具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1与图2，图1示出了本发明一实施例的换热组件的结构示意图，图2示出了图1在A处的放大结构图。本发明一实施例提供的一种扰流组件，扰流组件包括第一扰流件10与第二扰流件20。第一扰流件10与第二扰流件20相连，第一扰流件10用于设于换热管30管内的外围区域。第一扰流件10为扰流弹簧。第二扰流件20用于沿着换热管30的轴向方向设置于换热管30管内的中部区域。

上述的扰流组件，在装设到换热管30管内后，由于第一扰流件10设于换热管30管内的外围区域，这样换热管30管内的水流经过第一扰流件10时能增强换热管30管内壁面处水流的扰动，能打断边界层，同时能减小边界层的厚度，起到增强换热的作用。与此同时，由于第二扰流件20设于换热管30管内的中部区域，一方面，第二扰流件20占据水流温度较低的中部区域，使得温度较低的中部区域水流较少，另一方面，换热管30管内的水流经过第二扰流件20时，第二扰流件20能使得换热管30管内中部区域温度较低的水流流向到换热管30管内周围区域并与周围区域温度较高的水流充分地混合，即换热管30内的水流经第二扰流件20时产生紊流显现，实现换热管30内的水流混合较为均匀，即换热管30内的水流温度较为均匀，从而便能减少换热管30内的气泡遇冷而出现破裂的不良现象，即能大大降低换热管30内的气泡破裂产生的噪音。扰流弹簧装设到换热管30管内后，扰流弹簧对换热管30管内内壁区域处的水流起到较好的扰流效果。

请再参阅图2，进一步地，扰流弹簧包括依次连接的首段弹簧11、中部段弹簧12及尾段弹簧13。首段弹簧11与尾段弹簧13分别对应套设于第二扰流件20的首端与尾端并用于抵触支撑第二扰流件20。首段弹簧11与尾段弹簧13的外径均小于中部段弹簧12的外径。中部段弹簧12套设于第二扰流件20外并用于与换热管30的内壁抵触或设有间隙。如此，由于第二扰流件20的中部段弹簧12与换热管30的内壁抵触或设有间隙，第二扰流件20的首端与尾端分别对应装设于首段弹簧11与尾段弹簧13上，首段弹簧11与尾段弹簧13分别对第二扰流件20的首端与尾端起到支撑定位作用，从而便能实现第二扰流件20装设于换热管30管内的中部区域。

请再参阅图2，具体而言，为了实现首段弹簧11对第二扰流件20的首端起到较好的支撑定位作用，例如在第二扰流件20的首端的外壁上绕设有凹槽21，使得首段弹簧11定位套设于凹槽21中。同样地，为了实现尾段弹簧13对第二扰流件20的尾端起到较好的支撑定位作用，例如在第二扰流件20的尾端的外壁上绕设有凹槽21，使得尾段弹簧13定位套设于凹槽21中。更进一步地，为了保证首段弹簧11在凹槽21上的安装稳固性，同时保证中部段弹簧12对换热管30管内的外围区域的扰流效果，首段弹簧11的节距密度大于中部段弹簧12的节距密度。同样地，尾段弹簧13的节距密度大于中部段弹簧12的节距密度。

请参阅图2至图4，图3示出了本发明另一实施例的换热组件的结构示意图，图4示出了图3在B处的放大结构图。可选地，无需在第二扰流件20的首端外壁上绕设凹槽21，也无需在尾端外壁上绕设凹槽21，而是例如使得首段弹簧11做成锥形体状(如图4所示)，将首段弹簧11紧密地套设固定于第二扰流件20的首端即可。同样地，例如使得尾段弹簧13做成锥形体状，将尾段弹簧13紧密地套设固定于第二扰流件20的尾端即可。

参阅图5与图6，图5示出了本发明又一实施例的换热组件的结构示意图，图6示出了图5在C处的放大结构图。在另一个实施例中，扰流弹簧包括依次连接的首段弹簧11、中部段弹簧12及尾段弹簧13。首段弹簧11与尾段弹簧13用于与换热管30的内壁抵触或设有间隙。首段弹簧11与尾段弹簧13的外径均大于中部段弹簧12的外径，中部段弹簧12套设于第二扰流件20外并用于抵触支撑第二扰流件20。如此，由于首段弹簧11与尾段弹簧13与换热管30的内壁抵触或设有间隙，中部段弹簧12套设于第二扰流件20外并用于抵触支撑第二扰流件20，如此便能实现第二扰流件20装设于换热管30管内的中部区域。此外，由于中部段弹簧12未与换热管30内壁相接触，只是通过首段弹簧11及尾段弹簧13与换热管30的内壁相接触，从而能有利于减小换热管30的进水口压力。

需要说明的是，首段弹簧11、中部段弹簧12及尾段弹簧13的长度大小在此不进行限定，可以根据实际情况进行设置。具体而言，中部段弹簧12的长度大于首段弹簧11、尾段弹簧13的长度。此外，中部段弹簧12的长度与首段弹簧11的长度的比例关系例如为3：1-10:1。如此，能有利于减小换热管30的进水口压力。

作为一个可行的方案，第二扰流件20的端部设有插孔，扰流弹簧的端部插入到插孔中与第二扰流件20相连，从而实现第二扰流件20装设固定于扰流弹簧上。当然，第二扰流件20还可以采用其它的方式固定装设于扰流弹簧上，例如点焊、粘接、卡接、采用螺钉、销钉等安装件进行固定连接等等，在此不进行限定。

请参阅图2与图10，图10示出了本发明一实施例的换热器的结构示意图。在一个实施例中，第二扰流件20装设于扰流弹簧上，通过扰流弹簧固定住第二扰流件20。此外，通过连接到换热管30两端的两个U形管40分别与扰流弹簧的两端进行抵触固定，便可以实现扰流弹簧固定装设于换热管30中。可以理解的是，扰流弹簧也可以采用其它的方式固定装设于换热管30内，例如点焊、粘接、卡接、采用螺钉、销钉等安装件进行固定连接等等，在此不进行限定。

如此可见，在换热管30管内中部区域并沿轴向方向设置第二扰流件20，第二扰流件20固定于扰流弹簧上，通过扰流弹簧固定装设于换热管30管内的中部区域，能替代传统的扰流片，无需模具冲压或是焊接固定，组装较为方便，能降低成本。

请再参阅图5与图6，进一步地，第二扰流件20为螺旋式扰流结构。第二扰流件20沿着换热管30的轴向方向由换热管30的一端延伸到换热管30的另一端。如此，在螺旋式扰流结构的作用下，能使得换热管30管内中部区域温度较低的水流流向到换热管30管内周围区域并与周围区域温度较高的水流充分地混合，即换热管30内的水流经第二扰流件20时产生紊流显现，实现换热管30内的水流混合较为均匀，即换热管30内的水流温度较为均匀，从而便能减少换热管30内的气泡遇冷而出现破裂的不良现象，即能大大降低换热管30内的气泡破裂产生的噪音。同样地，第一扰流件10沿着换热管30的轴向方向由换热管30的一端延伸到换热管30的另一端。

请参阅图6至图9，图7示出了本发明再又一实施例的换热组件的结构示意图，图8示出了图7在D处的放大结构图，图9示出了图7中去掉换热管30的结构示意图。在一个实施例中，第二扰流件20包括主轴23。主轴23上绕设有螺旋槽24。当水流经过第二扰流件20时，主轴23上的螺旋槽24能实现换热管30管内中部区域温度较低的水流流向到换热管30管内周围区域并与周围区域温度较高的水流充分地混合，即换热管30内的水流经第二扰流件20时产生紊流显现，实现换热管30内的水流混合较为均匀。需要说明的是，螺旋槽24可以通过例如铣削的方式绕设形成于主轴23的外壁上，也可以通过锻压、铸造的方式一体成型于主轴23的外壁上，还可以通过在生产主轴23的过程中通过采用机械扭力扭转主轴23并在主轴23上形成带有螺旋槽24的主轴23(如图8所示)。

可选地，请再参阅图2，主轴23上绕设有螺旋式的扰流叶片25。当水流经过第二扰流件20时，主轴23上的扰流叶片25能实现换热管30管内中部区域温度较低的水流流向到换热管30管内周围区域并与周围区域温度较高的水流充分地混合，即换热管30内的水流经第二扰流件20时产生紊流显现，实现换热管30内的水流混合较为均匀。

请再参阅图2，进一步地，经过主轴23的轴心方向的平面在扰流叶片25上形成有截面，截面相对于主轴23轴心的角度为a，a为27°至33°。如此，当a为27°至33°时，扰流叶片25对水流流速影响最小。此外，在水质硬度高的地区，有试验表明，防止结垢效果最好。

请参阅图6或图8，在一个实施例中，第二扰流件20的端部为椎体状、半圆球体形状或者半椭球体形状。如此，第二扰流件20的端部对水流的阻力较小，水流经过第二扰流件20的端面时能快速地沿着第二扰流件20的端面向前流动，能保证水流流速，从而能减小汽化噪音。此外，当第二扰流件20的端部为椎体状时，第二扰流件20也能便于插入固定到设有椎体段的扰流弹簧内。可选地，第二扰流件20的端部还可以是其它形状，例如可以是柱状，柱状端部相对于椎体状端部而言对水流阻力更大，汽化噪音更大。

请再参阅图2，在一个实施例中，第二扰流件20的端部外壁上绕设有凹槽21，第一扰流件10为扰流弹簧，扰流弹簧套设定位于凹槽21外。

具体而言，凹槽21可以是通过铣切的方式形成于第二扰流件20的端部外壁上，也可以是在一体成型得到第二扰流件20的同时得到，还可以是例如将第二扰流件20分为主轴23及装设于主轴23上的螺栓，螺栓的一部分插装到主轴23的端面并与主轴23端面配合形成绕第二扰流件20周向设置的凹槽21。

请再参阅图2，在一个实施例中，第二扰流件20设有铜基触媒合金件26。如此，铜基触媒合金件26能有效防止结水垢；此外，通过装设于第二扰流件20上由第二扰流件20对其进行限位固定。

可选地，第二扰流件20具体例如为不锈钢或是碳钢镀铬，当然还可以是铜制件、铝制件、铁质件等金属件，在此不进行限定。

需要说明的是，铜基触媒合金件26无法进行焊接，可进行机加工，其除垢原理是：当水流以一定的速度流经该铜基触媒合金件26后，铜基触媒合金件26可向水流释放自由电子，并可使水流产生极化现象，从而使水流中的阴、阳离子不易结合形成水垢，同时能使已板结的垢块逐渐溶解、脱落，从而达到防垢、除垢的功能。其中，铜基触媒合金件26释放电子的能力与水流的接触面积和水流流速有关，接触面积越大，水流流速越快，铜基触媒合金件26释放电子就越多，防垢、除垢效果越明显。此外，铜基触媒合金件26目前主要运用于锅炉中，并没有应用于燃气热水设备的管道中。

一般而言，铜基触媒合金件26的材料焊接性能很差，基本无法焊接。进一步地，将铜基触媒合金件26例如设计为螺栓，并第二扰流件20的端面上设有与螺栓相应的螺孔27，铜基触媒合金件26通过插入螺孔27装设于第二扰流件20的端面上，能与第二扰流件20的端面配合形成凹槽21。该凹槽21能用于固定扰流弹簧。

进一步地，铜基触媒合金材料的成本较高，如整个第二扰流件20采用铜基触媒合金材料制作，成本很高，无法有效进行民用大批量转化。为节省制造成本和方便扰流弹簧与第二扰流件20之间的装配固定，将铜基触媒合金件26例如加工成螺栓，且铜基触媒合金件26为两个，第二扰流件20的两个端面均设有与铜基触媒合金件26相配合的螺孔27，使得两个铜基触媒合金件26分别装设于两个螺孔27中。

可以理解的是，也可以将铜基触媒合金件26的端部加工成卡接结构，并在第二扰流件20的端面上设有与卡接结构相适配的卡接孔，卡接结构装设于卡接孔的方式来实现将铜基触媒合金件26装设于第二扰流件20上，当然，铜基触媒合金件26还可以采用其它的方式装设固定于第二扰流件20上，在此不进行限定。

请参阅图2、图4、图6或图8，在一个实施例中，一种换热组件，换热组件包括换热管30及上述任意一实施例扰流组件，扰流组件设于换热管30内。

上述的换热组件，由于第一扰流件10设于换热管30管内的外围区域，这样换热管30管内的水流经过第一扰流件10时能增强换热管30管内壁面处水流的扰动，能打断边界层，同时能减小边界层的厚度，起到增强换热的作用。与此同时，由于第二扰流件20设于换热管30管内的中部区域，一方面，第二扰流件20占据水流温度较低的中部区域，使得温度较低的中部区域水流较少，另一方面，换热管30管内的水流经过第二扰流件20时，第二扰流件20能使得换热管30管内中部区域温度较低的水流流向到换热管30管内周围区域并与周围区域温度较高的水流充分地混合，即换热管30内的水流经第二扰流件20时产生紊流显现，实现换热管30内的水流混合较为均匀，即换热管30内的水流温度较为均匀，从而便能减少换热管30内的气泡遇冷而出现破裂的不良现象，即能大大降低换热管30内的气泡破裂产生的噪音。

具体而言，换热管30为无氧铜管，无氧铜管的含氧量低于0.003％，氧化合物含量则更低，无氧铜管相对于普通铜管而言，能提高换热效率，且耐腐蚀性更好。此外，换热管30的内壁例如设有螺纹，采用待螺纹的换热管30，能提高扰流效果。可以理解的是，本实施例中在此并不限定换热管30的具体材质，例如换热管30还可以选用普通铜管、不锈钢管、铁管等等。

请参阅图2与图10，在一个实施例中，一种换热装置，换热装置包括上述任意一实施例换热组件。换热装置具体例如可以是热交换器或者燃气热水设备等等。

上述的换热装置，由于第一扰流件10设于换热管30管内的外围区域，这样换热管30管内的水流经过第一扰流件10时能增强换热管30管内壁面处水流的扰动，能打断边界层，同时能减小边界层的厚度，起到增强换热的作用。与此同时，由于第二扰流件20设于换热管30管内的中部区域，一方面，第二扰流件20占据水流温度较低的中部区域，使得温度较低的中部区域水流较少，另一方面，换热管30管内的水流经过第二扰流件20时，第二扰流件20能使得换热管30管内中部区域温度较低的水流流向到换热管30管内周围区域并与周围区域温度较高的水流充分地混合，即换热管30内的水流经第二扰流件20时产生紊流显现，实现换热管30内的水流混合较为均匀，即换热管30内的水流温度较为均匀，从而便能减少换热管30内的气泡遇冷而出现破裂的不良现象，即能大大降低换热管30内的气泡破裂产生的噪音。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

下面通过试验，针对不同结构形式的换热组件，得到相应换热管30的进口压力与出口平均温度如下列表所示：

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，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发明中的具体含义。

在本发明中，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。

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。