一种翅片管式换热器的制作方法

本实用新型涉及换热设备技术领域，特别是涉及一种翅片管式换热器。

背景技术：

换热器是燃气采暖热水炉和燃气热水器的核心部件之一，它关系到产品的使用寿命和安全。在传统的换热器中，大多采用翅片管式结构或者板式结构，而翅片管式换热器中的水路系统一般由若干直管与U管焊接而成，由于焊口较多，容易漏水；板式换热器中的水路系统更是全部采用焊接而成，焊接的效果直接影响换热器的密封性，且承压能力也比翅片管式结构的换热器低，容易产生泄露。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种翅片管式换热器，密封效果，能够承受较大压力，以保证使用寿命；且保证换热均匀、热效率高。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种翅片管式换热器，包括筒形的换热组件及分别盖合于所述换热组件的两端部的第一端盖和第二端盖，所述换热组件包括换热管及若干换热片，所述换热管采用一体成型弯折形成筒形的水路系统，各所述换热片沿所述水路系统的中心轴间隔套设于所述水路系统上；所述水路系统包括若干依次连接的管单元，所述管单元包括依次连接的第一直管段、第一弯管段、第二直管段、第二弯管段，所述第一直管段连接于相邻的所述管单元的所述第二弯管段，各所述第一直管段构成所述水路系统的外层换热结构，各所述第二直管段构成所述水路系统的内层换热结构。

作为优选方案，所述第一直管段和第二直管段的长度相等，且所述第一直管段和第二直管段均平行于所述水路系统的中心轴；所述第一弯管段和所述第二弯管段为半径相等的半圆形。

作为优选方案，将所述换热组件的横截面定义为参考面，所述第一弯管段和相邻的所述管单元的第二弯管段在所述参考面上的投影为夹角呈60°的“V”形。

作为优选方案，所述换热管的进水口和出水口设置于所述水路系统的同一端部。

作为优选方案，所述换热片上开设有若干管孔，将所述换热组件的横截面定义为参考面；所述管孔开设的位置及形状与所述第一弯管段在所述参考面的正投影相匹配；或者，所述管孔开设的位置及形状与所述第二弯管段在所述参考面的正投影相匹配。

作为优选方案，所述换热片上沿所述管孔的边缘设置有贴合所述换热管的外壁的第一翻边。

作为优选方案，所述换热片的外边缘处设置有垂直于其板面的第二翻边，所述第二翻边的高度小于或者等于相邻两个所述换热片之间的间隔，所述第二翻边在相对于所述第一直管段的位置开设有缺口。

作为优选方案，所述翅片管式换热器中相邻的两个所述换热片之间的间隔为1㎜-6㎜。

作为优选方案，所述第一端盖包括第一端板及第一盖板，所述第一端板套设在所述水路系统的第一端部，所述第一盖板盖合于所述第一端板的外侧；所述第二端盖包括第二端板及第二盖板，所述第二端板套设在所述水路系统的第二端部，所述第二盖板盖合于所述第二端板的外侧；所述第一盖板或者所述第二盖板上开设有用于安装燃烧器的安装孔。

作为优选方案，所述换热组件采用不锈钢材料制成。

本实用新型提供一种翅片管式换热器，换热管通过一体弯折形成整体为筒状的水路系统，由于换热管采用一体成型，能够避免拼接管的焊接工艺，使换热管的密封性能好且承压能力强；另外，本实用新型中的水路系统包括若干依次连接的管单元，管单元包括第一直管段及设于第一直管段内侧的第二直管段，各第一直管段构成水路系统的外层换热结构，各第二直管段构成水路系统的内层换热结构，以使水路系统包括内、外两层换热结构，换热均匀且效率高。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种翅片管式换热器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种翅片管式换热器的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型实施例中换热片与换热管的安装结构示意图；

图4是本实用新型实施例中换热管的结构示意图；

图5是图4的俯视示意图；

图6是本实用新型实施例中换热片的结构示意图。

图中，10、换热组件；11、换热管；111、进水口；112、出水口；12、换热片；121、管孔；122、第一翻边；123、第二翻边；1231、缺口；13、水路系统；131、管单元；1311、第一直管段；1312、第一弯管段；1313、第二直管段；1314、第二弯管段；132、进水段；133、出水段；20、第一端盖；21、第一端板；22、第一盖板；221、安装孔；30、第二端盖；31、第二端板；32、第二盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1-图6所示，本实用新型优选实施例的一种翅片管式换热器，其包括筒形的换热组件10及分别盖合于所述换热组件10的两端部的第一端盖20和第二端盖30，第一端盖20、第二端盖30、换热组件10之间形成燃烧腔，所述换热组件10包括换热管11及若干换热片12，所述换热管11采用一体成型弯折形成筒形的水路系统13，各所述换热片12沿所述水路系统13的中心轴间隔套设于所述水路系统13上，相邻的两个换热片45之间形成换热通道。所述水路系统13包括若干依次连接的管单元131，所述管单元131包括依次连接的第一直管段1311、第一弯管段1312、第二直管段1313、第二弯管段1314，所述第一直管段1311连接于相邻的所述管单元13的所述第二弯管段1314，各所述第一直管1311段构成所述水路系统13的外层换热结构，各所述第二直管段1313构成所述水路系统13的内层换热结构。

有鉴于此，本实施例中的翅片管式换热器，具体工作过程为：燃烧器燃烧产生的高温烟气从燃烧腔内进入各换热片12围合成的换热通道内，高温烟气在通过换热通道时，先与内层换热结构中的第二直管段1313接触，从而与换热管11内的水进行热交换，高温烟气再向外继续流动，与外层换热结构中的第一直管段1311接触，进一步与换热管11内的水进行热交换，从而使换热管11内的水加热，而高温烟气冷却后从换热通道的外侧流出；与此同时，冷水从换热管的进水口111流入，并依次交替流入内、外两层换热结构的第二直管段1313和第一直管段1311，加热成热水从出水口112流出。

基于上述技术方案，本实施例中提供一种翅片管式换热器，由于换热管11采用一体成型，无需采用多个连接件进行焊接，从而不存在有焊口漏水的缺陷，能够保证良好的密封性能，且能够增加承压能力及使用寿命；另外，换热管11通过弯折围合形成圆筒状的水路系统13，水路系统13为双层结构，即包括由各第二直管段1313组成的内层结构、及由各第一直管段1311组成的外层结构，能够增加换热效率，且水流交叉进行内层、外层加热，使加热更加均匀。

示例性地，本实施例中，复参阅图2-图4可知，所述换热管11的两端部还包括进水段132及出水段133，进水口111开设在进水段132上，出水口112开设在出水段133上，进水段132和出水段133穿过各换热片12以露出于换热组件10的端部，以方便冷水的接入及热水的接出。

具体地，为了使换热管的加工工艺简化，所述第一直管段1311和第二直管段1313的长度相等，且所述第一直管段1311和第二直管段1313均平行于所述水路系统13的中心轴；所述第一弯管段1312和所述第二弯管段1314为半径相等的半圆形，仅需采用一套模具便可加工而成，从而有效地降低加工难度。

本实施例中，为了进一步提高热效率，将所述换热组件10的横截面定义为参考面，所述第一弯管段1312和相邻的所述管单元131的第二弯管段1314在所述参考面上的投影为夹角呈60°的“V”形，外层的第一直管段1311与相邻的两个内层的第二直管段1313在参考面上的投影为三点组成的等边三角形状。

本实施例中，为了考虑冷水接入及热水接出方便，所述换热管11的进水口111和出水口112设置于所述水路系统13的同一端部，具体参阅图1所示，其中换热管11的进水口111和出水口112均设于水路系统13的上端部。

本实施例中，为了便于将各换热片12安装于水路系统13上，述换热片12上开设有若干管孔121，将所述换热组件10的横截面定义为参考面；所述管孔121开设的位置及形状与所述第一弯管段1312在所述参考面的正投影相匹配。作为替换方案，所述管孔121开设的位置及形状与所述第二弯管段1314在所述参考面的正投影相匹配。

具体参阅附图1和图6所示，其中换热片12上的管孔121的位置和形状与所有第二弯管段1314在参考面上的投影相匹配，每个第二弯管段1314在参考面上的投影呈腰形，此时换热片12上设置有若干个与各第二弯管段1314一一相对应的腰形的管孔121，且所述管孔121沿换热片12的周向排列；此时，在安装换热器时，换热片12从换热管11的下端从下而上可穿设于换热管11上，而能够在上端对换热片12进行限位。而如果换热片12上的管孔121的位置和形状与第一弯管段1312在参考面上的投影相匹配，相反地，在安装换热器时，换热片12从换热管11的下端从上而下可穿设于换热管11上。

复参阅附图6所示，本实施例中，所述换热片12的管孔121与所述换热管11贴合的边缘处设置有贴合所述换热管11的外壁的第一翻边122，上述的腰形管孔121的弧形段上设置有第一翻边122，第一翻边122紧贴换热管11的外壁，能够保证换热片12与换热管11之间的热交换。示例性地，本实施例中的所述换热片12焊接于换热管11的外侧壁上。

进一步地，如图6所示，所述换热片12的外边缘处设置有垂直于其板面的第二翻边123，所述第二翻边123的高度小于或者等于相邻两个所述换热片12之间的间隔，示例性地，本实施例中第二翻边123的高度优选为1.5㎜，所述第二翻边123在相对于所述第一直管段1311的位置开设有缺口1231，第一翻边122的作用能够控制换热通道内的高温烟气的流动方向，以使处于换热通道外侧位置的高温燃气流向换热管11的第一直管段1311的外侧壁处，以尽量使高温烟气与换热管11接触，进一步保证换热效率。

本实施例中，相邻的两个所述换热片12之间的间隔为1㎜-6㎜，即换热通道的高度为1㎜-6㎜，保证换热效率；优化地，本实施例中的翅片管式换热器中相邻的两个所述换热片12之间的间隔为2㎜。

为了装配牢固及保证换热器两端的密封性，本实施例中，所述第一端盖20包括第一端板21及第一盖板22，所述第一端板21套设在所述水路系统的第一端部，所述第一盖板22盖合于所述第一端板21的外侧；所述第二端盖30包括第二端板31及第二盖板32，所述第二端板31套设在所述水路系统的第二端部，所述第二盖板32盖合于所述第二端板31的外侧。示例性地，本实施例中，设置于同一端的换热管11的进水段132及出水段133均从上端部的第一端板21及第一盖板22中穿出。示例性地，所述第一盖板22和所述第一端板21采用焊接相连后，再一并焊接于换热管11上，同样的，所述第二盖板32和所述第二端板31采用焊接相连后，再一并焊接于换热管11上。

本实施例中，为了将燃烧器安装于燃烧腔内，在所述第一盖板22或者第二盖板32的中心处开设有安装孔221。本实施例中，所述安装孔221开设于设置于上端部的第一盖板22上。

另外，需要说明的是，本实施例中的所述翅片管式换热器主要应用于不锈钢换热器中，即换热组件10采用不锈钢材料制成，也即换热片12和换热管11均采用不锈钢材料制成；同样地，也适用于铜换热器。

综上，本实用新型实施例提供一种翅片管式换热器，包括水路系统13和间隔套设在水路系统13上的若干换热片12，水路系统13通过换热管11采用一体成型，且水路系统13呈包括内、外两层换热结构的双层结构；由于换热管11采用一体成型，可避免水路系统13的水滴泄露，提高承压能力、抗腐蚀性能等，进而增加使用寿命；且水流流经水路系统13时，交替地经过外层及内层，保证加热均匀且热效率高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。