一種風(fēng)冷熱泵空調(diào)用換熱器的制造方法
【專利摘要】一種風(fēng)冷熱泵空調(diào)用換熱器，包括外殼和換熱管，其特征在于：所述換熱管(1)為橢圓管或扁管，橢圓管長軸為a，短軸為b，壁厚為δ，在滿足流動和除垢要求的同時，保證短軸b的最小值條件下，實現(xiàn)長短軸比值a/b的最大化。本實用新型為一種強化全年運行換熱效果的風(fēng)冷熱泵用新型換熱器，用作空調(diào)換熱器。
【專利說明】
一種風(fēng)冷熱泵空調(diào)用換熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于換熱器內(nèi)的換熱管技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于風(fēng)冷熱栗冷暖兩用型空調(diào)換熱器中的換熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器應(yīng)用很廣泛，主要集中于石油、化工、冶金、電力、船舶、集中供暖、制冷空調(diào)、機械、食品、制藥等領(lǐng)域。隨著節(jié)能技術(shù)的飛速發(fā)展，換熱器的種類越來越多，其中必不可少的元件就是其中的換熱管。傳統(tǒng)的換熱管為光滑的圓管，簡稱光管，傳熱效率很低。除光管外，目前換熱器還可采用各種各樣的強化傳熱管，常見如下列四種:
[0003]翅片管:分為單側(cè)加肋片和雙側(cè)加肋片兩種，占地和重量較大，耗金屬量也大。
[0004]螺紋管:管外螺紋加工的低肋化管，一般用于管內(nèi)給熱系數(shù)比管外給熱系數(shù)大I倍以上的場合。對于管外冷凝及沸騰，由于表面張力作用，也有較好的強化作用，不適用于管內(nèi)冷凝和沸騰。
[0005]螺旋槽管:類似于螺紋管，只能有限強化管外流體流動和換熱。
[0006]螺旋扁管:將圓管壓扁，然后扭曲成螺旋狀的一種高效傳熱強化管。它是目前提取低溫余熱最理想的換熱設(shè)備，然而制造較困難。
[0007]不同于其他換熱器，風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器都是制冷劑在換熱管內(nèi)流動，空氣在換熱管外流動，但其冬、夏季換熱功能不同，如室外機中，夏季制冷劑冷凝向環(huán)境放熱，而在冬季要從環(huán)境吸熱蒸發(fā)，室內(nèi)機則與之相反。因此要求這種風(fēng)冷熱栗用換熱器同一設(shè)備中管內(nèi)冷凝和沸騰換熱效果都要好，而且還要考慮流動特性、經(jīng)濟性、制造工藝等其他因素。
[0008]現(xiàn)有的風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器基本都是翅片管式換熱器，在空氣側(cè)即管外加肋片，而且換熱管均為光滑圓管。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有風(fēng)冷熱栗換熱管的缺點，提供一種強化全年運行換熱效果的風(fēng)冷熱栗用新型換熱器。
[0010]根據(jù)本實用新型的實施方案，提供一種風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器:
[0011]—種風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器，包括外殼和換熱管，其中換熱管為橢圓管或扁管，橢圓管(橫截面)長軸為a，(橫截面)短軸為b，壁厚為δ。優(yōu)選，在滿足流動和除垢要求的同時，保證短軸b的最小值條件下，實現(xiàn)長短軸比值a/b的最大化。優(yōu)選，a/b為1.5-50:1，更優(yōu)選為2-30:1，更優(yōu)選為3-20:1，更優(yōu)選3-10:1，如5:1。
[0012]在本實用新型中，換熱管的內(nèi)表面設(shè)置有橫截面為η邊形的(螺旋形)槽道螺紋。作為優(yōu)選，11為3-10、優(yōu)選3-7和更優(yōu)選3-6的整數(shù)，如4或5。
[0013]在本實用新型中，換熱管內(nèi)表面涂鍍表面張力小的材料。作為優(yōu)選，表面張力小的材料是聚硅氧烷涂層或含氟的樹脂涂層。
[0014]在本實用新型中，槽道螺紋的深度為d，深度d為0.1-100臟，優(yōu)選0.2-801111]1，更優(yōu)選為0.5_50mm，更進一步優(yōu)選為l_20mm。
[0015]作為優(yōu)選，槽道螺紋的橫截面為三角形、四邊形、五邊形或六邊形。其中三角形、四邊形、五邊形或六邊形的一個邊是缺口；或四邊形、五邊形或六邊形的一個邊或兩個邊是缺口。其中一個邊是缺口，例如當橫截面為三角形時。當橫截面為四邊形、五邊形或六邊形時，有一個邊是缺口，或也可以有兩個邊是缺口。
[0016]作為優(yōu)選，換熱管內(nèi)表面涂鍍聚四氟乙烯。
[0017]在本實用新型中，換熱管外表面設(shè)置有肋片，肋片的數(shù)量為2-50片，優(yōu)選5-10片。
[0018]在本實用新型中，未進行說明的裝置和設(shè)備均為本領(lǐng)域常用設(shè)備。
[0019]在本實用新型中，橢圓管長軸為a，短軸為b，長軸和短軸可以根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)計。例如a/b為I.5-50:1，更優(yōu)選為2-30:1，更優(yōu)選為3_20:1，更優(yōu)選3_10:1，如5:1。
[0020]—般來說，在所述換熱管的內(nèi)表面(2)上，槽道螺紋(3)彼此平行，或呈現(xiàn)為網(wǎng)格狀或縱橫交錯為網(wǎng)格狀，或呈現(xiàn)為蜂窩橫截面狀。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0022]1、換熱管采用橢圓管或扁管，有利于改善管外空氣的流動和換熱，實現(xiàn)長短軸比值a/b的最大化，可以保證周長(即使用銅管材料)不變時，斷面積和當量直徑均減小，加強管內(nèi)制冷劑的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。
[0023]2、換熱管的內(nèi)表面加工成槽道螺紋，一方面，這些槽道可加強對管內(nèi)制冷劑的擾動，加強管內(nèi)制冷劑的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);另一方面，在換熱器進行沸騰換熱時，這些凹縫可促進氣泡生成和長大，強化換熱管內(nèi)制冷劑沸騰換熱;在換熱器進行冷凝換熱時，這些槽道可減薄凝結(jié)液膜層的厚度，并加速凝結(jié)液的排除，強化換熱管內(nèi)制冷劑凝結(jié)換熱。也就是說，這一措施對蒸發(fā)器和冷凝器換熱增強均有利，這一特點特別適用于冷暖兩用型熱栗空調(diào)換熱器的換熱。
[0024]3、在換熱管內(nèi)表面涂鍍聚四氟乙烯，促進換熱器作為冷凝器時，冷凝器中制冷劑珠狀凝結(jié)，提高制冷劑凝結(jié)換熱能力，同時也加快其作為蒸發(fā)器時的沸騰換熱速率。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型風(fēng)冷熱栗工作原理圖；
[0026]圖2為本實用新型換熱器銅管俯視圖；
[0027]圖3為本實用新型內(nèi)壁為螺旋紋槽道螺紋銅管的主剖視圖；
[0028]圖4為本實用新型內(nèi)壁為三角形槽道螺紋銅管的主剖視圖；
[0029]圖5為本實用新型內(nèi)壁為四邊形槽道螺紋銅管的主剖視圖；
[0030]圖6為本實用新型內(nèi)壁為六邊形槽道螺紋銅管的主剖視圖；
[0031 ]圖7為本實用新型設(shè)計的另一種方案結(jié)構(gòu)圖。
[0032]附圖標記:1:換熱管;2:內(nèi)表面;3:槽道螺紋;4:外表面;5:肋片;a:長軸;b:短軸；δ:壁厚;d:深度。
【具體實施方式】
[0033]在下面的【具體實施方式】中，采用一種風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器，其換熱管I為橢圓管(或扁管)，將換熱管I的光滑內(nèi)表面2加工成橫截面為三角形(或四邊形、五邊形、六邊形等)的密集排列的深度為d的螺旋形槽道螺紋3，然后在換熱管內(nèi)表面涂鍍表面張力小的材料。一般，在所述換熱管的內(nèi)表面2上，槽道螺紋3彼此平行，或呈現(xiàn)為網(wǎng)格狀或縱橫交錯為網(wǎng)格狀，或呈現(xiàn)為蜂窩橫截面狀(如圖6所示)。
[0034]作為優(yōu)選，橢圓管長軸為a，短軸為b，壁厚為δ，在滿足流動和除垢要求的同時，保證短軸b的最小值條件下，實現(xiàn)長短軸比值a/b的最大化。例如a/b為1.5-50:1，更優(yōu)選為2_30:1,更優(yōu)選為3-20:1，更優(yōu)選3-10:1，如5:1。
[0035]在本實用新型中，換熱管內(nèi)表面涂鍍表面張力小的材料。作為優(yōu)選，表面張力小的材料是聚硅氧烷涂層或含氟的樹脂涂層。優(yōu)選，所述的槽道螺紋的深度d>光滑管的粗糙度A。深度d為0.1_100111111，優(yōu)選0.2-80111111，更優(yōu)選為0.5-50111111，更進一步優(yōu)選為l_20mm。
[0036]優(yōu)選，所述的換熱管內(nèi)表面涂鍍材料為聚四氟乙烯。
[0037]在本實用新型中，換熱管外表面設(shè)置有肋片。肋片的數(shù)量為2-50片，優(yōu)選5-10片。
[0038]實施例1
[0039]一種風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器，其換熱管I為橢圓管，橢圓管長軸為a，短軸為b，壁厚為I在滿足流動和除垢要求的同時，保證短軸b的最小值條件下，實現(xiàn)長短軸比值a/b的最大化。a/b為5: I ο將換熱管I的光滑內(nèi)表面2加工成螺旋三角形密集排列的深度為d的槽道螺紋3，深度d為10mm。
[0040]實施例2
[0041]—種風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器，其換熱管I為橢圓管，將換熱管I的光滑內(nèi)表面2加工成螺旋四邊形密集排列的深度為d的槽道螺紋3，然后在換熱管內(nèi)表面涂鍍表面張力小的材料--聚四氟乙稀。
[0042]實施例3
[0043]重復(fù)實施例2，只是a/b為10:1。
[0044]實施例4
[0045]重復(fù)實施例2，只是深度d為20mm。
[0046]實施例5
[0047]重復(fù)實施例2，只是換熱管外表面4設(shè)置有8片肋片5。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)冷熱栗空調(diào)用換熱器，包括外殼和換熱管(I)，其特征在于:所述換熱管(I)為橢圓管或扁管，橢圓管長軸為a，短軸為b，壁厚為δ，其中a/b比值為1.5-50:1，和，其中所述換熱管的內(nèi)表面(2)設(shè)置有橫截面為η邊形的槽道螺紋(3)，其中η為3-10的整數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于:a/b比值為2-30:1，和/或 所述換熱管內(nèi)表面(2)涂鍍表面張力小的材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于:所述表面張力小的材料是聚硅氧烷涂層或含氟的樹脂涂層，和/或 a/b比值為3-20:1。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于:所述槽道螺紋(3)的深度為d，深度d為0.2-80mm;和/或 所述槽道螺紋(3)的橫截面為三角形、四邊形、五邊形或六邊形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于:深度d為0.5-50_。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于:所述換熱管內(nèi)表面(2)涂鍍聚四氟乙烯。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項所述的換熱器，其特征在于:所述換熱管外表面(4)設(shè)置有肋片(5)，肋片(5)的數(shù)量為2-50片。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換熱器，其特征在于肋片的數(shù)量為5-10片。9.根據(jù)權(quán)利要求1-6或8中任何一項所述的換熱器，其特征在于:在所述換熱管的內(nèi)表面(2)上，槽道螺紋(3)彼此平行，或呈現(xiàn)為網(wǎng)格狀或縱橫交錯為網(wǎng)格狀，或呈現(xiàn)為蜂窩橫截面狀。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換熱器，其特征在于:在所述換熱管的內(nèi)表面(2)上，槽道螺紋(3)彼此平行，或呈現(xiàn)為網(wǎng)格狀或縱橫交錯為網(wǎng)格狀，或呈現(xiàn)為蜂窩橫截面狀。11.根據(jù)權(quán)利要求4、5、8或10中任何一項所述的換熱器，其特征在于:其中三角形、四邊形、五邊形或六邊形的一個邊是缺口；或四邊形、五邊形或六邊形的一個邊或兩個邊是缺□ O12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換熱器，其特征在于:其中三角形、四邊形、五邊形或六邊形的一個邊是缺口 ；或四邊形、五邊形或六邊形的一個邊或兩個邊是缺口。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于:其中三角形、四邊形、五邊形或六邊形的一個邊是缺口 ；或四邊形、五邊形或六邊形的一個邊或兩個邊是缺口。
【文檔編號】F28F13/18GK205425515SQ201520919971
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月18日
【發(fā)明人】阮芳, 王曉倩, 宋凱華, 張靜, 彭蘆葦, 郝衛(wèi)平
【申請人】湘潭大學(xué)