一种用于热水器的新型热交换器

【技术领域】

本发明涉及热水器领域，具体涉及一种用于热水器的新型热交换器。

【背景技术】

热水器中设置有热交换器，热交换器吸收周围的热量传递到设在其内部的加热管道，传统的加热管道呈S形并来回贯穿热交换器外壳，S形加热管道由设置热交换器内部的直管和外露的U形管组成，这样的结构不但复杂，增加U形管增加加工成本，而且部分加热管道外露会加速散热。

本发明正是基于上述的不足而产生的。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种用于热水器的、结构简单、能量利用效率更高的新型热交换器。

发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于热水器的新型热交换器，其特征在于：包括有外壳，所述的外壳围成一个供燃气燃烧放热的燃烧室，所述的燃烧室内设有多根用于受热的内换热管，所述的内换热管两端口分别连接在外壳的左部和右部，所述的外壳的左部和右部分别设置有若干个中空的第一引流室和第二引流室，多根所述的内换热管之间通过第一引流室和第二引流室依次首尾相连通而形成一条供水流通过的水流通道。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的外壳包括有左盖板、右盖板以及前壁板、后壁板，所述的左盖板包括有左外盖板和左内盖板，所述的左外盖板上设置有下凹的第一水槽，所述的左外盖板盖合在左内盖板上使得第一水槽的槽壁与左内盖板之间围成所述的第一引流室，所述的左内盖板在第一水槽相对应的位置设置有供内换热管插入到第一引流室中的内换热管孔，所述的右盖板包括有右外盖板和右内盖板，所述的右外盖板上设置有下凹的第二水槽，所述的右外盖板盖合在右内盖板上使得第二水槽的槽壁与右内盖板之间围成所述的第二引流室，所述的右内盖板在第二水槽相对应的位置也设置有供内换热管插入到第二引流室中的内换热管孔。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的右盖板上设有与所述的水流通道首端相连通的进水口，所述的右盖板上设置有中空并且与所述的水流通道末端相连通的右储水室，所述的左盖板上设有中空的左储水室，所述的左盖板和右盖板之间设置有与左储水室和右储水室相连通的外换热管，所述的左盖板上设置有与所述的左储水室相连通的出水口，使得冷水从进水口进入并依次通过水流通道、右储水室、外换热管、左储水室后进入出水口中。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的右盖板上设置有与水流通道首端相连通的通道入口以及与水流通道末端相连通的通道出口，所述的通道入口与所述的进水口相连通，所述的右盖板上设置有与所述的右储水室相连通的储水室入口，所述的右盖板上连接有连接管，所述的连接管一端与通道出口相连接而另一端与储水室入口相连接，使得所述的右储水室与水流通道末端相连通。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的右盖板上设置有连通所述的通道入口和通道出口的相对窄小的旁通通道，使得当水流通道中的水相对静置时通道入口处的水和通道出口处的水能够相互混合。

如上所述的热交换器，其特征在于：在所述的燃烧室内设置有用于吸收热量的换热片组，所述的内换热管穿设在换热片组中。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的右外盖板上设置有第三水槽，所述的右外盖板盖合在右内盖板上使得第三水槽的槽壁与右内盖板之间围成所述的的右储水室，所述的左外盖板上设置有第四水槽，所述的左内盖板盖合在左外盖板上使得第四水槽的槽壁与左外盖板之间围成所述的的左储水室。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述内换热管内设有能够对水流进行扰流的扰流条以及减振弹簧。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的换热片组包括有若干个层叠设置的薄片状的换热片。

如上所述的热交换器，其特征在于：所述的换热片上设置有供所述的内换热管穿设的第一安装孔，所述的换热片上还设置有防止散热片局部发热的隔热孔。

与现有技术相比，发明有如下优点：

1、本发明的热交换器只需要在外壳上加工出中空的第一引流室和第二引流室，不需要使用U形管或异形管拼接的结构来实现，结构更加简单可靠，节省空间，第一引流室和第二引流室直接在外壳上加工出来，减少材料成本，而且水流通过第一引流室和第二引流室能够更加充分吸收外壳上的热量，提高能量利用率。

2、本发明的热交换器设置有右储水室和左储水室，使得冷水从进水口进入并依次通过水流通道、右储水室、外换热管、左储水室后进入出水口中，这样在左进水室和右进水室中的水能够吸收左盖板和右盖板产生的热量，充分吸燃烧室所产生的热量，减少因左盖板和右盖板直接将热量向外散去造成的能量浪费，提高能量利用率，同时，由于右储水室104和左储水室103中可储存较大量的水，当自来水的水压突然变化而使得水的流速突变时，储存的水起到温水和冷水的混合、缓和的作用，使得出水的温度不至于骤升或者骤降。

3、本发明的热交换器的外壳、换热片组和内换热管均为不锈钢材质，由于自来水普遍含有电解质溶液，电解质溶液与铜管构成原电池，发生典型的电化学腐蚀中的点蚀现象，形成脆性铜绿，逐渐腐蚀，导致无氧铜水管穿孔，某些严重地区无氧铜热交换器使用中短期内就被腐蚀穿，产生漏水现象，而外壳1采用不锈钢材质的同时，由于第一引流室和第二引流室能够均匀有效地吸收外壳1的热量，大大减小热量流失，使得这样的结构能够在保持较高的能量利用率的同时大大降低金属腐蚀的风险。

【附图说明】

图1是本发明的热交换器的立体示意图；

图2是本发明的热交换器的分解示意图；

图3是本发明的热交换器的原理示意图；

图4是本发明的内换热管的分布示意图；

图5是本发明的左盖板的左视图；

图6是本发明的右盖板的右视图；

图7是本发明的右盖板的内换热管的分解示意图；

图8是本发明的换热片组的分解示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对发明作进一步描述：

发明说明书所述的方位，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等均为以附图的方位为基准，并以便于描述各个零部件之间关系为目的，并非指示各个零部件之间唯一或者绝对的位置关系，仅为实现发明的其中一种实施方式，并不是对其实施方式的一种限制。

如图1和2所示，一种用于热水器的新型热交换器，包括有外壳1，所述的外壳1围成一个供燃气燃烧放热的燃烧室10，所述的燃烧室10内设有多根用于受热的内换热管3，所述的内换热管3两端口分别连接在外壳1的左部和右部，所述的外壳1的左部和右部分别设置有若干个中空的第一引流室101和第二引流室102，多根所述的内换热管3之间通过第一引流室101和第二引流室102依次首尾相连通而形成一条供水流通过的水流通道100。例如，如图3所示，第一根内换热管3和第二根内换热管3的右端同时与一个第二引流室102相连通，然后第二根内换热管3的左端通过第一引流室101与第三根内换热管3相连通，以此类推，形成一条水流通道100，水流通道100首端和末端开设进水口和出水口即可，实现将内换热管3加热然后将加热后的热水导出，这样只需要在外壳1上加工出中空的第一引流室101和第二引流室102，不需要使用U形管或异形管拼接的结构来实现，结构更加简单可靠，节省空间，第一引流室101和第二引流室102直接在外壳1上加工出来，减少材料成本，而且水流通过第一引流室101和第二引流室102能够更加充分吸收外壳1上的热量，提高能量利用率。

作为外壳1的一种实施方式，如图2所示，所述的外壳1包括有左盖板11、右盖板12以及前壁板13、后壁板14，所述的左盖板11包括有左外盖板111和左内盖板112，所述的左外盖板111上设置有下凹的第一水槽1111，所述的左外盖板111盖合在左内盖板112上使得第一水槽1111的槽壁与左内盖板112之间围成所述的第一引流室101，所述的左内盖板112在第一水槽1111相对应的位置设置有供内换热管3插入到第一引流室101中的内换热管孔5，所述的右盖板2包括有右外盖板121和右内盖板122，所述的右外盖板121上设置有下凹的第二水槽1211，所述的右外盖板121盖合在右内盖板122上使得第二水槽1211的槽壁与右内盖板122之间围成所述的第二引流室102，所述的右内盖板122在第二水槽1211相对应的位置也设置有供内换热管3插入到第二引流室102中的内换热管孔5，左外盖板111和左内盖板112可以通过焊接、粘接等方式盖合连接在一起，左外盖板111上可以通过向外左侧冲压而形成下凹的第一水槽1111，这样简单可靠，便于应用与生产加工，而且，减少了设置在外壳1外侧的U形管，减少热量的散失，另外，这样结构更平整精小，整机内部更简洁、美观。

作为更优的实施方式，如图2所示，所述的右盖板12上设有与所述的水流通道100首端相连通的进水口123，所述的右盖板12上设置有中空并且与所述的水流通道100末端相连通的右储水室104，所述的左盖板11上设有中空的左储水室103，所述的左盖板11和右盖板12之间设置有与左储水室103和右储水室104相连通的外换热管4，所述的左盖板11上设置有与所述的左储水室103相连通的出水口113，使得冷水从进水口123进入并依次通过水流通道100、右储水室104、外换热管4、左储水室103后进入出水口113中，这样在左进水室103和右进水室104中的水能够吸收左盖板11和右盖板12产生的热量，充分吸燃烧室10所产生的热量，减少因左盖板11和右盖板12直接将热量向外散去造成的能量浪费，提高能量利用率，同时，由于右储水室104和左储水室103中可储存较大量的水，当自来水的水压突然变化而使得水的流速突变时，储存的水起到温水和冷水的混合、缓和的作用，使得出水的温度不至于骤升或者骤降。

作为其中一种实施方式，如图2和6所示，所述的右盖板12上设置有与水流通道100首端相连通的通道入口1001以及与水流通道100末端相连通的通道出口1002，所述的通道入口1001与所述的进水口123相连通，所述的右盖板12上设置有与所述的右储水室104相连通的储水室入口1041，所述的右盖板12上连接有连接管124，所述的连接管124一端与通道出口1002相连接而另一端与储水室入口1041相连接，使得所述的右储水室104与水流通道100末端相连通。

作为更优的实施方式，如图2和6所示，所述的右盖板12上设置有连通所述的通道入口1001和通道出口1002的相对窄小的旁通通道105，使得当水流通道100中的水相对静置时通道入口1001处的水和通道出口1002处的水能够相互混合，旁通管125过水截面小，水流通时，因液体具有朝向阻力小方向流动的特性，旁通通道105因其横截面窄小几乎不会对主要水流通道造成影响，关停热水器时，管内水流静置，旁通通道125能够使得通道入口1001的冷水和通道出口1002的高温水相互混合、中和，使得通道出口1002的高温水的水温下降，减小在水流静置时换热片组2继续加热而使得内换热管3内部的水温升高，防止在再次打开热水器时，水的温度过高而影响使用，甚至伤害到人体。

优选地，所述的右外盖板121上设置有第三水槽1212，所述的右外盖板121盖合在右内盖板122上使得第三水槽1212的槽壁与右内盖板122之间围成所述的的右进水室104，所述的左外盖板111上设置有第四水槽1112，所述的左内盖板112盖合在左外盖板111上使得第四水槽1112的槽壁与左外盖板111之间围成所述的的左进水室103，而右外盖板121和右内盖板122之间通过焊接、粘接等方式盖合连接在一起，左内盖板112左外盖板111之间也通过焊接、粘接等方式盖合连接在一起，这样结构稳定可靠，便于应用与生产加工。

作为内换热管3的一种排列方式，如图4、5、6所示，部分或者全部的内换热管3在上、下方向排列成上、中、下三层，其中位于下层的内换热管3至少有内换热管a、内换热管b、内换热管c，位于中层的内换热管3至少有内换热管d、内换热管e，位于上层的内换热管3至少有内换热管f、内换热管g、内换热管h，所述的内换热管a与进水口123相连通，所述的第一引流室101至少有四个，分别为第一引流室U、第一引流室V，第一引流室M,第一引流室N,所述的第二引流室102至少有三个，分别为第二引流室X、第二引流室Y、第二引流室Z；所述进水口123、内换热管a、第一引流室U、内换热管d、第二引流室X、内换热管b、第一引流室V、内换热管e、第二引流室Y、内换热管c、第一引流室M、内换热管h、第二引流室Z、内换热管g、第一引流室N、内换热管f,依次首尾相连，进而使得水流在中层和下层的内换热管3中往复流动后进入到上层的内换热管3中，因为一般的燃气燃烧的位置设置在内换热管3的下方，这样使得内换热管内的水流在先把下层、中层相对高温燃烧的气体热量吸收，水流在下层、中层之间往复流动循环吸收该高度的高温空气热量，再折向上层，水流在最上层中再加热和保温效果，充分地利用燃气燃烧带来的热量，提高能量的利用效率。注：内换热管A、内换热管B、内换热管C、内换热管D、内换热管E、第一引流室U、第一引流室V、第二引流室X、第二引流室Y、第二引流室Z的标号分别为a、b、c、d、e、u、v、x、y、z；图示标号p为水流方向。

作为更优的实施方式，如图7所示，所述内换热管3内设有能够对水流进行扰流的扰流条31以及减振弹簧32，扰流条31可以如图7所示扭成麻花状或者其他具有扰流作用的形状，以增加水流在管内的扰动，提升换热效果，减振弹簧32则可减少水流在换热管内由于高温气化产生时噪声，起阻尼减振作用。

作为更优的实施方式，如图8所示，所述的换热片组2包括有若干个层叠设置的薄片状的换热片21，换热片21均匀等距地设置，相邻的2片换热片21之间形成有空气流通的间隙，更加有效地吸收高温空气中的热量，提高能量利用效率。

作为更优的实施方式，如图8所示，所述的换热片21上设置有供所述的内换热管3穿设的第一安装孔211，所述的换热片21上还设置有防止散热片局部发热的隔热孔212，隔热孔212不吸收热量，使得部分高温气体继续上升到上层的内换热管3位置处，防止热量在换热片21上集中。

优选地，根据权利要求1至9任意一项权利要求所述的热交换器，所述的外壳1、换热片组2和内换热管3均为不锈钢材质，由于自来水普遍含有电解质溶液，电解质溶液与铜管构成原电池，发生典型的电化学腐蚀中的点蚀现象，形成脆性铜绿，逐渐腐蚀，导致无氧铜水管穿孔，某些严重地区无氧铜热交换器使用中短期内就被腐蚀穿，产生漏水现象，而外壳1采用不锈钢材质的同时，由于第一引流室101和第二引流室102能够均匀有效地吸收外壳1的热量，大大减小热量流失，使得这样的结构能够在保持较高的能量利用率的同时大大降低金属腐蚀的风险。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。