[发明专利]一种空气源热泵凹坑凸包强化换热冷凝器

说明书

本发明公开了一种空气源热泵凹坑凸包强化换热冷凝器，包括压缩机、节流部件和换热器，所述换热器包括吸热器和放热器,所述放热器为管壳或者套管换热器，所述吸热器为管翅式换热器，所述换热器还包括换热管，所述换热管的外表面设置有球面凹坑，所述换热管的内表面形成与所述球面凹坑相应的球面凸包。本发明通过在换热管上设置球面凹坑和球面凸包，使管内和管外的对流换热都得到显著强化，同时管内外的流动阻力增加幅度微小，在热负荷一定的情况下可以减小换热面积，降低流动阻力。

技术领域

本发明属于空气源热泵技术领域，具体涉及一种空气源热泵凹坑凸包强化换热冷凝器。

背景技术

空气源热泵，也称空气源热泵热水器，能够把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。

目前换热管作为管壳式和套管式换热器的核心换热元件，换热管的换热和流阻特性对整个换热器的性能起决定性作用，由于工艺等方面的限制，工程一般普遍采用光滑圆管作为换热器的换热管，换热效果差，为此我们提出一种空气源热泵凹坑凸包强化换热冷凝器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气源热泵凹坑凸包强化换热冷凝器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空气源热泵凹坑凸包强化换热冷凝器，包括压缩机、节流部件和换热器，所述换热器包括吸热器和放热器,所述放热器为管壳或者套管换热器，所述吸热器为管翅式换热器，所述换热器还包括换热管，所述换热管的外表面设置有球面凹坑，所述换热管的内表面形成与所述球面凹坑相应的球面凸包。

优选的，所述换热器的制备包括以下步骤：

S1.取表面光滑的圆换热管；

S2.采用胀管和液压技术，在圆换热管的外表面加工出特定半径R、直径d、深度h、流向间距S1、横向间距S2和排列方式的球面凹坑，并在圆换热管内表面形成相应的球面凸包。

优选的，所述节流部件为热力膨胀阀、电子膨胀阀和毛细管的一种，或者为热力膨胀阀、电子膨胀阀共同组成的部件，或者为毛细管与单向阀、电磁阀共同组成的部件。

优选的，所述球面凹坑的排列方式为：在与气流流向相垂直的方向加工若干列均匀排布的凹坑，所有凹坑的尺寸均一致，通过改变相邻两列凹坑在流动方向上的流向间距S1，以及改变每一列中两相邻凹坑的圆形印痕的圆心之间的横向间距S2以控制各凹坑的排布及疏密情况。

优选的，所述相邻两列凹坑呈交叉排布，且交叉排布的方式为：将相邻的两列凹坑分别视为第一列和第二列，则第二列的所有凹坑的圆形印痕的圆心均在第一列各相邻凹坑的圆形印痕的圆心之间的连线的垂直平分线上。

优选的，还包括辅助换热器，所述辅助换热器为通过外界热源直接给制冷剂提供热能的换热器，所述外界热源为电加热器、热水、蒸汽、防冻液收集的太阳能热能、压缩机电机散热、热空气或者烟气。

优选的，所述辅助换热器为通过蓄热介质正向制热循环时蓄热、逆向除霜循环时放热的换热器，所述蓄热介质为水、防冻液、导热油、变压器油、使用CaCl2·6H2O或Na2SO4·10H2O为原料的无机相变物质或者使用石蜡为原料的有机相变物质。

优选的，所述S1中圆换热管的制备包括以下步骤：

S101.清洗：用纯水清洗工作管；

S102.脱脂：用脱脂剂喷淋或浸泡工作管，清洗除油；

S103.二次清洗：用纯水清洗工作管上残留的脱脂剂；

S104.喷粉：工作管干燥后，使用多孔耐腐蚀粉末涂料，进行金属表面喷粉涂层，固化冷却。