一种用于热泵热水器的微通道冷凝器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于热泵热水器的微通道冷凝器，包含制冷剂进口集流管束、制冷剂出口集流管束、冷水进口铜管、热水出口铜管、水流动通道，微通道换热扁管。多孔微通道换热扁管与水流动通道侧面的接触为平面与平面之间的接触，导热接触面积加大，热水加热时间缩短，制冷介质在多孔微通道换热扁管中可以充满整个换热管，同时水的流动方向和和制冷介质的流动方向相垂直形成叉流增强多孔微通道换热扁管与水流动通道之间的能量交换。本发明专利技术加工工艺简单，减小了传统冷凝器换热管长度，减少了制冷剂充注量和管道内侧流动阻力，增加了制冷介质在冷凝器管中的流速，增强了换热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷设备
，具体涉及一种用于热泵热水器的微通道冷凝器。
技术介绍
热泵热水系统被认为是开拓利用能源最好的设备之一，是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的新一代热水制取装置与设备。热泵热水器包括热水器的水箱、压缩机冷凝器、蒸发器、节流装置以及电路控制系统。热水器的水箱由内胆水箱、保温层和加热管(即冷凝器)组成，加热管道通常包覆在内胆水箱外侧和保温层之间或者内装在内胆水箱中，常见的加热管多为薄壁铜管，薄壁铜管大多呈螺旋状缠绕在内胆水箱外侧面或按螺旋盘绕后内装在内胆水箱之中。制冷剂流经加热管冷凝放热，水箱中的水吸收冷凝热，温度上升。然而，这种结构的热泵热水器的冷凝器，常见的两种方式如下一是其加热管为单管形式的圆薄壁铜管设置，薄壁铜管与内胆水箱侧面的接触为圆弧面与平面的接触，接触面积较小，制冷介质通过薄壁铜管与内胆水箱进行导热并将内胆水箱里面的水加热，内胆水箱里面的水加热只能单靠薄壁圆铜管与内胆水箱平面的线接触来传导热量，长期运行后，薄壁圆铜管与内胆水箱平面之间产生热阻，极大影响薄壁圆铜管与内胆水箱平面之间的传热，降低换热效率，加大了压缩机的负荷功率。另外，单根薄壁圆铜管盘绕在内胆水箱侧面，为了增强薄壁铜管与内胆水箱的换热，单根盘绕密度要求高，冷凝器系统长，内侧流动阻力较大，制冷介质在薄壁铜管中的流速较低，换热效果降低。二是内胆水箱内装有其由薄壁铜管构成的冷凝器，薄壁铜管按照要求螺旋盘绕后成一定的形状，内胆水箱中的水通过强制对流增强与薄壁铜管之间的能量交换，不同地点使用的水质有所差异，很有可能使薄壁铜管表面产生积垢、锈蚀、及因微生物不断繁殖而产生生物粘泥等问题，进而影响到热水器水质安全性，现阶段欧洲等国家已经不容许热泵热水器采用内盘式结构设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种用于热泵热水器的微通道冷凝器，解决现有的热泵式热水器的冷凝器薄壁管与内胆水箱接触面积较小，换热效率低、设备使用寿命短、能耗高等问题。本专利技术通过下述技术方案实现—种用于热泵热水器的微通道冷凝器，包括制冷剂进口集流管、制冷剂出口集流管，在制冷剂进口集流管与制冷剂出口集流管之间并排分布有多根微通道换热管，所述微通道换热管至少有三层，每一层均设置有水流动通道，所述微通道换热管与水流动通道表面贴合，所述水流动通道为往复迂回式结构，所述水流动通道内的水流方向与制冷剂在微通道换热管内的流动方向相互垂直交叉，所述水流动通道的上端设有冷水进口，水流动通道的下端设有热水出口。其中一种结构可以是所述微通道换热管至少分为三层独立结构，即每一层微通道换热管的两端都分别连接一根制冷剂进口集流管和一根制冷剂出口集流管；这三层中的制冷剂进口集流管的两端统一互通后通过三通管与制冷剂循环系统连通；这三层中的制冷剂出口集流管的两端也统一互通后通过另一个三通管与制冷剂循环系统连通；所述制冷剂进口集流管和制冷剂出口集流管设置在微通道换热管的同一端或者分别设置在微通道换热管的两端。另一种结构可以是所述微通道换热管至少有三层，即三层微通道换热管之间都相互连通，连通后整体形状的截面结构呈蛇形或者S形微通道换热管，且连通后形成一个端部和一个尾部，其端部与一根制冷剂进口集流管连接，其尾部与一根制冷剂出口集流管连接。所述微通道换热管为微通道换热扁管，即其截面形状呈矩形结构。扁管的厚度为 1. 3mm 3. 3mm,宽度为12mm 36mm的铝合金扁管，这样大大增加了微通道换热管与水流动通道的导热接触面。本专利技术的有益效果是所述微通道换热管与水流动通道表面贴合，导热接触面积加大，缩短用水加热时间；制冷介质在微通道换热管中可以充满整个换热管。所述水流动通道内的水流方向与制冷剂在微通道换热管内的流动方向相互垂直交叉，有益于加强对流换热，从而增强了多孔微通道换热扁管与水流动通道之间的能量交换。采用蛇形或者S形微通道换热管，以及往复迂回式水流动通道减小了传统冷凝器换热管长度，减少了制冷剂充注量和管道内侧流动阻力，增加了制冷介质在冷凝器管中的流速，增强了换热效果。本专利技术手段简便易行，安全可靠，节能环保，使用寿命长等积极效果。附图说明图1是本专利技术第一种结构示意图。图2是本专利技术第二种结构示意图。图3，其中(A)为图2所示的微通道换热管和水流动通道的工作原理示意图；(B) 为图1微通道换热管和水流动通道的工作原理示意图。图4是本专利技术图1的俯视示意图。图5是本专利技术图1的前视示意图。图6中㈧和⑶分别是图1的左视与右视示意图。图7是图1和图2相同结构的水流动通道示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步具体详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。实施例如图1、图2所示，本专利技术用于热泵热水器的微通道冷凝器，包括制冷剂进口集流管1、1_1制冷剂出口集流管2、2-1，在制冷剂进口集流管1、1-1与制冷剂出口集流管2、2-1 之间并排分布有多根微通道换热管6、6-1，所述微通道换热管6、6-1至少有三层，每一层均设置有水流动通道5、5-1，所述微通道换热管6、6-1与水流动通道5、5-1表面贴合，所述水流动通道5、5_1为往复迂回式结构，所述水流动通道5、5_1内的水流方向与制冷剂在微通道换热管6、6-1内的流动方向相互垂直交叉，所述水流动通道5、5-1的上端设有冷水进口 3,3-1水流动通道5、5-1的下端设有冷水出口 4、4-1。所述微通道换热管6、6_1为扁管，即其截面形状近似矩形。微通道换热管6、6_1 采用扁管结构作为热泵热水器的冷凝器，根据设计结构可进熔炉进行焊接，有效保证焊接质量。且微通道换热管6、6-1在同等换热量的情况下有效减少冷凝器材料用量，降低成本， 同事降低了制冷剂充注量，且承压能力优于圆管冷凝器，系统在高压下工作更加可靠。图1示出了第一种具体结构。其中图4、图5分别是图1的俯视示意图、前视示意图，图6(A)和(B)分别是图1的左视与右视示意图。从该附图中可以看出，所述微通道换热管6至少分为三层独立结构，即每一层微通道换热管6的两端都分别连接一根制冷剂进口集流管1和一根制冷剂出口集流管2 ；这三层中的制冷剂进口集流管1的两端统一互通后通过三通管(图中未示出)与制冷剂循环系统(图中未示出)连通；这三层中的制冷剂出口集流管2的两端也统一互通后通过另一个三通管与制冷剂循环系统连通。图2示出了第二种具体结构。所述微通道换热管6-1至少有三层，即三层微通道换热管6-1之间都相互连通，连通后整体形状的截面结构呈蛇形或者S形(如图3A)，且连通后形成一个端部和一个尾部，其端部与一根制冷剂进口集流管1-1连接，其尾部与一根制冷剂出口集流管2-1连接。所述制冷剂进口集流管1-1和制冷剂出口集流管2-1设置在微通道换热管6-1的同一端或者分别设置在微通道换热管6-1的两端。所述制冷剂进口集流管1-1、制冷剂出口集流管2-1分别与制冷剂循环系统(图中未示出)连通。图3，其中㈧为图2所示的微通道换热管6-1和水流动通道5-1的工作原理示意图；(B)为图1所示的微通道换热管6和水流动通道5的工作原理示意图。区别在于图 (B)制冷剂D的流动方向相同，而图(A)的制冷剂E流动方向为迂回分布。图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于热泵热水器的微通道冷凝器，包括制冷剂进口集流管、制冷剂出口集流管，在制冷剂进口集流管与制冷剂出口集流管之间并排分布有多根微通道换热管，其特征在于：所述微通道换热管至少有三层，每一层均设置有水流动通道，所述微通道换热管与水流动通道表面贴合，所述水流动通道为往复迂回式结构，所述水流动通道内的水流方向与制冷剂在微通道换热管内的流动方向相互垂直交叉，所述水流动通道的上端设有冷水进口，水流动通道的下端设有热水出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：巫江虹，游少芳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81