CN204612230U - 一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，包括压缩机、蒸发式冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发式冷凝器包括风机、水泵、布水器、集水池；所述蒸发式冷凝器还包括板管复合换热器；所述板管复合换热器由多个板管复合换热片通过进口集管和出口集管连接组成；所述板管复合换热片包括传热板片以及由换热管加工而成的盘管；所述传热板片设有安放槽，该安放槽的形状与盘管的形状匹配；盘管安放于安放槽内，盘管与安放槽之间的间隙填充有导热粘合层。本实用新型，导热粘合层使传热板片与盘管充分接触，增大有效换热面积；换热板片同时能引流冷却水形成连续的水流面，增大冷却水蒸发表面积，既提高换热效率，又有利于减小冷凝器体积。

Description

一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组

技术领域

本实用新型涉及热交换设备领域，具体涉及一种带板片式、盘管式复合的换型蒸发式冷凝器的冷热水机组。

背景技术

现阶段市场上的冷热水机组，其蒸发式冷凝器通常采用弯曲盘管组成换热器，在换热器外表面用喷淋水进行冷却，并利用循环的喷淋水蒸发带走热量。然而，这种盘管式换热器换热管外表面一般为光滑表面，换热效率低。同时，冷却水蒸发换热表面积小，盘管的间距需拉大来增加冷却水与空气的换热时间，导致整个换热器体积庞大。另一方面，由于盘管的上下管之间无介质引导冷却水流动，当冷却水自上而下降落时，在垂直风向的牵引下，冷却水无序飘动易产生飞水，盘管上布水不均匀，易存干点，降低换热能力并存在结垢风险。

申请人在先申请的公告号为CN202836298U的专利中，公开了一种填料耦合盘管蒸发式冷凝器用的换热管片，在盘管间加装填料片，引导喷淋水形成水膜，解决了冷却水无序飞水的问题。多片填料片通过卡扣等方式安装到盘管上，安装、拆卸较为繁琐；这样的安装方式，填料片与盘管之间会安装不紧密，可满足引导喷淋水形成水膜的需要，但不能满足与盘管直接换热的需要，而且填料片也不是换热材料，无法与盘管换热。因而虽然该实用新型专利在一定程度上提高了换热效率，但由于仅仅是通过提高冷却水的利用率来提高换热效率，换热效率未能得到较大限度的提高。

实用新型内容

针对上述现有技术不足，本实用新型要解决的技术问题是通过改变盘管的换热结构，更大限度地提高换热效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为，一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，包括压缩机、蒸发式冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发式冷凝器包括风机、水泵、布水器、集水池；所述蒸发式冷凝器还包括板管复合换热器；所述板管复合换热器由多个板管复合换热片通过进口集管和出口集管连接组成；所述板管复合换热片包括传热板片以及由换热管加工而成的盘管；所述传热板片设有安放槽，该安放槽的形状与盘管的形状匹配；盘管安放于安放槽内，盘管与安放槽之间的间隙填充有导热粘合层。传热板片能引导喷淋冷却水从上层换热管流向下层换热管，提高冷却水的利用率；同时由于导热粘合层填充满盘管与传热板片之间的间隙，使盘管与传热板片充分接触，传热板片从而成为盘管的肋片，增大盘管的有效换热面积。

作为优选，所述导热粘合层为金属填充物。这样的结构可采用浸泡液态金属再冷却的方式实现，使导热粘合层能充分地填充至间隙中，而且金属的导热性能好，进一步提高传热板片的肋化作用。

更优地，所述盘管与安放槽之间的间隙小于10毫米。这样的结构间隙小，当进行液态金属浸泡时，由于液态金属的黏性，液体金属会发生毛细管作用，在渗透至传热板片与盘管接触面的内部后，能在接触面内形成一层均匀的薄填充物，不仅使传热板片与盘管完全融接为一个整体，而且填充层很薄从而减少了传热板片与盘管之间的接触热阻。

更优地，所述传热板片还冲压有若干限位槽和/或定位焊点。这样的结构可以保证在浸泡液态金属时，盘管与传热板片之间的间隙能保证足够小。

作为优选，所述金属填充物为锌、锡、铝、铜中的一种或多种。这几种金属熔点低、价格便宜，用于液态金属浸泡，具有极高性价比。

优选方式还可以为，所述导热粘合层为导热粘胶。直接使用导热粘胶使加工更简便。

作为优选，所述压缩机的排气口与蒸发式冷凝器的气体管连接，蒸发式冷凝器的液体管通过节流装置与蒸发器的液体管连接，蒸发器的气体管与压缩机的吸气口连接。

作为优选，所述压缩机的排气口与蒸发式冷凝器的气体管连接，蒸发式冷凝器的液体管通过节流装置与蒸发器的液体管连接，蒸发器的气体管与压缩机的吸气口连接，所述冷热水机组设置有第一制冷阀、第二制冷阀、第一热泵阀和第二热泵阀；第一制冷阀设置在压缩机的排气口与蒸发式冷凝器的气体管的连接管路上，第二制冷阀设置在压缩机的吸气口与蒸发器的气体管的连接管路上，第一热泵阀设置在压缩机的排气口与蒸发器的气体管的连接管路上，第二热泵阀设置在压缩机的吸气口与蒸发式冷凝器的气体管的连接管路上。

作为优选，所述压缩机的排气口设有第一换向阀，压缩机的吸气口设有第二换向阀；第一换向阀的两个出口分别与蒸发式冷凝器的气体管和蒸发器的气体管连接，第二换向阀的两个进口分别与蒸发式冷凝器的气体管和蒸发器的气体管连接；所述第一、第二换向阀为二位三通换向阀。

作为优选，所述冷热水机组设置有四通换向阀，四通换向阀的四个接口分别与压缩机排气口、蒸发式冷凝器的气体管、蒸发器的气体管和压缩机的吸气口连接。

本实用新型的一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1)导热粘合层使传热板片与盘管充分接触，使得盘管能通过换热板片产生肋化效应，增大有效换热面积；

2)换热板片同时能引流冷却水形成连续的水流面，增大冷却水蒸发表面积；

3)增大有效换热面积和冷却水蒸发面积，既提高换热效率，同时又有利于减小冷凝器体积。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的制冷循环模式的原理示意图；

图2是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的原理示意图；

图3是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的热泵循环模式的原理示意图；

图4是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的组采用二位三通换向阀的原理示意图；

图5是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的组组采用四通换向阀的原理示意图；

图6是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的蒸发式冷凝器的结构示意图。

图7是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的板管复合换热片的结构示意图。

图8是本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的板管复合换热片的传热板片结构示意图。

图9是图7沿A-A线的剖面图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：实施例1

图1示出了本实用新型一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组的制冷循环模式的原理示意图，由图1可见，本冷热水机组包括压缩机5、蒸发式冷凝器4、节流装置6和蒸发器7；所述压缩机5的排气口51与蒸发式冷凝器4的气体管4a连接，蒸发式冷凝器4的液体管4b通过节流装置6与蒸发器7的液体管7a连接，蒸发器7的气体管7b与压缩机5的吸气口52连接。该蒸发式冷凝器4采用了板管复合换热片，在此先不做详细描述。

工作原理：制冷剂经压缩机5压缩后成高温高压状态的气体时由制冷系统管道进入蒸发式冷凝器4，经过蒸发式冷凝器4后，高温高压状态的气体被冷却成低温高压液体，并经节流装置6形成低温低压液体进入蒸发器7中与冷冻水进行热交换，制取冷水，然后在蒸发器7中制冷剂液体蒸发汽化并被压缩机5吸走，完成制冷循环模式；

实施例2

图2示出了本实用新型冷热水机组的原理示意图，与实施例1相比较，其不同之处在于，所述冷热水机组设置有第一制冷阀81、第二制冷阀82、第一热泵阀83和第二热泵阀84；第一制冷阀81设置在压缩机5的排气口51与蒸发式冷凝器4的气体管4a的连接管路上，第二制冷阀82设置在压缩机5的吸气口52与蒸发器7的气体管7b的连接管路上，第一热泵阀83设置在压缩机5的排气口51与蒸发器7的气体管7b的连接管路上，第二热泵阀84设置在压缩机5的吸气口52与蒸发式冷凝器4的气体管4a的连接管路上。所以冷热水机组具有制冷循环模式和热泵循环模式。同样，该蒸发式冷凝器2采用了板管复合换热片。

工作原理：当热泵循环模式时，如图3所示，此时打开第一热泵阀83和第二热泵阀84，关闭第一制冷阀81和第二制冷阀82，制冷剂经压缩机5压缩后成高温高压状态的气体时由制冷系统管道进入蒸发器7，与低温热水进行热交换，制取高温热水，然后高温高压状态的气体被冷却成低温高压液体，并经节流装置6形成低温低压液体进入蒸发式冷凝器4，然后在蒸发式冷凝器4中制冷剂液体蒸发汽化并被压缩机1吸走，完成热泵循环模式。

实施例3

图4示出了本实用新型冷热水机组采用二位三通换向阀的原理示意图，与实施例1相比较，其不同之处在于，所述压缩机5的排气口51设有第一二位三通换向阀85，压缩机的吸气口52设有第二二位三通换向阀86；第一二位三通换向阀85的两个出口分别与蒸发式冷凝器的气体管4a和蒸发器的气体管7b连接，第二二位三通换向阀86的两个进口分别与蒸发式冷凝器的气体管4a和蒸发器的气体管7b连接。同样，该蒸发式冷凝器4板管复合换热片。

实施例4

图5示出了本实用新型冷热水机组采用四通换向阀的原理示意图，与实施例1相比较，其不同之处在于，所述四通换向阀87的四个接口分别与压缩机的排气口51、蒸发式冷凝器的气体管4a、蒸发器的气体管7b和压缩机的吸气口52连接。同样，该蒸发式冷凝器4采用了板管复合换热片。

对于上述实施例中所使用的蒸发式冷凝器4，下面进行详细说明。

如图6所示，蒸发式冷凝器4，包括风机41、水泵42、布水器43、集水池44；还包括板管复合换热器45；板管复合换热器45位于布水器43与集水池44之间，布水器43与集水池44由水泵42连通；风机41位于板管复合换热器45的一端。所述板管复合换热器45由多个板管复合换热片通过进口集管和出口集管连接组成。如图7和图8所示，所述板管复合换热片，包括由换热管加工而成的盘管1(所述加工可以为对长换热管弯曲成盘管，也可以是把弯段的换热管与直段的换热管焊接在一起成为盘管)，还包括传热板片2。本实施例中盘管1由换热管连续S形弯曲而成，其中换热管的直线段大致基本平行，也可以不平行，该盘管1也可以采用其他适用于蒸发冷凝器内的其它形状。盘管1的换热管可以采用铜管、不锈钢管或镀锌钢管等，其内部流道的截面形状可为圆形、椭圆形、螺旋形、波纹形或橄榄形等形状。作为本领域人员可以理解的是，盘管1内外表面可以采用光滑表面，优选采用设有内、外螺纹的强化传热表面，同时所述盘管1外表面也可设有亲水或防腐涂层。该盘管1设有流道的入口及出口，用于与进口集管、出口集管连接。本实施例中，所述换热管弯曲有多个直管段；相邻所述换热管的直管段相互平行，相邻所述换热管的直管段的管间距相同，或者管间距从位于先接受喷淋冷却水的上层至后接受喷淋冷却水的下层逐渐变小；也可以是所述换热管的直管段的长度从位于先接受冷却水喷淋的上层至后接受喷淋冷却水的下层逐渐增加。传热板片2的材质可为碳钢板、不锈钢板、铝片、铜片等。所述板管复合换热片纵向设置，即所述风机41吹的冷却风沿所述盘管1的大致长度方向流动。

如图8和图9所示，所述传热板片2的设有安放槽21，本实施例中，该安放槽21通过对传热板片2进行冲压的方式实现，也可以是在生产传热板片2是直接成型；该安放槽21的形状与盘管1的形状匹配。盘管1安放于安放槽21内，盘管1与安放槽21之间的间隙填充有导热粘合层3。本实施例中，所述导热粘合层3为金属填充物锌。具体的做法可以为，将传热板片2、盘管1在高温的液态锌内浸泡，使液态的锌流进盘管1与安放槽21的间隙中，将间隙填满，液态金属的黏性使两者粘紧，液态金属冷却凝固为固态时，成为导热粘合层3，填充于盘管1与安放槽21之间，将两者固定。除了锌外，还可以选用锡、铝、铜等金属或其金属组合，它们都具有熔点低、价格便宜的特点，性价比高。

进一步地，本实施例中，所述盘管1与安放槽21之间的间隙小于10毫米，当进行液态金属浸泡时，由于液态金属的黏性，液体金属会发生毛细管作用，在渗透至传热板片2与盘管1的接触面内部后，能使在接触的间隙内形成的导热粘合层3均匀且厚度薄，不仅使传热板片2与盘管1完全融接为一个整体，而且由于导热粘合层3的厚度薄，有效减少了传热板片2与盘管1之间的接触热阻。盘管1与安放槽21之间的间隙越小，液态金属渗透的毛细管作用越明显，形成的导热粘合层3会越均匀，相对地成本和加工难度却越大；10毫米的间隙宽度为成本最优选择，而5毫米的间隙宽度为最优性价比选择，3毫米以内为均匀效果最优选择。更进一步地，为保证浸泡高温液态金属时，盘管1与传热板片2之间的间距能足够小，可以在传热板片2冲压出若干限位槽和/或定位焊点(图未示出)，在浸泡之前，通过限位槽限位安装或定位焊点部分焊接，先对盘管1实现预固定。也可以采用夹具的方式使两者先预固定，但操作较复杂。

盘管1的热量通过导热粘合层3传导至传热板片2，传热板片2成为盘管1的肋片，大大增加换热面积，直接强化盘管1的换热效果；同时传热板片2又具有引导冷却水的效果，使冷却水在传热板片2的表面形成连续水流，避免冷却水无序飞水，提高冷却水利用率。此外，由于传热板片2为一个整体，能避免与盘管1耦合处的冷却水交错流动，保证布水率。

另一方面，所述导热粘合层3可以采用导热粘胶代替；只需把导热粘胶均匀涂抹在传热板片2的安放槽21处，再直接把盘管1安放进安放槽21内即可粘合(对于部分需要组合使用的导热粘胶，则还需在盘管1上涂抹配合的导热粘胶)，安装简便、工艺简单。但现有的导热粘胶，例如有机硅导热胶、环氧树脂AB胶、聚氨酯导热胶等，其导热能力都不如锌、铝等金属强，而且在布胶过程中容易出现不均匀现象，导致盘管1粘合到安放槽21内时可能会出现空气层隔热现象，影响换热效率。

此外，还可以在传热板片2上设置开孔、波纹、折弯、导水槽、燕尾槽、加强筋等结构，以实现增加布水效果、防止飞水以及增强坚固性等效果。更进一步地，可在安放槽21处开设若干长条形孔、圆孔或其他形状的通孔(图未示出)，当盘管1安置于安放槽21内的时候，可以有一部分露出于安放槽21外，可直接与冷凝水接触，此种做法可以增大盘管与水的直接接触面积，同时开孔处由于不平整对水流动有扰动的作用可强化铜管换热，但在一定程度上弱化了传热板片的肋化作用。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，包括压缩机、蒸发式冷凝器、节流装置和蒸发器；所述蒸发式冷凝器包括风机、水泵、布水器、集水池；其特征在于：所述蒸发式冷凝器还包括板管复合换热器；所述板管复合换热器由多个板管复合换热片通过进口集管和出口集管连接组成；所述板管复合换热片包括传热板片以及由换热管加工而成的盘管；所述传热板片设有安放槽，该安放槽的形状与盘管的形状匹配；盘管安放于安放槽内，盘管与安放槽之间的间隙填充有导热粘合层。

2.根据权利要求1所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述导热粘合层为金属填充物。

3.根据权利要求2所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述盘管与安放槽之间的间隙小于10毫米。

4.根据权利要求3所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述传热板片还冲压有若干限位槽和/或定位焊点。

5.根据权利要求2所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述金属填充物为锌、锡、铝、铜中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述导热粘合层为导热粘胶。

7.根据权利要求1所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述压缩机的排气口与蒸发式冷凝器的气体管连接，蒸发式冷凝器的液体管通过节流装置与蒸发器的液体管连接，蒸发器的气体管与压缩机的吸气口连接。

8.根据权利要求1所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述压缩机的排气口与蒸发式冷凝器的气体管连接，蒸发式冷凝器的液体管通过节流装置与蒸发器的液体管连接，蒸发器的气体管与压缩机的吸气口连接，所述冷热水机组设置有第一制冷阀、第二制冷阀、第一热泵阀和第二热泵阀；第一制冷阀设置在压缩机的排气口与蒸发式冷凝器的气体管的连接管路上，第二制冷阀设置在压缩机的吸气口与蒸发器的气体管的连接管路上，第一热泵阀设置在压缩机的排气口与蒸发器的气体管的连接管路上，第二热泵阀设置在压缩机的吸气口与蒸发式冷凝器的气体管的连接管路上。

9.根据权利要求1所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述压缩机的排气口设有第一换向阀，压缩机的吸气口设有第二换向阀；第一换向阀的两个出口分别与蒸发式冷凝器的气体管和蒸发器的气体管连接，第二换向阀的两个进口分别与蒸发式冷凝器的气体管和蒸发器的气体管连接；所述第一、第二换向阀为二位三通换向阀。

10.根据权利要求1所述的带板管复合换热型蒸发式冷凝器的冷热水机组，其特征在于：所述冷热水机组设置有四通换向阀，四通换向阀的四个接口分别与压缩机排气口、蒸发式冷凝器的气体管、蒸发器的气体管和压缩机的吸气口连接。