一种盘管式冷凝换热器的制造方法
【专利摘要】一种盘管式冷凝换热器，包括设置于内胆内的盘管，所述盘管由换热管沿内胆的径向水平绕设为多层形成，所述换热管设置有工质入口和工质出口，所述工质入口设置于最外层，所述工质出口设置于最内层，所述换热管设置为由外至内绕制的多层螺纹盘管。另外，对于更大功率热泵系统，由于冷凝盘管需要相应大幅增加换热面积而大幅增加盘管总长度，因而导致管路过长而出现换热效率大幅降低、排气压力增大等问题，甚至导致设计困难。本实用新型的多层盘管可通过分流的方法将各层支路并联起来，形成的单程支路只有盘管总长度几分之一，从而能分成有效地解决这一问题。
【专利说明】一种盘管式冷凝换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水箱【技术领域】，具体涉及一种盘管式冷凝换热器。
【背景技术】
[0002]本实用新型涉及一种热泵水箱的冷凝换热器，特别地，涉及一种内浸盘管式冷凝换热器。
[0003]目前，家用热泵热水器的主要部件一一冷凝换热器大多采用浸泡于水箱内胆中的内浸螺旋盘管方式，如图1所示，由11内胆上封头；12内胆桶身；13内胆下封头；21出水管(口)；22入水管(口)；41螺旋盘管冷凝器；42工质出管；43工质入管等组成。当热泵系统运行时，冷凝器内循环的工质热能通过热传导到盘管外表面及与之接触的冷水，再逐渐传导到外层的冷水；期间会伴随着少量因水的温差导致的内部对流换热。制备好热水后，在用户使用时打开水箱出水管截止阀，通过水路管网的压力将冷水从入水口注入内胆，并将热水从出水管挤出内胆供用户使用。
[0004]这样结构形式的冷凝换热器，由于盘管总长度较长，一般多达数十米(三十米以上)，致使整个盘管高度较高，接近内胆高度约70%。这种结构模式导致两个问题。
[0005]一是当系统处于水箱无进出水的静态加热过程中时，整个内胆上下部水温基本处于均匀上升状态，因温差引起的上下流动很少。根据热泵原理，冷热端温度确定后，热泵系统的效率(能效比C0P)取决于换热器的表面传热系数，该系数随着水温上升导致的冷热端温差减小而减小。所以这种结构形式的冷凝换热器在一个静态工作过程中其效率逐渐降低。
[0006]二是当系统处于用户使用热水过程中、存在进出水的动态加热过程中时，由于系统效率较低致使未能及时制备用户要求温度的热水，导致系统持续供应热水的能力不强，即水箱出水率低下。
[0007]因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种加热效率高的盘管式冷凝换热器的技术显得尤为重要。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种加热效率高的盘管式冷凝换热器。
[0009]本实用新型的发明目的通过以下技术方案实现:
[0010]提供一种盘管式冷凝换热器，包括设置于内胆内的盘管，所述盘管由换热管沿内胆的径向水平绕设为多层形成，所述换热管设置有工质入口和工质出口，所述工质入口设置于最外层，所述工质出口设置于最内层，所述换热管设置为由外至内绕制的多层螺纹盘管。
[0011]其中，任一层的换热管嵌设于相邻的一层换热管的层间距的凹部。
[0012]其中，奇数层的换热管的缠绕方向与偶数层的换热管的缠绕方向相同。
[0013]其中，奇数层的换热管的缠绕方向与偶数层的换热管的缠绕方向的走向相反。
[0014]其中，所述换热管设置于所述内胆下部。
[0015]其中，所述换热管组由一根换热管绕设构成。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]一种盘管式冷凝换热器，包括设置于内胆内的盘管，所述盘管由换热管沿内胆的径向水平绕设为多层形成，所述换热管设置有工质入口和工质出口，所述工质入口设置于最外层，所述工质出口设置于最内层，所述换热管设置为由外至内绕制的多层螺纹盘管。
[0018]为了最大限度地降低盘管整体高度，在内胆内径D、盘管总长度L、盘管外径Dp、最内层螺旋内径D1、螺旋间距Dc、层间距Dl等限制参数条件下，采用内胆内径D内可以排布的最多层数的设计方法计算出总层数Lmax、每层基准圈数C和通过优化调整后取值可以为C、(C+1)或(C-1)的各层圈数。
[0019]盘管制作过程中，把管定位缠绕形成第一层盘管之后，在这个第一层盘管的上面定位缠绕第二层盘管，使第二层盘管以层间距Dl嵌合在上述第一层盘管外表面的管之间的凹部，以后，同样的方法，在第二层盘管上表面，定位缠绕第三层盘管，第三层盘管上表面定位缠绕第四层盘管而形成多层盘管。其中，奇、偶数层的盘管缠绕方向相同、走向相反。这样设计出来的盘管尽可能地利用了内胆径向空间，并将盘管高度降至最低。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
[0021]图1是本实用新型的现有技术的结构示意图。
[0022]图2是本实用新型的盘管的结构示意图。
[0023]图3是本实用新型的盘管的剖面示意图。
[0024]图4是本实用新型的盘管的另一角度的结构示意图。
[0025]图5是本实用新型的盘管的安装结构示意图。
[0026]在图1、图2、图3、图4、图5中包括有:
[0027]I——盘管、2——工质入口、3——工质出口、4——换热管、5——内胆。
【具体实施方式】
[0028]结合以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0029]实施例1
[0030]—种盘管式冷凝换热器，如图2、图3、图4、图5包括设置于内胆5内的盘管I,所述盘管I由换热管4沿内胆5的径向水平绕设为多层形成，所述换热管4设置有工质入口2和工质出口 3，所述工质入口 2设置于最外层，所述工质出口 3设置于最内层，所述换热管4设置为由外至内绕制的多层螺纹盘管I。
[0031]为了最大限度地降低盘管I整体高度，在内胆5内径D、盘管总长度L、盘管外径Dp、最内层螺旋内径D1、螺旋间距Dc、层间距Dl等限制参数条件下，采用内胆5内径D内可以排布的最多层数的设计方法计算出总层数Lmax、每层基准圈数C和通过优化调整后取值可以为C、(C+1)或(C-1)的各层圈数。
[0032]盘管I制作过程中，把管定位缠绕形成第一层盘管I之后，在这个第一层盘管I的上面定位缠绕第二层盘管1，使第二层盘管I以层间距Dl嵌合在上述第一层盘管I外表面的管之间的凹部，以后，同样的方法，在第二层盘管I上表面，定位缠绕第三层盘管1，第三层盘管I上表面定位缠绕第四层盘管I而形成多层盘管I。其中，奇、偶数层的盘管I缠绕方向相同、走向相反。这样设计出来的盘管I尽可能地利用了内胆5径向空间，并将盘管I高度降至最低。
[0033]具体的，任一层的换热管4嵌设于相邻的一层换热管4的层间距的凹部。
[0034]采用上述方式使用换热管4绕制为盘管I能够最大程度的增大换热管4的表面积，同时降低盘管I的高度。
[0035]奇数层的换热管4的缠绕方向与偶数层的换热管4的缠绕方向相同。
[0036]奇数层的换热管4的缠绕方向与偶数层的换热管4的缠绕方向的走向相反。
[0037]所述换热管4设置于所述内胆5下部。
[0038]其中，所述换热管4组由一根换热管4绕设构成。
[0039]系统工作时，冷凝器中的给水侧的热交换被限制在内胆5下部尽可能短的一段(下段)，致使该段水温尽可能快地上升，从而形成与上段水温尽可能大的温差。
[0040]内胆5上下段水温的大温差加速内胆5内部水的对流，形成高温水上升、低温水下降的往复对流循环。
[0041]该对流循环过程一直以最大对流温差的方式持续到内胆5水被加热到设定温度后系统停止工作而逐渐结束。
[0042]对于具有相同总长度的冷凝盘管1，放置于内胆5底部时若其高度越低则与之通过直接传导换热的水越少、水温上升越快，进而与内胆5上部的水形成的温差越大，导致内胆5水的上下对流越快。静态加热过程中，总是能保证内胆5下部形成最大冷凝温差，从而保证系统处于最高效率的工作状态。动态加热过程中，内胆5上部的热水以一定速率被放出使用，从内胆5底部补充的冷水以同样速率进入内胆5后被以最大冷凝温差迅速加热，从而保证系统效率最闻、制热能力最强，进而保证水箱出水率最闻。
[0043]另外，对于更大功率热泵系统，由于冷凝盘管I需要相应大幅增加换热面积而大幅增加盘管I总长度，因而导致管路过长而出现换热效率大幅降低、排气压力增大等问题，甚至导致设计困难。本实用新型的多层盘管I可通过分流的方法将各层支路并联起来，形成的单程支路只有盘管I总长度几分之一，从而能分成有效地解决这一问题。
[0044]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种盘管式冷凝换热器，其特征在于:包括设置于内胆内的盘管，所述盘管由换热管沿内胆的径向水平绕设为多层形成，所述换热管设置有工质入口和工质出口，所述工质入口设置于最外层，所述工质出口设置于最内层，所述换热管设置为由外至内绕制的多层螺纹盘管。
2.根据权利要求1所述的一种盘管式冷凝换热器，其特征在于:任一层的换热管嵌设于相邻的一层换热管的层间距的凹部。
3.根据权利要求2所述的一种盘管式冷凝换热器，其特征在于:奇数层的换热管的缠绕方向与偶数层的换热管的缠绕方向相同。
4.根据权利要求3所述的一种盘管式冷凝换热器，其特征在于:奇数层的换热管的缠绕方向与偶数层的换热管的缠绕方向的走向相反。
5.根据权利要求4所述的一种盘管式冷凝换热器，其特征在于:所述换热管设置于所述内胆下部。
6.根据权利要求4所述的一种盘管式冷凝换热器，其特征在于:所述换热管组由一根换热管绕设构成。
【文档编号】F24H9/00GK203964383SQ201420298055
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】赵密升, 严和平 申请人:广东纽恩泰新能源科技发展有限公司