CN212843098U - 冷凝换热器和燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷凝换热器和燃气热水器，其中，冷凝换热器包括蓄热装置和换热装置，其中：蓄热装置包括蓄热壳体，蓄热壳体的内部形成蓄热腔，蓄热腔内填充有相变材料；换热装置包括换热壳体和换热管，换热壳体的内部形成换热腔，换热壳体上分别设有与换热腔连通的进烟口和排烟口，换热管埋设于换热腔内且换热管的进水口和出水口伸出换热壳体的外侧，换热壳体与蓄热壳体抵接。本实用新型的蓄热装置将相变材料储存的热能传递至换热腔，使得换热腔内的冷凝水蒸发从排烟口排出，无需再安装排放冷凝水的管道。

Description

冷凝换热器和燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，具体涉及一种冷凝换热器和燃气热水器。

背景技术

冷凝式燃气热水器充分利用烟气的余热对冷水进行预加热，达到提高热效率的目的，由于燃气热水器在燃烧后，所产生的高温烟气其成分主要是二氧化碳和水蒸气，附带少量二氧化硫、氮氧化物等；高温烟气与冷凝换热器中冷凝管内流经的冷水进行换热后便会产生冷凝水，冷凝水偏酸性，容易污染环境，不可随意排放，传统的冷凝式燃气热水器工作时，一般将冷凝水接到冷凝水收集盒，经过中和达到环保标准后排出热水器外，由于大多数用户在装修时并不会预留冷凝水的排水通道，因此这种外接排水管的设计使用不方便，影响了用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种冷凝换热器和燃气热水器，旨在改善目前冷凝换热器中产生的冷凝水不便排出燃气热水器外的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种冷凝换热器，冷凝换热器包括蓄热装置和换热装置，其中：

蓄热装置包括蓄热壳体，蓄热壳体的内部形成蓄热腔，蓄热腔内填充有相变材料；

换热装置包括换热壳体和换热管，换热壳体的内部形成换热腔，换热壳体上分别设有与换热腔连通的进烟口和排烟口，换热管埋设于换热腔内且换热管的进水口和出水口伸出换热壳体的外侧，换热壳体与蓄热壳体抵接。

优选地，换热壳体的底部与蓄热壳体抵接。

优选地，蓄热壳体凹陷形成容纳槽，换热壳体的下端嵌入容纳槽内。

优选地，冷凝换热器还包括保温层，其中：

保温层包裹在蓄热壳体的外侧。

优选地，换热管的两端依次穿过蓄热壳体和保温层，进水口和出水口分别伸出保温层。

优选地，换热壳体和蓄热壳体均为金属壳体。

优选地，换热管呈折叠状埋设于换热腔内。

优选地，相变材料为石蜡或熔融盐。

此外，本实用新型还提供了一种燃气热水器，燃气热水器包括进水管、出水管以及如上述的冷凝换热器，其中：

进水管与进水口连通，出水口与出水管连通。

优选地，燃气热水器还包括热交换器和盘管，其中：

盘管盘绕在热交换器的外壁上；

盘管的一端与出水口对接，另一端与出水管对接。

在本实用新型的技术方案中，高温烟气通过换热壳体上的进烟口进入换热腔中，冷水从换热管的进水口进入换热腔中，换热管利用高温烟气的余热进行热置换，使得换热管的冷水吸收热量提高水温度后从出水口流出，高温烟气与换热管置换热能后产生冷凝水，由于换热壳体和蓄热壳体抵接，蓄热腔中的相变材料通过换热腔中的高温烟气吸收热量，相变材料发生物理状态的改变，在相变过程中吸收并储存大量的潜热，蓄热装置将相变材料储存的热能传递至换热腔，使得换热腔内的冷凝水蒸发从排烟口排出，使得冷凝水水温升高后蒸发排出排烟口，无需再安装排放冷凝水的管道。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的冷凝换热器的结构示意图；

图2为图1中的冷凝换热器的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的燃气热水器的示意图。

附图标号说明：

100	冷凝换热器	110	蓄热装置
				111	蓄热壳体	1111	容纳槽
112	蓄热腔	120	换热装置
				121	换热壳体	122	换热管
123	换热腔	1211	进烟口
				1212	排烟口	1221	进水口
1222	出水口	130	保温层
				200	排风扇	300	热交换器
400	盘管	500	进水管
				600	出水管

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征能够以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案能够以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型所指的“上”、“下”是以图1所示的方位为基准，即实用新型所指的“上”、“下”对应图1的上、下方位，仅用于解释在图1所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1和图2所示，本实用新型提出一种冷凝换热器100，冷凝换热器100包括蓄热装置110和换热装置120，其中：

蓄热装置110包括蓄热壳体111，蓄热壳体111的内部形成蓄热腔112，蓄热腔112内填充有相变材料；

换热装置120包括换热壳体121和换热管122，换热壳体121的内部形成换热腔123，换热壳体121上分别设有与换热腔123连通的进烟口1211和排烟口1212，换热管122埋设于换热腔123内且换热管122的进水口1221和出水口1222伸出换热壳体的外侧，换热壳体121与蓄热壳体111抵接。

不失一般性地，如图3所示，燃气热水器包括燃烧器和排风扇200，燃烧器工作时产生的高温烟气通过排风扇200加压后从换热装置120的进烟口1211进入到换热腔123中，当冷水从进水口1221进入埋设在换热腔123中的换热管122后，换热管122充分利用高温烟气的余热进行热置换，使得换热管122的冷水吸收热量提高水温度，然后从出水口1222流出，置换热能后的烟气经排烟口1212排出。由于高温烟气与换热管122置换热能后产生冷凝水，蓄热壳体111内填充的相变材料通过高温烟气吸收热量，相变材料发生物理状态的改变，在相变过程中吸收并储存大量的潜热，由于换热壳体121和蓄热壳体111抵接，相变材料储存的热能通过换热壳体121和蓄热壳体111传递至换热腔123中的冷凝水，使得冷凝水水温升高后蒸发排出排烟口1212，无需再安装专门排放冷凝水的管道，安装使用方便。

其中，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，相变材料可分为有机和无机相变材料，亦可分为水合盐相变材料和蜡质相变材料，相变材料具有一定温度范围内改变其物理状态的能力，以固-液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变，在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。本实施例优选高热焓值的相变材料，例如石蜡或熔融盐，利用相变材料高热焓值的特点，从高温烟气中吸收/储存的热能通过蓄热壳体111和换热壳体121将热量传递至冷凝水，使得冷凝水水温升高加快了蒸发速度。其中，相变材料最优选石蜡，在吸收储能中其物理性状由固体变成液体状态，储能密度大，能够储存更多的热量。

在一优选地实施例中，换热壳体121的底部与蓄热壳体111抵接。由于高温烟气与换热管122中的冷水热置换后产生的冷凝水一般会聚集于换热腔123的底部，本实施例的换热壳体121的底部与蓄热壳体111抵接，可以使得相变材料储存的热能更好地传递至冷凝水，减少热损耗，加快冷凝水的蒸发速度。

进一步地，蓄热壳体111凹陷形成容纳槽1111，换热壳体121的下端嵌入容纳槽1111内，换热壳体121的下端被蓄热壳体111包裹，换热壳体121的整个下半部分都可以嵌入容纳槽1111中，换热壳体121下半部分的底壁和侧壁均与蓄热壳体111抵接，使得相变材料储存的热能通过换热壳体121将热量更好地传递至聚集于换热壳体121底部的冷凝水，提高热传导效率。

更进一步地，冷凝换热器100还包括保温层130，保温层130包裹在蓄热壳体111的外侧，可以更好地锁住相变材料储存的热量，即使燃气热水器停止燃烧工作后很长一段时间都可以持续给冷凝水传递热量，实现冷凝水长时间处在高温蒸发状态，实现冷凝水蒸发外排的效率。

本实施例的换热壳体121和蓄热壳体111均为金属壳体，金属材质的壳体热传导效率高，使得相变材料储存的热量通过金属壳体将热量传递至冷凝水，提高了冷凝水的蒸发速度。

优选地，换热管122的两端依次穿过蓄热壳体111和保温层130，进水口1221和出水口1222分别伸出保温层130，即换热管122一小段位于蓄热壳体111中，还有一小段被保温层130包裹，可以对换热管122起到一定的保温效果。

更具体地，换热管122呈折叠状埋设于换热腔123内，可以增大换热管122的换热面积，提高换热效率。蓄热壳体111和保温层130能够依次包裹在换热壳体121下半部分的外壁面，换热管122的进水口1221和出水口1222均位于保温层130的下侧，即换热管122自出水口1222向上依次穿过保温层130、蓄热腔112后进入换热腔123，在换热腔123中呈折叠状排布在换热腔123中，然后向下穿过依次穿过蓄热腔112和保温层130后，伸出保温层130的底面。

此外，本实用新型还提供了一种燃气热水器，如图3所示，燃气热水器包括进水管500、出水管600以及上述冷凝换热器100，其中：

进水管500与进水口1221连通，出水口1222与出水管600连通。由于该燃气热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

更细化地，燃气热水器还包括热交换器300和盘管400，其中：

盘管400盘绕在热交换器300的外壁上；

盘管400的一端与出水口1222对接，另一端与出水管600对接。

当冷水从进水管500输入到燃气热水器后，先经过换热腔123，换热管122充分利用高温烟气的余热进行热置换，使得管道的冷水吸收热量提高水温度，置换部分热能后的烟气经排烟口1212排出，经过置换预热的进水再流经热交换器300进行二次加热，为用户输出热水，提高了热效率。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷凝换热器，其特征在于，所述冷凝换热器包括蓄热装置和换热装置，其中：

所述蓄热装置包括蓄热壳体，所述蓄热壳体的内部形成蓄热腔，所述蓄热腔内填充有相变材料；

所述换热装置包括换热壳体和换热管，所述换热壳体的内部形成换热腔，所述换热壳体上分别设有与所述换热腔连通的进烟口和排烟口，所述换热管埋设于所述换热腔内且所述换热管的进水口和出水口伸出所述换热壳体的外侧，所述换热壳体与所述蓄热壳体抵接。

2.如权利要求1所述的冷凝换热器，其特征在于，所述换热壳体的底部与所述蓄热壳体抵接。

3.如权利要求2所述的冷凝换热器，其特征在于，所述蓄热壳体凹陷形成容纳槽，所述换热壳体的下端嵌入所述容纳槽内。

4.如权利要求3所述的冷凝换热器，其特征在于，所述冷凝换热器还包括保温层，其中：

所述保温层包裹在所述蓄热壳体的外侧。

5.如权利要求4所述的冷凝换热器，其特征在于，所述换热管的两端依次穿过所述蓄热壳体和保温层，所述进水口和所述出水口分别伸出所述保温层。

6.如权利要求1～5中任一项所述的冷凝换热器，其特征在于，所述换热壳体和所述蓄热壳体均为金属壳体。

7.如权利要求1～5中任一项所述的冷凝换热器，其特征在于，所述换热管呈折叠状埋设于所述换热腔内。

8.如权利要求1～5中任一项所述的冷凝换热器，其特征在于，所述相变材料为石蜡或熔融盐。

9.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括进水管、出水管以及如权利要求1～8中任一项所述的冷凝换热器，其中：

所述进水管与所述进水口连通，所述出水口与所述出水管连通。

10.如权利要求9所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器还包括热交换器和盘管，其中：

所述盘管盘绕在所述热交换器的外壁上；

所述盘管的一端与所述出水口对接，另一端与所述出水管对接。

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