CN219977161U - 一种热交换器及其翅片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换器及其翅片，翅片包括翅片本体，其上设有并列设置的若干换热管孔，所述换热管孔的长度大于其宽度；若干所述换热管孔间隔设置，相邻的所述换热管孔之间设有紊流孔，所述紊流孔内设有紊流翻板，与所述紊流孔的侧壁连接；所述翅片本体的下端设有若干下导流槽；若干阻热翻板，设置在所述换热管孔的下方，与所述换热管孔一一对应设置，所述阻热翻板沿所述翅片本体的侧面凸出设置；所述阻热翻板与所述下导流槽间隔设置。本实用新型，通过翅片上设置的阻热结构、导流结构以及紊流结构，提高了烟气与换热管发生热交换的效率，提供了换热管热交换的均匀性，有效避免管内水过热沸腾产生汽化噪声。

Description

一种热交换器及其翅片

技术领域

本实用新型涉及热交换器技术领域，具体涉及一种热交换器及其翅片。

背景技术

燃气热水器是通过燃烧燃气产生热量并通过烟气与热交换器换热管内水进行热量交换实现水的加热的设备，热交换器是燃气热水器的核心部件之一，其热效率和热水产率等，是衡量热交换器性能的重要技术指标。

传统的热交换器如中国实用新型专利CN213272680U公开的翅片管热交换器，包括管箱、若干横向排列的翅片管、折流板、燃烧筒、烟囱以及支撑架，管箱包括前管箱和后管箱，翅片管设置于前管箱与后管箱之间，翅片管一端与前管箱相通呈可拆卸连接，另一端与后管箱相通呈可拆卸连接，折流板嵌入后管箱内，燃烧筒设置于翅片管下方，燃烧筒上设有燃烧机口，燃烧机口设置于前管箱下方，燃烧筒远离燃烧机口的一端与后管箱相通，烟囱设置于后管箱上方，进行换热的翅片管采用多层分布、横向排列的方式，增加水流经路径上经过燃烧室的次数，以提高热交换器的换热效果。

但是上述技术方案存在以下缺点：

(1)换热不均：由于烟气由下向上流动，热交换器的下方优先参与换热，且下方区域较上方区域换热强烈，导致换热不均，换热不充分；

(2)汽化噪声：翅片下方部分换热强度大，导致传热管与烟气迎面接触侧吸热过多，管内水沸腾，形成汽化噪声；

(3)效率低：圆管在热，另一半圆换热效率低，且圆管占用投影面积大，有效换热小。

有鉴于此，急需对现有技术中燃气热水器的热交换器及其翅片的结构进行改进，以提高热交换器的换热均匀性、降低换热管内汽化噪声、提高热交换器的换热效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有热交换器换热效率和换热均匀性低、换热管内汽化噪声大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种热交换器的翅片，包括：

翅片本体，其上设有并列设置的若干换热管孔，所述换热管孔的长度大于其宽度；若干所述换热管孔间隔设置，相邻的所述换热管孔之间设有紊流孔，所述紊流孔内设有紊流翻板，与所述紊流孔的侧壁连接；所述翅片本体的下端设有若干下导流槽；

若干阻热翻板，设置在所述换热管孔的下方，与所述换热管孔一一对应设置，所述阻热翻板沿所述翅片本体的侧面凸出设置；所述阻热翻板与所述下导流槽间隔设置。

在上述技术方案中，优选的，所述翅片本体的上端设有若干第一上导流槽，所述第一上导流槽沿所述翅片本体的上端下凹设置，所述第一上导流槽设有第一导流翻板，所述第一导流翻板向所述翅片本体的侧面凸出设置；

所述翅片本体上设有若干第二上导流槽，若干所述第二上导流槽与若干所述第一上导流槽在所述翅片本体的上端间隔且交替设置。

在上述技术方案中，优选的，所述翅片本体的上部设有上导流孔，所述上导流孔贯穿所述翅片本体的侧面设置，所述上导流孔设有第二导流翻板，所述第二导流翻板向所述翅片本体的侧面凸出设置；

所述翅片本体上设有若干第三上导流槽，若干所述第三上导流槽与若干所述上导流孔在所述翅片本体的上端间隔且交替设置。

在上述技术方案中，优选的，所述翅片本体的两端设有保护支撑板，所述保护支撑板向所述翅片本体的侧面凸出设置；

所述换热管孔内设有沿所述换热管孔的边缘设置的换热管支撑部，所述换热管支撑部向所述翅片本体的侧面凸出设置。

在上述技术方案中，优选的，所述换热管支撑部上设有缺口，所述缺口设置在所述换热管支撑部的上端。

在上述技术方案中，优选的，所述紊流翻板与所述翅片本体的侧面形成的槽口开口方向朝上或朝下设置。

在上述技术方案中，优选的，所述换热管的截面呈条形或椭圆形。

一种热交换器，包括：

翅片组，包括上述的翅片；相邻的所述翅片本体的间距与所述阻热翻板相适配；

若干换热管，并列设置，设置在所述换热管孔；所述换热管内设有紊流片；

侧板，分别设置在所述换热管的两端；所述侧板上设有与所述换热管一一对应的换热管端孔；

弯管接头和水盒，安装在所述侧板上的换热管端孔上，用于将若干所述换热管连为一体。

与现有技术相比，本实用新型提供的热交换器及其翅片，热交换器的翅片上设置换热管孔和与换热管孔一一对应设置的阻热翻板，通过阻热翻板使烟气改变向上运动的路径，从而避免烟气与换热管底部接触导致换热管底部过热，造成换热管内水沸腾形成汽化噪声。烟气遇到阻热翻板后沿阻热翻板两侧向上移动并与换热管的侧面接触，提高了烟气与换热管的接触面积，并通过设置在换热管孔之间的紊流翻板改变了烟气的传播方向，提高了热交换器的换热效果。

附图说明

图1为本实用新型中热交换器的立体图；

图2为本实用新型中热交换器的结构拆分示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中翅片的立体图；

图4为图3中A处的放大示意图；

图5为本实用新型的一个实施例中翅片的主视图；

图6为本实用新型的另一个实施例中翅片的立体图；

图7为图6中B处的放大示意图；

图8为本实用新型的另一个实施例中翅片的主视图.

其中，图1至图8中各部件名称与附图标记之间的对应关系如下：

换热管1，侧板2，弯管接头3，水盒4，翅片5，紊流片6，

换热管端孔20，

翅片本体51，换热管孔52，紊流孔53，紊流翻板54，下导流槽55，阻热翻板56，保护支撑板57，换热管支撑部58，

第一上导流槽511，第一导流翻板512，第二上导流槽513，上导流孔514，第二导流翻板515，第三上导流槽516，

缺口581。

具体实施方式

本实用新型提供了一种热交换器及其翅片，通过翅片上设置的阻热结构、导流结构以及紊流结构，提高了烟气与换热管发生热交换的效率，提供了换热管热交换的均匀性，有效避免管内水过热沸腾产生汽化噪声。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型提供的热交换器，包括翅片组、换热管1、侧板2、弯管接头3和水盒4，翅片组包括若干翅片5。

如图3至图8所示，本实用新型提供的热交换器的翅片5包括翅片本体51，翅片本体51上设有并列设置的若干换热管孔52，换热管孔52的纵向长度大于换热管孔52的横向宽度，若干换热管孔52间隔设置。相邻的换热管孔52之间设有紊流孔53，紊流孔53内设有紊流翻板54，紊流翻板54与紊流孔53的侧壁连接。

翅片本体51下端设有若干下导流槽55。翅片本体51的下端设有阻热翻板56，阻热翻板56设置在换热管孔52的下方，沿翅片本体51的侧面凸出设置。阻热翻板56与换热管孔52一一对应设置，下导流槽55与阻热翻板56间隔设置。

翅片本体51的两端设有保护支撑板57，保护支撑板57向翅片本体51的侧面凸出设置，保护支撑板57与翅片本体51使相邻的翅片5之间形成供烟气流动的换热腔。

换热管孔52内设有沿换热管孔52的边缘设置的换热管支撑部58，换热管支撑部58向翅片本体51的侧面凸出设置。换热管支撑部58上设有缺口581，缺口581设置在换热管支撑部58的上端。缺口581用于降低材料疲劳性能，避免换热管支撑部58变形，延长翅片5的使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，换热管孔52呈条状，换热管孔52的纵向的长度大于其横向的宽度。

翅片本体51的上端设有若干第一上导流槽511，第一上导流槽511沿翅片本体51的上端下凹设置，第一上导流槽511设有第一导流翻板512，第一导流翻板512向翅片本体51的侧面凸出设置。

翅片本体51上设有若干第二上导流槽513，若干第二上导流槽513与若干第一上导流槽511在翅片本体51的上端间隔且交替设置。

紊流翻板54的上端面与翅片本体51的侧面所成的夹角呈锐角，紊流翻板54与紊流孔53形成的开口朝上设置。

在本实用新型的另一个实施例中，换热管孔52呈椭圆状，换热管孔52的长轴纵向设置，换热管孔52的短轴横向设置。

翅片本体51的上部设有上导流孔514，上导流孔514贯穿翅片本体51的侧面设置，上导流孔514设有第二导流翻板515，第二导流翻板515向翅片本体51的侧面凸出设置。

翅片本体51上设有若干第三上导流槽516，若干第三上导流槽516与若干上导流孔514在翅片本体51的上端间隔且交替设置。

紊流翻板54的上端面与翅片本体51的侧面所成的夹角呈钝角，紊流翻板54与紊流孔53形成的开口朝下设置。

如图1、图2所示，若干换热管1并列设置，分别设置在换热管孔52内。换热管1内设有紊流片6。侧板2分别设置在换热管1的两端，侧板2上设有与换热管1一一对应的换热管端孔20。弯管接头3和水盒4安装在侧板2上的换热管端孔20上，用于将若干换热管1连为一体。

本实用新型的工作过程如下：

热交换器通过侧板2安装在燃烧室的上方。燃烧室内燃气燃烧产生的烟气向上移动，烟气可通过下导流槽55在不同的翅片5形成的换热腔之间流动。烟气在换热腔内向上移动，遇到阻热翻板56后，烟气分成两路并从阻热翻板56的两侧继续向上移动，并与换热管1的侧面进行热交换，由此降低了换热管1的下端与烟气的热交换，从而避免换热管1内下端的水受热沸腾形成汽化噪声。

烟气在换热管1之间进行移动时，经由紊流结构的紊流作用，对烟气的流动路径进行干扰，从而增加了烟气在换热室内换热的时间，提高了烟气与换热管1进行换热的效率。

烟气移动至翅片5的上端，经第一导流翻板512或第二导流翻板515的导向作用进入第二上导流槽513或第三上导流槽516，从而加快烟气在翅片组上部的流动，进一步提高烟气的流动效率和换热效率。

与现有技术相比，本实用新型提供的热交换器及其翅片，具有以下优点：

(1)通过设置紊流结构和下导流槽，加快烟气在翅片及换热管之间的流动，提高换热的均匀性，进而使热交换器的换热更加充分；

(2)翅片本体的下端设置阻热翻板，阻热翻板设置在换热管孔的下方，并与换热管一一对应设置，通过阻热翻板对和换热管的下部直接接触的烟气进行阻碍，从而降低换热管与烟气迎面接触换热，避免传热管及管内水吸热过多产生汽化噪声；

(3)换热管采用单排横向分布，换热管的长度大于宽度，增加了换热管与烟气接触的有效面积，从而提高了换热管的换热效率；

(4)翅片本体上设置具有导流翻板的导流槽或导流孔和与该导流槽或导流孔间隔设置的导流槽，对上升至翅片上部的烟气的流动起到导向作用，提高了烟气在翅片上部的流动，从而提高烟气与换热管上部的热交换，进一步提高换热均匀性。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热交换器的翅片，其特征在于，包括：

翅片本体，其上设有并列设置的若干换热管孔，所述换热管孔的长度大于其宽度；若干所述换热管孔间隔设置，相邻的所述换热管孔之间设有紊流孔，所述紊流孔内设有紊流翻板，与所述紊流孔的侧壁连接；所述翅片本体的下端设有若干下导流槽；

若干阻热翻板，设置在所述换热管孔的下方，与所述换热管孔一一对应设置，所述阻热翻板沿所述翅片本体的侧面凸出设置；所述阻热翻板与所述下导流槽间隔设置。

2.根据权利要求1所述的热交换器的翅片，其特征在于，所述翅片本体的上端设有若干第一上导流槽，所述第一上导流槽沿所述翅片本体的上端下凹设置，所述第一上导流槽设有第一导流翻板，所述第一导流翻板向所述翅片本体的侧面凸出设置；

所述翅片本体上设有若干第二上导流槽，若干所述第二上导流槽与若干所述第一上导流槽在所述翅片本体的上端间隔且交替设置。

3.根据权利要求1所述的热交换器的翅片，其特征在于，所述翅片本体的上部设有上导流孔，所述上导流孔贯穿所述翅片本体的侧面设置，所述上导流孔设有第二导流翻板，所述第二导流翻板向所述翅片本体的侧面凸出设置；

所述翅片本体上设有若干第三上导流槽，若干所述第三上导流槽与若干所述上导流孔在所述翅片本体的上端间隔且交替设置。

4.根据权利要求1所述的热交换器的翅片，其特征在于，所述翅片本体的两端设有保护支撑板，所述保护支撑板向所述翅片本体的侧面凸出设置；

所述换热管孔内设有沿所述换热管孔的边缘设置的换热管支撑部，所述换热管支撑部向所述翅片本体的侧面凸出设置。

5.根据权利要求4所述的热交换器的翅片，其特征在于，所述换热管支撑部上设有缺口，所述缺口设置在所述换热管支撑部的上端。

6.根据权利要求1所述的热交换器的翅片，其特征在于，所述紊流翻板与所述翅片本体的侧面形成的槽口开口方向朝上或朝下设置。

7.根据权利要求1所述的热交换器的翅片，其特征在于，所述换热管的截面呈条形或椭圆形。

8.一种热交换器，其特征在于，包括：

翅片组，包括如权利要求1至7任意一项权利要求所述的翅片；相邻的所述翅片本体的间距与所述阻热翻板相适配；

若干换热管，并列设置，设置在所述换热管孔；所述换热管内设有紊流片；

侧板，分别设置在所述换热管的两端；所述侧板上设有与所述换热管一一对应的换热管端孔；

弯管接头和水盒，安装在所述侧板上的换热管端孔上，用于将若干所述换热管连为一体。