一种空调换热器及一体式空调器的制造方法
【专利摘要】一种空调换热器及一体式空调器。其中，一种空调换热器，包括螺旋状的外管和套装在螺旋状的外管内部的内管，其特征在于：外管的两端敞口而内管的两端封口，外管内壁与内管外壁之间构成第一腔室；内管中套装至少一根细管，且细管的两端均穿过内管两端封口与第一腔室联通；细管外壁与内管内壁之间形成封闭的冷媒腔；内管上靠近两端位置处设置联通冷媒腔和外部空间的第一冷媒管和第二冷媒管。本实用新型的有益效果是：在内管中设置了细管，提高了氟利昂与水的换热面积，尤其是细管达到3根时，换热面积可增加90%，大大提高换热效率，使温度调节更高效。
【专利说明】一种空调换热器及一体式空调器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于换热器技术设备领域，具体涉及一种空调换热器及用该换热器制成的一体式空调器。
【背景技术】
[0002]空调，顾名思义是空气调节器的简称，是一类利用热交换原理改变空气温度的机器。最常见的空调采用氟利昂作为制冷剂来制冷。但该类空调制冷时的氟机组通常末端为4_7°C，温度较低，容易对室内人员造成不适感。在制热时，又常通过电热装置来辅助制热，因此造成电能消耗过多。尤其是在极端天气条件下，会进一步加剧耗电量，无疑是家居生活中的耗能大户。
[0003]为了使空调向绿色电器方向发展，人们发明了水空调，即利用水代替氟利昂来制冷，原理是利用地下水或自来水的自身温度较低来达到制冷目的。水空调的优点在于大大降低了电能消耗，实现了节能制冷。并且其构造简单，造价低，安装便捷，更适于一般家庭使用。不足之处在于只能用来制冷而无法制热，在酷热天气条件下的制冷效果较差，并且对水的消耗也较大。虽然是利用了可再生的水资源来制冷，但由于使用的是自来水，因此从制冷成本上来讲，该类空调未必比传统空调更划算。因此，水空调的普及也受到了限制。
[0004]进一步的，为了克服传统空调能耗大和水空调功能差的缺陷，一种地源热泵型空调出现在人们的视野中。地源热泵型空调是利用地下浅层地热能源，包括地下水、土壤和地表水等，既可供热又可制冷的一类空调器，仅输入少量的电能即可实现冷热转换，大大降低了能源消耗，而所用水来自地下浅层，经循环后又进入地下浅层中，用水成本也大大降低。而且空调末端为7-12°C，相比较于传统空调来说，舒适度更高一些。
[0005]尽管地源热泵型空调克服了传统空调和水空调的缺陷，但其自身也存在着其它技术缺陷。如:目前该类空调都是采用外水内氟的热交换方式，即在外管中流通地下水，在内管中流通制冷剂(氟利昂)，由于水和氟仅靠一层内管的管壁进行热交换，且内管内径较小，所以热交换效果并不理想。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种换热效果显著的节能空调换热器。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种空调换热器，包括螺旋状的外管和套装在螺旋状的外管内部的内管，外管的两端敞口而内管的两端封口，外管内壁与内管外壁之间构成第一腔室；内管中套装至少一根细管，且细管的两端均穿过内管两端封口与第一腔室联通；细管外壁与内管内壁之间形成封闭的冷媒腔；内管上靠近两端位置处设置联通冷媒腔 和外部空间的第一冷媒管和第二冷媒管。
[0008]优选的，内管和细管均为管壁呈凹凸起伏状的金属管，两者的壁厚均为0.5^1mm,细管的数量为二至四根，内管外径为广1.5cm，细管的外径为0.3cm。[0009]优选的，内管和细管均为管壁表面有毛刺的金属管，两者的壁厚均为0.5~1_，细管的数量为二至四根，内管外径为广1.5cm，细管的外径为0.3cm。
[0010]优选的，外管为镍管、铝管、钢管、铜管、瓷管和蛇皮管的一种。
[0011]一种一体式空调器，包括柜体以及安装在柜体中的表冷器、风机、压缩机、换热器、水回路和冷媒回路，换热器包括螺旋状的外管和套装在螺旋状的外管内部的内管，外管的两端敞口而内管的两端封口，外管内壁与内管外壁之间构成第一腔室；内管中套装至少一根细管，且细管的两端均穿过内管两端封口与第一腔室联通；细管外壁与内管内壁之间形成封闭的冷媒腔；内管上靠近两端位置处设置联通冷媒腔和外部空间的第一冷媒管和第二冷媒管；第一冷媒管和第二冷媒管接入冷媒回路中，外管的两端接入水回路中。
[0012]优选的，内管和细管均为管壁呈凹凸起伏状的金属管，两者的壁厚均为0.5^1mm,细管的数量为二至四根，内管外径为广1.5cm，细管的外径为0.3cm。[0013]优选的，内管和细管均为管壁表面有毛刺的金属管，两者的壁厚均为0.5~lmm，细管的数量为二至四根，内管外径为广1.5cm，细管的外径为0.3cm。
[0014]优选的，外管为镍管、铝管、钢管、铜管、瓷管和蛇皮管的一种。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]1、在内管中设置了细管，提高了氟利昂与水的换热面积，尤其是细管达到3根时，换热面积可增加90%，大大提高换热效率，使温度调节更高效。
[0017]2、内管和细管的管壁为凹凸起伏状或具有毛刺结构，都可以进一步增大换热面积；此外，内管和细管的管壁较薄，有利于热传导，有利于换热效率的提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是换热器的结构示意图；
[0019]图2是换热器的俯视图；
[0020]图3是换热器端部剖视图；
[0021 ] 图4是换热器端部连接关系图；
[0022]图5是内管和细管管壁表面形态图；
[0023]图6是一体式空调器的结构示意图。
[0024]图中标记为:
[0025]I柜体；2表冷器；3风机；4冷媒管路；5换热器；6压缩机；7四通阀；8进水口 ；9出水口 ；10第一冷媒管；11第二冷媒管；12水流开关；13外管；14内管；15细管；16冷媒腔；17第一腔室；18第一毛细管；19第二毛细管；20单向阀。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图实施例，对本实用新型做进一步描述:
[0027]实施例一
[0028]如图1和2所示，一种换热器5，包括螺旋状的外管13和套装在螺旋状的外管13内部的内管14。如图3和4所示，外管13的两端敞口，一端为进水口 8、另一端则为出水口9，以便与外部水管路连接，内管14的两端封口，外管13内壁与内管14外壁之间构成第一腔室17。内管14中套装三根细管15，且细管15的两端均穿过内管14两端封口与第一腔室17联通；细管15外壁与内管14内壁之间形成封闭的冷媒腔16 ;内管14上靠近两端位置处设置联通冷媒腔16和外部空间的第一冷媒管10和第二冷媒管11。
[0029]该换热器5中,水由输水管路输送，由外管13的一端进入第一腔室17中。由于15第一腔室17跟细管15内腔相连通，因此水能够填满第一腔室17和细管15内腔。水与制冷剂热交换后，从外管13另一端进入输水管路中，并最终排到外部。
[0030]在制冷剂则由第一冷媒管10或第二冷媒管11进入冷媒腔16中，与水热交换后从另一端的冷媒管排出进入冷媒管路4中循环。
[0031]该实施例中，如图5(a)所示，内管14和细管15均为管壁呈凹凸起伏状的金属管，内管14的壁厚为Imm,外径为1cm。细管15的壁厚为0.5mm,外径为0.3cm。外管13为镍管、铝管、钢管、铜管、瓷管和蛇皮管均可，其用于容纳水而不参与热交换，故无需考虑其热传导效果的好坏。采用蛇皮管更耐腐蚀且柔韧性更佳，无须加工成螺旋形，可直接套在内管14外即可，可塑性更高，成本较其它材质外管13更低。由内管14和细管15的尺寸可知，增加三根细管15后的换热面积可增加90% (3X0.3 + Ji X 100%=90%)。
[0032]如图6所示，一种一体式空调器，包括柜体I以及在柜体I中自上而下安装的表冷器2、风机3、压缩机6和具有上述结构的换热器5，此外还包括连接上述元件的水回路和冷媒回路。表冷器2、四通阀7、压缩机6和换热器5之间均通过冷媒管路4连接，换热器5和表冷器2之间还设置有单向阀20 ;单向阀20 —端通过管路连接第二冷媒管11、另一端连接第二毛细管19，第一毛细管18并联在单向阀20上，由此构成能领制冷剂循环的冷媒回路。第一毛细管18和第二毛细管19的管径均小于冷媒管路4的管径。换热器5的外管13两端与外部水管连接，该水管插埋于地下，地层水经外管13 —端进入换热器5中，换热后又由外管13另一端排入地层，由此构成循环水回路。在外管13上安装水流开关12，对水流进行检测，当水量不足时，停止压缩机6工作，以免造成空转而损毁。
[0033]本实施例中所用制冷剂为氟利昂。
[0034]本实用新型工作原理和工作过程如下:
[0035]制冷时，制冷剂由第一冷媒管10进入内管14中，热交换后由第二冷媒管11排出。低温低压的气态制冷剂通过冷媒管路4由表冷器2进入到压缩机6中，压缩机6对气态制冷剂压缩做功，使其成为高温高压的气态制冷剂。该状态的制冷剂经四通阀7进入换热器5的冷媒腔16中与第一腔室17中的水进行热交换。高温高压的气态制冷剂遇冷水后变成低温低压的液态制冷剂，继而从第二冷媒管11流出，经过单向阀20进入第二毛细管19，经过第二毛细管19的节流降压后又经冷媒管路4进入表冷器2中。此时，液态制冷剂与外界空气发生热交换，并在气化的过程中吸收大量热量，而失去热量的空气温度降低，由风机3吹出形成流动冷风。该过程不断循环，以达到降低室温的目的。
[0036]制热时，制冷剂由第二冷媒管11进入内管14中，热交换后由第一冷媒管10排出。低温低压的气态制冷剂通过冷媒管路4由换热器5进入到压缩机6中，压缩机6对气态制冷剂压缩做功，使其成为高温高压的气态制冷剂。该状态的制冷剂经四通阀7进入表冷器2中与外界进行热交换，高温高压的气态制冷剂遇冷凝结并放出大量热，冷空气吸收热量后温度升高，并由风机3吹出。冷凝后的制冷剂经第二毛细管19，再经过第一毛细管18节流降压，成为低温低压的液态制冷剂。最终由第二冷媒管11进入换热器5中与水发生热交换，吸收热量的制冷剂气化，然后通过第一冷媒管10进入冷媒管路4，再经过四通阀7进入压缩机6中。该过程不断循环，以达到取暖的目的。
[0037]实施例二
[0038]与实施例一不同之处在于，如图5 (b)所示，内管14和细管15的管壁表面均有毛刺，由此也可以增大换热面积，从而提高热交换率。
[0039]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种空调换热器，包括螺旋状的外管和套装在螺旋状的外管内部的内管，其特征在于:外管的两端敞口而内管的两端封口，外管内壁与内管外壁之间构成第一腔室； 内管中套装至少一根细管，且细管的两端均穿过内管两端封口与第一腔室联通； 细管外壁与内管内壁之间形成封闭的冷媒腔； 内管上靠近两端位置处设置联通冷媒腔和外部空间的第一冷媒管和第二冷媒管。
2.根据权利要求1所述的一种空调换热器，其特征在于:内管和细管均为管壁呈凹凸起伏状的金属管，两者的壁厚均为0.5~lmm，细管的数量为二至四根，内管外径为f 1.5cm,细管的外径为0.3cm。
3.根据权利要求1所述的一种空调换热器，其特征在于:内管和细管均为管壁表面有毛刺的金属管，两者的壁厚均为0.5~1_，细管的数量为二至四根，内管外径为f 1.5cm，细管的外径为0.3cm。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种空调换热器，其特征在于:外管为镍管、铝管、钢管、铜管、瓷管和蛇皮管的一种。
5.一种一体式空调器，包括柜体以及安装在柜体中的表冷器、风机、压缩机、换热器、水回路和冷媒回路，其特征在于:换热器包括螺旋状的外管和套装在螺旋状的外管内部的内管，外管的两端敞口而内管的两端封口，外管内壁与内管外壁之间构成第一腔室；内管中套装至少一根细管，且细管的两端均穿过内管两端封口与第一腔室联通；细管外壁与内管内壁之间形成封闭的 冷媒腔；内管上靠近两端位置处设置联通冷媒腔和外部空间的第一冷媒管和第二冷媒管； 第一冷媒管和第二冷媒管接入冷媒回路中，外管的两端接入水回路中。
6.根据权利要求5所述的一种一体式空调器，其特征在于:内管和细管均为管壁呈凹凸起伏状的金属管，两者的壁厚均为0.5^1mm,细管的数量为二至四根，内管外径为1^1.5cm,细管的外径为0.3cm。
7.根据权利要求5所述的一种一体式空调器，其特征在于:内管和细管均为管壁表面有毛刺的金属管，两者的壁厚均为0.5~1_，细管的数量为二至四根，内管外径为f 1.5cm,细管的外径为0.3cm。
8.根据权利要求5至7任一所述的一种一体式空调器，其特征在于:外管为镍管、铝管、钢管、铜管、瓷管和蛇皮管的一种。
【文档编号】F24F13/30GK203744606SQ201420116318
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月15日 优先权日:2014年3月15日
【发明者】曹志国 申请人:曹志国