TWM445683U - 具有冷凝熱交換器的熱水器 - Google Patents

Description

具有冷凝熱交換器的熱水器

本創作有關於一種熱水器，尤指一種具有熱回收之高效率的具有冷凝熱交換器的熱水器。

按，熱水器是目前一般居家生活不可或缺的裝置，就使用的能源而言，大致可分為瓦斯熱水器、電熱水器及太陽能熱水器等，其中瓦斯熱水器廣泛的為一般大眾所使用。

請參閱圖1，習知的瓦斯熱水器9包括一機體91、一風機92、一燃燒器93及一熱交換器94，風機92、燃燒器93及熱交換器94由下而上依序的設置於機體91內部，燃燒器93可用以加熱熱交換器94，使冷水可進入熱交換器94進行熱交換，再行排出熱水使用。

惟，習知的瓦斯熱水器熱效率不佳，且燃燒器93產生的熱量在經過熱交換器94之後，隨即向外排出，並無熱回收(餘熱回收)的效果，因此仍有改善的空間。

緣是，本創作人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。

本創作之主要目的在於提供一種具有冷凝熱交換器的熱水器，可用於熱回收(餘熱回收)，使熱效率有效的提升，且可減少二次熱交換器的無效區域，使高溫氣體能確實的與二次熱交換器進行熱交換，以提升熱效率。

本創作之另一目的在於提供一種具有冷凝熱交換器的 熱水器，可降低高度，使佔用的空間變小。

為了實現上述目的，本創作提供一種具有冷凝熱交換器的熱水器，包括機體、風機、燃燒器、一次熱交換器及二次熱交換器，該風機、該燃燒器、該一次熱交換器及該二次熱交換器設置於該機體內部，該一次熱交換器位於該燃燒器與該二次熱交換器之間；該二次熱交換器包含至少一水管及設於該至少一水管外緣的鰭片，該機體內設置該二次熱交換器的區域設有至少一橫向延伸的隔板，將該區域內區隔成曲折狀的流道，且該至少一隔板上豎立有擋片。

本創作具有以下有益的效果：本創作在熱水器內設置有二次熱交換器，二次熱交換器包含水管及設於水管外緣的鰭片，二次熱交換器可用於熱回收，使熱效率有效的提升。鰭片的設計高度較低，佔用的空間較小。

本創作在機體內設置二次熱交換器的區域設有隔板，以區隔成曲折狀的流道，且隔板上豎立有擋片，可用以增加高溫氣體流過的區域，使高溫氣體可確實的通過二次熱交換器的鰭片及水管的表面，可減少二次熱交換器的無效區域，使高溫氣體能確實的與二次熱交換器進行熱交換，以更進一步地提升熱效率。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

請參閱圖2，本創作提供一種具有冷凝熱交換器的熱水 器，該熱水器包括機體1、風機2、燃燒器(火排)3、一次熱交換器4及二次熱交換器5。機體1為一中空殼體，風機2、燃燒器3、一次熱交換器4及二次熱交換器5由下而上依序的設置於機體1內部，亦即風機2位於燃燒器3的下方，一次熱交換器4位於燃燒器3的上方，二次熱交換器5位於一次熱交換器4的上方，使一次熱交換器4位於燃燒器3與二次熱交換器5之間。惟，風機2、燃燒器3、一次熱交換器4及二次熱交換器5設置的位置並不限制，也可適當的變化，例如風機2也可設置於二次熱交換器5的上方等處。

當燃燒器3被點燃後，燃燒器3可產生高溫的燃燒氣體，燃燒氣體被向上推送，燃燒氣體依序接觸一次熱交換器4及二次熱交換器5，藉以進行熱交換的操作，使得流經一次熱交換器4及二次熱交換器5內的水可從常溫被加熱至高溫。一次熱交換器4進行熱交換後的排氣溫度高達約200℃，此高溫氣體輸送至二次熱交換器5進行熱交換後，溫度降為約60℃，此乃因二次熱交換器5同時具有顯熱回收(-140℃)，以及相變化(氣相轉液相)之潛熱回收兩種功能。

如圖3至圖5所示，二次熱交換器5連接於一冷水管路11，一次熱交換器4連接於一熱水管路12，一次熱交換器4及二次熱交換器5之間則連接有一連接管路13。可由冷水管路11下端輸入冷水，使冷水向上輸送至二次熱交換器5，冷水並進入二次熱交換器5進行熱交換先行預熱，再經連接管路13將預熱後的水輸送至一次熱交換器4進行熱交換，而後由熱水管路12向下排出熱水使用。

在本實施例中，二次熱交換器5包含至少一水管51及設於該至少一水管51外緣的鰭片52，水管51及鰭片52以高熱傳導材料製成，水管51予以適當地彎折，鰭片52可呈螺旋狀的繞設於水管51上，鰭片52可繞設於水管51上局部的區段，通常鰭片52是設於水管51上筆直的區段，彎折的區段並未設有鰭片52。水管51一端連接於冷水管路11，另一端連接於連接管路13。鰭片52主要功能為吸收一次熱交換器4未能完全吸收的餘熱，以便與水管51內的水進行熱交換的作用，使二次熱交換器5可先行對冷水預熱。

本創作在熱水器的機體1內設置二次熱交換器5的區域進一步地設有數個橫向延伸的隔板53、54及55，隔板53、54及55設置的數量並不限制，可因應需求適當的增減，在本實施例中設有三個隔板53、54及55，例如也可設置一個或兩個等，亦即隔板設有至少一個。該些隔板53、54及55外部可設有圍板56，該些隔板53、54及55設於圍板56的內部，該些隔板53、54及55一端未延伸至圍板56，亦即該些隔板53、54及55一端與圍板56內壁之間形成有空隙59，該些空隙59形成錯開狀，亦即上、下相鄰的兩隔板53與54，以及兩隔板54與55一端的空隙59形成錯開狀，如圖3所示，部分的空隙59在左側，部分的空隙59在右側，以該些隔板53、54及55將該區域內區隔成曲折狀的流道57，具有導流的效果。隔板53、54及55也可形成傾斜狀，隔板53、54及55可整個或部分傾斜，用以導引冷凝水向下滴落。

至少在部分的隔板53、54上豎立有擋片58，擋片58 可由隔板53、54向上或向下延伸形成，所述擋片58伸入流道57，可用以增加氣體流過的區域。擋片58的高度H1小於流道57的高度H2，使流道57可維持通暢，不會被阻塞。擋片58的高度H1較佳為流道57的高度H2的二分之一以下，例如擋片58的高度H1可為流道57的高度H2的三分之一、四分之一或五分之一等。擋片58的寬度較佳是等於流道57的寬度，但擋片58的寬度也可小於流道57的寬度。

最下方的隔板55也可進一步地銜接一盛水盤14，盛水盤14位於二次熱交換器5的下方，可用以防止二次熱交換器5的冷凝水向下滴落至燃燒器3。另於機體1內設置一導引管6，導引管6及盛水盤14為耐腐蝕件，例如不銹鋼件，導引管6設置於機體1內，導引管6上端銜接於盛水盤14，使得盛水盤14上收集的冷凝水得以經由導引管6導引向外排出。導引管6上可進一步地設置有一中和器7，中和器7內部設有中和劑(圖略)，中和劑為碳酸鈣等材料，可將流過中和器7內部的酸性冷凝水中和，再行排出，以避免造成管路腐蝕現象。

本創作在一次熱交換器上方或下方設置二次熱交換器，二次熱交換器包含水管及設於水管外緣的鰭片，二次熱交換器可用於熱回收，使熱效率有效的提升，可符合環保、節能的要求。鰭片的設計也可降低高度(鰭片式熱交換器由於熱交換面積較大，所以佔用的整體體積空間較小)，使佔用的空間變小。

再者，本創作在機體內設置二次熱交換器的區域設有隔板，以區隔成曲折狀的流道，且隔板上豎立有擋片，可 用以增加高溫氣體流過的區域，使高溫氣體可確實的通過二次熱交換器的鰭片及水管的表面，可減少二次熱交換器的無效區域，使高溫氣體能確實的與二次熱交換器進行熱交換，以更進一步地提升熱效率。

惟以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。

1‧‧‧機體

11‧‧‧冷水管路

12‧‧‧熱水管路

13‧‧‧連接管路

14‧‧‧盛水盤

2‧‧‧風機

3‧‧‧燃燒器

4‧‧‧一次熱交換器

5‧‧‧二次熱交換器

51‧‧‧水管

52‧‧‧鰭片

53‧‧‧隔板

54‧‧‧隔板

55‧‧‧隔板

56‧‧‧圍板

57‧‧‧流道

58‧‧‧擋片

59‧‧‧空隙

6‧‧‧導引管

7‧‧‧中和器

9‧‧‧瓦斯熱水器

91‧‧‧機體

92‧‧‧風機

93‧‧‧燃燒器

94‧‧‧熱交換器

圖1為習知熱水器的平面示意圖。

圖2為本創作具有冷凝熱交換器的熱水器的平面示意圖。

圖3為本創作二次熱交換器的前視示意圖。

圖4為本創作二次熱交換器的側視示意圖。

圖5為本創作二次熱交換器的俯視示意圖。

11‧‧‧冷水管路

13‧‧‧連接管路

14‧‧‧盛水盤

5‧‧‧二次熱交換器

51‧‧‧水管

52‧‧‧鰭片

53‧‧‧隔板

54‧‧‧隔板

55‧‧‧隔板

56‧‧‧圍板

57‧‧‧流道

58‧‧‧擋片

59‧‧‧空隙

6‧‧‧導引管

Claims (8)

1. 一種具有冷凝熱交換器的熱水器，包括機體、風機、燃燒器、一次熱交換器及二次熱交換器，該風機、該燃燒器、該一次熱交換器及該二次熱交換器設置於該機體內部，該一次熱交換器位於該燃燒器與該二次熱交換器之間；該二次熱交換器包含至少一水管及設於該至少一水管外緣的鰭片，該機體內設置該二次熱交換器的區域設有至少一橫向延伸的隔板，將該區域內區隔成曲折狀的流道，且該至少一隔板上豎立有擋片，所述擋片伸入該流道。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中該至少一隔板外部設有圍板，該至少一隔板一端與該圍板內壁之間形成有空隙。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中所述的隔板設有數個，所述的空隙也設有數個，該些空隙形成錯開狀。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中該至少一隔板形成傾斜狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中所述擋片的高度為所述流道的高度二分之一以下。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中該二次熱交換器連接於一冷水管路，該一次熱交換器連接於一熱水管路，該一次熱交換器及該二次熱交換器之間連接一連接管路。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中該水管一端連接於該冷水管路，該水管另一端連接於該連接管路。
8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之具有冷凝熱交換器的熱水器，其中該二次熱交換器的下方設有一盛水盤，該機體內設置一導引管，該導引管上端銜接於該盛水盤，該導引管上設置有一中和器。