专利名称：同轴换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换装置，尤其涉及一种水源/地源、热泵热水器用同轴换热器。
背景技术：
同轴换热器具有优良的换热性能，是制冷空调、化工、动力等领域广泛应用的通用 设备。目前市场上采用的套管式换热器，结构简单，加工方便，但单位面积换热金属耗量大， 制造成本较高，有的套管式换热器的内管壁制作采用滚花或翅片设计，单位面积换热金属 耗量虽然有所降低，但制造成本仍很大。因此，有效降低单位面积金属耗量成为换热器制造 的一个关键技术。另外，换热器也是影响空调系统效率的主要部件。提高换热器的效率，将可以显著 提高系统的能源效率。因此从节能的角度出发，为了进一步减小换热器的体积，减轻重量和 金属消耗，减少换热器消耗的功率，并使换热器能够在较低温差下工作，必须用各种办法来 增强换热器的传热效率。
发明内容
本发明提供的一种同轴换热器，单位面积换热金属耗量低、换热效果好。为了达到上述目的，本发明提供一种同轴换热器，包含外管，在所述的外管的两端分别设置有接口管，该接口管分别作为第二流体入口 和第二流体出口 ；套设在外管内部的内管，该内管与外管同轴设置；所述的内管包含主体段、分别位于主体段两端的过渡段，还包含分别连接过渡段 的缩口管段，该主体段的外径小于外管的内径，主体段与外管之间的间隙为0. 1 1mm，缩 口管段分别作为第一流体出口和第一流体入口；所述内管的中间主体段为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管；内管的内部形成第一流体通道，在外管和内管之间形成由多条平行的螺旋槽组成 的第二流体通道，第二流体通道均勻环绕第一流体通道；所述的同轴换热器还可以包含套设在外管两端的过渡接管，该过渡接管的内侧与 外管的外侧紧密配合；在所述的过渡接管上设置有接口管，该接口管分别作为第二流体入口和第二流体 出口 ；内管的外壁经过喷砂处理；该同轴换热器还包含安装固定板，该安装固定板安装在换热器的底部；第一流体从第一流体入口流入，经过第一流体通道，从第一流体出口流出，第二流 体从第二流体入口流入，经过第二流体通道，从第二流体出口流出，两种流体逆向流动，通 过内管的管壁进行热交换。
本发明提供的同轴换热器，多条平行螺旋的第二流体通道促使第二流体产生激烈 的紊流，保证了换热器在相同的换热面积情况下，获得较好的换热能力，外管和内管之间的 间隙被螺旋槽结构均勻分割，使流动介质均勻分布，有利于改善换热面积和作为蒸发器时 保持良好的回油特性，内管上多条平行的螺旋槽，增大了流体间的热交换面积，提高了换热 效率，同时减少了单位换热面积金属耗量，节约了生产成本，两种流体的逆流使两种流体之 间产生最大的温差，增强了换热性能，以保证换热器进行充分的热交换，内管的外壁经过喷 砂处理，管壁表面形成凹凸不平的细坑，增加了换热面积，起到强化传热的作用，同轴换热 器采用盘旋式结构，可以缩小换热器体积，使整体结构紧凑合理，操作安装方便简单。
图1是本发明提供的同轴换热器的结构示意图；图2是本发明提供的同轴换热器的内管结构示意图；图3是本发明提供的同轴换热器的内管横截面示意图；图4是本发明提供的同轴换热器的内管外管装配后横截面示意图；图5是本发明提供的同轴换热器的内部结构原理图；图6是本发明提供的同轴换热器的喷砂处理后内管结构示意图；图7是本发明提供的同轴换热器的喷砂处理后内管横截面示意图；图8是本发明提供的同轴换热器的内管外管装配后纵向剖面图；图9是本发明提供的同轴换热器的内管外管装配后结构示意图；图10是本发明提供的同轴换热器的弹簧式外形结构示意图；图11是本发明提供的同轴换热器的涡旋式外形结构示意图；图12是本发明提供的同轴换热器的双螺旋式外形结构示意图；图13是本发明提供的同轴换热器的跑道式外形结构示意图；图14是本发明提供的同轴换热器的蛇形式外形结构示意图；图15是本发明提供的同轴换热器的多联组合式外形结构示意图。
具体实施例方式以下根据图1 图15，具体说明本发明的较佳实施示例如图1所示，为同轴换热器，其包含外管1 ；在所述的外管1的两端设置有接口管4和5，接口管4是第二流体入口，接 口管5是第二流体出口；套设在外管1内部的内管2，该内管2与外管1同轴设置；如图2所示，所述的内管2包含主体段18、分别位于主体段18两端的过渡段17， 还包含分别连接过渡段17的缩口管段3和6，该主体段18的外径小于外管1的内径，该主 体段18与外管1紧密配合，配合间隙为0. 1 1mm，缩口管段3是第一流体出口，缩口管段 6是第一流体入口；如图3所示，所述内管2的中间主体段18为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋 管，采用3 8头螺旋管；如图4所示，内管2的内部形成第一流体通道22，在外管1和内管2之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道21，促使第二流体产生激烈的紊流，保证了换热器 在相同的换热面积情况下，获得较好的换热能力，第二流体通道21均勻环绕第一流体通道 22，外管1和内管2之间的间隙被螺旋槽结构均勻分割，使流动介质均勻分布，有利于改善 换热面积和作为蒸发器时保持良好的回油特性；如图5所示，所述的同轴换热器还包含套设在外管1两端的过渡接管10，该过渡接 管10的内侧与外管1的外侧紧密配合；在所述的过渡接管10上设置有接口管4和5，接口管4是第二流体入口，接口管5 是第二流体出口 ； 如图6和图7所示，内管2的外壁经过喷砂处理，管壁表面形成凹凸不平的细坑， 增加了换热面积，起到强化传热的作用；如图1所示，该同轴换热器还包含安装固定板7，该安装固定板7安装在换热器的 底部。如图1和图5所示，第一流体从缩口管段6流入，经过第一流体通道22，从缩口管 段3流出，第二流体从接口管4流入，经过第二流体通道21，从接口管5流出，两种流体逆向 流动，通过内管2的管壁进行热交换，逆流使两种流体之间产生最大的温差，增强了换热能 力，以保证换热器进行充分的热交换；如图8和图9所示，所述的内管2是一根选定长度和壁厚的缩口成型的传热管，两 端经过缩口形成过渡段17和连接过渡段17的缩口管段3和6，中间主体段18是具有多条 平行螺旋槽的螺旋管，内管2的尺寸能够合适地穿入外管1内，内管2的主体段18在螺旋 成型设备上加工，形成具有多条平行螺旋槽的螺旋管，增大了流体间的热交换面积，提高了 换热效率，同时减少了单位换热面积金属耗量，节约了生产成本；所述的同轴换热器为盘旋式总体结构，可以缩小换热器体积，使结构紧凑合理，操 作安装方便简单。如图10所示，为弹簧式结构；如图11所示，为涡旋式结构；如图12所示，为双螺旋式结构；如图13所示，为跑道式结构；
如图14所示，为蛇形式结构；如图15所示，为多联组合式结构；所述的第一流体和第二流体介质可以是水，或者是冷媒；所述的外管1是钢管、铜管、铝管、工程塑料管等；所述的内管2为铜管、不锈钢管或铜镍合金管等；当内管2材质采用白铜、不锈钢或镀镍合金时，本发明提供的同轴换热器可使用 在海洋船舶、军舰、海洋钻井平台和泳池等空调系统中，也可用于医药、食品和其他一些特 殊行业。本发明提供的同轴换热器同时也可以作为热回收器，在系统工作的同时产生生活 用热水，提高了系统的能效比和经济性。本发明独特的传热性能保证了其应用于冷凝器、蒸 发器、制冷机组、气体冷却装置、加热/制冷管以及其他热交换机组时的高效率。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施示例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明 的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种同轴换热器，其特征在于，该同轴换热器包含外管(1)；在所述的外管(1)的两端设置有接口管(4)和(5)，接口管(4)是第二流体 入口，接口管(5)是第二流体出口 ；套设在外管(1)内部的内管0)，该内管⑵与外管(1)同轴设置； 所述的内管( 包含主体段(18)、分别位于主体段(18)两端的过渡段(17)，还包含分 别连接过渡段(17)的缩口管段(3)和(6)，缩口管段(3)是第一流体出口，缩口管段(6)是 第一流体入口；所述内管O)的中间主体段(18)为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管； 内管O)的内部形成第一流体通道(22)，在外管(1)和内管( 之间形成由多条平行 的螺旋槽组成的第二流体通道(21)，第二流体通道均勻环绕第一流体通道02)；第一流体从缩口管段(6)流入，经过第一流体通道(22)，从缩口管段C3)流出，第二流 体从接口管(4)流入，经过第二流体通道(21)，从接口管( 流出，两种流体逆向流动，通过 内管的管壁进行热交换。
2.如权利要求1所述的同轴换热器，其特征在于，所述主体段(18)的外径小于外管 ⑴的内径，主体段(18)与外管⑴之间的间隙为0. 1 1mm。
3.如权利要求2所述的同轴换热器，其特征在于，所述的主体段(18)采用3 8头螺 旋管。
4.如权利要求3所述的同轴换热器，其特征在于，所述内管(2)的外壁经过喷砂处理。
5.如权利要求1所述的同轴换热器，其特征在于，所述的同轴换热器还包含安装固定 板(7)，该安装固定板(7)安装在换热器的底部。
6.如权利要求1所述的同轴换热器，其特征在于，所述的同轴换热器为盘旋式总体结 构，采用弹簧式结构、或者涡旋式结构、或者双螺旋式结构、或者跑道式结构、或者蛇形式结 构，或者多联组合式结构。
7.如权利要求1所述的同轴换热器，其特征在于，所述的外管(1)是钢管、铜管、铝管、 工程塑料管。
8.如权利要求1所述的同轴换热器，其特征在于，所述的内管(2)为铜管、不锈钢管或铜镍合金管。
9.如权利要求1所述的同轴换热器，其特征在于，所述的第一流体和第二流体介质是 水，或者冷媒。
10.一种同轴换热器，其特征在于，该同轴换热器包含 外管⑴；套设在外管(1)内部的内管0)，该内管O)与外管(1)同轴设置； 所述的内管( 包含主体段(18)、分别位于主体段(18)两端的过渡段(17)，还包含分 别连接过渡段(17)的缩口管段(3)和(6)，缩口管段⑶是第一流体出口，缩口管段(6)是 第一流体入口；所述内管O)的中间主体段(18)为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管； 所述的同轴换热器还包含套设在外管(1)两端的过渡接管(10)，该过渡接管(10)的内 侧与外管(1)的外侧紧密配合；在所述的过渡接管(10)上设置有接口管(4)和(5)，接口 管(4)是第二流体入口，接口管( 是第二流体出口 ；内管O)的内部形成第一流体通道(22)，在外管(1)和内管( 之间形成由多条平行 的螺旋槽组成的第二流体通道(21)，第二流体通道均勻环绕第一流体通道02)；第一流体从缩口管段(6)流入，经过第一流体通道(22)，从缩口管段C3)流出，第二流 体从接口管(4)流入，经过第二流体通道(21)，从接口管( 流出，两种流体逆向流动，通过 内管的管壁进行热交换。
11.如权利要求10所述的同轴换热器，其特征在于，所述主体段(18)的外径小于外管 ⑴的内径，主体段(18)与外管(1)之间的间隙为0. 1 1mm。
12.如权利要求11所述的同轴换热器，其特征在于，所述的主体段(18)采用3 8头 螺旋管。
13.如权利要求12所述的同轴换热器，其特征在于，所述内管O)的外壁经过喷砂处理。
14.如权利要求10所述的同轴换热器，其特征在于，所述的同轴换热器还包含安装固 定板(7)，该安装固定板(7)安装在换热器的底部。
15.如权利要求10所述的同轴换热器，其特征在于，所述的同轴换热器为盘旋式总体 结构，采用弹簧式结构，或者涡旋式结构，或者双螺旋式结构，或者跑道式结构，或者蛇形式 结构，或者多联组合式结构。
16.如权利要求10所述的同轴换热器，其特征在于，所述的外管(1)是钢管、铜管、铝 管、工程塑料管。
17.如权利要求10所述的同轴换热器，其特征在于，所述的内管(2)为铜管、不锈钢管或铜镍合金管。
18.如权利要求10所述的同轴换热器，其特征在于，所述的第一流体和第二流体介质 是水，或者冷媒。
全文摘要
一种同轴换热器，包含同轴套设的外管和内管，内管主体段为具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管，内管两端作为第一流体出入口，外管两端作为第二流体出入口，内管的内部形成第一流体通道，在外管和内管之间形成由多条平行的螺旋槽组成的第二流体通道，第二流体通道均匀环绕第一流体通道，第一流体流入内管，经过第一流体通道，流出内管，第二流体经过第二流体通道流动，两种流体逆向流动，通过内管的管壁进行热交换。本发明提供的同轴换热器，换热面积大，换热效率高，单位换热面积金属耗量少，可以缩小换热器体积，使整体结构紧凑合理，操作安装方便简单。
文档编号F28D7/10GK102116585SQ20091021731
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者吴展豪, 方真健, 蒋志武 申请人:英特换热设备(浙江)有限公司