CN205448415U - 换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器，包括：壳体和过冷管。壳体内限定出间隔开的换热腔室和过冷腔室，壳体上设有连通换热腔室的制冷剂进口和连通过冷腔室的制冷剂出口，换热腔室与过冷腔室之间通过连通口连通，壳体上还设有进水口和出水口，其中，制冷剂出口邻近进水口设置。过冷管设在过冷腔室内且分别与进水口和出水口相连。根据本实用新型的换热器，结构紧凑、可靠，成本较低，提高了制冷剂过冷度，增加了机组制冷量，提高了机组能效。而且制冷剂出口设在壳体的邻近进水口一侧，从而使得制冷剂在从过冷腔室流出的过程中，与过冷管内冷却水逆向流动，从而提高传热温差，提高过冷度。

Description

换热器

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域及换热器技术领域，尤其是涉及一种换热器。

背景技术

在制冷***中，冷凝器作为***主要部件，其性能直接影响整个制冷***的性能。大型中央空调使用的冷水机组或大型冷冻机组的冷凝器主要是壳管式冷凝器。增大过冷度是一种可提高机组制冷量，提升机组COP的有效方法。

过冷器的设置，一种方法是设置单独的壳管式过冷器或板式换热器，但管路复杂，泄露点增加，降低了机组的可靠性，同时板式换热器成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型旨在提供一种换热器，这种换热器可提高制冷剂的过冷度，同时结构可靠、成本不高。

根据本实用新型实施例的换热器，包括：壳体，所述壳体内限定出间隔开的换热腔室和过冷腔室，所述壳体上设有连通所述换热腔室的制冷剂进口和连通所述过冷腔室的制冷剂出口，所述换热腔室与所述过冷腔室之间通过连通口连通，所述壳体上还设有进水口和出水口，其中，所述制冷剂出口邻近所述进水口设置；过冷管，所述过冷管设在所述过冷腔室内且分别与所述进水口和出水口相连。

根据本实用新型实施例的换热器，通过在换热器内设置相连通的换热腔室和过冷腔室，且在过冷腔室内设置过冷管，结构紧凑、可靠，成本较低，提高了制冷剂过冷度，增加了机组制冷量，提高了机组能效。而且制冷剂出口设在壳体的邻近进水口一侧，从而使得制冷剂在从过冷腔室流出的过程中，与过冷管内冷却水逆向流动，从而提高传热温差，提高过冷度。

一些实施例中，换热器还包括：隔板，所述隔板设在所述壳体内以将所述壳体内部分成上下间隔开的所述换热腔室和所述过冷腔室，所述制冷剂进口设在所述隔板的上方，所述制冷剂出口设在所述隔板的下方。用隔板间隔，加工容易，成本也低。

具体地，所述隔板与所述壳体的远离所述进水口的内壁面间隔开以形成所述连通口。

一些实施例中，换热器还包括：多个折流板，所述多个折流板间隔开地设在所述过冷腔室内，所述多个折流板上分别设有贯通口，相邻两个所述折流板上的所述贯通口在所述壳体的端面上的投影相错开。由此，可实现制冷剂液体在过冷腔室中折流，增加液体扰动，破坏流体边界层，增加传热性能，提高过冷度，同时制冷剂在折流板间绕流，提高过冷管效率，可提高制冷量和机组COP等优点。

具体地，每个所述折流板的部分外周壁与所述壳体的内壁面间隔开以限定出相应的所述贯通口。

更具体地，所述多个折流板上分别设有配合孔，所述过冷管穿过所述多个折流板上的对应配合孔。

进一步地，换热器还包括拉杆，所述拉杆分别与所述多个折流板固定连接。由此，保证流过制冷剂时折流板不易倾倒，从而保证多个折流板的折流作用。

在一些具体实施例中，所述过冷腔室的横截面形成为弓形，每个所述折流板也均形成为弓形，所述弓形的圆弧形外周壁与所述壳体的内周壁接触连接，所述弓形的直线形外周壁与所述隔板接触连接。

具体地，所述过冷管为多个且多个所述过冷管间隔设置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的换热器的仰视示意图，其中箭头为制冷剂在过冷腔室内的折流方向示意；

图2是根据本实用新型实施例的换热器在第一折流板处的局部剖视示意图；

图3是根据本实用新型实施例的换热器在第二折流板处的局部剖视示意图。

附图标记：

换热器100、

壳体1、桶体101、管板102、制冷剂出口12、进水口13、

换热腔室21、过冷腔室22、连通口23、过冷管3、隔板4、

折流板5、第一折流板51、第二折流板52、配合孔53、贯通口54、拉杆6。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的换热器100。

根据本实用新型实施例的换热器100，如图1-图3所示，包括：壳体1和过冷管3。壳体1内限定出间隔开的换热腔室21和过冷腔室22，壳体1上设有制冷剂进口和制冷剂出口12，制冷剂进口连通换热腔室21，制冷剂出口12连通过冷腔室22，换热腔室21与过冷腔室22之间通过连通口23连通。壳体1上还设有进水口13和出水口，过冷管3设在过冷腔室22内且分别与进水口13和出水口相连。其中，制冷剂出口12邻近进水口13设置。

也说是说，本实用新型实施例的换热器100为壳管式换热器，且由于壳体1内设有过冷腔室22，换热器100可称为内置过冷器壳管式冷凝器。

这种内置结构，不需要单独的壳管过冷器或板式换热器，过冷器结构整合在换热器100内部，无管路连接，结构紧凑、可靠性高，成本较低。本实用新型实施例中的换热器100内置过冷器，提高了制冷剂过冷度，增加了机组制冷量，提高了机组能效。

该换热器100的工作原理是：制冷剂从制冷剂进口进入换热腔室21后冷凝为液体，冷凝后的液体向下流动到连通口23处，并从连通口23流入过冷腔室22。进入过冷腔室22后制冷剂与过冷管3里的冷却水进行换热，从而制冷剂温度逐渐降低，最后过冷的制冷剂液体从制冷剂出口12排出。

由于制冷剂出口12邻近进水口13设置，在液态制冷剂向制冷剂出口12流动的过程中，制冷剂液体与进行热交换的冷却水逆向流动，提高了传热温差，从而进一步提高过冷度。

根据本实用新型实施例的换热器100，通过在换热器100内设置相连通的换热腔室21和过冷腔室22，且在过冷腔室22内设置过冷管3，结构紧凑、可靠，成本较低，提高了制冷剂过冷度，增加了机组制冷量，提高了机组能效。而且制冷剂出口12设在壳体1的邻近进水口13一侧，从而使得制冷剂在从过冷腔室22流出的过程中，与过冷管3内冷却水逆向流动，从而提高传热温差，提高过冷度。

具体地，壳体1包括桶体101和两个管板102，桶体101的两端敞开，两个管板102分别设在桶体101的两端以封闭壳体1。

该壳体1上设有制冷剂位于壳体1竖直方向上的制冷剂进口，制冷剂出口12布置在换热器100的进水侧，即制冷剂进口位于壳体1的顶部，制冷剂出口12位于壳体1的底部的邻近进水口13处。在图1的示例中，进水口13设在壳体1的前侧管板102上，制冷剂出口12设在桶体101的底部的前侧。

可选地，过冷管3的端部连接在管板102上，管板102上设有连接孔，过冷管3胀接在管板102的连接孔内。这样，可保证管板102与过冷管3之间的密封性，而且提高连接高效、且外形美观。

具体地，换热器100为卧式冷凝器，过冷管3水平横置于过冷腔室22内。过冷管3为多个，多个过冷管3间隔设置，形成的过冷管簇用于使冷凝制冷剂液进一步过冷。

在一些实施例中，如图1-图3所示，换热器100还包括：隔板4，隔板4设在壳体1内以将壳体1内部分成上下间隔开的换热腔室21和过冷腔室22，制冷剂进口设在隔板4的上方，制冷剂出口12设在隔板4的下方。用隔板4间隔，加工非常容易，成本也低。

具体地，隔板4水平放置在壳体1中，将壳体1内腔分为上部的换热腔室21和下部的过冷腔室22。

更具体地，如图1所示，隔板4与壳体1的远离进水口13的内壁面间隔开以形成连通口23。如图1所示，隔板4为长方形板，隔板4的两条长边与桶体101的内壁面相连，隔板4的一条短边与其中一个管板102相连，隔板4的另一条短边与另一个管板102相间隔。即图1所示的卧式壳管式换热器中，隔板4的长度小于壳体1的轴向长度，隔板4的一端与设有进水口13的管板102齐平，另一端与另一个管板102间隔一定间距，隔板4与另一个管板102之间形成连通口23，制冷剂从此流入过冷腔室22。在壳体1内部，过冷管3水平放置在壳体1与隔板4之间。

在一些实施例中，如图1-图3所示，换热器100还包括：多个折流板5，多个折流板5间隔开地设在过冷腔室22内，多个折流板5上分别设有贯通口54，相邻两个折流板5上的贯通口54在壳体1的端面上的投影相错开。

也说是说，相邻两个折流板5上的贯通口54不是正对的，在流经一次折流板5时，制冷剂液体的流动方向发生一次转变，形成蜿蜒流动的液流。

由此，可实现制冷剂液体在过冷腔室22中折流，增加液体扰动，破坏流体边界层，增加传热性能，提高过冷度，同时制冷剂在折流板5间绕流，提高过冷管3效率，可提高制冷量和机组COP等优点。

具体地，如图2和图3所示，每个折流板5的部分外周壁与壳体1的内壁面间隔开以限定出相应的贯通口54。加工时，每个折流板5可预先形成为与过冷腔室22的横截面形状相同的板体，然后在该折流板5的边缘处切出一块形成缺口，该缺口形成对应贯通口54。

当然，本实用新型的实施例中，贯通口54也可不限于设在折流板5的边缘处，只要相邻两个折流板5上的贯通口54相错开即可。

在一个具体示例中，壳体1为圆柱形，隔板4设在壳体1的偏下方位置，使得过冷腔室22的横截面形成为弓形。每个折流板5也均形成为弓形，弓形的圆弧形外周壁与壳体1的内周壁接触连接，弓形的直线形外周壁与隔板4接触连接。

其中，多个折流板5分别垂直连接于隔板4的下表面，多个折流板5沿隔板4的长度方向等间隔平行设置。其中，每个弓形的折流板5在尖端部分形成缺口，从而该折流板5与隔板4、壳体1的内周壁连接后形成贯通口54。相邻两个折流板5的相对尖端处形成缺口，如图2和图3所示，多个折流板5包括多个第一折流板51和多个第二折流板52，多个第一折流板51与多个第二折流板52交替设置，多个第一折流板51在右端尖部形成缺口，多个第二折流板52在左端尖部形成缺口，相当于多个第一折流板51为弓形板切除右尖端，多个第二折流板52为弓形板切除左尖端。

在图2和图3的示例中，第一折流板51与第二折流板52面积相同、形状对称，在加工时可加工成同一形状的折流板，然后在装配时将一部分折流板掉转方向，这样就能形成左右交替布置的多个第一折流板51与多个第二折流板52，这样设置的折流板，加工量大大减少。

由于壳体1为圆柱形，将折流板5形成带有缺口的弓形，能使折流板能够很好地与圆柱形壳体1、隔板4连接固定。多个第一折流板51与多个第二折流板52交替设置，能起折流增加制冷剂扰动的作用。

其中，根据需要的制冷剂流速选定折流板5的数量，在过冷腔室22中左右交替布置，以保证过冷液流速均匀。

选择将贯通口54形成在弓形的折流板5的尖端部，不仅方便加工，而且避免贯通口54的底部距离过冷腔室22的底壁过高，从而避免制冷剂液体阻滞在过冷腔室22内。

具体地，如图2和图3所示，多个折流板5上分别设有配合孔53，过冷管3穿过多个折流板5上的对应配合孔53。这样，由多块折流板5支撑，保证过冷管3能稳固地设在过冷腔室22内。

进一步地，如图1-图3所示，换热器100还包括拉杆6，拉杆6分别与多个折流板5固定连接，多个折流板5固定在拉杆6上，多个折流板5连接形成一个整体，再固定在壳体1上，保证流过制冷剂时折流板5不易倾倒，从而保证多个折流板5的折流作用。在图1的示例中，拉杆6为三根。

在图1-图3的具体示例中，在换热器100中，进入换热腔室21的制冷剂冷凝为液体后，集聚在隔板4上，流动到连通口23进入过冷腔室22。进入过冷腔室22后，液态制冷剂与过冷管3内的冷却水交换热量，逐步降低温度，因制冷剂液体在过冷腔室22中流速较低，为层流状态，有边界层，传热系数低，设置等距布置的第一折流板51、第二折流板52可改变流动方向，制冷剂冲刷过冷管3，产生较大的扰流，从而提高传热系数，增大过冷度。同时制冷剂液体与进行热交换的冷却水逆向流动，提高传热温差，进一步提高过冷度。

在该实施例中，加工时先将多个折流板5分别焊接连接在隔板4上，然后将带有折流板5的隔板4焊接连接在桶体101上，最后将两个管板102分别固定连接在桶体101的两端，并将设有进水口13的管板102与隔板4进行焊接连接，这样结构的换热器100，固定方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内限定出间隔开的换热腔室和过冷腔室，所述壳体上设有连通所述换热腔室的制冷剂进口和连通所述过冷腔室的制冷剂出口，所述换热腔室与所述过冷腔室之间通过连通口连通，所述壳体上还设有进水口和出水口，其中，所述制冷剂出口邻近所述进水口设置；

过冷管，所述过冷管设在所述过冷腔室内且分别与所述进水口和出水口相连。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，还包括：隔板，所述隔板设在所述壳体内以将所述壳体内部分成上下间隔开的所述换热腔室和所述过冷腔室，所述制冷剂进口设在所述隔板的上方，所述制冷剂出口设在所述隔板的下方。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述隔板与所述壳体的远离所述进水口的内壁面间隔开以形成所述连通口。

4.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，还包括：多个折流板，所述多个折流板间隔开地设在所述过冷腔室内，所述多个折流板上分别设有贯通口，相邻两个所述折流板上的所述贯通口在所述壳体的端面上的投影相错开。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，每个所述折流板的部分外周壁与所述壳体的内壁面间隔开以限定出相应的所述贯通口。

6.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述多个折流板上分别设有配合孔，所述过冷管穿过所述多个折流板上的对应配合孔。

7.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，还包括拉杆，所述拉杆分别与所述多个折流板固定连接。

8.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述过冷腔室的横截面形成为弓形，每个所述折流板也均形成为弓形，所述弓形的圆弧形外周壁与所述壳体的内周壁接触连接，所述弓形的直线形外周壁与所述隔板接触连接。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述过冷管为多个且多个所述过冷管间隔设置。