本發(fā)明涉及熱能交換技術(shù)，具體涉及冷凝式熱交換裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)家用燃氣采暖爐使用的冷凝式熱交換裝置由高溫?zé)煔膺M出箱體、換熱器、高溫?zé)煔鉁粝浼袄淠畬?dǎo)引管等構(gòu)成。冷凝水導(dǎo)管安裝方便，適宜一般場合的應(yīng)用。但其具有以下不可克服的缺點：

(1)加工復(fù)雜，具有多處彎折，若損壞之后無法進行有效修復(fù)；

(2)在使用初期具有較好的換熱能力，但隨著使用時間的增長，內(nèi)壁上的水垢加厚，水流量減小，其換熱能力會逐漸降低，結(jié)構(gòu)剛性下降，抗水壓能力也會降低。

由此可見，目前的冷凝式熱交換裝置存在易結(jié)垢、易堵塞、換熱效率低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是目前的冷凝式熱交換裝置存在易結(jié)垢、易堵塞、換熱效率低的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供了一種換熱器,包括多組換熱片，各組所述換熱片依次首尾相接形成連續(xù)封閉的s形循環(huán)水流通道，其中，所述換熱片由兩片換熱翅片組成，各所述換熱翅片上設(shè)有容納腔，兩所述換熱翅片扣合,兩所述容納腔形成流水腔，所述容納腔的內(nèi)壁設(shè)有若干等距分布的支撐凸臺,外壁設(shè)有沖壓而成的矩陣式排列的曲面凹槽,兩所述換熱翅片相互卡合并通過所述支撐凸臺焊接固定。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述換熱片從前到后依次包括一組首級換熱片、多組次級換熱片和一組末級換熱片,各所述換熱片上的其中一片所述換熱翅片上設(shè)有兩個第一通孔，所述首級換熱片和所述次級換熱片的另一片所述換熱翅片上設(shè)有兩個第二通孔，在所述首級換熱片上，兩所述第一通孔分別與進水口和出水口連接，所述末級換熱片的另一片所述換熱翅片上，設(shè)有與所述第一通孔位置相對的緩流腔。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述第一通孔上設(shè)有沿圓周均布的扣合齒，所述第二通孔內(nèi)設(shè)有沿圓周均勻分布的齒口,所述扣合齒對應(yīng)嵌入相鄰所述換熱片的所述齒口內(nèi)。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述第一通孔和所述第二通孔偏心設(shè)置在所述流水腔的兩端。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述曲面凹槽為依次排列的人字形槽，所述人字形槽的開口方向與冷水的流向一致，各所述支撐凸臺沿水流方向依次排列,并分別設(shè)置在相鄰兩所述人字形槽之間。

在另一個優(yōu)選的實施例中，所述曲面凹槽為均布排列的球面槽，各所述支撐凸臺沿水流方向依次設(shè)置在兩相鄰所述球面槽之間。

本發(fā)明還提供了一種冷凝式熱交換裝置，包括：

對流箱，包括并排設(shè)置的預(yù)熱腔和再熱腔，所述預(yù)熱腔上設(shè)有熱氣流進口，所述再熱腔上設(shè)有冷氣流出口；

循環(huán)箱，設(shè)置在所述對流箱下方，所述循環(huán)箱內(nèi)部設(shè)有如上述結(jié)構(gòu)所述的換熱器。

在另一個優(yōu)選的實施例中，各組所述換熱片依次穿裝固定在兩條平行的夾緊螺桿上，各所述夾緊螺桿的一端與所述循環(huán)箱的一側(cè)面固定,另一端與所述末級換熱片通過螺栓固定。

本發(fā)明，采用換熱片相互連接構(gòu)成密封的s形循環(huán)水流通道,換熱片的流水腔上設(shè)置矩陣式排列的間隔分布的曲面凹槽結(jié)構(gòu)，從而延長了換熱距離和吸熱時間,增大了換熱面積,提高了換熱效率,改變了受熱面的脹縮率、水流狀態(tài)和水流方向，形成了可防止結(jié)垢的變形曲面,有利于熱交換的擾動湍流束和沖刷流水腔內(nèi)壁的射流束,徹底破壞水垢流水腔內(nèi)壁形成條件的脹縮曲面，最終達到提高換熱效率、消除水垢堵塞、降低能耗及保護環(huán)境的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的局部剖視圖；

圖3為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的實施例一的換熱器的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的實施例二的換熱器的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的實施例一的首級換熱片的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的實施例二的首級換熱片的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的實施例一的次級換熱片的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的實施例二的次級換熱片的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明的實施例一的末級換熱片的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明的實施例二的末級換熱片的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明的實施例一的次級換熱片的剖視圖；

圖13為本發(fā)明的實施例二的次級換熱片的剖視圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種冷凝式熱交換裝置，采用換熱片相互連接構(gòu)成密封循環(huán)的s形循環(huán)水流通道,換熱片的流水腔上設(shè)置矩陣式排列的間隔分布的曲面凹槽結(jié)構(gòu)，從而延長了換熱距離和吸熱時間,增大了換熱面積,提高了換熱效率,改變了受熱面的脹縮率、水流狀態(tài)和水流方向，形成了可防止結(jié)垢的變形曲面,有利于熱交換的擾動湍流束和沖刷流水腔內(nèi)壁的射流束,徹底破壞水垢流水腔內(nèi)壁形成條件的脹縮曲面，最終達到提高換熱效率、消除水垢堵塞、降低能耗及保護環(huán)境的目的。下面結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明予以詳細說明。

如圖4和圖5所示，本發(fā)明提供的換熱器,包括多組換熱片，各組換熱片依次首尾相接形成連續(xù)封閉的s形循環(huán)水流通道。換熱片從前到后依次包括一組首級換熱片31、多組次級換熱片32和一組末級換熱片33，可以根據(jù)場合需要設(shè)置次級換熱片32的個數(shù)。

如圖12和圖13所示，換熱片由兩片換熱翅片組成，各換熱翅片上設(shè)有容納腔，兩換熱翅片扣合,兩容納腔形成流水腔30，容納腔的內(nèi)壁設(shè)有若干等距分布的支撐凸臺50,外壁設(shè)有沖壓而成的矩陣式排列的曲面凹槽,兩換熱翅片相互卡合并通過支撐凸臺50焊接固定。

曲面凹槽可以為多種，本發(fā)明中給出了以下兩種實施例。

實施例一

如圖12所示，曲面凹槽為依次排列的人字形槽51，人字形槽51的開口方向與冷水的流向一致，各支撐凸臺50沿水流方向依次排列,并分別設(shè)置在相鄰兩對人字形槽51之間。人字形槽51可有效改變水流的流向，并能加強湍流擾動效果。由于人字形槽51的折流效應(yīng)，可不斷改變水流狀態(tài)和方向，形成有利于提升換熱效率的湍流束和沖刷水流通道內(nèi)壁消除水垢的射流束；對應(yīng)接觸并嚴(yán)密貼合焊接的支撐凸臺50能夠加強換熱翅片的抗壓能力，防止水流通道因水壓異常造成的扭曲變形。

實施例二

如圖13所示，曲面凹槽為均布排列的球面槽53，各支撐凸臺50沿水流方向依次設(shè)置在兩相鄰球面槽53之間。球面槽53也能起到很好地擾流及曲率變化等作用，同樣具有防止水垢生成的能力。

如圖6～13所示，各換熱片上的其中一片換熱翅片上設(shè)有兩個第一通孔41，首級換熱片31和次級換熱片32的另一片換熱翅片上設(shè)有兩個第二通孔42，在首級換熱片31上，兩第一通孔41分別與進水口21和出水口22連接，末級換熱片33的另一片換熱翅片上，設(shè)有與第一通孔41位置相對的緩流腔331。冷水依次注入首級換熱片31、次級換熱片32和末級換熱片33內(nèi)，由于緩流腔331的結(jié)構(gòu)，末級換熱片33內(nèi)的水受到阻礙后只能反向流動，從而形成水的循環(huán)流動。

第一通孔41和第二通孔42偏心設(shè)置在流水腔30的兩端，在末級換熱片33上，這種結(jié)構(gòu)保證冷水以s形方式循環(huán)流動，能最大程度地增加水流的通道長度，增大換熱面積。

如圖5、圖12和圖13所示，第一通孔41上設(shè)有沿圓周均布的扣合齒411，第二通孔42內(nèi)設(shè)有沿圓周均勻分布的齒口,扣合齒411對應(yīng)嵌入相鄰換熱片的齒口內(nèi)。利用鉚接固定方式來固定換熱片和進水口21或出水口22的位置，而換熱片之間則采用扣合齒411對應(yīng)嵌裝固定的方式，維修方便，可更換。

本發(fā)明還提供了一種冷凝式熱交換裝置，如圖1～3所示，包括對流箱10和循環(huán)箱20。對流箱10包括間隔設(shè)置的預(yù)熱腔和再熱腔，預(yù)熱腔上設(shè)有熱氣流進口11，再熱腔上設(shè)有冷氣流出口12。循環(huán)箱20設(shè)置在對流箱10下方，循環(huán)箱20內(nèi)部設(shè)有上述結(jié)構(gòu)的換熱器30。

本發(fā)明的工作原理如下：各換熱片內(nèi)設(shè)有流通的冷水，高溫?zé)煔庥蔁釟饬鬟M口11向下進入循環(huán)箱20內(nèi)，換熱器30內(nèi)的冷水將高溫?zé)釟饬鞯臒崃课?高溫?zé)煔庾優(yōu)榈蜏乩錃饬?，低溫冷氣流向上?jīng)從冷氣流出口12排出。

如圖4所示，各組換熱片依次穿裝固定在兩條平行的夾緊螺桿40上，各夾緊螺桿40的一端與循環(huán)箱20的一側(cè)面固定,另一端與末級換熱片33通過螺栓固定。夾緊螺桿40能保證換熱片的安裝精度，使得各換熱片都能對齊。

循環(huán)箱20通過密封墊25與對流箱10通過螺釘固定實現(xiàn)密封連接，換熱器30與循環(huán)箱20之間通過密封墊25密封連接固定。

循環(huán)箱20上還設(shè)有排水管23，用于將換熱過程中產(chǎn)生的冷凝水排出。

本發(fā)明，采用換熱片相互連接構(gòu)成密封循環(huán)的s形循環(huán)水流通道,換熱片的流水腔上設(shè)置矩陣式排列的間隔分布的曲面凹槽結(jié)構(gòu)，從而延長了換熱距離和吸熱時間,增大了換熱面積,提高了換熱效率,改變了受熱面的脹縮率、水流狀態(tài)和水流方向，形成了可防止結(jié)垢的變形曲面,有利于熱交換的擾動湍流束和沖刷流水腔內(nèi)壁的射流束,徹底破壞水垢流水腔內(nèi)壁形成條件的脹縮曲面，最終達到提高換熱效率、消除水垢堵塞、降低能耗及保護環(huán)境的目的。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。