一种全预混冷凝交换器的制作方法

本实用新型属于热交换单元领域，具体涉及到一种全预热混冷凝交换器。

背景技术：

现有全预混冷凝热交换器最常用于壁挂炉等热交换装置，混合燃气燃烧产生的含有热量的烟气穿过全预混冷凝热交换器，对流经全预混冷凝热交换器中的水进行预加热，烟气所携带的热量被吸收而冷凝，加热后的水再流入壁挂炉中被热交换器使用。

现有全预混冷凝热交换器包括：外壳和逐层盘绕的环形的换热管构成，换热管为扁形的结构，外壳将换热管包裹，外壳设有进气口和出气口，预混合后的燃气从进气口进入换热管的内环并燃烧，燃烧产生的热流向四周扩散以穿过换热管之间的间隙，在此过程中，热流与换热管内的水进行热交换；热流穿过换热管之后，在外壳内汇集并经出气口流出全预混冷凝热交换器。

授权公告号为CN106461266B的中国实用新型专利“热交换单元和方法”中公开了一种热交换单元，该热交换单元包括：容纳壳体，其包括后壁、前壁和周缘侧壁；螺旋形状的热交换器，其包括供第一热传递流体流动的按照多个线圈的方式围绕螺旋结构的纵轴卷绕的至少一个管状管道并且安装在所述容纳壳体中；第二热传递流体的供给区，所述第二热传递流体用于与所述第一热传递流体热交换，所述供给区限定在所述壳体中，与所述热交换器同轴并且相对于所述热交换器在内部；用于收集第二热传递流体的第一收集腔室，其限定成相对于所述热交换器在外部，位于所述热交换器的径向外壁和所述容纳壳体的所述周缘侧壁之间；以及用于收集所述第二热传递流体的第二收集腔室，其至少部分由至少一个分离元件限定界限。所述分离元件相对于所述热交换器安装在轴向外部位置以在所述分离元件、所述容纳壳体的周缘侧壁和后壁或前壁之间限定用于收集所述第二热传递流体的所述第二收集腔室，以此方式，所述第一收集腔室和所述第二收集腔室通过至少一个第一通道彼此流体连通，所述至少一个第一通道被构造成允许所述第二热传递流体与所述壳体的所述周缘侧壁答题平行并且与所述周缘侧壁邻近地流动。所述分离元件14包括热交换部分，所述热交换部分与所述热交换器的端部线圈的至少一部分接触并且被构成允许所述热交换器的线圈形部分和所述第二收集腔室之间进行热交换，而所述热交换单元还包括允许流体从所述第二收集腔室流出的至少一个第二通道，所述第二通道限定在所述第二收集腔室的周缘中，位于容纳壳体的所述周缘侧壁的轴向端和所述后壁或所述前壁之间。

上述现有技术中提高了通过改善安装灵活性和轴向构造均匀提高了第一热传递流体和第二热传递流体之间的热交换能力，但是该现有技术的技术方案中的分离部件使得燃烧后的第二热传递流体，比如燃烧器所产生的燃烧气体会很快的沿分离元件疏导出去。因此，申请人注意到，该技术方案还可以提高热交换率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种全预混冷凝交换器，该全预混冷凝交换器能有效延缓烟气排出，进而提高热交换率。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种全预混冷凝交换器，包括容纳壳体，所述容纳壳体底部设置有进水管、出水管，所述容纳壳体的顶部还设置有出烟口，所述容纳壳体内部安装有螺旋热交换器，所述螺旋热交换器的两端分别与所述进水管、出水管连通；还包括盘状分离元件，所述分离元件设置于所述螺旋热交换器的轴向后部，且所述分离元件设置于所述出烟口靠近螺旋热交换器的一侧，所述分离元件的顶部向所述容纳壳体的内顶壁延伸，并与所述容纳壳体的内顶壁连接；所述分离元件将所述容纳壳体内室分离为与出烟口连通的第一收集腔室、螺旋热交换器与容纳壳体之间环形的流通腔室，所述流通腔室与所述第一收集腔室连通；所述流通腔室内还设置有扰流板。

进一步地，所述出烟口为设置在所述容纳壳体顶部的条形孔。

进一步地，所述分离元件的后侧面沿所述螺旋热交换器的轴线延伸形成一凸台，所述凸台与所述容纳壳体的内侧壁连接。

进一步地，所述分离元件的前端面设置有与所述凸台相适配的凹槽，所述凹槽内设置有绝热盘，所述绝热盘的外径与所述螺旋交换器的内径相适配。

进一步地，所述扰流板设置为筒型扰流板，所述扰流板的截面设置为波浪状。

进一步地，所述扰流板通过卡槽或者螺紧装置固定在所述容纳壳体上。

进一步地，所述扰流板的材料为高温耐火材料。

进一步地，所述容纳壳体的顶部还设置有排放口，所述排放口上设置有与所述出烟口连通的开口，所述排放口上通过卡槽和螺紧装置连接有排放盖。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过分离元件将容纳壳体与螺旋热交换器之间的空间分割为烟气供给区、环形的流动腔室、第一收集腔室，同时，分离元件的顶端向上延伸与容纳壳体的内顶壁连接，使得烟气只能从只能从烟气供给区向环形的流动腔室流动，然后从环形的流动腔室向圆柱形第一收集腔室流动。同时，环形的流动腔室内还设置有扰流板7，使得烟气在整个容纳腔室1内的流动时间加长，从而提高了热交换率。

2、本实用新型中，通过将出烟口设置为条形口，使得本实用新型的装置结构更加紧凑，同时进一步增加了烟气在整个容纳腔室1内的流动时间，提高了热交换率。

3、本实用新型中，将扰流板设置波浪状，极大的提高了扰流效果，增加了烟气在整个容纳腔室1内的流动时间，提高了热交换率。

4、本实用新型中，将排烟盖与容纳壳体分离，使得便于清理排放盖、排放口的里侧空间。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本实用新型的主视图；

图5为本实用新型拆除排烟盖的立体图；

图6为本实用新型的排烟盖示意图；

图7为本实用新型中去除扰流板后的示意图；

图中标记：1-容纳壳体，101-进水管，102-出水管，104-排烟口，2-螺旋热交换器，3-分离元件，301-凸台，4-绝热盘，5-第一收集腔室,6-流通腔室，7-扰流板，8-排烟盖，20-燃烧器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种全预混冷凝交换器，包括容纳壳体1，容纳壳体1底部设置有进水管101、出水管102，容纳壳体1的顶部还设置有出烟口103，容纳壳体1内部安装有螺旋热交换器2，螺旋热交换器2的两端分别与进水管101、出水管102连通；还包括盘状分离元件3，分离元件3设置于螺旋热交换器2的轴向后部，且分离元件3设置于出烟口103靠近螺旋热交换器2的一侧，分离元件3的顶部向容纳壳体1的内顶壁延伸，并与容纳壳体1的内顶壁连接；分离元件3将容纳壳体1内室分离为与出烟口103连通的第一收集腔室5、螺旋热交换器2与容纳壳体1之间环形的流通腔室6，流通腔室6与第一收集腔室5连通；流通腔室6内还设置有扰流板7。

进一步地，出烟口103为设置在容纳壳体1顶部的条形孔。

进一步地，分离元件3的后侧面沿螺旋热交换器2的轴线延伸形成一凸台301，凸台301与容纳壳体1的内侧壁连接。

进一步地，分离元件3的前端面设置有与凸台301相适配的凹槽，凹槽内设置有绝热盘4，绝热盘4的外径与螺旋交换器2的内径相适配。

进一步地，扰流板7设置为筒型扰流板，扰流板7的截面设置为波浪状。

进一步地，扰流板7通过卡槽或者螺紧装置固定在容纳壳体1上。

进一步地，扰流板7的材料为高温耐火材料。

进一步地，容纳壳体1的顶部还设置有排放口104，排放口104上设置有与出烟口103连通的开口，排放口104上通过卡槽和螺紧装置连接有排放盖8。

工作原理：本实用新型中，容纳壳体1包括上壳体、下壳体、前壁，下壳体与下壳体通过螺栓连接锁紧，上壳体与下壳体共同构成一杯状的容纳腔，螺旋热交换器2同轴安装在该容纳腔内，同时，前壁将该容纳腔密闭。前壁上安装有燃烧器20，燃烧器20以可拆卸的方式并再以密封方式固定在前壁上，且燃烧器20上伸入容纳壳体1的内部圆柱形部分的轴线与螺旋热交换器2的轴线共线。

下壳体的底部错开设置有进水管101、出水管102。进水管101远离前壁设置在容纳壳体1上，相应的，出水管102靠近前壁设置在容纳壳体1上。进水管101、出水管102均与上壳体与下壳体构成的容纳腔连通。

上壳体的顶部设置有出烟口103，出烟口103也与上壳体与下壳体构成的容纳腔连通。

优选的，出烟口103设置为条形孔，以延缓烟气排出的速度。同时提供本实用新型装置的紧凑度。

优选的，容纳壳体1通过铝、钢或者聚苯硫醚的高性能塑料材料制成。

螺旋热交换器2安装在容纳腔内，螺旋交换器2为供水流动的管状管道，该管状管道按照多个线圈的方式围绕容纳腔的轴线卷绕。两个连续线圈的扁平表面之间留有间隙，烟气可沿此间隙流动，以增加螺旋热交换器2内部的烟气向外流通时与螺旋热交换器2的接触面积。线圈的一端与进水管101连通，另一端与出水管102连通。线圈的一端也可套设于进水管101内，另一端套设于出水管102内。

优选的管状管道设置为扁管，以使得在固定的狭小空间缠绕更多的圈数，增加螺旋热交换器与容纳腔内空间的接触面积，使得螺旋热交换器2内流通的更充分地与烟气接触，提高热交换率。

螺旋热交换器2由具有高热导率的金属材料，如钢或者铝制成。

螺旋热交换器2的后部安装有盘状的分离元件3，分离元件3的顶部向上延伸，直到与出烟口103的一侧孔壁连接并密封。螺旋热交换器将容纳壳体1内的容纳腔分成3个区域。一是位于螺旋热交换器2的内径限定的烟气供给区，即燃烧区。二是螺旋热交换器2的外径与容纳腔的内侧壁之间限定的环形的流动腔室6，烟气从螺旋热交换器2的线圈之间的间隙流出后经过此区域向出烟口103流动。在该流动腔室6，烟气最终呈现的方向是从容纳壳体1内靠近的前壁部分流向容纳壳体1的后端面。三是螺旋热交换器2的后端面与容纳壳体1的内后侧壁限定的圆柱形第一收集腔室5。为了避免烟气从烟气供给区直接流通到圆柱形第一收集腔室5而降低热交换率，在螺旋热交换器2的后端面上设置有分离元件3。分离元件3与螺旋热交换器2相适配，并相接触，同时，分离元件3的顶部还向上延伸，直到与上壳体的内顶壁连接。如此，分离元件3将圆柱形第一收集腔室5和烟气供给区分离，使得烟气只能从烟气供给区向环形的流动腔室6流动，然后从环形的流动腔室6向圆柱形第一收集腔室5流动。同时，由于分离元件3的顶部还与出烟口103的一侧孔壁连接，即出烟口103只与圆柱形第一收集腔室5流通，烟气只能从经过圆柱形第一收集腔室5流向出烟口103，其他区域不直接与出烟口103连通。如此，疏导并延缓了燃烧器20产生的烟气向外排出的速度，使得烟气可以对螺旋热交换器进一步充分接触，加热，提高热交换率。

分离元件3的后端面上沿螺旋热交换器2的轴向延伸形成凸台301，凸台301与容纳壳体1的内后侧壁连接，将圆柱形第一收集腔室5进一步隔离为环形的第一收集腔室5，进一步延缓烟气排出的速度。且，烟气在第一收集腔室5的停留时间加长，会提升进水管101附近线圈的热量，使得进水管101进入的水一开始就被有效加热，优化了本交换器的热交换分布。分离元件3直接与螺旋热交换器2的后端面接触，使得螺旋热交换器2内的热量分布更加均匀。

在分离元件3前端面设置有与凸台301相适配的凹槽，凹槽内设置有绝热盘4，绝热盘4的外径与螺旋交换器2的内径相适配。因此，可以将绝热盘4吸收的热的一部分传递到分离元件3中，然后传递到螺旋热交换器2的端部线圈中，增大螺旋热交换器的热交换率。

在环形的流动腔室6内设置有扰流板7，扰流板7设置为筒型，且扰流板7的截面设置为波浪形。同时，扰流板7的两端通过卡槽或者螺紧装置固定在容纳壳体1的内后侧壁上和前壁上。以此方式，烟气从烟气供给区流出后，沿着扰流板7的波浪状的内侧壁流动，烟气在环形的流动腔室6内的流动速度被进一步减缓，使得烟气可以对螺旋热交换器2进一步加热，提高了热交换率。

扰流板7的材料为高温耐火材料，可以设置为不锈钢316L型号。

现有技术中排烟口104，以及排放盖8均固定在容纳壳体1上。但是在本申请中，由于出烟口103被限定为靠近容纳壳体1后端面的条形口。因此，在使用中会不可避免导致烟气大量积累在排烟盖8的里侧，该区域并不便于清理，使用长久可能导致条形口的出烟口103堵塞。因此，本申请将排烟盖8与容纳壳体1分离，使得便于清理排放盖8、排放口104的里侧空间。

为了便于安装排放盖8，以及提高密封性能，排放口104的侧壁端面通过卡槽和螺栓螺母与排放盖连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。