燃气壁挂炉及冷凝换热器的制作方法

本实用新型涉及换热技术领域，特别是涉及燃气壁挂炉及冷凝换热器。

背景技术：

一般地，把回收利用烟气中水蒸气汽化潜热的换热器定义为冷凝换热器，冷凝换热器可用于燃气壁挂炉中，通过冷凝换热器将烟气中的热量传递给冷水，加热水流。但是，在换热过程中，冷凝换热器中换热管的外表面容易形成并覆盖冷凝水，会增大换热管表面的液膜热阻，阻碍换热管外的烟气与换热管内的冷水换热，换热效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是要提供一种冷凝换热器及燃气壁挂炉，其能有效地提高换热效率。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种冷凝换热器，包括：

外壳；

螺旋扁管束，设于所述外壳内；所述螺旋扁管束具有多根螺旋扁管，每根所述螺旋扁管内形成水流流道，每根所述螺旋扁管外形成气体流道；

吸液芯，布置于所述外壳；

其中，所述气体流道内的热气体绕所述螺旋扁管的轴向螺旋流动，所述吸液芯位于在热气体带动下由所述螺旋扁管外表面甩出的冷凝液的甩出路径上。

本实用新型所述的冷凝换热器，与背景技术相比所产生的有益效果：气体流道内的热气体绕螺旋扁管的轴向螺旋流动，并带动螺旋扁管上的冷凝液甩至吸液芯，通过吸液芯吸收甩出的冷凝液。具体地，气体流道内的热气体绕螺旋扁管的轴向螺旋流动时，气体会发生周期性脱体绕流，螺旋扁管表面产生的冷凝水液膜沿螺旋扁管的长轴部位流动时逐渐增厚，并在螺旋扁管的短轴部位因为螺旋气流的带动产生离心力，发生边界分离，甚至脱离螺旋扁管到达位于螺旋扁管束外周的吸液芯上。如此通过吸液芯吸收甩出的冷凝液，减少冷凝液的积聚，降低螺旋扁管表面的液膜热阻，提高换热效率。

在其中一个实施例中，所述吸液芯设于所述外壳的至少部分内壁上，且面向所述螺旋扁管束的外周面。

在其中一个实施例中，所述吸液芯为单层网板，或者所述吸液芯多层堆叠的网板。

在其中一个实施例中，所述网板由耐腐蚀的金属材料制成。

在其中一个实施例中，还包括冷凝水收集装置，所述冷凝水收集装置设于所述吸液芯的重力方向上，且所述冷凝水收集装置具有与所述吸液芯连通收集腔。

在其中一个实施例中，所述气体流道内热气体的流向与所述水流流道内水流的流向相反。

在其中一个实施例中，所述外壳上沿所述螺旋扁管束的轴向间隔开设有气流入口和气流出口，所述气流入口和所述气流出口均与所述气体流道连通。

在其中一个实施例中，还包括具有水流入口的第一集水盒和具有水流出口的第二集水盒，所述螺旋扁管束连接于所述第一集水盒和所述第二集水盒之间，且所述第一集水盒内部与所述螺旋扁管束的一端连通，所述第二集水盒内部与所述螺旋扁管束的另一端连通。

在其中一个实施例中，所述水流入口和所述气流出口位于所述螺旋扁管轴向的一端，所述水流出口和所述气流入口位于所述螺旋扁管轴向的另一端。

在其中一个实施例中，所述螺旋扁管束沿垂直其轴向的横截面形状为四边形，所述外壳与所述螺旋扁管束相匹配地设置为长方体。

一种燃气壁挂炉，包括上述冷凝换热器。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中冷凝换热器的内部结构示意图；

图2为图1所示冷凝换器的外部结构示意图；

图3为图1所示冷凝换热器的部分结构示意图。

标号说明：冷凝换热器100、外壳10、气流入口12、气流出口14、螺旋扁管束30、吸液芯50、第一集水盒70、水流入口72、第二集水盒90、水流出口92。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-2所示，本实用新型一实施例中，提供一种冷凝换热器100，包括外壳10、螺旋扁管束30、吸液芯50、冷凝水收集装置(图未示)、第一集水盒70及第二集水盒90。

螺旋扁管束30设于外壳10内，且螺旋扁管束30具有多根螺旋扁管32，每根螺旋扁管32内形成水流流道，每根螺旋扁管32外形成气体流道31(如图3所示)。也就是说，在螺旋扁管束30的每个螺旋扁管32内通入冷水，并在螺旋扁管32外的气体流道31内通入热气体，使螺旋扁管32内的冷水吸收气体流道31内热气体的热量，实现冷水的加热。

同时，吸液芯50布置于外壳10，气体流道31内的热气体绕螺旋扁管32的轴向螺旋流动，且吸液芯50位于在热气体带动下由螺旋扁管32外表面甩出的冷凝液的甩出路径上，通过吸液芯50吸收甩出的冷凝液。具体地，气体流道31内的热气体绕螺旋扁管32的轴向螺旋流动时，气体会发生周期性脱体绕流，螺旋扁管32外表面产生的冷凝水液膜沿螺旋扁管32的长轴部位流动时逐渐增厚，并在螺旋扁管32的短轴部位因为螺旋气流的带动产生离心力，发生边界分离，甚至脱离螺旋扁管32的外表面到达吸液芯50上。如此通过吸液芯50吸收甩出的冷凝液，减少冷凝液的积聚，降低螺旋扁管32表面的液膜热阻，提高换热效率。

可选地，气体流道31内热气体的流向与水流流道内水流的流向相反，即热气体(烟气)和冷水在螺旋扁管32两侧逆流，保证换热效果。

具体地，外壳10上沿螺旋扁管束30的轴向间隔开设有气流入口12和气流出口14，气流入口12和气流出口14均与气体流道31连通。从气流入口12向气体流道31内通入气体，气体流经螺旋扁管32外的气体流道31，并与螺旋扁管32内的水流进行换热，最终从流体出口流出，完成对螺旋扁管32内水流的加热。并且，气流入口12和气流出口14沿螺旋扁管束30的轴向分布，使气体流道31内气体的流向与螺旋扁管束30的轴向平行，以保证换热效果。

进一步地，第一集水盒70具有水流入口72，第二集水盒90具有水流出口92，螺旋扁管束30连接于第一集水盒70和第二集水盒90之间，且第一集水盒70内部与螺旋扁管束30的一端连通，第二集水盒90内部与螺旋扁管束30的另一端连通。水流由水流入口72进入第一集水盒70，并从第一集水盒70进入螺旋扁管束30中的水流流道，最后进入第二集水盒90，从水流出口92流出，完成换热。

可选地，水流入口72和气流出口14位于螺旋扁管束30轴向的同一端，水流出口92和气流入口12位于螺旋扁管束30轴向的另一端，以使水流流道内水流的流向与气体流道31内气体的流向相反，水流逆流换热，提高换热效果。

具体地，气流入口12和气流出口14位于外壳10的同一侧面，水流入口72和水流出口92位于外壳10另一侧面所在的平面。也就是说，在外壳10的一个侧面进行气体的通入和排出，在外壳10的另一侧面进行水流的通入和排出，使管路的连接更加有序整齐。

进一步地，螺旋扁管束30沿垂直其轴向的横截面形状为四边形，外壳10与螺旋扁管束30相匹配地设置为长方体，如此形成方形的冷凝换热器100，便于安装。

吸液芯50设于外壳10的至少部分内壁上，且面向螺旋扁管束30的外周面。螺旋扁管束30中螺旋扁管32外表面上形成的冷凝液，在螺旋流动的热气体的带动下向螺旋扁管束30的外周甩出，到达吸液芯50，使吸液芯50位于冷凝液的甩出路径上。

吸液芯50具有多个与螺旋扁管束外周面连通的吸水孔，吸液芯50面向螺旋扁管束30的外周面，螺旋扁管束30中甩出的冷凝水可甩向吸液芯50，并在吸液芯50的吸水孔内积聚，通过多个吸水孔吸收冷凝水。

可选地，吸液芯50为单层网板、或者吸液芯50为多层堆叠的网板，通过网板上的网孔积聚吸收冷凝水。并且，网板的孔隙可以根据实际情况进行调整。具体地，网板由耐腐蚀的金属材料制成，网板为耐腐蚀的金属网板。金属材质的网板具有较低的温度，容易使从螺旋扁管束30表面脱离的冷凝水附着，更多的冷凝水可以聚集于金属材质的网板上，金属网板对冷凝水具有较好的吸附性。并且，金属网板具有耐腐蚀性，可以防止金属网板长时间附着冷凝水后发生化学反应，防止金属网板被腐蚀。可以理解地，在其他一些实施例中，吸液芯50也可以为海绵等结构，能够吸附冷凝水即可，在此不做限定。

冷凝水收集装置设于吸液芯50的重力方向上，且具有与吸液芯50连通的收集腔。吸液芯50上的冷凝水积聚到一定程度后，冷凝水在自身重力作用下，流向冷凝水收集装置的收集腔内，对冷凝水进行收集。并且，吸液芯50上部分冷凝水坠落后，吸液芯50可以恢复部分吸附能力，可以始终对冷凝水进行吸附，保持吸附冷凝水的效果，保证螺旋扁管32表面冷凝水的排出效果，有利于减少液膜热阻，提高冷凝换热器100的换热效率。

本实用新型一实施例中，还提供一种燃气壁挂炉，包括上述冷凝换热器100，具有较好的换热效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。