专利名称：一种柔性导流双螺旋套管式换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种套管式换热器，特别指小型、中型、大型水源热泵和水冷 冷水机组均可使用的套管式换热器，具体为一种柔性导流双螺旋套管式换热 器。
背景技术：
现有的套管式换热器的结构包括压縮机，入口与压縮机相连通的螺旋状套 管冷凝器，与压縮机相连通的、端部设有集气桶的螺旋状套管蒸发器，与螺旋
状套管冷凝器的末端相连通的集流桶；集流桶通过分液器和螺旋状套管蒸发器 相连通；螺旋状套管冷凝器和螺旋状套管蒸发器的结构均包括管套，以及穿套 于管套中的数个细换热管。所谓套管式，就是指管套中穿套有数个细换热管， 即管中套管。螺旋状套管冷凝器的入口通过连通管直接与压縮机相连通。集流
桶直接设置于螺旋状套管冷凝器的末端。螺旋状套管蒸发器的集气桶通过汽液 分离器与压縮机相连通。这种结构的套管式换热器只能适用于小型机组，在国 标框架内的最优工作状态下的能效比(EER)《4.6，性能系数(C0P)《4.05， 传热系数(K)《1100W/M2.°C，排热能力为1一180KW。而且，换热管耗材多。 因此，无论从工作效果上，还是从节能减耗上讲，这种结构的套管式换热器还 不能满足人们现在日益增长的节能、增效、减耗的要求。
发明内容
为了解决现有的套管式换热器存在的上述缺陷，本发明提供了一种更加节 能、增效、减耗的套管式换热器，即柔性导流双螺旋套管式换热器。本发明采用了如下技术方案来实现上述目的 一种柔性导流双螺旋套管式 换热器，包括压縮机，入口与压縮机相连通的螺旋状套管冷凝器，与压縮机相 连通的、端部设有集气桶的螺旋状套管蒸发器，与螺旋状套管冷凝器的末端相 连通的集流桶；集流桶通过分液器和螺旋状套管蒸发器相连通；螺旋状套管冷 凝器和螺旋状套管蒸发器的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热 管；细换热管外壁间隔设置有柔性导流器，螺旋状套管冷凝器和螺旋状套管蒸 发器均通过热交换器与压縮机连通；热交换器结构包括外套桶，设于外套桶 顶部的上排气口，设于外套桶底部的下排气口，设于外套桶底部的蒸发器连接 口，设于外套桶侧壁的压縮机连接口，设于外套桶内部并与蒸发器连接口和压 縮机连接口同时连通的内换热管；上排气口通过连通管与压缩机的排气口相连 通，下排气口通过连通管与冷凝器的入口相连通，蒸发器连接口通过连通管与 集气桶相连通，压縮机连接口通过连通管与压縮机的吸气口相连通。柔性导流 器即采用硬质或软质材料制作成的圆环，如铜环，尼龙环等。
本发明突破了传统的技术瓶颈，使流经换热器的载冷剂和制冷剂呈反向螺 旋形流动，此即为本发明所称双螺旋的含义。双螺旋流动，可以使制冷剂在管 内和载冷剂在管外流动过程中形成多次环流从而产生离心力，该离心力可以破 坏传热管内壁的阻力，绝对限制液膜增厚，提高了换热系数，而且扩大了换热 面积；进一步提高了换热效率，柔性导流器的存在更强化了换热器的换热效率， 而采用柔性一词，意在说明，由于该柔性导流器的存在，流经该柔性导流器的 流体就象婀娜多姿的少女扭动着美丽的腰胯在舞动行进。本发明采用了热交换 器替代了传统的气液分离器，不仅增加了进入压縮机的低压气体的过热度，提 高了低压气体的干燥度，从而有效地防止了压縮机液击，而且降低了压縮机的吸气阻力，提高了蒸发温度，增大了制冷量。因此，本发明集流体动力学、传 热学、热力学、美学与一身，并为这些学科的发展提供了非常有价值的应用范
.例。经应用检测，在国标框架内，本发明的能效比(EER)》5.66，性能系数 (COP) >4.8，传热系数(K) >2000W/M2.°C，排热能力1一400KW，制冷量比 现有技术提高了 30°/。左右，而换热管用材却降低了 20%左右，节能降耗效果非 常明显。因此达到了节能、增效、减耗的要求和目的。
图l为本发明结构示意图； 图2为过冷器结构示意具体实施例方式
一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压縮机1，入口 16与压縮机1 相连通的螺旋状套管冷凝器2，与压縮机l相连通的、端部设有集气桶3的螺 旋状套管蒸发器4，与螺旋状套管冷凝器2的末端相连通的集流桶5;集流桶5 通过分液器6和螺旋状套管蒸发器4相连通；螺旋状套管冷凝器2和螺旋状套 管蒸发器4的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热管7;细换热 管7外壁间隔设置有柔性导流器8，螺旋状套管冷凝器2和螺旋状套管蒸发器
4均通过热交换器与压縮机1连通；热交换器结构包括外套桶9，设于外套
桶9顶部的上排气口10，设于外套桶9底部的下排气口 11，设于外套桶9底 部的蒸发器连接口 12，设于外套桶9侧壁的压縮机连接口 13，设于外套桶9 内部并与蒸发器连接口 12和压縮机连接口 13同时连通的内换热管14;上排气 口 IO通过连通管15与压縮机1的排气口相连通，下排气口 11通过连通管15 与冷凝器的入口 16相连通，蒸发器连接口 12通过连通管15与集气桶3相连通，压縮机连接口 13通过连通管15与压縮机1的吸气口相连通。柔性导流器 即采用硬质或软质材料制作成的圆环，如铜环，尼龙环等。 细换热管7在管套中呈曲线状分布，
上述"呈曲线状分布"的曲线状是指除直线以外的任何能够使细换热管7 内的流体呈非直线状行进的形态，如正弦(余弦)曲线、螺旋线等。
细换热管7外壁间隔设置的柔性导流器8在空间上呈正弦(余弦)曲线或 螺旋线分布。
为了更进一步地提高本发明的换热效率，可在螺旋状套管冷凝器2的末端 设置一过冷器，再在过冷器的另一端设置集流桶5，也就是说，集流桶5和螺 旋状套管冷凝器2的末端通过一过冷器相连通，过冷器的结构包括上部右端设 有载冷剂入管17、下部左端设有载冷剂出管18、下部右端设有集流桶连接口 19的管桶，设于载冷剂入管17中的、中部设有圆孔的上隔板20，设于载冷剂 出管18中的、中部设有圆孔的下隔板21，设于上隔板20的圆孔下方并与圆孔 密封连通的上总管22，设于下隔板21的圆孔上方并与圆孔密封连通的下总管 23，数个设于上总管22和下总管23间、并与上总管22和下总管23同时连通 的、外壁设有螺纹的螺纹换热管24;集流桶连接口 19处与集流桶5连通。载 冷剂入管17与外部载冷剂供给管相通，载冷剂出管18与螺旋状套管冷凝器2 的末端相通。
上述螺纹换热管24的数量为3个。
过冷器的存在使得本发明的换热效率更进一步提高了。
压縮机可以为柔性涡旋压縮机、螺杆压縮机、半封式活塞压縮机等。
权利要求
1、一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压缩机(1)，入口(16)与压缩机(1)相连通的螺旋状套管冷凝器(2)，与压缩机(1)相连通的、端部设有集气桶(3)的螺旋状套管蒸发器(4)，与螺旋状套管冷凝器(2)的末端相连通的集流桶(5)；集流桶(5)通过分液器(6)和螺旋状套管蒸发器(4)相连通；螺旋状套管冷凝器(2)和螺旋状套管蒸发器(4)的结构均包括管套，以及穿套于管套中的数个细换热管(7)；其特征在于细换热管(7)外壁间隔设置有柔性导流器(8)，螺旋状套管冷凝器(2)和螺旋状套管蒸发器(4)均通过热交换器与压缩机(1)连通；热交换器结构包括外套桶(9)，设于外套桶(9)顶部的上排气口(10)，设于外套桶(9)底部的下排气口(11)，设于外套桶(9)底部的蒸发器连接口(12)，设于外套桶(9)侧壁的压缩机连接口(13)，设于外套桶(9)内部并与蒸发器连接口(12)和压缩机连接口(13)同时连通的内换热管(14)；上排气口(10)通过连通管(15)与压缩机(1)的排气口相连通，下排气口(11)通过连通管(15)与冷凝器的入口(16)相连通，蒸发器连接口(12)通过连通管(15)与集气桶(3)相连通，压缩机连接口(13)通过连通管(15)与压缩机(1)的吸气口相连通。
2、 如权利要求1所述柔性导流双螺旋套管式换热器，其特征在于细换 热管(7)在管套中呈曲线状分布。
3、 如权利要求1或2所述柔性导流双螺旋套管式换热器，其特征在于 细换热管(7)外壁间隔设置的柔性导流器(8)在空间上呈正弦曲线分布。
4、 如权利要求1或2或3所述柔性导流双螺旋套管式换热器，其特征在 于集流桶(5)和螺旋状套管冷凝器(2)的末端通过一过冷器相连通，过冷器的结构包括上部右端设有载冷剂入管(17)、下部左端设有载冷剂出管(18)、 下部右端设有集流桶连接口 (19)的管桶，设于载冷剂入管(17)中的、中部 设有圆孔的上隔板(20)，设于载冷剂出管(18)中的、中部设有圆孔的下隔 板(21)，设于上隔板(20)的圆孔下方并与圆孔密封连通的上总管(22)，设 于下隔板(21)的圆孔上方并与圆孔密封连通的下总管(23)，数个设于上总 管(22)和下总管(23)间、并与上总管(22)和下总管(23)同时连通的、 外壁设有螺纹的螺纹换热管(24);集流桶连接口 (19)处与集流桶(5)连通。 载冷剂入管(17)与外部载冷剂供给管相通，载冷剂出管(18)与螺旋状套管 冷凝器(2)的末端相通。
5、如权利要求4所述柔性导流双螺旋套管式换热器，其特征在于螺纹 换热管(24)的数量为3个。
全文摘要
本发明为一种柔性导流双螺旋套管式换热器，包括压缩机，冷凝器，蒸发器，集流桶；冷凝器和蒸发器的结构包括管套，细换热管；细换热管外壁间隔设置有柔性导流器，冷凝器和蒸发器均通过热交换器与压缩机连通；热交换器结构包括外套桶，上排气口，下排气口，蒸发器连接口，压缩机连接口，内换热管；本发明使冷却水和制冷剂呈反向螺旋形行进，提高了换热系数，柔性导流器的存在更强化了换热器的换热效率，本发明的能效比(EER)≥5.66，性能系数(COP)≥4.8，传热系数(K)≥2000W/M<sup>2</sup>.℃，排热能力为1-400KW，制冷量比现有技术提高了30％左右，而换热管用材却降低了20％左右，节能降耗效果非常明显。因此达到了节能、增效、减耗的要求和目的。
文档编号F25B39/00GK101446459SQ200810079230
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者邢青鑫, 郑引河 申请人:郑引河;邢青鑫