冷凝换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冷凝换热器，包括换热器本体、入气口与排气口、进水口与出水口，所述换热器本体包括外壳、设置于外壳内的内筒以及设置于外壳内壁与内筒外壁之间的换热管，所述外壳的内壁、内筒外壁以及换热管的外壁形成容腔，所述进水口与出水口连通所述容腔，所述内筒及换热管均为中空直管状体，所述内筒与所述换热管的第一端连通，换热管的第二端与入气口连通，内筒的第二端与排气口连通。所述冷凝换热器，结构简单、紧凑，其外观整体性良好。由于采用的是中空直管状的内筒以及换热管，其热传导路径为二次路径，使得高温烟气可以从入气口进入冷凝器本体至从排气口排出过程中，热传导时间长，工作效率高且可以进一步降低气体的温度。
【专利说明】冷凝换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种节能环保装置，具体是指一种用于吸收烟气余热的冷凝换热器。
【背景技术】
[0002]冷凝式燃气热水器通过冷凝换热器吸收烟气余热，其热效率较普通燃气热水器提高8%以上，属于节能环保产品，已受到越来越多消费者的青睐。
[0003]为吸收烟气余热，业界大都将冷凝换热器设置在高温烟气出口侧，高温烟气从冷凝器下方的烟气入口流入，自下而上流向冷凝换热器并实现热量的转移，最后从烟气出口排出。市场上用于吸收烟气余热的换热器主要为:绕管式，管翅式或板式。然而，采用绕管式结构的换热器工艺性差，外观整体性不好，有效换热面积少，换热效果差；采用板式或铜管外加翅片结构的换热器，涉及零件数量烦多，耐腐蚀性及耐压强度较差，影响了现有冷凝式燃气热水器的热效率和使用寿命。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构紧凑，换热高效的冷凝换热器。
[0005]其技术方案如下:
[0006]一种冷凝换热器，包括换热器本体、入气口与排气口、进水口与出水口，所述换热器本体包括外壳、设置于外壳内的内筒以及设置于外壳内壁与内筒外壁之间的换热管，所述外壳的内壁、内筒外壁以及换热管的外壁形成容腔，所述进水口与出水口连通所述容腔，所述内筒及换热管均为中空直管状体，所述内筒与所述换热管的第一端连通，换气管的第二端与入气口连通，内筒的第二端与排气口连通。
[0007]所述冷凝换热器，结构简单、紧凑，其外观整体性良好。由于采用的是中空直管状的内筒以及换热管，其热传导路径为二次路径(第一端-第二端-第一端)，使得高温烟气可以从入气口进入冷凝器本体至从排气口排出过程中，热传导时间长，工作效率高且可以进一步降低气体的温度。再有，由于容纳液体的容腔是由换气管与内筒共同参与构成的，因而在气流从入气口进入至换热管再到内筒的整个流动过程中均能与容纳在换气管与内筒之间的液体传递热量，热效率高。
[0008]进一步地，所述换热管为多个，所述内筒设置于外壳的中部，所述多个换热管围绕且均匀分布于所述外壳内壁与内筒外壁之间，使得在容腔中流动的液体受热均匀。
[0009]进一步地，所述多个换热管与所述内筒平行设置，所述换热管的孔径小于所述内筒的孔径。
[0010]进一步地，还包括安装于所述换热器本体的第一端的第一盖体，所述第一盖体具有第一腔室，所述内筒与换热管的第一端通过所述第一腔室连通。
[0011 ] 进一步地，所述第一盖体的下端具有冷凝液排放口，所述冷凝液排放口与所述第一腔室连通。
[0012]进一步地，所述内筒第一端与第二端竖直相对，所述换热管的第一端与第二端竖直相对，所述内筒与换热管的第二端位于比第一端高的水平面上，使得高温气体从冷凝器上方流入，自上而下-自下而上流向冷凝换热器并实现热量的转移，最后从烟气出口排出。并且冷凝水可以顺利地流至冷凝液排放口排出。
[0013]进一步地，还包括安装于所述换热器本体的第二端的第二盖体，所述第二盖体包括排气筒和与排气筒相隔的入气腔，所述内筒的第二端通过排气筒与排气口连通，所述换热管的第二端通过入气腔与入气口连通。
[0014]进一步地，所述外壳包括筒体、覆盖筒体第一端的第一端盖以及覆盖筒体第二端的第二端盖，所述进水口与出水口设置于所述侧壁上，所述第一端盖与所述第二端盖均包括对应所述内筒的第一开口以及对应所述换热管的第二开口。
[0015]进一步地，所述换热管或/和内筒的内壁设置有肋片，有助于增加换热面积并提高耐压强度。
[0016]进一步地，所述外壳内壁设置有导流板，起到均匀水流，延长水流路径，提高换热效率的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型第一实施例的冷凝换热器的示意图；
[0018]图2是本实用新型第一实施例的冷凝换热器的分解图；
[0019]图3是本实用新型第一实施例的冷凝换热器的换热器本体的分解图；
[0020]图4是本实用新型第一实施例的冷凝换热器的剖视图；
[0021]图5-10是本实用新型第一实施例的冷凝换热器的换热器本体的外壳、内筒、换热管截面的外形图；
[0022]图11是本实用新型第二实施例的冷凝换热器的换热管的切面示意图；
[0023]图12是本实用新型第三实施例的冷凝换热器的换热器本体的切面示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1.换热器本体2.上盖3.下盖11.外壳110.筒体12.换热管13.内筒14.端盖141.第一开口 142.第二开口 150.进水口 160.出水口 15.进水接头16.出水接头17.肋片18.导流板180.开口 19.容腔21.入气口 22.排气管23.出气口 24.入气腔31.冷凝水排放口 100.冷凝散热器
【具体实施方式】
[0026]下面对本实用新型的实施例进行详细说明:
[0027]如图1-2所示，本实用新型第一实施例的冷凝换热器100包括换热器本体1、第一盖体以及第二盖体。在本实施例中，所述第一盖体为覆盖换热器本体I下端的下盖3，所述第二盖体为覆盖换热器本体I上端的上盖2。
[0028]如图3-4所不,所述换热器本体I包括外壳11、设置于外壳11内的内筒13设置于外壳11内壁与内筒13外壁之间的换热管12。所述内筒13以及换热管12由导热性能良好的材料制成。所述外壳11为一中空管状体，其具有进水口 150与出水口 160，所述进水口 150与出水口 160设置于所述侧壁上。所述进水口 150外还连接有进水接头15，所述出水口 160外还连接有出水接头16。所述内筒13置于所述外壳11的中部位置处，所述多个换热管12围绕且均匀分布于所述外壳11内。所述多个换热管12与内筒13等高且与内筒13平行设置。换热管12的孔径小于内筒13的孔径。所述内筒13及换热管12均为中空直管状体，所述内筒13的第一端与第二端竖直相对，所述换热管12的第一端与第二端竖直相对。所述内筒12与换热管13的第一端与第二端分别位于同一水平面上，且第二端位于比第一端高的水平面上。在本实施例中，所述第一端为下端，所述第二端为上端。所述外壳11的内壁、内筒13外壁以及换热管12的外壁形成容腔19，所述进水口与出水口连通所述容腔19，所述容腔19与内筒13以及换热管12不导通。所述换热器本体I由筒体110、覆盖其下端的第一端盖14a，以及覆盖上端的第二端盖14组成。可以理解地，上述外壳11也可能是包括上下端盖一体成型的壳体，或是第一端盖14a、第二端盖14以及筒体110组合而成。所述第一端盖14a与所述第二端盖14外形结构相同。所述第一端盖14a、第二端盖14上均具有对应所述内筒13的第一开口 141以及对应所述换热管12的第二开口 142。
[0029]所述下盖3呈中空盘状体，在其下方设置有冷凝水排放口 31。内筒13的第一端通过第一端盖14a的第一开口 141与下盖13连通。换热管12的第一端通过第一端盖14a的第二开口 142与下盖13连通。通过下盖3，所述内筒13与所述换热管12达成连通。
[0030]所述上盖2呈中空盘状体。在上盖2中央设置有排气管22。所述排气管22的上端为出气口 23，下端通过第二端盖14的第一开口 141与所述的内筒13的第二端对接。上盖2除排气管22之外的其他空间形成入气腔24。入气腔24与所述多个换热管12通过第二端盖14的第二开口 142对接。上盖2还具有一入气口 21。所述入气口 21连通所述入气腔24。
[0031]如图4所示，当所述冷凝换热器100工作时，高温气体从上盖2的入气口 21进入至入气腔24，进而从各个换热管12的第二端进入换热管12内部。高温气体通过下盖3从内筒13的第一端进入内筒13内部，进而经由排气管22从出气口 23排出。与此同时，所述换热器本体I通过进水接头15以及出水接头16与整机供水管道连通。水流从进水接头15进入所述容腔19内，并在换热管12以及内筒13之间流动，进而从出水接头16排出。水流在所述换热管12以及内筒13之间流动的过程中通过热接触带走在换热管12以及内筒13之间流动的高温气体的热量以降低从出气口 23排出的气体的温度。首先，高温气体在换热管12中流动时与容腔19中的水流发生第一次热交换，将高温气体中的部分热量传递至容腔19中的水流，从而初步降低高温气体的温度。然后，高温气体进入至内筒13中，与容腔19中的水流发生第二次热交换，将高温气体中的部分热量传递至容腔19中的水流，从而进一步降低高温气体的温度，并且进一步提高容腔19中的水流的水温。在高温气流流经换热管12以及内筒13的降温过程中，遇冷凝结而成的冷凝水附着在换热直管12的内壁，顺着烟气流向滴落至下盖3并聚集从冷凝水排放口 31排出。可以理解地，在从进水口 150进入容腔19中在从出水口 160排出的也可能是其他液体。
[0032]如图5-10所述，所述外壳11、内筒13以及换热管12的横切面可以是圆形、椭圆形、长方形、方形、多边形、腰形等多种形状。并且所述外壳11、内筒13的横切面的形状与换热管12的横切面形状并不限定为相同，每一换热管12的横切面形状也不限定为相同。
[0033]如图11所示，第二实施例的冷凝换热器100与第一实施例的不同之处在于，第二实施例中的内筒13或/和换热管12内壁上设置有肋片17。在本实施例中，所述内筒13或/和换热管12内壁上设置有多个均匀分布的肋片17。所述肋片7呈片状，其垂直于第一端盖14a设置。所述肋片7有助于增加换热面积并提高耐压强度。在另一实施例中，所述肋片7可能是其他形状，更可能是平行于第一端盖14a设置。
[0034]如图12所示，第三实施例的冷凝换热器100与第一、第二实施例的不同之处在于，第三实施例中的外壳11内壁设置有导流板18。在本实施例中,所述导流板18设置于外壳11内壁的中部位置处，其具有一开口 180，将容腔19分成只有一个开口 180的两部分，进水口 150连通其中一部分，出水口 160连通另一部分。当水流从进水口 150进入容腔19后，受导流板18的阻挡，水流从容腔19的一部分必须流经所述开口 180在流动至容腔19的另一部分，从而起到均匀水流，延长水流路径，提高换热效率的作用。
[0035]所述冷凝换热器100主要是由直管形的换热器本体1，换热器本体I内部的直管形的内筒13、换热管12构成，其结构简单、紧凑，其外观整体性良好并且换热器本体I的耐压强度高，耐腐蚀性好。由于采用的是中空直管状的内筒13以及换热管12，其热传导路径简单，使得高温烟气可以顺畅地从入气口 21进入换热管12在快速地流动至内筒13进而排出，工作效率高并且冷凝水排放速度快。再有，由于容纳液体的容腔19是由换气12管与内筒13共同参与构成的，因而在气流从入气口 21进入至换热管12再到内筒13的整个流动过程中均能与容纳在换气管12与内筒13之间的水流传递热量，热效率高。
[0036]以上所述实施例仅表达了本实用新型的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种冷凝换热器，包括换热器本体、入气口与排气口、进水口与出水口，其特征在于:所述换热器本体包括外壳、设置于外壳内的内筒以及设置于外壳内壁与内筒外壁之间的换热管，所述外壳的内壁、内筒外壁以及换热管的外壁形成容腔，所述进水口与出水口连通所述容腔，所述内筒及换热管均为中空直管状体，所述内筒与所述换热管的第一端连通，换热管的第二端与入气口连通，内筒的第二端与排气口连通。
2.如权利要求1所述的冷凝换热器，其特征在于:所述换热管为多个，所述内筒设置于外壳的中部，所述多个换热管围绕且均匀分布于所述外壳内壁与内筒外壁之间。
3.如权利要求2所述的冷凝换热器，其特征在于:所述多个换热管与所述内筒平行设置，所述换热管的孔径小于所述内筒的孔径。
4.如权利要求1所述的冷凝换热器，其特征在于:还包括安装于所述换热器本体的第一端的第一盖体，所述第一盖体具有第一腔室，所述内筒与换热管的第一端通过所述第一腔室连通。
5.如权利要求4所述的冷凝换热器，其特征在于:所述第一盖体的下端具有冷凝液排放口，所述冷凝液排放口与所述第一腔室连通。
6.如权利要求5所述的冷凝换热器，其特征在于:所述内筒第一端与第二端竖直相对，所述换热管的第一端与第二端竖直相对，所述内筒与换热管的第二端位于比第一端高的水平面上。
7.如权利要求1所述的冷凝换热器，其特征在于:还包括安装于所述换热器本体的第二端的第二盖体，所述第二盖体包括排气筒和与排气筒相隔的入气腔，所述内筒的第二端通过排气筒与排气口连通，所述换热管的第二端通过入气腔与入气口连通。
8.如权利要求1所述的冷凝换热器，其特征在于:所述外壳包括筒体、覆盖筒体第一端的第一端盖以及覆盖筒体第二端的第二端盖，所述进水口与出水口设置于所述筒体上，所述第一端盖与所述第二端盖均包括对应所述内筒的第一开口以及对应所述换热管的第二开口。
9.如权利要求1-8任意一项所述的冷凝换热器，其特征在于:换热管或/和内筒的内壁设置有肋片。
10.如权利要求1-8任意一项所述的冷凝换热器，其特征在于:所述外壳内壁设置有导流板。
【文档编号】F24H9/00GK203671920SQ201320453697
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】黄启均, 廖振开, 郭灵华, 邓飞忠, 彭辉, 王莹 申请人:中山华帝燃具股份有限公司