專利名稱：一種柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種套管式換熱器，特別指小型、中型、大型水源熱泵和水冷 冷水機(jī)組均可使用的套管式換熱器，具體為一種柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱 器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的套管式換熱器的結(jié)構(gòu)包括壓縮機(jī)，入口與壓縮機(jī)相連通的螺旋狀套 管冷凝器，與壓縮機(jī)相連通的、端部設(shè)有集氣桶的螺旋狀套管蒸發(fā)器，與螺旋
狀套管冷凝器的末端相連通的集流桶；集流桶通過分液器和螺旋狀套管蒸發(fā)器 相連通；螺旋狀套管冷凝器和螺旋狀套管蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)均包括管套，以及穿套 于管套中的數(shù)個(gè)細(xì)換熱管。所謂套管式，就是指管套中穿套有數(shù)個(gè)細(xì)換熱管， 即管中套管。螺旋狀套管冷凝器的入口通過連通管直接與壓縮機(jī)相連通。集流
桶直接設(shè)置于螺旋狀套管冷凝器的末端。螺旋狀套管蒸發(fā)器的集氣桶通過汽液 分離器與壓縮機(jī)相連通。這種結(jié)構(gòu)的套管式換熱器只能適用于小型機(jī)組，在國 標(biāo)框架內(nèi)的最優(yōu)工作狀態(tài)下的能效比(EER)《4.6，性能系數(shù)(C0P)《4.05， 傳熱系數(shù)(K)《1100W/M2.°C，排熱能力為1一180KW。而且，換熱管耗材多。 因此，無論從工作效果上，還是從節(jié)能減耗上講，這種結(jié)構(gòu)的套管式換熱器還 不能滿足人們現(xiàn)在日益增長的節(jié)能、增效、減耗的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的套管式換熱器存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種更加節(jié) 能、增效、減耗的套管式換熱器，即柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器。本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的 一種柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式 換熱器，包括壓縮機(jī)，入口與壓縮機(jī)相連通的螺旋狀套管冷凝器，與壓縮機(jī)相 連通的、端部設(shè)有集氣桶的螺旋狀套管蒸發(fā)器，與螺旋狀套管冷凝器的末端相 連通的集流桶；集流桶通過分液器和螺旋狀套管蒸發(fā)器相連通；螺旋狀套管冷 凝器和螺旋狀套管蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)均包括管套，以及穿套于管套中的數(shù)個(gè)細(xì)換熱 管；細(xì)換熱管外壁間隔設(shè)置有柔性導(dǎo)流器，螺旋狀套管冷凝器和螺旋狀套管蒸 發(fā)器均通過熱交換器與壓縮機(jī)連通；熱交換器結(jié)構(gòu)包括外套桶，設(shè)于外套桶 頂部的上排氣口，設(shè)于外套桶底部的下排氣口，設(shè)于外套桶底部的蒸發(fā)器連接 口，設(shè)于外套桶側(cè)壁的壓縮機(jī)連接口，設(shè)于外套桶內(nèi)部并與蒸發(fā)器連接口和壓 縮機(jī)連接口同時(shí)連通的內(nèi)換熱管；上排氣口通過連通管與壓縮機(jī)的排氣口相連 通，下排氣口通過連通管與冷凝器的入口相連通，蒸發(fā)器連接口通過連通管與 集氣桶相連通，壓縮機(jī)連接口通過連通管與壓縮機(jī)的吸氣口相連通。柔性導(dǎo)流 器即采用硬質(zhì)或軟質(zhì)材料制作成的圓環(huán)，如銅環(huán)，尼龍環(huán)等。
本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，使流經(jīng)換熱器的載冷劑和制冷劑呈反向螺 旋形流動(dòng)，此即為本發(fā)明所稱雙螺旋的含義。雙螺旋流動(dòng)，可以使制冷劑在管 內(nèi)和載冷劑在管外流動(dòng)過程中形成多次環(huán)流從而產(chǎn)生離心力，該離心力可以破 壞傳熱管內(nèi)壁的阻力，絕對(duì)限制液膜增厚，提高了換熱系數(shù)，而且擴(kuò)大了換熱 面積；進(jìn)一步提高了換熱效率，柔性導(dǎo)流器的存在更強(qiáng)化了換熱器的換熱效率， 而采用柔性一詞，意在說明，由于該柔性導(dǎo)流器的存在，流經(jīng)該柔性導(dǎo)流器的 流體就象婀娜多姿的少女扭動(dòng)著美麗的腰胯在舞動(dòng)行進(jìn)。本發(fā)明采用了熱交換 器替代了傳統(tǒng)的氣液分離器，不僅增加了進(jìn)入壓縮機(jī)的低壓氣體的過熱度，提 高了低壓氣體的干燥度，從而有效地防止了壓縮機(jī)液擊，而且降低了壓縮機(jī)的吸氣阻力，提高了蒸發(fā)溫度，增大了制冷量。因此，本發(fā)明集流體動(dòng)力學(xué)、傳 熱學(xué)、熱力學(xué)、美學(xué)與一身，并為這些學(xué)科的發(fā)展提供了非常有價(jià)值的應(yīng)用范
.例。經(jīng)應(yīng)用檢測，在國標(biāo)框架內(nèi)，本發(fā)明的能效比(EER)》5.66，性能系數(shù) (COP) >4.8，傳熱系數(shù)(K) >2000W/M2.°C，排熱能力1一400KW，制冷量比 現(xiàn)有技術(shù)提高了 30°/。左右，而換熱管用材卻降低了 20%左右，節(jié)能降耗效果非 常明顯。因此達(dá)到了節(jié)能、增效、減耗的要求和目的。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為過冷器結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式
一種柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，包括壓縮機(jī)1，入口 16與壓縮機(jī)1 相連通的螺旋狀套管冷凝器2，與壓縮機(jī)l相連通的、端部設(shè)有集氣桶3的螺 旋狀套管蒸發(fā)器4，與螺旋狀套管冷凝器2的末端相連通的集流桶5;集流桶5 通過分液器6和螺旋狀套管蒸發(fā)器4相連通；螺旋狀套管冷凝器2和螺旋狀套 管蒸發(fā)器4的結(jié)構(gòu)均包括管套，以及穿套于管套中的數(shù)個(gè)細(xì)換熱管7;細(xì)換熱 管7外壁間隔設(shè)置有柔性導(dǎo)流器8，螺旋狀套管冷凝器2和螺旋狀套管蒸發(fā)器
4均通過熱交換器與壓縮機(jī)1連通；熱交換器結(jié)構(gòu)包括外套桶9，設(shè)于外套
桶9頂部的上排氣口10，設(shè)于外套桶9底部的下排氣口 11，設(shè)于外套桶9底 部的蒸發(fā)器連接口 12，設(shè)于外套桶9側(cè)壁的壓縮機(jī)連接口 13，設(shè)于外套桶9 內(nèi)部并與蒸發(fā)器連接口 12和壓縮機(jī)連接口 13同時(shí)連通的內(nèi)換熱管14;上排氣 口 IO通過連通管15與壓縮機(jī)1的排氣口相連通，下排氣口 11通過連通管15 與冷凝器的入口 16相連通，蒸發(fā)器連接口 12通過連通管15與集氣桶3相連通，壓縮機(jī)連接口 13通過連通管15與壓縮機(jī)1的吸氣口相連通。柔性導(dǎo)流器 即采用硬質(zhì)或軟質(zhì)材料制作成的圓環(huán)，如銅環(huán)，尼龍環(huán)等。 細(xì)換熱管7在管套中呈曲線狀分布，
上述"呈曲線狀分布"的曲線狀是指除直線以外的任何能夠使細(xì)換熱管7 內(nèi)的流體呈非直線狀行進(jìn)的形態(tài)，如正弦(余弦)曲線、螺旋線等。
細(xì)換熱管7外壁間隔設(shè)置的柔性導(dǎo)流器8在空間上呈正弦(余弦)曲線或 螺旋線分布。
為了更進(jìn)一步地提高本發(fā)明的換熱效率，可在螺旋狀套管冷凝器2的末端 設(shè)置一過冷器，再在過冷器的另一端設(shè)置集流桶5，也就是說，集流桶5和螺 旋狀套管冷凝器2的末端通過一過冷器相連通，過冷器的結(jié)構(gòu)包括上部右端設(shè) 有載冷劑入管17、下部左端設(shè)有載冷劑出管18、下部右端設(shè)有集流桶連接口 19的管桶，設(shè)于載冷劑入管17中的、中部設(shè)有圓孔的上隔板20，設(shè)于載冷劑 出管18中的、中部設(shè)有圓孔的下隔板21，設(shè)于上隔板20的圓孔下方并與圓孔 密封連通的上總管22，設(shè)于下隔板21的圓孔上方并與圓孔密封連通的下總管 23，數(shù)個(gè)設(shè)于上總管22和下總管23間、并與上總管22和下總管23同時(shí)連通 的、外壁設(shè)有螺紋的螺紋換熱管24;集流桶連接口 19處與集流桶5連通。載 冷劑入管17與外部載冷劑供給管相通，載冷劑出管18與螺旋狀套管冷凝器2 的末端相通。
上述螺紋換熱管24的數(shù)量為3個(gè)。
過冷器的存在使得本發(fā)明的換熱效率更進(jìn)一步提高了。
壓縮機(jī)可以為柔性渦旋壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)、半封式活塞壓縮機(jī)等。
權(quán)利要求
1、一種柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，包括壓縮機(jī)(1)，入口(16)與壓縮機(jī)(1)相連通的螺旋狀套管冷凝器(2)，與壓縮機(jī)(1)相連通的、端部設(shè)有集氣桶(3)的螺旋狀套管蒸發(fā)器(4)，與螺旋狀套管冷凝器(2)的末端相連通的集流桶(5)；集流桶(5)通過分液器(6)和螺旋狀套管蒸發(fā)器(4)相連通；螺旋狀套管冷凝器(2)和螺旋狀套管蒸發(fā)器(4)的結(jié)構(gòu)均包括管套，以及穿套于管套中的數(shù)個(gè)細(xì)換熱管(7)；其特征在于細(xì)換熱管(7)外壁間隔設(shè)置有柔性導(dǎo)流器(8)，螺旋狀套管冷凝器(2)和螺旋狀套管蒸發(fā)器(4)均通過熱交換器與壓縮機(jī)(1)連通；熱交換器結(jié)構(gòu)包括外套桶(9)，設(shè)于外套桶(9)頂部的上排氣口(10)，設(shè)于外套桶(9)底部的下排氣口(11)，設(shè)于外套桶(9)底部的蒸發(fā)器連接口(12)，設(shè)于外套桶(9)側(cè)壁的壓縮機(jī)連接口(13)，設(shè)于外套桶(9)內(nèi)部并與蒸發(fā)器連接口(12)和壓縮機(jī)連接口(13)同時(shí)連通的內(nèi)換熱管(14)；上排氣口(10)通過連通管(15)與壓縮機(jī)(1)的排氣口相連通，下排氣口(11)通過連通管(15)與冷凝器的入口(16)相連通，蒸發(fā)器連接口(12)通過連通管(15)與集氣桶(3)相連通，壓縮機(jī)連接口(13)通過連通管(15)與壓縮機(jī)(1)的吸氣口相連通。
2、 如權(quán)利要求1所述柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，其特征在于細(xì)換 熱管(7)在管套中呈曲線狀分布。
3、 如權(quán)利要求1或2所述柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，其特征在于 細(xì)換熱管(7)外壁間隔設(shè)置的柔性導(dǎo)流器(8)在空間上呈正弦曲線分布。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，其特征在 于集流桶(5)和螺旋狀套管冷凝器(2)的末端通過一過冷器相連通，過冷器的結(jié)構(gòu)包括上部右端設(shè)有載冷劑入管(17)、下部左端設(shè)有載冷劑出管(18)、 下部右端設(shè)有集流桶連接口 (19)的管桶，設(shè)于載冷劑入管(17)中的、中部 設(shè)有圓孔的上隔板(20)，設(shè)于載冷劑出管(18)中的、中部設(shè)有圓孔的下隔 板(21)，設(shè)于上隔板(20)的圓孔下方并與圓孔密封連通的上總管(22)，設(shè) 于下隔板(21)的圓孔上方并與圓孔密封連通的下總管(23)，數(shù)個(gè)設(shè)于上總 管(22)和下總管(23)間、并與上總管(22)和下總管(23)同時(shí)連通的、 外壁設(shè)有螺紋的螺紋換熱管(24);集流桶連接口 (19)處與集流桶(5)連通。 載冷劑入管(17)與外部載冷劑供給管相通，載冷劑出管(18)與螺旋狀套管 冷凝器(2)的末端相通。
5、如權(quán)利要求4所述柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，其特征在于螺紋 換熱管(24)的數(shù)量為3個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明為一種柔性導(dǎo)流雙螺旋套管式換熱器，包括壓縮機(jī)，冷凝器，蒸發(fā)器，集流桶；冷凝器和蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)包括管套，細(xì)換熱管；細(xì)換熱管外壁間隔設(shè)置有柔性導(dǎo)流器，冷凝器和蒸發(fā)器均通過熱交換器與壓縮機(jī)連通；熱交換器結(jié)構(gòu)包括外套桶，上排氣口，下排氣口，蒸發(fā)器連接口，壓縮機(jī)連接口，內(nèi)換熱管；本發(fā)明使冷卻水和制冷劑呈反向螺旋形行進(jìn)，提高了換熱系數(shù)，柔性導(dǎo)流器的存在更強(qiáng)化了換熱器的換熱效率，本發(fā)明的能效比(EER)≥5.66，性能系數(shù)(COP)≥4.8，傳熱系數(shù)(K)≥2000W/M².℃，排熱能力為1-400KW，制冷量比現(xiàn)有技術(shù)提高了30％左右，而換熱管用材卻降低了20％左右，節(jié)能降耗效果非常明顯。因此達(dá)到了節(jié)能、增效、減耗的要求和目的。
文檔編號(hào)F25B39/00GK101446459SQ200810079230
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者邢青鑫, 鄭引河 申請人:鄭引河;邢青鑫