熱交換器及具有其的燃?xì)鉄崴鞯闹圃旆椒?br> 【專利摘要】一種熱交換器，包括水箱殼、進(jìn)水管、出水管、直管和換熱翅片，主要技術(shù)特征在于所述水箱殼圍成具有高溫?zé)煔舛?、顯熱換熱段、潛熱換熱段的煙氣通道，多根直管橫穿過(guò)顯熱換熱段和潛熱換熱段的煙氣通道，換熱翅片依次疊置穿在直管上，各直管連接成換熱回路，所述換熱回路連通進(jìn)水管和出水管；一種具有上述熱交換器的燃?xì)鉄崴?，還包括倒置燃燒的燃燒器，所述熱交換器置于燃燒器的下方，且水箱殼內(nèi)高溫?zé)煔舛慰拷紵鳌９时景l(fā)明中熱交換器不僅能集顯熱換熱與潛熱換熱于一體，以節(jié)省燃?xì)鉄崴鲀?nèi)部空間，有效增加換熱面積，從而提高換熱效率，并且有利于降低產(chǎn)品成本；本發(fā)明中燃?xì)鉄崴鞑粌H換熱效率高，同時(shí)有利于冷凝水的排放。
【專利說(shuō)明】熱交換器及具有其的燃?xì)鉄崴?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃?xì)鉄崴黝I(lǐng)域，具體地涉及到一種熱交換器及具有其的燃?xì)鉄崴鳌?br>
【背景技術(shù)】
[0002]冷凝式燃?xì)鉄崴骺沙浞掷萌紵裏煔獾臍饣瘽摕醽?lái)提高熱效率，故具有高效節(jié)能的特性，因而被廣泛推行?，F(xiàn)有的冷凝式換熱器通常與主換熱器分體設(shè)計(jì)，冷凝式換熱器由獨(dú)立的密封殼體、置于該殼體內(nèi)的換熱管以及分液器等部件組成。這種結(jié)構(gòu)的冷凝式燃?xì)鉄崴鞑粌H內(nèi)部主換熱器和冷凝換熱器占據(jù)空間較多，以致不能優(yōu)化換熱面積，且整機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝繁雜，如此不僅不利于提高換熱效率，且制造成本高。為克服這些缺陷，特對(duì)熱交換器及具有其的燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行了研制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題的一方面是要提供一種熱交換器，它不僅能集顯熱換熱與潛熱換熱于一體，以節(jié)省燃?xì)鉄崴鲀?nèi)部空間，有效增加換熱面積，從而提高換熱效率,并且有利于降低產(chǎn)品成本。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題的另一方面是要提供一種燃?xì)鉄崴?，其中設(shè)有根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的熱交換器，其不僅換熱效率高，同時(shí)有利于冷凝水的排放。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:一種熱交換器，包括水箱殼、進(jìn)水管、出水管、直管和換熱翅片，所述水箱殼圍成具有高溫?zé)煔舛?、顯熱換熱段、潛熱換熱段的煙氣通道，多根直管橫穿過(guò)顯熱換熱段和潛熱換熱段的煙氣通道，換熱翅片依次疊置穿在直管上，各直管連接成換熱回路，所述換熱回路連通進(jìn)水管和出水管。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述高溫?zé)煔舛蔚乃錃ね獗谠O(shè)有盤(pán)管，盤(pán)管的出水端連接出水管，盤(pán)管的進(jìn)水端連接換熱回路的出水端。盤(pán)管的設(shè)置有利于提高換熱效率；而采用盤(pán)管的出水端連接出水管、盤(pán)管的進(jìn)水端連接換熱回路的出水端的技術(shù)手段，換而言之，水經(jīng)過(guò)潛熱換熱段和顯熱換熱段進(jìn)行換熱后，再流入盤(pán)管內(nèi)進(jìn)行換熱，而盤(pán)管盤(pán)繞于高溫?zé)煔舛危绱瞬捎谩袄鋵?duì)冷”即冷水先通過(guò)相對(duì)較低溫的潛熱換熱段進(jìn)行換熱、“熱對(duì)熱”即經(jīng)過(guò)潛、顯熱換熱段的熱水進(jìn)入具有最高溫的高溫?zé)煔舛芜M(jìn)行換熱的加熱方式，更有利于管體內(nèi)流體吸收熱能。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述顯熱換熱段和潛熱換熱段的總長(zhǎng)度為煙氣通道長(zhǎng)度的2/3?5/8，所述顯熱換熱段的長(zhǎng)度是潛熱換熱段的長(zhǎng)度的Π.5倍，所述的“長(zhǎng)度”是指沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的長(zhǎng)度。通過(guò)合理配置顯熱換熱段和/或潛熱換熱段占據(jù)煙氣通道的范圍與面積，以進(jìn)一步提聞?chuàng)Q熱效率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述直管呈陣列式排布，且相鄰兩層直管相互錯(cuò)位設(shè)置。以起到擾流的作用。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述熱交換器還包括設(shè)有凸包的左右導(dǎo)流板，所述水箱殼兩側(cè)壁設(shè)有固定板，直管的兩端部穿過(guò)固定板固定在水箱殼上，左右導(dǎo)流板分別緊壓水箱殼兩側(cè)的固定板，左右導(dǎo)流板上的凸包交錯(cuò)設(shè)置，相鄰兩根直管的端部伸入凸包，形成一條迂回的水路。采用凸包代替現(xiàn)有技術(shù)中連接相鄰兩直管的U型管，可減少熱量損失，同時(shí)有助于產(chǎn)品的整體成型，零件裝配工藝也簡(jiǎn)單。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述凸包呈三角形狀或者四邊形設(shè)置，相鄰多根直管的端部伸入凸包，形成具有并聯(lián)的換熱水路。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述水箱殼、進(jìn)水管、出水管、直管和換熱翅片由不銹鋼材料制造。正由于本發(fā)明集顯熱換熱與潛熱換熱于一體，采用具有耐腐蝕特性不銹鋼材料制造熱交換器，不僅有利用降低材料成本，并且能有效提高產(chǎn)品的使用壽命。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述水箱殼、進(jìn)水管、出水管、直管、換熱翅片、固定板以及左右導(dǎo)流板由不銹鋼材料制造。
[0013]一種燃?xì)鉄崴?，包括倒置燃燒的燃燒器，及以上所述熱交換器，所述熱交換器置于燃燒器的下方，且水箱殼內(nèi)高溫?zé)煔舛慰拷紵?，所述進(jìn)水管連接外部冷水源，出水管連接熱水用水點(diǎn)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述水箱殼內(nèi)潛熱換熱段下方設(shè)有收集冷凝水的集煙罩。
[0015]本發(fā)明同【背景技術(shù)】相比所產(chǎn)生的有益效果:本發(fā)明采用集顯熱換熱與潛熱換熱于一體的熱交換器，即水箱殼圍成具有高溫?zé)煔舛?、顯熱換熱段、潛熱換熱段的煙氣通道，多根直管橫穿過(guò)顯熱換熱段和潛熱換熱段的煙氣通道，換熱翅片依次疊置穿在直管上，各直管連接成換熱回路，所述換熱回路連通進(jìn)水管和出水管，形成“進(jìn)水管一換熱回路一出水管”的加熱水路。故本發(fā)明不僅能節(jié)省燃?xì)鉄崴鲀?nèi)部空間，有效增加換熱面積，提高換熱效率，并且有利于降低產(chǎn)品成本。
[0016]進(jìn)一步地，本發(fā)明中設(shè)有上述熱交換器的燃?xì)鉄崴鳎捎玫怪檬降娜紵绞?，且水箱殼?nèi)高溫?zé)煔舛慰拷紵?，即熱交換器按照從上之下為“高溫?zé)煔舛我伙@熱換熱段—潛熱換熱段”的方位放置。故本發(fā)明不僅換熱效率高，同時(shí)有利于冷凝水的排放。
[0017]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1為本發(fā)明中熱交換器001的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的爆炸圖，為簡(jiǎn)化圖形，其中直管04僅示意性地列出一根，換熱翅片05僅示意性地給出若干片；
圖3為圖1或圖2中直管04、固定板09、左導(dǎo)流板07、右導(dǎo)流板08的爆炸圖，其中直管04僅示意性地給出一根，以簡(jiǎn)化圖形；
圖4為本發(fā)明中燃?xì)鉄崴魇疽鈭D。
[0018]【具體實(shí)施方式】:下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]需作特別說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“左”、“右”、“上”、“下”、“底”等指示的方位或者位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示所指的裝置必須具有特定的方位，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0020]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例涉及的熱交換器，適用于燃?xì)鉄崴鳎饕ㄋ錃?br> 01、進(jìn)水管02、出水管03、直管04、換熱翅片05、盤(pán)管06、左導(dǎo)流板07、右導(dǎo)流板08、固定板09。且其中水箱殼01、直管04、換熱翅片05、盤(pán)管06、左導(dǎo)流板07、右導(dǎo)流板08、固定板09均采用不銹鋼材料制造。
[0021]所述水箱殼01圍成具有高溫?zé)煔舛?01、顯熱換熱段102、潛熱換熱段103的煙氣通道，且所述顯熱換熱段102和潛熱換熱段103的長(zhǎng)度之和為煙氣通道總長(zhǎng)度的2/3?5/8，優(yōu)選為2/3 ;其中顯熱換熱段102的長(zhǎng)度是潛熱換熱段103的長(zhǎng)度的5倍，優(yōu)選為2倍。這里所述的“長(zhǎng)度”是指水箱殼01內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的長(zhǎng)度。
[0022]多根直管04橫穿過(guò)水箱殼01上顯熱換熱段102和潛熱換熱段103的煙氣通道，所述直管04呈陣列式排布，且相鄰兩層直管04相互錯(cuò)位設(shè)置，如此可起到擾流作用，以增加換熱面積和換熱時(shí)間；換熱翅片05依次疊置穿在直管04上，所述換熱翅片05置于顯熱換熱段102和潛熱換熱段103的煙氣通道中。現(xiàn)有技術(shù)中翅片式熱交換器僅具有顯熱換熱功能，故在換熱翅片的體積與材料的設(shè)計(jì)上，都不需要考慮冷凝換熱的溫度和材質(zhì)要求。而本實(shí)施例中所述的翅片式熱交換器，集顯熱換熱和潛熱換熱于一體，故直管的布局和換熱翅片的體積設(shè)計(jì)等，都需與顯、潛熱換熱的要求相匹配。
[0023]如圖3所示，水箱殼01顯熱換熱段102和潛熱換熱段103的兩側(cè)壁處固定有固定板09，直管04的兩個(gè)端部分別穿過(guò)水箱殼OI兩側(cè)的固定板，以使直管固定在水箱殼OI上。左導(dǎo)流板07和右導(dǎo)流板08分別緊壓在水箱殼01兩側(cè)的固定板09，左導(dǎo)流板07和右導(dǎo)流板08上均設(shè)有與直管04相匹配的凸包10，相鄰兩根直管04的端部伸入凸包10，左導(dǎo)流板07和右導(dǎo)流板08上的凸包10交錯(cuò)設(shè)置，以連通相鄰兩根直管04，最終所有橫穿水箱殼01的直管連接成一條迂回的加熱水路。
[0024]優(yōu)選地，在上述迂回的加熱水路上設(shè)置有并聯(lián)的加熱水路，具體地，將所述凸包10設(shè)置成三角形或者四邊形狀，以容納三根及以上的直管04的端部，以形成并聯(lián)的加熱水路。
[0025]進(jìn)一步地，水箱殼01高溫?zé)煔舛?1外壁側(cè)設(shè)有盤(pán)管06，盤(pán)管06的出水端連接出水管03，盤(pán)管06的進(jìn)水端連接換熱回路的出水端。
[0026]如圖4所示，一種燃?xì)鉄崴?，包括上述的熱交換器001、燃燒器002、集煙罩003。所述燃燒器002倒置設(shè)置，及采用倒置燃燒的方式，熱交換器001置于燃燒器002的下方，且水箱殼01內(nèi)高溫?zé)煔舛?01靠近燃燒器002，以收納燃燒器002釋放的高溫?zé)煔猓⒏邷責(zé)煔庖椭溜@熱換熱段102和潛熱換熱段103，而水箱殼01內(nèi)潛熱換熱段103下方設(shè)有集煙罩003，集煙罩003不僅能收集并排放廢煙氣，還可收集換熱過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝水。熱交換器001的進(jìn)水管02連接外部冷水源、出水管03連接熱水用水點(diǎn)。
[0027]燃?xì)鉄崴鬟\(yùn)作時(shí)，燃燒器002開(kāi)始燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀群蠼?jīng)過(guò)水箱殼01的高溫?zé)煔舛?01-顯熱換熱段102-潛熱換熱段103，同時(shí)冷水源向進(jìn)水管02供水，冷水通過(guò)進(jìn)水管02直接進(jìn)入水箱殼01的潛熱換熱段直管04內(nèi)進(jìn)行第一次換熱，經(jīng)過(guò)潛熱換熱后的溫水進(jìn)入顯熱換熱段102直管04內(nèi)進(jìn)行第二次換熱，而后流經(jīng)盤(pán)管06與高溫?zé)煔舛芜M(jìn)行第三次換熱，最后由出水管03送往熱水用水點(diǎn)，同時(shí)潛熱換熱過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝水掉落至集煙罩003，廢煙氣也經(jīng)集煙罩003排出。
[0028]本發(fā)明中，熱交換器集顯熱換熱與潛熱換熱于一體，高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)顯熱段后，煙氣溫度降至150°C左右，經(jīng)潛熱換熱后溫度降至90°C左右，可見(jiàn)本發(fā)明不僅在結(jié)構(gòu)上將熱交換器做了集中優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且產(chǎn)品性能上有效提高了換熱效率。進(jìn)一步地，本發(fā)明中采用了“冷對(duì)冷”、“熱對(duì)熱”的換熱方式，即冷水先進(jìn)入煙氣溫度相對(duì)較低的潛熱換熱段進(jìn)行換熱，而經(jīng)顯熱換熱后的熱水進(jìn)入盤(pán)管，與煙氣溫度最高的高溫?zé)煔舛芜M(jìn)行換熱，如此更有利于對(duì)熱能的吸收，進(jìn)一步提高換熱效率。這打破了傳統(tǒng)“冷對(duì)熱”的換熱方式，即改變了傳統(tǒng)的溫差大更有利于熱能吸收的觀念。
[0029]上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。所述的各種變化、修改、替換和變型均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱交換器(001)，包括水箱殼(01)、進(jìn)水管(02)、出水管(03)、直管(04)和換熱翅片(05)，其特征在于:所述水箱殼(01)圍成具有高溫?zé)煔舛?101)、顯熱換熱段(102)、潛熱換熱段(103)的煙氣通道，多根直管(04)橫穿過(guò)顯熱換熱段(102)和潛熱換熱段(103)的煙氣通道，換熱翅片(05)依次疊置穿在直管(04)上，各直管(04)連接成換熱回路，所述換熱回路連通進(jìn)水管(02)和出水管(03)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于所述高溫?zé)煔舛?101)的水箱殼(01)外壁設(shè)有盤(pán)管(06)，盤(pán)管(06)的進(jìn)水端連接所述換熱回路的出水端，盤(pán)管(06)的出水端連接出水管(03)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征在于所述顯熱換熱段(102)和潛熱換熱段(103)的總長(zhǎng)度為煙氣通道長(zhǎng)度的2/3?5/8，所述顯熱換熱段(102)的長(zhǎng)度是潛熱換熱段(103)的長(zhǎng)度的2?2.5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換器，其特征在于所述直管(04)呈陣列式排布，且相鄰兩層直管(04)相互錯(cuò)位設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的熱交換器，其特征在于還包括設(shè)有凸包(10)的左右導(dǎo)流板(07、08)，所述水箱殼(01)兩側(cè)壁具有固定板(09)，直管(04)的兩端部穿過(guò)固定板(09 )固定在水箱殼(OI)上，左右導(dǎo)流板(07、08 )分別緊壓水箱殼(OI)兩側(cè)的固定板(09)，左右導(dǎo)流板(07、08)上的凸包(10)交錯(cuò)設(shè)置，相鄰兩根直管(04)的端部伸入凸包(10)，形成一條迂回的水路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于所述凸包(10)呈三角形狀或者四邊形設(shè)置，相鄰多根直管(04)的端部伸入凸包(10)，形成具有并聯(lián)的換熱水路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2?4中任一項(xiàng)所述的熱交換器，其特征在于所述水箱殼(01)、直管(04 )、換熱翅片(05 )、盤(pán)管(06 )由不銹鋼材料制造。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于所述水箱殼(01)、直管(04)、換熱翅片(05)、盤(pán)管(06)、固定板(09)以及左右導(dǎo)流板(07、08)由不銹鋼材料制造。
9.一種燃?xì)鉄崴鳎ǖ怪萌紵娜紵?002)，以及根據(jù)權(quán)利要求廣8中任一項(xiàng)所述的熱交換器(001)，其特征在于:所述熱交換器(001)置于燃燒器(002)的下方，且水箱殼(01)內(nèi)高溫?zé)煔舛?101)靠近燃燒器(002)，所述進(jìn)水管(02)連接外部冷水源，出水管(03)連接熱水用水點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)鉄崴鳎涮卦谟谒鏊錃?01)內(nèi)潛熱換熱段(103)下方設(shè)有收集冷凝水的集煙罩(003 )。
【文檔編號(hào)】F28D7/00GK104251629SQ201410477244
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】葉遠(yuǎn)璋, 莫家盛 申請(qǐng)人:廣東萬(wàn)和新電氣股份有限公司