CN212362961U - 换热装置、换热组件及扰流结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种换热装置、换热组件及扰流结构。换热组件包括换热管及扰流结构，扰流结构设置于换热管内，扰流结构包括第一扰流部及第二扰流部。第一扰流部为螺旋状结构，形成有螺旋形第一扰流通道，实现对换热管内中间的水流的扰动作用。第二扰流部呈螺旋状绕设于第一扰流部外侧，并形成螺旋形第二扰流通道，实现对与换热管内壁相接触的水流的扰流效果。由于第二扰流部的螺距小于第一扰流部的螺距，进而第二扰流通道的长度大于第一扰流通道的长度，便于增大第二扰流部的扰动作用。通过将第二扰流部固定于第一扰流部上，能够有效防止第一扰流部或第二扰流部在受到水流冲击时相对活动而产生噪音，进而实现降噪的目的，提高用户使用体验。

Description

换热装置、换热组件及扰流结构

技术领域

本实用新型涉及换热结构技术领域，特别是涉及换热装置、换热组件及扰流结构。

背景技术

传统的燃气换热器的换热过程为燃气燃烧后产生的高温烟气，高温烟气将热量传递给换热片，再由换热片把热量传递给与连接在一起的换热管，最后由换热管将换热管内的水加热。然而，由于换热管内的水流一般不稳定，进而导致最终出水温度不稳定。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述换热管出水温度不稳定的问题，提供一种能够提高加热均匀性的换热装置、换热组件及扰流结构。

一种扰流结构，所述扰流结构包括：

第一扰流部，所述第一扰流部为螺旋状结构；及

第二扰流部，所述第二扰流部呈螺旋状绕设于所述第一扰流部外侧，所述第二扰流部固定于所述第一扰流部上，所述第二扰流部的螺距小于所述第一扰流部的螺距。

在其中一个实施例中，所述第二扰流部为弹簧型扰流结构。

在其中一个实施例中，所述第一扰流部为扭曲带型扰流结构。

在其中一个实施例中，所述第二扰流部焊接在所述第一扰流部上。

一种换热组件，所述换热组件包括：

换热管；及

如上所述扰流结构，所述扰流结构设置于所述换热管内。

在其中一个实施例中，所述换热组件还包括连接管，所述连接管连接于所述换热管的一端上，所述第一扰流部的一端安装在所述连接管上。

在其中一个实施例中，所述连接管朝向所述换热管的一侧开设有安装槽，所述第一扰流部的一端能够插设于所述安装槽内。

在其中一个实施例中，所述连接管包括安装部及与安装部相连接的连接部，所述安装槽开设于所述安装部远离所述连接部的一侧上，所述安装部能够穿设于所述换热管内。

在其中一个实施例中，所述换热管的相对两端上分别连接有一所述连接管，所述第一扰流部沿所述换热管的长度方向延伸设置，且所述第一扰流部相对的两端分别安装于两个所述连接管上。

一种换热装置，所述换热装置包括如上所述的换热组件。

在其中一个实施例中，所述换热装置为燃气换热器。

上述换热装置、换热组件及扰流结构在使用时，将扰流结构设置于换热组件的换热管内。第一扰流部在换热管内形成有螺旋形的第一扰流通道，进而能够通过第一扰流部实现对换热管内中间的水流的扰动作用。第二扰流部绕设于第一扰流部外侧，第二扰流部在换热管内形成螺旋形的第二扰流通道。利用第二扰流部能够实现对与换热管内壁相接触的水流的扰流效果。由于第二扰流部的螺距小于第一扰流部的螺距，进而第二扰流通道的长度大于第一扰流通道的长度，能够增大第二扰流部对与换热管内壁相接触的水流的扰动作用，进一步提高扰流结构对换热管内的水流张力的破坏作用，提高对换热管内水流换热的均匀性。同时由于第二扰流部固定于第一扰流部上，能够有效防止第一扰流部或第二扰流部在受到水流的冲击时相对活动，避免由于活动而产生噪音。通过将第二扰流部固定于第一扰流部上能够实现降噪的目的，提高用户使用体验。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：

图1为一实施例中的燃气换热器的结构示意图；

图2为图1所示的燃气换热器的局部剖视结构示意图；

图3为图2中换热组件的结示意图；

图4为图3所示的换热组件的透视图；

图5为图4所示的换热组件省略换热管的结构示意图；

图6为图5中扰流结构的结构示意图；

图7为图6中扰流片的结构示意图；

图8为图5中连接管的结构示意图；

图9为图8所示的连接管的侧视图。

附图标记说明：

10、燃气换热器，100、换热组件，110、换热管，120、扰流结构，121、第一扰流部，122、第二扰流部，123、第一扰流通道，124、第二扰流通道，130、连接管，131、安装槽，132、安装部，133、连接部，134、限位部，200、换热翅片，300、进水管，400、出水管，500、换热箱，600、盘管，700、限温器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1及图2，本实用新型一实施例中的换热装置，换热装置包括换热组件100(如图3及图4所示)。换热组件100包括换热管110及扰流结构120，扰流结构120设置于换热管110内。通过扰流结构120至少能够有效实现对换热管110内水或其他流体的扰流作用，进而提高换热管110对水或其他流体换热的均匀性，保证换热的稳定性。在本实施例中，换热装置为燃气换热器10。在其他实施例中，换热装置还可以为其他类型的换热器。

请参阅图5及图6，一实施例中，扰流结构120包括第一扰流部121及第二扰流部122，第一扰流部121为螺旋状结构；所述第二扰流部122呈螺旋状绕设于所述第一扰流部121外侧，所述第二扰流部122固定于第一扰流部121上，所述第二扰流部122的螺距小于第一扰流部121的螺距。

由于扰流结构120穿设于换热管110内，进而第一扰流部121在换热管110内能够形成螺旋形的第一扰流通道123。所述第二扰流部122在换热管110内能够形成螺旋形的第二扰流通道124。由于第二扰流部122的螺距小于第一扰流部121的螺距，进而形成的第二扰流通道124的长度大于第一扰流通道123的长度。

传统地，以换热管110内流通的流体为水为例，水在换热管110内流动，由于水流与换热管110内壁相接触的张力问题，导致与换热管110内壁相接触的水流的速度会比位于换热管110中间的水流速度慢，进而导致与换热管110内壁相接触的水流的加热时间长，而中间的水流加热不足，导致换热管110的出水温度不稳定。

而通过上述扰流结构120，将扰流结构120设置于换热组件100的换热管110内。由于第一扰流部121形成有螺旋形的第一扰流通道123，进而能够通过第一扰流部121实现对换热管110内中间的水流的扰动作用。第二扰流部122绕设于第一扰流部121外侧，由于第二扰流部122形成螺旋形的第二扰流通道124。利用第二扰流部122能够实现对与换热管110内壁相接触的水流的扰流效果。由于第二扰流通道124的长度大于第一扰流通道123的长度，通过增加第二扰流通道124的长度，能够增大第二扰流部122对与换热管110内壁相接触的水流的扰动作用，进一步提高扰流结构120对换热管110内的水流张力的破坏作用，提高对换热管110内水流换热的均匀性。同时由于第二扰流部122固定于第一扰流部121上，能够有效防止第一扰流部121或第二扰流部122在受到水流的冲击时相对活动，避免由于活动而产生噪音，或者避免由于活动而导致扰流不稳定出现水流直接冲击换热管110的内壁而产生噪音，或者避免由于扰流不稳定而在换热管110内局部区域形成湍流而产生噪音。通过将第二扰流部122固定于第一扰流部121上能够实现降噪的目的，提高用户使用体验。同时由于第二扰流部122固定在第一扰流部121上，进而使得扰流结构120形成为一个整体，在安装时只需将扰流结构120插设于换热管110内即可，提高安装效率。

一实施例中，第一扰流部的轴线方向与第二扰流部的轴线方向一致。

一实施例中，所述第二扰流部122焊接在所述第一扰流部121上。采用焊接的方式使得第二扰流部122在第一扰流部121上的固定过程操作方便，连接可靠。

在本实施例中，第二扰流部122与第一扰流部121相接触的部位使用点焊的方式连接固定。具体地，第一扰流部121与第二扰流部122焊点的数量可以为至少两个，至少两个焊点围绕换热管110的轴线对称设置，进而提高第二扰流部122在第一扰流部121上固定的稳定性。在其他实施例中，至少两个焊点也可以不对称设置，焊点的数量也可以为其他数目个，只要能够实现第二扰流部122在第一扰流部121上的固定即可。

在其他实施例中，第二扰流部122还可以一体成型于第一扰流部121上。或者第二扰流部122还可以通过胶结等其他固定方式固定在第一扰流部121上。

一实施例中，所述第二扰流部122为弹簧型扰流结构，由于弹簧型扰流结构设置在第一扰流部121的外侧，进而方便使得第二扰流部122贴合在换热管110的内壁上。利用弹簧型扰流结构形成的第二扰流通道124的长度更长，能够有效破坏水流的外边界层，增大扰流效果。具体地，第二扰流部122为弹簧，弹簧套设于第一扰流部121上，并与第一扰流部121固定连接。利用弹簧相邻两圈之间的间隙形成第二扰流通道124。利用弹簧的自身形状，能够带动换热管110内的水流旋转流动，避免水流直接冲击换热管110的内壁、或局部区域形成湍流而产生噪音。

如图7所示，一实施例中，第一扰流部121为扭曲带型扰流结构。通过扭曲带型扰流结构能够有效扰动换热管110中间部分的水流，使得换热管110内的水流整体性沿径向流动增强，保证了对换热管110内水流的扰动效果。具体地，第一扰流部121为片状结构，通过扭曲片状结构进而能够形成两个螺旋形的第一扰流通道123，实现将换热通道内的水流分隔在两个第一扰流通道123流动，实现对水流的有效扰动。

在其他实施例中，第一扰流部121还可以为其他的螺旋形扰流片，螺旋形扰流片形成螺旋形的第一扰流通道123。或者第一扰流部121还可以为其他扰流结构120，只要能够实现对换热管110内的水流的扰动作用即可。

请参阅图3至图5，一实施例中，第二扰流部122的外径与换热管110的内径尺寸相一致，进而能够使得第二扰流部122有效贴设于换热管110的内壁上，避免第二扰流部122与换热管110的内壁之间出现间隙，导致水流沿着间隙流动，导致降低扰流结构120对换热管110内水流的扰动效果。通过将第二扰流部122贴设在换热管110的内壁上，能够有效保证换热管110内的水流不会一直依附在换热管110的内壁上流动，进而避免导致与换热管110内壁相接触的水流的过度加热，保证整个换热管110内的水流通过第一扰流部122与第二扰流部122均被扰动起来，进而保证换热的均匀性。

请再次参阅图4、图5及图8，一实施例中，换热组件100还包括连接管130，所述连接管130连接于所述换热管110的一端，所述第一扰流部121的一端安装在所述连接管130上。通过设置连接管130一方面方便第一扰流部121的安装，另一方面方便通过连接管130实现换热管110与其他换热管110或其他管路的连接。

一实施例中，所述换热管110的相对两端上分别连接有一所述连接管130，所述第一扰流部121沿所述换热管110的长度方向延伸设置，所述第一扰流部121的相对两端分别安装于两个所述连接管130上。通过在换热管110的相对两端上分别设置连接管130，方便实现第一扰流部121相对两端的安装，进而避免第一扰流部121相对于换热管110活动。同时进一步方便换热管110与其他换热管110或其他管路的连接。

一实施例中，所述连接管130朝向所述换热管110的一侧开设有安装槽131，所述第一扰流部121的一端能够插设于所述安装槽131内。通过在连接管130上开设安装槽131，进一步方便第一扰流部121在连接管130的安装。

在本实施例中，安装槽131的宽度与第一扰流部121的厚度相一致，进而提高第一扰流部121插设于安装槽131的稳定性。具体地，由于第一扰流部121为片状结构，进而安装槽131为条形槽。

在本实施例中，第一扰流部121的厚度为0.4mm，则安装槽131沿圆周方向的宽度尺寸可以为0.4mm。在其他实施例中，第一扰流部121的厚度还可以为其他尺寸。可选地，安装槽131沿换热管110的轴线方向的深度尺寸可以为2mm，进而使得第一扰流部121能够插设于安装槽131内至少2mm的距离。在其他实施例中，安装槽131的深度还可以为其他尺寸，只要能够使得第一扰流部121稳定地插设于安装槽131内即可。

可选地，安装槽131沿连接管130横截面的直径方向贯穿连接管130的外壁。第一扰流部121插设于安装槽131内，进而能够避免连接管130的外壁限制第一扰流部121的安装。提高装配的便利性。

请一并参阅图9，一实施例中，连接管130上的安装槽131位于连接管130横截面的直径上。由于第一扰流部121插设于安装槽131内，进而使得第一扰流部121插设于连接管130直径所在的位置上。由于第一扰流部121能够形成两个第一扰流通道123，方便使得第一扰流部121能够均分换热管110内的空间，使得两个第一扰流通道123的尺寸一致，进一步提高第一扰流部121扰流的均匀性，进而提高换热管110对换热管110内水流换热的均匀性。

在其他实施例中，安装槽131的位置还可以根据第一扰流部121端部的尺寸进行设置，只要能够实现第一扰流部121在连接管130上的安装即可。

请参阅图4、图5及图8，一实施例中，所述连接管130包括安装部132及与安装部132相连接的连接部133，所述安装槽131开设于所述安装部132远离所述连接部133的一侧上，所述安装部132能够穿设于所述换热管110内。通过将安装部132穿设于换热管110内，一方面方便第一扰流部121插设于安装槽131，另一方面能够提高连接管130与换热管110连接的稳定性。

在本实施例中，连接部133为弯管，进而能够实现换热管110与其他换热管110或其他管路的并列设置。在其他实施例中，连接部133还可以为直管，方便沿换热管110的轴线的方向实现换热管110与其他管路的连接。

一实施例中，所述连接管130还包括限位部134，所述限位部134设置于所述安装部132的外壁上，所述安装部132穿设于所述换热管110内以使换热管110抵接于所述限位部134上。通过设置限位部134能够有效限制安装部132穿设于换热管110内的位置，进一步提高连接管130与换热管110连接的稳定性。在本实施例中，限位部134一体成型于安装部132的外壁上。在其他实施例中，限位部134还可以通过焊接、胶结等其他连接方式固定在安装部132的外壁上。

一实施例中，第一扰流部121与连接管130通过焊接连接。具体地，当第一扰流部121穿设于安装槽131内时，通过焊接第一扰流部121与连接管130开设有安装槽131的位置，实现第一扰流部121与连接管130的有效连接。

在本实施例中，将焊膏设置于安装部132的外壁上，将第一扰流部121穿设于安装部132上的安装槽131内，进一步将安装部132插设于换热管110内，以使焊膏位于安装部132与换热管110内壁之间。将组装好的换热组件100放入熔炉，熔炉的高温将焊膏融化，进而利用焊膏能把换热管110与安装部132之间间隙进行连接密封，实现换热管110与连接管130的紧密连接。同时，经过焊膏的融化，使得扰流结构120、连接管130及换热管110成为一个整体，连接牢靠且密封性良好。在其他实施例中，安装部132还可以通过胶结等其他连接方式连接在换热管110上。

在其他实施例中，所述第一扰流部121的相对两端还可以固定在所述换热管110上。例如第一扰流部121的端部设置用于固定的突起，换热管110的内壁上设置有凹槽，第一扰流部121的突起直接固定在凹槽内。或者第一扰流部121直接焊接在换热管110的内壁上，只要能够实现扰流结构120相对于换热管110的固定即可。

请再次参阅图1及图2，一实施例中的燃气换热器10，还包括多个换热翅片200，多个所述换热翅片200层叠设置，换热管110设置于换热翅片200内。通过设置多个换热翅片200便于提高换热管110的换热效率。在其他实施例中，换热翅片200也可以省略，或者用其他换热结构替换。

具体地，换热翅片200上开设有安装孔，不同的所述换热翅片200的安装孔相互连通，换热管110穿设于所述安装孔。将多个换热翅片200层叠设置，以便于高温的烟气能够进入到换热翅片200之间的空间，进而实现对换热管110的换热作用。

一实施例中，燃气换热器10还包括进水管300，所述进水管300连接于换热管110的一端。通过设置进水管300方便水流进入到换热管110内，进而通过换热管110实现与换热翅片200之间的烟气进行换热，有效提高换热管110内的水流的换热效率。具体地，进水管300也可以连接于连接管130远离换热管110的一端，或者进水管300直接连接换热管110的一端上。

一实施例中，燃气换热器10还包括出水管400，所述出水管400连接于换热管110远离进水管300的一端。进水管300、换热管110及出水管400形成水流流通的通道。通过设置出水管400方便换热后水流的出水。具体地，出水管400还可以连接于连接管130远离换热管110的一端，或者直接连接于换热管110。

一实施例中，燃气换热器10还包括换热箱500，所述换热组件100设置于所述换热箱500内。通过设置换热箱500方便为燃烧形成的烟气提供流通空间，烟气能够有效储存在换热箱500内，并在换热箱500内流向换热组件100，实现对换热管110的换热。

一实施例中，燃气换热器10还包括盘管600，盘管600绕设于换热箱500上。其中进水管300通过盘管600与换热管110相连通。通过设置盘管600绕设于换热箱500上，能够进一步利用换热箱500热量，更进一步提高换热效率，避免热量的浪费。

一实施例中，燃气换热器10还包括限温器700，所述限温器700设置于换热箱500、换热管110或连接管130上。通过设置限温器700能够有效保证燃气换热器10的换热温度，避免由于换热温度过大而导致燃气换热器10中的部件损坏。

一实施例中，燃气换热器10还包括风机，风机设置于换热组件100的上方。通过风机能够为烟气在换热翅片200之间的流动提供动力，以便于提高烟气的换热效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (11)

1.一种扰流结构，其特征在于，所述扰流结构包括：

第一扰流部，所述第一扰流部为螺旋状结构；及

第二扰流部，所述第二扰流部呈螺旋状绕设于所述第一扰流部外侧，所述第二扰流部固定于所述第一扰流部上，所述第二扰流部的螺距小于所述第一扰流部的螺距。

2.根据权利要求1所述的扰流结构，其特征在于，所述第二扰流部为弹簧型扰流结构。

3.根据权利要求1所述的扰流结构，其特征在于，所述第一扰流部为扭曲带型扰流结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的扰流结构，其特征在于，所述第二扰流部焊接在所述第一扰流部上。

5.一种换热组件，其特征在于，所述换热组件包括：

换热管；及

如权利要求1-4任一项所述扰流结构，所述扰流结构设置于所述换热管内。

6.根据权利要求5所述的换热组件，其特征在于，还包括连接管，所述连接管连接于所述换热管的一端，所述第一扰流部的一端安装在所述连接管上。

7.根据权利要求6所述的换热组件，其特征在于，所述连接管朝向所述换热管的一侧开设有安装槽，所述第一扰流部的一端能够插设于所述安装槽内。

8.根据权利要求7所述的换热组件，其特征在于，所述连接管包括安装部及与安装部相连接的连接部，所述安装槽开设于所述安装部远离所述连接部的一侧上，所述安装部能够穿设于所述换热管内。

9.根据权利要求6-8任一项所述的换热组件，其特征在于，所述换热管的相对两端上分别连接有一所述连接管，所述第一扰流部沿所述换热管的长度方向延伸设置，且所述第一扰流部相对的两端分别安装于两个所述连接管上。

10.一种换热装置，其特征在于，所述换热装置包括如权利要求6-9任一项所述的换热组件。

11.根据权利要求10所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置为燃气换热器。

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