[發明專利]高效蒸發冷凝套管式換熱器

無效

• 申請號: 200810039877.6
• 申請日: 2008-06-30
• 公開（公告）號: CN101303184A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 陳劍波;翁文兵
• 申請（專利權）人: 上海源知電器有限公司
• 主分類號: F25B39/00
• 分類號: F25B39/00
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及一種換熱器，具體涉及一種用于冷凝和蒸發換熱的高效套管式換熱器。

背景技術

空氣-水熱泵機組是最普遍使用的一種空調用熱泵機組，在這種熱泵工作中有二個換熱器，其中一個換熱器的工作是由制冷劑與水之間進行蒸發和冷凝換熱。這種換熱器的種類主要有殼管式、板式和套管式三種，其中套管式換熱器用于容量較小的空氣-水熱泵機組。常用的套管式換熱器內管是幾根直徑較小的光管，其傳熱性能比較低，主要依靠增大換熱面積提高換熱量，由此帶來水側流動阻力大，而且使用一段時間后不容易進行清洗。另外有一些換熱器中內管使用波紋管和內外螺紋管，雖然這種換熱器傳熱效率有所提高，但是一般冷凝換熱效果還可以，蒸發換熱效果較差，這就直接導致空氣-水空調熱泵機組在制熱時制熱效果較差，特別是低水溫下制熱量低，采用電加熱進行補償，加大了能耗。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的套管式換熱器，由于其內部結構所導致的水側流動阻力大、不容易進行清洗、，蒸發換熱效果較差，尤其在低水溫下制熱量低，需電加熱進行補償，增加能耗等弊端。本發明提出了一種內管采用外翅管并焊有毛細管支撐墊的小型空氣-水空調熱泵機組用蒸發冷凝套管式換熱器，這種套管式換熱器可以使蒸發換熱和冷凝換熱均得到強化。

本發明的技術方案是：一種空氣-水空調熱泵用蒸發冷凝套管式換熱器，它包括兩根不同管徑管子，其特征在于：在內管與外管之間沿長度方向上不同位置和沿周向不同的角度上墊有一小段毛細管，毛細管焊接在內管外表面上，當套管根據需要彎成不同直徑的螺旋管時，內管上的毛細管起到對外管的支撐作用，內管和外管二端口采用焊接而成。

所述的內管采用強化傳熱的外翅鎳銅管或紫銅管，所述的外管采用光銅管或鋼管。

所述的內管和外管二端口采用大小三通接頭焊接而成，下端口制冷劑管路接口方向向下，上端口制冷劑管路接口方向向上。

本技術方案中套管式換熱器的安裝采用水平安裝。

本發明的特點是加工簡單，制冷劑和水側阻力小，克服了現有套管式換熱器要么冷凝換熱效果好，要么蒸發換熱效果好，不能二者兼顧的缺點，實現了既強化了冷凝換熱，又提高了蒸發換熱效果，滿足了小型空氣-水空調熱泵機組對套管式換熱器冷凝和蒸發換熱的雙重高效的要求。

附圖說明

圖1為本發明空調熱泵機組用高效蒸發冷凝套管式換熱器外形示意圖；

圖2為本發明空調熱泵機組用高效蒸發冷凝套管式換熱器的剖面示意圖。

1、外管，2、內管，3、水管路下端口，4、制冷劑管路下端口，5、水管路上端口，6、制冷劑管路上端口，7、液體制冷劑，8、毛細管

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明加以詳細說明，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，特別是套管式換熱器的外形各種變形，均應列入本發明的保護范圍。

本發明的蒸發冷凝套管式換熱器如圖1所示，當空氣-水空調熱泵機組制冷時高溫、高壓的制冷劑氣體從制冷劑管路上端口6進入該套管式換熱器的內外管夾套內，與內管2內的從水管路下端口3流進的水進行換熱，制冷劑氣體冷凝成液體從制冷劑管路下端口4流出，被加熱的水從水管路上端口5流出。當空氣-水空調熱泵機組制熱時低溫、低壓的制冷劑汽液二相流體從制冷劑管路下端口4進入該套管式換熱器的內外管夾套內，與內管2內的從水管路下端口3流進的水進行換熱，制冷劑汽液二相流體蒸發成氣體從制冷劑管路上端口6流出，被冷卻的水從水管路上端口5流出。一般具有二根管子的套管式換熱器的截面如圖2所示，該換熱器內管2采用波紋管和內外螺紋管，對制冷劑的冷凝換熱效果有一定的提高，但當制冷劑蒸發換熱時由于氣液兩相制冷劑在內管2與外管1間流動存在重力和拐彎離心力，液體制冷劑7與內管2外壁不能達到最大接觸面積，蒸發換熱效果較差。本發明高效蒸發冷凝套管式換熱器的截面如圖3所示，本發明套管式換熱器內管2采用強化傳熱的外翅鎳銅管(或紫銅管)，有效地提高了冷凝換熱效果，另外在內管2與外管1之間沿長度方向上不同位置和沿周向不同的角度上墊有一小段毛細管8，毛細管8焊接在內管2的外表面上，當套管根據需要彎成不同直徑的螺旋管時，內管2上的毛細管8起到對外管1的支撐作用，使得內管2固定在某一傾斜位置，該傾斜角度使液體制冷劑7與內管2的接觸面積能夠達到最大程度，從而大大提高了蒸發換熱系數。這樣實現了既強化了冷凝換熱，又大大提高了蒸發換熱效果，滿足了小型空氣-水空調熱泵機組對套管式換熱器冷凝和蒸發換熱的雙重高效的要求。