CN214039662U - 全预混冷凝式热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了全预混冷凝式热交换器，包括外壳、盘管、燃烧器，所述外壳从上到下依次是：顶盖、侧板和底盖，所述侧板为环形，所述盘管设置在侧板内，盘管的两端分别与顶盖与底盖上的出口联通，盘管中部设有隔热板，所述顶盖以及底盖的边缘通过连接杆连接；所述顶盖上安装有预混盘面，外界的可燃气体通过预混盘面上的开口进入燃烧器，所述底盖设置有出气管和排水口。

Description

全预混冷凝式热交换器

技术领域

本实用新型属于热交换器设备技术领域，具体涉及全预混冷凝式热交换器。

背景技术

热交换器用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用，换热器可以按不同的方式分类，按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式（或称回热式）三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类；而热水器就是一种常见的应用形式，属于混合式热交换器，是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就有较大的传热速率，由于结构简单且使用效果好，因而成为广泛使用的一种热交换器类型，但是现有的热水器中的热交换器，多是先将燃烧器外壁加热，再将冷流体与外壁接触，从而进行传热，但是相对的，这样的接触面积很小，热量不能得到充分利用，而且燃烧加热的高温气体也没有得到充分利用，而直接排出，部分热量被浪费，热量并没有得到充分的利用，造成资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供全预混冷凝式热交换器，能够提高热的利用效率，同时外壳结构更加合理，保证密封性的同时拆装更加方便。

全预混冷凝式热交换器，包括外壳、盘管、燃烧器，所述外壳从上到下依次是：顶盖、侧板和底盖，所述侧板为环形，所述盘管设置在侧板内，盘管的两端分别与顶盖与底盖上的出口联通，盘管中部设有隔热板，所述顶盖以及底盖的边缘通过连接杆连接；所述顶盖上安装有预混盘面，外界的可燃气体通过预混盘面上的开口进入燃烧器，所述底盖设置有出气管和排水口，其特征在于：

进一步的，所述盘管上卡设有支撑盘，所述隔热板连接在支撑盘上；

进一步的，所述侧板为矩形面板弯折而成的圆环；

进一步的，所述出气管活动连接在底盖的底部，所述排水口设置在出气管竖直方向的最低处。

进一步的，所述支撑盘为碗状结构，支撑盘的外侧设有与盘管上的间隙配合的螺旋状凸沿。

进一步的，所述侧板的两条侧边上设有压边，所述压边通过压条螺纹连接。

进一步的，所述出气管为管状结构，所述出气管的进气口和出气口垂直于出气管的轴向方向。

进一步的，所述出气管由上管体和下管体组成，所述上管体上设有一对开口，其中之一与底盖联通，所述下管体中部为凹槽结构，所述排水口设置在下管体上。

进一步的，所述盘管上设有若干脊片，所述盘管中间的间隙为0.8~1mm。

本是实用新型的有益效果为：

通过采用新的盘管，能够使设备的热效率更高，避免盘管之间的间隙被堵塞。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸结构示意图。

图2为本实用新型的剖面结构示意图。

图3为本实用新型的立体结构示意图。

图4为本实用新型的俯视结构示意图。

图5为盘管的局部结构示意图。

1-外壳，11-底盖，12-侧板，13-顶盖，14-凸台，15-预混盘面，16-出气管，17-排水孔，18-连接杆，19-卡环，20-点火针；

2-盘管，3-燃烧器，4-隔热板，41-支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1~图4，所示的全预混冷凝式热交换器，用于解决现有技术热交换效率不高，而且结构复杂，影响生产效率的问题，其结构包括：外壳1、盘管2、燃烧器3，所述盘管2位于外壳1中，相互盘绕成圆筒状，燃烧器3位于盘管2围成的圆筒状内部，可燃气体在燃烧时被点燃，在后续进入的气体的推动下，被燃烧加热的气体被推出燃烧器3，依次经过盘管2内侧-盘管2外侧-外壳1底部-出气管16的过程中，使热流体与盘管2充分接触，从而增加了热交换面积，提高了加热效率；另外，所述外壳1是由三个部分可拆卸连接而成，在保证密封性的同时，使装配更加简单，提高了工作效率。

如图1所示，外壳1从上到下依次是：顶盖13、侧板12、底盖11，在顶盖13以及底盖11的边缘对应位置设置有向外凸出的凸块，凸块上设置有螺杆通孔，所述连接杆18的两端为水平面，且设置有螺纹孔，将螺栓穿过螺纹孔即可将顶盖13与底盖11进行连接，所述侧板12为矩形面板弯折而成的圆环，位于顶盖13与底盖11之间，顶盖13与底盖11相对的面上设置有与侧板12截面形状相同的凹槽，顶盖13与底盖11通过连接杆18紧固时，侧板12也被安装在顶盖13与底盖11之间，且连接位置通过密封圈5进行密封，从而保证了密封性，三个部分通过侧面的连接杆18连接成一个整体，安装过程简单，由于外壳采用了分体式的结构，相比于一体式成型的结构，本实施例的顶盖13、底盖11、侧板12结构均较为简单，能够大大提部件高浇注成型的良品率，结构越复杂，在浇注成型的过程中就越容易出现次品，而且本实施例中的外壳1组件的装配过程中同样很简单，这就提高了工作效率。

所述顶盖13上安装有预混盘面15，并与顶盖13连通，可燃气体通过预混盘面15上的开口进入外壳1中，所述底盖11上设置有出气管16，出气管16活动连接在底盖11的底部，排水口17设置在出气管16竖直方向的最低处。出气管16的进气口垂直于底盖11平面与底盖11连通，可燃气体通过预混盘面15进入外壳1中，通过设置在预混盘面15上的点火装置，在外壳1中燃烧以后，再从出气管16中排出。由于燃烧过程中会引入外界的空气，冷却过程中空气中的水蒸气会重新凝结成液态水，液态水会积存在外壳1底部，水和气共用底盖11上的出口，在通过出气管16是水中低洼处的排水口17排出。

底盖11底面内侧设置有环形的凸台14，凸台14的顶面用于放置盘管2，底盖11中部设置有通孔，使外壳1内的气体仅能够通过通孔进入出气管16中，从出气管16中排出。

需要说明的是：所述预混盘面15设有与外界的供气管路连接，在预混盘面15上也设置有用于安装预混管的圆形开口，相配合的部分之间设置有密封圈，并通过螺纹连接进行加固，卡紧连接保证了气密性，螺纹连接保证了连接稳定性，另外，预混管盘朝向外壳1内的部分设置有卡环19，卡环19通过螺栓活动连接在预混盘面15内侧。

燃烧器3是杯状的容器，燃烧器3的边缘设置有向水平面延伸的外缘，在安装时，将该外缘放在卡环19与预混盘面15之间，在通过螺栓连接的时候固定在预混盘面15盘内侧，所述燃烧器3的侧壁上设置有若干通孔。卡环19、盘管2、隔热板4和燃烧器3外壁合围组成了燃烧室，预混盘面15上设有点火针20，点火针20穿过预混盘面15和卡环19伸入燃烧室中，在可燃气体进入燃烧器3后，在燃烧器3外部点燃，在燃烧室内进行燃烧。燃烧过程会将气体以及燃烧器3外壁加热，形成热流体，热流体随后续气体的进入而被推出燃烧器3，保证燃烧的稳定进行。

盘管2位于外壳1内，盘绕成圆筒状，盘管2材质的导热性较好，盘管2中通有冷流体，与燃烧产生的高温流体接触，将冷流体进行加热，所述盘管2的截面是扁状椭圆形，盘绕后的盘管2层与层之间不是紧密连接，而是留有一定的间隙，使得热流体能够穿过盘管2之间的间隙，从而增加热空气和盘管2的接触面积。

盘管2与外壳1的侧面之间也留有一定的间隙，盘管2盘绕成的圆管的顶面与顶盖13接触，底面放置在底盖11的凸台14上。

外壳1内还设置有隔热板4，隔热板4通过盘管2上卡设的支撑盘41固定设置在的外壳1的中部，隔热板4通过螺钉连接在支撑盘41上。隔热板4将外壳1内的空间分成上下两个部分，隔热板4为一块水平板，隔热板4的外径与盘管2盘绕成的圆管内径相同，避免燃烧器3的热流体直接从底盖11的出气管16流出，而被迫穿过盘管2的间隙，这就增加了热流体与盘管2的接触面积，提高了热效率。

本结构的优势在于，隔热板4通过支撑盘41设置在盘管2上，通过调整支撑盘41的位置，可以改变隔热板4设置的高度，进一步控制盘管2热交换的长度。

另外，卡环19的材质与隔热板4相同，具有隔热效果，减少热量从预混盘面15中散失。隔热板4采用的是高铝陶瓷纤维，由于这种材质本身容易吸水膨胀，而且在隔热板4底部还容易冷凝出液态水，因此，在本实施中隔热板4的底部覆盖有一层隔水垫，避免冷凝的液态水与隔热板4接触，如果不加处理则可能导致隔热板4发胀发泡，进而发生损坏。

在本装置运行时，首先是盘管2中的低温流体从下向上运动，可燃气体通过预混盘面15进入燃烧器3中，在燃烧器3中进行燃烧，燃烧将气体加热形成热流体，热流体在后续进入的气体的推动下向外排出，热流体受到隔热板4的阻挡，穿过盘管2的间隙，进入盘管2与外壳1侧面的空间，并向下运动，从盘管2位于隔热板4下方的部分中流出，热流体从而进入隔热板4下方的部分，并穿过底盖11上的通孔从出气管16中排出，凝结水从排水口17排出。由于热流体的流动轨迹受到隔热板4阻挡后，从盘管2的间隙流过，因此大大增加了与盘管2的接触面积，从而提高了热交换效率。

实施例2

如图2所示，在本实施例中，支撑盘41为碗状结构，支撑盘41的外侧设有与盘管2上的间隙配合的螺旋状凸沿，螺旋状凸沿卡在盘管2上的间隙中，保持支撑盘41底面的稳定。

实施例3

在本实施例中，侧板12的两条侧边上设有压边121，压边121通过压条122螺纹连接。这样的结构设计减小了侧板12的加工难度。

实施例4

出气管16为管状结构，出气管16的进气口和出气口垂直于出气管16的轴向方向。

实施例5

如图1所示，出气管16由上管体162和下管体161组成，上管体162上设有一对开口，其中之一与底盖11联通，下管体161中部为凹槽结构，排水口17设置在下管体161上。这样的结构设计方便了对出气管16中水垢的清理。

实施例6

如图所示，在本实施例中，盘管2上设有若干脊片201，脊片201一方面增大了盘管2的换热面积，另一方面提高了盘管2之间的间隙。盘管2中间的间隙为0.8~1mm。

Claims (6)

1.全预混冷凝式热交换器，包括外壳（1）、盘管（2）、燃烧器（3），所述外壳（1）从上到下依次是：顶盖（13）、侧板（12）和底盖（11），所述侧板（12）为环形，所述盘管（2）设置在侧板（12）内，盘管（2）的两端分别与顶盖（13）与底盖（11）上的出口联通，盘管（2）中部设有隔热板（4），所述顶盖（13）以及底盖（11）的边缘通过连接杆（18）连接；所述顶盖（13）上安装有预混盘面（15），外界的可燃气体通过预混盘面（15）上的开口进入燃烧器（3），所述底盖（11）设置有出气管（16）和排水口（17），其特征在于：

所述盘管（2）上卡设有支撑盘（41），所述隔热板（4）连接在支撑盘（41）上；

所述侧板（12）为矩形面板弯折而成的圆环；

所述出气管（16）活动连接在底盖（11）的底部，所述排水口（17）设置在出气管（16）竖直方向的最低处。

2.根据权利要求1所述的全预混冷凝式热交换器，其特征在于：所述支撑盘（41）为碗状结构，支撑盘（41）的外侧设有与盘管（2）上的间隙配合的螺旋状凸沿。

3.根据权利要求2所述的全预混冷凝式热交换器，其特征在于：所述侧板（12）的两条侧边上设有压边（121），所述压边（121）通过压条（122）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的全预混冷凝式热交换器，其特征在于：所述出气管（16）为管状结构，所述出气管（16）的进气口和出气口垂直于出气管（16）的轴向方向。

5.根据权利要求3所述的全预混冷凝式热交换器，其特征在于：所述出气管（16）由上管体（162）和下管体（161）组成，所述上管体（162）上设有一对开口，其中之一与底盖（11）联通，所述下管体（161）中部为凹槽结构，所述排水口（17）设置在下管体（161）上。

6.根据权利要求1-4任一所述的全预混冷凝式热交换器，其特征在于：所述盘管（2）上设有若干脊片（201），所述盘管（2）中间的间隙为0.8~1mm。

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