CN108844386A - 一种双通道平行热交换器及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双通道平行热交换器，包括致冷剂通道和载冷剂通道，所述致冷剂通道和载冷剂通道分别为两条相互独立的金属管道，所述金属管道的截面至少具有一条直边，两条金属管道的直边相互靠近且留有缝隙，缝隙为3～6mm，所述缝隙内填充有铝金属传热介质层。本发明公开的双通道平行热交换器，其改变以往致冷剂通道与载冷剂通道互相套接的设计方式，将致冷剂通道与载冷剂通道分别独立设置，并且在两条通道之间预留了扁长的缝隙用以填充传热介质层。增设的传热介质层能够为致冷剂和载冷剂通道起保护作用，避免其因载冷剂蒸发吸热温度低于0℃或因环境温度低于0℃使载冷剂结冰而导致载冷剂通道的破裂。
Description
技术领域
本发明涉及固定管状通道组件的热交换装置技术领域，特别涉及一种双通道平行热交换器，以及该双通道平行热交换器的应用场合。
背景技术
现有空气源或水源热泵热水器、低温采暖器和水冷式空气调节器中的冷凝器和蒸发器所使用的热交换器通常使用如图2所示的同轴热交换器（金属外管a1与金属内管a2套接，金属内管a2内供水传热介质a4流动，金属外管a1与金属内管a2之间供放热或吸热介质a3流动）、如图3所示的筒式热交换器(俗称高效罐，包括筒状的金属外管b1，以及螺旋盘绕在金属外管b1内的载冷剂通道b2，金属外管b1设有供致冷剂流通的出口b3和入口b4)、如图4所示的板式换热器（包括波浪形的板式水通道c1和板式致冷剂通道c2，两者平行紧贴且交替设置）或如图5所示的管壳式热交换器(俗称水炮，包括管壳d1，以及通过折流板或支撑板固定于管壳d1内的换热管d2)四种。其基本特征是将需热交换的致冷剂通过动力压缩机，将致冷剂压缩至热交换器内的流动通道，致冷剂在交换器内流动的同时通过与其相接触的内管或外管(载冷剂通道)，进行相向流动，以达到热交换的目的。这四种热交换器均具有相同的特点就是致冷剂通道和载冷剂通道仅由一层金属隔层。但实际的工作过程中，当载冷剂（水）受外界环境温度影响而结冰，则可能会胀破金属隔断层，从而造成载冷剂（水）和致冷剂相混合，进而使得空气源热泵热水器、低温采暖设备或水冷式制冷空调设备渗水报废。
发明内容
本发明旨在提供一种双通道平行热交换器，其致冷剂通道与载冷剂通道之间还增设了传热介质——纯铝金属，使得致冷剂通道与载冷剂通道相互独立，即使载冷剂通道因外界环境影响而破裂，也不会使载冷剂与致冷剂发生混合，从而使设备报废。
本发明所采取的技术方案是：
一种双通道平行热交换器，包括致冷剂通道和载冷剂通道，所述致冷剂通道和载冷剂通道分别为两条相互独立的金属管道，所述金属管道的截面至少具有一条直边，两条金属管道的直边相互靠近且留有缝隙，缝隙为3～6mm，所述缝隙内填充有传热介质层。
进一步，所述传热介质层由铝金属凝固形成。
进一步，所述致冷剂通道的截面呈长条状，其内部通过设置若干隔板而形成多个金属微通道。所述致冷剂通道为铝合金构件，所述载冷剂通道为TP2铜管。
进一步，所述致冷剂通道和载冷剂通道相邻两直边之间的缝隙宽度为3.0mm。
本申请提供的双通道平行热交换器可应用于空气源热泵热水机组、空气源冷水机组或水源冷水机组中，可以单组使用或多组并联使用。
本发明公开了一种双通道平行热交换器，其改变以往致冷剂通道与载冷剂通道互相套接的设计方式，将致冷剂通道与载冷剂通道分别独立设置，并且在两条通道之间预留了扁长的缝隙用以填充传热介质层——纯铝金属。增设的传热介质层能够为致冷剂通道起保护作用，避免其因环境温度影响而出现破裂，造成设备的损坏。
附图说明
图1是所述双通道平行热交换器的剖视图；
图2是现有技术中同轴热交换器的结构示意图；
图3是现有技术中筒式热交换器的结构示意图；
图4是现有技术中板式换热器的结构示意图；
图5是现有技术中管壳式热交换器的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1：如图1所示，一种双通道平行热交换器，包括致冷剂通道1和载冷剂通道2，所述致冷剂通道1和载冷剂通道2分别为两条相互独立的金属管道，所述致冷剂通道1由铝合金制成，截面呈长条状，其内部通过设置若干隔板而形成多个金属微通道11，所述载冷剂通道2为TP2铜管，其截面同样呈长条状，所述致冷剂通道1和载冷剂通道2的截面均至少具有一条直边，两条直边相互靠近且留有缝隙，该缝隙宽度为3.0～6.0mm，本实施例选取3.0mm，所述缝隙内由纯铝金属(其溶点低于致冷剂通道所用铝合金的溶点)凝固形成传热介质层3。
实施例2：其与实施例1的差异在于所述致冷剂通道和载冷剂通道相邻两直边之间的缝隙宽度为6.0mm，缝隙内亦填满由纯铝凝固形成的传热介质层。
本双通道平行热交换器具有如下优点：
①采用微通道技术，在相同的体积条件下，比圆形管道结构大大增加了热交换面积，从而减少了所需体积，降低了成本。②安全，由于载冷剂通道和致冷剂通道是各自独立的通道，其传导热能是通过厚度为3～6mm的导热铝金属进行热能的传递，所以，当载冷剂通道由于低温气候（0℃以下）或水泵动力消失时（在冷能传递时），载冷剂（水）便会因环境温度少于0℃时或冷能交换时蒸发温度低于0℃时，载冷剂通道因结冰而导致载冷剂（水）体积变大而将通道胀破。由于致冷剂通道和载冷剂通道间并非直接接触，当载冷剂通道因结冰而胀破后，不会因载冷剂通道破裂而造成载冷剂（水）与致冷剂相混合，从而避免了两种不同介质因载冷剂通道结冰而胀破后相混合以至于整个热泵和空调制冷设备或空调热泵设备的致冷剂循环系统与载冷剂水相混合，从而保证了热泵和空调制冷设备或空调热泵设备不因此而报废。
当空气源或水源热泵热水器、低温采暖器和水冷式空气调节器采用了此种双通道平行热交换器，由于致冷剂通道采用了微通道技术，提高了热交换效率。由于将致冷剂通道和载冷剂通道两通道设计成平行放置，相邻通道间的间隔距离为3～6mm，以及釆用纯铝导热金属作传热介质，从而减少了换热时的热损失。因为是双通道设计及其之间有导热金属作为缓冲，形成了两通道之间有三层间隔，故具有充足的抗膨胀能力，从而保证载冷剂通道的载冷剂(水)因结冰而不至于造成致冷剂和载冷剂相混合而造成空气源或水源热泵热水器、低温采暖器和水冷式空气调节器损坏而报废。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种双通道平行热交换器，包括致冷剂通道和载冷剂通道，其特征在于：所述致冷剂通道和载冷剂通道分别为两条相互独立的金属管道，所述金属管道的截面至少具有一条直边，两条金属管道的直边相互靠近且留有缝隙，缝隙宽度为3～6mm，所述缝隙内填充有传热介质层。
2.根据权利要求1所述的双通道平行热交换器，其特征在于：所述传热介质层由铝金属凝固形成。
3.根据权利要求1所述的双通道平行热交换器，其特征在于：所述致冷剂通道的截面呈长条状，其内部通过设置若干隔板而形成多个金属微通道。
4.根据权利要求3所述的双通道平行热交换器，其特征在于：所述致冷剂通道为铝合金构件。
5.根据权利要求1所述的双通道平行热交换器，其特征在于：所述载冷剂通道为TP2铜管。
6.根据权利要求1所述的双通道平行热交换器，其特征在于：所述致冷剂通道和载冷剂通道相邻两直边之间的缝隙宽度为3.0mm。
7.一种如权利要求1～6任一项所述双通道平行热交换器在空气源热泵热水机组、空气源冷水机组或水源冷水机组中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，所述双通道平行热交换器为单组使用或多组并联使用。
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