CN120062823B

CN120062823B - 一种高效换热的全预混冷凝式热交换器

Info

Publication number: CN120062823B
Application number: CN202510554578.XA
Authority: CN
Inventors: 任平蓉; 江涛; 钟建辉
Original assignee: Mianyang Womus Technology Co ltd
Current assignee: Mianyang Womus Technology Co ltd
Priority date: 2025-04-29
Filing date: 2025-04-29
Publication date: 2025-07-18
Anticipated expiration: 2045-04-29
Also published as: CN120062823A

Abstract

本发明属于加热器技术领域，尤其是一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，现提出以下方案，包括壳体，所述壳体一侧的两端分别开设有冷水口和热水口，且冷水口和热水口的一侧分别通过法兰连接有冷水管和热水管，所述壳体的一侧开设有通口，且通口的内壁通过螺栓连接有内罐，所述内罐的一侧贯穿开设有连接口，且连接口的内壁通过螺栓连接有点火针，所述内罐一侧的两端均贯穿开设有进气口，且两个进气口的内壁分别通过法兰连接有燃气管和空气管，所述壳体的两侧均设置有冷凝机构。本发明便于提高导热片对冷水的加热效果，防止冷水在加热的过程中由于水流的流速较快导致导热片无法有效的对冷水进行加热处理，从而使热交换器的换热效果较差。

Description

一种高效换热的全预混冷凝式热交换器

技术领域

本发明涉及加热器领域，尤其涉及一种高效换热的全预混冷凝式热交换器。

背景技术

全预混冷凝式热交换器采用一体式设计，不再区分主热交换器和冷凝热交换器，整个换热过程由一个热交换器完成，烟气可以在热交换器的任何位置实现冷凝并产生冷凝水，冷凝式壁挂炉在采暖季节每天工作十小时以上，在采暖行业优势明显。

经检索，申请公布号为CN218846456U的中国专利申请，公开了一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，包括壳体，所述壳体内安装有依次连通的燃烧室、换热室和冷凝排烟室；所述壳体上设有进水口、出水口和进气管；所述进水口和出水口分别与所述换热室连通，所述进气管与所述燃烧室连通；所述换热室包括换热盘管和导热片，所述换热盘管螺旋盘绕在所述导热片的外壁上；所述导热片内纵向设有若干导热通道，使热流沿着导热通道传导至整个导热片上；所述导热片的下部横向设有若干分散通道，使导热通道上传送的热流能够均匀的沿着分散通道横向流动；所述分散通道内设有若干导流片，增加了热交换面积，使热流往四周散开，进而减慢热流在导热片内的流动速度，使导热片能够更充分的吸收热量。

现有的热交换器在进行换热时，通常会将水通过冷水管输送至热交换器的内部，并通过燃烧器对冷水进行加热处理，加热后的热水则会通过热水管排出，但是，冷水在加热的过程中，由于水流的流速较快导致燃烧器无法有效的对冷水进行加热处理，从而导致热交换器的换热效果较差。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，包括壳体，所述壳体一侧的两端分别开设有冷水口和热水口，且冷水口和热水口的一侧分别通过法兰连接有冷水管和热水管，所述壳体的一侧开设有通口，且通口的内壁通过螺栓连接有内罐，所述内罐的一侧贯穿开设有连接口，且连接口的内壁通过螺栓连接有点火针，所述内罐一侧的两端均贯穿开设有进气口，且两个进气口的内壁分别通过法兰连接有燃气管和空气管，所述壳体的两侧均设置有冷凝机构，所述壳体的一侧和内罐的一侧均贯穿开设有排气口，且两个排气口之间设置有排气管，所述内罐的两侧外壁均贯穿开设有多个导热口，且导热口的内壁通过螺栓连接有导热片，所述壳体内壁的两侧均设置有第一搅拌机构，且两个第一搅拌机构之间设置有传动组件。

优选地，所述第一搅拌机构包括支板、转杆、多个套筒和多个叶片，且支板的一侧与壳体的一侧内壁焊接，转杆的一端与支板之间通过轴承形成转动连接，多个套筒等距离固定套接在转杆的外壁上，多个叶片等距离固定在套筒的外壁上，叶片为磁性材质，相邻两个套筒上的叶片交错分布，其中一个转杆的一端通过螺栓连接有叶轮，叶轮位于冷水管的一侧。

优选地，相邻两个所述导热片之间设置有缓冲垫，且缓冲垫的一侧与内罐的外壁粘接，缓冲垫的另一侧粘接有磁铁，磁铁与叶片之间相互排斥，缓冲垫为中空弹性材质，缓冲垫的两侧外壁均贯穿开设有喷孔，喷孔的内壁设置有喷管，喷管的一端倾斜设置。

优选地，所述传动组件由两个皮带轮和皮带组成，且两个皮带轮与皮带之间形成转动连接，两个转杆的一端均焊接有轴杆，两个皮带轮固定套接在轴杆的外壁上，皮带的内壁开设有多个齿槽。

优选地，所述冷凝机构包括两个支架、冷凝器、进液管和排水管，且两个支架与壳体的一侧通过螺栓连接，两个支架与冷凝器之间固定连接，壳体的一侧开设有进液口，进液管的两端与进液口和冷凝器之间通过法兰连接，冷凝器的一端与排水管之间通过法兰连接。

优选地，所述壳体内壁的一侧设置有第二搅拌机构，且第二搅拌机构与第一搅拌机构之间形成配合。

优选地，所述第二搅拌机构由齿轮、支撑座、转轴、连接套和多个搅拌叶组成，且支撑座的两端与壳体相对的两侧内壁之间焊接，支撑座的一侧与转轴之间通过轴承形成转动连接，齿轮固定套接在转轴的外壁上，齿轮与齿槽之间啮合，连接套固定套接在转轴的外壁上，搅拌叶等距离固定在连接套的外壁上。

优选地，所述搅拌叶倾斜设置在连接套的外壁上。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置的第一搅拌机构，在进行换热处理时，将冷水通过冷水管输送至壳体的内部，将燃气通过燃气管输送至内罐的内部，空气则会通过空气管进入至内罐的内部，此时，启动点火针，点火针会对燃气进行燃烧处理，通过导热片对热量进行传递，从而便于对冷水进行加热处理，期间，冷水在通过冷水管进入到壳体的内部时，叶轮会在冷水的冲击下带动转杆进行转动，此时，套筒会带动叶片进行同步转动，从而通过叶片的转动能够对冷水进行搅拌处理，从而提高冷水与导热片之间接触效果，由于叶片为磁性材质，且叶片与磁铁之间互斥，因此，当叶片在转动时，叶片与磁铁之间的距离会逐渐接近，此时，磁铁会在斥力的作用下对缓冲垫进行挤压处理，缓冲垫内部的气体在受到挤压后会通过喷管喷出，从而通过喷射的气流减小冷水的流动速度，从而便于提高导热片对冷水的加热效果，防止冷水在加热的过程中由于水流的流速较快导致导热片无法有效的对冷水进行加热处理，从而使热交换器的换热效果较差；

本发明通过设置的第一搅拌机构和第二搅拌机构，在通过第一搅拌机构对冷水进行搅拌处理时，通过传动组件使另一个第一搅拌机构对水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果，而当传动组件在第一搅拌机构的作用下进行转动时，通过啮合使齿轮带动转轴进行转动，此时，搅拌叶会随着转轴的转动而进行同步转动，从而通过搅拌叶对冷水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果，此时，当搅拌叶在转动时，搅拌叶会带动冷水进行回流，从而减缓冷水的流动速度，以便于导热片对冷水进行加热处理，从而进一步提高热交换器的换热效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器的剖视结构示意图；

图3为本发明提出的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器的局部结构示意图；

图4为本发明提出的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器的第一搅拌机构和第二搅拌机构结构示意图；

图5为图4中提出的A处结构示意图；

图6为本发明提出的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器的传动组件和第二搅拌机构结构示意图；

图7为本发明提出的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器的第二搅拌机构结构示意图。

附图中：1、壳体；2、冷凝器；3、支架；4、进液管；5、排气管；6、通口；7、排水管；8、热水管；9、内罐；10、空气管；11、点火针；12、燃气管；13、冷水管；14、导热片；15、第一搅拌机构；16、第二搅拌机构；17、支板；18、转杆；19、叶轮；20、套筒；21、叶片；22、缓冲垫；23、磁铁；24、喷管；25、轴杆；26、皮带轮；27、皮带；28、支撑座；29、转轴；30、齿轮；31、连接套；32、搅拌叶。

具体实施方式

实施例1，参照图1-图5，一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，包括壳体1，壳体1一侧的两端分别开设有冷水口和热水口，且冷水口和热水口的一侧分别通过法兰连接有冷水管13和热水管8，壳体1的一侧开设有通口6，且通口6的内壁通过螺栓连接有内罐9，内罐9的一侧贯穿开设有连接口，且连接口的内壁通过螺栓连接有点火针11，内罐9一侧的两端均贯穿开设有进气口，且两个进气口的内壁分别通过法兰连接有燃气管12和空气管10，壳体1的两侧均设置有冷凝机构，壳体1的一侧和内罐9的一侧均贯穿开设有排气口，且两个排气口之间设置有排气管5，内罐9的两侧外壁均贯穿开设有多个导热口，且导热口的内壁通过螺栓连接有导热片14，壳体1内壁的两侧均设置有第一搅拌机构15，且两个第一搅拌机构15之间设置有传动组件，便于提高导热片14对冷水的加热效果，防止冷水在加热的过程中由于水流的流速较快导致导热片14无法有效的对冷水进行加热处理，从而使热交换器的换热效果较差，在通过第一搅拌机构15对冷水进行搅拌处理时，通过传动组件使另一个第一搅拌机构15对水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果。

在上述的基础上，第一搅拌机构15包括支板17、转杆18、多个套筒20和多个叶片21，且支板17的一侧与壳体1的一侧内壁焊接，转杆18的一端与支板17之间通过轴承形成转动连接，多个套筒20等距离固定套接在转杆18的外壁上，多个叶片21等距离固定在套筒20的外壁上，叶片21为磁性材质，相邻两个套筒20上的叶片21交错分布，其中一个转杆18的一端通过螺栓连接有叶轮19，叶轮19位于冷水管13的一侧。

在上述的基础上，相邻两个导热片14之间设置有缓冲垫22，且缓冲垫22的一侧与内罐9的外壁粘接，缓冲垫22的另一侧粘接有磁铁23，磁铁23与叶片21之间相互排斥，缓冲垫22为中空弹性材质，缓冲垫22的两侧外壁均贯穿开设有喷孔，喷孔的内壁设置有喷管24，喷管24的一端倾斜设置，当叶片21在转动时，叶片21与磁铁23之间的距离会逐渐接近，此时，磁铁23会在斥力的作用下对缓冲垫22进行挤压处理，缓冲垫22内部的气体在受到挤压后会通过喷管24喷出，从而通过喷射的气流减小冷水的流动速度，从而便于提高导热片14对冷水的加热效果，防止冷水在加热的过程中由于水流的流速较快导致导热片14无法有效的对冷水进行加热处理，从而使热交换器的换热效果较差，在通过第一搅拌机构15对冷水进行搅拌处理时，通过传动组件使另一个第一搅拌机构15对水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果。

在上述的基础上，传动组件由两个皮带轮26和皮带27组成，且两个皮带轮26与皮带27之间形成转动连接，两个转杆18的一端均焊接有轴杆25，两个皮带轮26固定套接在轴杆25的外壁上，皮带27的内壁开设有多个齿槽。

在上述的基础上，冷凝机构包括两个支架3、冷凝器2、进液管4和排水管7，且两个支架3与壳体1的一侧通过螺栓连接，两个支架3与冷凝器2之间固定连接，壳体1的一侧开设有进液口，进液管4的两端与进液口和冷凝器2之间通过法兰连接，冷凝器2的一端与排水管7之间通过法兰连接。

实施例2，参照图1-图7，一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，与实施例1相比，在实施例1的基础上，壳体1内壁的一侧设置有第二搅拌机构16，且第二搅拌机构16与第一搅拌机构15之间形成配合。

在上述的基础上，第二搅拌机构16由齿轮30、支撑座28、转轴29、连接套31和多个搅拌叶32组成，且支撑座28的两端与壳体1相对的两侧内壁之间焊接，支撑座28的一侧与转轴29之间通过轴承形成转动连接，齿轮30固定套接在转轴29的外壁上，齿轮30与齿槽之间啮合，连接套31固定套接在转轴29的外壁上，搅拌叶32等距离固定在连接套31的外壁上，搅拌叶32倾斜设置在连接套31的外壁上，当传动组件在第一搅拌机构15的作用下进行转动时，通过啮合使齿轮30带动转轴29进行转动，此时，搅拌叶32会随着转轴29的转动而进行同步转动，从而通过搅拌叶32对冷水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果，此时，当搅拌叶32在转动时，搅拌叶32会带动冷水进行回流，从而减缓冷水的流动速度，以便于导热片14对冷水进行加热处理，从而进一步提高热交换器的换热效果。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案：在进行换热处理时，将冷水通过冷水管13输送至壳体1的内部，将燃气通过燃气管12输送至内罐9的内部，空气则会通过空气管10进入至内罐9的内部，此时，启动点火针11，点火针11会对燃气进行燃烧处理，通过导热片14对热量进行传递，从而便于对冷水进行加热处理，期间，冷水在通过冷水管13进入到壳体1的内部时，叶轮19会在冷水的冲击下带动转杆18进行转动，此时，套筒20会带动叶片21进行同步转动，从而通过叶片21的转动能够对冷水进行搅拌处理，从而提高冷水与导热片14之间接触效果，由于叶片21为磁性材质，且叶片21与磁铁23之间互斥，因此，当叶片21在转动时，叶片21与磁铁23之间的距离会逐渐接近，此时，磁铁23会在斥力的作用下对缓冲垫22进行挤压处理，缓冲垫22内部的气体在受到挤压后会通过喷管24喷出，从而通过喷射的气流减小冷水的流动速度，从而便于提高导热片14对冷水的加热效果，防止冷水在加热的过程中由于水流的流速较快导致导热片14无法有效的对冷水进行加热处理，从而使热交换器的换热效果较差，在通过第一搅拌机构15对冷水进行搅拌处理时，通过传动组件使另一个第一搅拌机构15对水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果，而当传动组件在第一搅拌机构15的作用下进行转动时，通过啮合使齿轮30带动转轴29进行转动，此时，搅拌叶32会随着转轴29的转动而进行同步转动，从而通过搅拌叶32对冷水进行搅拌处理，从而提高热交换器的换热效果，此时，当搅拌叶32在转动时，搅拌叶32会带动冷水进行回流，从而减缓冷水的流动速度，以便于导热片14对冷水进行加热处理，从而进一步提高热交换器的换热效果，冷水加热后会产生水蒸汽，水蒸汽则会通过进液管4输送至冷凝器2的内部进行冷凝处理，冷凝后的冷水会通过排水管7排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）一侧的两端分别开设有冷水口和热水口，且冷水口和热水口的一侧分别通过法兰连接有冷水管（13）和热水管（8），所述壳体（1）的一侧开设有通口（6），且通口（6）的内壁通过螺栓连接有内罐（9），所述内罐（9）的一侧贯穿开设有连接口，且连接口的内壁通过螺栓连接有点火针（11），所述内罐（9）一侧的两端均贯穿开设有进气口，且两个进气口的内壁分别通过法兰连接有燃气管（12）和空气管（10），所述壳体（1）的两侧均设置有冷凝机构，所述壳体（1）的一侧和内罐（9）的一侧均贯穿开设有排气口，且两个排气口之间设置有排气管（5），所述内罐（9）的两侧外壁均贯穿开设有多个导热口，且导热口的内壁通过螺栓连接有导热片（14），所述壳体（1）内壁的两侧均设置有第一搅拌机构（15），且两个第一搅拌机构（15）之间设置有传动组件，所述第一搅拌机构（15）包括支板（17）、转杆（18）、多个套筒（20）和多个叶片（21），且支板（17）的一侧与壳体（1）的一侧内壁焊接，转杆（18）的一端与支板（17）之间通过轴承形成转动连接，多个套筒（20）等距离固定套接在转杆（18）的外壁上，多个叶片（21）等距离固定在套筒（20）的外壁上，叶片（21）为磁性材质，相邻两个套筒（20）上的叶片（21）交错分布，其中一个转杆（18）的一端通过螺栓连接有叶轮（19），叶轮（19）位于冷水管（13）的一侧，相邻两个所述导热片（14）之间设置有缓冲垫（22），且缓冲垫（22）的一侧与内罐（9）的外壁粘接，缓冲垫（22）的另一侧粘接有磁铁（23），磁铁（23）与叶片（21）之间相互排斥，缓冲垫（22）为中空弹性材质，缓冲垫（22）的两侧外壁均贯穿开设有喷孔，喷孔的内壁设置有喷管（24），喷管（24）的一端倾斜设置，所述传动组件由两个皮带轮（26）和皮带（27）组成，且两个皮带轮（26）与皮带（27）之间形成转动连接，两个转杆（18）的一端均焊接有轴杆（25），两个皮带轮（26）固定套接在轴杆（25）的外壁上，皮带（27）的内壁开设有多个齿槽。

2.根据权利要求1所述的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，其特征在于，所述冷凝机构包括两个支架（3）、冷凝器（2）、进液管（4）和排水管（7），且两个支架（3）与壳体（1）的一侧通过螺栓连接，两个支架（3）与冷凝器（2）之间固定连接，壳体（1）的一侧开设有进液口，进液管（4）的两端与进液口和冷凝器（2）之间通过法兰连接，冷凝器（2）的一端与排水管（7）之间通过法兰连接。

3.根据权利要求1所述的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，其特征在于，所述壳体（1）内壁的一侧设置有第二搅拌机构（16），且第二搅拌机构（16）与第一搅拌机构（15）之间形成配合。

4.根据权利要求3所述的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，其特征在于，所述第二搅拌机构（16）由齿轮（30）、支撑座（28）、转轴（29）、连接套（31）和多个搅拌叶（32）组成，且支撑座（28）的两端与壳体（1）相对的两侧内壁之间焊接，支撑座（28）的一侧与转轴（29）之间通过轴承形成转动连接，齿轮（30）固定套接在转轴（29）的外壁上，齿轮（30）与齿槽之间啮合，连接套（31）固定套接在转轴（29）的外壁上，搅拌叶（32）等距离固定在连接套（31）的外壁上。

5.根据权利要求4所述的一种高效换热的全预混冷凝式热交换器，其特征在于，所述搅拌叶（32）倾斜设置在连接套（31）的外壁上。