本实用新型涉及热交换器技术领域，具体涉及一种冷凝式热交换器。
背景技术：
冷凝式燃气热水器跟普通燃气热水器相比，多了一级冷凝换热器，通过吸收高温烟气而预热冷水。从而提高了热转换效率，节约燃气。
冷凝式热交换器包括燃烧腔与通水道，通过在燃烧腔内燃烧产生高温烟气对通水道中的水进行加热。由于燃烧腔越远离燃烧点温度越低，通水道中的水也就不能受到均匀加热，存在加热效率低的问题。
为解决上述问题，公告号为CN204084860U的中国实用新型专利公开了一种冷凝式燃气壁挂炉的排烟热回收结构，其技术方案主要是在燃烧腔内侧壁沿燃烧温度降低的方向设置有密集度逐渐增大的导热柱，增大对高温烟气的利用率，以增强加热效率。该结构在一定程度上有利于通水道中的水均匀受热，具有增强加热效率的优点，但是也存在缺点。导热柱仅设置在加燃烧腔内未伸入到通水道中，水体只能通过燃烧腔内壁吸收热量，导热效率不高。而且圆柱状的导热柱相对较厚，不利于热量的传导，以致对烟气内热量的吸收率不高，整体使得热交换器的加热效率不高。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型旨在提供一种冷凝式热交换器，使其可以较好的利用高温烟气对冷水进行加热，提高加热效率，所采用的技术方案为：
一种冷凝式热交换器，包括换热壳体以及设置在换热壳体上的进水口和出水口，所述换热壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和外壳体之间形成通水层，所述内壳体围绕形成燃烧腔。所述燃烧腔内壳体设置有用于吸收烟气的热量并热量其传导给通水层的多组导热柱。
所述导热柱沿烟气流动方向分层交错设置，并且所述导热柱设置为多棱柱状，其侧壁均为磨砂面。相邻层的所述导热柱的侧壁之间形成烟气通道，所述导热柱贯穿所述内壳体，两端分别位于燃烧腔与通水层中；所述通水层内设置有用于增长水路的隔水层。
通过上述技术方案，导热柱设置为多棱柱状且分层交错设置，相对于圆柱状整体受热面积更大，更有利于快速吸收热量传递到通水层，对通水层内的水体进行加热。导热柱的侧壁为粗糙的磨砂面不仅可进一步增加导热柱与烟气接触的面积，从而增强导热柱的导热能力，还可以降低生产过程中对导热柱的加工精度，降低制造成本。侧壁之间形成曲折的烟气通道，相比于让烟气直接通过，增加了高温烟气流通的阻力，更利于导热柱吸收烟气中的热量以提升加热效率。隔水层延长待加热水体通过的水路，增加水体吸收热量的时间，从而提升加热到指定温度水体的效率。导热柱贯穿内壳体，一端伸入通水层中，更有利于导热柱将加热腔中的热量快速导入水体中，进一步增强加热效率。
进一步的，隔水层包括设置在所述内壳体与外壳体之间的用于将所述通水层分为多个独立加热空间的多层隔水板，所述隔水板上开设有用于连通相邻两个独立加热空间的通水口，相邻两层隔水板的通水口之间设置用于对独立加热空间中的水体进行引流的引流板。
通过上述技术方案，上述隔水层的设置便于伸入到通水层内导热柱的排放，并且使水路长度增加，水体接触到导热柱与内壳体的换热时间更多，从而增强加热效率。
进一步的，所述隔水板设置在位于通水层内相邻层的所述导热柱之间。
通过上述技术方案，所述隔水板将不同层的导热柱分开，使水体沿隔水板内通道依次与每一个导热柱进行热量交换，进一步提升加热效率；
进一步的，所述导热柱位于所述内壳体的两侧壁且呈对称设置，其长度烟气通道内的烟气流动方向逐渐增加，直至与同层相对的所述导热柱连接。
通过上述技术方案，靠近燃烧点处的导热柱长度较短，可以为燃烧点提供足够空间进行燃烧，燃烧点处温度足够高，并不需要大面积与高温烟气接触即可达到快速加热的效果；而远离燃烧点处温度逐渐降低，对水体的加热效率也逐渐降低，因此同层相对的导热柱相连可增大与烟气的接触面积，尽可能地将烟气中的热量导入水体中，以增强加热效率。
进一步的，相邻两层所述导热柱之间的距离逐渐减小，所述烟气通道沿气体流动方向逐渐变狭窄。
通过上述技术方案，使远离燃烧点烟气通道变的逐渐曲折，进一步增加高温烟气在烟气通道内流动的阻力，增加导热柱与烟气接触的时间，以便导热柱更好地将热量导入水体进行加热，增强加热效率。
进一步的，所述进水口与出水口分别设置在所述外壳体上靠近燃烧点与远离燃烧点的位置。
通过上述技术方案，进水口处的水体温度较低，若进水口设置在靠近燃烧点处，则会造成低温水体与高温导热柱以及内壳体接触，造成导热不均；而且当水体被加热后又通过温度较低的远离燃烧点处，导热柱及内壳体内起到的加热效果更低。相反的，进水口设在远离燃烧点处可以由温度较低的内壳体以及导热柱对低温水体进行预热，再逐渐有温度变高的内壳以及导热柱进行加热，便于对水体的逐步加热，增强水体受热均匀程度从而提高加热效率。
进一步的，所述内壳体与导热柱均采用导热防锈蚀材料铸成。
通过上述技术方案，导热性是内壳体与导热柱必须的，另外，若内壳体与导热柱与水体接触的部分若被锈蚀，结构则会变得松散影响其导热性能，因此导热防锈蚀材料可保证内壳体以及导热柱良好的导热性，进一步提高加热效率。
进一步的，所述外壳体套设有隔热层。
通过上述技术方案，隔热层可减少从外壳体逸散到外界的热量，从减少水体热量的流失，进一步提高加热效率。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
（1）通过设置分层交错设置的多棱柱状导热柱，可以增大与高温烟气的接触面积和接触时间，从而快速地进行导热，对水体进行加热，提高加热效率；
（2）通过导热柱贯穿内壳体伸入到通水层的设置，可增强导热柱的导热效率，使水体更快受热，进一步提高加热效率；
（3）通过设置分层环绕壳体内壁的隔水层，可以使水体与内壳体以及导热柱充分接触，从而使加热效率进一步提高。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为图1中A部的部分放大图；
图3为沿图1中剖面线B-B的剖视图；
图4为沿图1中剖面线C-C的剖视图；
图5为实施例二的导热柱设置示意图。
附图标记：1、换热壳体；101、内壳体；102、外壳体；201、进水口；202、出水口；3、隔热层；4、导热柱；5、烟气通道；6、隔水层；601、隔水板；602、通水口；603、引流板；7、燃烧腔；8、独立加热空间。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
实施例一：如图1所示，一种冷凝式热交换器，包括换热壳体1以及设置在换热壳体1上的进水口201和出水口202，进水口201设置在换热壳体1底部，出水口202设置在换热壳体1顶部。
换热壳体1包括内壳体101和外壳体102，内壳体101和外壳体102之间形成通水层，内壳体101围成燃烧腔7（参见图3），燃烧腔7位于换热壳体1的顶部。内壳体101采用导热防锈蚀材料铸成，优选的采用铜或铝合金材料制成。外壳体102套上设有用于减少热量损失的隔热层3以便热交换器在更短的时间内完成指定温度的水加热，优选的，隔热层3材料采用气垫胶毡、玻璃纤维、石棉等。
为增强通水层内的水体对高温烟气热量的吸收，内壳体101内侧设置有用于吸收烟气热量并将热量传导给通水层的多组导热柱4，导热柱4包括沿烟气流动方向分层交错设置。与内壳体101一样，导热柱4优选采用导热防锈的铝或铝合金材料铸成。同层的导热柱4互相平行排布，并且导热柱4设置为多棱柱状，优选为四棱柱，并且导热柱4的侧壁均为粗糙的磨砂面。导热柱4的侧壁之间形成烟气通道5（参见图4）。导热柱4贯穿内壳体101，两端分别位于燃烧腔7与通水层中。上述烟气通道5可以有效地增长烟气在内壳体101中的流动路径，结合四棱柱状的导热柱4，导热面积大，从而使得烟气中的热量被充分的吸收，提高热交换器的加热效率。
为了进一步增大导热柱4与高温烟气的接触面积，提升导热效率，如图3、图4所示，导热柱4分别位于内壳体101的两侧壁上且呈对称设置，其长度沿燃烧腔7内温度衰减方向逐渐增加，直至与同层相对的导热柱4连接。为增加烟气流通的阻力，沿所述烟气通道5内烟气的流动方向，所述导热柱4的侧壁粗糙程度逐渐增加。如此可使烟气通道5更为曲折，增长烟气通道5，使烟气与导热柱4的接触时间与接触面积增加，进一步增强导热效率，从而提升加热效率。
如图2所示，对于通水层，其内设置有用于增长水路的隔水层6，隔水层6包括设置在内壳体101与外壳体102之间的用于将通水层分为多个独立加热空间8的多层隔水板601。隔水板601上开设有用于连通相邻两个独立加热空间8的通水口602，相邻两层隔水板601的通水口602之间设置用于对独立加热空间8中的水体进行引流的引流板603。
为保证导热柱4正常地伸入通水层，隔水板601设置在位于通水层内相邻层的导热柱4之间。如此将分层交错设置的导热柱4夹在隔水层6中，使水体依次与每一片导热柱4接触，进一步提升加热效率。
本实施例的工作原理及有益效果如下：
需要热水时，打开水阀，水体从进水口201进入热交换器的通水层中，热交换器开始工作。燃气在燃烧炉中开始燃烧并产生高温烟气，导热柱4与内壳体101对高温烟气中的热量传导至水体中。高温烟气远离燃烧点的温度逐渐降低，此时远离燃烧点的导热柱4与内壳体101将温度相对较低的烟气中热量传导至水体中，对入水口处的水体进行预热。水体从入水口沿隔水层6逐渐靠近出水口202，即逐渐靠近燃烧点，此时导热柱4与内壳体101的温度因逐渐靠近燃烧点而逐渐升高，对水体的加热效果愈加强烈，在水体到达出水口202之前完成加热。本实施例通过提高对烟气中热量的吸收，以及利用高温烟气温度逐渐衰减的特性对水体进行逐步加热，使加热效率得到提升。
实施例二：如图5所示，与实施例一的不同之处在于，相邻层的导热柱4沿烟气流动的方向距离逐渐减小，导热柱4侧壁之间形成的烟气通道5逐渐狭窄。
本实施例的工作原理与实施例一相同，但优点在于：逐渐变得狭窄的烟气通道5可以使导热柱4与烟气充分地接触，从而保证远离燃烧点处的导热柱4也可以有效地进行导热以加热通水层中的水体，从而提升加热效率。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。