CN207907543U - 一种加热式制冷用单程立管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加热式制冷用单程立管换热器，涉及换热器技术领域，所述加热式制冷用单程立管换热器包括换热组件，换热组件的两端开口分别围闭形成制冷剂集气室以及制冷剂集液室；其中，换热组件主要由若干根竖直设置的传热管组成，传热管两端开口。本实用新型的加热式制冷用单程立管换热器代替传统蒸气压缩式制冷机组中使用的换热器，其制冷剂侧的压降小，制冷剂在传热管内的流动阻力小。是一种适用于加热式制冷机组中使用的热交换效率较高的换热器。

Description

一种加热式制冷用单程立管换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，特别是涉及一种加热式制冷用单程立管换热器。

背景技术

传统蒸气压缩式制冷机组中使用的换热器制冷剂流动阻力较大，如风冷翅片式冷凝器制冷剂侧的压降较大，其每一回路的传热管布置均为多程且长度较长，同时在热交换过程中横向平行设置的传热管里面的气液两相制冷剂无法分离增加了气态制冷剂的流动阻力，液态制冷剂对气态制冷剂构成液封作用阻碍气态制冷剂的前进，液态制冷剂不能依靠自身重力前行，只能依靠气态制冷剂的流动来推动液态制冷剂缓慢地附着在传热管的内表面往前挪动，而且液态制冷剂在传热管的弯位处易形成死区影响每一回路的制冷剂流量。因此，这些缺点造成了传统蒸气压缩式制冷机组中使用的换热器的制冷剂流动阻力较大，这些换热器将无法适用于加热式制冷机组中使用，比如无法适用于专利文献CN206944524U所公开的“加热式制冷循环***”中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种加热式制冷用单程立管换热器，以解决传统蒸气压缩式制冷机组中使用的换热器不能适用于加热式制冷机组中使用的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种加热式制冷用单程立管换热器，包括换热组件，换热组件的两端开口分别围闭形成制冷剂集气室以及制冷剂集液室；其中，换热组件主要由若干根竖直设置的传热管组成，传热管两端开口。

所述传热管的横截面为椭圆形。

所述制冷剂集气室成朝外凸起的弧形状。

所述制冷剂集液室成朝外凸起的弧形状。

所述换热组件还包括上管板和下管板，在上管板和下管板均对应的设置有安装通孔，传热管的两端分别对应的***上管板的安装通孔和下管板的安装通孔内。

所述换热组件还包括加强梁，加强梁连接安装在上管板和下管板的两侧，上管板、下管板以及加强梁三者间成矩形状；传热管横截面的椭圆长轴和加强梁平行。

所述制冷剂集气室包括集气导流板以及弧形集气连接板，集气导流板朝外倾斜设置在上管板的两端；弧形集气连接板的一端和其中一集气导流板的上端相连接，另一端和另一集气导流板的上端相连接。

所述制冷剂集液室包括集液导流板以及弧形集液连接板，集液导流板垂直设置在下管板的两端；弧形集液连接板的一端和其中一集液导流板的上端相连接，另一端和另一集液导流板的上端相连接。

所述的制冷剂集气室顶部连通有制冷剂气体接管。

所述的制冷剂集液室底部连通有制冷剂液体接管。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型的加热式制冷用单程立管换热器代替传统蒸气压缩式制冷机组中使用的换热器并应用于加热式制冷机组中，其制冷剂侧的压降小，制冷剂在传热管内的流动阻力小。由于传热管竖直设置且为单程，当作为蒸发器使用时低温低压液态制冷剂从底部的集液室流入传热管内并充满传热管，热交换过程中液态制冷剂吸收传热管外侧介质的热量之后蒸发成气态制冷剂直接进入顶部集气室，整个热交换流程短，无液封影响气态制冷剂的流动且不存在液态制冷剂死区。当作为冷凝器使用时高温高压气态制冷剂从顶部的集气室流入传热管内并充满传热管，热交换过程中气态制冷剂放出热量给传热管外侧介质之后冷凝成液态制冷剂并依靠自身重力作用直接进入底部集液室，整个热交换流程短，无液封影响气态制冷剂的流动且不存在液态制冷剂死区。是一种制冷剂流动阻力较小，热交换效率较高的换热器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的加热式制冷用单程立管换热器结构示意图；

图2为图1左视图；

图3为本实用新型实施例提供的加热式制冷用单程立管换热器中传热管及加强梁的截面结构示意图。

图中：1、传热管；2、上管板；3、下管板；4、加强梁；5、集气导流板；6、弧形集气连接板；7、集液导流板；8、弧形集液连接板；9、制冷剂气体接管；10、制冷剂液体接管；100、换热组件；200、制冷剂集气室；300、制冷剂集液室。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。应当明确，以下所描述的实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本文中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本文中所使用的单数形式的“一种”及“所述”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义；在本文中所使用术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；本文中所使用的“加热式制冷”是一种制冷方式，采用的是专利文献CN206944524U所公开的“加热式制冷循环***”，也就是说，本实施例所提供的加热式制冷用单程立管换热器将会应用于专利文献CN206944524U所公开的“加热式制冷循环***”中的“蒸发器”和/或“冷凝器”。

参阅图1-3所示，本实施例提供的加热式制冷用单程立管换热器，包括换热组件100，换热组件100的两端开口分别围闭形成制冷剂集气室200以及制冷剂集液室300；其中，换热组件100主要由若干根竖直设置的传热管1组成，传热管1两端开口。

由于传热管1竖直设置且为单程，当作为蒸发器使用时低温低压液态制冷剂从底部的集液室流入传热管内并充满传热管，热交换过程中液态制冷剂吸收传热管外侧介质的热量之后蒸发成气态制冷剂直接进入顶部集气室，整个热交换流程短，无液封影响气态制冷剂的流动且不存在液态制冷剂死区。当作为冷凝器使用时高温高压气态制冷剂从顶部的集气室流入传热管内并充满传热管1，热交换过程中气态制冷剂放出热量给传热管外侧介质之后冷凝成液态制冷剂并依靠自身重力作用直接进入底部集液室，整个热交换流程短，无液封影响气态制冷剂的流动且不存在液态制冷剂死区，是一种制冷剂流动阻力较小，热交换效率较高的换热器。

作为本实施例的一种优选，该传热管1的横截面为椭圆形。通过将传热管1设计成椭圆形，空气或水在椭圆管外侧流动时，在椭圆管的背风面或水流的背面不存在流动死区，也就不存在传热死区，从而提高传热管的利用率。

作为本实施例的另一种优选，上述的制冷剂集气室200成朝外凸起的弧形状，以使进入集气室的制冷剂气体不会滞留在集气室里形成流动死区，提高制冷剂集气室的空间利用率。

作为本实施例的再一种优选，上述的制冷剂集液室300成朝外凸起的弧形状，以使进入集液室的制冷剂液体不会滞留在集液室里形成流动死区，提高制冷剂集液室的空间利用率。

具体地，上述的换热组件100还包括上管板2和下管板3，在上管板2和下管板3均对应的设置有安装通孔，传热管1的两端分别对应的***上管板的安装通孔和下管板的安装通孔内，以便于组装。另外，为了使得整个换热组件100更为地稳固，延长其使用寿命，该换热组件100还包括加强梁4，加强梁4连接安装在上管板2和下管板3的两侧，上管2板、下管板3以及加强梁4三者间成矩形状。另外，为了进一步加强提高传热管1的利用率，传热管1横截面的椭圆长轴和加强梁4相平行，以进一步杜绝传热管1流动死区的存在。

具体地，上述的制冷剂集气室200包括集气导流板5以及弧形集气连接板6，集气导流板5朝外倾斜设置在上管板2的两端，以利于制冷剂气体的流动；弧形集气连接板6的一端和其中一集气导流板5的上端相连接，另一端和另一集气导流板5的上端相连接。

具体地，上述的制冷剂集液室300包括集液导流板7以及弧形集液连接板8，集液导流板7垂直设置在下管板3的两端，以利于制冷剂液体的流动；弧形集液连接板8的一端和其中一集液导流板7的上端相连接，另一端和另一集液导流板7的上端相连接。

具体地，在制冷剂集气室200顶部连通有三根制冷剂气体接管9，在制冷剂集液室300底部连通有一根制冷剂液体接管10。

需要说明的是，所述的制冷剂集气室200、传热管1、制冷剂集液室300和加强梁1等各零部件的材质采用铁或铜或铝或非金属材料。相邻各零部件之间的连接方式主要采用焊接方式。还需要说明的是，各零部件的外表面均需要做防腐防锈处理。除传热管1之外其他零部件外表面均可敷设隔热保温材料，以减少热量的损失。

工作过程一：在加热式制冷循环***(CN206944524U)中本实用新型所述的加热式制冷用单程立管换热器作为冷却空气的蒸发器时，参照图1，低温低压的液态制冷剂从制冷剂液体接管10流入制冷剂集液室300,再从制冷剂集液室300进入传热管1内并充满传热管1；传热管1内低温低压的液态制冷制与流经传热管1外表面的空气产生热量交换，传热管1内低温低压的液态制冷制吸收管外空气的热量之后蒸发成气态制冷剂，并流入制冷剂集气室200且经制冷剂气体接管9流出。同时，流经传热管1外表面空气的温度降低。从而使得冷却空气的蒸发器的内外两侧流体实现热量交换的目的。

工作过程二：在加热式制冷循环***(CN206944524U)中本实用新型所述的加热式制冷用单程立管换热器作为水冷式冷凝器时，参照图1，高温高压的气态制冷剂从制冷剂气体接管9流入制冷剂集气室200,再从制冷剂集气室200进入传热管1内并充满传热管1；传热管1内高温高压的气态制冷剂与流经传热管1外表面的冷却水产生热量交换，传热管1内高温高压的气态制冷剂放出热量之后冷凝成液态制冷剂，并流入制冷剂集液室300且经制冷剂液体接管10流出。同时，流经传热管1外表面冷却水的温度升高。从而使得水冷式冷凝器的内外两侧流体实现热量交换的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，包括换热组件，换热组件的两端开口分别围闭形成制冷剂集气室以及制冷剂集液室；其中，换热组件主要由若干根竖直设置的传热管组成，传热管两端开口。

2.根据权利要求1所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述传热管的横截面为椭圆形。

3.根据权利要求1所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述制冷剂集气室成朝外凸起的弧形状。

4.根据权利要求1所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述制冷剂集液室成朝外凸起的弧形状。

5.根据权利要求1-4任一所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述换热组件还包括上管板和下管板，在上管板和下管板均对应的设置有安装通孔，传热管的两端分别对应的***上管板的安装通孔和下管板的安装通孔内。

6.根据权利要求5所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述换热组件还包括加强梁，加强梁连接安装在上管板和下管板的两侧，上管板、下管板以及加强梁三者间成矩形状；传热管横截面的椭圆长轴和加强梁平行。

7.根据权利要求5所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述制冷剂集气室包括集气导流板以及弧形集气连接板，集气导流板朝外倾斜设置在上管板的两端；弧形集气连接板的一端和其中一集气导流板的上端相连接，另一端和另一集气导流板的上端相连接。

8.根据权利要求5所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述制冷剂集液室包括集液导流板以及弧形集液连接板，集液导流板垂直设置在下管板的两端；弧形集液连接板的一端和其中一集液导流板的上端相连接，另一端和另一集液导流板的上端相连接。

9.根据权利要求1所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述的制冷剂集气室顶部连通有制冷剂气体接管。

10.根据权利要求1所述的加热式制冷用单程立管换热器，其特征在于，所述的制冷剂集液室底部连通有制冷剂液体接管。