CN116929107A - 绕管式换热器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及制冷技术领域，特别是涉及一种绕管式换热器。该绕管式换热器包括：集气筒及分隔板；分隔板安装于筒体内，并将筒体内部分隔成互不相通的第一腔体及第二腔体；第一腔体与第一集气孔连通，以收集第一换热管内经过换热后的制冷剂，第二腔体与第二集气孔连通，以收集第二换热管内经过换热后的制冷剂；第一回气管的一端位于壳体内并与第一腔体连通，第一回气管的另一端沿着中心筒的轴向延伸至中心筒远离集气筒的一端并穿出壳体；第二回气管的一端位于壳体内并与第二腔体连通，第二回气管的另一端沿着中心筒的轴向延伸至中心筒远离集气筒的一端并穿出壳体。与现有技术相比，本申请的优点在于：有效的降低了设计难度，节约了材料和加工成本。

Description

绕管式换热器

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，特别是涉及一种绕管式换热器。

背景技术

绕管式换热器是干式壳管换热器的一种，其在内部结构上通常与普通列管式壳管换热器有所区别，特别是在分液与集气方面，为充分发挥换热管的效率而需设置专门的分配器及集气器。

为了满足绕管式换热器在空调机组中的通用、替代要求，现有的绕管式换热器中，在多个系统的情况下，需要设置多个互相独立的集气筒来实现，如此占据了大量内部空间，按常规设计方法需要将筒体加长甚至结合加大筒体直径来满足空间要求，从而增加了设计难度及材料成本。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够节约设计空间的绕管式换热器。

一种绕管式换热器，包括壳体、中心筒、第一换热管、第二换热管，所述中心筒安装于所述壳体内，所述第一换热管、所述第二换热管均位于所述壳体内，并绕设于所述中心筒的外周壁；所述绕管式换热器还包括：集气筒，位于所述壳体内，其包括筒体及分隔板；所述筒体位于所述中心筒的一端且所述筒体的外壁上开设有第一集气孔及第二集气孔；所述第一集气孔连接所述第一换热管，所述第二集气孔连接所述第二换热管；所述分隔板安装于所述筒体内，并将所述筒体内部分隔成互不相通的第一腔体及第二腔体；其中，所述第一腔体与所述第一集气孔连通，以收集所述第一换热管内经过换热后的制冷剂，所述第二腔体与所述第二集气孔连通，以收集所述第二换热管内经过换热后的制冷剂；回气管单元，包括第一回气管以及第二回气管，所述第一回气管的一端位于所述壳体内并与所述第一腔体连通，所述第一回气管的另一端沿着所述中心筒的轴向延伸至所述中心筒远离所述集气筒的一端并穿出所述壳体，以将所述第一腔体中的制冷剂导出所述壳体；所述第二回气管的一端位于所述壳体内并与所述第二腔体连通，所述第二回气管的另一端沿着所述中心筒的轴向延伸至所述中心筒远离所述集气筒的一端并穿出所述壳体，以将所述第一腔体中的制冷剂导出所述壳体。

可以理解的是，本申请通过在所述集气筒内设置所述分隔板，从而将一个所述筒体分隔成互不连通的多个部分，如此能够应用于多系统的情况，通过将所述筒体一分为多，一个部件实现多个部件的功能，从而有效的降低了设计难度，节约了材料成本和加工成本。

在其中一个实施例中，所述第一换热管的数量设置为多根，所述第一集气孔的数量设置为多个且多个所述第一集气孔形成第一区域；所述第二换热管的数量设置为多根，所述第二集气孔的数量设置为多个且多个所述第二集气孔形成第二区域；其中，沿着所述筒体的周向，所述第一区域与所述第二区域间隔设置。

可以理解的是，通过使得所述第一区域与所述第二区域间隔设置，从而保证多个系统之间彼此相互独立工作。

在其中一个实施例中，所述第一区域和所述第二区域均设置于远离所述分隔板的所述筒体的外侧壁上。

可以理解的是，通过使得所述第一区域和所述第二区域均设置于远离所述分隔板的所述筒体的外侧壁上，从而使得所述第一集气孔和所述第二流集气孔更好的与其对应的所述第一腔体和所述第二腔体相连通。

在其中一个实施例中，沿着所述筒体的周向，所述第一区域或所述第二区域所对应的圆心角设为α，且α满足以下关系式：0°＜α≤60°。

在其中一个实施例中，所述第一区域与所述第二区域相对所述筒体轴线对称设置。

在其中一个实施例中，所述第一回气管远离所述集气筒的一端经所述中心筒内部延伸至所述中心筒远离所述集气筒的一端；所述第二回气管远离所述集气筒的一端经所述中心筒内部延伸至所述中心筒远离所述集气筒的一端。

可以理解的是，通过使得所述第一回气管和所述第二回气管远离所述集气筒的一端经所述中心筒内部延伸至所述中心筒远离所述集气筒的一端，从而进一步节约了所述绕管式换热器的设计空间。

在其中一个实施例中，所述集气筒还包括：第一接管，安装于所述筒体并与所述第一腔体连通，所述第一回气管靠近所述集气筒的一端与所述第一接管连接；第二接管，安装于所述筒体并与所述第二腔体连通，所述第二回气管靠近所述集气筒的一端与所述第二接管连接。

在其中一个实施例中，所述第一接管及所述第二接管均位于所述筒体朝向所述中心筒一端的端面上；所述第一集气孔以及所述第二集气孔均位于所述筒体周向的表面。

在其中一个实施例中，所述集气筒还包括盖板，所述筒体的一端敞口设置，所述盖板盖设于所述敞口处，所述第一接管和所述第二接管均连接于所述盖板上。

可以理解的是，通过在所述筒体端面安装所述盖板，从而对所述第一接管和所述第二接管与所述盖板之间进行密封，避免泄漏，从而提高了密封性能。

在其中一个实施例中，所述绕管式换热器还包括：第一集气支管，其一端连接所述第一换热管，另一端连接于所述第一集气孔并与所述第一腔体连通；第二集气支管，其一端连接所述第二换热管，另一端连接于所述第二集气孔并与所述第二腔体连通。

与现有技术相比，本申请通过在所述集气筒内设置所述分隔板，从而将一个所述筒体分隔成互不连通的多个部分，如此能够应用于多系统的情况，通过将所述筒体一分为多，一个部件实现多个部件的功能，从而有效的降低了设计难度，节约了材料成本和加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的绕管式换热器的结构示意图；

图2为本申请提供的集气筒的结构示意图；

图3为本申请提供的集气筒的剖面结构示意图；

图4为本申请提供的集气筒的俯视示意图。

附图标记：100、绕管式换热器；10、壳体；20、中心筒；30、第一换热管；31、第二换热管；40、集气筒；41、筒体；411、第一集气孔；4111、第一区域；412、第二集气孔；4121、第二区域；413、第一腔体；414、第二腔体；42、分隔板；43、第一接管；44、第二接管；45、盖板；50、回气管单元；51、第一回气管；52、第二回气管。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本申请提供一种绕管式换热器100，该绕管式换热器100主要应用于空调系统中,绕管式换热器100相对于普通的列管式换热器具有不可比拟的优势，适用温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高，由于自身的特殊构造，使得流场充分发展，不存在流动死区，通过设置多股管程(壳程单股)，能够在一台设备内满足多股流体的同时换热。

为了满足绕管式换热器在空调机组中的通用、替代要求，现有的绕管式换热器中，在多个系统的情况下，需要设置多个互相独立的集气筒来实现，如此占据了大量内部空间，按常规设计方法需要将筒体加长甚至结合加大筒体直径来满足空间要求，从而增加了设计难度及材料成本。

为解决现有的绕管式换热器中所存在的问题，本发明提供了一种绕管式换热器100，包括壳体10、中心筒20、第一换热管30、第二换热管31，中心筒20安装于壳体10内，第一换热管30、第二换热管31均位于壳体10内，并绕设于中心筒20的外周壁；绕管式换热器100还包括：集气筒40，位于壳体10内，其包括筒体41及分隔板42；筒体41位于中心筒20的一端且筒体41的外壁上开设有第一集气孔411及第二集气孔412；第一集气孔411连接第一换热管30，第二集气孔412连接第二换热管31；分隔板42安装于筒体41内，并将筒体41内部分隔成互不相通的第一腔体413及第二腔体414；其中，第一腔体413与第一集气孔411连通，以收集第一换热管30内经过换热后的制冷剂，第二腔体414与第二集气孔412连通，以收集第二换热管31内经过换热后的制冷剂；回气管单元50，包括第一回气管51以及第二回气管52，第一回气管51的一端位于壳体10内并与第一腔体413连通，第一回气管51的另一端沿着中心筒20的轴向延伸至中心筒20远离集气筒40的一端并穿出壳体10，以将第一腔体413中的制冷剂导出壳体10；第二回气管52的一端位于壳体10内并与第二腔体414连通，第二回气管52的另一端沿着中心筒20的轴向延伸至中心筒20远离集气筒40的一端并穿出壳体10，以将第一腔体413中的制冷剂导出壳体10。

需要说明的是，在多系统中，每个系统中的绕管式换热器100都要有一个单独对应的集气筒40，如果系统过多，而壳体10内的空间又有限，就会导致多个集气筒40在壳体10内难以安装，或者需要增大绕管式换热器100的内部空间，这样无疑会增大材料成本。因此本申请在能够满足多系统情况的基础上，又能解决设计空间的问题，即通过将多个系统的集气功能集成于一个集气筒40上，使得一个集气筒40就能够实现多系统的功能。本申请通过在集气筒40内设置分隔板42，从而将一个筒体41分隔成互不连通的多个部分，如此能够应用于多系统的情况，通过将筒体41一分为多，一个部件实现多个部件的功能，从而有效的降低了设计难度，节约了材料成本和加工成本。

如图1所示，壳体10和中心筒20均呈圆筒状，且中心筒20内部中空设置，第一回气管51远离集气筒40的一端经中心筒20内部延伸至中心筒20远离集气筒40的一端，并从壳体10穿出；第二回气管52远离集气筒40的一端经中心筒20内部延伸至中心筒20远离集气筒40的一端，并从壳体10穿出。通过圆筒状的壳体10、中心筒20、回气管层层套设叠加的原理，从而节省了绕管式换热器100的设计空间，降低了设计难度以及材料成本。由于现有的绕管式换热器是将进出口都设置于壳体的同一端，那么也就意味着进口的管路需要再从壳体的另一端绕一圈回来才能够从同一端绕出，这样无疑占据了太多的设计空间，也使得设计加工难度增加，本申请通过将集气筒40和回气管设置于壳体10不同的两端，如此相比于现有绕管式换热器将进出口设置于壳体同一端的方式，进一步节省了绕管式换热器的设计空间，降低了设计难度以及材料成本。

在本实施例中，换热管并不局限于包括第一换热管30和第二换热管31，集气孔并不局限于包括第一集气孔411和第二集气孔412，腔体并不局限于包括第一腔体413和第二腔体414，当处于三个系统的情况下时，换热管还可以包括第三换热管，集气孔还可以包括第三集气孔，腔体还可以包括第三腔体，换热管、集气孔和腔体的数量可以根据系统的数量进行适应性调整，在此不作限定。本实施例暂且以双系统模式为例进行阐述。

进一步地，绕管式换热器100所述绕管式换热器100还包括第一集气支管和第二集气支管，第一集气支管的一端连接第一换热管30，另一端连接于第一集气孔411并与第一腔体413连通；第二集气支管的一端连接第二换热管31，另一端连接于第二集气孔412并与第二腔体414连通；也就是说，在第一换热管30内经过换热的制冷剂通过多根第一集气支管分别进入到多个第一集气孔411内，再通过第一集气孔411进入第一腔体413内，由第一腔体413收集汇总再统一流入第一回气管51中，最后再从第一回气管51流出壳体10；以及，在第二换热管31内经过换热的制冷剂通过多根第二集气支管分别进入到多个第二集气孔412内，再通过第二集气孔412进入第二腔体414内，由第二腔体414收集汇总再统一流入第二回气管52中，最后再从第二回气管52流出壳体10。

在本实施例中，第一换热管30的数量、第一集气支管的数量以及第一集气孔411的数量均相等；第二换热管31的数量、第二集气支管的数量以及第二集气孔412的数量均相等。当然，在其他实施例中，第一换热管30的数量、第一集气支管的数量以及第一集气孔411的数量也可以不相等；第二换热管31的数量、第二集气支管的数量以及第二集气孔412的数量也可以不相等；在此不作限定。

如图2及图3所示，集气筒40还包括盖板45，筒体41的一端敞口设置，盖板45盖设于敞口处。其中，第一集气孔411和第二集气孔412均开设于筒体41外侧壁，集气筒40还包括第一接管43和第二接管44，第一接管43安装于筒体41端面并与第一腔体413连通，第一回气管51靠近集气筒40的一端与第一接管43密封连接；第二接管44安装于筒体41端面并与第二腔体414连通，第二回气管52靠近集气筒40的一端与第二接管44密封连接。第一接管43和第二接管44靠近集气筒40的一端均密封的连接于盖板45上。

需要说明的是，通过在筒体41端面安装盖板45，从而对第一接管43和第二接管44与盖板45之间进行密封，避免泄漏，从而提高了密封性能。

另外的，由于筒体41的形状呈圆筒状，相对应的，盖板45的形状则呈圆盘状，如此才能密封的盖设于筒体41端面的敞口处。

进一步地，第一集气孔411的数量设置为多个，且多个第一集气孔411形成第一区域4111；第二集气孔412的数量设置为多个且多个第二集气孔412形成第二区域4121；其中，沿着筒体41的周向方向，第一区域4111与第二区域4121间隔设置。

需要说明的是，由于筒体41呈圆筒状，分隔板42设置于圆筒状的筒体41内部，将筒体41分割成两个半圆柱形，分隔板42的两侧与筒体41的内壁抵接，那么在抵接的位置最好不要开设集气孔，因为在抵接的位置产生泄漏的风险较大，因此为了保证其密封性，第一区域4111与第二区域4121应该间隔的设置于筒体41的侧壁上，如此才能够保证第一腔体413和第二腔体414之间互不连通，进而保证多个系统之间彼此相互独立工作。

具体地，第一区域4111与第二区域4121相对筒体41轴线对称设置，且第一区域4111和第二区域4121均设置于远离分隔板42的筒体41的外侧壁上。如此不仅能够防止第一集气孔411和第二集气孔412开设于分隔板42与筒体41内壁的抵接处而引发泄漏，而且还能够使得第一集气孔411和第二流集气孔更好的与其对应的第一腔体413和第二腔体414相连通。

如图4所示，优选地，沿着筒体41的周向方向，第一区域4111或第二区域4121对应的圆心角设为α，且α满足以下关系式：0°＜α≤60°。即，α角可以为30°、45°、60°以及落入该范围内的任一数值，在此不作限定。

本发明提供的绕管式换热器100，通过在集气筒40内设置分隔板42，从而将一个筒体41分隔成互不连通的多个部分，如此能够应用于多系统的情况，通过将筒体41一分为多，一个部件实现多个部件的功能，从而有效的降低了设计难度，节约了材料成本和加工成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种绕管式换热器，包括壳体(10)、中心筒(20)、第一换热管(30)、第二换热管(31)，所述中心筒(20)安装于所述壳体(10)内，所述第一换热管(30)、所述第二换热管(31)均位于所述壳体(10)内，并绕设于所述中心筒(20)的外周壁；

其特征在于，所述绕管式换热器还包括：

集气筒(40)，位于所述壳体(10)内，其包括筒体(41)及分隔板(42)；所述筒体(41)位于所述中心筒(20)的一端且所述筒体(41)的外壁上开设有第一集气孔(411)及第二集气孔(412)；所述第一集气孔(411)连接所述第一换热管(30)，所述第二集气孔(412)连接所述第二换热管(31)；所述分隔板(42)安装于所述筒体(41)内，并将所述筒体(41)内部分隔成互不相通的第一腔体(413)及第二腔体(414)；其中，所述第一腔体(413)与所述第一集气孔(411)连通，以收集所述第一换热管(30)内经过换热后的制冷剂，所述第二腔体(414)与所述第二集气孔(412)连通，以收集所述第二换热管(31)内经过换热后的制冷剂；

回气管单元(50)，包括第一回气管(51)以及第二回气管(52)，所述第一回气管(51)的一端位于所述壳体(10)内并与所述第一腔体(413)连通，所述第一回气管(51)的另一端沿着所述中心筒(20)的轴向延伸至所述中心筒(20)远离所述集气筒(40)的一端并穿出所述壳体(10)，以将所述第一腔体(413)中的制冷剂导出所述壳体(10)；所述第二回气管(52)的一端位于所述壳体(10)内并与所述第二腔体(414)连通，所述第二回气管(52)的另一端沿着所述中心筒(20)的轴向延伸至所述中心筒(20)远离所述集气筒(40)的一端并穿出所述壳体(10)，以将所述第一腔体(413)中的制冷剂导出所述壳体(10)。

2.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述第一换热管(30)的数量设置为多根，所述第一集气孔(411)的数量设置为多个且多个所述第一集气孔(411)形成第一区域(4111)；所述第二换热管(31)的数量设置为多根，所述第二集气孔(412)的数量设置为多个且多个所述第二集气孔(412)形成第二区域(4121)；

其中，沿着所述筒体(41)的周向，所述第一区域(4111)与所述第二区域(4121)间隔设置。

3.根据权利要求2所述的绕管式换热器，其特征在于，所述第一区域(4111)和所述第二区域(4121)均设置于远离所述分隔板(42)的所述筒体(41)的外侧壁上。

4.根据权利要求3所述的绕管式换热器，其特征在于，沿着所述筒体(41)的周向，所述第一区域(4111)或所述第二区域(4121)所对应的圆心角设为α，且α满足以下关系式：

0°＜α≤60°。

5.根据权利要求2所述的绕管式换热器，其特征在于，所述第一区域(4111)与所述第二区域(4121)相对所述筒体(41)轴线对称设置。

6.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述第一回气管(51)远离所述集气筒(40)的一端经所述中心筒(20)内部延伸至所述中心筒(20)远离所述集气筒(40)的一端；

所述第二回气管(52)远离所述集气筒(40)的一端经所述中心筒(20)内部延伸至所述中心筒(20)远离所述集气筒(40)的一端。

7.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述集气筒(40)还包括：

第一接管(43)，安装于所述筒体(41)并与所述第一腔体(413)连通，所述第一回气管(51)靠近所述集气筒(40)的一端与所述第一接管(43)连接；

第二接管(44)，安装于所述筒体(41)并与所述第二腔体(414)连通，所述第二回气管(52)靠近所述集气筒(40)的一端与所述第二接管(44)连接。

8.根据权利要求7所述的绕管式换热器，其特征在于，所述第一接管(43)及所述第二接管(44)均位于所述筒体(41)朝向所述中心筒(20)一端的端面上；

所述第一集气孔(411)以及所述第二集气孔(412)均位于所述筒体(41)周向的表面。

9.根据权利要求7所述的绕管式换热器，其特征在于，所述集气筒(40)还包括盖板(45)，所述筒体(41)的一端敞口设置，所述盖板(45)盖设于所述敞口处，所述第一接管(43)和所述第二接管(44)均连接于所述盖板(45)上。

10.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述绕管式换热器还包括：

第一集气支管，其一端连接所述第一换热管(30)，另一端连接于所述第一集气孔(411)并与所述第一腔体(413)连通；

第二集气支管，其一端连接所述第二换热管(31)，另一端连接于所述第二集气孔(412)并与所述第二腔体(414)连通。