CN205425515U - 一种风冷热泵空调用换热器 - Google Patents

Abstract

一种风冷热泵空调用换热器，包括外壳和换热管，其特征在于：所述换热管(1)为椭圆管或扁管，椭圆管长轴为a，短轴为b，壁厚为δ，在满足流动和除垢要求的同时，保证短轴b的最小值条件下，实现长短轴比值a/b的最大化。本实用新型为一种强化全年运行换热效果的风冷热泵用新型换热器，用作空调换热器。

Description

一种风冷热泵空调用换热器

技术领域

本实用新型属于换热器内的换热管技术领域，特别适用于风冷热泵冷暖两用型空调换热器中的换热管。

背景技术

换热器应用很广泛，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多，其中必不可少的元件就是其中的换热管。传统的换热管为光滑的圆管，简称光管，传热效率很低。除光管外，目前换热器还可采用各种各样的强化传热管，常见如下列四种：

翅片管：分为单侧加肋片和双侧加肋片两种，占地和重量较大，耗金属量也大。

螺纹管：管外螺纹加工的低肋化管，一般用于管内给热系数比管外给热系数大1倍以上的场合。对于管外冷凝及沸腾，由于表面张力作用，也有较好的强化作用，不适用于管内冷凝和沸腾。

螺旋槽管：类似于螺纹管，只能有限强化管外流体流动和换热。

螺旋扁管：将圆管压扁，然后扭曲成螺旋状的一种高效传热强化管。它是目前提取低温余热最理想的换热设备，然而制造较困难。

不同于其他换热器，风冷热泵空调用换热器都是制冷剂在换热管内流动，空气在换热管外流动，但其冬、夏季换热功能不同，如室外机中，夏季制冷剂冷凝向环境放热，而在冬季要从环境吸热蒸发，室内机则与之相反。因此要求这种风冷热泵用换热器同一设备中管内冷凝和沸腾换热效果都要好，而且还要考虑流动特性、经济性、制造工艺等其他因素。

现有的风冷热泵空调用换热器基本都是翅片管式换热器，在空气侧即管外加肋片，而且换热管均为光滑圆管。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有风冷热泵换热管的缺点，提供一种强化全年运行换热效果的风冷热泵用新型换热器。

根据本实用新型的实施方案，提供一种风冷热泵空调用换热器：

一种风冷热泵空调用换热器，包括外壳和换热管，其中换热管为椭圆管或扁管，椭圆管(横截面)长轴为a，(横截面)短轴为b，壁厚为δ。优选，在满足流动和除垢要求的同时，保证短轴b的最小值条件下，实现长短轴比值a/b的最大化。优选，a/b为1.5-50:1，更优选为2-30:1，更优选为3-20:1，更优选3-10:1，如5:1。

在本实用新型中，换热管的内表面设置有横截面为n边形的(螺旋形)槽道螺纹。作为优选，n为3-10、优选3-7和更优选3-6的整数，如4或5。

在本实用新型中，换热管内表面涂镀表面张力小的材料。作为优选，表面张力小的材料是聚硅氧烷涂层或含氟的树脂涂层。

在本实用新型中，槽道螺纹的深度为d，深度d为0.1-100mm，优选0.2-80mm，更优选为0.5-50mm，更进一步优选为1-20mm。

作为优选，槽道螺纹的横截面为三角形、四边形、五边形或六边形。其中三角形、四边形、五边形或六边形的一个边是缺口；或四边形、五边形或六边形的一个边或两个边是缺口。其中一个边是缺口，例如当横截面为三角形时。当横截面为四边形、五边形或六边形时，有一个边是缺口，或也可以有两个边是缺口。

作为优选，换热管内表面涂镀聚四氟乙烯。

在本实用新型中，换热管外表面设置有肋片，肋片的数量为2-50片，优选5-10片。

在本实用新型中，未进行说明的装置和设备均为本领域常用设备。

在本实用新型中，椭圆管长轴为a，短轴为b，长轴和短轴可以根据生产需要设计。例如a/b为1.5-50:1，更优选为2-30:1，更优选为3-20:1，更优选3-10:1，如5:1。

一般来说，在所述换热管的内表面(2)上，槽道螺纹(3)彼此平行，或呈现为网格状或纵横交错为网格状，或呈现为蜂窝横截面状。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、换热管采用椭圆管或扁管，有利于改善管外空气的流动和换热，实现长短轴比值a/b的最大化，可以保证周长(即使用铜管材料)不变时，断面积和当量直径均减小，加强管内制冷剂的对流换热表面传热系数。

2、换热管的内表面加工成槽道螺纹，一方面，这些槽道可加强对管内制冷剂的扰动，加强管内制冷剂的对流换热表面传热系数；另一方面，在换热器进行沸腾换热时，这些凹缝可促进气泡生成和长大，强化换热管内制冷剂沸腾换热；在换热器进行冷凝换热时，这些槽道可减薄凝结液膜层的厚度，并加速凝结液的排除，强化换热管内制冷剂凝结换热。也就是说，这一措施对蒸发器和冷凝器换热增强均有利，这一特点特别适用于冷暖两用型热泵空调换热器的换热。

3、在换热管内表面涂镀聚四氟乙烯，促进换热器作为冷凝器时，冷凝器中制冷剂珠状凝结，提高制冷剂凝结换热能力，同时也加快其作为蒸发器时的沸腾换热速率。

附图说明

图1为本实用新型风冷热泵工作原理图；

图2为本实用新型换热器铜管俯视图；

图3为本实用新型内壁为螺旋纹槽道螺纹铜管的主剖视图；

图4为本实用新型内壁为三角形槽道螺纹铜管的主剖视图；

图5为本实用新型内壁为四边形槽道螺纹铜管的主剖视图；

图6为本实用新型内壁为六边形槽道螺纹铜管的主剖视图；

图7为本实用新型设计的另一种方案结构图。

附图标记：1：换热管；2：内表面；3：槽道螺纹；4：外表面；5：肋片；a：长轴；b：短轴；δ：壁厚；d：深度。

具体实施方式

在下面的具体实施方式中，采用一种风冷热泵空调用换热器，其换热管1为椭圆管(或扁管)，将换热管1的光滑内表面2加工成横截面为三角形(或四边形、五边形、六边形等)的密集排列的深度为d的螺旋形槽道螺纹3，然后在换热管内表面涂镀表面张力小的材料。一般，在所述换热管的内表面2上，槽道螺纹3彼此平行，或呈现为网格状或纵横交错为网格状，或呈现为蜂窝横截面状(如图6所示)。

作为优选，椭圆管长轴为a，短轴为b，壁厚为δ，在满足流动和除垢要求的同时，保证短轴b的最小值条件下，实现长短轴比值a/b的最大化。例如a/b为1.5-50:1，更优选为2-30:1，更优选为3-20:1，更优选3-10:1，如5:1。

在本实用新型中，换热管内表面涂镀表面张力小的材料。作为优选，表面张力小的材料是聚硅氧烷涂层或含氟的树脂涂层。优选，所述的槽道螺纹的深度d>光滑管的粗糙度Δ。深度d为0.1-100mm，优选0.2-80mm，更优选为0.5-50mm，更进一步优选为1-20mm。

优选，所述的换热管内表面涂镀材料为聚四氟乙烯。

在本实用新型中，换热管外表面设置有肋片。肋片的数量为2-50片，优选5-10片。

实施例1

一种风冷热泵空调用换热器，其换热管1为椭圆管，椭圆管长轴为a，短轴为b，壁厚为δ，在满足流动和除垢要求的同时，保证短轴b的最小值条件下，实现长短轴比值a/b的最大化。a/b为5：1。将换热管1的光滑内表面2加工成螺旋三角形密集排列的深度为d的槽道螺纹3，深度d为10mm。

实施例2

一种风冷热泵空调用换热器，其换热管1为椭圆管，将换热管1的光滑内表面2加工成螺旋四边形密集排列的深度为d的槽道螺纹3，然后在换热管内表面涂镀表面张力小的材料——聚四氟乙烯。

实施例3

重复实施例2，只是a/b为10：1。

实施例4

重复实施例2，只是深度d为20mm。

实施例5

重复实施例2，只是换热管外表面4设置有8片肋片5。

Claims (13)

1.一种风冷热泵空调用换热器，包括外壳和换热管(1)，其特征在于：所述换热管(1)为椭圆管或扁管，椭圆管长轴为a，短轴为b，壁厚为δ，其中a/b比值为1.5-50:1，和，其中所述换热管的内表面(2)设置有横截面为n边形的槽道螺纹(3)，其中n为3-10的整数。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：a/b比值为2-30:1，和/或

所述换热管内表面(2)涂镀表面张力小的材料。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述表面张力小的材料是聚硅氧烷涂层或含氟的树脂涂层，和/或

a/b比值为3-20:1。

4.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述槽道螺纹(3)的深度为d，深度d为0.2-80mm；和/或

所述槽道螺纹(3)的横截面为三角形、四边形、五边形或六边形。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于：深度d为0.5-50mm。

6.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述换热管内表面(2)涂镀聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述的换热器，其特征在于：所述换热管外表面(4)设置有肋片(5)，肋片(5)的数量为2-50片。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于肋片的数量为5-10片。

9.根据权利要求1-6或8中任何一项所述的换热器，其特征在于：在所述换热管的内表面(2)上，槽道螺纹(3)彼此平行，或呈现为网格状或纵横交错为网格状，或呈现为蜂窝横截面状。

10.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：在所述换热管的内表面(2)上，槽道螺纹(3)彼此平行，或呈现为网格状或纵横交错为网格状，或呈现为蜂窝横截面状。

11.根据权利要求4、5、8或10中任何一项所述的换热器，其特征在于：其中三角形、四边形、五边形或六边形的一个边是缺口；或四边形、五边形或六边形的一个边或两个边是缺口。

12.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：其中三角形、四边形、五边形或六边形的一个边是缺口；或四边形、五边形或六边形的一个边或两个边是缺口。

13.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于：其中三角形、四边形、五边形或六边形的一个边是缺口；或四边形、五边形或六边形的一个边或两个边是缺口。