CN214747377U - 一种具有多通道换热器的存储设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有多通道换热器的存储设备，所述存储设备的包围面中设有多通道换热器，所述多通道换热器外部设有隔热层，所述多通道换热器包括布置在平板上的多根并行管路，多根并行管路分别与换热介质进管及换热介质出管相连接形成整体。本申请具有能源效率高、加工方便、强度高、材料成本低的技术优势。

Description

一种具有多通道换热器的存储设备

技术领域

本申请涉及一种具有多通道换热器的存储设备，适用于换热设备的技术领域。

背景技术

为了满足生活舒适或者对食品保鲜的要求，一般都会使用换热设备来实现对所使用或者存储空间的液体或空气进行降温或升温。现有电加热的方式中，能源转化效率并不高。由于通过卡诺循环可以提升能源转化效率，现有技术中逐渐通过换热器进一步对存储空间的液体或空气进行能源的传输。

然而，现有技术中利用换热器的存储空间均存在着形式有限、换热器的布置方式单一等技术缺陷，不能很好地满足各种存储设备的需求。具体地，现有技术中的换热器一般都是平面板状，当需要立体布置时，一般都是采用多块板状换热器进行拼接的方式。这种布置方式一方面会导致结构的整体强度不高，另一方面会导致拼接处出现热量泄漏的情形，使得换热效率低下。另外，现有存储设备的换热器一般都是采用U型通管的方式，其设置方式比较单一，而且U型通管还会带来换热路径过长的问题。

实用新型内容

本申请的目的是设计一种具有多通道换热器的存储设备，采用液体或气体进行能量交换，具有能源效率高、加工方便、强度高、材料成本低的技术优势。

根据本申请的一种具有多通道换热器的存储设备，所述存储设备的包围面中设有多通道换热器，所述多通道换热器外部设有隔热层，所述多通道换热器包括布置在平板上的多根并行管路，多根并行管路分别与换热介质进管及换热介质出管相连接形成整体。

其中，所述多通道换热器的内侧或外侧还可以设有内衬；在所述多通道换热器的外侧可以包围设置有隔热层，所述隔热层的外部还可以设有防护层。

其中，在所述换热介质进管和所述换热介质出管上可以设置有挡流片。

其中，所述并行管路可以采用扁管或者“D”型管，其截面最大的平面与平板相接触；在所述平板上可以形成凹槽，所述凹槽的截面形状与所述并行管路的截面形状相吻合。

其中，所述存储设备上可以设有开口，所述开口处设有密封盖，所述密封盖与所述存储设备的包围面结构相同。

其中，所述平板是金属平板，并行管路通过焊接或粘结方式紧固在所述平板上；所述换热介质进管和所述换热介质出管可以靠近设置或者间隔设置。

根据本申请的具有多通道换热器的存储设备，具有以下技术优势：

(1)本申请的多通道换热器围绕存储设备的周围整体设置，保证了其整体强度，而且使得存储设备的周围不存在热量泄漏的位置，提高了能源利用效率；

(2)本申请的多通道换热器包括分别与换热介质进管及换热介质出管相连接形成整体的多根并行管路，避免了采用通管造成的加工不便以及换热路径过长的问题；

(3)在换热介质进管及换热介质出管上设置有挡流片，对并行管路进行分流，以使换热介质分层流过并行管路，使得换热效果更加均匀；

(4)本申请的多通道换热器进一步减小了循环管路的外径，相比于传统结构，增加了保温层的厚度，可以实现节能；

(5)本申请的多通道换热器可以根据需要，整体设置成各种不同的形式，从而能够用于包括但不限于冰柜、热水器等各种形式的存储设备。

附图说明

图1是本申请的具有多通道换热器的存储设备的一种可能实施例。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3显示了本申请的并行管路预留尺寸以便弯折的示意图。

图4显示了存储设备为冷柜的示意图。

图5显示了存储设备为热水器的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请的存储设备具有一定的立体空间尺寸，所构成的立体空间内部可以存放物品，且设备所处的环境存在一定的温差，需要通过设备内的换热器进行热交换。本申请所述的立体空间，是由面围成的立体结构，可以是棱柱、圆柱、圆台、圆锥或者球形结构。无论是何种立体空间，需要在其中一个面上设有开口，且开口用隔热材料构成的盖进行密封，以便取放其内部物品。

如图1和2所示，其中显示了本申请的具有多通道换热器的存储设备的一种可能实施方式，其中图1显示了存储设备的包围面的内部示意图，图2显示了图1中的A-A剖视图。如图所示，存储设备的包围面中设有多通道换热器1，多通道换热器1外部设有隔热层3，以防止设备内与外界环境发生热交换而产生能量损失。多通道换热器1包括布置在平板12上的多根并行管路11，多根并行管路11分别与换热介质进管13及换热介质出管14相连接形成整体。其中，多根并行管路11可以部分或全部包围存储设备的周围，优选为全部包围的方式；换热介质进管13及换热介质出管14可以靠近设置或者间隔设置，在图2所示下，换热介质进管13和换热介质出管14垂直于纸面靠近设置。作为替换，换热介质进管13和换热介质出管14也可以在图2形式的存储设备中，呈对角线地间隔设置。

优选地，多通道换热器1的内侧还可以设置内衬2，以将换热器与内部环境隔开。为了更好地防止设备内部与外部之间的热交换，在多通道换热器1的外侧可以包围设置隔热层3，以对整个立体空间的外露面进行覆盖。优选的，可以将换热介质进管13和换热介质出管14布置在立体结构转弯处，此处隔热层3相比其他地方更厚。进一步的，为了防止使用过程中隔热层3受损而影响保温性能，在隔热层3外还可以设有防护层4。

优选地，平板12可以是金属平板，换热器上的并行管路11可以通过焊接或粘结方式紧固在平板12上。并行管路11与换热介质进管13及换热介质出管14相连接。进一步地，为了使换热介质均匀地流经每一根并行管路11，在换热介质进管13及换热介质出管14上可以设置有挡流片15，对并行管路11进行分流，以使换热介质分层流过并行管路11。

为了增大并行管路11与平板12的接触面积，可以将并行管路11做成单通道或多通道扁管或者“D”型管等多种管路截面形状。无论是何种管路截面形状，都是以截面最大的平面与平板12相接触。为了增大换热效果，也可以将并行管路11做成螺旋管形状，以增强并行管路11内换热介质的流动状态。更进一步地，为了加大并行管路11与平板12的接触面积，可以在平板12上形成凹槽结构，凹槽的截面形状与并行管路11的截面形状相吻合，这样通过焊接或者粘结，平板12可以包络并行管路11的大部分面积，从而增大换热效果。

本申请中，并行管路11的外管径范围在1.0～5.0mm，并行管路11的壁厚范围在0.1～1mm，以便获得微通道高效循环换热效应。并行管路11之间可以是等间距，也可以是不等间距在平板12上分布；并行管路11可以是直管，也可以是“S”管，在平板12上进行迂回分布。并行管路11在平板12上的分布，可以水平方向，也可以是竖直方向。当并行管路11与平板12形成整体后，为了方便加工成立体结构，防止弯折过程中平板12与并行管路11展开尺寸不等而造成管路的损伤。可以参考图3的做法，在弯折处，并行管路11预留一部分尺寸与平板12脱开，从而保证弯折时，并行管路11不产生较大的应力变形。

本申请中，内衬2可以是传导性能良好的金属薄板或者有机聚合物薄板，薄板为了满足设备存储空间的立体结构需要，可以通过拉伸或拼接等方式形成立体空间结构。当换热器在内衬2所构成的立体存储空间外时，换热器上的平板12与内衬2形成良好的传导接触，两者的接触关系可以是焊接或粘结。当换热器在内衬2所构成的立体存储空间内时，换热器可以与内部物品直接接触进行热交换。换热器与内衬2形成相对固定的装配关系，防止在使用中换热器在内衬2所形成的立体空间内晃动。

进一步，换热器1上的并行管路11和平板12表面具有一层防护层，能够有效承受内部空间内的物品对并行管路11或平板12的腐蚀，因此可以由换热器1单独围成立体空间结构，而省去内衬2。此时，换热器1直接与内部物品进行热交换，同时换热器1所独立围成的立体空间结构需具有一定密封性，防止内部物品渗漏至隔热层3。

本申请的隔热层3用来隔绝内部物品及换热器与设备所处外部环境进行换热。隔热层3所使用的材料可以为隔热效果良好的有机聚合物，如聚氨酯(PU)泡沫或聚苯乙烯(EPS)泡沫。同时隔热层有一定的厚度，并由此形成一定的机械强度，与换热器、内衬及防护层等形成一个整体。

进一步，为了防止隔热层3在拼接处形成间隙，使换热器和/或内衬与设备所处的环境形成冷桥，可以在换热器1或内衬2与防护层4之间采用注射有机聚合物发泡等方式，形成完整的隔热结构。设备上用于取放内部物品的开口，应采用密封盖的形式与设备的其他结构也应形成良好的隔热密封结构。密封盖优选采用与设备包围面相同的结构形式。

本申请的防护层4用来保护隔热层3免受外界损伤破坏，防护层4可以是金属材料或者有机聚合物形成的薄板，防护层4通过加工形成立体空间。所形成的立体空间结构与换热器1和/或内衬2所形成的立体空间结构之间有均匀的间距，该间距用来填充隔热层3。同时防护层4所形成的立体空间具有良好的密封性，防止在加工中隔热层3采用注射发泡等方式时导致隔热层的渗出。

如图4所示，其中显示了本申请的存储设备为冰柜的情形。多通道换热器1直接进行机械加工围成冷柜内胆，换热介质经进口130从换热介质进管13流入，经挡流片15的分流均匀地流进换热管路11，然后从换热介质出管14经出口140流出。换热管路11与平板12之间形成良好的热传导，使整个平板12形成均匀的温度场。内胆平面形成换热面与所围成的存储空间中的空气进行热交换，空气再与存放在所围成的存储空间内的物品进行热交换，从而达到保鲜的目的。

如图5所示，其中显示了本申请的存储设备为热水器的情形。多通道换热器1进行机械加工围成热水器内胆结构，室外机组的制冷剂经进口130从进管13流入，并经挡流板15的分流作用，均匀地流入各个并行管路11内，然后从换热介质出管14经出口140流出。并行管路11与平板12所围成的内胆良好接触，将制冷剂的能量传输给内胆，在内胆上形成均匀的温度场。内胆与存储空间内的水发生热交换，从而加热存储空间内的水。

需要说明的是，本申请的具有多通道换热器的存储设备并不限于图4和5中所述的冷柜和热水器的形式，所有符合本申请存储设备特征的均落入本申请的保护范围。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种具有多通道换热器的存储设备，其特征在于，所述存储设备的包围面中设有多通道换热器，所述多通道换热器外部设有隔热层，所述多通道换热器包括布置在平板上的多根并行管路，多根并行管路分别与换热介质进管及换热介质出管相连接形成整体。

2.根据权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述多通道换热器的内侧或外侧还设有内衬。

3.根据权利要求1或2所述的存储设备，其特征在于，在所述多通道换热器的外侧包围设置有隔热层。

4.根据权利要求3所述的存储设备，其特征在于，所述隔热层的外部还设有防护层。

5.根据权利要求1或2或4所述的存储设备，其特征在于，在所述换热介质进管和所述换热介质出管上设置有挡流片。

6.根据权利要求1或2或4所述的存储设备，其特征在于，所述并行管路采用扁管或者“D”型管，其截面最大的平面与平板相接触。

7.根据权利要求6所述的存储设备，其特征在于，在所述平板上形成凹槽，所述凹槽的截面形状与所述并行管路的截面形状相吻合。

8.根据权利要求1或2或4或7所述的存储设备，其特征在于，所述存储设备上设有开口，所述开口处设有密封盖，所述密封盖与所述存储设备的包围面结构相同。

9.根据权利要求1或2或4或7所述的存储设备，其特征在于，所述平板是金属平板，并行管路紧固在所述平板上。

10.根据权利要求1或2或4或7所述的存储设备，其特征在于，所述换热介质进管和所述换热介质出管靠近设置或者间隔设置。

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