燃气热水器、换热总成及换热结构的制作方法

1.本实用新型涉及热交换设备技术领域，特别是涉及燃气热水器、换热总成及换热结构。


背景技术：

2.随着用户对燃气热水器等热交换设备使用舒适性要求的不断提高，为了解决燃气热水器停水温升的问题，传统的方式为在进水管与出水管之间加设旁通管。利用旁通管使得一部分水不会流入换热箱体内而直接流入出水管内，从而避免停水后再开启导致的温度升高。其中，在进水管与出水管之间加设旁通管后，会使得进入换热箱体内的水量减少，从而导致水的吸热能力下降，进而导致换热箱体的壳体温度升高，当换热箱体的壳体温度过高(例如130℃以上)时即可能出现变色。


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结构，其能够避免换热箱体的壳体温度过高，防止壳体变色。
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总成，其能够避免换热箱体的壳体温度过高，防止壳体变色。
5.本实用新型所解决的第三个技术问题是要提供一种燃气热水器，其能够避免换热箱体的壳体温度过高，防止壳体变色。
6.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
7.一种换热结构，包括：
8.换热箱体，所述换热箱体设有换热腔、与所述换热腔连通的进水口、及与所述换热腔连通的出水口，所述换热腔具有相对间隔设置的第一内壁及第二内壁；
9.换热管组，所述换热管组包括靠近所述第一内壁设置的第一管段、靠近所述第二内壁设置的第二管段、及设置于所述第一管段与所述第二管段之间并与所述第一管段和所述第二管段均相对间隔设置的第三管段，所述第一管段、所述第二管段及所述第三管段均设置于所述换热腔内；其中，所述第一管段远离所述第二管段的一端对应所述进水口设置，所述第二管段用于连通所述第一管段与所述第三管段，所述第三管段远离所述第二管段的一端对应所述出水口设置。
10.本实用新型所述的换热结构，与背景技术相比所产生的有益效果：由于第一管段靠近换热腔的第一内壁设置、第二管段靠近换热腔的第二内壁设置，并且，第一管段和第二管段相对第三管道靠近进水管设置，使得第一管段和第二管段内的水温相对较低，从而能够避免传递过多的热量至第一内壁和第二内壁，进而能够避免换热箱体的壳体温度过高，防止换热箱体的壳体变色，保证外观质量。
11.在其中一个实施例中，所述换热管组还包括第四管段，所述第四管段设置于所述换热腔之外，所述第四管段用于连通所述第一管段与所述第二管段。
12.在其中一个实施例中，所述换热管组还包括第五管段，所述第五管段设置于所述换热腔之外，所述第五管段用于连通所述第二管段与所述第三管段。
13.在其中一个实施例中，所述第三管段为至少两个，至少两个所述第三管段相对间隔设置并相互连通，沿水流方向，第一个所述第三管段与所述第二管段连通，最后一个所述第三管段对应所述出水口设置，所述换热管组还包括至少一个第六管段，每个所述第六管段均设置于所述换热腔之外，所述第六管段用于连通相邻的两个所述第三管段。
14.在其中一个实施例中，所述换热结构还包括换热元件，所述换热元件设置于所述第一管段与所述第三管段之间；和/或所述换热元件设置于所述第二管段与所述第三管段之间。
15.上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：
16.一种换热总成，包括：
17.以上任意一项所述的换热结构；
18.进水管，所述进水管对应所述进水口设置，且所述进水管与所述第一管段连通；
19.出水管，所述出水管对应所述出水口设置，且所述出水管与所述第三管段连通。
20.本实用新型所述的换热总成，与背景技术相比所产生的有益效果：进水管将水依次输送至第一管段、第二管段及第三管段，使得水在第一管段、第二管段及第三管段内流通的过程中与外部进行换热，从而使得在第一管段、第二管段及第三管段内流通的水在换热箱体的换热腔内完成升温，最后将升温后的水输送至出水管而排出以供使用。由于第一管段靠近换热腔的第一内壁设置、第二管段靠近换热腔的第二内壁设置，并且，第一管段和第二管段相对第三管道靠近进水管设置，使得第一管段和第二管段内的水温相对较低，从而能够避免传递过多的热量至第一内壁和第二内壁，进而能够避免换热箱体的壳体温度过高，防止换热箱体的壳体变色，保证外观质量。
21.在其中一个实施例中，所述换热总成还包括旁通管，所述旁通管设置于所述换热腔之外，所述旁通管与所述进水管及所述出水管均插接配合并连通。
22.在其中一个实施例中，所述旁通管的外壁设有用于与所述进水管或所述出水管抵触配合的抵触部，所述抵触部与对应的所述旁通管的端部相对间隔设置且距离为l，所述旁通管的端部的内径为r，且l与r的比值满足预设条件以使旁通比大于等于0.2而小于等于0.25。
23.在其中一个实施例中，所述旁通管的端部设有缩口，所述缩口的内径为r。
24.上述第三个技术问题通过以下技术方案进行解决：
25.一种燃气热水器，包括以上任意一项所述的换热总成。
26.本实用新型所述的燃气热水器，与背景技术相比所产生的有益效果：将内部水温相对较低的第一管段和第二管段分别靠近换热箱体的两个侧壁设置，能够避免换热箱体的壳体温度过高，防止换热箱体的壳体变色，保证外观质量。
附图说明
27.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。
28.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。
29.图1为一个实施例的换热总成的结构示意图；
30.图2为图1的换热总成a-a的剖视图；
31.图3为图1的换热总成的侧视图；
32.图4为图1的换热总成的旁通管的结构示意图。
33.附图标记：
34.10、换热总成；100、换热箱体；110、进水口；120、出水口；130、第一内壁；140、第二内壁；200、换热管组；210、第一管段；220、第二管段；230、第三管段；240、第四管段；250、第五管段；260、第六管段，300、换热元件；400、进水管；500、出水管；600、旁通管；610、抵触部；620、缩口。
具体实施方式
35.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。
36.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。
37.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。
38.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。
39.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。
40.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。
41.在一个实施例中，请参考图1及图3，提供了一种换热总成10，包括换热结构、进水管400及出水管500。如此，进水管400将水供入换热结构内进行换热并使得加热后的水从出水管500流出，从而能够对外界提供热水。
42.在一个实施例中，请参考图1至图3，换热结构包括换热箱体100及换热管组200。其中，换热管组200的进水端与进水管400连通，换热管组200的出水端与出水管500连通。如此，进水管400将水输入换热管组200内，通过换热管组200与换热箱体100内的热交换片等换热元件进行换热而对水进行加热，加热后的水通过出水管500流出。
43.具体地，请参考图2，换热箱体100设有换热腔(未标注)、与换热腔连通的进水口110、及与换热腔连通的出水口120，换热腔具有相对间隔设置的第一内壁130及第二内壁140。换热管组200包括靠近第一内壁130设置的第一管段210、靠近第二内壁140设置的第二管段220、及设置于第一管段210与第二管段220之间并与第一管段210和第二管段220均相对间隔设置的第三管段230。并且，第一管段210、第二管段220及第三管段230均设置于换热腔内。其中，第一管段210远离第二管段220的一端对应进水口110设置，第二管段220用于连通第一管段210与第三管段230，第三管段230远离第二管段220的一端对应出水口120设置。
44.更具体地，请参考图1及图2，进水管400对应进水口110设置，且进水管400能够穿过进水口110与第一管段210连通；出水管500对应出水口120设置，且出水管500能够穿过出水口120与第三管段230连通。
45.如此，进水管400将水依次输送至第一管段210、第二管段220及第三管段230，使得水在第一管段210、第二管段220及第三管段230内流通的过程中与外部进行换热，从而使得在第一管段210、第二管段220及第三管段230内流通的水在换热箱体100的换热腔内完成升温，最后将升温后的水输送至出水管500而排出以供使用。由于第一管段210靠近换热腔的第一内壁130设置、第二管段220靠近换热腔的第二内壁140设置，并且，第一管段210和第二管段220相对第三管道靠近进水管400设置，使得第一管段210和第二管段220内的水温相对较低，从而能够避免传递过多的热量至第一内壁130和第二内壁140，进而能够避免换热箱体100的壳体温度过高，防止换热箱体100的壳体变色，保证外观质量。
46.其中，换热箱体100可以是具有内部空腔的薄壁壳体结构。第一内壁130和第二内壁140可以分别是换热箱体100的上侧壁和下侧壁。
47.其中，第一管段210靠近第一内壁130设置，可以是第一管段210与第一内壁130之间留有预设间隙，也可以是第一管段210贴合第一内壁130设置。同理，第二管段220靠近第二内壁140设置，可以是第二管段220与第二内壁140之间留有预设间隙，也可以是第二管段220贴合第二内壁140设置。
48.并且，第一管段210的轮廓可以与第一内壁130的轮廓相匹配，例如，第一内壁130为水平侧面时，第一管段210可以是直线型的管段，使得第一管段210能够与第一内壁130相对设置。同理。第二管段220的轮廓可以与第二内壁140的轮廓相匹配，例如，第二内壁140为
水平侧面时，第二管段220可以是直线型的管段，使得第二管段220能够与第二内壁140相对设置。当然，第三管段230可以为直线型的管段，第三管段230也可以为弧线型或折线型。
49.其中，第一管段210的一端对应进水口110设置，是指第一管段210的一端朝向进水口110使得第一管段210能够通过进水口110与进水管400连通。进水管400对应进水口110设置，是指进水管400朝向进水口110使得进水管400能够通过进水口110与第一管段210连通。
50.其中，第三管段230的一端对应出水口120设置，是指第三管段230的一端朝向出水口120使得第三管段230能够通过出水口120与出水管500连通。出水管500对应出水口120设置，是指出水管500朝向出水口120使得出水管500能够通过出水口120与第三管段230连通。
51.可选地，请参考图2，换热管组200还包括第四管段240。第四管段240设置于换热腔之外，第四管段240用于连通第一管段210与第二管段220。如此，通过设置于换热腔之外的第四管段240将相对间隔设置的第一管段210和第二管段220进行连通，使得水能够顺畅的在第一管段210和第二管段220内进行输送；并且，将第四管段240设置在换热腔的外部，能够避免从第一管段210流入第二管段220内的水的温度上升的过快，避免第二管段220传递过多的热量至第二内壁140。其中，第四管段240与第一管段210和第二管段220的连接，可以采用插接、螺接或热压等方式实现，只需满足相应的密封性能即可。第四管段240的整体轮廓可以呈u型、w型等形状。
52.可选地，请参考图2，换热管组200还包括第五管段250。第五管段250设置于换热腔之外，第五管段250用于连通第二管段220与第三管段230。如此，通过设置于换热腔之外的第五管段250将相对间隔设置的第二管段220和第三管段230进行连通，使得水能够顺畅的在第二管段220和第三管段230内进行输送；并且，将第五管段250设置在换热腔的外部，能够避免从第二管段220流入第三管段230内的水的温度上升的过快，避免传递过多的热量至换热箱体100的壳体。其中，第五管段250与第二管段220和第三管段230的连接，可以采用插接、螺接或热压等方式实现，只需满足相应的密封性能即可。第五管段250的整体轮廓可以呈u型、w型等形状。
53.另外，为了保证换热管组200内的水能够进行充分的换热以使得水温上升至预设温度值，第三管段230的数量可以根据实际换热需要进行灵活的设计或调整。
54.可选地，请参考图2，第三管段230为至少两个，至少两个第三管段230相对间隔设置并相互连通。如此，利用至少两个第三管段230，使得第三管段230内的水能够进行充分的换热，保证水温能够上升至预设温度。其中，沿水流方向，第一个第三管段230与第二管段220连通，最后一个第三管段230对应出水口120设置。如此，至少两个第三管段230依次首尾相连，水从第二管段220流入第一个第三管段230内，在各个第三管段230内流动而进行换热并最终从最后一个第三管段230流出至出水管500而排出。请参考图2，换热管组200还包括至少一个第六管段260，每个第六管段260均设置于换热腔之外，第六管段260用于连通相邻的两个第三管段230。如此，通过设置于换热腔之外的第六管段260将相对间隔设置的两个第三管段230进行连通，使得水能够顺畅的在各个第三管段230之间流通；并且，将第六管段260设置在换热腔的外部，能够避免第三管段230内的水的温度上升的过快，避免传递过多的热量至换热箱体100的壳体。其中，第六管段260与第三管段230的连接，可以采用插接、螺接或热压等方式实现，只需满足相应的密封性能即可。第六管段260的整体轮廓可以呈u型、w型等形状。
55.其中，第四管段240、第五管段250及第六管段260可以单独进行使用，也可以组合进行使用，能够根据实际使用需求灵活进行选择或设计。
56.为了保证换热管组200内的水能够实现充分的换热，从而使得水温能够上升至预设温度。
57.在一个实施例中，请参考图2，换热结构还包括换热元件300。可以将换热元件300设置于第一管段210与第三管段230之间，从而利用换热元件300将热量传递至第一管段210和第三管段230，进而对第一管段210和第三管段230内的水进行加热。当然，在其他实施例中，换热元件300也可以设置在第二管段220和第三管段230之间，从而利用换热元件300将热量传递至第二管段220和第三管段230，进而对第二管段220和第三管段230内的水进行加热。另外，换热元件300也可以设置在相邻的两个第三管段230之间，从而利用换热元件300将热量传递至第三管段230，进而对第三管段230内的水进行加热。其中，换热元件300的具体设置位置可以根据实际的换热需要进行灵活的设计或选择。换热元件300可以是换热翅片等热传递元件。
58.为了解决停水温升的问题。请参考图1及图2，在一个实施例中，换热总成10还包括旁通管600。旁通管600设置于换热腔之外。旁通管600与进水管400及出水管500均插接配合并连通。如此，利用旁通管600使得进水管400内的一部分冷水不经过换热管组200而直接流入出水管500内，使得进入换热管组200内的水量减少，换热管组200内的水与换热元件300进行换热而水温升高，水与换热元件300之间的温差变小，水的吸热能力下降，当停水后再次启动使，换热元件300传递至水的热量降低，从而降低了停水温升，提高了使用舒适性，避免出现烫伤等安全问题。同时，旁通管600的设置，使得一部分冷水得到了分流，从而提高了热交换器内管壁的温度，降低了高温烟气中水蒸气冷凝析出的可能性，进而减少了冷凝水的产生，提高了热交换器的使用寿命。
59.其中，旁通管600的设置，使得进入换热管组200内的水量减少，水的吸热能力下降，会导致换热效率降低。因此，需要对旁通比进行准确的设计，使得旁通管600分流的水量适宜，不仅能够解决停水温升的问题，还能保证换热效率。
60.在一个实施例中，请参考图4，旁通管600的外壁设有用于与进水管400或出水管500抵触配合的抵触部610。抵触部610与对应的旁通管600的端部相对间隔设置且距离为l。如此，可以在进水管400和出水管500上均开设出相应的插孔，当旁通管600插入进水管400或出水管500的插孔内时，当旁通管600的一端插入相应的深度l后，利用抵触部610与进水管400或出水管500的抵触配合，即可限制旁通管600的进一步插入。其中，旁通管600的端部的内径为r。并且，l与r的比值满足预设条件以使旁通比大于等于0.2而小于等于0.25。如此，由于进水管400与出水管500在中心部位的水流流速相对与管壁附件的水流流速大，压力也有所不同，导致旁通管600插入进水管400或出水管500内的深度l会影响经过旁通管600的水流量；同时，旁通管600的端部的内径r也会影响经过旁通管600的水流量，从而也能对旁通比造成影响。通过调整l与r的比值，从而使得旁通比大于等于0.2而小于等于0.25，进而不仅能够解决停水温升的问题，还能保证换热效率。其中，抵触部610可以是设置在旁通管600外侧壁上的挡板、凸缘或凸块。利用抵触部610能够控制l的大小，也保证批量生产的旁通管600的旁通比的一致性。
61.需要进行说明的是，旁通比是指流经旁通管600的水流量与进入换热管组200内进
行加热的水流量之比。
62.进一步地，请参考图4，旁通管600的端部设有缩口620，缩口620的内径为r。如此，旁通管600的两个端部均可以设置缩口620，使得旁通管600的端部呈锥形，便于旁通管600插入进水管400或出水管500的插孔内。
63.在一个实施例中，还提供了一种燃气热水器，包括上述任意一实施例的换热总成10。
64.上述实施例的燃气热水器，将内部水温相对较低的第一管段210和第二管段220分别靠近换热箱体100的两个侧壁设置，能够避免换热箱体100的壳体温度过高，防止换热箱体100的壳体变色，保证外观质量。
65.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。
66.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。