CN218349278U - 内筒式换热器和包括它的太阳能热水器模块、阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开内筒式换热器(100)，其特征在于：所述内筒式换热器(100)包括管道式换热管(101)，所述管道式换热管(101)由导热金属加工而成；所述管道式换热管(101)具有多个波峰(102)和波谷(103)；在所述管道式换热管(101)内配置有绕流芯(105)，所述绕流芯(105)使二次侧热介质(110)靠近所述管道式换热管(101)的内壁流动且形成湍流；所述绕流芯(105)由金属管加工而成；所述内筒式换热器(100)被内置在一次侧热介质箱体(200)的内部。本实用新型还公开包括所述内筒式换热器的太阳能热水器模块、阵列。本实用新型达到提高热交换效率的技术效果。

Description

内筒式换热器和包括它的太阳能热水器模块、阵列

技术领域

本发明创造涉及热交换设备(F28D)，其中热交换介质不直接接触；本发明创造尤其涉及内筒式换热器。本发明创造还涉及包括所述内筒式换热器的太阳能热水器模块。本发明创造还涉及包括所述太阳能热水器模块的太阳能热水器阵列。

背景技术

太阳能热水器包括换热器、水箱、和太阳能集热器。

专利文献CN109282512A公开一种适用于太阳能热水器中集热管的波纹管，涉及太阳能热水器技术领域。本发明包括波纹管；波纹管与集热管间隙配合；集热管与波纹管之间装有相变材料；集热管的开口端与太阳能热水器的料箱相连通；热水出水管上设置有排气阀；波纹管包括直水管、连接管A和连接管B；每相邻的两个直水管底部端面之间通过连接管A固定连接；每相邻的两个直水管顶部端面之间通过连接管B固定连接；连接管A和连接管B的周侧面均设置为波纹结构。本发明通过波纹管和连接管采用波纹结构的作用，具有充分、快速的将相变材料的热量传递到水中；增加水管的体积，增大了接触面积，从而可以省略水箱的作用，也使得波纹管弯头处不易折断的优点。

专利文献CN104833259A公开一种换热器的导流管组件、换热器及空调，换热器的导流管组件包括导流总管、与导流总管一端连接的至少两个导流分管，导流分管间并联设置；任一导流分管包括主管部和与主管部连接的限流部，限流部的内径小于主管部的内径，任意限流部也即第一限流部与第二限流部满足公式：L1/L2＝(d1/d2)n且4.4≤n≤4.8，0.8≤d1/d2≤1.25，其中L1为第一限流部的长度，d1为第一限流部的内径，L2为第二限流部的长度，d2为第二限流部的内径。如此，在使用过程中，限流部的结构简单，且能够调节流经换热器的导流管组件的管流路内的冷媒的流量，使流经换热器的导流管组件的管流路内的冷媒能够充分换热，使导流分管的出口端的冷媒温度趋向一致。

专利文献CN109579561A公开一种反应釜用安装便利的波形热流管换热器，包括安装框、第一导流管和下部汇集管，所述安装框的内部安装有换热器板片，且换热器板片的外端设置有加固板，所述换热器板片的正上方设置有上部汇集管，且上部汇集管和换热器板片的连接处设置有第二导流管。该反应釜用安装便利的波形热流管换热器设置有安装框和换热器板片，通过该装置设置有本身框架结构的安装框，该装置借助安装框对换热器板片的包裹，可将几片长方形元件组成一个外形呈长方体部件，该装置利用这一长方体部件的完整性可以从釜体顶盖上设置的方形安装口装入或吊出，方便地将该装置安装、浸泡在釜体内，整个安装过程更加便捷、省力。

上述现有技术方案比较复杂或者实施成本较高，热交换效率可以进一步提高，因此设计出热交换效率更高的新技术方案依然是本领域技术人员的努力方向。

实用新型内容

为了进一步提高热交换效率，本发明创造的目的之一在于提出内筒式换热器，其通过增加热交换面积和增加紊流程度来提高热交换效率。

本发明创造的目的之二在于提出上述内筒式换热器的太阳能热水器模块，其结构紧凑、成本合理、热交换效率高。

本发明创造的目的之三在于提出上述太阳能热水器模块的太阳能热水器阵列，其能够通过串联和/或并联的方式连接多个太阳能热水器模块，组成不同规模大小的太阳能热水器阵列。

本发明创造的目的之一采用如下技术方案实现：内筒式换热器，其包括管道式换热管，所述管道式换热管由导热金属加工而成；

所述管道式换热管具有多个波峰和波谷，所述波峰和波谷增加所述内筒式换热器的换热面积，并且，所述的波峰和波谷使在所述内筒式换热器外的一次侧热介质和在所述内筒式换热器内的二次侧热介质在流动时为湍流状态；

在所述管道式换热管内配置有绕流芯，所述绕流芯使二次侧热介质靠近所述管道式换热管的内壁流动且形成湍流；所述绕流芯由金属管加工而成；

所述内筒式换热器被内置在一次侧热介质箱体的内部，从而保证所述内筒式换热器中的二次侧热介质与所述一次侧热介质箱体中的一次侧热介质进行热量交换。

本发明创造的目的之二采用如下技术方案实现：太阳能热水器模块，其包括所述的内筒式换热器、一次侧热介质箱体、和太阳能集热器。

本发明创造的目的之三采用如下技术方案实现：太阳能热水器阵列，其包括所述的太阳能热水器模块，所述太阳能热水器模块的数量是两个以上，所述太阳能热水器模块按串联、并联、或者串联与并联组合的方式连接在一起。

根据本发明创造的其它技术方案，其还可以包括本文所述的一个或多个技术特征。只要这样的技术特征的组合是可实施的，由此组成的新的技术方案都属于本发明创造的一部分。

相比现有技术，本发明创造的有益效果在于：通过波纹或波节形式的表面来增加热交换面积，同时通过设置绕流芯使得热交换介质以紊流或者湍流的方式流动，进一步增加热交换效率。

附图说明

参照附图，本发明创造的特征、优点和特性通过下文的具体实施方式的描述得以更好的理解，附图中：

图1：本发明创造的太阳能热水器模块500的优选实施例的立体视图；

图2：图1所示的太阳能热水器模块500的另一立体视图，其中，一次侧热介质箱体200被部分剖切，从而内筒式换热器100被显露出来；

图3：图1所示的太阳能热水器模块500的前视图；

图4：图2所示的太阳能热水器模块500的前视图；

图5：本发明创造的内筒式换热器100的第一优选实施例的示意图，其中，绕流芯105由不锈钢波纹管或波节管加工而成；

图6：图5所示的内筒式换热器100的另一示意图；

图7：本发明创造的内筒式换热器100的第二优选实施例的示意图，其中，绕流芯105由表面平直且光滑的不锈钢管加工而成，并且两个相同构造的内筒式换热器100通过环压连接109方式串联在一起；

图8：本发明创造的内筒式换热器100的第三优选实施例的示意图，其中，导流片104取代绕流芯105，并且两个相同构造的内筒式换热器 100通过环压连接109方式串联在一起；

图9：图8所示的内筒式换热器100与一次侧热介质箱体200构成的组件的示意图；

图10：图8或图9所示的内筒式换热器100在小圆圈处的横截面示意图；

图11：本发明创造的太阳能热水器阵列700的第一优选实施例的示意图，其中，三个太阳能热水器模块500串联连接；

图12：本发明创造的太阳能热水器阵列700的第二优选实施例的示意图，其中，20个太阳能热水器模块500按每行5个串联连接；

图13：本发明创造的太阳能热水器阵列700的第三优选实施例的示意图，其中，40个太阳能热水器模块500按4行2列的阵列方式连接，每一行中的太阳能热水器模块500按串联连接，不同行中的太阳能热水器模块500按并联连接；

图14：本发明创造的太阳能热水器阵列700的第四优选实施例的示意图，其中，40个太阳能热水器模块500按4行2列的阵列方式连接，每一行中的太阳能热水器模块500按串联连接，不同行中的太阳能热水器模块500按并联连接，并且，进水口202和出水口203位于所述太阳能热水器阵列700的同一侧；

图15：本发明创造的太阳能热水器阵列700的实验数据列表；

图16：本发明创造的太阳能热水器阵列700的实验数据另一列表；

图17：本发明创造的太阳能热水器阵列700的实验数据又一列表。

在图中，同一的或类似的元件使用同一数字标记，不同的元件使用不同的数字标记，其中：

100、内筒式换热器；101、管道式换热管；102、波峰；103、波谷； 104、导流片；105、绕流芯；107、导流架；109、环压连接；110、二次侧热介质；200、一次侧热介质箱体；201、密封件；202、进水口；203、出水口；205、托架；210、一次侧热介质；300、太阳能集热器；500、太阳能热水器模块；700、太阳能热水器阵列。

具体实施方式

在下文中，结合附图以及具体实施方式，对本发明创造做进一步描述。

本发明创造主要目的在于改进太阳能热水器模块500中的换热器，从而提高太阳能热水器模块500的热交换效率。

为此，参照图1至图10，根据本发明创造的内筒式换热器100的实施方式，所述内筒式换热器100包括管道式换热管101，所述管道式换热管101由导热金属加工而成。可以理解的是，如图2、图4、图9所示，换热器通常安装在一次侧热介质箱体200内，经典的一次侧热介质箱体 200具有圆柱筒体的形式，因此，图中所示的换热器称之为内筒式换热器 100。如图2、图4、图9所示，管道式换热管101结构简单，可以从商品市场中直接购买，无需单独设计制造，因而有利于降低生产成本，并且管道式换热管101安装方便，可以连接成所需的各种长度。所述管道式换热管101通常使用导热性能良好的金属制成，例如铜管、钢管、不锈钢管等。

参照图2、图5、图6、图7，所述管道式换热管101具有多个波峰 102和波谷103，所述波峰102和波谷103增加所述内筒式换热器100的换热面积，并且，如图9所示，所述的波峰102和波谷103使在所述内筒式换热器100外的一次侧热介质210和在所述内筒式换热器100内的二次侧热介质110在流动时为湍流状态。可以理解的是，所述管道式换热管101的波峰102和波谷103不仅增加了所述内筒式换热器100的热交换面积，而且由于所述波峰102和波谷103频繁改变所述管道式换热管101外表面附近的一次侧热介质210的流动方向，因而在所述管道式换热管101外表面附近产生紊流或湍流流动，增加了一次侧热介质210 的热对流的传导效果，从而能更快地将更多的热量通过所述管道式换热管101传递给其内的二次侧热介质110。可选地，所述一次侧热介质210 为热容量较大的流体，例如空气、水、重水、盐水、致冷剂、吸热剂等，而所述二次侧热介质110通常是自来水、空气。

如图5至图9所示，在所述管道式换热管101内配置有扰流体，所述扰流体使二次侧热介质110更加靠近所述管道式换热管101的内壁附近流动，并且形成湍流流动；所述扰流体可以是如图5至图7所示的绕流芯105，也可以是如图8和图10所示的导流片104。可以理解的是，所述扰流体可以是导流片104和绕流芯105的组合体。

优选地，如图5至图7所示，在所述管道式换热管101内配置有绕流芯105，所述绕流芯105使二次侧热介质110靠近所述管道式换热管 101的内壁流动且形成湍流；所述绕流芯105由金属管加工而成。可以理解的是，所述金属管状的绕流芯105两端可以密封封闭，从而使得所述二次侧热介质110只能在所述管道式换热管101与所述金属管状的绕流芯105之间的环形截面间隙中流动，也就是在具有波峰102和波谷103 的管道式换热管101的内壁附近流动，因而使得二次侧热介质110产生更加强烈的湍流。

可选地，如图8至图10所示，在所述管道式换热管101内配置有多个导流片104，所述导流片104使二次侧热介质110在所述管道式换热管101中形成湍流流动；所述导流片104由金属或者工程塑料加工而成。如图10所示，所述导流片104的横截面具有圆形的中心部和多个从所述中心区突出的突片部，所述突片部的数量例如是2、3、4、6等，所述突片部将流道分成多个流动区域。所述导流片104的厚度可以任意设定，基本设定条件是能够保证所述导流片104能够稳定地位于所述管道式换热管101中。有利地，借助于所述管道式换热管101的波峰和波谷将所述导流片104轴向固定在所述管道式换热管101中。优选地，所述多个导流片104按所述突片部随机交错的方式安装在所述管道式换热管101 中。

可选地，所述扰流体是具有突片部的绕流芯，所述突片部不仅起到扰流的作用，还起到将所述绕流芯支撑在所述管道式换热管101中的作用。

参照图2、图4、图9，所述内筒式换热器100被内置在一次侧热介质箱体200的内部，从而保证所述内筒式换热器100中的二次侧热介质 110与所述一次侧热介质箱体200中的一次侧热介质210进行热量交换。可以理解的是，如图2所示，所述内筒式换热器100被内置在一次侧热介质箱体200内的中上部，也可以如图9所示沿所述所述内筒式换热器 100中心轴线布置。如图2所示，管道式换热管101可以连接成U型，以便进水口202和出水口203能够位于太阳能热水器模块500的一次侧热介质箱体200的同一端部。管道式换热管101可以连接成直线型，以便进水口202和出水口203能够位于太阳能热水器模块500的一次侧热介质箱体200的两端部。

需要说明的是，“一次侧”是指直接吸收太阳能热介质区域，或者是指管道式换热管101的外部区域；二次侧”是指进行热交换的间接获取热量的区域，或者是指管道式换热管101的内部区域。“一次侧热介质”是指在箱体内、太阳能集热器内、管道式换热管101的外部区域的热介质，“二次侧热介质”是指在管道式换热管101的内部区域流动的热介质。

因此，根据本发明创造的内筒式换热器100的第一优选实施方式，所述内筒式换热器100包括管道式换热管101，所述管道式换热管101由导热金属加工而成；

所述管道式换热管101具有多个波峰102和波谷103，所述波峰102 和波谷103增加所述内筒式换热器100的换热面积，并且，所述的波峰 102和波谷103使在所述内筒式换热器100外的一次侧热介质210在流动时为湍流状态；

在所述管道式换热管101内配置有绕流芯105，所述绕流芯105使二次侧热介质110靠近所述管道式换热管101的内壁流动且形成湍流；所述绕流芯105由金属管加工而成；

所述内筒式换热器100被内置在一次侧热介质箱体200的内部，从而保证所述内筒式换热器100中的二次侧热介质110与所述一次侧热介质箱体200中的一次侧热介质210进行热量交换。

上述内筒式换热器100结构简单、安装方便、成本经济、并且热交换效率具有较大提高。

优选地，对于应用于太阳能热水器模块500的管道式换热管101，所述一次侧热介质210是水，有利的是，水的成本非常低，水的热容量也较高，水也方便补充，直接加注自来水即可；所述二次侧热介质110是水，也就是需要被加热的城市自来水或者农村井水，用作生活热水；所述的内筒式换热器100能够使所述一次侧热介质210的热量通过所述管道式换热管101按热传导的方式传递给所述二次侧热介质110。

如图7所示，可选地，所述绕流芯105由表面平直且光滑的不锈钢管加工而成，并且与所述管道式换热管101共同形成环形单波内筒式换热器。可以理解的是，在所述管道式换热管101与所述绕流芯105之间形成的环形横截面流道的外环具有波动的波峰和波谷，而内环是平直和光滑的，因此可以称之为环形单波内筒式换热器。这样配置的内筒式换热器100生产成本低，可以直接使用市场中的普通不锈钢管。

如图5和图6所示，优选地，所述绕流芯105由不锈钢波纹管或波节管加工而成，并且与所述管道式换热管101共同形成环形双波内筒式换热器。可以理解的是，在所述管道式换热管101与所述绕流芯105之间形成的环形横截面流道的外环具有波动的波峰和波谷，而内环也具有波动的波峰和波谷，因此可以称之为环形双波内筒式换热器。管道式换热管101的波峰和波谷的物理参数与绕流芯105的波峰和波谷的物理参数可以相同或者不同；管道式换热管101的波峰和波谷与绕流芯105的波峰和波谷优选交错布置。这样配置的内筒式换热器100的湍流流动更加明显，热交换率更高。

优选地，如图9所示，在所述管道式换热管101为直线型的情形下，所述绕流芯105的中心轴线与所述管道式换热管101的中心轴线重合。这样的配置适合于进水口202和出水口203位于一次侧热介质箱体200 的两端部的太阳能热水器模块500。

优选地，如图7所示，所述绕流芯105由导流架107支承在所述管道式换热管101内。可以理解的是，所述导流架107可以是固定在所述绕流芯105的多个柱体、片体、爪体等，其配置条件是要保证所述绕流芯105轴向固定在所述管道式换热管101内，优选地，所述绕流芯105 周向固定在所述管道式换热管101内。所述导流架107可以是导热金属例如铜、铁、钢、不锈钢等，也可以是工程塑料。所述导流架107的结构可以是具有中心孔的齿环，所述绕流芯105从所述中心孔穿过，并通过紧定螺钉将所述导流架107固定在所述绕流芯105的外周上。这样的配置结构紧凑、工作安全可靠。

可选地，所述内筒式换热器100用于电冰箱中的换热器100或者空调设备中的换热器；因此，所述一次侧热介质是致冷剂；所述二次侧热介质是空气。

可选地，所述内筒式换热器100用于散热设备中，因此，所述一次侧热介质是水或者吸热剂；所述二次侧热介质是空气。

优选地，所述内筒式换热器100用于太阳能热水器中；因此，所述一次侧热介质是水；所述二次侧热介质是水。

根据本发明创造的内筒式换热器的一优选实施方式，所述的内筒式换热器包括管道式换热管，所述管道式换热管为大口径薄壁不锈钢管加工而成，所述管道式换热管既有储热功能又有换热功能，所述管道式换热管可以象不锈钢管道一样任意(环压或卡压)连接，所述管道式换热管具有多个波峰和波谷，所述的波峰和波谷增加了换热器的换热面积，所述的波峰和波谷使换热器内的二次侧热介质(一般为水)在流动时为湍流状态，从而使换热器的换热能力大大提高(换热能力一般为光管的3- 4倍)；所述管道式换热器内配置有绕流芯，使二次侧热介质靠近换热器的管壁流动且形成湍流，大大提高了换热能力；所述绕流芯可以是不锈钢光管(形成环形单波内筒式换热器)，也可以是不锈钢波纹管或波节管 (形成环形双波内筒式换热器)；所述的内筒式换热器可以内置在一次侧热介质箱体的内部，所述的内筒式换热器通过不锈钢托架安装在一次侧热介质箱体的中上部，从而保证换取一次侧热介质箱体内的热量；所述的内筒式换热器与所述一次侧热介质箱体连接处采用密封件密封，从而保证所述一次侧热介质箱体的密封性；所述内筒式换热器分别有进水口和出水口，所述进水口与冷水连接，所述出水口与热水口连接。本实用新型公开的这种内筒式换热器可内置到多种一次侧热介质箱体内，从而实现一次侧热介质的热量到二次侧热介质的热量的无动力自然换热；从而改变了换热器两侧都需要常规动力(一般为水泵)驱动的问题，从而使换热器换热能力更稳定、更节能、连接更方便。

参照图1至图4、和图11，所述太阳能热水器模块500包括所述的内筒式换热器100、一次侧热介质箱体200、和太阳能集热器300。可以理解的是，一次侧热介质210充满一次侧热介质箱体200和太阳能集热器300，太阳能集热器300将来自太阳的热量传递给一次侧热介质210，并通过热对流加热一次侧热介质箱体200中的一次侧热介质210，然后通过内筒式换热器100的热交换，将一次侧热介质210的热量传递给管道式换热管101内流动的二次侧热介质110。所述的内筒式换热器100、一次侧热介质箱体200、和太阳能集热器300三者的安装关系、位置关系和结构关系可以参见现有技术，在这里不再详细描述。

优选地，参照图9，所述的内筒式换热器100通过托架205被安装在所述一次侧热介质箱体200的内部。可以理解的是，所述托架205例如包括环圈和圆弧支座，所述环圈用于固定管道式换热管101，所述圆弧支座固定在所述一次侧热介质箱体200的内壁上。所述托架205也可以是现有技术中的适用托架、支架、连接固定装置。

参照图9，优选地，所述内筒式换热器100与所述一次侧热介质箱体 200通过密封件201密封连接，从而保证所述一次侧热介质箱体200的密封性。这样的配置保证进水口202和出水口203伸出所述一次侧热介质箱体200的情形下，一次侧热介质210不会从一次侧热介质箱体200 中漏出。

优选地，为增加进出水量，在一次侧热介质箱体200内可并联两根、三根或者多根内筒式换热器100。作为实例的标准配置，600-3000升的模块化水箱内置φ65毫米的内筒式换热器。

为了更高效利用太阳能，在空间大小足够的情形下，组合多个太阳能热水器模块500形成太阳能热水器阵列700是可行的和有利的，参照图11至图14，所述太阳能热水器阵列700包括多个所述的太阳能热水器模块500，所述太阳能热水器模块500按串联、并联、或者串联与并联组合的方式连接在一起。

如图11所示，是本发明创造的太阳能热水器阵列700的第一优选实施例的示意图，其中，三个太阳能热水器模块500串联连接为太阳能热水器阵列700，其中，进水口202和出水口203位于太阳能热水器阵列 700的两侧。

如图12所示，是本发明创造的太阳能热水器阵列700的第二优选实施例的示意图，其中，20个太阳能热水器模块500按每行5个串联连接为太阳能热水器阵列700，其中，进水口202和出水口203位于太阳能热水器阵列700的同一侧。假定每个太阳能热水器模块500为300升容量，则图12所示的太阳能热水器阵列700总计为6000升容量。可选地， 2-10台太阳能热水器模块500可以串联拼装组成一个600-3000升的模块化水箱。

如图13所示，是本发明创造的太阳能热水器阵列700的第三优选实施例的示意图，其中，40个太阳能热水器模块500按4行2列的阵列方式连接，每一行中10台太阳能热水器模块500按串联连接，不同行中的太阳能热水器模块500按并联连接；每一行中5台太阳能热水器模块500 串联拼装组成一个模块化水箱，每一行中有两个模块化水箱；进水口202 和出水口203位于太阳能热水器阵列700的两侧。

图14是本发明创造的太阳能热水器阵列700的第四优选实施例的示意图，其中，40个太阳能热水器模块500按4行2列的阵列方式连接，每一行中的太阳能热水器模块500按串联连接，不同行中的太阳能热水器模块500按并联连接，并且，进水口202和出水口203位于所述太阳能热水器阵列700的同一侧，因此，每一行的最后一台太阳能热水器模块500的管道式换热管101为U型结构，其余9台太阳能热水器模块500 的一次侧热介质箱体200内平行安置两根管道式换热管101，从而有效提高热交换效率。有利地，所述的内筒式换热器100的两根管道式换热管101通过不锈钢托架205被安装在所述一次侧热介质箱体200的中上部。

图15是本发明创造的太阳能热水器阵列700的实验数据列表。其中一次侧热介质流量压降如下表一所示。

并且，参照图11，太阳能热水器阵列700的规格如下：

1、换热器长度3.2米，每米换热面积0.217，换热器换热面积0.694m²；

2、水箱内胆φ250mm长度2120mm，容积：104L(包含一次侧换热器容积)，净容积92.5L；

3、换热器容积11.5升左右；

结论：一次侧温度为60℃(左右)流量为1.18m³/h，二次侧冷水15℃ (左右)流量为0.54m³/h(9L/S)时，出水温度为43℃时，可以到达即热即换，即换即热；

图16是本发明创造的太阳能热水器阵列700的实验数据另一列表；图17是本发明创造的太阳能热水器阵列700的实验数据又一列表。并且，参照图12，太阳能热水器阵列700的规格如下：

1、换热器长度6米，每米换热面积0.217，换热器换热面积1.3m²；

2、水箱内胆φ250mm长度2120mm，容积：104L(包含一次侧换热器容积)，净容积92.5L；

3、换热器容积20升左右；

从图17的实验数据可以得出结论：结论：一次侧温度为70℃(左右)流量为1.08m³/h，二次侧冷水19℃(左右)流量为0.72m³/h(12L/S) 时，出水温度为49.6℃时，可以到达即热即换，即换即热。

从图17的实验数据可以得出结论：一次侧温度为68℃(左右)流量为2.30m³/h，二次侧冷水19℃(左右)流量为1.20m³/h(20L/S)时，出水温度为45℃时，可以到达即热即换，即换即热。

从上述实验数据可以看出，本发明创造的太阳能热水器阵列700具有较高的热交换效率。

专利文献CN109282512A，CN209013510U，CN104833259A， CN109579561A，CN110595077A，CN202581850U，CN109682086A， CN104567007A，CN202734301U，CN202002376U，CN203869350U， CN206207764U，CN106595033A，CN204346214U，CN212931077U， CN202814159U，CN204923588U，CN104034053B公开了与本发明创造相关的零件、元件、部件或装置，因此，在本文中没有提及的零件、元件和部件之间的结构关系、位置关系、作用力关系、运动关系、能量关系、动量关系等都可参照上述引用的专利文献来理解。本文引用的所述专利文献的技术内容因而成为本专利申请文件的一部分。在需要的情况下，本发明创造所涉及的技术领域中的所有的已公布的专利文献都可对本专利申请提供现有技术参照。

以上详细描述了本发明创造的优选的或具体的实施例。应当理解，本领域的技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明创造的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明创造的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明创造的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.内筒式换热器(100)，其特征在于：所述内筒式换热器(100)包括管道式换热管(101)，所述管道式换热管(101)由导热金属加工而成；

所述管道式换热管(101)具有多个波峰(102)和波谷(103)，所述波峰(102)和波谷(103)增加所述内筒式换热器(100)的换热面积，并且，所述的波峰(102)和波谷(103)使在所述内筒式换热器(100)外的一次侧热介质(210)和在所述内筒式换热器(100)内的二次侧热介质(110)在流动时为湍流状态；

在所述管道式换热管(101)内配置有绕流芯(105)，所述绕流芯(105)使所述二次侧热介质(110)靠近所述管道式换热管(101)的内壁流动且形成湍流；所述绕流芯(105)由金属管加工而成；

所述内筒式换热器(100)被内置在一次侧热介质箱体(200)的内部，从而保证所述内筒式换热器(100)中的二次侧热介质(110)与所述一次侧热介质箱体(200)中的一次侧热介质(210)进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的内筒式换热器(100)，其特征在于：所述一次侧热介质(210)是水；所述二次侧热介质(110)是水；所述的内筒式换热器(100)能够使所述一次侧热介质(210)的热量通过所述管道式换热管(101)按热传导的方式传递给所述二次侧热介质(110)。

3.根据权利要求1所述的内筒式换热器(100)，其特征在于：所述绕流芯(105)由表面平直且光滑的不锈钢管加工而成，并且与所述管道式换热管(101)共同形成环形单波内筒式换热器。

4.根据权利要求1所述的内筒式换热器(100)，其特征在于：所述绕流芯(105)由不锈钢波纹管或波节管加工而成，并且与所述管道式换热管(101)共同形成环形双波内筒式换热器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的内筒式换热器(100)，其特征在于：所述绕流芯(105)的中心轴线与所述管道式换热管(101)的中心轴线重合。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的内筒式换热器(100)，其特征在于：所述绕流芯(105)由导流架(107)支承在所述管道式换热管(101)内。

7.太阳能热水器模块(500)，其特征在于：所述太阳能热水器模块(500)包括根据权利要求1至6中任一项所述的内筒式换热器(100)、一次侧热介质箱体(200)、和太阳能集热器(300)。

8.根据权利要求7所述的太阳能热水器模块(500)，其特征在于：所述的内筒式换热器(100)通过托架(205)被安装在所述一次侧热介质箱体(200)的内部。

9.根据权利要求7所述的太阳能热水器模块(500)，其特征在于：所述内筒式换热器(100)与所述一次侧热介质箱体(200)通过密封件(201)密封连接，从而保证所述一次侧热介质箱体(200)的密封性。

10.太阳能热水器阵列(700)，其特征在于：所述太阳能热水器阵列(700)包括根据权利要求9所述的太阳能热水器模块(500)，所述太阳能热水器模块(500)的数量是两个以上，所述太阳能热水器模块(500)按串联、并联、或者串联与并联组合的方式连接在一起。

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