一种高换热效率的组合镶嵌式换热器的制作方法

本发明涉及热泵热水器技术领域，具体涉及一种高换热效率的组合镶嵌式换热器。

背景技术：

热泵热水器中的水箱结构形式分为内盘管和外盘管两种型式。内盘管就是将盘管换热器置于承压水箱内胆内，其优点是工艺简单、换热效率高，但易结垢、腐蚀，安全性不高。外盘管即是外置换热器，是将换热盘管缠绕在承压保温水箱内胆外壁上，其优点是解决了内盘管产品换热盘管泡在水里容易结垢、腐蚀、污染等问题，并日益成为行业发展的主流，但因为需要隔胆传热，外盘管传热效率较低，成本较高，生产工艺也相对复杂。

目前，公知的采用外置换热器方式进行换热的热泵水箱，是在热泵水箱内胆外表面缠绕换热盘管将换热盘管压扁贴合的形式，通过换热盘管将其中介质所吸收的空气中但不限于空气中的热能转换到容器中的水里。该种换热方式有以下缺陷：1、换热盘管与内胆外壁不能紧密贴合；2、换热面积只有换热盘管本身的35%，换热盘管与内胆不接触的面积散发的热量远远大于传递给内胆中水的热量，换热效率很低；3、换热盘管盘绕在内胆外壁后整个水箱需进行发泡保温，虽然现在的工艺都会在发泡前采用隔热包裹材料对已经盘绕好的盘管进行保护，但发泡后的水箱在使用过程中难免会有水汽接触到盘管，热泵系统在一些特定工作环境下还会产生冷凝水，这些水汽如果一直残留在换热盘管外壁，势必会产生氧化性腐蚀，影响盘管的使用寿命。鉴于此，有必要对目前水箱中的换热器结构进行改进。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种使换热盘管与水箱内胆贴合更加紧密，可增加换热面积，提高换热效率且加强防腐性能的高换热效率的组合镶嵌式换热器。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种高换热效率的组合镶嵌式换热器，包括壳板、换热盘管和集流管，换热盘管的竖截面为半圆弧D形，壳板上设有多个与换热盘管相匹配的半圆弧凹槽，凹槽之间相互平行且均匀分布，换热盘管紧密镶嵌贴合于凹槽内，换热盘管的两端部分别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侧上部焊接导热介质进口管，第二集流管靠近第一集流管的一侧下部焊接导热介质出口管。

优选地，前述壳板和换热盘管均由铜或铝材料制成，导热性能很好。

再优选地，前述壳板压制成圆弧形，固定于圆柱形结构的水箱内胆外壁上, 圆弧形状的壳板可使得壳板与换热盘管紧密贴合，增加了换热面积。

更优选地，前述水箱内胆由不锈钢钢板加工而成，具有很好的耐腐蚀性。

进一步优选地，前述水箱内胆的内壁上涂有耐腐蚀性涂层，进一步加强了水箱内胆的耐腐蚀性能。

具体地，前述壳板与水箱内胆外壁的接触面上设有导热涂层，可增加其导热性能。

本发明的有益之处在于：使得换热盘管与水箱内胆贴合更加紧密，增加了换热面积，换热器在与水箱内胆中的水进行热交换过程中，换热盘管外壁与内胆不接触部分产生的热量会直接传递给壳板，壳板受热后将热量再次传递给内胆内的水，避免了热量的浪费，可将换热效率提高50%以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A剖面的结构示意图；

图3是图2中B的局部放大图；

图4是本发明的俯视图；

图5是图4中C的局部放大图。

图中附图标记的含义：1、壳板，2、换热盘管，3、第一集流管，4、第二集流管，5、导热介质进口管，6、导热介质出口管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参见图1、图2和图3，本实施例的组合镶嵌式换热器，包括壳板1、换热盘管2和集流管。换热盘管2的竖截面为半圆弧D形，壳板1上设有多个与换热盘管2相匹配的半圆弧凹槽，凹槽之间相互平行且均匀分布，换热盘管2可紧密镶嵌贴合于凹槽内，增加了两者间的接触面积，避免了能量的浪费。壳板1和换热盘管2均由铜或铝材料制成，导热性能很好。

在使用时，镶嵌换热盘管2的壳板1固定于水箱的内胆外壁上，因为水箱的内胆为圆柱形，所以将壳板1压制成为与水箱内胆外壁相匹配的圆弧形状，可使得壳板1与水箱内胆贴合更加紧密，增加了换热面积。换热器在与水箱内胆中的水进行热交换过程中，换热盘管2外壁与水箱内胆不接触部分产生的热量会直接传递给壳板1，壳板1受热后将热量再次传递给水箱内胆里的水，避免了热量的浪费，提高了换热效率。

参见图4、5，在换热盘管2的两端部分别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的一侧上部焊接导热介质进口管5，在第二集流管4靠近第一集流管3的一侧下部焊接导热介质出口管6。

水箱内胆由不锈钢钢板加工而成，内壁上涂有耐腐蚀性涂层，加强了水箱内胆的耐腐蚀性能。并且，在壳板1与水箱内胆外壁的接触面上设有以一导热涂层，可增加其导热性能。

经使用检测对比可得，镶嵌换热盘管2的壳板1受热后将热量再次传递给水箱内胆里的水，这样的换热方式能将换热盘管2内剩余热量的80%传递给内胆中的水，并且，本实施例的组合镶嵌式换热器能提高50%以上的换热效率，相同换热长度的换热盘管2采用该种加工和安装工艺后可提高能效值0.2～0.4。综上可知，本发明的组合镶嵌式换热器可避免热量浪费，大幅提高换热效率。

为了更好的阐述本发明，下面具体介绍本发明的换热器的制作步骤：

S1、将壳板1压制成型成半圆弧凹槽，压制成型的半圆弧凹槽呈直线型且平行均匀分布；

S2、将换热盘管2压制成半圆弧D形；

S3、将压制成半圆弧D形的换热盘管2镶嵌在壳板1的半圆弧凹槽内，确保两个零件的半圆弧面紧密贴合；

S4、在第一集流管3和第二集流管4上先分别焊接导热介质进口管5和导热介质出口管6；

S5、将壳板1和换热盘管2结合后的换热器与第一集流管3和第二集流管4进行组合焊接；

S6、将换热器压制弯成与水箱内胆尺寸相匹配的圆弧形；

S7、将换热器与水箱内胆进行安装固定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。