热媒出水口1112，循环泵1240固定安装在抽水管1230邻近容积式换热器1000本体的一端，以使容积式换热器1000空腔中的热媒抽出并在热媒循环装置1200内循环。

供水装置1300包括热水管1310和冷水管1320，冷水管1320连接冷水进水口1122，热水管1310连接热水出水口1121，冷水管1320和冷水进水口1122相连通，热水管1310与热水出水口1121相连通。

此处补充说明的是，冷水管1320与冷水进水口1122的连接方式为法兰连接，但连接方式不局限于法兰连接，还可以为其他连接方式，如：承接，焊接等。只需设计合理即可，再次不进行限定。热水管1310与热水出水口1121的连接方式与冷水管1320与冷水进水口1122的连接方式相同，再次不进行赘述。

冷水管1320用以将外部的冷水通过冷水进水口1122输送至换热管1120内加热，热水管1310用以将经过加热后从热水出水口1121输出的热水传输至用水点处。

由此，本实施列的容积式换热器1000，包括换热器本体1100和热媒循环装置1200，换热器本体1100包括开式水箱1110和换热管1120，开式水箱1110呈壳状结构，开式水箱1110通过多块金属板焊接而成，与现有容积式换热器的水罐相比，尺寸上更具有灵活性，可以根据实际情况灵活的拼装，结构简单，便于实现，且也大大的降低了运输的难度与成本。

开式水箱1110的内部设置有空腔，换热器本体1100置于空腔内，热媒通过注水口1113输送至开式水箱1110的空腔内，开式水箱1110与热媒循环装置1200连接，即开式水箱1110上的热媒进水口1111与热媒循环装置1200中的回水管1220连通，开式水箱1110上的热媒出水口1112与抽水管1230连通。当设备运行时，循环泵1240开始工作，将内腔中的热媒传送至抽水管1230中，后进入集热装置1210内加热后，再通过回水管1220回流进开式水箱1110的空腔内，反复循环多次后，逐步将空腔内的热媒加热，通过加热后的热媒与换热管1120进行换热，从而将冷水管1320流入换热管1120的冷水加热至满足使用的要求后，从热水管1310中流出热水直接供用水点用户的使用，结构简单，便于实现，具有良好的换热效果。

相比于现有的换热器本体1100采用的一次侧通过波节管换热，二次侧水罐储热的构造，本实施列的换热器本体1100一次侧为开式水箱1110，二次侧为闭式换热管1120，通过采用与一次侧通过波节管换热，二次侧水罐储热相反的换热结构，冷水经过加热后可以直接输送至用水点，能够满足使用温度的要求，经过实际测算得出，加热后的热水温度只比开式水箱中的热媒的温度低5度左右，具有良好的换热效率。

在换热管1120内换热后的热水可以随时加热随时使用，无需储存在水箱内，可以大大减小水箱的体积，也防止了现有的容积式换热器水箱有死角等其他原因，使得水在长时间储存在水箱内后影响水质的问题。

采用开式水箱1110，即水箱1110内部与大气连通，开式水箱1110的内部为常压，相较于现有承压式水箱，无需承压，结构更加简单，安全性高。

且，开式水箱1110对制造材料的材质、厚度等要求相较于承压式水箱更加的简单，加工方式也只需使用焊接即可，可以大大减小制造上的成本。

进一步的，换热管1120采用闭式承压结构，即换热管1120不与大气连通，可以有效的保证使用水的水质。

需要说明的是，热媒即为传递热量的媒介，例如：水。在如图2的实施例中，优选地，对热媒的加热方式选择通过太阳能作为热源循环加热，但热媒加热的方法不局限于此，可以选用的热源的类型所种多样，在此不进行赘述。

还需说明的是，换热管1120的管件使用波纹管可以增大换热面积，且水在波纹管内的流动方式为湍流，相较于平流具有更好的换热效果。

在一种可能的实现方式中，换热管1120呈螺旋状设置，将换热管1120设置成螺旋状可以使得换热管1120的换热更加的均匀稳定，使得通过管热管1120的水的温度能够逐步上升，且螺旋状相比于其他设置方式也更加节约空间。

此处需要说明的是，换热管1120的设置方式不局限于螺旋状设置，也可以为其他方式设置，如：直线形设置，蛇形设置等，可以根据实际需求做出灵活的改变，只需设计合理，能够满足预期的要求即可，再次不进行限定。

进一步的，换热管1120的个数为2个以上，2个以上换热管1120间依次连通，2个以上换热管1120在开式水箱1110内平行排列，相比于单个换热管1120，2个以上的换热管1120可以有效提高换热的速度及效率，且多个换热管1120平行设置可以更加节省空间，且水在换热管1120内的温度也呈逐步上升。

此处需要说明的是，换热管1120的个数可以根据实际的情况灵活改变，可以不局限于两个以上，如至设置单换热管1120或设置三个、四个换热管1120，只需设计合理，能够满足预期的效果即可，再次不进行赘述。

还需说明的是，所述多个换热管1120的排列方式不局限于平行排列，每个换热管1120与相邻换热管1120间可以设有角度，如：每个换热管1120与相邻换热管1120的夹角的取值范围为30-60度，可以根据实际设计需求灵活改变，只需设计合理，能够满足预期效果即可，在此不进行赘述。

在一种可能的实现方式中，每个换热管1120的长度为开式水箱1110长度的二分之一至五分至三，举例来说，换热管1120的长度为开式水箱1110长度的二分之一。换热管1120过长会导致安装不便，过短会导致换热管1120的换热效果受到影响，所以通过将换热管1120的长度设置成此范围便于换热管1120放置进开式水箱1110的空腔内，也便于从空腔内部取出，且能达到良好的换热效果。

需要说明的是，所述换热管1120长度的取值范围不局限于此，还可以为其他范围，只需设计合理，能够满足预期的需求即可，在此不进行赘述。

进一步的，螺旋状设置的换热管1120的每段螺距均相等，多个换热管1120的长度均相等，通过将每段螺距设置成相等长度，每个换热管1120设置成相等长度，可以使得换热管1120的换热更加均匀，且便于换热管的加工制备。

需要说明的是，螺距的大小可以根据实际情况做出灵活改变，只需设计合理即可，在此次不进行赘述，此外，多个换热管1120的长度也不局限于相等，只需能够满足预期要求即可，在此不进行赘述。

在一种可能的实现方式中，注水口1113设置在开式水箱1110的顶端，热媒进水口1111的开设位置与热媒出水口1112的开设位置均位于开式水箱1110的侧壁上，将注水口1113设置在开式水箱1110的顶端能够便于将热媒充分地输送至开式水箱1110的空腔内。

进一步的，所述热媒进水口1111的开设位置与热媒出水口1112的开设位置均位于开式水箱1110的侧壁，且热媒进水口1111与热媒出水口1112开设在开式水箱1110的同一侧壁上，将热媒进水口1111和热媒出水口1112开设在开式水箱1110的同一侧壁上便于开式水箱1110的加工制备，且也可以减小容积式换热器1000的占地空间。

此处需要说明的是热媒进水口1111和热媒出水口1112的开设位置不局限于此，还可以为其他位置，根据实际需要灵活改变即可，只需设计合理，在此不进行限定。

更进一步的，热媒出水口1112的位置位于开式水箱1110的底部。在换热器本体1100进行换热时，开式水箱1110空腔内的热媒需将换热管1120完全浸没，将热媒出水口1112位置设置在开式水箱1110的底端，热媒在设备运行时始终会没过热媒进水口1111，从而热媒循环装置1200可以持续的循环加热开式水箱1110中的热媒，避免了开式水箱1110中热媒加入过少时热媒循环装置1200不能进行循环加热的情况发生。

在一种可能的实现方式中，集热装置1210为太阳能集热器，使用太阳能集热器对热媒加热相比于其他加热方式，更加环保，安全性也更强。太阳能集热器的个数为多个，多个太阳能集热器间并联设置，通过将多个太阳能集热器设置成并联关系，相比于串联方式，当多个中的某个太阳能集热器发生损坏时，并不会影响其他太阳能集热器的工作，能够有效的应对突发情况。

在一种可能的实现方式中，热水管1310邻近换热管1120的一端与冷水管1320邻近换热管1120的一端处均安装有阀门，所述阀门可以为球阀，阀门通常为开启状态，使得水能正常的流通，当换热管1120出现故障时，关闭阀门可以阻止水的流通，便于换热管1120的维修。

需要说明的是，阀门的种类选择不局限于球阀，还可以为其他类型阀，如闸阀，蝶阀等，只需能够起到节流功能即可，在此不进行限定。

在一种可能的实现方式中，开式水箱1110由多块金属板焊接而成，金属板可以选用铜铝合金板或多块铝合金板，具有较好的使用性能。开式水箱1110通过多块金属板焊接而成，相较于现有的在工厂中制造的水罐，可以根据实际情况在现场进行拼装制造，大大减小了运输成本和运输难度，且结构简单，技术工艺而更加的简单，易于实现。

进一步的，开式水箱1110上设置有柔韧保温套，保温套设开式水箱外表面，能够防止开式水箱1110中热媒的热量流失，结构简单，便于实现。

在一种可能的实现方式中，循环泵1240于抽水管1230间的连接方式为法兰连接，循环泵1240与热媒出水口1112间还安装有一阀门，阀门通常为开启状态，仅当循环泵1240出现故障或换热器本体1100出现故障时，关闭阀门，便于对故障设备的维修。

需要说明的是，尽管以图1和图2作为示例介绍了容积式换热器1000如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定容积式换热器1000的结构，只要能够满足预期效果即可。这样，根据本公开上述实施例的容积式换热器1000有效降低换热器本体1100的制造成本，便于运输，且水质更加有保障，结构简单，便于实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种容积式换热器，其特征在于，包括：换热器本体、热媒循环装置和供水装置；

其中，换热器本体包括开式水箱和换热管；

所述开式水箱呈壳状结构，所述开式水箱的内部设置有空腔，用以储存热媒；

所述开式水箱上设有热媒进水口和热媒出水口；

所述换热管置于所述开式水箱的空腔中；

所述换热管为波纹管，所述换热管包括热水出水口和冷水进水口，所述热水出水口和所述冷水进水口均与所述开式水箱固定连接；

所述热媒循环装置包括集热装置、回水管、抽水管和循环泵；

所述集热装置的两端分别设置有第一配管接口和第二配管接口，所述第一配管接口连接所述回水管，所述第二配管接口连接所述抽水管；

所述回水管未与所述集热装置连接的一端连接所述换热管的所述热媒进水口；

所述抽水管未与所述集热装置连接的一端连接所述换热管的所述热媒出水口；

所述循环泵固定安装在所述抽水管邻近所述容积式换热器本体的一端，以将所述容积式换热器空腔中的热媒抽出并在循环装置内循环；

所述供水装置包括热水管和冷水管，所述冷水管连接所述冷水进水口，所述热水管连接所述热水出水口；

所述冷水管与所述冷水进水口相连通，用以将外部的冷水输送至换热管中；

所述热水管与所述热水出水口相连通，用以向外部提供热水。

2.根据权利要求1所述的容积式换热器，其特征在于，所述换热管呈螺旋状设置；

所述换热管的个数为2个以上，2个以上的所述换热管间依次连通，2个以上所述换热管在所述开式水箱内平行排列。

3.根据权利要求2所述的容积式换热器，其特征在于，每个所述换热管的长度为所述开式水箱长度的二分之一至五分之三。

4.根据权利要求2所述的容积式换热器，其特征在于，螺旋状设置的所述换热管的每段螺距均相等；

多个所述换热管的长度均相等。

5.根据权利要求1所述的容积式换热器，其特征在于，所述热媒进水口的开设位置与所述热媒出水口的开设位置均位于所述开式水箱的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的容积式换热器，其特征在于，所述热媒进水口与所述热媒出水口开设在所述开式水箱的同一侧壁上；

所述热媒出水口的位置位于开式水箱侧壁的底部。

7.根据权利要求1所述的容积式换热器，其特征在于，所述集热装置为太阳能集热器；

所述太阳能集热器的个数为多个，多个所述太阳能集热器并联设置。

8.根据权利要求1所述的容积式换热器，其特征在于，所述热水管邻近所述换热管的一端处和所述冷水管邻近所述换热管的一端处均安装有阀门。

9.根据权利要求1所述的容积式换热器，其特征在于，所述开式水箱由多块金属板焊接而成；

所述开式水箱的表面设置有保温套。

10.根据权利要求1所述的容积式换热器，其特征在于，所述循环泵与所述抽水管间的连接方式为法兰连接；

所述循环泵与所述热媒出水口间还安装有阀门。

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