CN216048377U - 用于燃气热水设备的换热器和燃气热水设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于燃气热水设备的换热器和燃气热水设备。所述换热器包括：壳体，具有沿第一方向相对设置且彼此连通的第一流体进口和第一流体出口，以及沿第二方向相对设置的第二流体进口和第二流体出口；第二流体进口与排烟口相连通；以及至少一个换热管，设置在壳体内且位于第二流体的流动路径上；换热管的两端分别与第一流体进口和第一流体出口相连通；换热管沿第二方向的最大尺寸为a，换热管沿第三方向的最大尺寸为b，a大于b。烟气在由下而上流动过程中，可更好地沿着换热管沿第二方向的侧壁流动，可有效提高烟气与换热管的接触面积，提高烟气与空气的换热效果，更充分地利用烟气的余热。

Description

用于燃气热水设备的换热器和燃气热水设备

技术领域

本申请涉及燃气热水设备技术领域，特别是涉及一种用于燃气热水设备的换热器和燃气热水设备。

背景技术

燃气热水设备包括燃气采暖炉和热水器等，燃气热水设备在燃烧过程中会产生高温的烟气，通过燃气热水设备的热交换器换热而给水加热后，排出室外的烟气温度仍然较高，然而，这部分排出室外的烟气直接排放到大气中会造成能源的浪费。

实用新型内容

基于此，有必要针对高温烟气直接排放造成能源浪费的问题，提供一种用于燃气热水设备的换热器和燃气热水设备。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于燃气热水设备的换热器，所述燃气热水设备包括设备本体，所述设备本体具有排烟口，所述换热器包括：一种壳体，具有沿第一方向相对设置且彼此连通的第一流体进口和第一流体出口，以及沿第二方向相对设置的第二流体进口和第二流体出口；所述第二流体进口与所述排烟口相连通；以及

至少一个换热管，设置在所述壳体内且位于第二流体的流动路径上；所述换热管的两端分别与所述第一流体进口和所述第一流体出口相连通；所述换热管沿第二方向的最大尺寸为a，所述换热管沿第三方向的最大尺寸为b，a大于b；

其中，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两垂直，且所述第一方向平行于所述换热管的中心线。

在其中一个实施例中，b大于1/10a。

在其中一个实施例中，所述换热管为椭圆管；

所述椭圆管的长轴长度等于a，所述椭圆管的短轴长度等于b。

在其中一个实施例中，所述换热管包括沿所述第三方向相对设置的两个换热板，其中一个所述换热板沿所述第二方向的端部弯曲形成包在另一个换热板同一侧端部的包边部。

在其中一个实施例中，所述换热板上设有沿远离所述换热管的中心的所述第三方向向外鼓起的鼓起部；

所述鼓起部被构造为从所述换热板所述第二方向的一端至另一端延伸。

在其中一个实施例中，所述换热板上设有沿所述换热管的中心线方向间隔设置的多个所述鼓起部。

在其中一个实施例中，所述壳体包括壳本体和连接于所述壳本体沿所述第一方向两侧的两个转换接头；

所述换热管设置在所述壳本体内；

所述第一流体进口和所述第一流体出口分别设置于两个所述转换接头，所述转换接头靠近所述壳本体的一侧分别与每一所述换热管相连；

所述第二流体进口和所述第二流体出口分别设置于所述壳本体沿所述第二方向的两端。

在其中一个实施例中，每一所述转换接头靠近所述壳本体的一侧设有连接板；

所述连接板上设有至少一个对应于所述换热管的换热管安装孔。

在其中一个实施例中，所述换热器还包括连接于所述第一流体进口的进风管，以及连接于所述第一流体出口的风机。

根据本申请的另一个方面，提供了一种燃气热水设备，包括：

设备本体，所述设备本体具有排烟口；以及

上述的用于燃气热水设备的换热器，所述换热器的所述第二流体进口与所述排烟口连通。

上述用于燃气热水设备的换热器和燃气热水设备，流入换热器中的空气会经过第一流体进口及换热管而流向第一流体出口，这个过程中，第二流体也就是烟气会至少部分地与换热管的管壁接触，使得这部分烟气可与这部分空气进行换热，可充分利用烟气的余热加热这部分空气，加热后的空气经由第一流体出口流出，可流向室内环境，用于室内供暖；另外，换热管沿第二方向的最大尺寸大于其沿第三方向的最大尺寸，那么，烟气在由下而上流动过程中，可更好地沿着换热管沿第二方向的侧壁流动，可有效提高烟气与换热管的接触面积，提高烟气与空气的换热效果，更充分地利用烟气的余热。

附图说明

图1示出了本申请一实施例中的燃气热水设备的结构示意图；

图2示出了本申请一实施例中的用于燃气热水设备的换热器的结构示意图；

图3示出了本申请一实施例中的换热器的爆炸示意图；

图4示出了本申请一实施例中的壳本体、连接板及换热管的结构示意图；

图5示出了本申请一实施例中的换热管的结构示意图；

图6示出了本申请一实施例中的两个换热板的结构示意图；

图7示出了图6的A处的放大示意图；

图8示出了本申请一实施例中的连接板的结构示意图。

图中：10、燃气热水设备；100、设备本体；110、排烟口；120、燃烧器；130、热交换器；200、换热器；210、壳体；211、壳本体；212、转换接头；213、连接板；2131、换热管安装孔；2132、孔翻边；2101、第一流体进口；2102、第一流体出口；2103、第二流体进口；2104、第二流体出口；220、换热管；221、换热板；222、包边部；2211、扁长弧形侧壁；2212、鼓起部；230、进风管；240、风机；300、外壳；301、空气入口；302、供暖出口；303、集烟罩。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。

图1示出了本申请一实施例中的燃气热水设备10的结构示意图。

请参阅图1，本申请一实施例提供的燃气热水设备10，包括设备本体100和换热器200，其中，设备本体100具有排烟口110，设备本体100的燃烧器120工作过程中会产生高温烟气，这部分高温烟气与流经设备本体100的热交换器130的冷水进行换热，使冷水加热成热水。与冷水换热后的烟气温度仍然较高，经由排烟口110进入换热器200中，可进一步利用这部分烟气的余热。

图2示出了本申请一实施例中的用于燃气热水设备10的换热器200的结构示意图。

请参阅图2，并结合参阅图3及图4，本申请一实施例提供的用于燃气热水设备的换热器200，包括壳体210和设置在壳体210内的至少一个换热管220。其中，壳体210具有沿第一方向相对设置且彼此连通的第一流体进口2101和第一流体出口2102，以及沿第二方向相对设置的第二流体进口2103和第二流体出口2104。换热管220的两端分别与第一流体进口2101和第一流体出口2102相连通，且换热管220位于第二流体的流动路径上，若第一流体为空气，第二流体为烟气，那么，空气会从第一流体进口2101沿第一方向流向换热管220及第一流体出口2102，烟气则从第二流体进口2103进入壳体210内，并沿第二方向流向第二流体出口2104，此过程中，烟气会接触到壳体210内的换热管220，并能够与换热管220内的空气进行换热。

换热管220沿第二方向的最大尺寸为a，换热管220沿第三方向的最大尺寸为b，a大于b，第一方向、第二方向与第三方向两两垂直，且第一方向平行于换热管220的中心线，具体到如图1及图3所示的实施例中，第一方向为左右方向，第二方向为上下方向，第三方向为前后方向，也就是说，换热管220沿上下方向的最大尺寸大于换热管220沿前后方向的最大尺寸，那么，烟气在由下而上流动过程中，可更好地沿着换热管220第二方向的侧壁流动，可有效提高烟气与换热管220的接触面积。

因第二流体进口2103与排烟口110相连通，那么，经热交换器130换热后的烟气可从下而上地经由排烟口110及第二流体进口2103而进入换热器200的壳体210中，而空气则从第一流体进口2101进入壳体210内的换热管220中，并从左至右地流向第一流体出口2102，这个过程中，烟气会至少部分地与换热管220的管壁接触，并沿着换热管220第二方向的侧壁流动，使得这部分烟气可与这部分空气进行换热，可充分利用烟气的余热加热这部分空气，加热后的空气经由第一流体出口2102流出，可流向室内环境，用于室内供暖。

另外，换热管220沿上下方向的最大尺寸大于换热管220沿前后方向的最大尺寸，利用该结构特点，可减少换热管220的上侧涡流区的面积，有助于提高换热管220的换热系数，增加换热管220的有效接触表面，加强换热效果，从而使得高温烟气得到更加充分的利用。

在一些实施例中，换热管220的数量至少为两个，至少两个换热管220沿第三方向并排设置，烟气可与至少两个换热管220内的空气进行换热，烟气还可在前后方向相邻的两个换热管220之间从下而上流动，提高换热面积，也提高换热效果。

进一步地，b大于1/10a，且b小于a，烟气与空气的换热效果较佳。

具体地，b大于1/5a，且b小于1/3a，烟气与空气的换热效果更佳。

在一些实施例中，请参阅图5，换热管220为椭圆管，椭圆管的长轴长度等于a，椭圆管的短轴长度等于b。椭圆管具有沿第二方向的扁长弧形侧壁2211，可使烟气更好地顺着该扁长弧形侧壁2211流动，烟气与空气的换热效果更佳。

在另一些实施例中，换热管220为扁形方管，那么，换热管220具有第二方向设置的扁长侧壁，可使烟气更好地顺着该扁长侧壁流动，烟气与空气的换热效果更佳。

进一步地，请再次参阅图5，并结合参阅图6及图7，换热管220包括沿第三方向相对设置的两个换热板221，其中一个换热板221沿第二方向的端部弯曲形成包在另一个换热板221同一侧端部的包边部222，可利用包边部222将两个换热管220沿第二方向同一侧的端部连接，两个换热板221彼此独立，方便制造。

在一些实施例中，一个换热板221借助于包边部222与另一个换热板221铆接，方便两个换热板221装配形成换热管220。

在另一些实施例中，一个换热板221借助于包边部222与另一个换热板221焊接，换热管220的密封性较佳。

可根据需要使一个换热板221与另一个换热板221铆接和/或焊接。

进一步地，请再次参阅图6及图7，换热板221上设有沿远离换热管220的中心的第三方向向外鼓起的鼓起部2212，鼓起部2212被构造为从换热板221第二方向的一端至另一端延伸。可增大换热管220与进入换热管220内的空气的接触面积，一定程度上也提高空气和与换热管220的管壁接触的烟气的换热效果。

进一步地，请再次参阅图6，换热板221上设有沿换热管220的中心线方向间隔设置的多个鼓起部2212，因第一方向平行于换热管220的中心线方向，那么进入换热管220内的空气会沿着换热管220的中心线方向从换热管220的一端向另一端流动，可与多个鼓起部2212接触，更好地提高空气和换热管220的管壁接触的烟气的换热效果。

进一步地，壳体210包括壳本体211和连接于壳本体211沿第一方向两侧的两个转换接头212，转换接头212靠近壳本体211的一侧分别与每一换热管220相连，其中，第一流体进口2101和第一流体出口2102分别设置于两个转换接头212，第二流体进口2103和第二流体出口2104分别设置于壳本体211沿第二方向的两端，换热管220设置在壳本体211内。空气经由第一流体进口2101进入壳本体211的换热管220内，而烟气则经由第二流体进口2103进入壳本体211内，并与换热管220内的空气进行换热，换热后的空气则从第一流体出口2102流出壳本体211外，可通向室内，用于室内供暖。

进一步地，请再次参阅图4，并结合参阅图8，每一转换接头212靠近壳本体211的一侧设有连接板213，连接板213上设有至少一个对应于换热管220的换热管安装孔2131，可将每一换热管220的两端分别安装在左右两侧的转换接头212上，使得每一换热管220与转换接头212靠近壳本体211的一侧相连，并使每一换热管220分别与一个转换接头212上的第一流体进口2101和另一个转换接头212上的第一流体出口2102连通，安装固定换热管220的同时，也使空气能够从第一流体出口2102流入换热管220中，并能够从第一流体出口2102流出。

在一些实施例中，换热管220的数量与换热管安装孔2131的数量均为多个，换热效果更佳，请再次参阅图8，图8给出了换热管220的数量与换热管安装孔2131的数量均为8个的示例。

在一些实施例中，连接板213上设有围绕于换热管安装孔2131的孔翻边2132，方便借助于孔翻边2132安装换热管220。

进一步地，请再次参阅图3，换热器200还包括相接于壳体210沿第一方向两侧的进风管230和风机240，进风管230连接于第一流体进口2101，风机240连接于第一流体出口2102。可在风机240的驱动下，使空气从第一流体进口2101分别流向至少两个换热管220，与换热管220外壁处的烟气完成换热后，再从第一流体出口2102流向风机240，利用风机240向室内环境输送加热后的空气，可提高换热效率。

具体地，进风管230连接于其中一转换接头212远离壳本体211的一侧，风机240连接于另一转换接头212远离壳本体211的一侧。进风管230和其中一转换接头212上均设有安装孔，方便将两者相连。风机240与另一转换接头212上也设有安装孔，也方便将风机240与另一转换接头212相连。

进一步地，请再次参阅图1，燃气热水设备10还包括外壳300，设备本体100和换热器200均设置在外壳300，方便进行燃气热水设备10的运输。

进一步地，外壳300上设有连接于进风管230的空气入口301，便于外壳300外的冷空气从空气入口301进入进风管230。

进一步地，外壳300上设有用于通向室内的供暖出口302，供暖出口302连接于风机240的出风口，在风机240的驱动下，加热后的空气可从供暖出口302流出外壳300外，并通向室内环境，可用于室内供暖。

进一步地，外壳300上设有集烟罩303，集烟罩303相连于第二流体出口2104，烟气与空气完成热交换后，可通过第二流体出口2104及集烟罩303排出外壳300外，该燃气热水设备10在使用过程中，可将集烟罩303外接室外的排烟管道，便于烟气进行统一排放。

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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于燃气热水设备的换热器，所述燃气热水设备(10)包括设备本体(100)，所述设备本体(100)具有排烟口(110)，其特征在于，所述换热器(200)包括：

壳体(210)，具有沿第一方向相对设置且彼此连通的第一流体进口(2101)和第一流体出口(2102)，以及沿第二方向相对设置的第二流体进口(2103)和第二流体出口(2104)；所述第二流体进口(2103)与所述排烟口(110)相连通；以及

至少一个换热管(220)，设置在所述壳体(210)内且位于第二流体的流动路径上；所述换热管(220)的两端分别与所述第一流体进口(2101)和所述第一流体出口(2102)相连通；所述换热管(220)沿第二方向的最大尺寸为a，所述换热管(220)沿第三方向的最大尺寸为b，a大于b；

其中，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两垂直，且所述第一方向平行于所述换热管(220)的中心线。

2.根据权利要求1所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，b大于1/10a。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，所述换热管(220)为椭圆管；

所述椭圆管的长轴长度等于a，所述椭圆管的短轴长度等于b。

4.根据权利要求1所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，所述换热管(220)包括沿所述第三方向相对设置的两个换热板(221)，其中一个所述换热板(221)沿所述第二方向的端部弯曲形成包在另一个换热板(221)同一侧端部的包边部(222)。

5.根据权利要求4所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，所述换热板(221)上设有沿远离所述换热管(220)的中心的所述第三方向向外鼓起的鼓起部(2212)；

所述鼓起部(2212)被构造为从所述换热板(221)所述第二方向的一端至另一端延伸。

6.根据权利要求5所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，所述换热板(221)上设有沿所述换热管(220)的中心线方向间隔设置的多个所述鼓起部(2212)。

7.根据权利要求1所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，所述壳体(210)包括壳本体(211)和连接于所述壳本体(211)沿所述第一方向两侧的两个转换接头(212)；

所述换热管(220)设置在所述壳本体(211)内；

所述第一流体进口(2101)和所述第一流体出口(2102)分别设置于两个所述转换接头(212)，所述转换接头(212)靠近所述壳本体(211)的一侧分别与每一所述换热管(220)相连；

所述第二流体进口(2103)和所述第二流体出口(2104)分别设置于所述壳本体(211)沿所述第二方向的两端。

8.根据权利要求7所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，每一所述转换接头(212)靠近所述壳本体(211)的一侧设有连接板(213)；

所述连接板(213)上设有至少一个对应于所述换热管(220)的换热管安装孔(2131)。

9.根据权利要求1所述的用于燃气热水设备的换热器，其特征在于，所述换热器(200)还包括连接于所述第一流体进口(2101)的进风管(230)，以及连接于所述第一流体出口(2102)的风机(240)。

10.一种燃气热水设备，其特征在于，包括：

设备本体(100)，所述设备本体(100)具有排烟口(110)；以及

如权利要求1-9任一项所述的用于燃气热水设备(10)的换热器(200)，所述换热器(200)的所述第二流体进口(2103)与所述排烟口(110)连通。

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