CN221077382U - 换热片、换热器以及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热片、换热器以及燃气热水器，涉及燃气设备技术领域，其中，换热片包括的换热片本体开设有用于安装换热管的多个低位安装孔和多个高位安装孔；在烟气流入方向，一个高位安装孔设置于相邻两个低位安装孔之间；三个低位导流孔和高位导流孔均设置于相邻的低位安装孔和高位安装孔之间，低位导流孔和高位导流孔在换热片本体的厚度方向上凸出换热片本体，高位导流孔设置于低位导流孔的烟气导出侧，三个低位导流孔的中心连线为三角形。通过本申请提供的实施例，改变烟气的流动路径和流速，保证烟气充分流经换热管附近并进行换热，减少换热死区，提高换热效率。

Description

换热片、换热器以及燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及燃气设备技术领域，特别涉及一种换热片、换热器以及燃气热水器。

背景技术

燃气热水器采用的换热器用于燃气燃烧产生的热量从热流体(烟气)传递到冷流体(低温水)，以满足用户热水的使用需求。烟气对换热管内的换热介质进行热交换，传统的换热装置中，烟气经过翅片，并与换热管安装孔上的换热管内的低温水进行换热，烟气很容易通过相邻的两个换热管之间的区域，导致烟气与换热翅片的接触时间较短，换热效率较低。而换热过程，大部分的高温烟气只能与换热管的迎风面发生接触而进行换热，换热管的背面无法与高温烟气进行换热，降低了换热效率。为了提高换热效率，常用的方法是增加换热片材料(如厚度、数量等)，但是这样会导致换热器的成本较高。

实用新型内容

本申请针对现有方式的缺点，提供一种换热片、换热器以及燃气热水器，用以解决现有技术存在的为了提高换热效率，增加换热片材料(如厚度、数量等)导致换热器的成本较高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种换热片，包括：换热片本体，开设有用于安装换热管的多个低位安装孔和多个高位安装孔；在烟气流入方向，一个所述高位安装孔设置于相邻两个所述低位安装孔之间；以及三个低位导流孔和高位导流孔，均设置于相邻的所述低位安装孔和所述高位安装孔之间，所述低位导流孔和所述高位导流孔在所述换热片本体的厚度方向上凸出所述换热片本体，所述高位导流孔设置于所述低位导流孔的烟气导出侧，三个所述低位导流孔的中心连线为三角形。

作为一种可选地实施方式，所述高位导流孔为圆环状结构；所述低位导流孔为圆环状结构；所述高位导流孔的直径与所述低位导流孔的直径的关系为d≤D/2；其中，D为所述高位导流孔的直径，d为所述低位导流孔的直径。

作为一种可选地实施方式，所述高位导流孔为圆环状结构；相邻的所述低位安装孔和所述高位安装孔两者之间的距离与所述高位导流孔直径的关系为a/3≤D≤a/2；其中，D为所述高位导流孔直径，a为相邻的所述低位安装孔和所述高位安装孔两者之间的距离。

作为一种可选地实施方式，一个所述低位安装孔中心与相邻的两个所述高位安装孔中心的连线形成第一夹角A，120°≤A≤140°。

作为一种可选地实施方式，一个所述高位安装孔中心与相邻的两个所述低位安装孔中心的连线形成第二夹角B，120°≤A≤140°。

作为一种可选地实施方式，一个所述高位导流孔中心与相邻的所述低位安装孔中心和所述高位安装孔中心的连线形成第三夹角C，100°≤C≤120°。

作为一种可选地实施方式，靠近所述换热片本体的侧边设置有导流挡板，所述导流挡板在所述换热片本体的厚度方向上凸出于所述换热片本体，所述导流挡板朝向相对的所述换热片本体的侧边且向下倾斜设置，所述导流挡板高于所述低位安装孔。

作为一种可选地实施方式，所述换热片本体的烟气流出侧边缘设置有间隔分布的弧形分流片，所述弧形分流片的凸部朝向所述烟气流入方向。

第二个方面，本申请实施例提供了一种换热器，所述换热器包括前述实施例中任一项所述的换热片。

第三个方面，本申请实施例提供了一种燃气热水器，所述燃气热水器包括前述实施例中所述的换热器。

本申请提供了一种换热片、换热器以及燃气热水器，本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

低位安装孔和高位安装孔设置在不同的高度形成错位分布，三个低位导流孔和高位导流孔均设置于相邻的低位安装孔和高位安装孔之间，改变烟气的流动路径和流速，保证烟气充分流经换热管附近并进行换热，减少换热死区，提高换热效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种换热片的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种换热片的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种换热器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种换热器中侧板的结构示意图。

附图标记及对应说明：

1：换热片本体；11：低位安装孔；12：高位安装孔；13：低位导流孔；14：高位导流孔；15：导流挡板；16:弧形分流片；17：烟气通孔；18：导流凸孔；19：圆环形翻边；

2：换热管；

3：侧板；31：侧板主体；32：换热管通孔；

4：进水接头；

5：出水接头。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

如图1-2所示，本申请实施例提供了一种换热片，其中，图2中的箭头方向为烟气流动方向。换热片本体1开设有用于安装换热管2的多个低位安装孔11和多个高位安装孔12；在烟气流入方向，一个高位安装孔12设置于相邻两个低位安装孔11之间；三个低位导流孔13和高位导流孔14均设置于相邻的低位安装孔11和高位安装孔12之间，低位导流孔13和高位导流孔14在换热片本体1的厚度方向上凸出换热片本体1，高位导流孔14设置于低位导流孔13的烟气导出侧，三个低位导流孔13的中心连线为三角形。

如图1-2所示，本实施例中，换热片本体1为板状结构，其由板状材料拉伸成型，换热片本体1竖直设置。低位安装孔11和高位安装孔12均为沿换热片主体的厚度方向开设的通孔，即低位安装孔11和高位安装孔12沿水平方向贯穿换热片本体1；其中，低位安装孔11和高位安装孔12的位置高低是相对的，高位安装孔12高于低位安装孔11，在竖直方向上，高位安装孔12和低位安装孔11的投影不重合以形成错位分布，例如，换热片本体1上开设有两个高位安装孔12和三个低位安装孔11，该5个安装孔的中心依次连接形成“M”形。

低位安装孔11和高位安装孔12均为圆形孔，低位安装孔11和高位安装孔12的直径相同、且与换热管2的尺寸相适配。沿低位安装孔11和高位安装孔12的边缘均设置有凸出于换热片本体1同一侧的圆环形翻边19，该圆环形翻边19用于支撑换热管2。烟气流入方向为自下向上的方向，烟气从换热片本体1的下侧流入，并与换热管2内流动的低温水进行换热形成高温水，烟气充分换热后由换热片本体1的上侧流出。

三个低位导流孔13和高位导流孔14的位置高低是相对的；低位导流孔13和高位导流孔14的尺寸和形状均视实际情况进行设计；高位导流孔14和低位导流孔13的同一侧设置有翻边，该翻边在换热片本体1的厚度方向上凸出换热片本体1形成导流结构，三个低位导流孔13和高位导流孔14均设置于相邻的低位安装孔11和高位安装孔12之间，用于在低位安装孔11周围和高位安装孔12周围形成烟气流道，该烟气流道用于引导烟气沿低位安装孔11和高位安装孔12的边缘流动，以及引导烟气流向流向高位安装孔12，以提高换热效率。在竖直方向上，高位导流孔14高于三个低位导流孔13。三个低位导流孔13成组出现，三个低位导流孔13的中心连线为三角形，使得三个低位导流孔13的边缘组成烟气流道的侧壁结构，烟气沿侧壁结构的流动，这样的话，烟气自下向上流动，利于降低排烟阻力，改变烟气的流速，同时还能提升换热效率。

本申请实施例提供的换热片，低位安装孔11和高位安装孔12设置在不同的高度形成错位分布，三个低位导流孔13和高位导流孔14均设置于相邻的低位安装孔11和高位安装孔12之间，改变烟气的流动路径和流速，保证烟气充分流经换热管2附近并进行换热，减少换热死区，提高换热效率。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，高位导流孔14为圆环状结构；低位导流孔13为圆环状结构；高位导流孔14的直径与低位导流孔13的直径的关系为d≤D/2；其中，D为高位导流孔14的直径，d为低位导流孔13的直径。

基于前述实施例，本实施例中，高位导流孔14、低位导流孔13、以及低位安装孔11和高位安装孔12的圆环形翻边19都凸出于换热片本体1的同一侧。高位导流孔14、低位导流孔13、以及低位安装孔11和高位安装孔12的圆环形翻边19形成烟气流道的侧壁结构，该烟气流道的侧壁结构排烟阻力低，便于引导烟气流动，以及把控烟气的流速，提高换热效率。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，高位导流孔14为圆环状结构；相邻的低位安装孔11和高位安装孔12两者之间的距离与高位导流孔14直径的关系为a/3≤D≤a/2；其中，D为高位导流孔14直径，a为相邻的低位安装孔11和高位安装孔12两者之间的距离。

采用上述实施方式，烟气沿烟气流道流动阶段，烟气速度变化较小，具有较高的一致性，换热效率较好，排烟阻力较低低。如果距离D≥a/2，或者D≤a/3，则烟气速度变化较大，在动静压转换过程中，会产生额外的能量损失。因此，高位导流孔14直径不能过大或小。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，一个高位安装孔12中心与相邻的两个低位安装孔11中心的连线形成第二夹角B，120°≤A≤140°。

采用上述实施方式，可保证烟气能够充分流经低位安装孔11和高位安装孔12附近，以实现与换热管2附近进行高效换热，消除换热死区。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，一个高位安装孔12中心与相邻的两个低位安装孔11中心的连线形成第二夹角B，120°≤A≤140°。

采用上述实施方式，可保证烟气能够充分流经低位安装孔11和高位安装孔12附近，以实现与换热管2附近进行高效换热，消除换热死区。

由于前述第一夹角和第二夹角为范围值，在所有高位安装孔12中心连线为水平线的条件下，所有低位安装孔11中心连线存在不是水平线的情况。即多个低位安装孔11的中心也会存在设置高度不同的情况。例如，在前述实施例换热片本体1上开设有两个高位安装孔12和三个低位安装孔11，该5个安装孔的中心依次连接形成“M”形的基础上，三个低位安装孔11中间的低位安装孔11略高于其他两个低位安装孔11，其他两个低位安装孔11的中心位于同一水平线上。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，一个高位导流孔14中心与相邻的低位安装孔11中心和高位安装孔12中心的连线形成第三夹角C，100°≤C≤120°。

采用上述实施方式，烟气流动速度在高位导流孔14相对两侧的通道可更好保持一致，排烟阻力较低。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，靠近换热片本体1的侧边设置有导流挡板15，导流挡板15在换热片本体1的厚度方向上凸出于换热片本体1，导流挡板15朝向相对的换热片本体1的侧边且向下倾斜设置，导流挡板15高于低位安装孔11。

基于前述实施例，本实施例中，导流挡板15为长方形板状结构，一长边缘与换热片本体1固定连接，相反的另一长边缘远离换热片本体1；可选地，导流挡板15垂直于换热片本体1。导流挡板15、高位导流孔14、低位导流孔13、以及低位安装孔11和高位安装孔12的圆环形翻边19都凸出于换热片本体1的同一侧。导流挡板15设置在靠近换热片本体1左、右边缘。在竖直方向上，导流挡板15高度高于最左侧和最右侧的低位安装孔11，两个导流挡板15朝向相对侧边、且向下倾斜设置，且分别朝向附近的最左侧和最右侧低位安装孔11，以在相对应的低位安装孔11和导流挡板15之间形成烟气流通的通道，同时起到阻挡烟气的作用，减小烟气扩散造成的烟气流失，进而提高换热效率。

在一些实施例中，换热片本体1上开设有连通于相对两侧的烟气通孔17，便于换热片本体1相对两侧的烟气流通，避免换热片本体1的处局部过热。

可选地，烟气通孔17的截面包括三角形，即烟气通孔17可以为三角形通孔。

如图1-2所示，作为一种可选地实施方式，换热片本体1的烟气流出侧边缘设置有间隔分布的弧形分流片16，该弧形分流片16的凸部朝向烟气流入方向。

基于前述实施例，本实施例中，换热片本体1顶部边缘设置有多个弧形分流片16，该弧形分流片16的曲面可以为半球形曲面。弧形分流片16、导流挡板15、高位导流孔14、低位导流孔13、以及低位安装孔11和高位安装孔12的圆环形翻边19都凸出于换热片本体1的同一侧，且凸出的高度相同。弧形分流片16用于限制烟气继续向上流动，使得烟气集中于高位安装孔12的周边流动，能够延迟烟气与换热管2的分离，加强换效率的同时减小热量流失，使得烟气能够尽可能的流动至热交换死区进行换热，提高换热效率。

在一些实施例中，换热片本体1上还设置有导流凸孔18，导流凸孔18内部开设有连通于换热片本体1相对两侧的通孔结构，即导流凸孔18为对应通孔结构的翻边。导流凸孔18设置于弧形分流片16、导流挡板15、高位导流孔14、低位导流孔13、低位安装孔11和/或高位安装孔12的周围，来改变烟气在的流动路径，为烟气提供更适宜的流道和流速，减小热量流失同时增加了换热面积且避免了该处局部过热。

在一些实施例中，导流凸孔18、低位导流孔13和高位导流孔14的直径大小，导流凸孔18、低位导流孔13和高位导流孔14内部的通孔直径大小，都可根据实际情况进行设计，以优化烟气的排烟阻力，提高换热效率。

如图3所示，基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种换热器，换热器包括前述实施例中任一项的换热片。

如图3-4所示，基于前述实施例，本实施例中，多个换热片竖直且层叠设置，在两个相邻换热片之间形成烟气流通的通道，多个换热片装配形成换热片组件，换热片组件的相对两侧均设置有侧板3，该侧板3为板状不锈钢材料折弯成型，侧板3作用于支撑起换热管2的相对两侧。

侧板3包括侧板主体31，以及沿侧板主体31的厚度方向开设的、且与低位安装孔11和高位安装孔12均对应的换热管通孔32。一根换热管2从一侧侧板3的一个换热管通孔32穿入，并依次穿过所有的低位安装孔11、高位安装孔12连通孔之后，从另一侧侧板3的一个换热管通孔32穿出。换热管2的内为水流通道，换热管2的两端分别设置有进水接头4和出水接头5。

在一些实施例中，水流通道内设置有扰流片，用于在低温水流动阶段产生扰动，以改善水流噪音，避免换热管2中的水形成层流最终导致水流气化产生异响，以及降低换热效率。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种燃气热水器，燃气热水器包括前述实施例中的换热器。

基于前述实施例，本实施例中，换热器嵌入式安装于燃气热水器的燃烧器组件上部，来降低燃烧器组件表面温度，同时提升燃烧与换热效率。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

低位安装孔11和高位安装孔12设置在不同的高度形成错位分布，三个低位导流孔13和高位导流孔14均设置于相邻的低位安装孔11和高位安装孔12之间，改变烟气的流动路径和流速，保证烟气充分流经换热管2附近并进行换热，减少换热死区，提高换热效率。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种换热片，其特征在于，包括：

换热片本体(1)，开设有用于安装换热管(2)的多个低位安装孔(11)和多个高位安装孔(12)；在烟气流入方向，一个所述高位安装孔(12)设置于相邻两个所述低位安装孔(11)之间；以及

三个低位导流孔(13)和高位导流孔(14)，均设置于相邻的所述低位安装孔(11)和所述高位安装孔(12)之间，所述低位导流孔(13)和所述高位导流孔(14)在所述换热片本体(1)的厚度方向上凸出所述换热片本体(1)，所述高位导流孔(14)设置于所述低位导流孔(13)的烟气导出侧，三个所述低位导流孔(13)的中心连线为三角形。

2.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，

所述高位导流孔(14)为圆环状结构；

所述低位导流孔(13)为圆环状结构；

所述高位导流孔(14)的直径与所述低位导流孔(13)的直径的关系为d≤D/2；

其中，D为所述高位导流孔(14)的直径，d为所述低位导流孔(13)的直径。

3.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，

所述高位导流孔(14)为圆环状结构；

相邻的所述低位安装孔(11)和所述高位安装孔(12)两者之间的距离与所述高位导流孔(14)直径的关系为a/3≤D≤a/2；

其中，D为所述高位导流孔(14)直径，a为相邻的所述低位安装孔(11)和所述高位安装孔(12)两者之间的距离。

4.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，

一个所述低位安装孔(11)中心与相邻的两个所述高位安装孔(12)中心的连线形成第一夹角A，120°≤A≤140°。

5.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，

一个所述高位安装孔(12)中心与相邻的两个所述低位安装孔(11)中心的连线形成第二夹角B，120°≤A≤140°。

6.根据权利要求1所述的换热片，其特征在于，

一个所述高位导流孔(14)中心与相邻的所述低位安装孔(11)中心和所述高位安装孔(12)中心的连线形成第三夹角C，100°≤C≤120°。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的换热片，其特征在于，

靠近所述换热片本体(1)的侧边设置有导流挡板(15)，所述导流挡板(15)在所述换热片本体(1)的厚度方向上凸出于所述换热片本体(1)，所述导流挡板(15)朝向相对的所述换热片本体(1)的侧边且向下倾斜设置，所述导流挡板(15)高于所述低位安装孔(11)。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的换热片，其特征在于，

所述换热片本体(1)的烟气流出侧边缘设置有间隔分布的弧形分流片(16)，所述弧形分流片(16)的凸部朝向所述烟气流入方向。

9.一种换热器，其特征在于，所述换热器包括权利要求1-8中任一项所述的换热片。

10.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括权利要求9所述的换热器。