一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器制造技术

一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，包括壳体和金属盘管。壳体包括:内筒体；外筒体，套装于所述内圆体的外侧，且外筒体的内壁面和内筒体的外壁面相互平行地构成环形空腔，该二壁面相互平行指的是该二壁面中的任一个壁面上的所有点到另一壁面的所有点的最短距离都相等。所述环形空腔二端封闭，其一端开设进水口，另一端开设出水口。所述金属盘管包括一根外径等于所述距离的金属管，该金属管于环形空腔内以螺旋的形式自环形空腔的一端盘绕至环形空腔的另一端，流通制冷剂的输入口和输出口各从所述环形空腔的一端伸出。该热交换器具有较高的对流放热系数，但体积较小和易于制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水冷式热交换器，尤其涉及压缩式制冷设备用的水冷式冷凝器或/和水冷式蒸发器，在国际专利分类表中，分类可属于F28D7/02或F28D7/16。
技术介绍
传统的压缩式制冷设备用的水冷式热交换器一水冷式冷凝器和水冷式蒸发器有多种形式，可见于《制冷工程技术辞典》(上海交通大学出版社1987年12月第I版)和《换热器原理·结构·设计》(上海交通大学出版社1990年7月第I版)等教科书，其面对日益高涨的节能节材的呼声，需要有性价比更优的设计。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提出一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，其相比传统的设计，可以有较佳的性能，而成本较低。本专利技术解决所述技术问题的一个技术方案是，一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，包括—封闭壳体，壳体壁开有供冷却水流入的进水口和流出的出水口；—金属盘管，位于所述壳体内，并从壳体壁伸出供制冷剂流入的进液口和流出的出液口 ；其特征在于a)所述壳体包括——内筒体；——外筒体,套装于所述内圆体的外侧,且外筒体的内壁面和内筒体的外壁面相互平行地构成环形空腔，该二壁面相互平行指的是该二壁面中的任一个壁面上的所有点到另一壁面的所有点的最短距离都相等；—所述环形空腔二端封闭，其一端开设进水口，另一端开设出水口；b)所述金属盘管包括一根外径等于所述距离的金属管；该金属管于所述环形空腔，以螺旋的形式自环形空腔的一端盘绕至环形空腔的另一端，其流通所述制冷剂的输入口和输出口各从所述环形空腔的一端伸出。该热交换器的巧妙之处在于利用壳体二个相互平行的内、外筒体夹住盘绕的螺旋管，从而仅仅依靠壳体而无需任何附加结构和部件，即形成包围螺旋管且与螺旋管平行和盘旋方向相同的螺旋流道，从而构成一种结构更合理的间壁式热交换器—该热交换器的工作特点与套管式换热器相同，但无需使用结构特殊的双层管材制品，加工制作比较简单且易于维护清洗。其利用制品导管可承受较高的压力让制冷剂通过，导管外壁与壳体内壁贴合而成的螺旋流道承受压力较低，则让冷却水从通过，相比套管式换热器使用均可承受较高压力的内外层管，是更物尽其用的结构，因而降低了成本；—该热交换器具有套管式换热器水流路径长的优点，管路长度即水流路径长度，可达到比其它水冷式热交换器高得多的单位流量的流速，因而具有较高的对流放热系数，并且具有较小的体积；—该热交换器可以在不影响制冷剂侧工作的情况下，通过调整盘管螺旋的螺距，很方便地调整冷却水的工况——流量和压力，这是相比使用结构固定的双层管材的套管式换热器的一个明显的优点；—所述环形空腔所环绕的空间适宜布置如冷却塔或制冷压缩机等结构，以减少制冷设备所需占据的空间。本专利技术解决所述技术问题的另一个技术方案是，一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，包括 —封闭壳体，壳体壁开有供冷却水流入的进水口和流出的出水口；—金属盘管，位于所述壳体内，并从壳体壁伸出供制冷剂流入的进液口和流出的出液口 ；其特征在于a)所述壳体包括——内筒体；——外筒体,套装于所述内圆体的外侧,且外筒体的内壁面和内筒体的外壁面相互平行地构成环形空腔，该二壁面相互平行指的是该二壁面中的任一个壁面上的所有点到另一壁面的所有点的最短距离都相等；—所述环形空腔二端封闭，其一端开设进水口，另一端开设出水口；b)所述金属盘管包括二根外径等于所述距离的金属管；该二根金属管于所述环形空腔，并排地以螺旋的形式自环形空腔的一端盘绕至环形空腔的另一端，该二根金属管并排的同一端从所述环形空腔的一端伸出且各一作为流通所述制冷剂的输入口和输出口，并排的另一端连通。该技术方案相比前一技术方案的特点是盘管供制冷剂流入的进液口和流出的出液口均从环形空腔的同一端伸出，更适合部分安装的需要。该技术方案的比较实用的设计为所述内筒体和外筒体均为圆柱形，所述金属管的外径等于所述外筒体的内圆柱面的半径和所述内筒体的外圆柱面的半径之差。这是一个工艺较为简单的结构。本专利技术的技术方案和效果将在具体实施方式中结合附图作进一步的说明。附图说明图I是本专利技术第I实施例水冷式热交换器的主视示意图；图2是本专利技术第I实施例水冷式热交换器的俯视示意图；图3是图2中A— A剖面的示意图；图4是图I于进、出水口之间掀开外筒所显示内部结构立体示意图；图5是本专利技术第2实施例水冷式热交换器的主视示意图；图6是本专利技术第2实施例水冷式热交换器的俯视示意图；图7是图7中A— A剖面的示意图；图8是图5于进、出水口之间掀开外筒所显示内部结构立体示意图9是图5于进水口处掀开外筒所显示内部结构立体示意图。具体实施例方式本专利技术第I实施例水冷式热交换器的基本结构和工作原理如图I 4所示，包括——用金属薄板卷制或注塑加工而成的圆筒形的内筒体I和外筒体2 ；-外筒体2同轴且等高地套于内筒体I的外侧,在外筒体2的内圆柱壁面和内筒体3的外圆柱壁面之间形成圆环形空腔； —圆环形空腔二端分别由形状与圆环形空腔横截面形状相同的圆环形平面上盖8和圆环形平面下盖9封闭；外筒体2靠近下盖9的一端开设进水口 6，靠近上盖8的一端开设出水口 7 ；——螺旋管3是以一金属导管按照柱状螺旋的形式盘旋于圆环形空腔，金属导管的外径等于外筒体2的内圆柱壁面的半径和内筒体3的外圆柱壁面的半径之差。该导管自上而下穿越上盖8，盘旋至圆环形空腔的底端，最后穿过下盖9向下伸出；其上盖8之上和下盖9之下分别为输入口 4和输出口 5，供制冷压缩机驱动的制冷剂流通。——进水口 6于螺旋管3底部第I圈首端所在之处沿圆周切线方向与外筒体2的内圆柱壁面密封连接。——出水口 7于螺旋管3顶部第I圈首端所在之处沿圆周切线方向与外筒体2的内圆柱壁面密封连接。—外部动力驱动的水自进水口6沿圆周切线方向进入圆环形空腔，沿着由外筒体2的内圆柱壁面和内筒体3的外圆柱壁面夹住螺旋管3所形成的与螺旋管3平行和盘旋方向相同的螺旋流道上行，最后自出水口 7沿圆周切线方向离开圆环形空腔排出。水在该过程的流动中与螺旋管3内流动的制冷剂于螺旋管3的管壁进行间壁式热交换。在该实施例中，可通过调整外部动力或改变螺旋管3的螺距改变水流速度，例如可将图中螺距由管径的4倍减少为2倍，同等条件下水流速度可提够I倍，换热效率相应提闻。该实施例中的制冷剂输入口 4和输出口 5以及进水口和水口 7均可根据需要互换方向，以便构成顺流或逆流换热以及更适于换热器具体的实际安装位置。此外，视换热器所在整机结构布置的需要，进水口和出水口也可以改为分别开设于上盖和下盖，制冷剂输入口和输出口改为开设于外筒体的壁面和内筒体的壁面。该实施例的总体外形为圆柱体，其实也可以视换热器所在整机结构布置的需要设计为椭圆柱体或正方体。此时，如内、外筒体等相关部件需设计为相应的椭圆形或矩形，圆环形空腔也改变为椭圆环形空腔或长方环形空腔，圆柱壁面也改变为椭圆柱壁面或长方棱柱壁面；所述柱体、柱壁面也可视换热器所在整机结构布置的需要设计为适当的锥体、锥壁面。上述设计修改，只需外筒体的内壁面和内筒体的外壁面相互平行且距离与其间所盘绕金属导管外径相等即可。在压缩式制冷设备中，该实例中的螺旋管3可以用作冷凝器的换热管，也可以用作蒸发器的换热管。在压缩式制冷设备中，该实例中的内筒体I之内的空间可用于布置如冷却塔或制冷压缩机等装置，是该空间最合理的利用。对该实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，包括：——封闭壳体，壳体壁开有供冷却水流入的进水口和流出的出水口；——金属盘管，位于所述壳体内，并从壳体壁伸出供制冷剂流入的进液口和流出的出液口；其特征在于：a)所述壳体包括:——内筒体；——外筒体，套装于所述内圆体的外侧，且外筒体的内壁面和内筒体的外壁面相互平行地构成环形空腔，该二壁面相互平行指的是该二壁面中的任一个壁面上的所有点到另一壁面的所有点的最短距离都相等；——所述环形空腔二端封闭，其一端开设进水口，另一端开设出水口；b)所述金属盘管包括一根外径等于所述距离的金属管；该金属管于所述环形空腔，以螺旋的形式自环形空腔的一端盘绕至环形空腔的另一端，其流通所述制冷剂的输入口和输出口各从所述环形空腔的一端伸出。

【技术特征摘要】
1.一种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，包括 ——封闭壳体，壳体壁开有供冷却水流入的进水口和流出的出水口 ； —金属盘管，位于所述壳体内，并从壳体壁伸出供制冷剂流入的进液口和流出的出液口 ； 其特征在于 a)所述壳体包括 ——内筒体； —外筒体，套装于所述内圆体的外侧，且外筒体的内壁面和内筒体的外壁面相互平行地构成环形空腔，该二壁面相互平行指的是该二壁面中的任一个壁面上的所有点到另一壁面的所有点的最短距离都相等； —所述环形空腔二端封闭，其一端开设进水口，另一端开设出水口 ； b)所述金属盘管包括一根外径等于所述距离的金属管；该金属管于所述环形空腔，以螺旋的形式自环形空腔的一端盘绕至环形空腔的另一端，其流通所述制冷剂的输入口和输出口各从所述环形空腔的一端伸出。2.—种压缩式制冷设备用水冷式热交换器，包括 ——封闭壳体，壳体壁开有供冷却水流入的进水口和流出的出水口； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：区长钊，陈元璋，陈永淮，
申请(专利权)人：江门市地尔汉宇电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：