专利名称：一种波浪形翅片式蓄冷热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器，具体涉及一种翅片式波浪形管壁 的热交换器。
背景技术：
热交换器的用途广泛，例如可以用在各类制冷装置中。用在 传统的制冷装置的热交换器是用管道与系统的部件连接起来，形 成封闭回路，在热交换器内部的制冷剂是循环流动的，内腔通道 一般不需很大，例如空调制冷系统的热交换器管道内径 一 般在
12-15mm左右即可。如果将这种管道内径只有12-15隱左右的热 交换器用在尺寸达到20尺(约6米)的蓄冷货拒等大型设备中， 其结构和尺寸都不能满足技术要求。蓄冷货拒在运输过程中，热 交换器内的蓄冷材料通过热交换器壁面吸收货拒外界传导以及 其它方式渗入到箱内的热量；充冷装置中的低温冷媒液通过热交 换器对蓄冷材料进行充冷。如何进一步提高热交换的效率以及缩 短充冷时间，降低成本， 一直是蓄冷热交换器技术同行亟待解决 的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种结构简 单，制造成本低，传热效果好的具有储存蓄冷材料、充冷与放冷 双功能的热交换器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是 一种热交换器， 包括外管，设在外管端面的外管前封片和外管后封片，所述外管 后封片向外凸出形成灌注孔，灌注孔上设有后封盖，所述外管的 内腔固定有两个通过弯管连通的内管，所述内管端面设有内管前封片和内管后封片，所述内管前封片与外管前封片之间由接头互 相焊接在一起，所述接头末端设有前封盖，所述外管主体上下两 侧由波浪形管壁构成，所述波浪形管壁在内外表面分别形成凸出 的内翅片和外翅片，所述内管主体在外表面形成凸出的外翅片。
更优的，所述内管主体上下两侧向外凸出形成凸出部，所述 外管主体中部内侧设有至少一个内翅片。
更优的，所述外管上有两对内翅片末端分别同向折弯形成T 形导槽。
更优的，所述与T形导槽位置相对应的内管上的外翅片在其 末端形成与T形导槽相匹配的T形导轨。
更优的，所述内管后封片上设有通孔，所述弯管两端焊接在 内管后封片上并与内管连通。
更优的，所述内管前封片及外管前封片上均开设有通孔，所 述接头焊接在内管前封片上并穿过外管前封片上的通孔，并且接 头的外表面与外管前封片上的通孔内表面焊接密封。
更优的，所述外管上的波浪形管壁、外管前封片和外管后封 片以及后封盖、接头、内管的外表面、内管前封片和内管后封片 以及弯管组成一个封闭的外管空腔。
更优的，所述接头以及前封盖、内管的内表面、内管前封片 和内管后封片以及弯管组成一个封闭的内管空腔。
更优的，所述外管上的外翅片和内翅片竖直分布在外管主体 上，且外翅片和内翅片的端部分别呈对齐排列。
及，所述外管前封片、外管后封片焊接在外管主体上，所述 内管前封片、内管后封片焊接在内管主体上。
本发明的有益效果本发明结构简单，热交换效率高，安装、 使用方便。外管管壁上设置的内翅片和外翅片增加了传热面积， 有利于使用过程中放置到外管内腔的相变蓄冷材料与外界进行 高效的热量交换，能使相变蓄冷材料高效放出冷量；管壁设置成 波浪形有利于热交换器在高低温交替变化过程中，外管壁面可以
5在一定幅度范围内横向伸缩，避免热胀冷缩效应对热交换器造成
破坏；而设计T形导槽和T形导轨则是为了起到固定内管的作用， 防止因汽车行驶时的颠簸而导致焊接位(接头与外管前封片上的 通孔的接缝)的沖击；内翅片和外翅片的端部分别呈对齐排列， 能使传热更加均匀；接头使得外管空腔和内管空腔相隔开而形成 两个独立的空腔，内管空腔用来流通低温(-40。C以下)冷媒液 体，冷媒液体被强制进入循环通过内管管壁以及内管外翅片对外 管空腔的蓄冷材料进行快速充冷；内管主体上的外翅片和凸出部 使内管空腔内的冷媒液体与外管空腔内的相变蓄冷材料的传热 面积增加，进一步提高了热交换效果，从而缩短充冷时间。
附困说明
图1为本发明的主—见图； 图2为图1的A-A向剖视图； 图3为图1的B-B剖面图； 图4为本发明的俯^L图。
图中1、外管；11、外管前封片；12、外管后封片；13、 灌注孔；14、后封盖；15、 T形导槽；16、外管空腔；2、内 管；21、内管前封片；22、内管后封片；23、凸出部；24、 前封盖；25、 T形导轨；26、内管空腔；3、弯管；4、接头; 5、波浪形管壁；6、内翅片；7、外翅片；8、通孔。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 如图1、 2所示，本发明公开了一种热交换器，其中图2为 图1的A-A向剖视图，包括有外管l、内管2、弯管3、接头4。 其中外管1前端面焊接有外管前封片11、后端面焊接有外管后封 片12、外管后封片12上开设灌注孔13、灌注孔13上设有后封 盖14。内管2并排位于外管1的内腔里，内管2有焊接在前端面的内管前封片21、焊接在后端面的内管后封片22,内管2有两 条，也可以有三条或者四条及以上都可以，弯管3的两端开口焊 接在内管后封片22上，通过内管后封片22上的通孔8连通弯管 3的通孔进而使多个内管2连通。在内管前封片21和外管前封片 11上也开设有通孔8，并且在内管前封片21上焊接有接头4，接 头4穿过外管前封片ll和内管前封片21，使内管2的内腔与外 界连通，在接头4的端部设有前封盖24。另外，外管1上的波浪 形管壁5、外管前封片11和外管后封片12以及后封盖14、接头 4、内管2的外表面、内管前封片21和内管后封片22以及弯管3 组成一个封闭的外管空腔16;接头4以及前封盖24、内管2的 内表面、内管前封片21和内管后封片22以及弯管3组成一个封 闭的内管空腔26;接头4使得外管空腔16和内管空腔26相隔开 而形成两个独立的空腔。
如图3、图4所示，图3为图1的B-B剖面图，图4为图1 的俯^f见图。外管1的主体上下两侧由波浪形管壁5构成，波浪形 管壁5在内外表面分别形成凸出的内翅片6和外翅片7,所述内 管2主体在外表面形成凸出的外翅片7，翅片结构有利于使用过 程中放置到外管l内的相变蓄冷材料与外界进行高效的热量交 换，使相变蓄冷材料高效放出冷量，管壁设计成波浪形有利于热 交换器在高低温交替变化过程中，外管1壁面可以在一定幅度范 围内横向伸缩，避免热胀冷缩效应对热交换器造成破坏。内管2
的主体上下两侧向外凸出形成凸出部23，增加了管壁与相变蓄冷
材料的传热面积，进一步加强了传热效果。为了将内管2稳定地
固定在外管1的空腔内，防止因汽车行驶时的颠簸而导致焊接位 (接头与外管前封片上的通孔的接缝)的沖击，将外管1上的两
对内翅片末端分别同向折弯形成T形导槽15，而与T形导槽15
位置相对应的内管2上的外翅片7则在其末端形成与T形导槽15
相匹配的T形导轨25。
本发明的使用步骤为首先打开后封盖，通过外管后封片12上的灌注孔13往外管1的外管空腔16注入相变蓄冷材料，装好 后套上后封盖14并旋紧，将热交换器固定到货拒车厢内，然后 打开两个接头4的前封盖24，将冷媒液体灌注设备的进出接管口 套到两个接头4上，启动设^f吏冷媒液体在内管2的内管空腔26 里流动，直至使外管空腔16的蓄冷材料冻结，最后关闭设备， 使内管空腔26的冷媒液体回流到冷媒液体灌注设备内，然后拔 出进出接管口，将前封盖24套入接头4并旋紧，这样热交换器 就可以使用了。
本发明壳体及内翅片和外翅片均采用铝合金材质制作，而常 见的热交换蓄冷板(盒)是用塑料作的，其材质、形状与结构对 传热效果很差。
此热交换器主要用在蓄冷货拒，与用在传统的制冷装置的热 交换器不同点除了具有更加高效的传热效率外，其放置相变蓄冷 材料9的内腔容积还可以做得很大，本发明蓄冷热交换器尺寸范 围为长，2000 ~ 3000mm;宽，150 — 500mm;高，65~120mm。
本发明的基本工作原理是把相变蓄冷材料放置到热交换器 的外管空腔16里，然后安装到保温货拒的箱体内，放置了相变 蓄冷材料的热交换器经过充冷，发生相变储存大量的冷量，热交 换器的充冷可以通过充冷站内的制冷设备来实现，在货物运输过 程中，热交换器内的相变蓄冷材料通过热交换器的带波浪形管壁 5的外管1及内翅片6和外翅片7，吸收货拒外界传导及其它方 式渗入到箱内的热量，吸收了热量的固态蓄冷材料逐渐熔化，直 至全部变为液态时停止吸热，当有足够的蓄冷液量时，车厢内的 温度在一定时间内能维持在相变温度附近上下波动，使货物在运 输途中保持在低温环境，达到冷藏目的。
本发明通过i殳置内翅片6和外翅片7增加了传热面积，有利 于相变蓄冷材料在放冷时与外界的热交换，尤其是内置固态蓄冷 材料时，内翅片6插入蓄冷材料中部，使中心部位的冷能容易通 过翅片向外界均勾传导，避免了靠近热交换器的内壁的蓄冷材料液化后中心部位因热传导《爰'隄而影响传热效果；内部固定有充冷 用的外翅片式内管2，用低温(-40°C以下)冷媒液体强制进入循 环对蓄冷材料快速充冷；内管2主体上的外翅片7和凸出部23 使内管空腔26的冷媒液体与内管2外的外管空腔16里的相变蓄 冷材料的传热面积增大，进一步加强了热交换效果，缩短充冷时 间；内翅片6和外翅片7的端部分别呈对齐排列，能使传热更加 均匀；管壁设置成波浪形有利于热交换器在高低温交替变化过程 中，外管1壁面可以在一定幅度范围内横向伸缩，避免热胀冷缩 效应对热交换器造成破坏；而设计T形导槽15和T形导轨25则 是为了起到固定内管2的作用，防止因汽车行驶时的颠簸而导致 焊接位(接头与外管前封片上的通孔的接缝)的沖击。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进，例如，内管可以设计为三个，四个， 或者更多，内外管的管壁其波浪形的形状可以不一样等，这些尺 寸范围和内外形状均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种热交换器，包括外管，设在外管端面的外管前封片和外管后封片，所述外管后封片向外凸出形成灌注孔，灌注孔上设有后封盖，所述外管的内腔固定有两个通过弯管连通的内管，所述内管端面设有内管前封片和内管后封片，所述内管前封片与外管前封片之间由接头互相焊接在一起，所述接头末端设有前封盖，其特征在于所述外管主体上下两侧由波浪形管壁构成，所述波浪形管壁在内外表面分别形成凸出的内翅片和外翅片，所述内管主体在外表面形成凸出的外翅片。
2. 如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述内管主体上下两 侧向外凸出形成凸出部，所述外管主体中部内侧-没有至少一个内翅片。
3. 如权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于所述外管上有两 对内翅片末端分别同向折弯形成T形导槽。
4. 如权利要求3所述的热交换器，其特征在于所述与T形导槽位置 相对应的内管上的外翅片在其末端形成与T形导槽相匹配的T形导轨。
5. 如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述内管后封片上设 有通孔，所述弯管两端焊接在内管后封片上并与内管连通。
6. 如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述内管前封片及外 管前封片上均开设有通孔，所述接头焊接在内管前封片上并穿过外管前封 片上的通孔，并且接头的外表面与外管前封片上的通孔内表面焊接密封。
7. 如权利要求1或5或6所述的热交换器，其特征在于所述外管上 的波浪形管壁、外管前封片和外管后封片以及后封盖、接头、内管的外表 面、内管前封片和内管后封片以及弯管组成一个封闭的外管空腔。
8. 如权利要求1或5或6所述的热交换器，其特征在于所述接头以 及前封盖、内管的内表面、内管前封片和内管后封片以及弯管组成一个封 闭的内管空腔。
9. 如权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述外管上的外翅片 和内翅片竖直分布在外管主体上，且外翅片和内翅片的端部分别呈对齐排列。
10. 如权利要求l所述的热交换器，其特征在于所述外管前封片、外管后封片焊接在外管主体上，所述内管前封片、内管后封片焊接在内管 主体上。
全文摘要
本发明公开了一种波浪形翅片式蓄冷热交换器，主要用于蓄冷货柜上，包括外管，设在外管端面的外管前封片和外管后封片，外管后封片向外凸出形成灌注孔，灌注孔上设有后封盖，外管的内腔固定有两个通过弯管连通的内管，内管端面设有内管前封片和内管后封片，内管前封片与外管前封片之间由接头互相焊接固定在一起，接头末端设有前封盖，所述外管主体上下两侧由波浪形管壁构成，波浪形管壁在内外表面分别形成凸出的内翅片和外翅片，所述内管主体在外表面形成凸出的外翅片；本发明结构简单，制造成本低，有利于外管内的蓄冷材料与外界进行高效的热交换，传热效果好，且能避免热胀冷缩效应对热交换器造成破坏，具有储存蓄冷材料，充冷与放冷的双重功能。
文档编号F28D7/10GK101561210SQ20091003795
公开日2009年10月21日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者吉亚民, 吴记辉, 廖培忠, 黄洪滔 申请人:黄洪滔