變管徑熱交換裝置及管路系統制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及熱交換設備領域，尤其是一種變管徑熱交換裝置及管路系統。本發明專利技術所要解決的技術問題是提供一種成本低且換熱效率高的變管徑熱交換裝置及管路系統，包括由依次連通的進口管路組件、熱交換管體以及出口管路組件構成，所述熱交換管體由至少兩種熱交換管連接構成，其中所述的熱交換管的管內徑均不相同。本發明專利技術的最大亮點是通過設置管徑存在變化的熱交換部件，并按照預設連接規則連通的進口管路組件、熱交換管體以及所述出口管理組件以形成至少一條冷媒通路，由于沒有翅片的限制，不同管內徑的熱交換管之間可以按照最有利于避免冷媒的流速下降過快的方式進行連接，以達到最高的換熱效率。本發明專利技術尤其適用于空調機等設備之中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及熱交換設備領域，尤其是一種變管徑熱交換裝置及管路系統。
技術介紹
目前，熱交換部件基本結構是由熱交換管、進口管路組件以及出口管路組件等構成。其中進口管路組件、熱交換管、出口管路組件連通形成冷媒回路。但是，現有技術中，不同管徑的熱交換管的設置受限于翅片通孔的設計，例如，同一翅片上只能穿設相同管徑大小的熱交換管，從而導致管徑不同的熱交換管之間不能按照最優的方式進行連接，這樣也就不能最大程度的避免冷媒在熱交換管內的壓力損失，進而導致熱交換部件的換熱效率達不到最優。制冷劑在管內流動時，飽和氣液以及兩相時，溫度和壓力是對應關系，如果存在壓力降，那么溫度也將降低，理想狀態的換熱是制冷劑在冷凝換熱和蒸發換熱時沒有壓力降，即保持冷凝或蒸發溫度不變，但實際情況是不可能的，管內流動必然帶來壓力損失，壓力降帶來的溫度降，直接影響換熱的對數平均溫度，最終將將降低制冷(熱)量。一般來說，制冷劑流速越高，換熱系數越大，壓降越大；反之，流速低，換熱系數也低，壓降也小。如果壓力降影響制冷量超過換熱系數提高，制冷量將隨制冷劑流量增加而減小，因此，發揮產品制冷制熱性能，必須合理安排制冷劑的質量流量。目前，現有空調中使用的管片式熱交換器管路流程一旦裝配完畢，制冷劑在其中的流程就確定，無法根據換熱實際情況進行改變。如在熱泵空調中，室外側換熱器在制冷時擔負冷凝器作用，負責冷卻高溫高壓的制冷劑氣體，在制熱過程中擔負蒸發器作用，負責從低溫吸取熱量，蒸發制冷劑液體。以制冷劑因為制冷劑如R22為例，在不同溫度下的飽和壓力對應值不同，在高溫冷凝狀態中，壓力每降低約0.5bar,溫度才降低1℃，而在低溫蒸發狀態中(0℃以上)，壓力降約0.2bar，溫度就降低1℃，而0℃以下，壓力降0.1bar，溫度就降低1℃。因此換熱器在擔負蒸發器時，更多的是考慮如何減小壓力降。通常3路分配器的使用，會造成較大的附加壓力損失，通過這個附加壓力損失，來達到每個支路的壓力平衡。4路或者5路以上的，都需要使用毛細管來平衡每個支路的壓力，這樣附加的壓力損失就會很大，可能會達到0.5Bar。而3路、4路或者5路以上的冷媒流量分配器，加工工藝比較復雜，且精度很高，故成本也較高。如果能使用一個三通的二路分配器，并能提高換熱器的能效，就能低成本低復雜性地解決使用3路、4路或者5路以上的冷媒流量分配器，而帶來的加工工藝比較復雜、加工精度高、成本高的技術問題，而目前的換熱器的加工工藝和管路系統，并不能很好低解決該技術問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種成本低且換熱效率高的變管徑熱交換裝置及管路系統。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：變管徑熱交換裝置，包括依次連通的進口管路組件、熱交換管體以及出口管路組件構成，所述熱交換管體由至少兩種熱交換管連接構成，其中所述的熱交換管的管內徑均不相同。進一步的是，包括翅片，所述翅片上穿設有至少一排熱交換管。進一步的是，所述翅片的形狀為平片、波紋片、波紋沖縫片或者百頁窗。進一步的是，所述熱交換管的管外徑范圍分別為5.0～9.52毫米和4.0～8.0毫米。進一步的是，所述熱交換管為變口徑管體。進一步的是，所述變口徑管體的管徑結構為漸變的結構。進一步的是，所述變口徑管體的管徑在最大管徑與最小管徑之間漸變。進一步的是，所述熱交換管為內螺紋管或者光管。進一步的是，所述內螺紋管的內螺紋齒型為瘦高、交差、鋸齒、三角或梯形。進一步的是，由變管徑熱交換裝置所構成的管路系統，所述管路系統的組件由進口管路組件、熱交換管體、出口管路組件、變徑彎頭以及連接管構成，所述管路系統的管路按預設連接規則連通所述組件且形成至少一條冷媒通路。本專利技術的有益效果是：本專利技術的最大亮點是通過設置管徑存在變化的熱交換部件，并按照預設連接規則連通的進口管路組件、熱交換管體以及所述出口管理組件以形成至少一條冷媒通路，這樣，由于沒有翅片的限制，不同管內徑的熱交換管之間可以按照最有利于避免冷媒的流速下降過快的方式進行連接，也可以均衡冷媒流速與換熱面積，以達到最高的換熱效率。另外，即便在設置有翅片的情況下，同一翅片也可以包括不同直徑大小的通孔，因此，同一翅片也可以穿設不同管內徑的熱交換管，突破了現有技術中翅片對熱交換管連接的限制。這樣，不同管內徑的熱交換管之間同樣可以按照最有利于避免冷媒的流速下降過快的方式進行連接，也可以均衡冷媒流速與換熱面積，以達到最高的換熱效率。本專利技術設計不僅可以適用于現有的帶有翅片的裝置，也可以根據實際需要不帶有翅片直接使用，由于采用變管徑，將管內冷媒流體的流動大大優化，也最大程度的提高了換熱的效率。本專利技術尤其適用于空調機等設備之中。附圖說明圖1是本專利技術的熱交換管體的結構示意圖。圖2是冷凝器熱交換器的整體結構示意圖。圖3是每根熱交換管的管徑不變時的熱交換管交叉排列示意圖。圖4是圖3的熱交換管穿設在翅片中的結構示意圖。圖5是熱交換管為變管徑時的熱交換管交叉排列示意圖。圖6是圖5的熱交換管穿設在翅片中的結構示意圖。圖中標記為：U型傳熱管1、熱交換管121、熱交換管122、進口管路組件21、熱交換管體22、出口管路組件23、翅片14、第一排熱交換管穿孔R1、第二排熱交換管穿孔R2、第三排熱交換管穿孔R3、第四排熱交換管穿孔R4。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術進一步說明。如圖1至圖6所示的變管徑熱交換裝置，包括依次連通的進口管路組件21、熱交換管體22以及出口管路組件23構成，所述熱交換管體22由至少兩種熱交換管(121、122)連接構成，其中所述的熱交換管(121、122)的管內徑均不相同。本專利技術的設計原理是這樣的：首先，熱交換器的熱量交換公式如下：QL＝K*F*△t，其中QL為換熱量，K為換熱系數，F為換熱面積，△t為平均溫差，或者為對數溫差。而換熱系數K為熱阻的倒數。為了提高能效，在理論上流速(v)有一個最優值，可使K值最大。冷媒的冷凝過程，可以簡單分成五個過程，即：過熱蒸氣、飽和蒸氣、兩相區、飽和液體、過冷液體，而此變化過程中冷媒(或稱制冷劑)比容，即V比容＝1/ρ，其中ρ為冷媒各個過程的密度值，從氣體到液體的密度在增加，即比容在減小。目前，采用分路設計的熱交換管路就是為了保證K值提高，且要保證每個分路的壓力平衡，否則整個系統就會變差，而得不償失。理論上，分路越多越好，可是當分路過多，即大于3路或者5路時，增加了流量分配器的加工難度，同時出現了流量分配器的附加壓力損失，如分配器的焊接和加工偏差的技術問題，造成了得不償失。如何解決此種問題，本專利技術逐步變徑的技術方案解決上述多分路出現的新的技術問題。采用逐步變徑的技術方案，就可以解決上述出現新的技術問題。而流速v＝V比容/S,其中S為冷媒流動面積，在最優流速下，隨著比容的逐步降低，管路的截面積應該逐步減少，并最終形成一個出口管路。基于上述的改進原理，一般的，優選將所述熱交換管(121、122)選擇為變口徑管體，更進一步的是，還可以選擇變口徑管體的管徑結構為漸變的結構，從而獲得更為理想和穩定的換熱的效率。在對于管徑以及整體布置有空間限制的情況時，則可以選擇將變口徑管體的管徑在最大管徑與最小管徑之間漸變，這種往復的不斷的漸變，變相的增加了變徑的范圍，進一步的提高換熱的效率。以具體的熱交換領域為例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
變管徑熱交換裝置，包括依次連通的進口管路組件(21)、熱交換管體(22)以及出口管路組件(23)構成，其特征在于：所述熱交換管體(22)由至少兩種熱交換管(121、122)連接構成，其中所述的熱交換管(121、122)的管內徑均不相同。

【技術特征摘要】
1.變管徑熱交換裝置，包括依次連通的進口管路組件(21)、熱交換管體(22)以及出口管路組件(23)構成，其特征在于：所述熱交換管體(22)由至少兩種熱交換管(121、122)連接構成，其中所述的熱交換管(121、122)的管內徑均不相同。2.如權利要求1所述的變管徑熱交換裝置，其特征在于：包括翅片(14)，所述翅片(14)上穿設有至少一排熱交換管(121、122)。3.如權利要求2所述的變管徑熱交換裝置，其特征在于：所述翅片(14)的形狀為平片、波紋片、波紋沖縫片或者百頁窗。4.如權利要求1、2或3所述的變管徑熱交換裝置，其特征在于：所述熱交換管(121、122)的管外徑范圍分別為5.0～9.52毫米和4.0～8.0毫米。5.如權利要求1、2或3所述的變管徑熱交換裝置，其特征在于：所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李越峰，高向軍，周二彬，
申請(專利權)人：四川長虹空調有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51