CN105258400A - 同轴螺纹管漏流式换热器 - Google Patents

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Abstract

一种热交换装置领域的同轴螺纹管漏流式换热器，包括：同轴设置的外管和内管，其中：内管为多头螺旋波纹管，其螺旋凸肋结构上间隔设有若干处凹陷结构，凹陷结构形成内漏区域从而增强对内管和外管之间流体通道内的流体的扰动，使得换热效率提高。本发明减小换热器的体积，提高换热器的换热效率。

Description

同轴螺纹管漏流式换热器
技术领域
本发明涉及的是一种热交换装置领域的装置，具体是一种同轴螺纹管漏流式换热器。
背景技术
套管式换热器由于其优良的换热性能，被广泛地应用在风冷/水冷热泵机组、热泵热水器、户式空调、汽车空调回热器等产品中，可以作为蒸发器和冷凝器使用。目前市场上常用的套管式换热器一般有两种型式：翅片管套管换热器和内螺纹管套管换热器，分别采用管间内翅片和多根内螺纹管的方式来增强换热，但是其效果不佳且不易加工。翅片管套管换热器在用作蒸发器时，会出现管间制冷剂液体存积于底部，内管上部的大部分面积只能与制冷剂蒸汽进行热交换的现象，导致换热能力随着蒸发过程的进行变得越来越差。内螺纹管套管换热器则由于内穿了多根传热管，管间间隙较小，使得水在管间流动时容易结垢，造成换热能力急剧下降。而近年来出现的使用一根螺旋波纹金属管作为内管的同轴螺纹管换热器，其换热效率相比传统套管式换热器提升了50％以上，且不易结垢和冻结，是同轴换热器未来的发展方向。虽然同轴螺纹管换热器的换热效率较高，但仍存在很大的提升空间。而从节能节材的角度出发，为了减轻换热器重量和单位换热面积金属消耗量，应想办法进一步减少换热器的体积，并提高同轴换热器的换热效率。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102032724，公开日2011.04.27，记载了一种多管同轴式套管换热器，包括换热器主体，该主体由套管和安装在套管内的多头螺旋换热管组成，所述的套管和多头螺旋换热管同轴，所述的套管为制冷剂通道，所述的多头螺旋换热管为载冷剂通道，在所述套管的两端分别连接有制冷剂集气分配装置和集液装置，在所述的多头螺旋换热管的内部至少同轴的设有一组螺纹换热管和多头螺旋换热管，所述的制冷剂集气分配装置上安装有制冷剂气体进气管和载冷剂流出管，所述的集液装置上安装有制冷剂流出管和载冷剂进入管。但该现有技术由于内设了多组螺纹换热管和多头螺旋换热管，使得载冷剂和制冷剂侧的总阻力损失大大增加，运行成本升高；换热器的结构复杂，增加了金属消耗量，制造难度和成本升高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种同轴螺纹管漏流式换热器，减小换热器的体积，提高换热器的换热效率。
本发明是通过以下技术方案实现的，包括：同轴设置的外管和内管，其中：内管为多头螺旋波纹管，其螺旋凸肋结构上间隔设有若干处凹陷结构，凹陷结构形成内漏区域从而增强对内管和外管之间流体通道内的流体的扰动，使得换热效率提高。
所述的间隔设有若干处凹陷结构具体是指：相邻的两条螺旋凸肋结构之中，其中一条螺旋凸肋结构上设有若干处椭圆状的凹陷结构。
所述的椭圆状的凹陷结构是切除螺旋凸肋结构上的壁厚所形成。
另一种情况为，所述的间隔设有若干处凹陷结构具体是指：相邻的两条螺旋凸肋结构之中，其中一条螺旋凸肋结构的高度小于另一条螺旋凸肋结构的高度，从而形成条带状的凹陷结构。
所述的条带状的凹陷结构是调整用于螺旋波纹管成形的螺纹模具的螺纹深度参数，使得螺旋波纹管的相邻螺旋凸肋结构的深度大小不一致所形成的。
所述的内管上凹陷结构以外的螺旋凸肋结构与外管的内表面无间隙配合。
所述的外管为光滑管。
技术效果
本发明的凹陷结构使得原本两个相邻且彼此独立的螺旋形流道腔体整体连通或在某处连通，造成两流道内流体的内漏和混合，不仅增强了对流体的扰动，而且减缓了流体的流速，增加了换热时间，从而提高了同轴螺纹管换热器的换热效率，缩小换热器体积，减少了金属消耗量，使整体结构紧凑合理。
此外，外管和内管同轴套设，内管上不设置凹陷结构的螺旋凸肋部分与外管的内表面无间隙设置，从而不需要额外的内管支撑部件，使得换热器的结构更为简单。
附图说明
图1为实施例1的立体结构图；
图2为实施例1的端面结构图；
图3为实施例1的剖面结构图；
图4为实施例1的内管侧视图；
图5为实施例2的立体结构图；
图6为实施例2的端面结构图；
图7为实施例2的剖面结构图；
图8为实施例2的内管侧视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例包括：同轴设置的外管1和内管2，其中：外管1为光滑管，内管2为多头螺旋波纹管，其螺旋凸肋结构上间隔设有若干处凹陷结构3，凹陷结构3形成内漏区域从而增强对内管2和外管1之间流体通道内的流体的扰动，使得换热效率提高。
所述的间隔设有若干处凹陷结构3具体是指：相邻的两条螺旋凸肋结构之中，其中一条螺旋凸肋结构上设有若干处椭圆状的凹陷结构3。
所述的椭圆状的凹陷结构3是切除螺旋凸肋结构上的壁厚所形成。
所述的外管1为钢管、铜管或铝管，本实施例使用无缝钢管。
内管2的材质为铜、铜镍合金、铝或铜铝合金等金属材料，本实施例使用铜镍合金。
实施例2
如图5、图6、图7和图8所示，本实施例所述的间隔设有若干处凹陷结构3具体是指：相邻的两条螺旋凸肋结构之中，其中一条螺旋凸肋结构的高度小于另一条螺旋凸肋结构的高度，从而形成条带状的凹陷结构3。
所述的条带状的凹陷结构3是调整用于螺旋波纹管成形的螺纹模具的螺纹深度参数，使得螺旋波纹管的相邻螺旋凸肋结构的深度大小不一致所形成的。
本实施例的其他结构与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种同轴螺纹管漏流式换热器，其特征在于，包括：同轴设置的外管和内管，其中：内管为多头螺旋波纹管，其螺旋凸肋结构上间隔设有若干处凹陷结构，凹陷结构形成内漏区域从而增强对内管和外管之间流体通道内的流体的扰动，使得换热效率提高；
所述的间隔设有若干处凹陷结构具体是指：相邻的两条螺旋凸肋结构之中，其中一条螺旋凸肋结构上设有若干处椭圆状的凹陷结构；
所述的椭圆状的凹陷结构是切除螺旋凸肋结构上的壁厚所形成。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，所述的间隔设有若干处凹陷结构具体是指：相邻的两条螺旋凸肋结构之中，其中一条螺旋凸肋结构的高度小于另一条螺旋凸肋结构的高度，从而形成条带状的凹陷结构。
3.根据权利要求2所述的换热器，其特征是，所述的条带状的凹陷结构是调整用于螺旋波纹管成形的螺纹模具的螺纹深度参数，使得螺旋波纹管的相邻螺旋凸肋结构的深度大小不一致所形成的。
4.根据权利要求1、2或3所述的换热器，其特征是，所述的内管上凹陷结构以外的螺旋凸肋结构与外管的内表面无间隙配合。
5.根据权利要求4所述的换热器，其特征是，所述的外管为光滑管。
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