CN214148911U - 一种环绕式热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热交换设备技术领域，特指一种环绕式热交换器，包括内部具有烟气通道的壳体，壳体上沿烟气通道的轴向开设有开口，烟气通道内设置有螺旋盘管，螺旋盘管由一根圆形吸热管螺旋盘绕而成，且圆形吸热管从内到外环绕有两层以上、每层圆形吸热管环绕有两圈以上，圆形吸热管的两端分别为进水端口与出水端口，壳体上开设有排烟口。本实用新型借助一根圆形吸热管进行盘绕以形成螺旋盘管，其结构紧凑、工艺难度低、便于盘绕弯曲成型，同时，为了使得螺旋盘管能够具有较多的热交换面积，圆形吸热管从内到外环绕两层以上，并且每层圆形吸热管环绕两圈以上，其烟气与圆形吸热管接触时间长、吸热效果好且热交换效率较高。

Description

一种环绕式热交换器

技术领域：

本实用新型属于热交换设备技术领域，特指一种环绕式热交换器。

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从排烟口处排出。

现有市场上存在两种热交换器，其中一种是将吸热管横向布置若干排在烟气通道内，但其存在着多根管子并联、结构复杂、组装难度高等问题。而另外一种是将扁形吸热管在烟气通道内进行盘绕，其存在着工艺要求高、加工效率低等问题。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种环绕式热交换器，其由一根圆形吸热管盘绕形成螺旋盘管，有效降低了对工艺的要求，同时，圆形吸热管从内到外盘绕若干层，有效增加了热接触面积、具有较高的吸热效率。

本实用新型是这样实现的：

一种环绕式热交换器，包括内部具有烟气通道的壳体，壳体上沿烟气通道的轴向开设有与烟气通道的首端相连通的开口，烟气通道内设置有轴向与烟气通道的轴向相一致的螺旋盘管，螺旋盘管由一根圆形吸热管螺旋盘绕而成，且圆形吸热管从内到外环绕有两层以上、每层圆形吸热管环绕有两圈以上，圆形吸热管的两端分别为进水端部与出水端部，壳体上开设有连通烟气通道与外界的排烟口。

在上述的一种环绕式热交换器中，所述壳体内开设有烟气集聚腔，烟气集聚腔与烟气通道的末端连通，所述排烟口与烟气聚集腔相连通。

在上述的一种环绕式热交换器中，所述壳体包括有外筒体、盖设在外筒体前端口的前端盖、盖设在外筒体后端口的后端盖、以及盖设在后端盖后端面上的罩体，前端盖、外筒体以及后端盖之间形成所述烟气通道，所述开口开设在前端盖上，后端盖与罩体之间形成所述烟气集聚腔，后端盖上开设有连通烟气集聚腔与烟气通道的过烟口，所述排烟口开设在后端盖或罩体上。

在上述的一种环绕式热交换器中，位于所述烟气通道底部的壳体上开设有与外界连通的冷凝水出口。

在上述的一种环绕式热交换器中，位于所述烟气通道内的后端盖朝烟气聚集腔方向凹陷形成置管槽，所述螺旋盘管贴合在置管槽内、且置管槽的结构与螺旋盘管对应的圆形吸热管的结构相适配。

在上述的一种环绕式热交换器中，位于最内层的圆形吸热管的端部为出水端部，位于最外层的圆形吸热管的端部为进水端部，出水端部与进水端部均向外延伸至壳体之外。

在上述的一种环绕式热交换器中，所述螺旋盘管具有三层圆形吸热管，且最内层圆形吸热管由圆形吸热管的出水端部螺旋环绕而成、中间层圆形吸热管由圆形吸热管的中部螺旋环绕而成、最外层圆形吸热管由圆形吸热管的进水端部螺旋环绕而成。

在上述的一种环绕式热交换器中，所述螺旋盘管的圆形吸热管的进水端部绕螺旋盘管的轴向盘绕延伸形成预热盘管，预热盘管的圆形吸热管层数与螺旋盘管的圆形吸热管层数相对应。

在上述的一种环绕式热交换器中，所述圆形吸热管为光管或波纹管。

本实用新型相比现有技术突出的优点是：

1、本实用新型借助一根圆形吸热管进行盘绕以形成螺旋盘管，其结构紧凑、工艺难度低、便于盘绕弯曲成型，同时，为了使得螺旋盘管能够具有较多的热交换面积，圆形吸热管从内到外环绕两层以上，并且每层圆形吸热管环绕两圈以上，在实际应用过程中，燃烧器直接向圆形吸热管的内环内进行喷焰并产生高温烟气，由高温烟气所携带的热量向外扩散与圆心吸热管进行热传递，其烟气与圆形吸热管接触时间长、吸热效果好且热交换效率较高；

2、本实用新型最外层的圆形吸热管的端口用于进水、最内层的圆形吸热管的端口用于出水，从而可使得冷凝水能够集中凝聚在最外层的圆形吸热管的外侧壁。

附图说明：

图1是本实用新型的实施例一的整体立体图；

图2是本实用新型的实施例一的整体剖视图；

图3是本实用新型的实施例一的螺旋盘管立体图；

图4是本实用新型的实施例二的螺旋盘管与预热盘管的立体图。

图中：1、壳体；2、烟气通道；3、开口；4、螺旋盘管；5、圆形吸热管；6、进水端部；7、出水端部；8、排烟口；9、烟气集聚腔；10、外筒体；11、前端盖；12、后端盖；13、罩体；14、冷凝水出口；15、预热盘管。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—4：

实施例一：

一种环绕式热交换器，包括内部具有烟气通道2的壳体1，壳体1上沿烟气通道2的轴向开设有与烟气通道2的首端相连通的开口3，该开口3为燃烧器的喷焰及其产生的高温烟气进入到烟气通道2的进通通道。烟气通道2内设置有轴向与烟气通道2的轴向相一致的螺旋盘管4，螺旋盘管4由一根圆形吸热管5螺旋盘绕而成，且圆形吸热管5从内到外环绕有两层以上、每层圆形吸热管5环绕有两圈以上，圆形吸热管5的两端分别为进水端部6与出水端部7，壳体1上开设有连通烟气通道2与外界的排烟口8。

本实用新型借助一根圆形吸热管5进行盘绕以形成螺旋盘管4，其结构紧凑、工艺难度低、便于盘绕弯曲成型，同时，为了使得螺旋盘管4能够具有较多的热交换面积，圆形吸热管5从内到外环绕两层以上，并且每层圆形吸热管5环绕两圈以上，在实际应用过程中，燃烧器直接向圆形吸热管5的内环内进行喷焰并产生高温烟气，由高温烟气所携带的热量向外扩散与圆心吸热管进行热传递，其烟气与圆形吸热管5接触时间长、吸热效果好且热交换效率较高。

与此同时，在本实施例中，位于最内层的圆形吸热管5的端部为出水端部7，位于最外层的圆形吸热管5的端部为进水端部6，出水端部7与进水端部6均向外延伸至壳体1之外。即最外层的圆形吸热管5的端口用于进水、最内层的圆形吸热管5的端口用于出水，从而可使得冷凝水能够集中凝聚在最外层的圆形吸热管5的外侧壁。

更进一步，所述壳体1内开设有烟气集聚腔9，烟气集聚腔9与烟气通道2的末端连通，所述排烟口8与烟气集聚腔9相连通。其中，经圆形吸热管5热交换降温后的烟气集中在烟气集聚腔9内，最后从排烟口8向外排出。

并且，在本实施例中壳体1的具体结构为：所述壳体1包括有外筒体10、盖设在外筒体10前端口的前端盖11、盖设在外筒体10后端口的后端盖12、以及盖设在后端盖12后端面上的罩体13，前端盖11、外筒体10以及后端盖12之间形成所述烟气通道2，所述开口3开设在前端盖11上，后端盖12与罩体13之间形成所述烟气集聚腔9，后端盖12上开设有连通烟气集聚腔9与烟气通道2的过烟口，所述排烟口8开设在后端盖12或罩体13上。而螺旋盘管4则分别与前端盖11的后端面以及后端盖12的前端面相抵触、以实现螺旋盘管4固定在烟气通道2内。

同时，凝聚在最外层的圆形吸热管5外侧壁上的冷凝水滴落在壳体1内，位于所述烟气通道2底部的壳体1上开设有与外界连通的冷凝水出口14，其集聚在壳体1底部的冷凝水可从冷凝水出口14向外排出。

更进一步，为了使得烟气集聚腔9内的烟气残余热量也能够被圆形吸热管5热交换吸收，位于所述烟气通道2内的后端盖12朝烟气集聚腔9方向凹陷形成置管槽，所述螺旋盘管4贴合在置管槽内、且置管槽的结构与螺旋盘管4对应的圆形吸热管5的结构相适配。

更进一步，在本实施例中，螺旋盘管4的具体盘绕结构为：所述螺旋盘管4具有三层圆形吸热管5，且最内层圆形吸热管5由圆形吸热管5的出水端部7螺旋环绕而成、中间层圆形吸热管5由圆形吸热管5的中部螺旋环绕而成、最外层圆形吸热管5由圆形吸热管5的进水端部6螺旋环绕而成。

并且，本实施例的圆形吸热管5为光管，当然，圆形吸热管5也可以采用波纹管等其他形状的管件。

实施例二；

本实施例与上述实施例一的结构基本相同，其主要区别在于：所述螺旋盘管4的圆形吸热管5的进水端部6绕螺旋盘管4的轴向盘绕延伸形成预热盘管15，预热盘管15的圆形吸热管5层数与螺旋盘管4的圆形吸热管5层数相对应。其相比实施例一，本实施例螺旋盘管4的热交换面积更多，同时，螺旋盘管4靠近壳体1的开口3设置、预热盘管15远离壳体1的开口3设置，水液先经预热盘管15内与低温烟气进行热交换而实现预热，再经螺旋盘管4与高温烟气进行热交换，其热交换效率更高。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一，并非以此限制本实用新型的实施范围，故：凡依本实用新型的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环绕式热交换器，其特征在于：包括内部具有烟气通道(2)的壳体(1)，壳体(1)上沿烟气通道(2)的轴向开设有与烟气通道(2)的首端相连通的开口(3)，烟气通道(2)内设置有轴向与烟气通道(2)的轴向相一致的螺旋盘管(4)，螺旋盘管(4)由一根圆形吸热管(5)螺旋盘绕而成，且圆形吸热管(5)从内到外环绕有两层以上、每层圆形吸热管(5)环绕有两圈以上，圆形吸热管(5)的两端分别为进水端部(6)与出水端部(7)，壳体(1)上开设有连通烟气通道(2)与外界的排烟口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：所述壳体(1)内开设有烟气集聚腔(9)，烟气集聚腔(9)与烟气通道(2)的末端连通，所述排烟口(8)与烟气集聚腔(9)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：所述壳体(1)包括有外筒体(10)、盖设在外筒体(10)前端口的前端盖(11)、盖设在外筒体(10)后端口的后端盖(12)、以及盖设在后端盖(12)后端面上的罩体(13)，前端盖(11)、外筒体(10)以及后端盖(12)之间形成所述烟气通道(2)，所述开口(3)开设在前端盖(11)上，后端盖(12)与罩体(13)之间形成所述烟气集聚腔(9)，后端盖(12)上开设有连通烟气集聚腔(9)与烟气通道(2)的过烟口，所述排烟口(8)开设在后端盖(12)或罩体(13)上。

4.根据权利要求1或3所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：位于所述烟气通道(2)底部的壳体(1)上开设有与外界连通的冷凝水出口(14)。

5.根据权利要求3所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：位于所述烟气通道(2)内的后端盖(12)朝烟气集聚腔(9)方向凹陷形成置管槽，所述螺旋盘管(4)贴合在置管槽内、且置管槽的结构与螺旋盘管(4)对应的圆形吸热管(5)的结构相适配。

6.根据权利要求1所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：位于最内层的圆形吸热管(5)的端部为出水端部(7)，位于最外层的圆形吸热管(5)的端部为进水端部(6)，出水端部(7)与进水端部(6)均向外延伸至壳体(1)之外。

7.根据权利要求1或6所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：所述螺旋盘管(4)具有三层圆形吸热管(5)，且最内层圆形吸热管(5)由圆形吸热管(5)的出水端部(7)螺旋环绕而成、中间层圆形吸热管(5)由圆形吸热管(5)的中部螺旋环绕而成、最外层圆形吸热管(5)由圆形吸热管(5)的进水端部(6)螺旋环绕而成。

8.根据权利要求1所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：所述螺旋盘管(4)的圆形吸热管(5)的进水端部(6)绕螺旋盘管(4)的轴向盘绕延伸形成预热盘管(15)，预热盘管(15)的圆形吸热管(5)层数与螺旋盘管(4)的圆形吸热管(5)层数相对应。

9.根据权利要求1所述的一种环绕式热交换器，其特征在于：所述圆形吸热管(5)为光管或波纹管。

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