CN109297194A - 热交换器及热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了热交换器及热水器，涉及燃气热水器技术领域。本发明提供的热交换器包括第一换热组件、第二换热组件和安装组件；第一换热组件包括第一翅片和第一换热管，第一翅片与第一换热管连接，第二换热组件包括第二翅片和第二换热管，第二翅片与第二换热管连接；安装组件具有进水口、出水口、第一腔室、第二腔室和第三腔室，进水口与第一腔室连通，出水口与第二腔室连通，第一换热管的两端与第一腔室连通形成第一通道，第二换热管的两端与第二腔室连通形成第二通道，第一通道通过第三腔室与第二通道连通。本发明还提供了一种包括热交换器的热水器。本发明提供的热交换器及热水器换热效率高，结构简单、安装方便，节约了制造成本。

Description

热交换器及热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，具体而言，涉及热交换器及热水器。

背景技术

热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体的一种装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。家用热交换器解决了集体供暖家庭和冬天用热水困难的难题。

燃气热水器的换热交换器在使用的过程中容易产生腐蚀漏水现象。目前市面上的热交换器大都采用传统的管翅式结构，存在效率低下和工艺复杂等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热交换器，其换热效率高，结构简单、安装方便，节约了制造成本。

本发明提供一种关于热交换器的技术方案：

一种热交换器，包括第一换热组件、第二换热组件和安装组件；所述第一换热组件包括第一翅片和第一换热管，所述第一翅片与所述第一换热管连接，所述第二换热组件包括第二翅片和第二换热管，所述第二翅片与所述第二换热管连接；所述安装组件具有进水口、出水口、第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述进水口与所述第一腔室连通，所述出水口与所述第二腔室连通，所述第一换热管的两端与所述第一腔室连通形成第一通道，所述第二换热管的两端与所述第二腔室连通形成第二通道，所述第一通道通过所述第三腔室与所述第二通道连通。

进一步地，所述第一通道和所述第二通道均为S形，以减小所述第一通道和所述第二通道所占用的空间。

进一步地，所述安装组件包括安装件和挡板，所述安装件与所述挡板密封连接并在所述安装件与所述挡板之间形成所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室，所述进水口与所述出水口均设置于所述安装件，所述第一换热管和所述第二换热管与所述挡板连接。

进一步地，所述安装件具有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述安装件与所述挡板连接后所述第一凹槽与所述挡板形成所述第一腔室，所述第二凹槽与所述挡板形成所述第二腔室，所述第三凹槽与所述挡板形成所述第三腔室，所述进水口设置于所述第一凹槽，所述出水口设置于所述第二凹槽。

进一步地，所述第一翅片为多个，所述第一翅片与所述第一换热管之间卡接。

进一步地，所述第一翅片包括本体和连接部，所述本体设置有卡槽，所述卡槽与所述第一换热管连接，所述本体与所述连接部的一端连接，多个所述第一翅片之间通过所述本体与所述连接部的另一端依次连接。

进一步地，所述连接部包括第一连接部、第二连接部和多个第三连接部，所述第一连接部环绕所述卡槽边缘设置，所述第二连接部设置于所述本体两端，所述第三连接部间隔设置于所述本体远离设置所述卡槽的一侧。

进一步地，所述卡槽的底部设置有缺口。

进一步地，所述第一换热管和/或所述第二换热管内设置有紊流片。

本发明的另一目的在于提供一种热水器，其换热效率高，结构简单、安装使用方便，制造成本低。

本发明还提供一种关于热水器的技术方案：

一种热水器，包括热水器本体、燃烧室和所述热交换器，所述热交换器包括第一换热组件、第二换热组件和安装组件。所述第一换热组件包括第一翅片和第一换热管，所述第一翅片与所述第一换热管连接，所述第二换热组件包括第二翅片和第二换热管，所述第二翅片与所述第二换热管连接。所述安装组件具有进水口、出水口、第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述进水口与所述第一腔室连通，所述出水口与所述第二腔室连通，所述第一换热管的两端与所述第一腔室连通形成第一通道，所述第二换热管的两端与所述第二腔室连通形成第二通道，所述第一通道通过所述第三腔室与所述第二通道连通。所述燃烧室设置于所述热水器本体内，所述安装组件与所述燃烧室连接。

相比现有技术，本发明提供的热交换器及热水器的有益效果是：

本发明提供的热交换器设置第一换热组件与第二换热组件结构增加换热面积，保证换热效率。第一换热组件包括第一翅片和第一换热管，第二换热组件包括第二翅片和第二换热管；第一换热管与安装组件的进水口连接，第二换热管与安装组件的出水口连通，第一换热管与第一腔室连通，第二换热管与第二腔室连通，并且第一换热管与第二换热管通过第三腔室连通，使水流从进水口进入后从第一通道经第三腔室流向第三通道，从而通过双重换热结构增加换热面积，保证换热效率。同时，本发明提供的热交换器零部件数量少，安装方便、还降低了制造成本。

本发明提供的热水器所设置的热交换器换热面积大，换热效率高，结构简单、安装方便的同时降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的热交换器的***结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的换热管内水流流向示意图；

图3为本发明的实施例提供的腔室内水流流向示意图；

图4为本发明的实施例提供的安装件结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的另一侧安装件结构示意图；

图6为本发明的实施例提供的挡板结构示意图；

图7为本发明的实施例提供的第一翅片结构示意图；

图8为本发明的实施例提供的第一换热管横截面示意图。

图标：10-热交换器；100-第一换热组件；110-第一翅片；111-本体；112-连接部；113-卡槽；114-缺口；120-第一换热管；200-第二换热组件；210-第二翅片；220-第二换热管；300-安装组件；310-第一腔室；320-第二腔室；330-第三腔室；340-进水口；350-出水口；360-安装件；361-第一凹槽；362-第二凹槽；363-第三凹槽；370-挡板；371-换热孔；400-横截面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

具体实施例

请参阅图1，图1为本发明的实施例提供的热交换器10的***结构示意图。本实施例提供了一种热交换器10，其换热效率高，结构简单、安装方便，节约了制造成本。

本实施例提供的热交换器10可以应用于热水器，热交换器10将热水器中燃气燃烧产生的热量迅速高效地交换到水中，使得冷水在流经热交换器10后变成热水供用户使用。

本实施例提供的热交换器10包括第一换热组件100、第二换热组件200和安装组件300。第一换热组件100和第二换热组件200均通过安装组件300安装固定。

第一换热组件100包括第一翅片110和第一换热管120，第一翅片110与第一换热管120连接，以在第一翅片110和第一换热管120之间进行热量交换。第一热管的两端分别与安装组件300连接。

第二换热组件200包括第二翅片210和第二换热管220，第二翅片210与第二换热管220连接，以在第二翅片210和第二换热管220之间进行热量交换。同样的，第二热管的两端分别与第二安装组件300连接。

安装组件300具有进水口340、出水口350、第一腔室310、第二腔室320和第三腔室330，进水口340与第一腔室310连通，出水口350与第二腔室320连通。第一换热管120的两端分别与第一腔室310连通形成第一通道(图未示)，需要说的是，第一腔室310用于在水从第一换热管120内流出时或流入时改变水的流向，第一腔室310可以由几个腔室共同形成。同样地，第二换热管220与第二腔室320连通形成第二通道(图未示)。

需要说明的是，第一通道与第二通道通过第三腔室330连通，也就是第一通道和第二通道分别与第三腔室330连通。第一通道与第三腔室330的连通实际为第一换热管120的部分管道的端口与第三腔室330连通；第二通道与第三腔室330的连通实际为第二换热管220的部分管道的端口与第三腔室330连通。

在本实施例中，第一通道和第二通道并列设置形成上下或左右两层换热结构。进水口340和出水口350设置在安装组件300的同一端，在进行安装时能有效地减少热交换器10所占用的空间大小；安装组件300设置在第一换热管120和第二换热管220的两端，在安装组件300的外部未设置有任何管道，进一步的减少了热交换器10所占用的空间和制造所需的材料数量、节约成本。同时，第一通道和第二通道设置为并列的形式，在第一通道和第二通道各有一侧是相互邻近的，相互邻近的第一通道和第二通道之间在热量散发时，第一通道能吸收更多的第二通道散发的热量，第二通道能吸收更多的第一通道散发的热量，从而使得换热效率更高。

请参阅图2和图3，图2为本发明的实施例提供的换热管内水流流向示意图，图3为本发明的实施例提供的腔室内水流流向示意图。第一通道和第二通道内部换热流道为S形。此处的S形仅仅指示本实施例所提供的换热流道具有类似S形一样的流道回转方向，并不限制换热流道回转拐点的个数。将第一通道和第二通道设置为S形可以减小第一通道和第二通道所占用的空间。

请参阅图2，第一通道具有三个回转拐点，水流在回转拐点处改变流向，图中箭头的方向表示水在热交换器10内的流动方向。第一通道所具有的回转拐点实际由第一腔室310构成，经进水口340流入的水流在第一换热管120内流动，在第一个回转拐点改变流向后继续流向第二个回转拐点，第二个回转拐点再次改变流向，第三个回转拐点类似。容易理解，如有多个回转拐点，水流方向改变与此类似。在经历最后一个回转拐点后水流进入第三腔室330，在第三腔室330内水流改变流向进入第二通道，最后从第二通道的出口处流出，第二通道设置方式与第一通道类似，此处不再赘述。

可以理解的是，进水口340与出水口350的位置可以在安装组件300的同一侧，也可以在不同侧；进水口340与出水口350的位置在同一侧时可以相互邻近也可以相互远离地设置于安装组件300同一侧的两端。

可选地，本实施例提及的热交换器10可以由不锈钢材料制成以提高其耐腐蚀性能，不仅限于此，其也可以由无氧铜等材料制成。

请参阅图4至图6，图4为本发明的实施例提供的安装件360结构示意图，图5为本发明的实施例提供的另一侧安装件360结构示意图，图6为本发明的实施例提供的挡板370结构示意图。安装组件300包括安装件360和挡板370，安装件360和挡板370密封连接，在安装件360上设置有第一凹槽361、第二凹槽362和第三凹槽363。安装件360与挡板370在连接在一起后在安装件360和挡板370之间形成第一腔室310、第二腔室320和第三腔室330。第一换热管120和第二换热管220的两端分别与挡板370连接，在挡板370上开设有用于与第一换热管120和第二换热管220连接的换热孔371，以将第一换热管120内的通道与第一腔室310连通，第二换热管220内的通道与第二腔室320连通。

进水口340设置在第一凹槽361，以在第一凹槽361与安装件360连接形成第一腔室310后通过第一腔室310与第一换热管120连通；出水口350设置在第二凹槽362，以在第二凹槽362与安装件360连接形成第二腔室320后通过第二腔室320于第二换热管220连通。

请参阅图7，图7为本发明的实施例提供的第一翅片110结构示意图。可选地，第一翅片110为多个，第一翅片110包括本体111和连接部112，本体111与连接部112的一端固定连接，依次相邻的两个第一翅片110之间通过连接部112的另一端与另一个翅片的本体111连接。将多个第一翅片110连接在一起可以进一步地提高换热交换的效率。在第一翅片110本体111上设置有卡槽113，第一换热管120卡接于卡槽113内。第一翅片110与第一换热管120之间通过卡槽113的方式连接便于装配，利用卡槽113的开口能便于用户对第一换热管120的使用状态进行查看，确定第一换热管120的使用状态。

可选地，在卡槽113的底部设置有缺口114。设置缺口114能便于第一翅片110与第一换热管120之间卡接时的位置进行调整，提升连接的稳定性，进而提高换热效率。同样地，第二翅片210与第一翅片110为相同设计，这里仅以第一翅片110进行描述，对第二翅片210此处不再赘述。

可选地，在第一换热管120和/或第二换热管220内设置有紊流片(图未示)。紊流片可以只设置在第一换热管120内，也可以只设置在第二换热管220内，当然也可以在第一换热管120和第二换热管220内均设置。设置紊流片能提高换热效率，消除气化噪音，提高用户体验。

可以理解的是，紊流片设置的数量可以为在第一换热管120和/或第二换热管220内设置一个，也可以在多个第一换热管120和/或第二换热管220内均设置。

请参阅图8，图8为本发明的实施例提供的第一换热管120横截面400示意图。需要说明的是，第一换热管120和第二换热管220横截面400形状可以为长圆形400a、矩形400b、长多边形400c、椭圆400d或圆形400e。

本实施例还提供了一种包括上述热交换器10的热水器(图未示)，热水器包括热水器本体111、燃烧室和上述的热交换器10，燃烧室设置于热水器本体111内，安装组件300与燃烧室连接。该热水器换热效率高，结构简单、紧凑，安装使用方便，制造成本低。

本实施例提供的热交换器10的有益效果：

本实施例提供的热交换器10设置第一换热组件100与第二换热组件200结构增加换热面积，保证换热效率。第一换热组件100包括第一翅片110和第一换热管120，第二换热组件200包括第二翅片210和第二换热管220；第一换热管120与安装组件300的进水口340连接，第二换热管220与安装组件300的出水口350连通，第一换热管120与第一腔室310连通，第二换热管220与第二腔室320连通，并且第一换热管120与第二换热管220通过第三腔室330连通，使水流从进水口340进入后从第一通道经第三腔室330流向第三通道，从而通过双重换热结构增加换热面积，保证换热效率。同时，实施例提供的热交换器10零部件数量少，安装方便、还降低了制造成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热交换器，其特征在于，包括第一换热组件、第二换热组件和安装组件；

所述第一换热组件包括第一翅片和第一换热管，所述第一翅片与所述第一换热管连接，所述第二换热组件包括第二翅片和第二换热管，所述第二翅片与所述第二换热管连接；

所述安装组件具有进水口、出水口、第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述进水口与所述第一腔室连通，所述出水口与所述第二腔室连通，所述第一换热管的两端与所述第一腔室连通形成第一通道，所述第二换热管的两端与所述第二腔室连通形成第二通道，所述第一通道通过所述第三腔室与所述第二通道连通。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道均为S形。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述安装组件包括安装件和挡板，所述安装件与所述挡板密封连接并在所述安装件与所述挡板之间形成所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室，所述进水口与所述出水口均设置于所述安装件，所述第一换热管和所述第二换热管与所述挡板连接。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述安装件具有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述安装件与所述挡板连接后所述第一凹槽与所述挡板形成所述第一腔室，所述第二凹槽与所述挡板形成所述第二腔室，所述第三凹槽与所述挡板形成所述第三腔室，所述进水口设置于所述第一凹槽，所述出水口设置于所述第二凹槽。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一翅片为多个，所述第一翅片与所述第一换热管之间卡接。

6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述第一翅片包括本体和连接部，所述本体设置有卡槽，所述卡槽与所述第一换热管连接，所述本体与所述连接部的一端连接，多个所述第一翅片之间通过所述本体与所述连接部的另一端依次连接。

7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述连接部包括第一连接部、第二连接部和多个第三连接部，所述第一连接部环绕所述卡槽边缘设置，所述第二连接部设置于所述本体两端，所述第三连接部间隔设置于所述本体远离设置所述卡槽的一侧。

8.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述卡槽的底部设置有缺口。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一换热管和/或所述第二换热管内设置有紊流片。

10.一种热水器，其特征在于，包括热水器本体、燃烧室和如权利要求1-9中任意一项所述的热交换器，所述燃烧室设置于所述热水器本体内，所述安装组件与所述燃烧室连接。