冷凝换热器及其热水/采暖设备的制作方法

文档序号:30188190发布日期:2022-05-30 20:11阅读:128来源:国知局
冷凝换热器及其热水/采暖设备的制作方法

1.本实用新型涉及水加热领域,尤其涉及一种冷凝换热器及其热水/采暖设备。


背景技术:

2.目前,燃气燃烧装置作为一种典型的热水设备已经被广泛地应用。具体的,燃气燃烧装置分为多种形式,其中,冷凝式燃气热水器作为高效的燃气燃烧装置,具有较大的节能潜力。与普通的燃气燃烧装置相比,冷凝式燃气热水器设置有冷凝换热器,该冷凝换热器能够充分吸收高温烟气的热量,提高整机的换热效率。
3.然而,目前的冷凝换热器在结构上还有待进一步优化,从而在保证基本功能(例如隔热冷却效果)的前提下,综合提升冷凝换热器的可靠性,降低成本。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本实用新型的一个目的是提供一种冷凝换热器及其热水/ 采暖设备,在保证隔热冷却效果的前提下,通过优化冷凝换热器内部的结构,从而提升冷凝换热器及其热水/采暖设备的可靠性,同时还能降低成本。
5.为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
6.一种冷凝换热器,包括:壳体,所述壳体包括相对的第一端部、第二端部,以及设置在所述第一端部和第二端部之间的侧壁,所述第二端部设置有用于安装燃烧器的安装部;排烟口,设置在所述壳体上;换热组件,设置在所述壳体内部;第一隔热件,所述第一隔热件靠近所述第一端部设置;所述第一隔热件和所述第一端部之间设置有第一间隙,至少部分与所述换热组件换热后的烟气能流过所述第一间隙,从所述排烟口排出。
7.在一个优选的实施方式中,所述换热组件与所述侧壁之间设置有第二间隙,所述第二间隙与所述第一间隙连通。
8.进一步的,至少部分与所述换热组件换热后的烟气能依次流过所述第二间隙和所述第一间隙,从所述排烟口排出。
9.在一个优选的实施方式中,所述隔热件在靠近所述第一端部处设置有第三导流件,所述第三导流件件与所述第一端部之间形成所述第一间隙。
10.进一步的,所述换热组件的外侧和壳体的侧壁之间设置有第一导流件,所述第一导流件与所述壳体的内侧壁之间形成第二间隙,所述第一导流件与所述第三导流件密封连接。
11.在一个优选的实施方式中,所述换热组件为双层换热管,包括:内层换热管和设置在所述内层换热管外的外层换热管。
12.在一个优选的实施方式中,所述内层换热管与所述外层换热管之间设置有第二导流件。
13.在一个优选的实施方式中,所述第一间隙大于所述第二间隙。
14.在一个优选的实施方式中,所述第一导流件的内壁与所述外层换热管的外表面之
间形成有第三间隙、所述第二导流件的内壁与所述内层换热管的外表面之间形成有第四间隙,所述第四间隙、第三间隙、第二间隙和第一间隙能依次连通。
15.在一个优选的实施方式中,所述第一隔热件的材质包括下述任意一种:蛭石、耐火砖、石英、玻璃纤维。
16.在一个优选的实施方式中,所述冷凝换热器还包括:第二隔热件,所述第二隔热件靠近所述第二端部设置。
17.在一个优选的实施方式中,所述第二隔热件包括:设置在所述换热组件与所述第二端部之间的水冷光管。
18.在一个优选的实施方式中,所述第二隔热件还包括设置在所述水冷光管与所述第二端部之间的蛭石、空气腔、冷却液腔中的任意一种或其组合。
19.在一个优选的实施方式中,所述壳体的侧壁上设置有引流槽,所述引流槽的最低点设置有排水口。
20.在一个优选的实施方式中,所述侧壁与所述第一端部形成一端开口的第一套筒,所述第一导流件和所述第三导流件形成一端开口的第二套筒,所述第一套筒和所述第二套筒的开口方向相同,所述第一套筒套设在所述第二套筒外,所述第一套筒和所述第二套筒之间设置有连接部。
21.在一个优选的实施方式中,所述第一隔热件沿着厚度方向具有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面用于和所述燃烧器间隔预定距离设置,所述第二表面与所述第三导流件贴合设置。
22.在一个优选的实施方式中,所述连接部还包括背离所述第一端部延伸的延伸部,所述第一隔热件安装在所述延伸部上。
23.在一个优选的实施方式中,所述换热组件为换热盘管的形式,所述换热盘管的中部形成有用于安装所述燃烧器的燃烧室,至少部分所述第一隔热件位于所述燃烧室内。
24.在一个优选的实施方式中,所述第一隔热件与所述换热组件间隙配合。
25.在一个优选的实施方式中,所述第一隔热件整体呈柱塞状,所述第一隔热件的外轮廓形状与所述换热组件的内轮廓形状相匹配。
26.在一个优选的实施方式中,在沿着高度方向上,所述隔热件的顶部与所述换热组件之间还设置有阻挡件。
27.在一个优选的实施方式中,所述换热组件的换热管为翅片管。
28.在一个优选的实施方式中,所述换热组件包括一层换热盘管,所述换热盘管的截面为d型。
29.在一个优选的实施方式中,所述换热组件包括一层换热盘管,所述换热盘管为翅片管。
30.一种热水/采暖设备,包括:如上任一所述的冷凝换热器,燃烧器,所述燃烧器和所述冷凝换热器固定在燃烧门上,所述燃烧门与所述冷凝换热器的第一端部通过密封结构配合固定。
31.有益效果:
32.本技术所提供的冷凝换热器,在所述第一隔热件和所述第一端部之间设置有第一间隙,至少部分与所述换热组件换热后的烟气能流过所述第一间隙,从所述排烟口排出。由
于高温烟气与换热组件换热后温度会显著降低,降温后的烟气流经所述第一间隙的过程中,一方面能够对第一隔热件进行降温散热,带走一部分第一隔热件的热量;另一方面,降温后待排放的烟气能够与第一隔热件相配合对第一端部起到显著的降温隔热效果。
33.此外,由于增设了该第一间隙,在达到等同的隔热冷却效果的前提下,使得第一隔热件的隔热性能要求降低。当第一隔热件的隔热性能要求降低后,使得该第一隔热件的形状和构造相对于原来封堵在换热组件和第一端部之间的异形隔热件(例如异形蛭石)的外形能够缩小简化为相对规则的外轮廓,例如沿着轴向为规整的圆形。通过上述结构的优化,不仅可以使得第一隔热件不与换热组件流出的冷凝水直接接触,从而提升可靠性,而且还可以节约材料用量,降低制作难度,从而降低成本。
34.参照后文的说明和附图,详细公开了本实用新型的特定实施方式,指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解,本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。
35.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
36.应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本实用新型一个实施例提供的冷凝换热器结构示意图;
39.图2是本实用新型一个实施例提供的冷凝换热器的爆炸图;
40.图3是本实用新型一个实施例提供的冷凝换热器的爆炸后的剖面示意图;
41.图4是图1的剖视图;
42.图5是图4的冷凝换热器内部烟气流动示意图;
43.图6是本实用新型另一个实施例提供的冷凝换热器结构示意图;
44.图7是本实用新型又一个实施例提供的冷凝换热器结构示意图。
45.附图标记说明:
46.110、壳体;111、第一端部;112、第二端部;113、侧壁;114、排烟口; 115、安装部;x、轴线方向;116、引流槽;117、排水口;
47.120、换热组件;121、内层换热管;122、外层换热管;
48.130、第一隔热件;
49.140、第二隔热件;
50.141、水冷光管;
51.142、空气腔;
52.151、第一间隙;
53.152、第二间隙;
54.153、第三间隙;
55.154、第四间隙;
56.161、第一导流件;
57.162、第二导流件;
58.163、第三导流件;
59.y、高度方向;
60.170、连接部;
61.200、燃烧器。
具体实施方式
62.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
63.需要说明的是,当元件被称为“设置于”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另一个元件。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另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
64.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方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/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。
65.一般的冷凝换热器在其端部会使用耐高温的隔热材质进行保温隔热。例如,现有的冷凝换热器采用异形的隔热件封堵在整个换热组件和端部之间,从而达到理想的保温隔热效果。发明人发现:在冷凝式燃气热水器使用过程中,该异形隔热件所需耗材较多,加工难度较大,整体上成本较高。
66.此外,当该异形隔热件为一些遇水容易失效的材料(例如蛭石)时,异形蛭石与换热组件相贴合的部分会直接接触冷凝水。该异形蛭石接触冷凝水后结构容易散架而失效,即失去保温隔热的功能,从而导致该冷凝换热器的可靠性较低。为此,本技术提供一种冷凝换热器及其热水/采暖设备,在保证隔热冷却效果的前提下,通过优化冷凝换热器内部的结构,从而提升冷凝换热器及其热水/采暖设备的可靠性,同时还能降低成本。
67.请参阅图1至图7。本实用新型的实施方式中提供一种冷凝换热器,该冷凝换热器可以包括:壳体110,所述壳体110包括相对的第一端部111、第二端部112,以及设置在所述第一端部111和第二端部112之间的侧壁113,所述第二端部112设置有用于安装燃烧器200的安装部115;排烟口114,设置在所述壳体110上;换热组件120,设置在所述壳体110内部;第一隔热件130,所述第一隔热件130靠近所述第一端部111设置;所述第一隔热件130和所述第一端部111之间设置有第一间隙151,至少部分与所述换热组件120换热后的烟气能流过所述第一间隙151,从所述排烟口114排出。
68.如图1、图2和图3所示,其中,该壳体110的内部形成有中空的腔体,用于容纳换热组件120、第一隔热件130、燃烧器200等。具体的,该壳体110 整体可以呈中空的圆柱体,当然该壳体110的形状还可以根据实际的安装空间等作适应性的调整设计,本技术在此并不做具体的限定。在本说明书中,该壳体110主要以说明书附图中所示的形状构造进行举例说明。当该壳体110为其他形状构造可以依据该说明书所举例进行类比参照,本技术在此不再展开赘述。
69.具体的,所述壳体110可以包括相对的第一端部111、第二端部112,以及设置在所述第一端部111和第二端部112之间的侧壁113。当该冷凝换热器处于安装状态时,其中,该第一端部111可以位于靠近用户的一侧(即该第一端部111为前端部),该第二端部112位于背离用户的一侧(即该第二端部112为后端部)。其中,所述第二端部112设置有用于安装燃烧器200的安装部115。该安装部115可以包括开设在该第二端部112的开孔,当然,该安装部115还可以包括用于和燃烧器200匹配安装的连接结构(例如快接接扣)等结构。具体的,该连接结构的形式本技术在此并不做具体的限定。
70.所述壳体110上还设置有排烟口114,用于将与换热组件120换热后的烟气导出该冷凝换热器。具体的,该排烟口114可以设置在该侧壁113的顶部,从而有利于顺着烟气的流动方向高效地排出,当然,也不排除将该排烟口114 设置在其他位置,该排烟口114的具体设置位置可以根据该换热器内部烟气流道的具体设置而定,本技术在此并不作具体的限定。
71.此外,所述侧壁113上还设置有排水口117,用于将换热组件120产生的冷凝水排出该冷凝换热器。具体的,该排水口117可以设置在侧壁113的底部,从而有利于冷凝水在重力作用下高效彻底地排出该壳体110,不易产生集聚。当然在一些实施方式中,也不排除将该排水口117设置在该侧壁113的其他位置。
72.在一个具体的实施方式中,所述壳体110的侧壁113上设置有引流槽116,所述引流槽116的最低点设置有排水口117。
73.当所述壳体110的侧壁113上设置有引流槽116,且排水口117位于所述引流槽116的最低点时,能够保证在该冷凝换热器存在一定安装误差的情况下,例如沿着冷凝换热器(或者壳体110)轴线方向x前倾或后倾时,都能够顺利排冷凝水。其中,该壳体110的轴线方向x可以大致沿着水平面延伸。当然考虑到实际安装误差和安装环境等条件的限制,该轴线可能与水平面之间具有一定的夹角。该引流槽116可以大致沿着壳体110的轴线方向x延伸。
74.在本实施方式中,换热组件120为冷凝换热器与高温烟气进行换热的主体部分,其具体可以为换热盘管的形式。所述换热盘管的中部形成有用于安装所述燃烧器200的燃烧室,至少部分所述第一隔热件130位于所述燃烧室内。如图4所示,在沿着轴线方向x,该第一隔热件130可以完全位于该换热盘管所形成的燃烧室中。例如,所述第一隔热件130沿着厚度方向具有相对的第一表面和第二表面,其中第一隔热件130的第二表面可以与所述换热组件120在垂直于所述轴线方向x的表面上相齐平或接近齐平,从而可以减小该冷凝换热器在沿着轴线方向x上的尺寸。当然,在其他一些实施方式中,在沿着轴线方向 x,该第一隔热件130可以部分位于燃烧室内。
75.根据该换热组件120中换热盘管所盘绕的层数不同可以包括单层换热管也可以包括双层换热管,或者更多层换热管的形式。此外,该换热盘管可以包括下述中的任意一种形
式或其组合:螺纹管、光管、翅片管、d型换热盘管等形式。在本技术具体实施方式中,所描述的不同实施方式主要以该换热组件120 层数和/或形式等的不同为区分进行展开介绍。
76.在本实施方式中,靠近所述第一端部111处设置有第一隔热件130。
77.具体的,所述第一隔热件130可以与所述换热组件120间隙配合。当该第一隔热件130与该换热组件120间隙配合时,能够避免换热组件120上产生的冷凝水直接接触该第一隔热件130。
78.进一步的,在沿着高度方向y上,所述第一隔热件130的顶部与所述换热组件120之间还设置有阻挡件。即使有冷凝水在重力作用下往下流动时,也只会滴落至阻挡件上,最后通过汇入排水口117向外排出。
79.对于换热盘管为双层换热管的情况,其内层换热管121的表面一般处于高温状态,一般产生冷凝水的概率较小,对于外层换热管122而言,其局部可能会存在冷凝水。因此,该阻挡件可以靠近所述第一端部111进行设置,用于承接外层换热管122可能滴落的冷凝水。
80.具体的,所述第一隔热件130可以整体呈柱塞状,所述隔热件的外轮廓形状与所述换热组件120的内轮廓形状相匹配。所述第一隔热件130可以为耐高温的材质制备,例如该第一隔热件130的材质可以包括下述中的任意一种或其组合:蛭石、耐火砖、石英、玻璃纤维。在以下的实施方式中,该第一隔热件 130主要以蛭石为例进行举例说明。
81.在本实施方式中,所述第一隔热件130和所述第一端部111之间设置有第一间隙151,至少部分与所述换热组件120换热后的烟气能流过所述第一间隙151,从所述排烟口114排出。由于高温烟气与换热组件120换热后温度会显著降低,降温后的烟气流经所述第一间隙151的过程中,一方面能够对第一隔热件130进行降温散热,带走一部分第一隔热件130的热量;另一方面,降温后待排放的烟气能够与第一隔热件130相配合对第一端部111起到显著的降温隔热效果。
82.此外,由于增设了该第一间隙151,在达到等同的隔热冷却效果的前提下,使得第一隔热件130的隔热性能要求降低。当第一隔热件130的隔热性能要求降低后,使得该第一隔热件130的形状和构造相对于原来封堵在换热组件120 和第一端部111之间的异形隔热件(例如异形蛭石)的外形能够缩小简化为相对规则的外轮廓,例如沿着轴向为规整的圆形。通过上述结构的优化,不仅可以使得第一隔热件130不与换热组件120流出的冷凝水直接接触,从而提升可靠性,而且还可以节约材料用量,降低制作难度,从而降低成本。
83.为了保证流过第一间隙151的烟气是经过与换热组件120换热后的温度较低的烟气,在第一隔热件130和壳体110之间设置有第三导流件163。具体的,所述第一隔热件130在靠近所述第一端部111处设置有第三导流件163,所述第三导流件163件与所述第一端部111之间形成所述第一间隙151,具体的也就是第三导流件163与壳体110第一端部111的内壁形成第一间隙151,在第三导流件163靠近侧壁113的端部留有烟气流入第一间隙151的进气口,至于是整个周向上设置一圈进气口还是部分区域间隔设置进气口在此不做限定。第三导流件163可以固定设置在第一隔热件130的一端,当然在其他可选的实施方式中,第三导流件163也可以是通过支撑件设置在壳体110第一端部111的内壁,在此不做限制。
84.在本实施方式中,为了进一步降低流过第一间隙151的烟气温度,换热组件120和壳体110之间还设置有第一导流件161,第一导流件161与第三导流件163密封连接,使得高温烟气无法沿着轴向直接流向第一间隙151。其中,该第三导流件163可以整体为具有一定
厚度的板状,该第三导流件163的外轮廓形状可以与第一导流件161的横截面相匹配。当然,该第三导流件163的形状构造也可以根据需求做适应性设计,本技术在此并不限定,只需将该第一导流件161靠近第一端部111的一端进行封堵即可。该第三导流件163的材质可以为钣金件,当然也可以选用其他耐高温的材质。其中,该密封连接的方式可以为焊接,或者,该第三导流件163也可以与第一导流件161一体成型,当然,该第三导流件163和第一导流件161还可以通过其他方式密封连接,本技术在此并不做具体的限定。当该第一间隙151通过所述第三导流件163件与所述第一端部111配合形成,且第三导流件163与所述第一导流件161密封连接时,该第一隔热件130只需设置在于燃烧室相对的高温区域,有利于该第一隔热件 130的外形缩小且趋于规则。
85.此外,在其他实施方式中,该第一间隙151还可以通过其他方式形成,例如该第一间隙151可以通过该第一隔热件130与第一端部111直接形成。当该第一间隙151通过第一隔热件130与第一端部111直接形成时,该第一隔热件 130的外围可以与壳体110的侧壁113贴合设置或接近贴合设置,或者,该壳体110的侧壁113的内侧设置有用于安装该第一隔热件130的安装结构,该安装结构、该第一隔热件130与第一端部111形成第一间隙151。
86.在一个实施方式中,所述换热组件120与所述侧壁113之间设置有第二间隙152,所述第二间隙152与所述第一间隙151连通。
87.在本实施方式中,所述换热组件120与壳体110的侧壁113之间可以设置有第二间隙152,该第二间隙152与第一间隙151相连通。其中,在沿着烟气流动方向上,该第二间隙152可以位于该第一间隙151的上游,即当高温烟气与换热组件120换热后,至少部分高温烟气可以依次通过第二间隙152、第一间隙151,最后通过排烟口114排出;或者,在沿着烟气流动方向上,该第二间隙152可以位于该第一间隙151的下游,即当高温烟气与换热组件120换热后,至少部分高温烟气可以依次通过第一间隙151、第二间隙152,最后通过排烟口114排出;或者,该第二间隙152和第一间隙151形成两条相对独立的烟气流道,即当高温烟气与换热组件120换热后,部分高温烟气可以通过第一间隙151后通过排烟口114排出,部分高温烟气可以通过第二间隙152后通过排烟口114排出。或者,在沿着烟气流动方向上,该第一间隙151和第二间隙152 之间不存在相对的上下游关系,烟气整体的流动根据该壳体110内部导流件和排烟口114的具体设置的不同而不同。例如,至少部分烟气可以先流经第二间隙152,随后流经第一间隙151,而后再流经第二间隙152,最后从排烟口114 排出。
88.具体的,对于至少部分与所述换热组件120换热后的烟气能依次流过所述第二间隙152和所述第一间隙151,从所述排烟口114排出的情况,当该第二间隙152与该第一间隙151相连通后,燃烧器200中流出的高温烟气与换热组件120换热后,可以先流经该第二间隙152进行充分换热降温,后续再流入与该第二间隙152相连通的第一间隙151,使得进入第一间隙151的烟气温度能够相对较低。当具有较低温度的烟气流入该第一间隙151时,能够对第一端部 111产生显著的散热冷却效应。
89.在一个实施方式中,所述换热组件120的外侧和壳体110的侧壁113之间设置有第一导流件161,所述第一导流件161与所述壳体110的内侧壁113之间形成所述第二间隙152。
90.具体的,该第一导流件161可以套设在该换热组件120的外围。该第一导流件161的形状和构造可以与换热组件120的外轮廓相匹配。例如,当该换热组件120的外轮廓呈圆柱型时,该第一导流件161可以呈中空的管状结构。当然,该第一导流件161的形状和构造并不
限于上述举例,本领域技术人员可以根据实际的设计需要做适应性调整。
91.该第一导流件161与壳体110的内侧壁113之间间隔第二间隙152,该第二间隙152可以用于流通与换热组件120换热后的烟气。其中,所述第一间隙 151大于所述第二间隙152。当该第一间隙151大于第二间隙152时,流体在该第一间隙151中的流动阻力小于第二间隙152,从而有利于流入该第二间隙152 的与换热组件120换热后的烟气能更多地流向第一间隙151中,即保证第一间隙151中有足够的烟气流通,进而达到对第一端部111产生更为显著的散热冷却效应。
92.其中,需要说明的是:该第一间隙151和第二间隙152的具体数值可以根据实际冷凝换热器的构造和尺寸等的不同而不同,本技术在此并不做具体的限定。在其他可选的实施方式中第一间隙151也可以小于或者等于第二间隙152。对于同时设置有第二间隙152和第一间隙151的实施方式而言,当所述第三导流件163件与所述第一端部111之间形成所述第一间隙151,所述第一导流件 161与所述第三导流件163密封连接时,能保证高温烟气与换热组件120充分换热后再通过第二间隙152流向第一间隙151,即避免高温烟气直接流入第一间隙151。
93.在一个具体的实施方式中,所述侧壁113与所述第一端部111形成一端开口的第一套筒,所述第一导流件161和所述第三导流件163形成一端开口的第二套筒,所述第一套筒套设在所述第二套筒外,所述第一套筒和所述第二套筒之间设置有连接部170。
94.在本实施方式中,所述侧壁113与所述第一端部111可以形成一端开口的第一套筒。具体的,该侧壁113与所述第一端部111可以一体成型或者也可以通过焊接等方式密封连接。该第一导流件161和第三导流件163可以形成一端开口的第二套筒,所述第一套筒和第二套筒的开口方向相同,该第一套筒套设在所述第二套筒外。所述第一套筒和所述第二套筒之间可以设置有连接部170,利用该连接部170将第二套筒相对所述第一套筒实现定位。具体的,该连接部 170可以为螺柱的形式。例如,该螺柱设置有螺帽的一端可以固定在所述第一端部111,设置有螺柱的一端沿着轴向方向延伸,该第二套筒的第三导流件163 上开设有与该螺柱相匹配的开孔。该连接部170的具体形式等并不限于上述举例,其还可以为其他可行的方案,此外该连接部170的个数可以为一个,也可以为多个,本技术在此也不做具体的限定。
95.进一步的,所述第一隔热件130沿着厚度方向具有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面用于和所述燃烧器200间隔预定距离设置,所述第二表面与所述第三导流件163贴合设置。
96.在本实施方式中,该第一隔热件130的第二表面与第三导流件163相贴合设置,其第一表面与燃烧器200间隔预定距离。其中,该预定距离可以根据该燃烧器200、换热组件120、第一隔热件130的厚度尺寸等综合确定,其具体数值本技术在此并不做具体的限定。
97.此外,所述连接部170还可以包括背离所述第一端部111延伸的延伸部,所述第一隔热件130安装在所述延伸部上。
98.在本实施方式中,以该连接部170为螺柱的形式举例,当该连接部170为螺柱时,其设置有螺帽的一端可以固定在第一端部111,设置有螺柱的一端可以穿过该第三导流件163并伸出。该延伸部可以为伸出该第三导流件163的螺柱段。该第一隔热件130可以安装在该螺柱上。当该连接部170和延伸部为螺柱的形式时,利用该螺柱可以将第一套筒、第二套筒
和第一隔热件130进行定位,安装简单、结构紧凑,并且由于螺柱的尺寸相对较小,对第一间隙151中的烟气流动干扰较小。
99.在一个实施方式中,所述冷凝换热器还可以包括:第二隔热件140,所述第二隔热件140靠近所述第二端部112设置。
100.在本实施方式中,在靠近壳体110的第二端部112还可以设置有第二隔热件140。由于该第二端部112为面向用户的端部,需要将该第二端部112的温度降低至安全的温度,以防止用户误接触。具体的,该第二隔热件140可以设置在换热组件120和第二端部112之间,其具体形式可以包括多种。例如,所述第二隔热件140可以包括:设置在所述换热组件120与所述第二端部112之间的水冷光管141。该水冷光管141中流通有循环液(例如循环水),该循环水可以与该换热组件120中的水相连通,即该水冷光管141的进水口和出水口与该换热组件120相连通。当然,也不排除该水冷光管141中的水通过独立的系统进行供应。利用该水冷光管141中循环的冷却水可以对该第二端部112起到冷却的效果。
101.进一步的,所述第二隔热件140还可以包括设置在所述水冷光管141与所述第二端部112之间的蛭石、空气腔142、冷却液腔中的任意一种或其组合。
102.在本实施方式中,该第二隔热件140可以为水冷光管141与其他隔热部分相配合形成。例如,在该第二端部112和换热组件120之间可以依次设置有空气腔142和水冷光管141。其中,利用该空气腔142进行隔热,利用该水冷光管141进行水冷吸热,从而可以取得与单纯利用蛭石等效的隔热冷却效果。当该第二隔热件140为水冷光管141与其他形式的隔热部分相配合时,同样能够取得单纯利用蛭石等效的隔热冷却效果。
103.对于第二隔热件140不设置蛭石的情况,其不仅能够取得与单纯利用蛭石等效的隔热冷却效果,而且其还能从根本上解决蛭石可靠性差的问题。对于第二隔热件140不仅包含水冷光管141,还包括蛭石的情况,由于设置了水冷光管141,降低了对蛭石的隔热性能要求,可以减少该蛭石的尺寸,在一定程度上也能够提高该蛭石的可靠性。
104.在以下的实施方式中,主要以该换热组件120的不同形式为例分别展开进行阐述。
105.请结合参阅图3至图4,在一个实施方式中,所述换热组件120为双层换热管,包括:内层换热管121和设置在所述内层换热管121外的外层换热管122。
106.在本实施方式中,该换热组件120可以为双层换热管,当该换热组件120 为双层换热管时,其可以包括:内层换热管121和外层换热管122。所述内层换热管121与所述外层换热管122之间设置有第二导流件162。
107.在本实施方式中,该换热组件120中的换热管主要以换热效率较高的翅片管的形式为例进行展开介绍,其他形式可以类比参照,本技术在此不再展开一一描述。当该所述换热管为翅片管时,所述内层换热管121外套设有多个第一翅片,所述外层换热管122外套设有多个第二翅片。
108.在本实施方式中,第二导流件162设置在所述内层换热管121与所述外层换热管122之间。
109.具体的,所述第二导流件162可以为中空的套筒结构。所述第二导流件162 的一端与所述第二端部112密封连接(例如可以为焊接),该第二导流件162的另一端与第三导流件163之间形成有一定的导流间隙。该导流间隙用于形成将第二导流件162产生的冷凝水导向第一导流件161的连通部。
110.第一导流件161设置在所述外层换热管122与所述壳体110的侧壁113之间。所述第一导流件161的一端与第三导流件163密封连接(例如,可以为焊接固定);另一端与所述第二端部112间隙配合。在该第一导流件161与第二端部112之间形成的间隙用于形成换热组件120与第一导流件161之间的烟气导流口。燃烧器200中流出的高温烟气与换热组件120换热后通过该烟气导流口进入第二间隙152,后续进入第二间隙152的烟气可以至少部分流入第一间隙 151中。
111.在本实施方式中,内层换热管121在与烟气换热过程中可能产生的冷凝水滴到该第二导流件162中,该第二导流件162上的冷凝水通过导流间隙流向第一导流件161;同时,外层换热管122上产生的冷凝水也会流入该第一导流件 161中,两部分冷凝水通过该第一导流件161流动,最后通过排水口117排出壳体110。
112.在一个具体的实施方式中,所述第一导流件161的内壁与所述外层换热管 122的外表面之间形成有第三间隙153、所述第二导流件162的内壁与所述内层换热管121的外表面之间形成有第四间隙154,所述第四间隙154、第三间隙 153、第二间隙152和第一间隙151能依次连通。
113.在本实施方式中,所述第一导流件161的内壁与所述外层换热管122的外表面之间形成有第三间隙153,该第三间隙153可以用于流通烟气和冷凝水。该第三间隙153的具体数值可以根据该第一导流件161的内部构造、外层换热管122的外轮廓形状等的不同而不同,本技术在此并不做具体的限定。
114.所述第二导流件162的内壁与所述内层换热管121的外表面之间形成有第四间隙154,该第四间隙154主要用于流通烟气。该第四间隙154的具体数值可以根据第二导流件162的内部构造、内层换热管121的外轮廓形状等的不同而不同,本技术在此也不做具体的限定。
115.请参阅图5,利用上述冷凝换热器进行烟气温度变化的验证如下:在烟气流动方向上,所述第四间隙154、第三间隙153、第二间隙152和第一间隙151 能依次连通。具体的,从燃烧器200中流出的温度为1100摄氏度左右的高温烟气向四周扩散,先与内层换热管121接触,烟气温度得到一次降温,降低至250 摄氏度左右;一次降温后的烟气沿着第四间隙154流动后进入第三间隙153中,与外层换热管122进行换热,烟气温度得到二次降温,降低至70-100摄氏度左右;经过二次降温后的烟气沿着第三间隙153流动至第二间隙152中,在第二间隙152流动过程中温度会再次降低,从第二间隙152进入第一间隙151的烟气温度大概已经降低至55-90摄氏度,最后从第一间隙151流动至排烟口114 的烟气能够降低至50-80摄氏度。由此可见,本技术实施方式中所提供的冷凝换热器换热效率高,能够把烟气中的热量充分的利用。
116.如图6所示,在另一个实施方式中,所述换热组件120包括一层换热盘管,所述换热盘管为翅片管。
117.在本实施方式中,该换热组件120可以仅包括一层换热盘管,具体的,所述换热盘管可以为翅片管。当该换热盘管为翅片管时,有利于引导高温烟气与换热组件120进行高效换热。
118.当该换热组件120仅包括一层换热盘管时,相对于上述具有两层换热盘管的形式,其主要不同之处在于换热组件120与换热组件120内部结构相配合的部分有区别。例如,相
对于设置有双层换热管的形式,该实施方式中适应性地取消了第二导流件162。从燃烧器200中流出的高温烟气与该换热组件120进行换热后,可以依次流入第二间隙152和第一间隙151,最后从排烟口114排出。
119.如图7所示,在又一个实施方式中,所述换热组件120包括一层换热盘管,所述换热盘管的截面为d型。
120.在本实施方式中,该换热组件120可以仅包括一层换热盘管,具体的,所述换热盘管的截面可以为d型。当该换热组件120仅包括一层换热盘管时,相对于上述具有两层换热盘管的形式,其主要不同之处在于换热组件120与换热组件120内部结构相配合的部分有区别。当然,该换热组件120的具体形式还可以为其他形式,只要是能够应用在本技术所提供的冷凝换热器中的形式,均应囊括在本技术的权利要求范围之内。
121.基于同一构思,本技术的一个实施方式还提供一种热水/采暖设备,包括:如上任意一个实施方式所述的冷凝换热器。所述燃烧器200和所述冷凝换热器固定在燃烧门上,所述燃烧门与所述冷凝换热器的第一端部111通过密封结构配合固定。
122.该热水/采暖设备可以为燃气热水装置,更具体的该热水设备可以为冷凝式热水器、燃气热水器及壁挂炉,当然,该热水设备也可以为采暖炉。
123.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
124.应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。
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