CN111664586A - 换热装置及热水器 - Google Patents

Abstract

本申请总体来说涉及热水器技术领域，具体而言，涉及一种换热装置及热水器，其中，换热装置包括箱体、换热器及用于收集所述换热器滴落水滴的集水件，所述箱体内部具有呈回折状延伸设置的烟道，所述换热器设置于所述烟道内，所述集水件设置于所述换热器下方，所述换热器包括，换热片组及与所述换热片组连接的换热管，其中，所述换热片组开设有用于烟气流通的换热通道，以使烟气穿过所述换热片组进行换热，在不改变换热装置大小的基础上，延长了烟气在箱体内的流通路径，提高了换热器的换热效率，减少了热量的损失。

Description

换热装置及热水器

技术领域

本申请总体来说涉及热水器技术领域，具体而言，涉及一种换热装置及热水器。

背景技术

现燃气热水器行业中使用的冷凝换热器结构主要是翅片管结构和盘管结构，无论使用哪种结构，都是由耐腐蚀材料制成，耐腐蚀材料一般以不锈钢为主，由于不锈钢材料的导热性差，需要增加外形尺寸来满足换热效果，但增加的外形尺寸影响产品的小型化设计趋势，导致热水器产品体型无法更好的节省空间。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决热水器换热效果差的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种能够在不增大尺寸的基础上提高换热效果的换热装置及热水器。

为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：

包括箱体、换热器及用于收集所述换热器滴落水滴的集水件，所述箱体内部具有呈回折状延伸设置的烟道，所述换热器至少设置有两个，且分别位于所述烟道的两个回折段内，所述集水件设置于所述换热器下方；

所述换热器包括，换热片组及与所述换热片组连接的换热管，其中，所述换热片组开设有用于烟气流通的换热通道，以使烟气穿过所述换热片组进行换热。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述换热片组包括多个沿所述烟道延伸路径排列设置的换热片；

所述换热片开设有用于形成所述换热通道的通孔，相邻两个所述换热片之间的通孔错位设置。

进一步的，在本方案的一种实施例中，多个所述换热片在垂直于所述烟道延伸方向上交错排列。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述换热片组设置有多个换热通道。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述换热片组设置有多个管孔，所述换热管呈回折状贯穿连接多个所述管孔。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述箱体内部设置有用于固定所述换热器的固定结构。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述箱体外侧设置有连接管，所述连接管用于将相邻两个所述换热器连通。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述箱体内设置有多个导流板，所述导流板用于分隔所述箱体内部空间形成所述烟道。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述换热装置还包括缠绕于所述箱体外侧的预热管组，所述预热管组连通所述换热管，以将预热后的换热介质输送至所述换热器进行换热。

进一步的，在本方案的一种实施例中，上述换热管内设置有扰流件。

一种热水器，包括上述换热装置。

由上述技术方案可知，本申请的换热装置及热水器的优点和积极效果在于：

延长了与烟气的换热路径，提高了换热器的换热效率，减少了热量的损失。

箱体内设置有呈回折状延伸设置的烟道，在烟道内设置换热器，所述换热器至少设置有两个，且分别位于所述烟道的两个回折段内，换热器下方设置有集水件，集水件收集换热器凝结的水滴，换热器包括换热片组及与换热片组连接的换热管，换热片组开设有用于烟气流通的换热通道，以使烟气穿过所述换热片组进行换热，换热片组中每一换热片都能与烟气进行换热，提高换热效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，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。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种换热装置的结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种换热装置的爆炸结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种换热装置的换热器连接结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种换热装置的换热器在箱体内设置结构示意图。

图5是根据一示例性实施方式示出的一种换热装置的烟气流通的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100-箱体；200-烟道；300-第一换热器；400-第二换热器；500-第三换热器；600-连接管；700-导流板；800-预热管组；900-集水件；

110-凸条；120-安装法兰；

210-第一回折段；220-第二回折段；230-第三回折段；

310-换热片组；320-换热管；

311-换热片；312-换热通道；313-管孔；311’1-通孔；311’2-翻边；

810-盘管；820-进水管；830-进水接头；840-出水管；850-出水接头；

910-集水板；920-排水管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

现有燃气热水器多采用不锈钢作为导热材料，不锈钢材料的导热性差，通过增加外形尺寸来满足换热效果，但增加的外形尺寸影响产品的小型化设计趋势，因此，燃气热水器受材料及体积影响，换热效果差，本方案提供一种换热装置及热水器，在满足换热装置小型化需求的基础上，延长了换热器与烟气的换热路径，提高了换热器的换热效率，减少了热量的损失。箱体100内部具有呈回折状延伸设置的烟道200，至少两个换热器设置于烟道200的两个回折段内，集水件设置于换热器下方；换热器包括换热片组310及与换热片组310连接的换热管320，其中，换热片组310开设有用于烟气流通的换热通道312，以使烟气穿过换热片组310进行换热，回折状延伸的烟道200及换热通道312增加了烟气流通路径，同时，换热通道312增加了换热片组310与烟气的换热面积，提高了换热效率。

结合图1-5所示，本实施例提供一种换热装置及热水器，其中换热装置包括箱体100、换热器及集水件900，箱体100内部具有呈回折延伸设置的烟道200，换热器设置于烟道200内，集水件设置于换热器下方。

本实施例中换热器设置有三个，以箱体100使用状态作为参照，将三个换热器从下至上依次定义为第一换热器300、第二换热器400及第三换热器500，烟道200设置有三个回折段，从下至上依次定义为第一回折段210、第二回折段220及第三回折段230，如图5所示，第一换热器300设置于烟道200的第一回折段210内，第二换热器400设置于烟道200的第二回折段220内，第三换热器500设置于烟道200的第三回折段230内，烟气经过烟道200的第三弯折段后排出箱体100外。在使用过程时，烟气从箱体100底部进入箱体100，然后依次经过烟道200的第一回折段210、第二回折段220及第三回折段230，烟气依次与第一换热器300、第二换热器400及第三换热器500进行换热，烟道200延长了烟气的流动路径，提高了换热器的换热效率。本方案也可以这样理解，在不改变箱体100体积的前提下，将现有换热器替换为多个较小的换热器，同时将烟道200设置为回折结构，将较小的换热器设置于烟道200的多个回折段内，使烟气依次与每个换热器进行换热。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的换热器与烟道200设置结构仅仅是能够采用本申请原理的一个示例。应清楚地理解，本申请的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述结构。

例如，在本领域技术人员的理解下，可以将回折结构的烟道200设置于换热器内部，即，换热器内部设置有回折延伸的烟道200，换热管320沿烟道200路径延伸设置，在保证箱体100体积的前提下，同样延长了换热路径，增大了换热面积，提高了换热效率。

因此应清楚地理解，本申请描述了如何形成和使用特定示例，但本申请的原理不限于这些示例的任何细节。相反，利用由本申请公开的内容获取的知识，这些原理能够应用于许多其它示例。

参考图2所示，结合图4、5，箱体100为长方体结构，将箱体100长度方向的两端分别定义为顶端和底端，箱体100的顶端和底端分别设置有开口，顶端和底端均连接有安装法兰120，方便箱体100的安装固定。箱体100内部设置有多个固定结构，多个固定结构从箱体100底端至箱体100的顶端间隔排列设置，固定结构用于换热器在箱体100内的安装固定。本实施例中，固定结构为设置于箱体100内壁相对两侧的凸条110，箱体100在凸条110的下方设置导流板700，导流板700的一侧与箱体100内壁之间存在间隙，以便于烟气流通，相邻两个导流板700与箱体100之间的间隙相对设置。

图2中，导流板700设置有三个，两个导流板700设置于箱体100内部，另一个导流板700设置于箱体100顶端的开口处，集水件900设置有一个，集水件900包括集水板910及排水管920，集水板910设置于第三换热器500下方，集水板910即可收集冷凝水，又具有导流板700作用。导流板700也可设置有四个，三个换热器分别设置于四个导流板700形成的烟道200之间，集水板910安装于第三换热器500下方的导流板700上，烟气从箱体100的底端向箱体100的顶端流动，当烟气流动至第三换热器500时，容易在第三换热器500表面形成凝露水，因此将集水板910设置于第三换热器500下方。集水板910朝向第三换热器500的一面设置有收集槽，排水管920连接收集槽，排水管920从箱体100侧壁引出箱体100，从而将冷凝水排出箱体100。

本申请方案中，烟道200中弯折段数量可以是两个、三个或四个等等，以此递增自然数中的一个；换热器数量可以设置有一个、两个或三个等等，结合烟道200内容纳空间，不限定换热器数量，换热器之间依次连通形成换热器组。

结合图1、图2所示，相邻两个换热器通过设置于箱体100外侧的连接管600连接，连接管600为弯管结构，箱体100侧壁开设有用于管路进出的孔洞，箱体100在使用过程中会被烟气加热，因此，在箱体100的周侧设置有预热管组800，预热管组800用于吸收箱体100的热量，并对换热介质进行预热，提高换热效率，预热管组800包括盘管810、进水管820及出水管840，盘管810盘绕于箱体100的周侧，盘管810的进口端连接进水管820，进水管820连接有进水接头830，盘管810的出口端与第三换热器500连通，预热管组800的出水管840连通第一换热器300，出水管840连接有出水接头850，换热介质首先从预热管组800的进水管820进入依次经过盘管810、第三换热器500、第二换热器400、第一换热器300及预热管组800的出水管840，本方案中，换热介质在箱体100外部从下至上流动，在箱体100内部从上至下流动，箱体100在使用过程中，箱体100的下部接近燃气燃烧点，烟气从箱体100底部流向箱体100顶部的过程中温度逐渐降低，预热过程中，需要温度较低的换热介质首先吸收箱体100温度较高的部位，有效对箱体100进行降温，同时有助于换热介质快速预热，当换热介质流动至箱体100内部时，换热介质接换热的烟气温度逐渐变高，换热介质温度逐渐变高，从而保证换热介质流出箱体100时处于温度最佳状态。

结合图3、图4所示，换热器包括换热管320及换热片组310，换热片组310开设有用于换热管320贯穿连接的管孔313，同时，为了保证换热片组310中的换热片311充分与烟气进行换热，换热片组310开设有用于烟气流通的换热通道312，烟气经过换热通道312时会与每一个换热片311接触。在此结构的基础上，本方案中，换热片组310包括多个排列设置的换热片311，每个换热片311设置有用于形成换热通道312的通孔311’1，多个换热片311在垂直于烟道200延伸方向上交错设置，且相邻两个换热片311之间的通孔311’1错位设置，该结构延长烟气在换热通道312内的流通路径，增大换热片311与烟气的换热面积，提高换热效率。

管孔313及换热通道312可根据使用需求设置有多个，如图4中，管孔313设置有三个，换热管320依次穿过三个管孔313，换热管320呈回折状，换热通道312设置有多个，每个管孔313的周侧分别设置有换热通道312，减小换热通道312与换热管320的距离，保证换热管320内换热介质换热的均匀性。第一换热器300、第二换热器400及第三换热器500结构相同，图3及本实施例中，以第一换热器300进行标注介绍，换热片组310中的换热片311沿烟道200的延伸方向排列设置，每个换热片311横向方向的两侧分别设置有翻边311’2，当多个换热片311排列设置时，翻边311’2使相邻两个换热片311之间具有一定间隙，使烟气能够与换热片311表面接触换热。

本方案中，箱体100、预热管组800、换热管320及换热片311均采用不锈钢材质，不锈钢材质具有耐高温、耐腐蚀的特性，换热管320包括直管段和弯管段，弯管段用于换热管320从一个管孔313穿过另一个管孔313，本方案中，在换热器的换热管320中可设置扰流件(图中未示出)，扰流件搅动换热管320内的换热介质，进一步提高换热效果，保证换热介质受热的均匀性。

本方案还提供一种热水器，热水器采用上述换热装置。

综上所述，本方案提供一种换热装置及热水器，在箱体100内设置成回折结构延伸设置的烟道200，在烟道200的回折段内设置换热器，烟气依次与每一个换热器进行换热，烟道200延长了烟气的流通路径，提高换热效率；换热片组310开设有用于烟气流通的换热通道312，换热片311设置有用于形成换热通道312的通孔311’1，相邻两个换热片311的通孔311’1错位设置，多个换热片311在垂直烟道200延伸的方向上交错排列，延长了烟气在换热通道312内的流通路径，使烟气充分与换热片311接触换热，提高换热效率，在靠近箱体100顶部的换热器下方设置集水件900，收集换热器的凝露水。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种换热装置，其特征在于，包括箱体(100)、换热器及用于收集所述换热器滴落水滴的集水件(900)，所述箱体(100)内部具有呈回折状延伸设置的烟道(200)，所述换热器至少设置有两个，且分别位于所述烟道(200)的两个回折段内，所述集水件(900)设置于所述换热器下方；

所述换热器包括，换热片组(310)及与所述换热片组(310)连接的换热管(320)，其中，所述换热片组(310)开设有用于烟气流通的换热通道(312)，以使烟气穿过所述换热片组(310)进行换热。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热片组(310)包括多个沿所述烟道(200)延伸路径排列设置的换热片(311)；

所述换热片(311)开设有用于形成所述换热通道(312)的通孔，相邻两个所述换热片(311)之间的通孔错位设置。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，多个所述换热片(311)在垂直于所述烟道(200)延伸方向上交错排列。

4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热片组(310)设置有多个换热通道(312)。

5.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热片组(310)设置有多个管孔(313)，所述换热管(320)呈回折状贯穿连接多个所述管孔(313)。

6.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述箱体(100)内部设置有用于固定所述换热器的固定结构。

7.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述箱体(100)外侧设置有连接管(600)，所述连接管(600)用于相邻两个所述换热器之间的连通。

8.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述箱体(100)内设置有多个间隔排列设置的导流板(700)，所述导流板(700)用于分隔所述箱体(100)内部空间形成所述烟道(200)。

9.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括缠绕于所述箱体(100)外侧的预热管组(800)，所述预热管组(800)连通所述换热管(320)，以将预热后的换热介质输送至所述换热器进行换热。

10.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述换热管(320)内设置有扰流件。

11.一种热水器，其特征在于，包括权利要求1-10任一所述的换热装置。

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