本發(fā)明涉及換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種水箱換熱器和熱水器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)水箱換熱器采用微通道扁管結(jié)構(gòu),在扁管的兩端用集流管焊接連接。
這種微通道扁管結(jié)構(gòu)的水箱換熱器相對(duì)采用鋁扁管繞制于水箱上的水箱換熱器增大了接觸面積,且提高了換熱效率。
但該種結(jié)構(gòu)的水箱換熱器具有加工難度高,制造成本高的缺點(diǎn)。
此外,此種微通道扁管結(jié)構(gòu)的水箱換熱器仍存在換熱效率低的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種水箱換熱器和熱水器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中微通道扁管結(jié)構(gòu)的水箱換熱器換熱效率較低的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種水箱換熱器,包括集流管和換熱本體,換熱本體具有換熱通道,集流管與換熱本體連接并與換熱通道連通,換熱本體的一側(cè)的外表面為換熱安裝面。
進(jìn)一步地,換熱安裝面為平面。
進(jìn)一步地,換熱本體包括安裝板和通道蓋板,通道蓋板疊置在安裝板上并與安裝板之間形成換熱通道,安裝板的背離通道蓋板一側(cè)的表面為換熱安裝面。
進(jìn)一步地,換熱通道為多個(gè),多個(gè)換熱通道彼此間隔設(shè)置,各換熱通道呈直線形、螺旋線形、蛇形或拋物線形中的一種。
進(jìn)一步地,換熱本體還具有一個(gè)或多個(gè)換熱旁支通道,換熱旁支通道與換熱通道連通。
進(jìn)一步地,換熱通道為一個(gè),換熱通道呈螺旋線形或蛇形。
進(jìn)一步地,通道蓋板呈波浪形板狀結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,通道蓋板由多個(gè)依次交替連接的平板段和弧形板段構(gòu)成,其中,平板段與安裝板面面貼合,弧形板段與安裝板之間形成換熱通道。
進(jìn)一步地,安裝板包括第一結(jié)構(gòu)層和第一釬料層,第一結(jié)構(gòu)層的至少一側(cè)表面上設(shè)置有第一釬料層。
進(jìn)一步地,通道蓋板包括第二結(jié)構(gòu)層、第二釬料層和防腐層,第二釬料層設(shè)置在第二結(jié)構(gòu)層的朝向安裝板一側(cè)的表面上;防腐層設(shè)置在第二結(jié)構(gòu)層的遠(yuǎn)離安裝板一側(cè)的表面上。
進(jìn)一步地,第一結(jié)構(gòu)層是防銹鋁材料制成的。
進(jìn)一步地,通道蓋板采用沖壓的方法成型。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種熱水器,包括水箱換熱器和水箱,水箱換熱器設(shè)置水箱上,水箱換熱器是上述的水箱換熱器,水箱換熱器的換熱本體的換熱安裝面貼合在水箱上。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,進(jìn)行換熱時(shí),冷媒從集流管流經(jīng)換熱通道,通過換熱安裝面與水箱進(jìn)行換熱。相比于現(xiàn)有技術(shù)中微通道扁管結(jié)構(gòu)的水箱換熱器只能通過較小截面的扁管與水箱壁面間隔接觸,換熱安裝面可以整體與水箱的壁面接觸,增大了水箱換熱器與水箱的接觸面積,也就是增大了換熱面積,從而提高了換熱效率。
也就是說,與現(xiàn)有技術(shù)中的熱水器相比,具有上述水箱換熱器的熱水器也就具有較高的換熱效率。
附圖說明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中水箱換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了圖1中的換熱本體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了圖2的仰視圖;
圖4示出了圖3中的通道蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了圖3中的換熱本體的局部放大圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
10、集流管;20、換熱本體;21、換熱通道;22、換熱安裝面;23、安裝板;231、第一結(jié)構(gòu)層;232、第一釬料層;24、通道蓋板;241、平板段;242、弧形板段;243、第二結(jié)構(gòu)層;244、第二釬料層;245、防腐層。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
在本發(fā)明中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下”通常是針對(duì)附圖所示的方向而言的,或者是針對(duì)豎直、垂直或重力方向上而言的;同樣地,為便于理解和描述,“左、右”通常是針對(duì)附圖所示的左、右;“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外,但上述方位詞并不用于限制本發(fā)明。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中熱水器換熱效率不高的問題,本發(fā)明提供了一種有利于提高換熱效率的熱水器。
該熱水器包括水箱換熱器和水箱,水箱換熱器設(shè)置在水箱上。其中,水箱換熱器的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示,該水箱換熱器包括集流管10和換熱本體20。換熱本體20具有換熱通道21,集流管10與換熱本體20連接并與換熱通道21連通。如圖3所示,換熱本體20的一側(cè)的外表面為換熱安裝面22。將該水箱換熱器設(shè)置到水箱上時(shí),換熱本體20的換熱安裝面22貼合在水箱上。
進(jìn)行換熱時(shí),冷媒從集流管10流經(jīng)換熱通道21,并通過換熱安裝面22與水箱進(jìn)行換熱。相比于現(xiàn)有技術(shù)中微通道扁管結(jié)構(gòu)的水箱換熱器只能通過較小截面的扁管與水箱壁面間隔接觸,換熱安裝面22可以整體與水箱的壁面接觸,增大了水箱換熱器與水箱的接觸面積,也就是增大了換熱面積,從而提高了換熱效率。
也就是說,與現(xiàn)有技術(shù)中的熱水器相比,具有上述水箱換熱器的熱水器也就具有較高的換熱效率,能夠更快地制熱水,便于用戶及時(shí)用到熱水??蛇x的,該水箱換熱器尤其適用于空氣能熱水器的水箱使用。
可選的,換熱安裝面22為平面。平面結(jié)構(gòu)的換熱安裝面22可以整體與水箱的壁面接觸,從而進(jìn)一步增大了水箱換熱器的換熱面積,提高了換熱效率。
如圖1所示,換熱本體20包括安裝板23和通道蓋板24。其中,通道蓋板24疊置在安裝板23上并與安裝板23之間形成換熱通道21,安裝板23的背離通道蓋板24一側(cè)的表面為換熱安裝面22。冷媒流經(jīng)換熱通道21時(shí),將其熱量傳遞到與其接觸的安裝板23和通道蓋板24上,進(jìn)一步傳遞到換熱安裝面22上,與換熱安裝面22貼合的水箱接受到來自換熱安裝面22的熱量,以加熱水箱中的液體。
實(shí)施例一
如圖2和圖3所示,換熱通道21為多個(gè),多個(gè)換熱通道21彼此間隔設(shè)置,各換熱通道21呈直線形、螺旋線形、蛇形或拋物線形中的一種。
在本實(shí)施例中,各換熱通道21呈直線形。設(shè)置多個(gè)換熱通道21,可以使冷媒分散流入各換熱通道21,這樣,有利于冷媒與換熱通道21的內(nèi)壁充分接觸,以使冷媒與換熱通道21的內(nèi)壁充分換熱,從而提高冷媒的利用率。
以制熱水為例,冷媒從集流管10流出分散進(jìn)入各換熱通道21,冷媒所含的熱量盡可能充分地傳遞到換熱通道21的內(nèi)壁,從而使安裝板23的換熱安裝面22盡可能獲得更多的熱量。換熱安裝面22獲得的熱量越多,與其貼合的水箱所獲得的熱量也就越多,從而越有利于快速加熱水箱中的水。
如圖4所示,通道蓋板24由多個(gè)依次交替連接的平板段241和弧形板段242構(gòu)成,其中,平板段241與安裝板23面面貼合,弧形板段242與安裝板23之間形成換熱通道21。通過平板段241與安裝板23面面貼合,提高了通道蓋板24與安裝板23之間連接的穩(wěn)定性和可靠性,且方便加工。冷媒流經(jīng)換熱通道21時(shí),其熱量不僅能傳遞給與其直接接觸的換熱通道21的內(nèi)壁,還能傳遞到安裝板23的與平板段241貼合的部分,從而使整個(gè)安裝板23上的換熱安裝面22的溫度上升。
如圖5所示,通道蓋板24包括第二結(jié)構(gòu)層243、第二釬料層244和防腐層245,第二釬料層244設(shè)置在第二結(jié)構(gòu)層243的朝向安裝板23一側(cè)的表面上;防腐層245設(shè)置在第二結(jié)構(gòu)層243的遠(yuǎn)離安裝板23一側(cè)的表面上。使用這種復(fù)合材料來制造通道蓋板24,是為了使通道蓋板24在滿足使用要求的同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命。在本實(shí)施例中,防腐層245為純鋁合金,其中鋁含量高達(dá)96%,該層的作用相當(dāng)于噴鋅,但消除了孔蝕的危害;第二結(jié)構(gòu)層243采用防銹鋁,這是一種鋁-錳合金材料,既有一定的強(qiáng)度,又有良好的延展性,焊接性也非常好,可以滿足通道蓋板24所需要的承壓性能;第二釬料層244為合金包覆層,也叫釬料皮材,采用釬焊可使其與安裝板23可靠焊接,從而確保通道蓋板24與安裝板23連接的穩(wěn)定性與可靠性。
另外,在本實(shí)施例中,采用上述的復(fù)合鋁合金材料的厚度在0.1mm~1mm之間,弧形板242的寬度在0.5mm~5mm之間,當(dāng)然,也可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整參數(shù)。
不僅如此,圖5中,安裝板23包括第一結(jié)構(gòu)層231和第一釬料層232,第一結(jié)構(gòu)層231的至少一側(cè)表面上設(shè)置有第一釬料層232。其中,第一結(jié)構(gòu)層231也可為防銹鋁,第一釬料層232為釬料皮材。
制造水箱換熱器的換熱本體20時(shí),先制造上述的通道蓋板24,本實(shí)施例采用沖壓成形的方式對(duì)材料沖壓成形,形成具有要求規(guī)格的弧形凹槽,凹槽往防腐層245方向凸起,以形成具有光滑的凹槽結(jié)構(gòu)的通道蓋板24。
通道蓋板24制造完成,將通道蓋板24的帶合金包覆層的一面放在安裝板23的上方,確保兩板之間的復(fù)合表面干凈無油污,施加一定的壓力,在氮?dú)獗Wo(hù)爐中釬焊成形,從而形成換熱本體20,其中,通道蓋板24上的凹槽結(jié)構(gòu)與安裝板23之間就形成換熱通道21。
實(shí)施例二
與實(shí)施例一的區(qū)別在于,換熱本體20還具有一個(gè)或多個(gè)換熱旁支通道,換熱旁支通道與換熱通道21連通。設(shè)置換熱旁支通道也是為了增大冷媒與換熱本體20的接觸面積,以使冷媒與換熱本體20充分換熱。
實(shí)施例三
與實(shí)施例一的區(qū)別在于,換熱通道21為一個(gè),換熱通道21呈螺旋線形或蛇形。相比于直線形換熱通道21,螺旋線形或蛇形的換熱通道21增大了冷媒與流經(jīng)換熱通道21的距離,在冷媒流速不變的情況下,也就相當(dāng)于延長(zhǎng)了冷媒流經(jīng)換熱通道21的時(shí)間。這樣,有利于冷媒充分換熱。在制熱時(shí),冷媒的熱量能更多地傳遞給安裝板23的換熱安裝面22,進(jìn)而使與換熱安裝面22貼合的水箱中的液體能獲得更多的熱量而使溫度升高。
實(shí)施例四
與實(shí)施例一的區(qū)別在于,通道蓋板24呈波浪形板狀結(jié)構(gòu)。波浪形板狀結(jié)構(gòu)的通道蓋板24與安裝板23連接時(shí),朝向安裝板23彎曲的部分與安裝板23貼合,背離安裝板23彎曲的部分與安裝板23之間形成換熱通道21。從生產(chǎn)加工角度來說,波浪形板狀結(jié)構(gòu)的通道蓋板24便于制造,這樣可以提高生產(chǎn)水箱換熱器的經(jīng)濟(jì)性。
從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
進(jìn)行換熱時(shí),冷媒從集流管10流經(jīng)換熱通道21,并與換熱安裝面22進(jìn)行換熱。相比于現(xiàn)有技術(shù)中微通道扁管結(jié)構(gòu)的水箱換熱器只能通過較小截面的扁管與水箱壁面間隔接觸,換熱安裝面22可以整體與水箱的壁面接觸,增大了水箱換熱器與水箱的接觸面積,也就是增大了換熱面積,從而提高了換熱效率。
也就是說,與現(xiàn)有技術(shù)中的熱水器相比,具有上述水箱換熱器的熱水器也就具有較高的換熱效率,能夠更快地制熱水,便于用戶及時(shí)用到熱水。
需要注意的是,這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí),其指明存在特征、步驟、工作、器件、組件和/或它們的組合。
需要說明的是,本申請(qǐng)的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外,術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。