燃气热水器的热交换器和具有其的燃气热水器的制作方法

1.本实用新型涉及家用电器技术领域，尤其是涉及一种燃气热水器的热交换器和具有其的燃气热水器。


背景技术：

2.相关技术中指出，燃气热水器相较电加热储水式热水器可以做到更高负荷，即热出水且水量大，已经成为市场上主要的供热水器具之一。然而，由于负荷较高，热流密度较大，换热器容易发生过程冷沸腾现象，产生类似“烧水壶烧水”的汽化噪音，轻者影响用户使用体验，严重者产生柱塞流引起干烧，最终导致管子出现裂纹漏水。过冷沸腾指的是液体主体温度低于相应压力下饱和温度，壁面温度大于该饱和温度，当两者温差达到一定数值时，管内壁开始产生气泡，发生汽化，气泡与欠热水接触时冷凝消失的现象。由于气泡的生成、长大、脱离、溃灭等运动因素引起水流扰动，进而导致换热器振动并产生噪音。汽化较严重时，管内产生大段气泡，液相水被气泡阻塞，形成柱塞流，从而在气泡位置形成干烧，经久开裂失效。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种燃气热水器的热交换器，所述热交换器根据本实用新型的燃气热水器的热交换器，通过合理设置水流依次流经的不同位置的主换热管，降低主换热管的局部高温，进而减少局部过热，减缓主换热管的汽化程度，降低汽化噪音，改善用户的使用体验。
4.本实用新型还提出一种具有上述热交换器的燃气热水器。
5.根据本实用新型第一方面的燃气热水器的热交换器，包括：箱体，所述箱体内限定出烟气腔；进水管和出水管，所述进水管和出水管均设于所述箱体的外侧；多个主换热管，多个所述主换热管设于所述烟气腔内，多个所述主换热管沿水流方向依次串接在所述进水管和所述出水管之间，其中，在水流方向上依次连接的多个所述主换热管在所述烟气腔内沿烟气流向方向依次布置。
6.根据本实用新型的燃气热水器的热交换器，通过合理设置水流依次流经的不同位置的主换热管，降低主换热管的局部高温，进而减少局部过热，减缓主换热管的汽化程度，降低汽化噪音，改善用户的使用体验。
7.在一些实施例中，所述箱体设于燃气热水器的燃烧器的上侧且上下两端均敞开，多个所述主换热管包括第一主换热管和第二主换热管，所述第一主换热管的一端与进水管相连且另一端连接第二主换热管的入口端，所述第二主换热管的出口端连接至所述出水管，其中，所述第一主换热管位于所述第二主换热管的下侧。
8.在一些实施例中，所述第一主换热管包括在水平方向平行且间隔布置的多个第一换热管段，多个所述第一换热管段沿水流流向方向依次相连。
9.在一些实施例中，沿水流流向方向的多个所述第一换热管段在所述烟气腔内沿温
度逐渐减小的方向依次布置。
10.在一些实施例中，多个所述第一换热管段沿所述箱体的长度方向延伸并在所述箱体的宽度方向间隔设置。
11.在一些实施例中，所述第二主换热管包括在水平方向平行且间隔布置的多个第二换热管段，多个所述第二换热管段沿水流方向顺次相连。
12.在一些实施例中，多个所述第二换热管段上设有翅片。
13.在一些实施例中，还包括：盘管，所述盘管的一端与多个所述主换热管中水流方向最下游的所述主换热管相连，另一端连接所述出水管，所述盘管位于所述箱体的外侧且环绕所述箱体螺旋延伸。
14.在一些实施例中，所述主换热管的截面为圆形或椭圆形。
15.根据本实用新型第二方面的燃气热水器，包括根据本实用新型第一方面的燃气热水器的热交换器。
16.根据本实用新型的燃气热水器，通过设置上述第一方面的燃气热水器的热交换器，从而提高了燃气热水器的整体性能。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是根据本实用新型实施例的燃气热水器的热交换器的示意图；
19.图2是图1中所示的箱体内部的主换热管和翅片的示意图；
20.图3是图2中所示的主换热管的示意图；
21.图4是图2中所示的翅片的示意图。
22.附图标记：
23.100、热交换器；
24.110、箱体：
25.120、进水管；
26.130、出水管；
27.140、主换热管；
28.141、第一主换热管；1411、第一换热管段；
29.142、第二主换热管；1421、第二换热管段；1422、翅片；
30.143、第一折弯管段；
31.144、第二折弯管段；
32.150、盘管。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.下面参考图1和图4描述根据本实用新型第一方面实施例的燃气热水器的热交换器100。
35.如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的燃气热水器的热交换器100，包括：箱体110、进水管120、出水管130和多个主换热管140。
36.具体地，箱体110内限定出烟气腔；出水管130和进水管120均设于箱体110的外侧；多个主换热管140设于烟气腔内，沿水流方向多个主换热管140依次串接在进水管120和出水管130之间，其中，在水流方向上依次连接的多个主换热管140在烟气腔内沿烟气流向方向依次布置，需要说明的是，因为烟气是由燃气燃烧产生的，烟气流向方向可以理解为温度由高到低的方向，这样，使得温度较低的水先经过温度较高的主换热管140，进而降低主换热管140的温度，避免温度最高地水流流经温度最高的主换热管140，减缓主换热管140的汽化程度。
37.例如，如图1所示，在烟气腔中烟气的流动方向是由下向上(例如图1中所示的由下到上)，水流由进水管120进入热交换器100，先通过位于最下部的主换热管140，在依次由下到上流经其余的主换热管140，这样，可以使得在水流的温度最低的情况下，流经温度最高的主换热管140，避免最高温度的水流经最高温度的主换热管140的情况出现，以此，更好的降低主换热管140的温度，减缓主换热管140的汽化程度。
38.根据本实用新型的燃气热水器的热交换器100，通过合理设置水流依次流经的不同位置的主换热管140，降低主换热管140的局部高温，进而减少局部过热，减缓主换热管140的汽化程度，降低汽化噪音，改善用户的使用体验。
39.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，箱体110设于燃气热水器的燃烧器的上侧，且箱体110的上下两端(例如图1中所示的箱体110的上下两端)均敞开，燃烧器用于为燃气的燃烧提供场所，燃气在燃烧器中燃烧产生的烟气扩散到箱体110内，用于与主换热管140中的水进行换热，实现燃气热水器对水流的加热，满足用户的使用要求。
40.其中，如图1所示，多个主换热管140设于箱体110的上部，多个主换热管140可以包括第一主换热管141和第二主换热管142，第一主换热管141的一端与进水管120相连且另一端连接第二主换热管142的入口端，第二主换热管142的出口端连接至出水管130，其中，第一主换热管141位于第二主换热管142的下侧，这样，第一主换热管141在烟气流动方向的上游，第二主换热管142在烟气流动方向的下游，也就是说，第一主换热管141的温度大于第二主换热管的温度，进水管120与第一换热主管141连接，使得温度最低的水流经第一换热主管141，降低第一换热主管141的温度，进而减缓第一换热主管141的其化程度，降低汽化噪音，改善用户的使用体验。
41.例如，如图2所示，水流由进水管120进入到热交换器100中，先通过位于第二主换热管142下部的第一主换热管141，第一主换热管141的温度较高，然后再通过第二主换热管142，最后通过出水管130流出热交换器100，这样，可以使得在水流的温度最低的情况下，流经温度最高的主换热管140，避免最高温度的水流经最高温度的主换热管140的情况出现，以此，更好的降低主换热管140的温度，减缓主换热管140的汽化程度。
42.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，第一主换热管141可以包括在水平方向平行，且在水平方向间隔布置的多个第一换热管段1411，多个第一换热管段1411沿水流流向方向依次相连，这样，可以增加水流经过第一主换热管141的换热面积，保证热交换器
100对水流的加热效果。
43.例如，如图3所示，第一主换热管141包括在水平方向上平行，且在水平方向上间隔设置三个第一换热管段1411，这样，可以增大第一主换热管141的换热面积，保证燃气热水器对于水流的加热，满足用户的使用要求。
44.在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，沿水流流向方向的多个第一换热管段1411在烟气腔内沿温度逐渐减小的方向依次布置，这样可以保证温度最低的水先流经温度最高的第一换热管段1411，更好的降低主换热管140的温度，减缓主换热管140的汽化程度，减小热交换器100工作过程中的噪音，改善用户的使用体验。
45.例如，如图3所示，第一主换热管141可以包括在水平方向平行，且在水平方向间隔布置的三个第一换热管段1411，在箱体110的具体的温度场中，从后往前的方向(例如图1中所示的从后往前的方向)上，温度逐渐降低，通过进水管120进入热交换器100的水流，先通过位于最后端的第一换热管段1411，再通过位于中间位置的第一换热管段1411，再通过位于最前端的第一换热管段1411，再通过第二主换热管142，流经出水管130流出热交换器100，这样，使得温度最低的水流经温度最高的第一换热管段1411，更好的降低主换热管140的温度，减缓主换热管140的汽化程度。
46.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，多个第一换热管段1411沿箱体110的长度方向(例如图1中所示的左右方向)延伸并在箱体110的宽度方向(例如图1中所示的前后方向)间隔设置，这样，在保证一定的换热面积的同时，可以最大程度的减小管路对于水流流动的阻碍作用，保证水流的及时供应，满足用户的使用需求。
47.进一步地，多个第一换热管段1411通过第一折弯管段143相连，第一折弯管段143位于箱体110的外侧，第一折弯管段143可以形成为u型形状，这样，在不改变多个第一换热管段1411换热面积的情况下，将多个第一换热管段1411相连，实现水流的流通。
48.其中，如图4所示，第一换热管段1411上不设置翅片1422，需要说明的是，翅片1422形成为片状，多个翅片1422在第一换热管段1411的长度方向上依次均匀间隔排布，翅片1422的作用是用来增加主换热管140的换热面积，使得主换热管140有更好的换热效果，然而，第一换热管段1411的烟气浓度最高，温度也最高，热流密度也更大，不设置翅片1422来降低主换热管140温度，减缓汽化风险。
49.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，第二主换热管142可以包括在水平方向平行且间隔布置的多个第二换热管段1421，多个第二换热管段1421沿水流方向顺次相连，进一步地，多个第二换热管段1421通过第二折弯管段144相连，第二折弯管段144位于箱体110的外侧，所述第二折弯管段144形成为u型形状，这样，在不改变多个第二换热管段1421换热面积的情况下，将多个第二换热管段1421相连，实现水流的流通。
50.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，多个第二换热管段1421上设有翅片1422，这样可以增加第二换热管段1421的换热面积，增加第二换热管段1421的热流密度，保证热交换器100对水流的加热效果，满足用户的使用要求。
51.例如，如图2所示，第一主换热管141没有设置翅片1422，第二主换热管142设有翅片1422，这样，降低了第一主换热管141温度，减缓了第一主换热管141的汽化程度，同时，增大了第二主换热管142的换热面积，进一步保证了热交换器100对水流的加热作用。
52.需要说明的是，在现有技术中，第一主换热管141和第二主换热管142上均设有翅
片1422，这样虽然保证了对流经第一主换热管141和第二主换热管142的水流的加热作用，同时，加速了第一主换热管141中的汽化程度，导致燃气热水器在使用过程中的噪音较大，无法满足用户的使用需求。
53.在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，燃气热水器的热交换器100还可以包括盘管150，盘管150的一端与多个主换热管140中水流方向最下游的主换热管140相连，另一端连接出水管130，盘管150位于箱体110的外侧且环绕箱体110螺旋延伸，进一步地，沿水流的方向上，盘管150环绕箱体110逐渐向下螺旋延伸，箱体110内部是燃气燃烧生成的烟气温度较高，箱体110的外部温度仍然很高，可以用于进一步对盘管150中的水流进行加热。
54.在本实用新型的一个实施例中，参照图1，主换热管140的截面为圆形或椭圆形，这样均可以较大程度的增大主换热管140的换热面积，提高热量的利用效率。
55.例如，如图3所示，主换热管140的截面形成为圆形，这样在箱体110的内部，进行加热的过程中，可以较大程度的增大主换热管140的换热面积，提高热量的利用效率。
56.根据本实用新型第二方面实施例的燃气热水器，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的燃气热水器的热交换器100。
57.根据本实用新型实施例的燃气热水器的其他构成例如电源和显示器等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
58.根据本实用新型实施例的燃气热水器，通过设置上述第一方面实施例的燃气热水器的热交换器100，从而提高了燃气热水器的整体性能。
59.下面将参考图1-图3描述根据本实用新型一个具体实施例的燃气热水器的热交换器100。
60.参照图1，根据本实用新型具体实施例的燃气热水器的热交换器100可以包括：箱体110、进水管120、出水管130、多个主换热管140和盘管150。
61.箱体110内限定出烟气腔，烟气腔的下方设置有燃烧器，燃气在燃烧器中燃烧生成高温的烟气，扩散到烟气腔中。
62.出水管130和进水管120均设于箱体110的外侧。
63.主换热管140设置在烟气腔的上部，主换热管140的截面形成为圆形。
64.主换热管140包括第一主换热管141和第二主换热管142，第一主换热管141包括在水平方向平行，且在水平方向间隔布置的三个第一换热管段1411，三个第一换热管段1411通过第一折弯管段143沿水流流向方向依次相连，第一换热管段1411上不设有翅片1422，最后端的第一换热管段1411的右端与进水管120，最前端的第一换热管段1411与第二主换热管142相连。
65.第二主换热管142包括在水平方向平行，且在水平方向间隔布置的两个第二换热管段1421，两个第二换热管段1421通过第二折弯管段144沿水流方向顺次相连，第二换热管段1421上设有翅片1422，第二主换热管142的一端与第一主换热管相连，另一端与盘管150相连，盘管150的另一端与出水管130相连，盘管150位于箱体110的外侧，且环绕箱体110螺旋延伸。
66.具体地，如图1所示，水流由进水管120进入到热交换器100中，先通过位于最后端的第一换热管段1411，再通过位于中间位置的第一换热管段1411，再通过位于最前端的第一换热管段1411，然后抵达第二主换热管142，流经第二主换热管142抵达盘管150，流经盘
管150抵达出水管130，完成换热过程，减缓了主换热管140的其化程度，降低汽化杂音。
67.根据本实用新型的燃气热水器的热交换器100，通过合理设置水流依次流经的不同位置的主换热管140，降低主换热管140的局部高温，进而减少局部过热，减缓主换热管140的汽化程度，降低汽化噪音，改善用户的使用体验。
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。
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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
72.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。