一种空调用管式过冷器的制作方法

本发明涉及空调设备领域，尤其涉及一种空调用管式过冷器。

背景技术：

制冷行业是国民经济中大耗能行业之一，制冷装置的节能也成为国家节能减排工作中的重要环节，也是摆在制冷行业工作人员面前的一个重大课题。将冷凝后的饱和液体通过过冷器进行再冷却，使其温度低于冷凝压力下的饱和温度，即为过冷。把过冷前的液体温度与过冷后的温度相比较，差值即为过冷度。制冷系统的制冷量，与节流前冷媒的过冷度有很大关系。过冷度越大，制冷循环的单位制冷量就愈大，膨胀阀的冷媒流量就越大，从而节省能源。

在较大型的制冷系统中，为了使进入节流阀的制冷剂液体温度降低些，减少在节流时或节流后产生的闪发气体，适当提高制冷效率，工艺设计中在储液器后加装了专门用来过冷的设备——过冷器。它的结构型式是套管式、喷淋式等，原理是利用比冷凝后的饱和液体温度更低的冷却水再次冷却，一般可比冷却前再降低3～5度的温度(即过冷度为3～5度)。

现有技术中的过冷器通常为集束管，采用二重管将冷凝液与低温回液在过冷管中逆向流动，在现有技术中，该集束管只是基本的双重平滑管，体积大，传热效率低，换热不充分。

中国专利文献CN 203297778，公开了一种用于空调系统热交换的复合管结构，如图1所示，其主要包括复合管体，复合管体由内管和外管套接而成，在外管的内壁处设置凸起，且外壁内壁形成多条凸起部，由此通关内外管复合，让它们彼此进行热交换，然而，该种结构的复合管，虽然相对增加了换 热效率，但是，在换热过程中，流体的流动速度低，热交换面积小，换热效果依然无法达到最佳。

因此，我们亟需一种体积小、流体流动速度快、换热面积大、换热充分、换热效率高的过冷器。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种空调用管式过冷器，包括内管与外管，内管外表面除内管端部的部分全部覆盖鱼鳞状毛刺，相邻两个毛刺的底部具有交叠部分，同时内管外表面具有螺旋形沟槽，该管式过冷器体积小、流体流动速度快、换热面积大、换热充分、换热效率高。

根据本发明的目的提出的一种空调用管式过冷器，包括内管与外管，所述内管中空，内管位于外管的内腔中，内管与外管套接形成双层管，其特征在于：所述的内管外表面至少部分覆盖有复数个毛刺，相邻两个毛刺的底部具有交叠部分。

优选的，所述内管内侧具有平滑表面。

优选的，所述内管的至少一端伸出所述的外管形成内管端部。

优选的，所述内管外表面除内管端部的部分全部覆盖有毛刺。

优选的，所述的毛刺为鱼鳞状。

优选的，所述内管外表面具有螺旋形沟槽，所述外管内侧与内管外表面之间的螺旋形沟槽形成外侧流路，内管内部形成内侧流路。

优选的，所述毛刺高度为1.45～1.60mm，毛刺交叠部分的高度为0.5mm，单个毛刺的宽度为1.1～1.25mm，相邻毛刺尖端的间距为0.97～1.07mm。

优选的，所述毛刺的高度为1.55mm，毛刺交叠部分的高度为0.5mm，单个毛刺的宽度为1.2mm，相邻毛刺尖端的间距为1.02mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的技术优势：

该管式过冷器，其内管与外管套接形成双层管，在内管外表面覆盖有复数个毛刺，相邻两个毛刺的底部具有交叠部分，由此在相同体积下具备更多的毛刺，过冷器的体积也可以做更小，同时换热充分，换热效果更佳，且安装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中用于空调系统热交换的复合管结构

图2是本发明管式过冷器的整体结构示意图

图3是本发明管式过冷器横向剖视毛刺结构示意图

图4是本发明管式过冷器毛刺结构整体外观图

图5是本发明管式过冷器内管外侧螺旋形沟槽示意图

附图中涉及的附图标记和组成部分说明：1.内管；2.外管；3.毛刺；4.螺旋形沟槽；5.外侧流路；6.内侧流路。

具体实施方式

正如背景技术中所述，现有的过冷器，体积大，并且在换热过程中，流体的流动速度低，热交换面积小，换热效果无法达到最优。

下面，将对本发明的具体技术方案做详细介绍。

图2是本发明管式过冷器的整体结构示意图，图3是本发明管式过冷器鱼鳞状毛刺结构示意图，图4是本发明管式过冷器毛刺结构整体外观图，图5是本发明管式过冷器内管外侧螺旋形沟槽示意图。请一并参见图2-5，该管式过冷器，包括内管1与外管2，内管1中空，内管1位于外管2的内腔中，内管1与外管2套接形成双层管，内外管套接的形式，结构简单，体积小。同时，内管1外表面至少部分覆盖有复数个毛刺3，相邻两个毛刺3的底部具有交叠部分，由此改变了流体的流动状态，使得流体在很低的流速下就可以达到紊流的状态，流体每个分子间都有接触和热交换，热交换的面积大，换热更加充分，换热效率和速度大大提高。

内管1的内侧为平滑表面，内管1的内部形成平滑的内侧流路6，适用于低温冷媒的流动。内管1的至少一端伸出外管2形成内管端部，内管1与外管2同心，内管1与外管2通过焊接或其他方式固定连接在一起，内管1与外管2可选用铜、铝、铁等金属或合金，或非金属等材质，以保证其刚强度。进一步地，内管1外表面除内管端部的部分全部覆盖有毛刺3，毛刺3为鱼鳞状，由此在相同的过冷器体积下，毛刺数量更多，更加促进流体的流动，换热面积增大，换热效果更好。

在内管1的外表面具有螺旋形沟槽4，外管2的内侧与内管1的外表面之间的螺旋形沟槽4形成外侧流路5，因具备螺旋形沟槽4，使得流体流动速度快、换热面积大、换热充分，在内管1外表面的毛刺与内管1外表面螺旋形沟槽4的双重作用下，过冷器的换热效率显著提高。

请参见图3～图4，毛刺结构3覆盖于除内管1端部的内管外表面部分， 呈鱼鳞状，相邻两个毛刺3的底部具有交叠部分，毛刺3的高度为h1，1.45mm≤h1≤1.60mm，优选1.55mm，毛刺3交叠部分的高度为h2，优选0.5mm，单个毛刺的宽度为b，1.1mm≤b≤1.25mm，优选1.2mm，相邻毛刺3尖端的间距为c，0.97mm≤c≤1.07mm，优选1.02mm。本发明中，在内管1外表面至少部分覆盖有复数个毛刺3，相邻两个毛刺3的底部具有交叠部分，进一步地，在除内管端部的部分全部覆盖毛刺3，且毛刺3采用鱼鳞形态，一一交叠，同时对毛刺3的高度、宽度等参数做了最优化的选择，采用的带有鱼鳞状毛刺3的过冷器，改变了流体的流动状态，使得流体在很低的流速下就可以达到紊流的状态。在平流状态下，仅流体外表层先进行热交换，流体达到紊流状态后，分子成无序状态，更加活跃，每个分子间都有接触和热交换，增大了热交换的面积，换热更加充分，换热效率和速度大大提高。

请参见图5，管式过冷器内管1外侧具有若干螺旋形沟槽4，形成导向路径，高温冷媒从外管流入，因阻力作用，流体可沿螺旋形沟槽4旋转环绕流动，因而流体的运动路径加长、流动速度加快，换热更加充分。

本发明的管式过冷器，安装在空调中过冷回路的管组件中，回路中安装有膨胀阀，用来控制制冷剂的流量，在工作时，管式过冷器外管2内侧与内管1外表面之间的螺旋形沟槽4形成外侧流路5，内管内表面的平滑流道形成内侧流路6，低温冷媒从内管流入，沿着平滑的流道流动，高温冷媒从外管2流入，在外管2内侧与内管1外表面之间的螺旋形沟槽4形成的外侧流路5中流动，由此达到热交换效果。

本发明的管式过冷器与普通集束管过冷器进行了实验对比，实验数据对比表如下：

从以上实验数据可以看出，在同样的膨胀阀开度下，本发明的管式过冷器的过冷度相对于普通集束管过冷器的过冷度大大提升。如膨胀阀开度在480时，本发明的高效管式过冷器的过冷度提升了[(15.26-13.89)/13.8]％，即9.86％，换热效率明显提升，减轻了能耗。

本发明的管式过冷器，包括内管1与外管2，内管1与外管2套接形成双层管，同时在内管1外表面至少部分覆盖有复数个毛刺3，相邻两个毛刺3的底部具有交叠部分，进一步地，内管1外表面具有螺旋形沟槽4，低温冷媒从内管流入，沿着平滑管道流动，高温冷媒从外管流入，在外管2内侧与内管1外表面之间形成的螺旋形沟槽4中流动，在螺旋形沟槽4与毛刺3的共同作用下，使得流体的运动路径加长、流动速度加快，换热更加充分，换热效率和速度大大提高，且每个分子间都有接触和热交换，增大了热交换面积。本发明的过冷器，体积小，重量轻，就可达到与原发明相同的效果，既节省了安装空间，也降低了加工成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。