全文摘要
本实用新型提供了一种设有除垢装置的热交换器及热水器，所述除垢装置包括感温记忆可伸缩构件，所述感温记忆可伸缩构件安装在所述热交换器的换热直管内，当管道内水流的温度发生变化时，会使所述感温记忆可伸缩构件产生伸缩形变，并使感温记忆可伸缩构件摩擦和刮蹭管道内壁表面，使得水垢不能够结附在热交换器的管道内壁上。采用本实用新型，结构简单，成本低；并且，感温记忆可伸缩构件在受热伸缩的过程中，能够通过干扰管道中的水流，破坏管道内壁表面水流的边界层，使得管道内壁表面水流处于紊流状态，提高对流换热系数，提高热交换器的换热能力。
主设计要求
1.一种设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述除垢装置包括感温记忆可伸缩构件，所述感温记忆可伸缩构件安装在所述热交换器的换热直管内，当管道内水流的温度发生变化时，会使所述感温记忆可伸缩构件产生伸缩形变，并使感温记忆可伸缩构件摩擦和刮蹭管道内壁表面。
设计方案
1.一种设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述除垢装置包括感温记忆可伸缩构件，所述感温记忆可伸缩构件安装在所述热交换器的换热直管内，当管道内水流的温度发生变化时，会使所述感温记忆可伸缩构件产生伸缩形变，并使感温记忆可伸缩构件摩擦和刮蹭管道内壁表面。
2.如权利要求1所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述感温记忆可伸缩构件安装在所述热交换器的换热直管的高温段内，所述高温段为热交换器与热源直接作用的部位。
3.如权利要求1所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述感温记忆可伸缩构件为感温弹簧，所述感温弹簧的一端固定在换热直管与弯管的连接处。
4.如权利要求1所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述感温记忆可伸缩构件的材质为镍钛系合金、铜镍系合金、铜铝系合金、铜锌系合金、或铁系合金。
5.如权利要求4所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述感温记忆可伸缩构件的材质为镍钛系合金。
6.如权利要求1所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述热交换器的管道内径与所述感温记忆可伸缩构件的径向收缩状态下的外径之差为0.2mm～4mm。
7.如权利要求6所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述热交换器的管道内径与所述感温记忆可伸缩构件的收缩状态下的外径之差为1mm。
8.如权利要求1所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述感温记忆可伸缩构件的伸缩温度为20℃～40℃。
9.如权利要求8所述的设有除垢装置的热交换器，其特征在于，所述感温记忆可伸缩构件的伸缩温度为25℃～35℃。
10.一种热水器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的设有除垢装置的热交换器。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于热水器技术领域，尤其涉及一种设有除垢装置的热交换器及热水器。
背景技术
燃气热水器又称燃气热水炉，它是指以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种燃气用具。燃气热水器已进入千家万户。通常，热水器通水流畅，升温迅速，温度调节自如。但燃气热水器长期使用，就会在加热体的受热面上积有一层积垢，初始的时候往往是松散的状态，随着累积量的增加和温度变化次数的增加，积垢越积越厚，会严重影响加热面的传热，使传热系数大大降低，从而增加了燃气消耗量，增加了居民的生活开支，对整个社会也造成了能源浪费，增加CO2排放量。严重时甚至堵塞管道，导致热水器无法正常运作。这是由于自来水中存在大量的Ca2+、Mg2+，这种水也成为硬水，在加热的过程中，随着水温的升高，水中的离子会发生化学反应生成CaCO3、MgCO3。由于CaCO3、MgCO3等无机盐在水中的溶解度很低，因此，热水中会析出大量的固体沉淀物——水垢。
燃气热水器长期使用，就会在加热体的受热面上积有一层积垢，初始的时候往往是松散的状态，随着累积量的增加和温度变化次数的增加，积垢越积越厚。但由于燃气热水器的管道特殊，用户无法用常规的清洁方法达到去除水垢的目的。
目前居民生活用的燃气热水器大部分都没有除垢功能。为了应对水质差的地区频繁出现的热水器积垢问题，现在各厂家的通常的除垢方法是：不拆机的情况下，将除垢剂灌入燃气热水器进水口内，来除去附着在燃气热水器内的水垢，一段时间后再用大量的清水冲走水垢及残留的除垢剂。该种除垢方式需要准备专用工具以及一系列的专业操作，而且操作过程费工费时。外溢的除垢液还会污染地面，以及腐蚀工作人员的手。如果除垢液残留在机器内，还会对部分用户的身体健康造成影响。
另外，还可以通过提前把自来水软化，来防止水垢的产生。软化硬水的方法主要有药剂软化法和离子交换法，但这些处理方法的效果和使用范围有限，而且运行成本很高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，成本低，能够有效防止水垢产生的设有除垢装置的热交换器及热水器。
为了解决上述技术问题，本实用新型的一个方面提供了一种设有除垢装置的热交换器，所述除垢装置包括感温记忆可伸缩构件，所述感温记忆可伸缩构件安装在所述热交换器的换热直管内，当管道内水流的温度发生变化时，会使所述感温记忆可伸缩构件产生伸缩形变，并使感温记忆可伸缩构件摩擦和刮蹭管道内壁表面。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述感温记忆可伸缩构件安装在所述热交换器的换热直管的高温段内，所述高温段为热交换器与热源直接作用的部位。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述感温记忆可伸缩构件为感温弹簧，所述感温弹簧的一端固定在换热直管与弯管的连接处。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述感温记忆可伸缩构件的材质为镍钛系合金、铜镍系合金、铜铝系合金、铜锌系合金、或铁系合金。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述感温记忆可伸缩构件的材质为镍钛系合金。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述热交换器的管道内径与所述感温记忆可伸缩构件的径向收缩状态下的外径之差为0.2mm～4mm。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述热交换器的管道内径与所述感温记忆可伸缩构件的收缩状态下的外径之差为1mm。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述感温记忆可伸缩构件的伸缩温度为20℃～40℃。
作为上述设有除垢装置的热交换器的优选方案，所述感温记忆可伸缩构件的伸缩温度为25℃～35℃。
另外，本实用新型的另一个方面还提供了一种热水器，其包括上述各项内容所述的设有除垢装置的热交换器。
实施本实用新型的一种设有除垢装置的热交换器及热水器，与现有技术相比较，具有如下有益效果：
本实用新型通过在热交换器的换热直管内设置感温记忆可伸缩构件，实现以温度变化为触发条件的形状变化，在水垢形成初期，还未达到致密状态时，感温记忆可伸缩构件在不同温度条件下产生轴向和径向形变，沿管道轴向做往复运动，能够直接摩擦和刮蹭管道内壁表面，使得水垢不能够结附在热交换器的管道内壁上，以提高热交换器的传热系数和热交换率，结构简单，成本低；并且，感温记忆可伸缩构件在受热伸缩的过程中，能够通过干扰管道中的水流，破坏管道内壁表面水流的边界层，使得管道内壁表面水流处于紊流状态，提高对流换热系数，提高热交换器的换热能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型提供的一种热水器处于未启动或者通入冷水时的结构示意图，图中示出设有除垢装置的热交换器处于收缩状态；
图2为本实用新型提供的一种热水器处于启动加热时的结构示意图，图中示出设有除垢装置的热交换器处于展开状态。
附图标记，1为气路系统，2为燃烧系统，3为水路系统，4为换热系统，5为排烟系统，6为热交换器，7为感温记忆可伸缩构件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1和图2所示，以热水器为例，其包括气路系统1、燃烧系统2、水路系统3、换热系统4和排烟系统5，其中，换热系统4包括设有除垢装置的热交换器6，所述除垢装置包括感温记忆可伸缩构件7，所述感温记忆可伸缩构件7安装在所述热交换器6的换热直管内。当所述感温记忆可伸缩构件7遇到冷水时，会产生直径减少和长度收缩的形状变化，当所述感温记忆可伸缩构件7遇到热水或者受到热交换器管壁的热传导时，会产生直径增大和长度增长的形状变化。由此，当用户每次开水关水时，管道内水流的温度发生变化，会使感温记忆可伸缩构件7产生伸缩形变，并使感温记忆可伸缩构件7摩擦和刮蹭管道内壁表面，使得水垢不能够结附在热交换器管内壁表面上。
示例性的，由于考虑到水垢大部分产生在受热面上，为了提高本装置的作用效果，所述感温记忆可伸缩构件7安装在所述热交换器6的换热直管的高温段内，所述高温段为热交换器与热源(如火焰)直接作用的部位。
示例性的，所述感温记忆可伸缩构件7优选为感温弹簧(比如：热交换器6的管道一般是直的圆管，这时可用圆形的感温弹簧放在管道内，与之配合使用)，且所述感温弹簧的一端通过卡位、卡簧、铆接和焊接等方式固定在换热直管与弯管的连接处。由于感温弹簧是一端固定的，能够保证感温弹簧摩擦和刮蹭管道内壁表面的有效长度。
示例性的，所述感温记忆可伸缩构件7的材质可以为镍钛系合金、铜镍系合金、铜铝系合金、铜锌系合金、或铁系合金。本实施例中，所述感温记忆可伸缩构件7的材质优选为镍钛系合金，镍含量高，防腐性能好，可免除表面电镀，性价比高。
示例性的，所述热交换器6的管道内径与所述感温记忆可伸缩构件7的径向收缩状态下的外径之差为0.2mm～4mm，优选为1mm，以保证感温记忆可伸缩构件7的伸缩量能够有效摩擦和刮蹭管道内壁表面。
示例性的，所述感温记忆可伸缩构件7的伸缩温度为20℃～40℃，优选为25℃～35℃。这样，感温记忆可伸缩构件7能够在较小的伸缩温度范围内完成整个伸缩形变。
综上所述，实施本实用新型的一种设有除垢装置的热交换器及热水器，与现有技术相比较，实现了以温度变化为触发条件的形状变化，在水垢形成初期，还未达到致密状态时，感温记忆可伸缩构件7在不同温度条件下产生轴向和径向形变，沿管道轴向做往复运动，能够直接摩擦和刮蹭管道内壁表面，使得水垢不能够结附在热交换器的管道内壁上，以提高热交换器的传热系数和热交换率，结构简单，成本低；并且，感温记忆可伸缩构件7在受热伸缩的过程中，能够通过干扰管道中的水流，破坏管道内壁表面水流的边界层，使得管道内壁表面水流处于紊流状态，提高对流换热系数，提高热交换器的换热能力。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920089251.X
申请日:2019-01-18
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:44(广东)
授权编号:CN209623484U
授权时间:20191112
主分类号:F28G 1/08
专利分类号:F28G1/08;F28F13/12
范畴分类:35F;
申请人:广东万和新电气股份有限公司
第一申请人:广东万和新电气股份有限公司
申请人地址:528305广东省佛山市顺德高新区(容桂)建业中路13号
发明人:卢宇聪;梁家杰
第一发明人:卢宇聪
当前权利人:广东万和新电气股份有限公司
代理人:黄华莲;郝传鑫
代理机构:44202
代理机构编号:广州三环专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计