换热组件及换热器的制作方法

1.本实用新型涉及热水设备技术领域，特别是涉及换热组件及换热器。


背景技术：

2.随着生活质量的提高，热水设备逐渐普及在日常生活中，比如：燃气热水器、燃气采暖热水炉等。燃气热水器一般分为燃气快速热水器和燃气容积式热水器，相关技术中的容积式燃气热水器采用烟气对水进行加热，换热效率低下，并且加热水的温度不够均匀。


技术实现要素：

3.本实用新型所解决的第一个技术问题是要提供一种换热组件，用于在减少出水温度波动的同时保证换热效率。
4.本实用新型所解决的第二个技术问题是要提供一种换热器，用于在减少出水温度波动的同时保证换热效率。
5.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
6.一种换热组件，所述换热组件用于装入储水腔内，所述换热组件包括：换热件，所述换热件内设有烟气通道，所述烟气通道连通于燃烧腔；及扰流板，所述扰流板上设有第一安装孔与导流孔，所述导流孔设置于所述第一安装孔的边缘，并围绕所述第一安装孔设置。
7.本实用新型所述的换热组件，与背景技术相比所产生的有益效果：在组装过程中，将换热组件整体装入储水腔内；再将烟气通道与燃烧腔连通。用户使用时对储水腔内通水，使得水流流入储水腔内；接着，启动燃烧器，使得高温烟气从燃烧腔中进入换热件内的烟气通道中。由于扰流板位于储水腔内，因此，储水腔内的水流流动时，会受到扰流板的阻流作用，顺着扰流板的表面流向导流孔中。又由于导流孔设置在第一安装孔的边缘上，且围绕第一安装孔设置，因此，当水流从导流孔流出时，水流会顺着换热件外壁流动，并对换热件外壁进行冲刷，强化水与换热件进行换热，有效提高换热效率。
8.在其中一个实施例中，所述扰流板为至少两个，至少两个所述扰流板间隔层叠设置，相邻两个所述扰流板之间形成对流空间，所述换热件通过穿入所述第一安装孔中，贯穿每个所述扰流板设置。
9.在其中一个实施例中，所述扰流板上设有多个所述第一安装孔与多个所述导流孔，其中一部分所述第一安装孔的边缘上设有所述导流孔，且在相邻两个所述扰流板之间，其中一个所述扰流板上的导流孔与另一所述扰流板上的导流孔错位分布。
10.在其中一个实施例中，多个所述导流孔在所述扰流板上形成导流孔群，在相邻两个所述扰流板之间，其中一个所述扰流板上的导流孔群围绕另一个所述扰流板上的导流孔群外围设置。
11.在其中一个实施例中，具有所述导流孔的第一安装孔的孔壁上设有支撑部，所述支撑部抵触在所述换热件上。
12.在其中一个实施例中，多个所述支撑部围绕所述扰流板的中心间隔设置，且所述
支撑部沿着所述扰流板的径向延伸设置。
13.在其中一个实施例中，所述换热组件包括安装件，至少两个所述扰流板并列间隔连接在所述安装件上。
14.在其中一个实施例中，所述安装件上间隔设有至少两个卡口，所述扰流板卡入在所述卡口中。
15.在其中一个实施例中，所述换热组件还包括均流件，所述均流件与所述扰流板相对设置，所述均流件上设有至少两个均流孔，所述均流孔用于与所述储水腔连通。
16.在其中一个实施例中，所述扰流板上设有第二安装孔，所述第二安装孔用于插入进水管。
17.上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：
18.一种换热器，包括第一壳体、第二壳体和以上任意一项所述的换热组件，所述第一壳体上设有燃烧腔，所述第二壳体套设在所述第一壳体的外部，所述第二壳体与所述第一壳体之间形成相互连通的降温腔与储水腔，所述降温腔围绕所述燃烧腔的外围设置，所述第二壳体上设有进水管与出水管，所述进水管与所述降温腔连通，所述出水管与所述储水腔连通，所述换热组件装入所述储水腔内，所述烟气通道与所述燃烧腔连通。
19.本实用新型所述的换热器，与背景技术相比所产生的有益效果：采用以上的换热组件，在组装过程中，将换热组件整体装入储水腔内；再将烟气通道与燃烧腔连通。用户使用时，对储水腔内通水，使得水流流入储水腔内；接着，启动燃烧器，使得高温烟气从燃烧腔中进入换热件内的烟气通道中。由于扰流板位于储水腔内，因此，储水腔内的水流流动时，会受到扰流板的阻流作用，顺着扰流板的表面流向导流孔中。又由于导流孔设置在第一安装孔的边缘上，且围绕第一安装孔设置，因此，当水流从导流孔流出时，水流会顺着换热件外壁流动，并对换热件外壁进行冲刷，强化水与换热件进行换热，有效提高换热效率。此外，由于本换热器内置储水腔，因此，在停水重启时，进入的低温水通过降温腔流入储水腔内，并与之前的水进行混合换热，实现水温补偿，保证流出的水温稳定，有效解决水温在使用过程中的波动问题。另外，由于本换热器的降温腔围绕燃烧腔设置，因此，流入的低温水首先包围燃烧腔，与第一壳体的外侧充分接触进行换热，有效降低第一壳体的外侧表面温度，相比于传统设备，本换热器通过第一壳体与第二壳体之间围成降温腔，无需盘绕过多圈数的盘管，有效解决管路过长水阻过大的问题。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为一个实施例中所述的换热器结构爆炸示意图；
23.图2为一个实施例中所述的换热器结构剖视图；
24.图3为图2中的换热器沿着a
‑
a方向的剖视图；
25.图4为图2中的换热器沿着b
‑
b方向的剖视图；
26.图5为图2中的换热器沿着c
‑
c方向的剖视图；
27.图6为一个实施例中所述的换热件与扰流板配合结构局部示意图；
28.图7为一个实施例中所述的安装件结构示意图。
29.附图标记：
30.100、换热组件；110、扰流板；111、第一安装孔；112、导流孔；113、导流孔群；114、第二安装孔；115、卡槽；116、支撑部；120、换热件；121、烟气通道；130、安装件；131、卡口；140、均流件；141、均流孔；150、对流空间；200、第一壳体；210、第一围板；211、扩边；220、第一端板；221、第三安装孔；230、燃烧腔；300、第二壳体；310、第二围板；311、翻边；320、第二端板；321、第四安装孔；322、第五安装孔；330、进水管；340、出水管；400、降温腔；500、储水腔。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在一个实施例中，请参考图1与图6，一种换热组件100，换热组件100用于装入储水腔500内，换热组件100包括扰流板110与换热件120。换热件120内设有烟气通道121。烟气通道121连通于燃烧腔230。扰流板110上设有第一安装孔111与导流孔112。导流孔112设置于第一安装孔111的边缘，并围绕第一安装孔111设置。
33.上述的换热组件100，在组装过程中，将换热组件100整体装入储水腔500内；再将烟气通道121与燃烧腔230连通。用户使用时，对储水腔500内通水，使得水流流入储水腔500内；接着，启动燃烧器，使得高温烟气从燃烧腔230中进入换热件120内的烟气通道121中。由于扰流板110位于储水腔500内，因此，储水腔500内的水流流动时，会受到扰流板110的阻流作用，顺着扰流板110的表面流向导流孔112中。又由于导流孔112设置在第一安装孔111的边缘上，且围绕第一安装孔111设置，因此，当水流从导流孔112流出时，水流会顺着换热件120外壁流动，并对换热件120外壁进行冲刷，强化水与换热件120进行换热，有效提高换热效率。
34.需要说明的是，换热件120插入第一安装孔111中应理解为：换热件120的外壁截面尺寸与第一安装孔111的尺寸相适配，即，换热件120插入第一安装孔111中不会存在过大的间隙，导致水流顺着换热件120一直流出储水腔500中。同时，导流孔112设置于第一安装孔111的边缘应理解为：第一安装孔111与导流孔112连通，构成同一个孔结构，使得第一安装孔111的尺寸变大。当换热件120插入第一安装孔111中时，换热件120与第一安装孔111的孔壁之间具有一定的间隙，该间隙为导流孔112，此时，水流会从该间隙中流出。
35.可选地，烟气通道121的横截面形状可设计为椭圆形、圆形、长方形或者正方形等，当然烟气通道121的横截面形状也可设计为非规则形状。
36.进一步地，请参考图1，扰流板110为至少两个。至少两个扰流板110间隔层叠设置。相邻两个扰流板110之间形成对流空间150，换热件120通过穿入第一安装孔111中，贯穿每
个扰流板110设置。由此可知，当换热组件100装入储水腔500内时，相互层叠的两个扰流板110会将储水腔500分割为多个空间较小的对流空间150，当储水腔500内的水流流入对流空间150时，水流速度会得到一定提升，提高水流的对流系数，从而加快储水腔500内的换热效率。其中，对流空间150的间距的大小需根据换热器升数来确定。
37.需要说明的是，在本实施例中，扰流板110相对间隔方式有两种：一、扰流板110与扰流板110之间相互平行间隔设置；二、扰流板110与扰流板110之间呈相交间隔设置。
38.具体地，扰流板110与扰流板110之间相互平行间隔设置。
39.更进一步地，请参考图1，扰流板110上设有多个第一安装孔111与多个导流孔112。其中一部分第一安装孔111的边缘上设有导流孔112，且在相邻两个扰流板110之间，其中一个扰流板110上的导流孔112与另一扰流板110上的导流孔112错位分布。当水流流入储水腔500时，会依次流经至少两个扰流板110。由于相邻两个扰流板110上的导流孔112错位分布，因此，水流从其中一个扰流板110上的导流孔112流出后，顺着扰流板110的表面流向下一个错位分布的导流孔112，再从该导流孔112流出，如此，使水形成迂回水路，提高水的流动性，减少因水流停滞不动而形成的流动停滞区域，提高水与换热件120之间换热效率。同时，也有效防止局部水温过高产生气化现象。
40.具体地，请参考图2，对于同一个换热件120上的第一安装孔111，每隔一层的第一安装孔111的边缘上设置导流孔112，即，第一层的第一安装孔111的边缘设有导流孔112，第二层的第一安装孔111的边缘不设有导流孔112，接着，第三层的第一安装孔111的边缘设有导流孔112，如此，依次类推。
41.还需说明的是，在相邻两个扰流板110之间，两侧的导流孔112错位分布方式有多种，本实施例不具体限定，只需满足水流在扰流板110的作用下呈非直线、迂回流动即可。比如：其中一个扰流板110上的导流孔112集中在扰流板110中间，另一个扰流板110上的导流孔112分散在扰流板110上的周边，此时，水流的流动方向为由中间向四周扩散，或者，由四周向中间汇流；或者，其中一个扰流板110上的导流孔112集中在扰流板110的右侧，另一个扰流板110上的导流孔112集中在扰流板110上的左侧，此时，水流的流动方向为由左流向右边，或者，由右边流向左边；又或者，两侧的导流孔112相互交叉错位等。
42.在一个实施例中，请参考图3与图4，同一扰流板110上的多个所述导流孔(112)形成导流孔群113。相邻两个扰流板110中一个扰流板110上的导流孔群113围绕另一个扰流板110上的导流孔群113外围设置。当水流流入储水腔500内时，水流在相邻两个扰流板110之间的流动为由中间向四周扩散；或者，从四周汇集在中间流动方式，如此，使得水流与换热件120之间的换热效率得到有效提升。
43.在一个实施例中，请参考图6，具有导流孔112的第一安装孔111的孔壁上设有支撑部116。支撑部116抵触在换热件120上。由于第一安装孔111的边缘设有导流孔112，因此，会加大第一安装孔111的孔径，当换热件120插入第一安装孔111时，会出现一定的间隙，如此，在第一安装孔111的孔壁上设置支撑部116，通过支撑部116抵触在换热件120的外壁，使得换热件120得到稳定支撑，减少因换热件120偏移而导致换热件120与导流孔112之间的缝隙不均，保证导流孔112流出的水均匀顺着换热件120的外壁流动。
44.具体地，请参考图6，支撑部116为两个，两个支撑部116分别以第一安装孔111的中心对称设置在第一安装孔111的孔壁上。其中，支撑部116在第一安装孔111的孔壁上的安装
方式为一体成型方式、焊接、卡接、螺纹连接等。
45.进一步地，请参考图3与图4，多个支撑部116围绕扰流板110的中心间隔设置，且支撑部116沿着扰流板110的径向延伸设置。由此可知，本实施例的支撑部116围绕扰流板110的中心设置，且以扰流板110的中心为中心，向四周呈辐射状分布，如此，支撑部116对水流造成阻挡作用，当水流自下往上流动时，在支撑部116的阻挡扰流作用下，使得水流流向下一个导流孔112。
46.在一个实施例中，请参考图1，换热组件100包括安装件130。至少两个扰流板110并列间隔连接在安装件130上，如此，通过安装件130，将至少两个扰流板110并列间隔固定，使得扰流板110对水流实现稳定扰流。
47.可选地，扰流板110在安装件130上的安装方式可为螺栓连接、卡接、粘接、焊接、铆接等。
48.进一步地，请参考图1与图7，安装件130上间隔设有至少两个卡口131。扰流板110卡入在卡口131中，如此，在组装过程中，只需将扰流板110插在对应的卡口131中，即可完成组装操作，大大方便了换热组件100的组装操作。
49.更进一步地，请参考图1，扰流板110的边缘上设有卡槽115，安装件130卡入卡槽115中，如此，在组装过程中，通过卡槽115与卡口131交互配合，使得扰流板110稳定固定在安装件130上。
50.在一个实施例中，请参考图5，换热组件100还包括均流件140，均流件140与扰流板110相对设置，均流件140上设有至少两个均流孔141，均流孔141用于与储水腔500连通。由此可知，当水流流入储水腔500之前，水流被均流件140阻挡，使得水流顺着均流件140表面流动，并从至少两个均流孔141中流入储水腔500中，从而使得流入储水腔500中的水流均匀分散，保证低温水与储水腔500内的水充分混合。
51.具体地，请参考图2与图5，均流件140用于设置于第一壳体200与第二壳体300之间，且均流件140围绕第一壳体200的外围延伸设置，均流孔141分别与降温腔400、储水腔500连通，如此，保证降温腔400内的水流均匀流入至储水腔500内。
52.可选地，均流件140在第一壳体200与第二壳体300之间的连接方式为卡接、焊接、螺栓连接、销接等。
53.进一步地，请参考图5，至少两个均流孔141围绕扰流板110的周向间隔设置，如此，增大水流的分散度，进一步保证水流在储水腔500内混合均匀。
54.在一个实施例中，请参考图1，扰流板110上设有第二安装孔114。第二安装孔114用于插入进水管330，如此，使得进水管330一端能伸入至降温腔400内，保证低温水通过进水管330能够稳定送入降温腔400中。
55.需要说明的是，本实施例的进水管330为较长管，在组装过程中，将进水管330安装在第二壳体300上；再将进水管330插入第二安装孔114，使得进水管330贯穿换热组件100，从而保证进水管330一端能够伸入降温腔400内。
56.在一个实施例中，请参考图1与图2，一种换热器，包括第一壳体200、第二壳体300和以上任意一实施例中的换热组件100。第一壳体200上设有燃烧腔230。第二壳体300套设在第一壳体200的外部，第二壳体300与第一壳体200之间形成相互连通的降温腔400与储水腔500。降温腔400围绕燃烧腔230的外围设置。第二壳体300上设有进水管330与出水管340。
进水管330与降温腔400连通。出水管340与储水腔500连通。换热组件100装入储水腔500内。烟气通道121与燃烧腔230连通。
57.上述的换热器，采用以上的换热组件100，在组装过程中，将换热组件100整体装入储水腔500内；再将烟气通道121与燃烧腔230连通。用户使用时，对储水腔500内通水，使得水流流入储水腔500内；接着，启动燃烧器，使得高温烟气从燃烧腔230中进入换热件120内的烟气通道121中。由于扰流板110位于储水腔500内，因此，储水腔500内的水流流动时，会受到扰流板110的阻流作用，顺着扰流板110的表面流向导流孔112中。又由于导流孔112设置在第一安装孔111的边缘上，且围绕第一安装孔111设置，因此，当水流从导流孔112流出时，水流会顺着换热件120外壁流动，并对换热件120外壁进行冲刷，强化水与换热件120进行换热，有效提高换热效率。此外，由于本换热器内置储水腔500，因此，在停水重启时，进入的低温水通过降温腔400流入储水腔500内，并与之前的水进行混合换热，实现水温补偿，保证流出的水温稳定，有效解决水温在使用过程中的波动问题。另外，由于本换热器的降温腔400围绕燃烧腔230设置，因此，流入的低温水首先包围燃烧腔230，与第一壳体200的外侧充分接触进行换热，有效降低第一壳体200的外侧表面温度，相比于传统设备，本换热器通过第一壳体200与第二壳体300之间围成降温腔400，无需像传统翅片管换热器采用盘管，有效解决管路过长水阻过大的问题。
58.需要说明的是，降温腔400围绕燃烧腔230的外围设置应理解为：降温腔400围绕在燃烧腔230的整个外围，即，360
°
包围在燃烧腔230；或者，降温腔400围绕在燃烧腔230的部分外围上，即，降温腔400不是360
°
包围燃烧腔230。此时，第二壳体300套设在第一壳体200外部时，第一壳体200的至少一外侧面与第二壳体300的至少一个内侧面贴合，导致降温腔400呈或者近似呈“c”状结构。
59.还需要说明的是，进水管330与降温腔400的连通方式也有两种：一、第二壳体300上设置开口，开口的位置与降温腔400相对，进水管330只需插入开口中即可；二、开口的位置与储水腔500相对，进水管330插入开口中时，进水管330一端穿入储水腔500，并延伸至降温腔400中。
60.具体地，请参考图1，第二壳体300上还设有第五安装孔322，进水管330装入第五安装孔322，且进水管330一端贯穿换热组件100，并伸入至降温腔400内。
61.进一步地，请参考图1与图2，第一壳体200上设有与降温腔400连通的第三安装孔221，第二壳体300上设有与储水腔500连通的第四安装孔321，烟气通道121的两端分别与第三安装孔221、第四安装孔321连通，如此，保证换热件120内的烟气稳定流通。
62.需说明的是，烟气通道121的两端分别与第三安装孔221、第四安装孔321的连通方式有多种，比如：换热件120一端插入第三安装孔221中，换热件120另一端插入第四安装孔321中；或者，换热件120一端与第三安装孔221的边缘连接，换热件120另一端与第四安装孔321的边缘连接，其中，两者连接方式可为焊接、螺栓连接、一体成型方式(即换热件120与第一壳体200为一体化结构，和/或，换热件120与第二壳体300为一体化结构)；又或者，换热件120一端为连接方式，换热件120另一端为插入方式等。
63.在一个实施例中，请参考图1，第一壳体200包括第一围板210和装设在第一围板210上的第一端板220。第二壳体300包括第二围板310和装设在第二围板310上的第二端板320。第二围板310套设在第一围板210的外部。第一围板210与第二围板310形成降温腔400。
第一端板220、第二端板320和第二围板310形成储水腔500。由此可知，第一壳体200与第二壳体300均由围板和端板构成，在组装过程中，将第二围板310套设在第一围板210的外部，即可形成降温腔400与储水腔500的组装。
64.需要说明的是，进水管330与出水管340均可设置在第二围板310上；也可设置在第二端板320上；当然，进水管330设置在第二围板310上，出水管340设置在第二端板320上等。同时，第三安装孔221设置在第二端板320上，第四安装孔321设置在第一端板220上。
65.可选地，第一端板220在第一围板210上的连接方式为螺栓连接、卡接、焊接、一体成型方式等。同时，第二端板320在第二围板310上的连接方式为螺栓连接、卡接、焊接、一体成型方式等。其中，一体成型方式可采用挤压、铸造、压装、注塑等工艺。
66.进一步地，请参考图1，第一围板210上设有扩边211。第二围板310上设有翻边311。第二围板310套在第一围板210的外部时，翻边311抵触在扩边211上，如此，使得第一壳体200与第二壳体300密封配合，保证降温腔400具有良好的密封效果。
67.当然，在其他实施例中，只有第一围板210上设有扩边211，当第二围板310套在第一围板210的外部时，第二围板310的一端抵触在扩边211上；或者，第一围板210不设扩边211，第二围板310设置向内翻折的翻边311，当第二围板310套在第一围板210的外部时，翻边311抵触在第一围板210的侧面上。
68.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
70.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
71.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
72.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“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元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“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。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。