一种新型套管式换热器及其换热管的制作方法

1.本实用新型涉及热交换器设备领域，尤其涉及一种新型套管式换热器及其换热管。


背景技术：

2.换热管是换热器的元件之一，用于两介质之间热量的交换，是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置，具有很高的导热性和良好的等温性。换热管的内管一般采用多头螺旋管结构，纯逆流设计，换热性能好，水流通道大，耐脏，耐堵，抗冻性好，适用于户式和商用采暖、生活热水、水地源热泵等。
3.公开号为cn205279802u的中国专利涉及一种套管换热器，包括外管、套在外管内的第一换热管以及套在第一换热管内的第二换热管，外管和第一换热管之间为第一冷媒剂，第一换热管和第二换热管之间为需要换热的流体介质，第二换热管内为第二冷媒剂；第一冷媒剂与第二冷媒剂具有温度差，并通过外部控制同时或异时与流体介质进行热交换。该换热器利用热泵原理，在换热过程中通过两种不同温度的冷媒剂同时或异时对被换热的流体介质进行换热，将被换热流体介质从低温迅速加热到高温或者从高温迅速降低至低温，从而解决套管换热器换热速度低以及无法将流体介质加热到更高温度或降低至更低温度的问题。
4.公开号为cn206094995u的中国专利涉及一种同轴套管式换热器的盘管，所述盘管由两根管体相互交叉且沿螺旋形轨迹盘旋而成；所述管体包括外管，以及套设于外管内的内管；内管内部设有载冷剂通道，外管与内管之间构成制冷剂通道；所述管体上设有与载冷剂通道相通的载冷剂进口和载冷剂出口，以及与制冷剂通道相通的制冷剂进口和制冷剂出口；所述内管由若干条管翼周向环形封闭连接而成，相邻两管翼之间形成管翼槽；内管内部设有主管腔，以及与主管腔相通的若干个管翼腔；管翼腔由单条管翼围合构成，主管腔由所有管翼周向围合构成。该盘管增加换热面积，提升换热效率。
5.但上述所说的换热管热交换效率愈发不能满足市场的需求，且公开号为cn205279802u 的中国专利中涉及的换热管的一个通道对应一个进出口，存在多个进出口时，在换热器进行安装时，需对进出口改进，颇为繁琐，市场需要一种更为有效提高能源利用率且能够无需对进出口改装并直接使用在冷水热泵机组中的换热器。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种换热管，更为有效地提高换热器的热交换效率，以此提高换热性能。
7.为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：包括管体，所述管体包括外管、穿设在外管内的中间管、以及穿设在中间管内的内管；所述外管与中间管之间设有通道一，所述内管内部设有通道二，所述中间管与内管之间设有通道三；所述通道一和通道二相串联或相并联。该技术方案中，换热管采用三通道结构，冷媒走中间通道，载冷剂分别
走外部和内部通道，或者载冷剂走中间通道，冷媒分别走外部和内部通道，增加了冷热流体换热接触面，提高了换热效率；而通道一与通道二串联时，其通道形成采用迂回的形式，从而延长了热交换时效，增加管程；而通道一与通道二并联时，其通道两端处同时换热，性能更强劲。
8.作为优选，所述中间管为多头螺旋管，内管为多头螺旋管或非螺旋管，中间管和内管的内壁和/或外壁上设有翅片。该技术方案中，中间管或内管采用多头螺旋管，结构更紧凑、传热面积比直管大，且螺旋管中的传热系数大于直管，能使流体更稳定连续的传热；而增加翅片，是为了增大中间管或内管的外表面积(或内表面积)，提高换热效率。
9.作为优选，所述通道一和通道二为载冷剂通道、通道三为制冷剂通道时，所述中间管的内壁与内管的外壁上设有翅片。该技术方案中，在中间管的内壁与内管的外壁上设有翅片，即制冷剂所在通道内壁上，除了增加换热面积外，还为了防止设置在载冷剂通道一侧产生水垢，不便清洗。
10.作为优选，所述通道一和通道二为制冷剂通道、通道三为载冷剂通道时，所述中间管的外壁与内管的内壁上设有翅片。
11.作为优选，所述多头螺旋管由多个管棱,以及相邻管棱间形成的管槽围合而成。该技术方案中，多头螺旋管的围合方式也是同理增加中间管或内管侧壁面积。
12.作为优选，所述管体为直管结构或u型结构或蛇形盘状结构或多圈跑道型结构。该技术方案中，换热管的结构能适用于不同空间内的安装需求，适用范围广。
13.作为优选，所述管体上设有第一介质口、第二介质口、第三介质口和第四介质口；第三介质口和第四介质口分别连接通道三的始端和末端；通道一和通道二相串联时，第一介质口连接在通道一或通道二的始端，第二介质口连接在通道一或通道二的末端；通道一和通道二并联时，第一介质口分别连接通道一和通道二的始端，第二介质口分别连接通道一和通道二的末端。该技术方案中，通道一与通道二合在一起仅一个介质进口，一个介质出口；当通道一与通道二串联时，两通道形成采用迂回的形式，即通道一的始端与通道二的末端相连通，或者是通道二的始端与通道一的末端相连通，延长热交换时效，增加管程；当通道一与通道二并联时，即通道一的始端与通道二的始端相连通且通道一的末端与通道二的末端相连通，两端处同时换热，性能更佳。
14.一种新型套管式换热器，包括多根换热管；所述换热管为权利上述任一项所述的换热管, 多根换热管相并联。
附图说明
15.图1为一种换热管的串联结构示意图。
16.图2为一种换热管的并联结构示意图。
17.图3为一种换热管的截面示意图。
18.图4为一种换热管的不同管道结构的截面示意图。
19.图5为一种换热管的外部结构示意图。
20.图6为多根换热管的并联结构示意图。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.如图1～6所示的一种换热管，包括管体13，该管体13为直管结构或u型结构或蛇形盘状结构或多圈跑道型结构；管体13包括外管1、穿设在外管1内的中间管2、以及穿设在中间管2内的内管3；中间管2为多头螺旋管，内管3则为多头螺旋管或非螺旋管，该多头螺旋管由多个管棱7,以及相邻管棱7间形成的管槽8围合而成；外管1与中间管2之间设有通道一4，内管3内部设有通道二5，中间管2与内管3之间设有通道三6；需要说明的是，当通道一4和通道二5为载冷剂通道、通道三6为制冷剂通道时，中间管2的内壁与内管3的外壁上设有翅片；当通道一4和通道二5为制冷剂通道、通道三6为载冷剂通道时，中间管 2的外壁与内管3的内壁上设有翅片。该技术方案中，三通道的结构，以及多头螺旋管的使用以及在此之上的翅片设置，均为增大管体内部的热交换面积，提高热交换效率。
27.需要进一步说明的是，通道一4和通道二5可相串联或相并联，在管体13上设有第一介质口9、第二介质口10、第三介质口11和第四介质口12；第三介质口11和第四介质口12 分别连接通道三6的始端和末端；当通道一4和通道二5相串联时，第一介质口9连接在通道二5的始端，第二介质口10连接在通道一4的末端；当通道一4和通道二5并联时，第一介质口9分别连接通道一4和通道二5的始端，第二介质口10分别连接通道一4和通道二5 的末端。
28.在本具体实施例中，基于通道一4和通道二5可相串联或可相并联，存在以下情况：
29.实施例一：当通道一4和通道二5为载冷剂通道，通道三6为制冷剂通道时，且通道一 4与通道二5相串联；通道一4的始端与通道二5的末端相连通，或者是通道二5的始端与通道一4的末端相连通。
30.制冷剂从第三介质口11进入通道三6中，流经该通道的始端与末端，从第四介质口12 出来进入到压缩机中；而另一边载冷剂从第一介质口9先流经通道一4的始端，流过通道二 5的末端，从通道二5的末端再到通道二5的始端，采用一个迂回的形式，延长热交换的时效，增加管程，最后从与通道一4的末端相连的第二介质口10出来；同理或者是载冷剂从第一介质口9先流经通道二5的始端，流过通道一4的末端，从通道一4的末端再到通道一4 的始端，最后从与通道二5的末端相连的第二介质口10出来。
31.需要说明的是，当通道一4和通道二5为制冷剂通道，通道三6为载冷剂通道时，制冷剂与载冷剂分别在各自的通道流通方式与上述的一样。
32.实施例二：当通道一4和通道二5为载冷剂通道，通道三6为制冷剂通道时，且通道一 4与通道二5相并联；通道一4的始端与通道二5的始端相连通且通道一4的末端与通道二5 的末端相连通。
33.制冷剂从第三介质口11进入通道三6中，流经该通道的始端与末端，从第四介质口12 出来进入到压缩机中；而另一边载冷剂从第一介质口9先流经通道一4与通道二5的始端，再分别同时流到通道一4与通道二4的末端，最后从与通道一4的末端和通道二5的末端相连的第二介质口10出来；其采用两端处同时热交换的形式，效果更好。
34.当通道一4和通道二5为制冷剂通道，通道三6为载冷剂通道时，制冷剂与载冷剂分别在各自的通道流通方式与上述的一样。
35.实施例三：一种新型套管式换热器，包括多根换热管，多根换热管相并联。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。