CN201449096U - 一种波浪形翅片式蓄冷热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪形翅片式蓄冷热交换器，主要用于蓄冷货柜上，包括外管，设在外管端面的外管前封片和外管后封片，外管后封片向外凸出形成灌注孔，灌注孔上设有后封盖，外管的内腔固定有两个通过弯管连通的内管，内管端面设有内管前封片和内管后封片，内管前封片与外管前封片之间由接头互相焊接固定在一起，接头末端设有前封盖，所述外管主体上下两侧由波浪形管壁构成，波浪形管壁在内外表面分别形成凸出的内翅片和外翅片，所述内管主体在外表面形成凸出的外翅片；本实用新型结构简单，制造成本低，有利于外管内的蓄冷材料与外界进行高效的热交换，传热效果好，且能避免热胀冷缩效应对热交换器造成破坏，具有储存蓄冷材料、充冷与放冷的双重功能。

Description

一种波浪形翅片式蓄冷热交换器

技术领域

本实用新型涉及一种热交换器，具体涉及一种波浪形翅片式蓄冷的热交换器。

背景技术

热交换器的用途广泛，例如可以用在各类制冷装置中。用在传统的制冷装置的热交换器是用管道与系统的部件连接起来，形成封闭回路，在热交换器内部的制冷剂是循环流动的，内腔通道一般不需很大，例如空调制冷系统的热交换器管道内径一般在12-15mm左右即可。如果将这种管道内径只有12-15mm左右的热交换器用在尺寸达到20尺(约6米)的蓄冷货柜等大型设备中，其结构和尺寸都不能满足技术要求。蓄冷货柜在运输过程中，热交换器内的蓄冷材料通过热交换器壁面吸收货柜外界传导以及其它方式渗入到箱内的热量；充冷装置中的低温冷媒液通过热交换器对蓄冷材料进行充冷。如何进一步提高热交换的效率以及缩短充冷时间，降低成本，一直是蓄冷热交换器技术同行亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种结构简单，制造成本低，传热效果好的具有储存蓄冷材料、充冷与放冷双功能的热交换器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种热交换器，包括外管，设在外管端面的外管前封片和外管后封片，所述外管后封片向外凸出形成灌注孔，灌注孔上设有后封盖，所述外管的内腔固定有两个通过弯管连通的内管，所述内管端面设有内管前封片和内管后封片，所述内管前封片与外管前封片之间由接头互相焊接在一起，所述接头末端设有前封盖，所述外管主体上下两侧由波浪形管壁构成，所述波浪形管壁在内外表面分别形成凸出的内翅片和外翅片，所述内管主体在外表面形成凸出的外翅片。

更优的，所述内管主体上下两侧向外凸出形成凸出部，所述外管主体中部内侧设有至少一个内翅片。

更优的，所述外管上有两对内翅片末端分别同向折弯形成T形导槽。

更优的，所述与T形导槽位置相对应的内管上的外翅片在其末端形成与T形导槽相匹配的T形导轨。

更优的，所述内管后封片上设有通孔，所述弯管两端焊接在内管后封片上并与内管连通。

更优的，所述内管前封片及外管前封片上均开设有通孔，所述接头焊接在内管前封片上并穿过外管前封片上的通孔，并且接头的外表面与外管前封片上的通孔内表面焊接密封。

更优的，所述外管上的波浪形管壁、外管前封片和外管后封片以及后封盖、接头、内管的外表面、内管前封片和内管后封片以及弯管组成一个封闭的外管空腔。

更优的，所述接头以及前封盖、内管的内表面、内管前封片和内管后封片以及弯管组成一个封闭的内管空腔。

更优的，所述外管上的外翅片和内翅片竖直分布在外管主体上，且外翅片和内翅片的端部分别呈对齐排列。

及，所述外管前封片、外管后封片焊接在外管主体上，所述内管前封片、内管后封片焊接在内管主体上。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，热交换效率高，安装、使用方便。外管管壁上设置的内翅片和外翅片增加了传热面积，有利于使用过程中放置到外管内腔的相变蓄冷材料与外界进行高效的热量交换，能使相变蓄冷材料高效放出冷量；管壁设置成波浪形有利于热交换器在高低温交替变化过程中，外管壁面可以在一定幅度范围内横向伸缩，避免热胀冷缩效应对热交换器造成破坏；而设计T形导槽和T形导轨则是为了起到固定内管的作用，防止因汽车行驶时的颠簸而导致焊接位(接头与外管前封片上的通孔的接缝)的冲击；内翅片和外翅片的端部分别呈对齐排列，能使传热更加均匀；接头使得外管空腔和内管空腔相隔开而形成两个独立的空腔，内管空腔用来流通低温(-40℃以下)冷媒液体，冷媒液体被强制进入循环通过内管管壁以及内管外翅片对外管空腔的蓄冷材料进行快速充冷；内管主体上的外翅片和凸出部使内管空腔内的冷媒液体与外管空腔内的相变蓄冷材料的传热面积增加，进一步提高了热交换效果，从而缩短充冷时间。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B剖面图；

图4为本实用新型的俯视图。

图中：1、外管；11、外管前封片；12、外管后封片；13、灌注孔；14、后封盖；15、T形导槽；16、外管空腔；2、内管；21、内管前封片；22、内管后封片；23、凸出部；24、前封盖；25、T形导轨；26、内管空腔；3、弯管；4、接头；5、波浪形管壁；6、内翅片；7、外翅片；8、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，本实用新型公开了一种波浪形翅片式蓄冷热交换器，其中图2为图1的A-A向剖视图，包括有外管1、内管2、弯管3、接头4.其中外管1前端面焊接有外管前封片11、后端面焊接有外管后封片12、外管后封片12上开设灌注孔13、灌注孔13上设有后封盖14.内管2并排位于外管1的内腔里，内管2有焊接在前端面的内管前封片21、焊接在后端面的内管后封片22，内管2有两条，也可以有三条或者四条及以上都可以，弯管3的两端开口焊接在内管后封片22上，通过内管后封片22上的通孔8连通弯管3的通孔进而使多个内管2连通.在内管前封片21和外管前封片11上也开设有通孔8，并且在内管前封片21上焊接有接头4，接头4穿过外管前封片11和内管前封片21，使内管2的内腔与外界连通，在接头4的端部设有前封盖24.另外，外管1上的波浪形管壁5、外管前封片11和外管后封片12以及后封盖14、接头4、内管2的外表面、内管前封片21和内管后封片22以及弯管3组成一个封闭的外管空腔16；接头4以及前封盖24、内管2的内表面、内管前封片21和内管后封片22以及弯管3组成一个封闭的内管空腔26；接头4使得外管空腔16和内管空腔26相隔开而形成两个独立的空腔.

如图3、图4所示，图3为图1的B-B剖面图，图4为图1的俯视图。外管1的主体上下两侧由波浪形管壁5构成，波浪形管壁5在内外表面分别形成凸出的内翅片6和外翅片7，所述内管2主体在外表面形成凸出的外翅片7，翅片结构有利于使用过程中放置到外管1内的相变蓄冷材料与外界进行高效的热量交换，使相变蓄冷材料高效放出冷量，管壁设计成波浪形有利于热交换器在高低温交替变化过程中，外管1壁面可以在一定幅度范围内横向伸缩，避免热胀冷缩效应对热交换器造成破坏。内管2的主体上下两侧向外凸出形成凸出部23，增加了管壁与相变蓄冷材料的传热面积，进一步加强了传热效果。为了将内管2稳定地固定在外管1的空腔内，防止因汽车行驶时的颠簸而导致焊接位(接头与外管前封片上的通孔的接缝)的冲击，将外管1上的两对内翅片末端分别同向折弯形成T形导槽15，而与T形导槽15位置相对应的内管2上的外翅片7则在其末端形成与T形导槽15相匹配的T形导轨25。

本实用新型的使用步骤为：首先打开后封盖，通过外管后封片12上的灌注孔13往外管1的外管空腔16注入相变蓄冷材料，装好后套上后封盖14并旋紧，将热交换器固定到货柜车厢内，然后打开两个接头4的前封盖24，将冷媒液体灌注设备的进出接管口套到两个接头4上，启动设备使冷媒液体在内管2的内管空腔26里流动，直至使外管空腔16的蓄冷材料冻结，最后关闭设备，使内管空腔26的冷媒液体回流到冷媒液体灌注设备内，然后拔出进出接管口，将前封盖24套入接头4并旋紧，这样热交换器就可以使用了。

本实用新型壳体及内翅片和外翅片均采用铝合金材质制作，而常见的热交换蓄冷板(盒)是用塑料作的，其材质、形状与结构对传热效果很差。

此热交换器主要用在蓄冷货柜，与用在传统的制冷装置的热交换器不同点除了具有更加高效的传热效率外，其放置相变蓄冷材料9的内腔容积还可以做得很大，本实用新型蓄冷热交换器尺寸范围为：长，2000～3000mm；宽，150～500mm；高，65～120mm。

本实用新型的基本工作原理是：把相变蓄冷材料放置到热交换器的外管空腔16里，然后安装到保温货柜的箱体内，放置了相变蓄冷材料的热交换器经过充冷，发生相变储存大量的冷量，热交换器的充冷可以通过充冷站内的制冷设备来实现，在货物运输过程中，热交换器内的相变蓄冷材料通过热交换器的带波浪形管壁5的外管1及内翅片6和外翅片7，吸收货柜外界传导及其它方式渗入到箱内的热量，吸收了热量的固态蓄冷材料逐渐熔化，直至全部变为液态时停止吸热，当有足够的蓄冷液量时，车厢内的温度在一定时间内能维持在相变温度附近上下波动，使货物在运输途中保持在低温环境，达到冷藏目的。

本实用新型通过设置内翅片6和外翅片7增加了传热面积，有利于相变蓄冷材料在放冷时与外界的热交换，尤其是内置固态蓄冷材料时，内翅片6插入蓄冷材料中部，使中心部位的冷能容易通过翅片向外界均匀传导，避免了靠近热交换器的内壁的蓄冷材料液化后中心部位因热传导缓慢而影响传热效果；内部固定有充冷用的外翅片式内管2，用低温(-40℃以下)冷媒液体强制进入循环对蓄冷材料快速充冷；内管2主体上的外翅片7和凸出部23使内管空腔26的冷媒液体与内管2外的外管空腔16里的相变蓄冷材料的传热面积增大，进一步加强了热交换效果，缩短充冷时间；内翅片6和外翅片7的端部分别呈对齐排列，能使传热更加均匀；管壁设置成波浪形有利于热交换器在高低温交替变化过程中，外管1壁面可以在一定幅度范围内横向伸缩，避免热胀冷缩效应对热交换器造成破坏；而设计T形导槽15和T形导轨25则是为了起到固定内管2的作用，防止因汽车行驶时的颠簸而导致焊接位(接头与外管前封片上的通孔的接缝)的冲击.

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如，内管可以设计为三个，四个，或者更多，内外管的管壁其波浪形的形状可以不一样等，这些尺寸范围和内外形状均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种波浪形翅片式蓄冷热交换器，包括外管，设在外管端面的外管前封片和外管后封片，所述外管后封片向外凸出形成灌注孔，灌注孔上设有后封盖，所述外管的内腔固定有两个通过弯管连通的内管，所述内管端面设有内管前封片和内管后封片，所述内管前封片与外管前封片之间由接头互相焊接在一起，所述接头末端设有前封盖，其特征在于：所述外管主体上下两侧由波浪形管壁构成，所述波浪形管壁在内外表面分别形成凸出的内翅片和外翅片，所述内管主体在外表面形成凸出的外翅片。

2.如权利要求1所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述内管主体上下两侧向外凸出形成凸出部，所述外管主体中部内侧设有至少一个内翅片。

3.如权利要求1或2所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述外管上有两对内翅片末端分别同向折弯形成T形导槽。

4.如权利要求3所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述与T形导槽位置相对应的内管上的外翅片在其末端形成与T形导槽相匹配的T形导轨。

5.如权利要求1所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述内管后封片上设有通孔，所述弯管两端焊接在内管后封片上并与内管连通。

6.如权利要求1所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述内管前封片及外管前封片上均开设有通孔，所述接头焊接在内管前封片上并穿过外管前封片上的通孔，并且接头的外表面与外管前封片上的通孔内表面焊接密封。

7.如权利要求1或5或6所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述外管上的波浪形管壁、外管前封片和外管后封片以及后封盖、接头、内管的外表面、内管前封片和内管后封片以及弯管组成一个封闭的外管空腔。

8.如权利要求1或5或6所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述接头以及前封盖、内管的内表面、内管前封片和内管后封片以及弯管组成一个封闭的内管空腔。

9.如权利要求1所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述外管上的外翅片和内翅片竖直分布在外管主体上，且外翅片和内翅片的端部分别呈对齐排列。

10.如权利要求1所述的波浪形翅片式蓄冷热交换器，其特征在于：所述外管前封片、外管后封片焊接在外管主体上，所述内管前封片、内管后封片焊接在内管主体上。

Images