專利名稱：一種地源熱泵換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種毛細(xì)平板熱管換熱器技術(shù)，尤其涉及一種污水源、海水源熱泵機(jī)組或者腐蝕性流體與非腐蝕性流體間的高效耐腐蝕毛細(xì)平板熱管的地源熱泵換熱器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，建筑能耗約占我國(guó)社會(huì)總能耗的289L據(jù)建設(shè)部測(cè)算，2020 2030年左右，我國(guó)建筑能耗將占總能耗的30%— 40%，采暖空調(diào)能耗占建筑總能耗的60%或更多。因此隨著我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，熱泵技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用逐漸受到重視。水源熱泵具有投資低、能效高的特點(diǎn)，近年來(lái)出現(xiàn)了大規(guī)模的地下水源熱泵工程。我國(guó)是世界上13個(gè)貧水國(guó)家之一，在我國(guó)600多座城市中，約有一半缺水，其中 108座嚴(yán)重缺水。以地下水作為水源時(shí)，要考慮到由于地下水水質(zhì)的因素對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題和地下水的回灌問(wèn)題。另外，地下水經(jīng)過(guò)取熱、用電等程序后回灌，可能會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生污染。由于我國(guó)水資源缺乏以及地下水應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題，人們一直在尋找理想的水源作為低溫?zé)嵩?。海水、城市生活污水都是?yōu)良的低溫?zé)嵩?，但海水、污水水質(zhì)復(fù)雜，利用中會(huì)出現(xiàn)堵塞、結(jié)垢、腐蝕換熱器等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，海水、污水作為低溫?zé)嵩吹臒岜孟到y(tǒng)往往采用鈦制、銅鎳合金換熱器作為中間換熱器，而此類換熱器價(jià)格昂貴，無(wú)可避免地增加了系統(tǒng)投資。根據(jù)文獻(xiàn)資料， 也有應(yīng)用聚丙烯、氟塑料等化學(xué)惰性材料制造換熱器的案例，而氟塑料的導(dǎo)熱系數(shù)只有銅的1/2500，即使采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此類換熱器的傳熱系數(shù)也只有金屬換熱器的1/3左右，因此，塑料類換熱器的應(yīng)用受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是針對(duì)目前海水、污水源熱泵系統(tǒng)投資高、無(wú)合適的換熱器可以應(yīng)用的問(wèn)題，提供一種高效耐腐蝕、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)的地源熱泵換熱器。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種地源熱泵換熱器，包括套裝在一起的外筒體和內(nèi)筒體，外筒體具有空腔，所述內(nèi)筒體將空腔間隔成內(nèi)空腔和外空腔；所述內(nèi)筒體上設(shè)有排導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置的兩端分別位于內(nèi)空腔和外空腔內(nèi)。以下是本發(fā)明對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)
導(dǎo)熱裝置包括若干排兩端密封的導(dǎo)熱管，導(dǎo)熱管與內(nèi)筒體的殼壁固定密封連接。進(jìn)一步改進(jìn)所述內(nèi)筒體和外筒體同軸設(shè)置。進(jìn)一步改進(jìn)每排導(dǎo)熱管沿內(nèi)筒體的徑向呈放射狀均勻排列。另一種改進(jìn)
每排導(dǎo)熱管沿內(nèi)筒體的徑向呈放射狀排列，相鄰的兩根導(dǎo)熱管交叉設(shè)置。進(jìn)一步改進(jìn)
所述外筒體的殼壁上設(shè)有與空腔連通的非腐蝕性流體進(jìn)口和非腐蝕性流體出口；所述非腐蝕性流體進(jìn)口設(shè)置在外筒體的殼壁上靠近其中一端部的位置，非腐蝕性流體出口設(shè)置在外筒體的另一端與非腐蝕性流體進(jìn)口相對(duì)的位置。進(jìn)一步改進(jìn)
外筒體的兩端分別安裝有封板； 內(nèi)筒體的兩端分別與封板密封連接；
所述靠近非腐蝕性流體出口一端的封板上設(shè)有與內(nèi)筒體連通的腐蝕性流體進(jìn)口，另一端的封板上設(shè)有與內(nèi)筒體連通的腐蝕性流體出口。主要針對(duì)流體通道有較高承壓要求，且不需要經(jīng)常拆卸清洗、維修的工作條件，可有效減少耐腐性合金的使用量，在滿足防腐要求的同時(shí)最大程度的降低制造成本。進(jìn)一步改進(jìn)外筒體的兩端分別安裝有封頭，所述內(nèi)筒體的兩端分別焊接有圓環(huán)形隔板，所述圓環(huán)形隔板位于封頭和外筒體的兩端之間。進(jìn)一步改進(jìn)
所述封頭包括左封頭和右封頭，腐蝕性流體出口設(shè)置在左封頭上，腐蝕性流體進(jìn)口設(shè)置在右封頭上；
所述內(nèi)筒體的兩端的圓環(huán)形隔板上分別設(shè)有連通內(nèi)筒體和腐蝕性流體出口、連通內(nèi)筒體和腐蝕性流體進(jìn)口的通孔。主要針對(duì)初投資低，需要經(jīng)常拆卸清洗、維護(hù)的工作條件。無(wú)需使用耐腐蝕金屬或合金，可最大程度的降低制造成本，如熱管、腐蝕性流體通道或封頭因腐蝕造成損壞，可單獨(dú)拆下更換。進(jìn)一步改進(jìn)
所述內(nèi)筒體的中心位置沿軸向設(shè)置一塊隔板，所述隔板與內(nèi)筒體和兩端的封板分別密封連接，隔板將內(nèi)筒體間隔成相對(duì)密封的兩個(gè)內(nèi)腔室；
所述腐蝕性流體進(jìn)口與其中一個(gè)內(nèi)腔室連通，腐蝕性流體出口與另一個(gè)內(nèi)腔室連通， 所述腐蝕性流體出口和腐蝕性流體進(jìn)口設(shè)置在同一封板上；
在隔板上遠(yuǎn)離腐蝕性流體進(jìn)口和腐蝕性流體出口的一端設(shè)有用來(lái)連通兩個(gè)內(nèi)腔室的折流孔，延長(zhǎng)了腐蝕性流體的流程，提高了換熱效率。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.該專利技術(shù)換熱器具有傳熱性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同樣的換熱量，占用空間小，大大減少金屬用量，因而制造成本低；
2.該專利技術(shù)將腐蝕性流體通道與非腐蝕性流體通道獨(dú)立設(shè)置，有效避免了因腐蝕問(wèn)題造成的流體摻混現(xiàn)象。應(yīng)用在熱泵系統(tǒng)中，不會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的水造成污染；
3.該專利技術(shù)換熱器流體流動(dòng)阻力小，不會(huì)因污水未經(jīng)處理而造成換熱器堵塞；
4.該專利技術(shù)換熱器腐蝕性流體與非腐蝕性流體之間可以實(shí)現(xiàn)無(wú)溫差傳，可以有效將冬季的海水、城市生活污水作為低溫?zé)嵩矗绕溥m合在北方城市使用；
5.該專利技術(shù)換熱器拆卸方便，易于清洗和維護(hù)，因腐蝕問(wèn)題導(dǎo)致?lián)Q熱器損壞后的維修方便，維護(hù)成本低。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的側(cè)視剖視圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中；1-內(nèi)筒體；2-外筒體；3-導(dǎo)熱管；4-圓環(huán)形隔板；5-左封頭；6_右封頭； 7-非腐蝕性流體進(jìn)口 ；8-非腐蝕性流體出口 ；9-腐蝕性流體進(jìn)口 ；10-腐蝕性流體出口 ； 11-封板；12-隔板；13-折流孔；14-外空腔；15-通孔；16-內(nèi)空腔。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1所示，一種地源熱泵換熱器，包括套裝在一起的內(nèi)筒體1和外筒體 2，所述內(nèi)筒體1和外筒體2同軸設(shè)置，外筒體2具有空腔，所述內(nèi)筒體1將空腔間隔成內(nèi)空腔16和外空腔14 ；
外筒體2的兩端分別安裝有封板11，所述內(nèi)筒體1的兩端分別與封板11密封焊接連接。如圖2所示，所述內(nèi)筒體1上設(shè)有導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置的兩端分別位于內(nèi)空腔 16和外空腔14內(nèi)。導(dǎo)熱裝置包括若干排兩端密封的導(dǎo)熱管3，導(dǎo)熱管3與內(nèi)筒體1的殼壁固定密封連接。所述外筒體2的殼壁上靠近端部的位置設(shè)有與空腔14連通的非腐蝕性流體進(jìn)口 7,另一端與非腐蝕性流體進(jìn)口 7相對(duì)的位置設(shè)有與空腔14連通的非腐蝕性流體出口 8。所述靠近非腐蝕性流體出口 8 一端的封板11上設(shè)有與內(nèi)筒體1連通的腐蝕性流體進(jìn)口 9，另一端的封板11上設(shè)有與內(nèi)筒體1連通的腐蝕性流體出口 10。所述內(nèi)筒體1采用耐腐蝕金屬或合金材料制成，外筒體2采用鐵或其他金屬材料制成，所述封板11采用耐腐蝕金屬或合金材料制成。本實(shí)施例主要針對(duì)流體通道有較高承壓要求，且不需要經(jīng)常拆卸清洗、維修的工作條件，可有效減少耐腐性合金的使用量，在滿足防腐要求的同時(shí)最大程度的降低制造成本。實(shí)施例2，如圖3所示，一種地源熱泵換熱器，包括套裝在一起的外筒體2和內(nèi)筒體 1，外筒體2具有空腔，所述內(nèi)筒體1將空腔間隔成內(nèi)空腔16和外空腔14 ；所述內(nèi)筒體1上設(shè)有導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置的兩端分別位于內(nèi)空腔16和外空腔14內(nèi)。導(dǎo)熱裝置包括若干排兩端密封的導(dǎo)熱管3，導(dǎo)熱管3與內(nèi)筒體1的殼壁固定密封連接。外筒體2的兩端分別安裝有封頭，所述內(nèi)筒體1的兩端分別焊接有圓環(huán)形隔板4， 所述圓環(huán)形隔板4位于封頭和外筒體2的兩端之間。所述封頭包括左封頭5和右封頭6，所述左封頭5上設(shè)有腐蝕性流體出口 10。右封頭6上設(shè)有腐蝕性流體進(jìn)口 9。所述內(nèi)筒體1的兩端的圓環(huán)形隔板4上分別設(shè)有連通內(nèi)筒體1和腐蝕性流體出口 10、連通內(nèi)筒體1和腐蝕性流體進(jìn)口 9的通孔15。所述外筒體2的殼壁上靠近端部的位置設(shè)有與空腔14連通的非腐蝕性流體進(jìn)口7,另一端與非腐蝕性流體進(jìn)口 7相對(duì)的位置設(shè)有與空腔14連通的非腐蝕性流體出口 8。所述內(nèi)筒體1、外筒體2和圓環(huán)形隔板4均可以采用鐵或其他金屬材料制成。本實(shí)施例主要針對(duì)初投資低，需要經(jīng)常拆卸清洗、維護(hù)的工作條件。無(wú)需使用耐腐蝕金屬或合金，可最大程度的降低制造成本。如熱管、腐蝕性流體通道或封頭因腐蝕造成損壞，可單獨(dú)拆下更換。實(shí)施例3，如圖4所示，上述實(shí)施例1中，還可以在內(nèi)筒體1的中心位置沿軸向設(shè)置一塊隔板12，所述隔板12與內(nèi)筒體1和兩端的封板11分別密封焊接連接，隔板12將內(nèi)筒體1間隔成相對(duì)密封的兩個(gè)內(nèi)腔室。所述腐蝕性流體進(jìn)口 9與其中一個(gè)內(nèi)腔室連通，腐蝕性流體出口 10與另一個(gè)內(nèi)腔室連通，所述腐蝕性流體出口 10和腐蝕性流體進(jìn)口 9設(shè)置在同一封板11上；
在隔板12上遠(yuǎn)離腐蝕性流體進(jìn)口 9和腐蝕性流體出口 10的一端設(shè)有用來(lái)連通兩個(gè)內(nèi)腔室的折流孔13。本發(fā)明采用上述方案，延長(zhǎng)了腐蝕性流體的流程，提高了換熱效率。上述實(shí)施例1-3中，還可以將外筒體2的內(nèi)壁上焊接一定數(shù)量的折流板，起到導(dǎo)流作用，避免出現(xiàn)流動(dòng)死角，目的是在有限的空間內(nèi)增加非腐蝕性流體的流道長(zhǎng)度，進(jìn)而增大換熱器的傳熱系數(shù)。上述實(shí)施例1-3中，導(dǎo)熱管可以是毛細(xì)平板熱管，也可以是其他導(dǎo)熱管。上述實(shí)施例1-3中，每排導(dǎo)熱管3可以沿內(nèi)筒體1的徑向呈放射狀均勻排列，也可以沿內(nèi)筒體1的徑向呈放射狀排列，相鄰的兩根導(dǎo)熱管3交叉設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種地源熱泵換熱器，包括套裝在一起的外筒體(2)和內(nèi)筒體(1)，其特征在于外筒體(2)具有空腔，所述內(nèi)筒體(1)將空腔間隔成內(nèi)空腔(16)和外空腔(14)；所述內(nèi)筒體(1)上設(shè)有排導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置的兩端分別位于內(nèi)空腔(16)和外空腔(14)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于導(dǎo)熱裝置包括若干排兩端密封的導(dǎo)熱管(3)，導(dǎo)熱管(3)與內(nèi)筒體(1)的殼壁固定密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于所述內(nèi)筒體(1)和外筒體 (2)同軸設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于每排導(dǎo)熱管(3)沿內(nèi)筒體 (1)的徑向呈放射狀均勻排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于每排導(dǎo)熱管(3)沿內(nèi)筒體 (1)的徑向呈放射狀排列，相鄰的兩根導(dǎo)熱管(3)交叉設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于所述外筒體(2)的殼壁上設(shè)有與空腔(14)連通的非腐蝕性流體進(jìn)口(7)和非腐蝕性流體出口(8)；所述非腐蝕性流體進(jìn)口(7)設(shè)置在外筒體(2)的殼壁上靠近其中一端部的位置，非腐蝕性流體出口(8)設(shè)置在外筒體(2)的另一端與非腐蝕性流體進(jìn)口(7)相對(duì)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于 外筒體(2)的兩端分別安裝有封板(11)；內(nèi)筒體(1)的兩端分別與封板(11)密封連接；所述靠近非腐蝕性流體出口(8) —端的封板(11)上設(shè)有與內(nèi)筒體(1)連通的腐蝕性流體進(jìn)口(9)，另一端的封板(11)上設(shè)有與內(nèi)筒體(1)連通的腐蝕性流體出口(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于外筒體(2)的兩端分別安裝有封頭，所述內(nèi)筒體(1)的兩端分別焊接有圓環(huán)形隔板 (4)，所述圓環(huán)形隔板(4)位于封頭和外筒體(2)的兩端之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于所述封頭包括左封頭(5)和右封頭(6)，腐蝕性流體出口(10)設(shè)置在左封頭(5)上，腐蝕性流體進(jìn)口(9)設(shè)置在右封頭(6)上；所述內(nèi)筒體(1)的兩端的圓環(huán)形隔板(4)上分別設(shè)有連通內(nèi)筒體(1)和腐蝕性流體出口( 10 )、連通內(nèi)筒體(1)和腐蝕性流體進(jìn)口( 9 )的通孔(15 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地源熱泵換熱器，其特征在于所述內(nèi)筒體(1)的中心位置沿軸向設(shè)置一塊隔板(12)，所述隔板(12)與內(nèi)筒體(1)和兩端的封板(11)分別密封連接，隔板(12)將內(nèi)筒體(1)間隔成相對(duì)密封的兩個(gè)內(nèi)腔室；所述腐蝕性流體進(jìn)口(9)與其中一個(gè)內(nèi)腔室連通，腐蝕性流體出口(10)與另一個(gè)內(nèi)腔室連通，所述腐蝕性流體出口(10)和腐蝕性流體進(jìn)口(9)設(shè)置在同一封板(11)上；在隔板(12)上遠(yuǎn)離腐蝕性流體進(jìn)口(9)和腐蝕性流體出口(10)的一端設(shè)有用來(lái)連通兩個(gè)內(nèi)腔室的折流孔(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種地源熱泵換熱器，包括套裝在一起的外筒體和內(nèi)筒體，外筒體具有空腔，所述內(nèi)筒體將空腔間隔成內(nèi)空腔和外空腔；所述內(nèi)筒體上設(shè)有排導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置的兩端分別位于內(nèi)空腔和外空腔內(nèi)，該技術(shù)換熱器具有傳熱性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同樣的換熱量，占用空間小，大大減少金屬用量，因而制造成本低。
文檔編號(hào)F25B30/06GK102261860SQ201110165660
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者于奎明 申請(qǐng)人:于奎明