一种换热器及具有该换热器的热水器的制造方法
【专利摘要】本发明是关于一种换热器及具有该换热器的热水器。换热器，包括：本体和设置在所述本体上的至少一个通道；其中，所述通道的内壁具有凹凸结构，所述通道内部的换热介质通过通道壁与外界发生热交换。热水器，包括：上述的换热器；以及水箱，所述换热器贴在水箱内胆的外壁上；所述换热器与所述水箱内的水进行热交换。本发明的技术方案提高了换热效率。
【专利说明】
一种换热器及具有该换热器的热水器
技术领域
[0001]本发明涉及一种换热技术领域，特别是涉及一种换热器及具有该换热器的热水器。
【背景技术】
[0002]现有的水箱微通道换热器通过固定支架固定在水箱内胆外侧，扁管与水箱内胆平面接触。目前的微通道换热器是利用微通道内的冷媒与微通道壁进行热交换，再通过微通道壁与水箱中的水直接或间接进行热交换。由于微通道内壁通常为方形的平滑结构，因此，微通道内壁与微通道内的冷媒的换热面积有限，换热效率低。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种换热器及具有该换热器的热水器，主要目的在于增加通道内壁与冷媒的换热面积，提高换热效率。
[0004]为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案:
[0005 ] —方面，本发明的实施例提供一种换热器，包括:
[0006]本体和设置在所述本体上的至少一个通道；
[0007]其中，所述通道的内壁具有凹凸结构，所述通道内部的换热介质通过通道壁与外界发生热交换。
[0008]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0009]优选地，所述凹凸结构均匀地设置在所述通道的内壁上。
[0010]优选地，所述通道的内壁横截面为圆形、椭圆形或矩形。
[0011]优选地，所述凹凸结构为沿所述通道长度方向的内螺纹结构、肋片结构、凹凸槽结构或花键槽结构。
[0012]优选地，所述通道为多个，多个所述通道平行且依次排列。
[0013]优选地，多个所述通道均为微通道。
[0014]优选地，多个所述通道均匀排列呈一字型，所述本体呈一字型。
[0015]优选地，所述本体的材料为铝或铝合金。
[0016]另一方面，本发明的实施例提供一种热水器，包括:
[0017]上述的换热器；以及
[0018]水箱，所述换热器贴在水箱内胆的外壁上；
[0019]所述换热器与所述水箱内的水直接或间接进行热交换。
[0020]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0021]优选地，所述换热器与所述水箱内胆接触的部分之间涂导热材料。
[0022]优选地，所述导热材料为导热硅脂。
[0023]借由上述技术方案，本发明一种换热器及具有该换热器的热水器至少具有下列优占.V.
[0024]本发明的技术方案通过在所述通道的内壁设置凹凸结构，增大了所述通道的内壁的表面面积，使所述通道内的换热介质与所述通道的内壁接触面积增大，从而加快了换热介质和通道内壁的换热速度，提高了换热效率。
[0025]另外，由于换热介质和所述通道的内壁的接触面积增大，能够有效分解所述换热介质加在所述通道的内壁上的压强，增强了所述通道的内壁的耐压性，因而所述通道不易变形。
[0026]优选地，当通道为圆形内壁时，所述凹凸结构可以设置为内螺纹结构，容易使换热介质在所述通道的内部形成紊流作用，从而增进了所述换热介质的分子之间的热交换，进一步提尚了换热效率。
[0027]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的一个实施例提供的一种换热器通道的一种形式的剖面结构示意图；
[0029]图2是本发明的一个实施例提供的一种换热器通道的另一种形式的剖面结构示意图；
[0030]图3是本发明的一个实施例提供的一种换热器通道的又一种形式的剖面结构示意图；
[0031]图4是本发明的一个实施例提供的一种换热器通道的第四种形式的剖面结构示意图；
[0032]图5是本发明的一个实施例提供的一种换热器的一种形式的剖面结构示意图；
[0033]图6是本发明的另一个实施例提供的一种热水器的一种形式的结构示意图(仅给出上部分换热器通道示意)。
【具体实施方式】
[0034]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0035]如图1?图4所示，本发明的一个实施例提出一种换热器，包括:
[0036]本体10和设置在所述本体10上的至少一个通道20。其中，所述通道20的内壁具有凹凸结构21，所述通道20内部的换热介质通过通道壁与外界发生热交换。所述凹凸结构21可以为所述通道20内壁表面上的凸起形成的，或者所述凹凸结构21可以为所述通道20内壁表面上的凹槽形成的，或者所述凹凸结构21还可以为所述通道20内壁表面的凹槽和凸起一起形成的。其中，图1所示为从所述通道20的内壁既包括向通道中心的凸起也包括向外壁的凹陷形成的凹凸槽结构。图2所示为从所述通道20的内壁向通道中心凸起形成的凹凸结构，图2中，凸起呈长边为通道20的内壁向通道中心的矩形，形成肋片结构。图3和图4所示为从所述通道20的内壁向外壁凹陷形成的凹凸结构，具体地，图3和图4的通道截面大致呈圆形，图3所示为沿所述通道长度方向的内螺纹结构，图4所示为花键槽结构。
[0037]本发明的技术方案通过在所述通道的内壁设置凹凸结构，增大了所述通道的内壁的表面积，使所述通道内的换热介质与所述通道的内壁接触面积增大，从而加快了换热介质和通道内壁的换热速度，提高了换热效率。另外，由于换热介质和所述通道的内壁的接触面积增大，能够有效分解所述换热介质加在所述通道的内壁上的压强，增强了所述通道的内壁的耐压性，因而所述通道不易变形。
[0038]优选地，如图1?图4所示，所述凹凸结构21均匀地设置在所述通道20的内壁上，使得所述通道20的内壁各处受到来自所述换热介质的压力尽量均匀，并且使各处的换热速度基本相同。
[0039]优选地，如图1?图4所示，所述通道20的内壁横截面可以为圆形、椭圆形或矩形。所述凹凸结构可以为设置于所述通道内壁的凹凸槽结构(如图1所示)、肋片结构(如图2所示)、内螺纹结构(如图3所示)或花键槽结构(如图4所示)等。
[0040]其中，圆形截面使所述通道20的内壁受力更加均匀，换热器的承压性能更强。例如，如图3所示，在圆形截面的通道20内可以设置内螺纹式的凹凸结构来增大换热面积。内螺纹具有排列紧密均匀，易加工的特点。通过在所述通道20的内壁设置所述内螺纹式的凹凸结构，使得原本光面的通道内壁形成一定数量、一定螺旋角度和齿高的内螺纹沟槽，显著提高了换热器与换热介质(如冷媒)的接触面积。内螺纹式的通道20内壁面积最大可以达到光面通道内壁面积的2?3倍，从而大大增加了换热面积，提高了换热效率。而且由于内螺纹结构使通道20内的换热介质在所述通道的内部容易形成紊流作用，提高换热介质内部之间的换热速度，从而使换热效率可以提高20%?30%，并且可节能15%。另外，微通道微孔设计内螺纹为圆形内壁，使换热器的承压性能更强，内螺纹式的凹凸结构21使换热介质和所述通道的内壁的接触面积增大，能够有效分解所述换热介质加在所述通道的内壁上的压强，增强了所述通道的内壁的耐压性，因而所述通道不易产生变形，同时使具有该换热器的热水器的承压性能更强。
[0041]除上述的内螺纹式的凹凸结构外，当所述通道的截面为圆形时，还可以在所述通道20的内部设置花键槽(如图4所示)的凹凸结构。
[0042]优选地，如图5所示，所述通道20可以为多个，多个所述通道20平行且依次排列。例如，所述本体10呈一字型扁管，多个所述通道20可以均匀排列成一字型。此时，所述本体10的外表面可以完全贴在所述设备的换热表面上，提尚换热效率。
[0043]优选地，多个所述通道20可以均为微通道。微通道，是指通道当量直径在10-1000μm的换热通道。在家用空调应用方面，当换热通道尺寸小于3mm时，气液两相流动与相变传热规律将不同于常规较大尺寸，换热通道越小，这种尺寸效应越明显。当换热通道内径小到
0.5?Imm时，对流换热系数可增大50%?100%。将这种强化传热技术用于空调热水器，适当改变热水器结构、工艺及空气侧的强化传热措施，可有效增强空调热水器的传热、提高其节能水平。与常规热水器相比，微通道热水器不仅体积小换热系数大，换热效率高，可满足更尚的能效标准，而且具有优良的耐压性能。
[0044]水箱微通道换热器通过固定支架固定在水箱内胆外侧，扁管与水箱内胆平面接触，微通道换热器的内微孔结构使其具有较大的面积体积比，与冷媒的接触面积大大增加，能够有效分解压强，具有很强的耐压性，大于4.2MPa压力下也不会产生变形。
[0045]由于铝或铝合金的导热性能良好，所述本体10的材料可以为铝或铝合金，以进一步加快换热速度，提高换热效率。同时，由于铝或铝合金材料密度小，重量轻，因此具有高效节材、轻量环保、成本低廉等特点。
[0046]如图6所示，本发明的另一个实施例提供一种热水器，包括上述的换热器I以及水箱内胆2。
[0047]优选地，所述换热器I紧贴在所述水箱内胆2的外壁上，间接与所述水箱内胆2内的液体换热，如图6所示。具体换热过程为，所述换热器I通道中的换热介质先与所述换热器I的本体进行热交换，然后所述换热器I的本体再与所述水箱内胆2的外壁进行热交换，最后所述水箱内胆2的外壁与所述水箱内胆2内部的水进行热交换。换热器I可以通过固定支架或其它方式(如螺钉紧固等)固定在所述水箱内胆2的外侧，换热器I的本体表面与水箱内胆的外表面是平面接触。
[0048]其中，换热器，包括:
[0049]本体和设置在所述本体上的至少一个通道；
[0050]其中，所述通道的内壁具有凹凸结构，所述通道内部的换热介质通过通道壁与外界发生热交换。
[0051]所述换热器的【具体实施方式】详见前述实施例中的【具体实施方式】，这里不作赘述。
[0052]优选地，可以在所述换热器I与所述水箱内胆2接触的部分之间涂导热材料，可以消除换热器I与所述水箱内胆2接触的部分之间的空气间隙，增大热流通，减小热阻，加快换热速度，提高换热效率。
[0053]优选地，所述导热材料可以为导热硅脂。导热硅脂具有良好的导热、耐温、绝缘性能，而且性能稳定，在使用中不会产生腐蚀气体，不会对所接触的金属产生影响。
[0054]具体地，水箱外盘微通道冷凝换热包括冷媒侧的凝结换热、扁管壁面导热、硅脂导热、内胆导热以及水侧水的自然对流换热。微通道的微孔内壁的凹凸结构设计使得冷媒侧的凝结换热效率大大提高，从而促进扁管壁面导热、硅脂导热、内胆导热以及水侧水的自然对流换热的换热效率大大提高，微通道换热器的整体结构可以做得更加紧凑高效，提高整个机组的性能。在相同性能的前提下，可优化微通道换热器结构，节约成本。
[0055]本发明的技术方案通过在所述通道的内壁设置凹凸结构，增大了所述通道的内壁的表面积，使所述通道内的换热介质与所述通道的内壁接触面积增大，从而加快了换热介质和通道内壁的换热速度，提高了换热效率。另外，由于换热介质和所述通道的内壁的接触面积增大，能够有效分解所述换热介质加在所述通道的内壁上的压强，增强了所述通道的内壁的耐压性，因而所述通道不易变形。
[0056]当通道具有圆形内壁时，采用设置内螺纹结构可以使换热介质在所述通道的内部形成紊流作用，从而增进了所述换热介质的分子之间的热交换，进一步提高了换热效率。
[0057]综上所述，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0058]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种换热器，其特征在于，包括: 本体和设置在所述本体上的至少一个通道； 其中，所述通道的内壁具有凹凸结构，所述通道内部的换热介质通过通道壁与外界发生热交换。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述凹凸结构均匀地设置在所述通道的内壁上。3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述通道的内壁横截面为圆形、椭圆形或矩形。4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述凹凸结构为沿所述通道长度方向的内螺纹结构、肋片结构、凹凸槽结构或花键槽结构。5.根据权利要求1?4中的任一项所述的换热器，其特征在于， 所述通道为多个，多个所述通道平行且依次排列。6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于， 多个所述通道均为微通道。7.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于， 多个所述通道均匀排列呈一字型，所述本体呈一字型。8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述本体的材料为铝或铝合金。9.一种热水器，其特征在于，包括: 上述权利要求1?8中的任一项所述的换热器；以及 水箱，所述换热器贴在水箱内胆的外壁上； 所述换热器与所述水箱内的水进行热交换。10.根据权利要求9所述的热水器，其特征在于， 所述换热器与所述水箱内胆接触的部分之间涂导热材料。11.根据权利要求10所述的热水器，其特征在于， 所述导热材料为导热硅脂。
【文档编号】F24H9/00GK105841541SQ201610313428
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】梁家林, 闫克江, 寇颖举, 钟文朝, 史帆, 欧阳光, 白国建, 宋江涛
【申请人】珠海格力电器股份有限公司