阅读说明：本技术 一种换热器及使用该换热器的燃气热水器 (Heat exchanger and gas water heater using same ) 是由 夏瑞丽 于 2019-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种换热器及使用该换热器的燃气热水器,包括壳体(1)和穿设在所述壳体(1)内的换热管(2),所述壳体(1)上设有壳体入口(11)和壳体出口(12)；其特征在于所述壳体(1)内还设有多根并列设置的套管(3),这些套管(3)分为至少两层,每层有至少一根套管(3)；各套管与所对应的相邻层套管之间相连通；所述换热管(2)依次穿设在各所述套管(3)内；第二换热介质从各所述套管排出后进入相邻层中所对应的套管内；位于最下层的套管入口连通所述壳体入口(11),位于最上层的套管出口连通所述壳体出口(12)。本发明能充分延长第二换热介质的行程及停留时间,从而进一步增强换热效果及换热效率,结构紧凑,便于加工。(The invention relates to a heat exchanger and a gas water heater using the same, comprising a shell (1) and a heat exchange pipe (2) arranged in the shell (1) in a penetrating way, wherein the shell (1) is provided with a shell inlet (11) and a shell outlet (12); the device is characterized in that a plurality of sleeves (3) arranged in parallel are further arranged in the shell (1), the sleeves (3) are divided into at least two layers, and each layer is provided with at least one sleeve (3); each sleeve is communicated with the corresponding sleeve of the adjacent layer; the heat exchange tubes (2) are sequentially arranged in the sleeves (3) in a penetrating manner; the second heat exchange medium is discharged from each sleeve and then enters the corresponding sleeve in the adjacent layer; the casing inlet at the lowermost layer is communicated with the casing inlet (11), and the casing outlet at the uppermost layer is communicated with the casing outlet (12). The invention can fully prolong the stroke and the retention time of the second heat exchange medium, thereby further enhancing the heat exchange effect and the heat exchange efficiency, and has compact structure and convenient processing.)

一种换热器及使用该换热器的燃气热水器

技术领域

本发明涉及到换热器领域，尤其涉及一种换热器及使用该换热器的燃气热水器。

背景技术

CN201820109002.8公开了《一种烟气余热回收管式换热器》，包括壳体、烟气流通管、过滤装置、热水腔、冷水腔和水管，壳体的上部内腔通过隔板分隔形成热水腔，壳体的下部内腔通过另一个隔板分隔形成冷水腔，壳体的中部内腔固定架设有烟气流通管，烟气流通管的呈螺旋结构，两个隔板上均开设有若干通孔，热水腔和热水排出管之间通过多个水管相连通，其中水管的两端分别对应连接在两个隔板的通孔上，水管缠绕设置在烟气流通管的外圈上。

该实用新型传热效率高，能有效利用了烟气中的余热。但是该专利中与烟气换热的有多根水管，这些水管并联设置，增加了结构的复杂性、加工难度和装配难度；并且其换热效率还可进一步改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种结构紧凑、换热效率更好的换热器。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种换热效率更好的燃气换热器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种换热器，包括壳体和穿设在所述壳体内的换热管，所述壳体上设有壳体入口和壳体出口；其特征在于所述壳体内还设有多根并列设置的套管，这些套管分为至少两层，每层有至少一根套管；

各套管与所对应的相邻层套管之间相连通；所述换热管依次穿设在各所述套管内；

第二换热介质从各所述套管排出后进入相邻层中所对应的套管内；位于最下层的套管入口连通所述壳体入口，位于最上层的套管出口连通所述壳体出口。

各所述套管支撑设置在支撑座内，所述支撑座的两侧壁与所述壳体之间具有间隙，该间隙内设有隔板将所述间隙分隔为多个转接腔；

同一层中的各所述套管的端口分别连通不同的转接腔，除最下层套管外，其余的上、下对应且相邻的每两根套管为一组，同一组中两根套管的对应端口连通同一转接腔；

各组套管中，位于上层的套管通过连接通道连接相邻组套管中的下层套管。

所述连接通道位于所述套管的中部位置。

所述支撑座的两侧壁与所述壳体之间的间隙中设有多块横向隔板和多块竖向隔板，各所述横向隔板和所述竖向隔板交叉布置形成各所述转接腔。

所述支撑座的下方设有用于将第二换热介质导流至两侧转接腔内的导流板，所述导流板的两端缘分别连接两块所述定位板的下端缘。

所述导流板呈“V”形状。

所述换热管的入口段位于最上层的所述套管内，所述换热管的出口段位于最下层的所述套管内。

所述换热管与所述套管之间的间隙中设有螺旋板，所述螺旋板沿所述换热管的外周螺旋设置在所述套管与所述换热管之间的间隙内形成螺旋通道。

每根所述套管内设有两块所述的螺旋板，并且这两块螺旋板的螺旋方向相反，以使所述第二换热介质从套管的两端口向中间流动或是使从所述连接通道内进入的第二换热介质向两端流动。

使用上述各方案中的换热器的燃气热水器，其特征在于热水器的烟气出口连接所述壳体入口，所述壳体出口连接燃气热水器的集烟罩；所述换热管的入口连接燃气热水器的进水管道，所述换热管的出口连接燃气热水器的出水管道。

与现有技术相比，本发明所提供的换热器及燃气热水器，能充分延长第二换热介质的行程及停留时间，从而进一步增强换热效果及换热效率，且避免了现有技术中使用多根换热管所导致的换热不均匀的问题，结构紧凑，便于加工。

附图说明

图1为本发明实施例装配结构的立体示意图；

图2为本发明实施例去除壳体后的立体示意图；

图3为本发明实施例中各套管装配结构的立体示意图；

图4为本发明实施例中换热管的立体示意图；

图5为图2的左视图；

图6为图2的右视图；

图7为本发明实施例换热器应用到燃气热水器的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图7所示，该换热器包括：

壳体1，其内腔构成供第一换热介质流通的壳程，壳体1的底面上设有壳体入口11，壳体1的顶面上设有壳程出口12。本实施例中的壳体为双层结构，其夹层13内填充有空气；也可以根据需要填充其它保温材料。

换热管2，供第二换热介质在其内流通与套管内的第一换热介质换热，有一根，依次穿设在各套管3内；换热管2与套管的内壁之间具有间隙，第一换热介质在该间隙内流通。换热管在各套管内的穿设顺序可以多种，不一而定，可根据套管的层数和每层的数量灵活设计。

套管3，有多根，并列设置在壳程内；本实施例的附图中示出了九根套管，这些套管分为上、下布置的三层，每层有三根套管；换热管2依次穿设在各套管3内。

各层套管自下至上每两层为一组，每组套管中，上、下对应的两根套管通过连接通道6相连通，连接通道6设置在套管的中间位置。

支撑座4，为环状框架结构，竖向设置在壳体1内，用于限位各套管，其内部空间构成换热区域；包括竖向设置在左、右两侧的两块定位板43以及连接在两块定位板43之间的前壁板45和后壁板46；定位板43与壳体对应侧壁之间具有间隙。定位板43上设有与各套管3相对应的多个限位孔44，各套管3容置在两块定位板之间的空腔内，套管的两端部支撑容置在对应的限位孔44内，从而将各套管平行地限位在支撑座4内。

隔板，包括横向挡板41和竖向挡板42，均有多块，交叉设置在定位板4与壳体侧壁之间的间隙内。其中竖向挡板42对应于每层中的各套管竖向间隔设置，将间隙竖向分隔为前、后(或左、右)布置的独立腔体；横向挡板41则垂直于竖向挡板42上、下间隔布置，横向挡板41和竖向挡板42相互配合将间隙15分隔为供第一换热介质从一个套管排出并进入相邻层对应套管内的转接腔16。

位于最下层的转接腔16连通壳体入口11，其只对应最下层的一根套管；而其余的转接腔16则对应相邻两层中相对应的两根套管。

导流板5，用于将进入壳体内的第一换热介质导流至最下层的转接腔内，从两端口进入最下层各套管3内；位于两块定位板的下方，并罩盖住两块定位板之间的下端口，其两端缘分别连接两块定位板4的下端缘。本实施例中的导流板为“V”形结构，以使第一换热介质的流动更顺畅。

螺旋板7，设置在每根套管内，每根套管内设有两块螺旋板7，并且两块螺旋板的旋向相反，以便于第二介质从两端部向中间流动，或者从中部向套管的两端部流动；在套管与其内换热管之间的间隙中形成螺旋通道71，以延长第二换热介质在套管内的行程和停留时间，从而进一步提高换热效率。

使用上述换热器的燃气热水器：

燃气热水器的火排91设置在壳体1的下方，火排内燃气燃烧产生的烟气从壳体入口11进入壳体1内，经由导流板5导流进入到最下方的转接腔16中；壳体出口连接燃气热水器的集烟罩92，换热管的入口连接燃气热水器的进水管道93，换热管的出口连接燃气热水器的出水管道94。

第一换热介质为燃气热水器燃烧所产生的高温烟气，第二换热介质为在换热管内流动的生活用水。

该换热器及燃气热水器的换热工作原理描述如下：

火排内燃气燃烧产生的高温烟气从壳体入口11进入壳体1内，经由导流板导流同时进入到最下层的左侧转接腔16A、16B和16C内，以及右侧转接腔16G、16H和16I中，从两端口进入下层套管3A、套管3B和套管3C中，沿螺旋通道71向中间流动，同时与下层套管内的换热管内的水流进行一次换热。

一次换热后的烟气经由中部的连接通道6进入中层对应套管3D、3E、3F内，从中间位置沿螺旋通道向两侧端口流动，同时与其内换热管内的水流进行二次换热。

二次换热后的烟气从中层套管的两端口流出，进入到对应的转接腔16D、16E、16F以及16J、16K、16L内，从各转接腔内进入到上层套管3G、3H、3I中。

二次换热后的烟气从上层套管的两端口沿其内的螺旋通道向中间流动，与其内换热管内的水流进行三次换热。当流动到上层套管的中部时，从连接通道排出，进入热水器集烟罩92内，经处理后排放。

整个换热过程中，生活用冷水从进水管道93到换热管内，水流在换热管内迂回、盘绕流动，流动过程中与依次与各套管内的烟气换热，换热完毕后得到的热水从换热管出口进入热水器的出水管道94，进而经由各终端排出供人们使用。