CN101029787A - 换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换热器，包括若干传热套管，所述传热套管的形状为U型，所述若干U型传热套管排列在一起形成束状，通过支架连接固定，制冷剂在加热管中从U型套管一端的制冷剂室进入到U型套管另一端的制冷剂室，而载冷剂从U型套管一端的水室进入到U型套管另一端的水室，使得该换热器传热系数大大提高，而且制造工艺简单、制造成本较低，其单台功率远远大于其它形式的换热器，可用于各种空调机组，具有很好的实用价值和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷装置，具体的说涉及一种空调机组用于蒸发和冷凝的换热器。
背景技术
传统的空调机组的换热器通常采用壳管式、板式、套管式，壳管式换热器，是由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面，换热器的管子固定在管板上，而管板与外壳联接在一起，为了增加流体在管外的流速，以提高换热器壳程的传热膜系数，改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流挡板换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口，在换热器中一种流体从一侧管箱流进管子，经另一侧管箱流出，这条路径称为管程，另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，这条路径称为壳程。
壳管换热器在作为蒸发器使用时，管程流动的多为制冷剂，壳程流动的为载冷剂，称为干式蒸发器，干式蒸发器制冷剂在管内的流速一般在180kg/m2.s~200kg/m2.s，载冷剂流过管簇时的速度为0.5m/s~1.7m/s，它结构合理、制冷剂充注量少、有较为满意的回油效果，但是由于干式蒸发器的结构决定了它的热补偿性较差，载冷剂侧污垢难以清理，易于堵塞，特别是蒸发温度低于-5℃时，对淡水载冷剂极易发生冻结事故，由于传统的屏壁传热方式决定了它的传热系数较低，而且铜材消耗量较大、管板要求加工精度较高、工艺复杂、制作成本高。
板式换热器是由金属板压制成波纹状，波纹板片焊接而成，板片按设计的数量和顺序安放在固定压紧板和活动压紧板之间，然后用压紧螺柱和螺母压紧，上下导柱起着定位和导向作用，板式换热器紧凑性好，重量轻、体积小，制冷剂充注量少，而且传热系数很高，大约为壳管换热器的1.8倍，但是板式换热器内容积很小，不能存储液体，因此需在系统中另设贮液罐，由于板片之间的间隙很小(2mm~3mm)，所以当水中含有杂质时容易堵塞，作为蒸发器使用时，如果水侧堵塞，蒸发温度下降到0℃以下时，会造成板间结冰，使蒸发器报废，而且由于制冷剂液体和气体密度不同会造成板件制冷剂分配不均，造成制冷量减少，板式换热器加工工艺复杂，价格也较高。
传统的套管换热器结构较为简单，它外管为钢管，内管为低肋内螺纹铜管，载冷剂走壳程，水流速一般为1.0m/s~1.5m/s，制冷剂走管程，其优点是制冷剂充注量少，由于载冷剂侧流速较高，水中的杂质不宜沉淀，有较好的防堵塞的功能，其缺点是内传热管是在无序的状态下换热的，而且管内制冷剂流速较高、震动较大经常出现泄露的问题，且金属消耗量较大，传热系数低，容量较小，只适用于一些小型制冷机组。
本人于2000年10月25日申请了名称为“套管式换热器”，专利号为“ZL00256109.3”的一种换热器专利，其特征在于套管及其内管的形状为螺旋状，其优点是制造工艺简单，制冷剂充注量少，由于载冷剂侧流速较高，水中的杂质不宜沉淀，有较好的防堵塞的功能，其缺点是容量较小，只实用于一些中小型空调机组，不能用于大型空调机组。
发明内容
本发明创造的目的在于克服以上技术中的缺点，提供一种传热系数高，制造工艺简单，维护方便，既能用于各种中小型空调机组，又能用于大型空调机组的换热器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种换热器，包括若干传热套管，其特征是：所述传热套管的形状为U型。
以下是本发明对以上技术方案的进一步改进：
所述若干U型传热套管排列在一起形成束状，通过支架连接固定，所述若干U型传热套管具有不同直径的弯角。
所述U型传热套管包括套管壳和位于套管壳内由若干根传热管按30～45°的角度扭成螺旋状的传热管束。
所述U型传热套管的两端设有水室，所述水室分别具有第一管板、第二管板，所述U型传热套管的套管壳端部与第一管板固定连接。
所述U型传热套管一端设有的水室上设有进水口，另一端设有的水室上设有出水口。
所述U型传热套管一端的水室内设有水室隔板，所述水室隔板将水室分隔成两个腔室，其中一个腔室上设有进水口，另一个腔室上设有出水口。
所述两个水室分别具有的第二管板的外侧设有制冷剂室，其中一个制冷剂室上设有制冷剂进口、另外一个制冷剂室上设有制冷剂出口。
所述两个水室分别具有的第二管板的外侧设有制冷剂室，其中一个制冷剂室内设有制冷剂室隔板，制冷剂室隔板将制冷剂室分隔成两个腔室，其中一个腔室与制冷剂进口连通，另外一个腔室与制冷剂出口连通。
所述第二管板上设有若干小套管，所述小套管位于制冷剂室的一侧设有小套管管板，所述传热管束穿过小套管与小套管管板密封连接，第二管板、小套管、小套管管板密封连接。
所述第二管板上设有若干小套管，所述小套管位于制冷剂室的一侧设有小套管管板，所述传热管束穿过小套管与小套管管板密封连接，第二管板、小套管、小套管管板密封连接。
有益效果
1、本发明传热套管的形状为U型，按一定的规律排列在一起形成管束，通过支架连接固定，制冷剂在换热管中从U型套管一端的制冷剂室进入到U型套管另一端的制冷剂室，而载冷剂从U型套管一端的水室进入到U型套管另一端的水室，提高了载冷剂的流速，防止了沉淀物在换热管壁上附着，使得该换热器换热系数大大提高，而且制造工艺比较简单，制造成本较低，其单台功率远远大于其它形式的换热器，可广泛用于各种空调机组。
2、传热管束为螺旋状，使其在抗拉伸、抗变形能力上有了显著提高，从而增强了换热器的防冻性。
3、第二管板上若干小套管的设置以及小套管端部小套管管板的设置，既方便了传热管束与小套管管板的连接，提高了密封质量，又提高了制作效率。
4、U型套管一端的水室中水室隔板的设置和制冷剂室中制冷剂室隔板的设置，使制冷剂和载冷剂增加了换热流程，更加提高了换热效率，因此具有很好的实用价值和推广价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
附图1为本发明实施例1的结构示意图；
附图2为本发明实施例1的侧视图；
附图3为本发明实施例1的仰视图；
附图4为本发明实施例1中的C-C视图；
附图5为本发明实施例1中C-C视图的I处放大图；
附图6为本发明实施例1中D-D视图；
附图7为本发明实施例1中A-A视图；
附图8为本发明实施例1中B-B视图；
附图9为本发明实施例2的结构示意图；
附图10为本发明实施例2中E-E视图。
附图11为本发明实施例3的结构示意图；
附图12为本发明实施例4的结构示意图；
具体实施例
实施例1，如图1、图2所示，一种换热器，包括若干传热套管1，所述传热套管1的形状为U型，如图6、图7、图8所示，所述若干U型传热套管1排列在一起形成束状固定连接在支架14上，所述若干U型传热套管1具有不同直径的弯角，所述U型传热套管1包括套管壳15和位于套管壳15内由若干根传热管按15°的角度扭成螺旋状的传热管束8，所述U型传热套管1的两端设有水室3，所述水室3分别具有第一管板2、第二管板4，所述U型传热套管1的套管壳15端部与第一管板2密封连接，所述U型传热套管1一端设有的水室3上设有进水口12，另一端设有的水室3上设有出水口13，所述传热管内流通有制冷剂，所述传热管束8与套管壳15之间的空腔内流通有载冷剂，制冷剂在传热管中从U型套管一端的制冷剂室进入到U型套管另一端的制冷剂室，而载冷剂从U型套管一端的水室进入到U型套管另一端的水室，使得该换热器传热系数大大提高。
所述两个水室分别具有的第二管板4的外侧设有制冷剂室6，所述制冷剂室6的端部设有端盖5，其中一个制冷剂室6上设有制冷剂进口10、另外一个制冷剂室6上设有制冷剂出口11，如图3、图4、图5所示，所述第二管板4上设有若干小套管16，所述小套管16位于制冷剂室6的一侧设有小套管管板17，所述传热管束8穿过小套管16与小套管管板17密封连接，第二管板4、小套管16、小套管管板17密封连接，既方便了传热管束8与小套管管板17的连接，提高了密封质量，又提高了制造效率，本发明制造工艺简单，其单台功率远远大于其它形式的换热器，可用于各种空调机组，因此具有很好的实用价值和推广价值。
实施例2，如图9、图10所示，一种换热器，包括若干传热套管1，所述传热套管1的形状为U型，所述若干U型传热套管1排列在一起形成束状固定连接在支架14上，所述若干U型传热套管1具有不同直径的弯角，所述U型传热套管1包括套管壳15和位于套管壳15内由若干根传热管按20°的角度扭成螺旋状的传热管束8，所述U型传热套管1的两端设有水室3，所述水室3分别具有第一管板2、第二管板4，所述U型传热套管1的套管壳15端部与第一管板2密封连接，所述U型传热套管1一端的水室3内设有水室隔板9，所述水室隔板9将水室3分隔成两个腔室，其中一个腔室上设有进水口12，另一个腔室上设有出水口13，所述两个水室分别具有的第二管板4的外侧设有制冷剂室6，所述制冷剂室6的端部设有端盖5，其中一个制冷剂室6上设有制冷剂进口10、另外一个制冷剂室6上设有制冷剂出口11，所述第二管板4上设有若干小套管16，所述小套管16位于制冷剂室6的一侧设有小套管管板17，所述传热管束8穿过小套管16与小套管管板17密封连接，第二管板4、小套管16、小套管管板17密封连接，既方便了传热管束8与小套管管板17的连接，提高了密封质量，又提高了制造效率。
所述传热管内流通有制冷剂，所述传热管束8与套管壳15之间的空腔内流通有载冷剂，制冷剂在传热管中从U型套管一端的制冷剂室6进入到U型套管另一端的制冷剂室6，各种载冷剂由进水管12进入一侧的水室3，经U型套管的水腔室进入另一端水室然后回流再经出水口13流出，制冷剂在换热器中蒸发或冷凝，制冷剂和载冷剂进行热交换，本发明制造工艺简单，其单台功率远远大于其它形式的换热器，可用于各种空调机组，因此具有很好的实用价值和推广价值。
实施例3，如图11所示，一种换热器，包括若干传热套管1，所述传热套管1的形状为U型，所述若干U型传热套管1排列在一起形成束状固定连接在支架14上，所述若干U型传热套管1具有不同直径的弯角，所述U型传热套管1包括套管壳15和位于套管壳15内由若干根传热管按30°的角度扭成螺旋状的传热管束8，所述U型传热套管1的两端设有水室3，所述水室3分别具有第一管板2、第二管板4，所述U型传热套管1的套管壳15端部与第一管板2密封连接，所述两个水室分别具有的第二管板4的外侧设有制冷剂室6，所述制冷剂室6的端部设有端盖5，其中一个制冷剂室6内设有制冷剂室隔板18，制冷剂室隔板18将制冷剂室6分隔成两个腔室，其中一个腔室与制冷剂进口10连通，另外一个腔室与制冷剂出口11连通，所述第二管板4上设有若干小套管16，所述小套管16位于制冷剂室6的一侧设有小套管管板17，所述传热管束8穿过小套管16与小套管管板17密封连接，第二管板4、小套管16、小套管管板17密封连接，既方便了传热管束8与小套管管板17的连接，提高了密封质量，又提高了制造效率。
所述传热管内流通有制冷剂，所述传热管束8与套管壳15之间的空腔内流通有载冷剂，运行时制冷剂由制冷剂进口10经一侧的制冷剂室6进入传热管，经过U型套管1进入另一侧的制冷剂室6回流，再由另一侧经过U型套管1进入原来的制冷剂室6由制冷剂出口流出，各种载冷剂由进水管12进入一侧的水室3，经U型套管的水腔室进入另一端水室3由出水口13流出，制冷剂在换热器中蒸发或冷凝，制冷剂和载冷剂进行热交换，本发明制造工艺简单，其单台功率远远大于其它形式的换热器，可用于各种空调机组，因此具有很好的实用价值和推广价值。
实施例4，如图12所示，一种换热器，包括若干传热套管1，所述传热套管1的形状为U型，所述若干U型传热套管1排列在一起形成束状固定连接在支架14上，所述若干U型传热套管1具有不同直径的弯角，所述U型传热套管1包括套管壳15和位于套管壳15内由若干根传热管按40°的角度扭成螺旋状的传热管束8，所述U型传热套管1的两端设有水室3，所述水室3分别具有第一管板2、第二管板4，所述U型传热套管1的套管壳15端部与第一管板2密封连接，所述U型传热套管1一端的水室3内设有水室隔板9，所述水室隔板9将水室3分隔成两个腔室，其中一个腔室上设有进水口12，另一个腔室上设有出水口13，所述两个水室分别具有的第二管板4的外侧设有制冷剂室6，所述制冷剂室6的端部设有端盖5，其中一个制冷剂室6内设有制冷剂室隔板18，制冷剂室隔板18将制冷剂室6分隔成两个腔室，其中一个腔室与制冷剂进口10连通，另外一个腔室与制冷剂出口11连通，所述第二管板4上设有若干小套管16，所述小套管16位于制冷剂室6的一侧设有小套管管板17，所述传热管束8穿过小套管16与小套管管板17密封连接，第二管板4、小套管16、小套管管板17密封连接，既方便了传热管束8与小套管管板17的连接，提高了密封质量，又提高了制造效率。
所述传热管内流通有制冷剂，所述传热管束8与套管壳15之间的空腔内流通有载冷剂，运行时制冷剂由制冷剂进口10经一侧的制冷剂室6进入传热管，经过U型套管1进入另一侧的制冷剂室6回流，再由另一侧经过U型套管1进入原来的制冷剂室6由制冷剂出口流出，各种载冷剂由进水管12进入一侧的水室3，经U型套管的水腔室进入另一端水室3折回，再由另一侧经过U型套管1进入原来的水室3由出水口13流出，制冷剂在换热器中蒸发或冷凝，制冷剂和载冷剂进行热交换，本发明制造工艺简单，其单台功率远远大于其它形式的换热器，可用于各种空调机组，因此具有很好的实用价值和推广价值。
Claims (10)
1、一种换热器，包括若干传热套管(1)，其特征是：所述传热套管(1)的形状为U型。
2、根据权利要求1所述的换热器，其特征是：所述若干U型传热套管(1)排列在一起形成束状，所述若干U型传热套管(1)具有不同直径的弯角。
3、根据权利要求2所述的换热器，其特征是：所述U型传热套管(1)包括套管壳(15)和位于套管壳(15)内由若干根传热管按10～45°的角度扭成螺旋状的传热管束(8)。
4、根据权利要求1、2、3其中之一所述的换热器，其特征是：所述U型传热套管(1)的两端设有水室(3)，所述水室(3)分别具有第一管板(2)、第二管板(4)，所述U型传热套管(1)的套管壳(15)端部与第一管板(2)密封连接。
5、根据权利要求4所述的换热器，其特征是：所述U型传热套管(1)一端设有的水室(3)上设有进水口(12)，另一端设有的水室(3)上设有出水口(13)。
6、根据权利要求4所述的换热器，其特征是：所述U型传热套管(1)一端的水室(3)内设有水室隔板(9)，所述水室隔板(9)将水室(3)分隔成两个腔室，其中一个腔室上设有进水口(12)，另一个腔室设有出水口(13)。
7、根据权利要求5或6所述的换热器，其特征是：所述两个水室分别具有的第二管板(4)的外侧设有制冷剂室(6)，其中一个制冷剂室(6)上设有制冷剂进口(10)、另外一个制冷剂室(6)上设有制冷剂出口(11)。
8、根据权利要求5或6所述的换热器，其特征是：所述两个水室分别具有的第二管板(4)的外侧设有制冷剂室(6)，其中一个制冷剂室(6)内设有制冷剂室隔板(18)，制冷剂室隔板(18)将制冷剂室(6)分隔成两个腔室，其中一个腔室与制冷剂进口(10)连通，另外一个腔室与制冷剂出口(11)连通。
9、根据权利要求7所述的换热器，其特征是：所述第二管板(4)上设有若干小套管(16)，所述小套管(16)位于制冷剂室(6)的一侧设有小套管管板(17)，所述传热管束(8)穿过小套管(16)与小套管管板(17)密封连接，第二管板(4)、小套管(16)、小套管管板(17)密封连接。
10、根据权利要求8所述的换热器，其特征是：所述第二管板(4)上设有若干小套管(16)，所述小套管(16)位于制冷剂室(6)的一侧设有小套管管板(17)，所述传热管束(8)穿过小套管(16)与小套管管板(17)密封连接，第二管板(4)、小套管(16)、小套管管板(17)密封连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20070905 |