CN1657848A - 多通道插入式回热器 - Google Patents

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Abstract

多通道插入式回热器，包括换热器芯体以及与换热器芯体连为一体的集液箱，换热器芯体由开设有小孔径的中间通道和外围通道构成，且中间通道突出于外围通道，在换热器芯体的两端自外向内分别套装有与中间通道相连通的单侧开孔的集液箱和与外围通道相连通的双侧开孔的集液箱。本发明以带有多排小孔径通道结构的换热器作为两种流体换热的主体，多排小孔径通道结构增加了换热面积，增强换热，同时外围通道包围着中间通道，使中间通道中流体的有效热量或冷量不会损失，换热器芯体分别与双侧开孔集液箱和单侧开孔集液箱相通，既能有效提高系统效率和增强换热，又不致于使系统的尺寸增加太多。

Description

多通道插入式回热器
技术领域
本发明涉及一种回热器，特别涉及一种应用于制冷、空调和热泵循环的二氧化碳超临界循环设备中的多通道插入式回热器。
技术背景
随着CFCs的全面禁用，二氧化碳作为一种极具潜力替代CFCs和HCFCs的自然工质日益受到各国重视，目前广泛应用于制冷、空调和热泵循环系统当中。如果工质在进入节流阀前具有更大的过冷度，则会提高系统的运行效率，提高系统的性能；如果工质在进入压缩机前具有一定的过热度，则可以很好的保护压缩机，而回热器可以同时实现进入节流阀前工质的过冷和进入压缩机前的过热。但是传统的制冷系统中由于考虑回热器对系统循环效率以及结构尺寸大小的关系，一般加大蒸发器尺寸或者采用气液分离器来实现压缩机干压缩以此保护压缩机安全运行的目的。采用二氧化碳作为制冷工质的系统，其制冷循环是跨临界循环，工质是在气体冷却器冷却，而且不同于传统的气液两相冷却形式，是超临界的单相冷却，不可能进入气液两相区，故一般采用结构更为紧凑、换热效率更高的平行流换热器，工质出口温度比较接近于环境温度。若采用传统的过冷做法：不采用回热器，而是增大气体冷却器尺寸使工质过冷，不仅增加质量和成本，而且工质出口温度不可能低于环境温度，达不到预定的效果。二氧化碳本身的运行压力很高，流动阻力对循环性能的影响不大，适用于孔径较小的通道式回热器。在结构方面，传统回热器采用套管或壳管式，结构复杂，尺寸较大，不够紧凑，生产加工工艺也较为复杂，难以实现，仅适合运用于传统工质制冷系统。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种能够增强换热，减小冷量损失，增加循环系统效率，同时缩小结构尺寸，降低产品成本的多通道插入式回热器。
为达到上述目的，本发明采用的解决方案是：包括换热器芯体以及与换热器芯体连为一体的集液箱，其特点是，换热器芯体由开设小孔径的中间通道和外围通道构成，且中间通道突出于外围通道，在换热器芯体的两端自外向内分别套装有与中间通道相连通的单侧开孔的集液箱和与外围通道相连通的双侧开孔的集液箱。
本发明的另一特点是：双侧开孔集液箱是内径大于换热器芯体的厚度的圆管，在其径向一侧开设一个与换热器芯体截面相同大小的孔，在相同方向上的另一侧开设一个与换热器芯体突出的中间通道截面相同大小的孔；单侧开孔集液箱是内径大于换热器芯体中间通道厚度的圆管，只在其径向一侧开设一个与换热器芯体的中间通道截面相同大小的孔；换热器芯体有上下多排小孔径通道构成，每排通道的孔径可以相同也可以不同；换热器芯体为平直型或弯折型结构。
本发明以带有多排小孔径通道结构的换热器作为两种流体换热的主体，多排小孔径通道结构增加了换热面积，增强换热，同时外围通道包围着中间通道，使中间通道中流体的有效热量或冷量不会损失，换热器芯体分别与双侧开孔集液箱和单侧开孔集液箱相通解决了两种流体的隔离，既能有效提高系统效率和增强换热，又不致于使系统的尺寸增加太多。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明回热器芯体3的结构示意图；
图3是本发明单侧开孔集液箱1的结构示意图；
图4是本发明双侧开孔集液箱2的结构示意图；
图5是本发明弯折型回热器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1，2，本发明包括开设有小孔径的中间通道6和外围通道7的换热器芯体3，且中间通道6突出于外围通道7，外围通道7包围中间通道6，使得中间通道6中的流体不与环境换热，保证有效热量或冷量不损失，同时流体隔离结构又能进一步保证有效热量或冷量不损失，此中间通道6和外围通道7可以为一排或多排小孔径通道11，在换热器芯体3的两端自外向内分别套装有与中间通道6相连通的单侧开孔的集液箱1、5和与外围通道7相连通的双侧开孔的集液箱2、4，为了保证钎焊时集液箱之间各自封闭，避免集液箱之间流体从中间通道与集液箱的贯穿处向周围渗透，本发明的单侧开孔集液箱1和双侧开孔集液箱2之间留有少许空隙。
参见图3，本发明的双侧开孔集液箱2、4是内径大于换热器芯体3的厚度的圆管，在其径向一侧开设一个与换热器芯体3截面相同大小的孔8，在相同方向上的另一侧开设一个与换热器芯体3突出的中间通道6截面相同大小的孔9。
参见图4，本发明的单侧开孔集液箱1、5是内径大于换热器芯体3中间通道6的厚度的圆管，只在其径向一侧开设一个与换热器芯体3的中间通道6截面相同大小的孔10。
参见图5，本发明的换热器芯体3可以为弯折结构。
本发明在工作中，温度低的工质从单侧开孔集液箱1进入中间通道6，温度高的工质从双侧开孔集液箱4进入外围通道7，然后两种工质在换热器芯体3进行热量交换，被加热的温度低的工质从单侧开孔集液箱5排出，被冷却的温度高的工质从双侧开孔集液箱2排出。另外，温度低的工质从单侧开孔集液箱1进入从5排出也可以从单侧开孔集液箱5进入，从单侧开孔集液箱1排出。

Claims (5)

1、多通道插入式回热器，包括换热器芯体[3]以及与换热器芯体[3]连为一体的集液箱，其特征在于：所说的换热器芯体[3]由开设小孔径的中间通道[6]和外围通道[7]构成，且中间通道[6]突出于外围通道[7]，在换热器芯体[3]的两端自外向内分别套装有与中间通道[6]相连通的单侧开孔的集液箱[1、5]和与外围通道[7]相连通的双侧开孔的集液箱[2、4]。
2、根据权利要求1所述的多通道插入式回热器，其特征在于：所说的双侧开孔集液箱[2、4]是内径大于换热器芯体[3]的厚度的圆管，在其径向一侧开设一个与换热器芯体[3]截面相同大小的孔[8]，在相同方向上的另一侧开设一个与换热器芯体[3]突出的中间通道[6]截面相同大小的孔[9]。
3、根据权利要求1所述的多通道插入式回热器，其特征在于：所说的单侧开孔集液箱[1、5]是内径大于换热器芯体[3]中间通道厚度的圆管，只在其径向一侧开设一个与换热器芯体[3]的中间通道[6]截面相同大小的孔[10]。
4、根据权利要求1所述的多通道插入式回热器，其特征在于：所说的换热器芯体[3]有上下多排小孔径通道[11]构成，每排通道的孔径可以相同也可以不同。
5、根据权利要求1所述的多通道插入式回热器，其特征在于：所说的换热器芯体[3]为平直型或弯折型结构。
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