[实用新型]燃气具热交换器的换热翅片

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种燃气具热交换器的换热翅片，尤其是适用于燃气热水器和燃气壁挂炉等燃气具热交换器的换热翅片。 

背景技术

现有的燃气热水器和燃气壁挂炉等燃气具，其热交换器主要由水管和换热翅片组成，换热翅片安装在燃气热水器的排烟通道中，换热翅片与烟气进行热交换，吸收烟气的热量并加热水管中的冷水。 

换热翅片与烟气的热交换属于对流换热，从流体速度场和温度场相互配合的角度考虑，对流换热效果不仅取决于流体速度、物理特性以及流体与换热壁的温差，而且取决于流体速度场与温度场的协同程度。在相同的速度和温度边界条件下，流体速度场与温度场的协同程度愈高，对流换热效果就愈好。现有换热翅片的上游（靠近燃气具燃烧器的一端）大部分区域，速度场和温度场协同程度很好，而在换热翅片的下游（远离燃气具燃烧器的一端）大部分区域，速度场与温度场的协同程度很差，是热交换器换热最弱的区域，从而影响了换热翅片的整体换热效果。因此，为提高烟气在热交换器中的速度场与温度场的协同程度，提高燃气具的热效率，我们对燃气具热交换器的换热翅片进行了研制。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种燃气具热交换器的换热翅片，它能有效地提高烟气在热交换器中的速度场与温度场的协同程度，提高燃气具的热效率。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种燃气具热交换器的换热翅片，它包括基板，基板上设置有导烟通道和阵列式水管孔，导烟通道设置于各水管孔之间的间隔区域，导烟通道使烟气在导烟通道的进烟端和出烟端产生沿水平方向流动的横向二次流，在导烟通道的出烟端产生沿竖直方向流动的纵向涡流。 

根据前述的场协同理论分析，提高速度场和温度场的整体协同程度，有利于强化对流换热，而多纵向涡流的流动结构是矩形翅片通道内的最优速度场。为此，本实用新型在换热翅片各水管孔之间的间隔区域上设置导烟通道，使烟气在换热翅片下游区域产生纵向涡流，从而提高烟气速度场和温度场的协同度，使对流换热得到强化。 

所述同一间隔区域内的导烟通道还设置有与导烟通道反向设置的反向导烟通道。同一间隔区域内的导烟通道在竖直方向上同轴同向设置，反向导烟通道与导烟通道错开设置。 

所述导烟通道、反向导烟通道均为基板上的断裂突起，断裂突起形成通孔和桥型板，桥型板架在通孔上并与通孔适配。导烟通道的通孔与反向导烟通道的通孔反向设置，导烟通道的桥型板与反向导烟通道的桥型板反向设置。 

所述导烟通道的通孔和桥型板分别为V形通孔和V形板，反向导烟通道的通孔和桥型板分别为反向V形通孔和反向V形板， 各V形的夹角β均为110°～130°。或者，导烟通道的通孔和桥型板分别为弧形通孔和弧形板，反向导烟通道的通孔和桥型板分别为反向弧形通孔和反向弧形板， 各弧的弧度均为110°～130°。 

所述各通孔在水平方向上的两侧边缘与水平面形成夹角α，夹角α为20°～40°。各通孔的长度L为8～18mm，高度W为3～8mm，宽度K为2～4mm，各相邻通孔的距离D为3～5mm，各桥型板突起的高度H为0.8～1.2mm。同一间隔区域内相邻的导烟通道的长度L和高度W自下而上逐渐增大。 

本实用新型同背景技术相比所产生的有益效果： 

1、由于本实用新型采用在换热翅片上设置导烟通道，使烟气在导烟通道的进烟端和出烟端产生横向二次流，在导烟通道的出烟端产生纵向涡流，它能有效地提高烟气在热交换器中的速度场与温度场的协同程度，提高燃气热水器的热效率。

附图说明：图1是本实用新型的立体结构图； 

图2是本实用新型的局部剖视图；

图3是同一间隔区域内导烟通道和方向导烟通道的通孔尺寸示意图；

图4是桥型板5的高度尺寸示意图； 

图5是导烟通道出烟端的烟气横向二次流速度矢量分布图；

图6是导烟通道出烟端的烟气纵向涡流速度矢量分布图。

具体实施方式：下面以燃气热水器为例，结合附图对本实用新型作进一步描述。 

下述表1是在保证燃气热水器的热交换器总换热量基本不变的前提下，使用本实用新型换热翅片的热交换器与使用现有换热翅片的性能对比：