一種空調(diào)換熱器及一體式空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】一種空調(diào)換熱器及一體式空調(diào)器。其中，一種空調(diào)換熱器，包括螺旋狀的外管和套裝在螺旋狀的外管內(nèi)部的內(nèi)管，其特征在于：外管的兩端敞口而內(nèi)管的兩端封口，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間構(gòu)成第一腔室；內(nèi)管中套裝至少一根細管，且細管的兩端均穿過內(nèi)管兩端封口與第一腔室聯(lián)通；細管外壁與內(nèi)管內(nèi)壁之間形成封閉的冷媒腔；內(nèi)管上靠近兩端位置處設(shè)置聯(lián)通冷媒腔和外部空間的第一冷媒管和第二冷媒管。本實用新型的有益效果是：在內(nèi)管中設(shè)置了細管，提高了氟利昂與水的換熱面積，尤其是細管達到3根時，換熱面積可增加90%，大大提高換熱效率，使溫度調(diào)節(jié)更高效。
【專利說明】一種空調(diào)換熱器及一體式空調(diào)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于換熱器技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種空調(diào)換熱器及用該換熱器制成的一體式空調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)，顧名思義是空氣調(diào)節(jié)器的簡稱，是一類利用熱交換原理改變空氣溫度的機器。最常見的空調(diào)采用氟利昂作為制冷劑來制冷。但該類空調(diào)制冷時的氟機組通常末端為4_7°C，溫度較低，容易對室內(nèi)人員造成不適感。在制熱時，又常通過電熱裝置來輔助制熱，因此造成電能消耗過多。尤其是在極端天氣條件下，會進一步加劇耗電量，無疑是家居生活中的耗能大戶。
[0003]為了使空調(diào)向綠色電器方向發(fā)展，人們發(fā)明了水空調(diào)，即利用水代替氟利昂來制冷，原理是利用地下水或自來水的自身溫度較低來達到制冷目的。水空調(diào)的優(yōu)點在于大大降低了電能消耗，實現(xiàn)了節(jié)能制冷。并且其構(gòu)造簡單，造價低，安裝便捷，更適于一般家庭使用。不足之處在于只能用來制冷而無法制熱，在酷熱天氣條件下的制冷效果較差，并且對水的消耗也較大。雖然是利用了可再生的水資源來制冷，但由于使用的是自來水，因此從制冷成本上來講，該類空調(diào)未必比傳統(tǒng)空調(diào)更劃算。因此，水空調(diào)的普及也受到了限制。
[0004]進一步的，為了克服傳統(tǒng)空調(diào)能耗大和水空調(diào)功能差的缺陷，一種地源熱泵型空調(diào)出現(xiàn)在人們的視野中。地源熱泵型空調(diào)是利用地下淺層地熱能源，包括地下水、土壤和地表水等，既可供熱又可制冷的一類空調(diào)器，僅輸入少量的電能即可實現(xiàn)冷熱轉(zhuǎn)換，大大降低了能源消耗，而所用水來自地下淺層，經(jīng)循環(huán)后又進入地下淺層中，用水成本也大大降低。而且空調(diào)末端為7-12°C，相比較于傳統(tǒng)空調(diào)來說，舒適度更高一些。
[0005]盡管地源熱泵型空調(diào)克服了傳統(tǒng)空調(diào)和水空調(diào)的缺陷，但其自身也存在著其它技術(shù)缺陷。如:目前該類空調(diào)都是采用外水內(nèi)氟的熱交換方式，即在外管中流通地下水，在內(nèi)管中流通制冷劑(氟利昂)，由于水和氟僅靠一層內(nèi)管的管壁進行熱交換，且內(nèi)管內(nèi)徑較小，所以熱交換效果并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種換熱效果顯著的節(jié)能空調(diào)換熱器。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種空調(diào)換熱器，包括螺旋狀的外管和套裝在螺旋狀的外管內(nèi)部的內(nèi)管，外管的兩端敞口而內(nèi)管的兩端封口，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間構(gòu)成第一腔室；內(nèi)管中套裝至少一根細管，且細管的兩端均穿過內(nèi)管兩端封口與第一腔室聯(lián)通；細管外壁與內(nèi)管內(nèi)壁之間形成封閉的冷媒腔；內(nèi)管上靠近兩端位置處設(shè)置聯(lián)通冷媒腔 和外部空間的第一冷媒管和第二冷媒管。
[0008]優(yōu)選的，內(nèi)管和細管均為管壁呈凹凸起伏狀的金屬管，兩者的壁厚均為0.5^1mm,細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為廣1.5cm，細管的外徑為0.3cm。[0009]優(yōu)選的，內(nèi)管和細管均為管壁表面有毛刺的金屬管，兩者的壁厚均為0.5~1_，細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為廣1.5cm，細管的外徑為0.3cm。
[0010]優(yōu)選的，外管為鎳管、鋁管、鋼管、銅管、瓷管和蛇皮管的一種。
[0011]一種一體式空調(diào)器，包括柜體以及安裝在柜體中的表冷器、風機、壓縮機、換熱器、水回路和冷媒回路，換熱器包括螺旋狀的外管和套裝在螺旋狀的外管內(nèi)部的內(nèi)管，外管的兩端敞口而內(nèi)管的兩端封口，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間構(gòu)成第一腔室；內(nèi)管中套裝至少一根細管，且細管的兩端均穿過內(nèi)管兩端封口與第一腔室聯(lián)通；細管外壁與內(nèi)管內(nèi)壁之間形成封閉的冷媒腔；內(nèi)管上靠近兩端位置處設(shè)置聯(lián)通冷媒腔和外部空間的第一冷媒管和第二冷媒管；第一冷媒管和第二冷媒管接入冷媒回路中，外管的兩端接入水回路中。
[0012]優(yōu)選的，內(nèi)管和細管均為管壁呈凹凸起伏狀的金屬管，兩者的壁厚均為0.5^1mm,細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為廣1.5cm，細管的外徑為0.3cm。[0013]優(yōu)選的，內(nèi)管和細管均為管壁表面有毛刺的金屬管，兩者的壁厚均為0.5~lmm，細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為廣1.5cm，細管的外徑為0.3cm。
[0014]優(yōu)選的，外管為鎳管、鋁管、鋼管、銅管、瓷管和蛇皮管的一種。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0016]1、在內(nèi)管中設(shè)置了細管，提高了氟利昂與水的換熱面積，尤其是細管達到3根時，換熱面積可增加90%，大大提高換熱效率，使溫度調(diào)節(jié)更高效。
[0017]2、內(nèi)管和細管的管壁為凹凸起伏狀或具有毛刺結(jié)構(gòu)，都可以進一步增大換熱面積；此外，內(nèi)管和細管的管壁較薄，有利于熱傳導(dǎo)，有利于換熱效率的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是換熱器的俯視圖；
[0020]圖3是換熱器端部剖視圖；
[0021 ] 圖4是換熱器端部連接關(guān)系圖；
[0022]圖5是內(nèi)管和細管管壁表面形態(tài)圖；
[0023]圖6是一體式空調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標記為:
[0025]I柜體；2表冷器；3風機；4冷媒管路；5換熱器；6壓縮機；7四通閥；8進水口 ；9出水口 ；10第一冷媒管；11第二冷媒管；12水流開關(guān)；13外管；14內(nèi)管；15細管；16冷媒腔；17第一腔室；18第一毛細管；19第二毛細管；20單向閥。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖實施例，對本實用新型做進一步描述:
[0027]實施例一
[0028]如圖1和2所示，一種換熱器5，包括螺旋狀的外管13和套裝在螺旋狀的外管13內(nèi)部的內(nèi)管14。如圖3和4所示，外管13的兩端敞口，一端為進水口 8、另一端則為出水口9，以便與外部水管路連接，內(nèi)管14的兩端封口，外管13內(nèi)壁與內(nèi)管14外壁之間構(gòu)成第一腔室17。內(nèi)管14中套裝三根細管15，且細管15的兩端均穿過內(nèi)管14兩端封口與第一腔室17聯(lián)通；細管15外壁與內(nèi)管14內(nèi)壁之間形成封閉的冷媒腔16 ;內(nèi)管14上靠近兩端位置處設(shè)置聯(lián)通冷媒腔16和外部空間的第一冷媒管10和第二冷媒管11。
[0029]該換熱器5中,水由輸水管路輸送，由外管13的一端進入第一腔室17中。由于15第一腔室17跟細管15內(nèi)腔相連通，因此水能夠填滿第一腔室17和細管15內(nèi)腔。水與制冷劑熱交換后，從外管13另一端進入輸水管路中，并最終排到外部。
[0030]在制冷劑則由第一冷媒管10或第二冷媒管11進入冷媒腔16中，與水熱交換后從另一端的冷媒管排出進入冷媒管路4中循環(huán)。
[0031]該實施例中，如圖5(a)所示，內(nèi)管14和細管15均為管壁呈凹凸起伏狀的金屬管，內(nèi)管14的壁厚為Imm,外徑為1cm。細管15的壁厚為0.5mm,外徑為0.3cm。外管13為鎳管、鋁管、鋼管、銅管、瓷管和蛇皮管均可，其用于容納水而不參與熱交換，故無需考慮其熱傳導(dǎo)效果的好壞。采用蛇皮管更耐腐蝕且柔韌性更佳，無須加工成螺旋形，可直接套在內(nèi)管14外即可，可塑性更高，成本較其它材質(zhì)外管13更低。由內(nèi)管14和細管15的尺寸可知，增加三根細管15后的換熱面積可增加90% (3X0.3 + Ji X 100%=90%)。
[0032]如圖6所示，一種一體式空調(diào)器，包括柜體I以及在柜體I中自上而下安裝的表冷器2、風機3、壓縮機6和具有上述結(jié)構(gòu)的換熱器5，此外還包括連接上述元件的水回路和冷媒回路。表冷器2、四通閥7、壓縮機6和換熱器5之間均通過冷媒管路4連接，換熱器5和表冷器2之間還設(shè)置有單向閥20 ;單向閥20 —端通過管路連接第二冷媒管11、另一端連接第二毛細管19，第一毛細管18并聯(lián)在單向閥20上，由此構(gòu)成能領(lǐng)制冷劑循環(huán)的冷媒回路。第一毛細管18和第二毛細管19的管徑均小于冷媒管路4的管徑。換熱器5的外管13兩端與外部水管連接，該水管插埋于地下，地層水經(jīng)外管13 —端進入換熱器5中，換熱后又由外管13另一端排入地層，由此構(gòu)成循環(huán)水回路。在外管13上安裝水流開關(guān)12，對水流進行檢測，當水量不足時，停止壓縮機6工作，以免造成空轉(zhuǎn)而損毀。
[0033]本實施例中所用制冷劑為氟利昂。
[0034]本實用新型工作原理和工作過程如下:
[0035]制冷時，制冷劑由第一冷媒管10進入內(nèi)管14中，熱交換后由第二冷媒管11排出。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑通過冷媒管路4由表冷器2進入到壓縮機6中，壓縮機6對氣態(tài)制冷劑壓縮做功，使其成為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。該狀態(tài)的制冷劑經(jīng)四通閥7進入換熱器5的冷媒腔16中與第一腔室17中的水進行熱交換。高溫高壓的氣態(tài)制冷劑遇冷水后變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑，繼而從第二冷媒管11流出，經(jīng)過單向閥20進入第二毛細管19，經(jīng)過第二毛細管19的節(jié)流降壓后又經(jīng)冷媒管路4進入表冷器2中。此時，液態(tài)制冷劑與外界空氣發(fā)生熱交換，并在氣化的過程中吸收大量熱量，而失去熱量的空氣溫度降低，由風機3吹出形成流動冷風。該過程不斷循環(huán)，以達到降低室溫的目的。
[0036]制熱時，制冷劑由第二冷媒管11進入內(nèi)管14中，熱交換后由第一冷媒管10排出。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑通過冷媒管路4由換熱器5進入到壓縮機6中，壓縮機6對氣態(tài)制冷劑壓縮做功，使其成為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。該狀態(tài)的制冷劑經(jīng)四通閥7進入表冷器2中與外界進行熱交換，高溫高壓的氣態(tài)制冷劑遇冷凝結(jié)并放出大量熱，冷空氣吸收熱量后溫度升高，并由風機3吹出。冷凝后的制冷劑經(jīng)第二毛細管19，再經(jīng)過第一毛細管18節(jié)流降壓，成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑。最終由第二冷媒管11進入換熱器5中與水發(fā)生熱交換，吸收熱量的制冷劑氣化，然后通過第一冷媒管10進入冷媒管路4，再經(jīng)過四通閥7進入壓縮機6中。該過程不斷循環(huán)，以達到取暖的目的。
[0037]實施例二
[0038]與實施例一不同之處在于，如圖5 (b)所示，內(nèi)管14和細管15的管壁表面均有毛刺，由此也可以增大換熱面積，從而提高熱交換率。
[0039]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)換熱器，包括螺旋狀的外管和套裝在螺旋狀的外管內(nèi)部的內(nèi)管，其特征在于:外管的兩端敞口而內(nèi)管的兩端封口，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間構(gòu)成第一腔室； 內(nèi)管中套裝至少一根細管，且細管的兩端均穿過內(nèi)管兩端封口與第一腔室聯(lián)通； 細管外壁與內(nèi)管內(nèi)壁之間形成封閉的冷媒腔； 內(nèi)管上靠近兩端位置處設(shè)置聯(lián)通冷媒腔和外部空間的第一冷媒管和第二冷媒管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)換熱器，其特征在于:內(nèi)管和細管均為管壁呈凹凸起伏狀的金屬管，兩者的壁厚均為0.5~lmm，細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為f 1.5cm,細管的外徑為0.3cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)換熱器，其特征在于:內(nèi)管和細管均為管壁表面有毛刺的金屬管，兩者的壁厚均為0.5~1_，細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為f 1.5cm，細管的外徑為0.3cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種空調(diào)換熱器，其特征在于:外管為鎳管、鋁管、鋼管、銅管、瓷管和蛇皮管的一種。
5.一種一體式空調(diào)器，包括柜體以及安裝在柜體中的表冷器、風機、壓縮機、換熱器、水回路和冷媒回路，其特征在于:換熱器包括螺旋狀的外管和套裝在螺旋狀的外管內(nèi)部的內(nèi)管，外管的兩端敞口而內(nèi)管的兩端封口，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間構(gòu)成第一腔室；內(nèi)管中套裝至少一根細管，且細管的兩端均穿過內(nèi)管兩端封口與第一腔室聯(lián)通；細管外壁與內(nèi)管內(nèi)壁之間形成封閉的 冷媒腔；內(nèi)管上靠近兩端位置處設(shè)置聯(lián)通冷媒腔和外部空間的第一冷媒管和第二冷媒管； 第一冷媒管和第二冷媒管接入冷媒回路中，外管的兩端接入水回路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種一體式空調(diào)器，其特征在于:內(nèi)管和細管均為管壁呈凹凸起伏狀的金屬管，兩者的壁厚均為0.5^1mm,細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為1^1.5cm,細管的外徑為0.3cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種一體式空調(diào)器，其特征在于:內(nèi)管和細管均為管壁表面有毛刺的金屬管，兩者的壁厚均為0.5~1_，細管的數(shù)量為二至四根，內(nèi)管外徑為f 1.5cm,細管的外徑為0.3cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一所述的一種一體式空調(diào)器，其特征在于:外管為鎳管、鋁管、鋼管、銅管、瓷管和蛇皮管的一種。
【文檔編號】F24F13/30GK203744606SQ201420116318
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月15日
【發(fā)明者】曹志國 申請人:曹志國