專利名稱：多管同軸式套管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同軸式套管換熱器，特別指空調(diào)系統(tǒng)中使用的中、小型水源熱泵 機(jī)組和空氣源熱水器均可使用的換熱器，具體為一種多管同軸式套管換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的同軸式套管換熱器為單層管，管型為多頭凹形槽道的螺旋換熱管，如圖1 所示，換熱器由鋼套管31和多頭螺旋換熱管32組成。制冷劑通道為33，載冷劑通道為34， 這種換熱器由于其換熱效率高，傳熱系數(shù)大，換熱管兩側(cè)阻力小，因而特別適合做水源熱泵 系統(tǒng)的冷凝器和空氣源熱水器中的冷凝器。然而，由于其結(jié)構(gòu)所限，換熱面積一般在一平 方米內(nèi)。所以，多應(yīng)用于制冷量在25KW以下的小系統(tǒng)，而且傳熱系數(shù)在2000W/m2. K左右浮 動(dòng)，如果要擴(kuò)大應(yīng)用范圍，只能多組并聯(lián)，這樣不僅體積大而且換熱效果差、消耗材料多、占 據(jù)空間大，達(dá)不到高效節(jié)能降耗的目的，不符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種更加高效節(jié)能、應(yīng)用范圍大、節(jié)約空間 和換熱效果好的換熱器，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種多管同軸式套管換熱器，包括換熱器主 體，該主體由套管和安裝在套管內(nèi)的多頭螺旋換熱管組成，所述的套管和多頭螺旋換熱管 同軸，所述的套管為制冷劑通道，所述的多頭螺旋換熱管為載冷劑通道，在所述套管的兩端 分別連接有制冷劑集氣分配裝置和集液裝置，其特征在于在所述的多頭螺旋換熱管的內(nèi) 部至少同軸的設(shè)有一組螺紋換熱管和多頭螺旋換熱管，所述的制冷劑集氣分配裝置上安裝 有制冷劑氣體進(jìn)氣管和載冷劑流出管，所述的集液裝置上安裝有制冷劑流出管和載冷劑進(jìn) 入管。
所述的制冷劑集氣分配裝置的內(nèi)部還設(shè)有數(shù)根制冷劑氣體進(jìn)氣支管和數(shù)根載冷 劑流出支管，所述的制冷劑氣體進(jìn)氣支管分別與對(duì)應(yīng)的套管和螺紋換熱管相連通，所述的 載冷劑流出支管分別與對(duì)應(yīng)的多頭螺旋換熱管相連通。
所述的集液裝置的內(nèi)部還設(shè)有數(shù)根制冷劑流出支管和數(shù)根載冷劑進(jìn)入支管，所述 的制冷劑流出支管分別與對(duì)應(yīng)的套管和螺紋換熱管相連通，所述的載冷劑進(jìn)入支管分別與 對(duì)應(yīng)的多頭螺旋換熱管相連通。
制冷劑從制冷劑集氣分配裝置上的制冷劑氣體進(jìn)氣管進(jìn)入，從集液裝置上的制冷 劑流出管流出；載冷劑從集液裝置上載冷劑進(jìn)入管進(jìn)入，從制冷劑集氣分配裝置上的載冷 劑流出管流出，從而使制冷劑和載冷劑呈逆流狀螺旋運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明突破了同軸換熱器傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)瓶頸，不僅使單層管變?yōu)槎鄬庸?，擴(kuò)大 了換熱面積和應(yīng)用范圍，而且使流經(jīng)換熱器的制冷劑和載冷劑呈逆流狀螺旋運(yùn)動(dòng)，即雙螺 旋運(yùn)動(dòng)，從而使兩種介質(zhì)的流體形成多次環(huán)流，產(chǎn)生多次離心力，使紊流更強(qiáng)、換熱效率更 高。兩層高效內(nèi)螺紋管的使用，更提高了制冷劑側(cè)的傳熱系數(shù)。經(jīng)應(yīng)用檢測(cè)，在國標(biāo)框架內(nèi)， 其傳熱系數(shù)K彡3500ff/m2. K，載冷劑側(cè)阻力H彡0. 06MPa,換熱能力Q彡90KW，與現(xiàn)行的同軸式換熱器比較傳熱系數(shù)提高了 75%，換熱能力擴(kuò)大了 260%，達(dá)到了節(jié)能、增效、降耗且 擴(kuò)大應(yīng)用范圍的目的。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2的A-A剖視圖4是圖2的B-B剖視圖5是圖2的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖2至圖5，本發(fā)明涉及一種多管同軸式套管換熱器，
如圖2和圖3所示，包括換熱器主體，該主體由套管1和安裝在套管1內(nèi)的八頭螺 旋換熱管8組成，所述的套管1和八頭螺旋換熱管8同軸，所述的套管1為制冷劑通道，所 述的八頭螺旋換熱管8為載冷劑通道，在所述套管1的兩端分別連接有制冷劑集氣分配裝 置2和集液裝置4，其特征在于在所述的八頭螺旋換熱管8的內(nèi)部至少同軸的設(shè)有一組螺 紋換熱管和多頭螺旋換熱管，所述的制冷劑集氣分配裝置2上安裝有制冷劑氣體進(jìn)氣管3 和載冷劑流出管7，所述的集液裝置4上安裝有制冷劑流出管6和載冷劑進(jìn)入管5。
本實(shí)施例以八頭螺旋換熱管8內(nèi)設(shè)有兩組螺紋換熱管和多頭換熱管，參見圖3至 圖5，在套管1的內(nèi)部同軸心的依次安裝有八頭螺旋換熱管8、螺紋換熱管11、六頭螺旋換 熱管9、螺紋換熱管12和四頭螺旋換熱管10，其中螺紋換熱管11和六頭螺旋換熱管9為一 組，螺紋換熱管12和四頭螺旋換熱管10為一組，在套管1的兩端分別連接有制冷劑集氣分 配裝置2和集液裝置4，參見圖3，從壓縮機(jī)出來的高壓制冷劑氣體由制冷劑氣體進(jìn)氣管3 進(jìn)入制冷劑集氣分配裝置2，并均勻分配進(jìn)入制冷劑進(jìn)氣支管19、20、21后流入各換熱通道 15、14、13進(jìn)行熱交換，高壓制冷劑氣體冷凝成液體后，如圖4所示，從制冷劑流出支管25、 26,27流入集液裝置4，匯集后再通過制冷劑流出管6進(jìn)入節(jié)流裝置，而載冷劑與制冷劑的 流向是相反的，從而使兩種介質(zhì)的流體形成多次環(huán)流，產(chǎn)生多次離心力，使紊流更強(qiáng)、換熱 效率更高。如圖5所示，它從載冷劑進(jìn)入管5通過集液裝置4進(jìn)入管觀、29、30后流入其通 道16、17、18，與制冷劑換熱后，再從載冷劑流出管7流出，完成了熱交換過程。
理論研究表明，在相同溫差條件下，制冷劑在冷凝器中的相態(tài)為珠狀凝結(jié)時(shí)比膜 狀凝結(jié)時(shí)的放熱量要大15-20倍。但制冷劑在冷凝器中的凝結(jié)一般多為為膜狀凝結(jié)。螺 旋換熱管的應(yīng)用，在幾何空間上為實(shí)現(xiàn)制冷劑氣體形成珠狀凝結(jié)或膜狀變薄提供了一定條 件，這是冷凝換熱效率高的內(nèi)在原因，同時(shí)螺紋換熱管11、12的應(yīng)用，為制冷劑的傳熱更是 起到了很好的疊加效果。權(quán)利要求
1.一種多管同軸式套管換熱器，包括換熱器主體，該主體由套管和安裝在套管內(nèi)的多 頭螺旋換熱管組成，所述的套管和多頭螺旋換熱管同軸，所述的套管為制冷劑通道，所述的 多頭螺旋換熱管為載冷劑通道，在所述套管的兩端分別連接有制冷劑集氣分配裝置和集液 裝置，其特征在于在所述的多頭螺旋換熱管的內(nèi)部至少同軸的設(shè)有一組螺紋換熱管和多 頭螺旋換熱管，所述的制冷劑集氣分配裝置上安裝有制冷劑氣體進(jìn)氣管和載冷劑流出管， 所述的集液裝置上安裝有制冷劑流出管和載冷劑進(jìn)入管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多管同軸式套管換熱器，其特征在于所述的制冷劑集氣分 配裝置的內(nèi)部還設(shè)有數(shù)根制冷劑氣體進(jìn)氣支管和數(shù)根載冷劑流出支管，所述的制冷劑氣體 進(jìn)氣支管分別與對(duì)應(yīng)的套管和螺紋換熱管相連通，所述的載冷劑流出支管分別與對(duì)應(yīng)的多 頭螺旋換熱管相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多管同軸式套管換熱器，其特征在于所述的集液裝置的內(nèi) 部還設(shè)有數(shù)根制冷劑流出支管和數(shù)根載冷劑進(jìn)入支管，所述的制冷劑流出支管分別與對(duì)應(yīng) 的套管和螺紋換熱管相連通，所述的載冷劑進(jìn)入支管分別與對(duì)應(yīng)的多頭螺旋換熱管相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多管同軸式套管換熱器，其特征在于制冷劑從制冷劑 集氣分配裝置上的制冷劑氣體進(jìn)氣管進(jìn)入，從集液裝置上的制冷劑流出管流出；載冷劑從 集液裝置上載冷劑進(jìn)入管進(jìn)入，從制冷劑集氣分配裝置上的載冷劑流出管流出，從而使制 冷劑和載冷劑呈逆流狀螺旋運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多管同軸式套管換熱器，包括換熱器主體，該主體由套管和安裝在套管內(nèi)的多頭螺旋換熱管組成，所述的套管和多頭螺旋換熱管同軸，所述的套管為制冷劑通道，所述的多頭螺旋換熱管為載冷劑通道，在所述套管的兩端分別連接有制冷劑集氣分配裝置和集液裝置，其特征在于在所述的多頭螺旋換熱管的內(nèi)部至少同軸的設(shè)有一組螺紋換熱管和多頭螺旋換熱管，所述的制冷劑集氣分配裝置上安裝有制冷劑氣體進(jìn)氣管和載冷劑流出管，所述的集液裝置上安裝有制冷劑流出管和載冷劑進(jìn)入管。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是與現(xiàn)行的同軸式換熱器比較傳熱系數(shù)提高了75％，換熱能力擴(kuò)大了260％，達(dá)到了節(jié)能、增效、降耗且擴(kuò)大應(yīng)用范圍的目的。
文檔編號(hào)F25B39/04GK102032724SQ20101060864
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者邢清鑫, 鄭引河 申請(qǐng)人:邢清鑫, 鄭引河