[发明专利]一种套管式冷凝器

说明书

本发明公开了一种空气源热泵装置用套管式冷凝器，该套管式冷凝器由复数个串联的冷凝器单元构成，该冷凝器单元具有进水口、出水口、冷媒进口和冷媒出口，于每个冷凝器单元内形成有相互隔离的管程通道和壳程通道，管程通道至少由两根并联、并盘绕的水管构成；所述的壳程通道与冷媒进口和冷媒出口连通。本发明的冷凝器是有若干个冷凝器单元构成，这些冷凝器单元通过阵列分布，这样可以在有限的空间内安装足够的冷凝器单元，从而获得足够长的换热路径，从而提高热交换的效率。同时，冷凝器单元采用了并联的套管式结构，以在管形壳体有限的空间内尽量的延长管程通道的长度，获得更长的热交换路程。同时可以提升水的流量。

技术领域：

本发明涉及热泵产品技术领域，特指一种空气源热泵装置用套管式冷凝器。

背景技术：

热泵系统的工作原理与制冷系统的工作原理是一致的。制冷系统(压缩式制冷)一般由四部分组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工作过程为：低温低压的液态冷媒(例如氟利昂)，首先在蒸发器(例如空调室内机)里从高温热源(例如常温空气)吸热并气化成低压蒸气。然后冷媒气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被低温热源(例如冷却水)冷却凝结成高压液体。再经节流元件(毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等)节流成低温低压液态冷媒。如此就完成一个制冷循环。

目前制约热泵系统中一个瓶颈就是如何提高冷凝器的热交换效率。受常规冷媒性能和工作压力的限制，即使降低能效比，也很难获得高于55℃的热水，因为常规热泵系统冷凝器换热原理导致出水温度很难超过系统冷媒冷凝温度，热泵高温应用的尝试大都沿用研究特殊冷媒的技术路线。

常规的制冷器具有管程和壳程两个通道，其中管程通道作为水的通道，而壳程通道作为冷媒的通道，如果要提高热交换效率，通常的做法就是尽可能的延长二者热交换的路径。但是对于一般的冷凝器而言，如果热交换的路径过长，就会导致整个冷凝器的体积庞大。同时，在延长交换路径的同时应当尽量减小管程通道(即水流经的通道)的直径，这样便于水温能够较快升温，但是这样一来就会限制水的流量。针对于此，本发明人提出了以下技术方案。

发明内容：

本发明索要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种套壳式冷凝器。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该套管式冷凝器由复数个串联的冷凝器单元构成，该冷凝器单元具有进水口、出水口、冷媒进口和冷媒出口，于每个冷凝器单元内形成有相互隔离的管程通道和壳程通道，所述的管程通道与进水口和出水口连通，并且所述的管程通道至少由两根并联、并盘绕的水管构成；所述的壳程通道与冷媒进口和冷媒出口连通；以水流的顺序为参照，所述的复数个串联的冷凝器单元中，第一个冷凝器单元的出水口与后续冷凝器单元进水口通过管道连通，低温水由第一个冷凝器单元的进水口进入，被逐渐加热直至变成热水后由最后一个冷凝器单元的出水口流出；以水流的顺序为参照，所述的复数个串联的冷凝器单元中，最后一个冷凝器的冷媒出口与前面相邻的冷凝器单元的冷媒进口连通，高温高压的冷媒由最后一个冷凝器单元的冷媒进口进入，逐渐放热后，最后由第一个冷凝器单元的冷媒出口流出。

进一步而言，上述技术方案中，所述的冷凝器单元包括：管形壳体，于管形壳体内至少设置有两根并联、并盘绕的水管；所有水管的进口均与一进水管接头连接，该进水管接头形成有所述的进水口；所有水管的出口均与一出水管接头连接，该进水管接头形成有所述的出水口。

进一步而言，上述技术方案中，所述的水管依照管形壳体的直径形成盘绕的区域，并且至少两根水管的盘绕区域相互交错、叠加。

进一步而言，上述技术方案中，所述的水管中不同的水管盘绕区域形成的交错叠加的而结构包括：沿管形壳体的轴向方向，不同水管的盘绕区域位整体位于不同的位置，则实现在轴向方向的错位；或者，不同水管的盘绕区域位整体位于相同或邻近的位置，则不同水管的盘绕区域在轴向方向上实现相互叠加交错。