本實用新型涉及熱泵熱水器技術領域,具體涉及一種高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器。
背景技術:
熱泵熱水器中的水箱結(jié)構(gòu)形式分為內(nèi)盤管和外盤管兩種型式。內(nèi)盤管就是將盤管換熱器置于承壓水箱內(nèi)膽內(nèi),其優(yōu)點是工藝簡單、換熱效率高,但易結(jié)垢、腐蝕,安全性不高。外盤管即是外置換熱器,是將換熱盤管纏繞在承壓保溫水箱內(nèi)膽外壁上,其優(yōu)點是解決了內(nèi)盤管產(chǎn)品換熱盤管泡在水里容易結(jié)垢、腐蝕、污染等問題,并日益成為行業(yè)發(fā)展的主流,但因為需要隔膽傳熱,外盤管傳熱效率較低,成本較高,生產(chǎn)工藝也相對復雜。
目前,公知的采用外置換熱器方式進行換熱的熱泵水箱,是在熱泵水箱內(nèi)膽外表面纏繞換熱盤管將換熱盤管壓扁貼合的形式,通過換熱盤管將其中介質(zhì)所吸收的空氣中但不限于空氣中的熱能轉(zhuǎn)換到容器中的水里。該種換熱方式有以下缺陷:1、換熱盤管與內(nèi)膽外壁不能緊密貼合;2、換熱面積只有換熱盤管本身的35%,換熱盤管與內(nèi)膽不接觸的面積散發(fā)的熱量遠遠大于傳遞給內(nèi)膽中水的熱量,換熱效率很低;3、換熱盤管盤繞在內(nèi)膽外壁后整個水箱需進行發(fā)泡保溫,雖然現(xiàn)在的工藝都會在發(fā)泡前采用隔熱包裹材料對已經(jīng)盤繞好的盤管進行保護,但發(fā)泡后的水箱在使用過程中難免會有水汽接觸到盤管,熱泵系統(tǒng)在一些特定工作環(huán)境下還會產(chǎn)生冷凝水,這些水汽如果一直殘留在換熱盤管外壁,勢必會產(chǎn)生氧化性腐蝕,影響盤管的使用壽命。鑒于此,有必要對目前水箱中的換熱器結(jié)構(gòu)進行改進。
技術實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術的不足,本實用新型的目的在于提供一種使換熱盤管與水箱內(nèi)膽貼合更加緊密,可增加換熱面積,提高換熱效率且加強防腐性能的高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器。
為了實現(xiàn)上述目標,本實用新型采用如下的技術方案:
一種高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器,包括殼板、換熱盤管和集流管,換熱盤管的豎截面為半圓弧D形,殼板上設有多個與換熱盤管相匹配的半圓弧凹槽,凹槽之間相互平行且均勻分布,換熱盤管緊密鑲嵌貼合于凹槽內(nèi),換熱盤管的兩端部分別垂直焊接第一集流管和第二集流管,第一集流管靠近第二集流管的一側(cè)上部焊接導熱介質(zhì)進口管,第二集流管靠近第一集流管的一側(cè)下部焊接導熱介質(zhì)出口管。
優(yōu)選地,前述殼板和換熱盤管均由銅或鋁材料制成,導熱性能很好。
再優(yōu)選地,前述殼板壓制成圓弧形,固定于圓柱形結(jié)構(gòu)的水箱內(nèi)膽外壁上, 圓弧形狀的殼板可使得殼板與換熱盤管緊密貼合,增加了換熱面積。
更優(yōu)選地,前述水箱內(nèi)膽由不銹鋼鋼板加工而成,具有很好的耐腐蝕性。
進一步優(yōu)選地,前述水箱內(nèi)膽的內(nèi)壁上涂有耐腐蝕性涂層,進一步加強了水箱內(nèi)膽的耐腐蝕性能。
具體地,前述殼板與水箱內(nèi)膽外壁的接觸面上設有導熱涂層,可增加其導熱性能。
本實用新型的有益之處在于:使得換熱盤管與水箱內(nèi)膽貼合更加緊密,增加了換熱面積,換熱器在與水箱內(nèi)膽中的水進行熱交換過程中,換熱盤管外壁與內(nèi)膽不接觸部分產(chǎn)生的熱量會直接傳遞給殼板,殼板受熱后將熱量再次傳遞給內(nèi)膽內(nèi)的水,避免了熱量的浪費,可將換熱效率提高50%以上。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中B的局部放大圖;
圖4是本實用新型的俯視圖;
圖5是圖4中C的局部放大圖。
圖中附圖標記的含義:1、殼板,2、換熱盤管,3、第一集流管,4、第二集流管,5、導熱介質(zhì)進口管,6、導熱介質(zhì)出口管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
參見圖1、圖2和圖3,本實施例的組合鑲嵌式換熱器,包括殼板1、換熱盤管2和集流管。換熱盤管2的豎截面為半圓弧D形,殼板1上設有多個與換熱盤管2相匹配的半圓弧凹槽,凹槽之間相互平行且均勻分布,換熱盤管2可緊密鑲嵌貼合于凹槽內(nèi),增加了兩者間的接觸面積,避免了能量的浪費。殼板1和換熱盤管2均由銅或鋁材料制成,導熱性能很好。
在使用時,鑲嵌換熱盤管2的殼板1固定于水箱的內(nèi)膽外壁上,因為水箱的內(nèi)膽為圓柱形,所以將殼板1壓制成為與水箱內(nèi)膽外壁相匹配的圓弧形狀,可使得殼板1與水箱內(nèi)膽貼合更加緊密,增加了換熱面積。換熱器在與水箱內(nèi)膽中的水進行熱交換過程中,換熱盤管2外壁與水箱內(nèi)膽不接觸部分產(chǎn)生的熱量會直接傳遞給殼板1,殼板1受熱后將熱量再次傳遞給水箱內(nèi)膽里的水,避免了熱量的浪費,提高了換熱效率。
參見圖4、5,在換熱盤管2的兩端部分別垂直焊接第一集流管3和第二集流管4,在第一集流管3靠近第二集流管4的一側(cè)上部焊接導熱介質(zhì)進口管5,在第二集流管4靠近第一集流管3的一側(cè)下部焊接導熱介質(zhì)出口管6。
水箱內(nèi)膽由不銹鋼鋼板加工而成,內(nèi)壁上涂有耐腐蝕性涂層,加強了水箱內(nèi)膽的耐腐蝕性能。并且,在殼板1與水箱內(nèi)膽外壁的接觸面上設有以一導熱涂層,可增加其導熱性能。
經(jīng)使用檢測對比可得,鑲嵌換熱盤管2的殼板1受熱后將熱量再次傳遞給水箱內(nèi)膽里的水,這樣的換熱方式能將換熱盤管2內(nèi)剩余熱量的80%傳遞給內(nèi)膽中的水,并且,本實施例的組合鑲嵌式換熱器能提高50%以上的換熱效率,相同換熱長度的換熱盤管2采用該種加工和安裝工藝后可提高能效值0.2~0.4。綜上可知,本實用新型的組合鑲嵌式換熱器可避免熱量浪費,大幅提高換熱效率。
為了更好的闡述本實用新型,下面具體介紹本實用新型的換熱器的制作步驟:
S1、將殼板1壓制成型成半圓弧凹槽,壓制成型的半圓弧凹槽呈直線型且平行均勻分布;
S2、將換熱盤管2壓制成半圓弧D形;
S3、將壓制成半圓弧D形的換熱盤管2鑲嵌在殼板1的半圓弧凹槽內(nèi),確保兩個零件的半圓弧面緊密貼合;
S4、在第一集流管3和第二集流管4上先分別焊接導熱介質(zhì)進口管5和導熱介質(zhì)出口管6;
S5、將殼板1和換熱盤管2結(jié)合后的換熱器與第一集流管3和第二集流管4進行組合焊接;
S6、將換熱器壓制彎成與水箱內(nèi)膽尺寸相匹配的圓弧形;
S7、將換熱器與水箱內(nèi)膽進行安裝固定。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。