一种冷凝换热器及其燃气采暖炉的制作方法

1.本实用新型涉及采暖炉技术领域，尤其涉及一种冷凝换热器及其燃气采暖炉。


背景技术：

2.现有燃气采暖炉的换热器具有体积较大，安装不便，导致整体产品偏厚，并且换热器烟气排放路径与冷却流体换热路径冲突，导致有效换热面积较小，导致换热能力不够。
3.另外，现有烟气回收型换热器主要有翅片管式、螺纹管式、光管式换热方式。翅片管式具有换热效率高，但烟气阻力较大，容易堵塞等特点。螺纹管式换热效果较好，但水阻力较大，且容易扰动异响等特点。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本实用新型提出一种冷凝换热器，其结构简单，不仅使烟气排放路径与冷却流体流动路径完全相对流动，实现烟气余热的最大化利用，提高换热效率，而且减少了整个换热器的体积。
5.本实用新型还提供了一种具有该冷凝换热器的燃气采暖炉。
6.根据上述提供的一种冷凝换热器，其通过如下技术方案来实现：
7.一种冷凝换热器，包括：壳体，所述壳体包括相连接成倒“l”字形的横向段和竖向段，所述横向段设有排烟腔、进水口和连通所述排烟腔前端的排烟口，所述竖向段设有进烟腔、出水口和连通所述进烟腔的进烟口，所述进烟腔连通所述排烟腔的后端；低温换热组，所述低温换热组设置于所述排烟腔内且其入水端连通所述进水口；高温换热组，所述高温换热组设置于所述进烟腔内且其进水端连通所述低温换热组的出水端，所述高温换热组的出水端连通所述出水口。
8.在一些实施方式中，所述进水口设置于所述横向段的左侧壁或者右侧壁上，所述排烟口设置于所述横向段的顶部前侧，并且所述排烟口的排烟方向垂直于所述低温换热组。
9.在一些实施方式中，所述进水口设置于所述横向段的左侧壁前侧或者右侧壁前侧，所述排烟口设置于所述横向段的顶部前侧并靠近所述进水口布置。
10.在一些实施方式中，所述进烟口设置于所述竖向段的前侧壁，并且所述进烟口的进烟方向朝向所述高温换热组。
11.在一些实施方式中，所述出水口设置于所述竖向段的左侧壁或者右侧壁上，所述进烟口设置于所述竖向段的前侧壁远离所述出水口的一侧。
12.在一些实施方式中，所述低温换热组包括第一低温管组，所述第一低温管组沿左右方向横向布置，且其进水端与所述进水口通过进水腔相连通，出水端连通所述高温换热组的进水端。
13.在一些实施方式中，所述低温换热组还包括第二低温管组，所述第二低温管组设
置于所述排烟腔的后端并沿左右方向横向布置，所述第一低温管组设置于所述排烟腔的前端，并且所述第一低温管组的出水端与所述高温换热组的进水端通过所述第二低温管组相连通。
14.在一些实施方式中，所述高温换热组为高温管组，所述高温管组沿左右方向横向布置，且其进水端连通所述低温换热组的出水端，出水端与所述出水口通过出水腔相连通。
15.在一些实施方式中，还包括中温换热组，所述中温换热组设置于所述进烟腔内，且其位于所述低温换热组与所述高温换热组之间，所述低温换热组的出水端与所述高温换热组的进水端通过所述中温换热组相连通。
16.根据上述提供的一种燃气采暖炉，其通过如下技术方案来实现：
17.一种燃气采暖炉，其具有如上所述的一种冷凝换热器。
18.与现有技术相比，本实用新型的至少包括以下有益效果：
19.1、本实用新型的冷凝换热器，通过将壳体设计为包括相连接成倒“l”字形的横向段和竖向段，在横向段设有排烟腔、进水口和连通排烟腔前端的排烟口，在竖向段设有进烟腔、出水口和连通进烟腔的进烟口，进烟腔的上端连通排烟腔的后端，这样，实现将整个壳体体积减少，进而减少整机厚度，同时限定出了折弯的烟气流道，有效增长了烟气排放路径；
20.2、通过将低温换热组设置于排烟腔内且其入水端连通进水口，高温换热组设置于进烟腔内且其进水端连通低温换热组的出水端，使烟气排放路径与冷却流体流动路径完全相对流动，从而实现烟气余热的最大化利用，提高换热效率。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例中冷凝换热器的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例中冷凝换热器的右视图；
23.图3是本实用新型实施例中冷凝换热器的主视图；
24.图4是本实用新型实施例中冷凝换热器的结构示意图，图中隐去了部分壳体。
25.图中：1-壳体，101-进水腔，102-出水腔，103-第一竖向流道，11-横向段，111
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排烟腔，112-进水口，113-排烟口，114-安装孔，12-竖向段，121-进烟腔，122-出水口，123
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进烟口，124-排水口；
26.2-低温换热组，21-第一低温管组，22-第二低温管组；
27.3-高温换热组，31-高温管组；
28.4-中温换热组，41-中温管组。
具体实施方式
29.以下实施例对本实用新型进行说明，但本实用新型并不受这些实施例所限制。对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
30.参考图1-4，本实施例提供了一种冷凝换热器，包括壳体1、低温换热组2和高温换热组3，其中壳体1包括相连接成倒“l”字形的横向段11和竖向段12，以使壳体1整体呈倒“l”字形，图1中壳体1位于虚线上方的部分为横向段11，位于虚线下方的部分为竖向段12。横向
段11设有排烟腔111、进水口112和排烟口113，该排烟口113连通排烟腔111 的前端。竖向段12设有进烟腔121、出水口122和进烟口123，进烟腔121连通进烟口123，并且进烟腔121的上端连通排烟腔111的后端。烟气从进烟口123流入进烟腔121后，先向上流动至排烟腔111的后端，再流向排烟腔111的前端，最后从排烟口113流出，由此，限定出了折弯的烟气流道，有效增长了烟气排放路径。
31.低温换热组2设置于排烟腔111内且其入水端连通进水口112，当冷却流体从进水口112流进低温换热组2时，能够与流经排烟腔111的烟气进行换热，实现初步加热流体。高温换热组3设置于进烟腔121内且其进水端连通低温换热组2的出水端，高温换热组3的出水端连通出水口122，当被初步加热的流体沿前进方向流进高温换热组3时，能够与流经进烟腔121的烟气进行再次换热，实现进一步加热流体，从而保证从出水口122流出的流体被加热至目标温度。
32.可见，本实施例的冷凝换热器，通过将壳体1设计为包括相连接成倒“l”字形的横向段11和竖向段12，在横向段11设有排烟腔111、进水口112和连通排烟腔111前端的排烟口113，在竖向段12设有进烟腔121、出水口122和连通进烟腔121的进烟口123，进烟腔121的上端连通排烟腔111的后端，这样，实现将整个壳体1体积减少，进而减少整机厚度，同时限定出了折弯的烟气流道，有效增长了烟气排放路径。另外，通过将低温换热组2 设置于排烟腔111内且其入水端连通进水口112，高温换热组3设置于进烟腔121内且其进水端连通低温换热组2的出水端，使得烟气排放路径与冷却流体流动路径完全相对流动，从而实现烟气余热的最大化利用，提高换热效率。
33.参考图1-3，在本实施例中，进水口112设置于横向段11的右侧壁上，排烟口113 设置于横向段11的顶部前侧，并且排烟口113的排烟方向垂直于低温换热组2，这样，烟气进入排烟腔111后，先沿着排烟腔111由后往前流动，再从排烟口113向上流出，通过将排烟口113设置于横向段11的顶部前侧，使得烟气需要经过折弯后才能向上流出，进一步延长烟气排放路径，从而利于延长烟气余热与低温换热组2的换热时间，实现烟气余热的最大化利用，提高换热效率。进一步地，进水口112设置于横向段11的右侧壁前侧，排烟口113设置于横向段11的顶部前侧并靠近进水口112布置，这样，使得排烟口113更加靠近低温换热组2的进水端，确保烟气从排烟口113流出前，与低温换热组2的进水端进行充分热交换，提升烟气利用率。
34.在其他实施例中，可以将进水口112改为设置于横向段11的左侧壁上，对应的，排烟口113设置在横向段11的顶部左前侧。
35.参考图1-3，在本实施例中，进烟口123设置于竖向段12的前侧壁，并且进烟口123 的进烟方向朝向高温换热组3，以使烟气从进烟口123横向流入进烟腔121，确保烟气经过折弯后才能沿进烟腔121向上流动，减缓了烟气流动速度，便于高温换热组3与横向流入的烟气进行充分换热。进一步地，出水口122设置于竖向段12的右侧壁上，进烟口123设置于竖向段12的前侧壁远离出水口122的一侧，即进烟口123设置在竖向段12的前侧壁左侧，以避免高温换热组3靠近出水口122的一端的热交换能力过高，从而导致从出水口122流出的流体温度过高。
36.可见，本实施例通过对进烟口123、进烟腔121、排烟腔111和排烟口113进行优化设计，使得烟气排放路径具有三次折弯，从而有效增大换热面积，提升换热能力。三次折弯具
体为：第一次折弯为烟气从进烟口123横向流入进烟腔121后，沿着进烟腔121向上折弯流动；第二次折弯为烟气从进烟腔121向上流入排烟腔111后端后，沿着排烟腔111朝前折弯流动；第二次折弯为烟气从排烟腔11的前端向上折弯，从排烟口113流出。
37.在其他实施例中，可以将出水口122改为设置于竖向段12的左侧壁上，而进烟口 123可以设置在竖向段12的前侧壁左侧或者前侧壁右侧。
38.参考图1，在竖向段12底部(即壳体1底部)设有排水口124，以便于将各换热组表面冷凝产生的冷凝水及时排出壳体1外。在横向段11的前侧壁设有用于安装烟气温度探头的安装孔114，该安装孔114靠近排烟口113布置，以便于通过烟气温度探头监控烟气尾气的温度。
39.参见图1和图4，在本实施例中，低温换热组2包括第一低温管组21和第二低温管组22，第一低温管组21设置于排烟腔111的前端并沿左右方向横向布置，第二低温管组22 设置于排烟腔111的后端并沿左右方向横向布置。壳体1的右侧壁对应第一低温管组21的位置处设有进水腔101，该进水腔101连通进水口112，壳体1的左侧壁设有对应第一低温管组 21和第二低温管组22的横向流道(图中未示出)。第一低温管组21的进水端连通进水腔101，出水端均连通横向流道的前端；第二低温管组22的进水端连通横向流道的后端，出水端与高温换热组3的进水端相连通。由此，通过壳体1右侧壁的进水腔101，便于第二低温管组22 的进水端连通进水口112，通过壳体1左侧壁的横向流道，使得第一低温管组21的出水端连通第二低温管组22的进水端，以将第一低温管组21内的水导流至第二低温管组22，实现水流方向的可靠换向。
40.具体地，第一低温管组21由并联的多个第一直管组成，全部第一直管的进水端均通过进水腔101连通同一进水口112，并且全部第一直管的出水端均连通横向流道的前端，在相邻第一直管之间形成有供烟气流过的间隙，以使烟气流经第一低温管组21时，能够将全部第一直管内的水加热。第二低温管组22由并联的多个第二直管组成，全部第二直管的进水端均连通横向流道的后端，并且全部第二直管的出水端均与高温换热组3的进水端相连通，在相邻第二直管之间形成有供烟气流过的间隙，以使烟气流经第而低温管组22时，能够将全部第二直管内的水加热。由此，相比于翅片管式，本实施例的第一低温管组21和第二低温管组 22的烟气阻力小，且不容易出现堵塞现象；相比于螺纹管式，水阻较小，不容易出现扰动异响，同时克服了单位换热能力较差的不足。
41.参考图4，在本实施例中，高温换热组3为高温管组31，壳体1的右侧壁对应高温管组31设有出水腔102，该出水腔102连通出水口122。高温管组31安装于进烟腔121内并沿左右方向横向布置，且其进水端与全部第二直管的出水端相连通，高温管组31的出水端与出水口122通过出水腔102相连通。
42.具体地，高温换热组3由并联的多个第三直管组成，全部第三直管的进水端与全部第二直管的出水端相连通，并且全部第三直管的出水端与出水腔102相连通，在相邻第三直管之间形成有供烟气流过的间隙，以使烟气流经高温换热组3时，能够将全部第三直管内的水加热。由此，相比于翅片管式，高温换热组3的烟气阻力小，且不容易出现堵塞；相比于螺纹管式，水阻较小，不容易出现扰动异响，又能克服单位换热能力较差的不足。
43.参考图4，在本实施例中，还包括中温换热组4，中温换热组4设置于进烟腔121内并位于低温换热组2与高温换热组3之间。在壳体1的右侧壁设有第一竖向流道103，该竖向流
道103的上下两部分分别位于横向段11和竖向段12。在壳体1的左侧壁设有第二竖向流道(图中未示出)，该第二竖向流道位于竖向段12上。中温换热组4的进水端通过竖向流道103与全部第二直管的出水端相连通，并且中温换热组4的出水端通过第二竖向流道与全部第三直管的进水端相连通。由此，通过增设中温换热组4，有效延长了冷却流体流动路径，更加利于增大冷却流体与烟气的接触面积，实现充分利用流经壳体1高度方向的中段的烟气余热，进一步提高单位换热能力。
44.具体地，中温换热组4由并联的多个第四直管组成，全部第四直管组的进水端通过竖向流道103与全部第二直管的出水端相连通，并且全部第四直管组的出水端通过第二竖向流道与全部第三直管的进水端相连通。在相邻第四直管之间形成有供烟气流过的间隙，以使烟气流经中温换热组4时，能够将全部第四直管内的水加热。
45.本实施例还提供了一种燃气采暖炉，其具有如上所述的一种冷凝换热器，通过增设冷凝换热器，并且对冷凝换热器的烟气排放路径和冷却流体流动路径进行优化设计，使得烟气排放路径与冷却流体流动路径完全相对流动，实现烟气余热的最大化利用，提高换热效率；同时通过将冷凝换热器的壳体1设计成倒“l”字形，实现了将整个换热器体积减少，进而减少整机厚度，保证产品安装适应范围更广。另外，各换热组均采用多个直管组成，不仅能够降低烟气阻力，避免发生堵塞，而且减少水阻，降低扰动异响。通过多个换热组，弥补了直管结构单位换热能力相对较差的不足，保证换热效率。
46.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。