CN217953223U - 一种热交换设备及电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换设备，包括换热器；其中，换热器包括换热壳体，换热壳体内设置有换热腔，换热壳体设置有与换热腔相导通的第一进水端、第一出水端、第二进水端和第二出水端；第一进水端、换热腔和第一出水端形成独立的第一换热水路，第二进水端和第二出水端之间设置有连接通路，连接通路设置于换热腔内，第二进水端、连接通路和第二出水端形成独立的第二换热水路；换热壳体的外表面覆盖有厚膜电路电热部，厚膜电路电热部用以对换热器加热。根据本实用新型实施例的热交换设备，有效地缩短了加热源和换热器之间的间距，降低了热量散失，将热量都用以进行热交换，有效地提高加热效率。

Description

一种热交换设备及电热水器

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，尤其涉及一种热交换设备及电热水器。

背景技术

相关技术中，电热水器中的热交换器需要另外增加一个加热器来进行提供额外的热源，得到热源后进行热交换，达到使用的目的。然而，这种外置的加热器会导致热源到热交换器存在一定距离，在流动的过程中会产生一定的热量散失，进而影响加热效率，存在改进之处。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出了及一种热交换设备，以提高加热效率。

本实用新型还提出了一种电热水器，包括上述的热交换设备。

根据本实用新型实施例的热交换设备，包括换热器；

其中，所述换热器包括换热壳体，所述换热壳体内设置有换热腔，所述换热壳体设置有与所述换热腔相导通的第一进水端、第一出水端、第二进水端和第二出水端；

所述第一进水端、所述换热腔和所述第一出水端形成独立的第一换热水路，所述第二进水端和所述第二出水端之间设置有连接通路，所述连接通路设置于所述换热腔内，所述第二进水端、所述连接通路和所述第二出水端形成独立的第二换热水路；

所述换热壳体的外表面覆盖有厚膜电路电热部，所述厚膜电路电热部用以对所述换热器加热。

根据本实用新型实施例的热交换设备，换热器具有两条独立的流通水路-第一换热水路和第二换热水路，其中第一换热水路可用以流通外界自来水，第二换热水路可用以流动从内胆来的换热介质，以使外界自来水和换热介质在换热器内进行换热。

其中，换热器和厚膜电路电热部一体设置，且厚膜电路电热部设置在换热器外侧，厚膜电路电热部能够直接对换热器进行加热，有效地缩短了加热源和换热器之间的间距，降低了热量散失，将热量都用以进行热交换，有效地提高加热效率。

更为重要，现有的热水器在工作时具有热滞后性，即关闭热水器后，加热管具有热滞后性，在短时间内还会继续对水加热，导致水温较高，如果在短时间内再次开启，会在用水的前几秒出现水温远远高出设定温度的情况，导致用户用水时感觉忽冷忽热，这是由于加热管直接与水接触而持续对水加热导致，而本实施例中的厚膜电路电热部并不会直接与水接触，而是隔着换热器对水进行加热，因此当停止厚膜电路电热部时，所产生的热滞后性小，即便在短时间内再次开启，也不会出现水温远远高出设定温度的情况，能避免烫手的情况发生。

根据本实用新型一些实施例，所述连接通路内设置有电热管，所述电热管的两端延伸出所述换热器。

根据本实用新型一些实施例，所述连接通路包括第一密封环和第二密封环，所述第一密封环和所述第二密封环的周向外侧密封于所述换热腔；

所述第一密封环和靠近所述第二进水端的换热腔之间形成第一通水腔，所述第一通水腔和所述第二进水端相连通；所述第二密封环和靠近第二出水端的换热腔之间形成第二通水腔，所述第二通水腔和所述第二进水端相连通；

所述第一密封环和所述第二密封环之间导通有若干通水管，所述通水管的两端分别连通于所述第一通水腔和所述第二通水腔。

根据本实用新型一些实施例，所述第一密封环和所述第二密封环之间的换热腔为第三通水腔，所述第一进水端和所述第一出水端连通于所述第三通水腔。

根据本实用新型一些实施例，所述电热管设置有多个，一个所述电热管设置于一个所述通水管内，且所述电热管的两端分别穿过所述第一通水腔和所述第二通水腔而延伸出所述换热器。

根据本实用新型一些实施例，所述电热管设置有四个，四个所述电热管以所述第一密封环或所述第二密封环的圆心呈圆形阵列设置。

根据本实用新型一些实施例，所述厚膜电路电热部设置为柔性发热膜或者厚膜金属发热板。

根据本实用新型一些实施例，所述换热器为柱状换热器，所述厚膜电路电热部呈环状且套设于所述换热器的外表面。

根据本实用新型一些实施例，所述换热器为板式换热器，所述板式换热器的顶面和底面均设置所述厚膜电路电热部。

根据本实用新型实施例的电热水器，包括上述的热交换设备。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例热交换设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例热交换设备的又一结构示意图；

图3为本实用新型实施例热交换设备的内部示意图；

图4为本实用新型实施例热交换设备的又一内部示意图；

图标：1-换热器，11-换热壳体，111-换热腔，1111-第一通水腔，1112-第二通水腔，1113-第三通水腔，12-第一进水端，13-第一出水端，14-第二进水端，15-第二出水端，16-连接通路，161-第一密封环，162-第二密封环，163-通水管，2-厚膜电路电热部，3-电热管。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面参考附图1-图4描述根据本实用新型实施例的热交换设备及电热水器。

参考附图1和图2，根据本实用新型实施例的热交换设备，包括换热器1；其中，换热器1包括换热壳体11，换热壳体11内设置有换热腔111，换热壳体11设置有与换热腔111相导通的第一进水端12、第一出水端13、第二进水端14和第二出水端15；第一进水端12、换热腔111和第一出水端13形成独立的第一换热水路，第二进水端14和第二出水端15之间设置有连接通路16，连接通路16设置于换热腔111内，第二进水端14、连接通路16和第二出水端15形成独立的第二换热水路；换热壳体11的外表面覆盖有厚膜电路电热部2，厚膜电路电热部2用以对换热器1加热。

在本实施例中，换热器1具有两条独立的流通水路-第一换热水路和第二换热水路，其中第一换热水路可用以流通外界自来水，第二换热水路可用以流动从内胆来的换热介质，以使外界自来水和换热介质在换热器1内进行换热。

其中，换热器1和厚膜电路电热部2一体设置，且厚膜电路电热部2设置在换热器1外侧，厚膜电路电热部2能够直接对换热器1进行加热，有效地缩短了加热源和换热器1之间的间距，降低了热量散失，将热量都用以进行热交换，有效地提高加热效率。

更为重要，现有的热水器在工作时具有热滞后性，即关闭热水器后，加热管具有热滞后性，在短时间内还会继续对水加热，导致水温较高，如果在短时间内再次开启，会在用水的前几秒出现水温远远高出设定温度的情况，导致用户用水时感觉忽冷忽热，这是由于加热管直接与水接触而持续对水加热导致，而本实施例中的厚膜电路电热部2并不会直接与水接触，而是隔着换热器1对水进行加热，因此当停止厚膜电路电热部2时，所产生的热滞后性小，即便在短时间内再次开启，也不会出现水温远远高出设定温度的情况，能避免烫手的情况发生。

具体地，厚膜电路电热部2采用现有的厚膜加热技术制备而成，例如，依靠厚膜丝网印刷工艺，在发热体基材上印刷专利配方的浆料，再通过高温烧结，烘干而成，可具体为柔性发热膜或者厚膜金属发热板，具有功率密度大、加热速度快，工作温度高、升温速率快、机械强度高、体积小等众多优点。

进一步地，参考附图2-图4，根据本实用新型实施例的热交换设备，连接通路16内设置有电热管3，电热管3的两端延伸出换热器1厚膜电路电热部2。

在本实施例中，为了提高换热效率，在连接通路16内设置电热管3，电热管3能够对第二换热水路内的换热介质提供热量，以提高换热介质的热交换效率。

其中本实施例中利用电热管3和厚膜电路电热部2两者同时对外界自来水提供热量，进一步提高升温速率。

进一步地，参考附图3-图4，根据本实用新型实施例的热交换设备，连接通路16包括第一密封环161和第二密封环162，第一密封环161和第二密封环162的周向外侧密封于换热腔111；第一密封环161和靠近第二进水端14的换热腔111之间形成第一通水腔1111，第一通水腔1111和第二进水端14相连通；第二密封环162和靠近第二出水端15的换热腔111之间形成第二通水腔1112，第二通水腔1112和第二进水端14相连通；第一密封环161和第二密封环162之间导通有若干通水管163，通水管163的两端分别连通于第一通水腔1111和第二通水腔1112。

在本实施例中，第二换热水路包括第二进水端14、第一通水腔1111、通水管163、第二通水腔1112和第二出水端15，即换热介质从第二进水端14依次流经第一通水腔1111、通水管163和第二通水腔1112，再从第二出水端15流出，在通水管163处与位于换热腔111内的外界自来水进行换热，其中通水管163设置多个，能够有效地增大换热介质和外界自来水之间的换热面积，提高整体的换热效率。

进一步地，参考附图3-图4，根据本实用新型实施例的热交换设备，第一密封环161和第二密封环162之间的换热腔111为第三通水腔1113，第一进水端12和第一出水端13连通于第三通水腔1113。

在本实施例中，第一换热水路包括第一进水端12、第三通水腔1113和第一出水端13，即外界自来水会从第一进水端12流入第三通水腔1113，再从第一出水端13流出，在第三通水腔1113内与位于通水管163内的换热介质进行换热；并且，由于通水管163、第一密封环161和第二密封环162的设置，第三通水腔1113并不会与第一通水腔1111和第二通水腔1112两者相导通，因此能够形成相互独立的第一换热水路和第二换热水路。

进一步地，参考附图3-图4，根据本实用新型实施例的热交换设备，电热管3设置有多个，一个电热管3设置于一个通水管163内，且电热管3的两端分别穿过第一通水腔1111和第二通水腔1112而延伸出换热器1。

在本实施例中，电热管3的数量设置多个，能够有效地提高对换热介质的加热能力，进而提高整体的换热效率。并且，电热管3横跨了三个部分，包括通水管163、第一通水腔1111和第二通水腔1112，能够同时对这三个部分内的换热介质进行加热，也能够提高换热效率。

进一步地，参考附图3-图4，根据本实用新型实施例的热交换设备，电热管3设置有四个，四个电热管3以第一密封环161或第二密封环162的圆心呈圆形阵列设置。

在本实施例中，四个电热管3能够较为均匀地分布在换热器1内，具体地在换热器1内部的上方位、下方位、左方位和右方位分别设置电热管3，能够均匀地对换热介质进行加热，避免换热器1内的某一部位过热。

在一些实施例中，参考图2-图4，根据本实用新型实施例的热交换设备，换热器1为柱状换热器1，厚膜电路电热部2呈环状且套设于换热器1的外表面。

在本实施例中，换热器1的形状具体为圆柱状，这意味着第一通水腔1111、第二通水腔1112和第三通水腔1113均为圆柱状，由于在实际的换热工作中，流体将遭受很多阻力，换热水路中的粘性阻力、摩擦阻力以及局部阻力等，圆柱状的内腔光滑洁净，形成边界层，不仅增强了换热，而且提高了防污性能，因此当流体在圆柱状的腔体中进行换热工作时，不会受到太大的局部阻力，以提高换热效率。

其中厚膜电路电热部2套设在换热器1的外表面，可具体采用柔性发热膜，包裹在换热器1上。

在一些实施例中，参考图1，根据本实用新型实施例的热交换设备，换热器1为板式换热器，板式换热器的顶面和底面均设置厚膜电路电热部2。其中，第一进水端12、第一出水端13、第二进水端14和第二出水端15设置于同一侧。

在本实施例中，换热器1的形状具体为板状，具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点；其中在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90％以上。

根据本实用新型实施例的电热水器，包括上述的热交换设备，其中电热水器可具体为储水式电热水器、即热式电热水器和速热式电热水器等，其中储水式电热水器还可具体为壁挂(横式)式电热水器和落地式(竖式)热水器等。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种热交换设备，其特征在于：

包括换热器；

其中，所述换热器包括换热壳体，所述换热壳体内设置有换热腔，所述换热壳体设置有与所述换热腔相导通的第一进水端、第一出水端、第二进水端和第二出水端；

所述第一进水端、所述换热腔和所述第一出水端形成独立的第一换热水路，所述第二进水端和所述第二出水端之间设置有连接通路，所述连接通路设置于所述换热腔内，所述第二进水端、所述连接通路和所述第二出水端形成独立的第二换热水路；

所述换热壳体的外表面覆盖有厚膜电路电热部，所述厚膜电路电热部用以对所述换热器加热。

2.根据权利要求1所述的一种热交换设备，其特征在于：所述连接通路内设置有电热管，所述电热管的两端延伸出所述换热器。

3.根据权利要求2所述的一种热交换设备，其特征在于：所述连接通路包括第一密封环和第二密封环，所述第一密封环和所述第二密封环的周向外侧密封于所述换热腔；

所述第一密封环和靠近所述第二进水端的换热腔之间形成第一通水腔，所述第一通水腔和所述第二进水端相连通；所述第二密封环和靠近第二出水端的换热腔之间形成第二通水腔，所述第二通水腔和所述第二进水端相连通；

所述第一密封环和所述第二密封环之间导通有若干通水管，所述通水管的两端分别连通于所述第一通水腔和所述第二通水腔。

4.根据权利要求3所述的一种热交换设备，其特征在于：所述第一密封环和所述第二密封环之间的换热腔为第三通水腔，所述第一进水端和所述第一出水端连通于所述第三通水腔。

5.根据权利要求4所述的一种热交换设备，其特征在于：所述电热管设置有多个，一个所述电热管设置于一个所述通水管内，且所述电热管的两端分别穿过所述第一通水腔和所述第二通水腔而延伸出所述换热器。

6.根据权利要求5所述的一种热交换设备，其特征在于：所述电热管设置有四个，四个所述电热管以所述第一密封环或所述第二密封环的圆心呈圆形阵列设置。

7.根据权利要求6所述的一种热交换设备，其特征在于：所述厚膜电路电热部设置为柔性发热膜或者厚膜金属发热板。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种热交换设备，其特征在于：所述换热器为柱状换热器，所述厚膜电路电热部呈环状且套设于所述换热器的外表面。

9.根据权利要求1所述的一种热交换设备，其特征在于：所述换热器为板式换热器，所述板式换热器的顶面和底面均设置所述厚膜电路电热部。

10.一种电热水器，其特征在于：包括根据权利要求1-9任一项所述的热交换设备。

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