一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器的制作方法

专利检索2022-05-10  70



1.本技术涉及换热器技术,尤其是涉及一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器。


背景技术:

2.随着社会的发展,人们的娱乐项目越来越多,滑冰项目成为人们娱乐主要的方式之一,随之而来的就是越来越多的溜冰场在城市中被建立起来。
3.为了保证溜冰场内的冰面的正常工作,溜冰场的冰面下会设置有对冰面降温的降温管路,这些降温管路与外部的降温系统进行连接,参照图1,为相关技术中的一种二氧化碳间接制冷系统9,包括载冷剂循环部分91和制冷剂循环部分92,载冷剂循环部分91包括载冷剂循环管路911和第一贮液器912,载冷剂循环管路911与冰面8下的降温管路连接。
4.制冷剂循环部分92包括第一循环管路921和第二循环管路922,第一循环管路921与第二循环管路922之间设置有分离器923,第二循环管路922上设置有制冷压缩机924、蒸发冷925和第二贮液器926,第一循环管路921与载冷剂循环管路911之间设置有换热器927。
5.载冷剂循环管路911内填充有载冷剂,载冷剂一般选用乙二醇水溶液,第一循环管路921和第二循环管路922内均填充有制冷剂,制冷剂一般选用液态二氧化碳。
6.参照图2和图3,为相关技术中的一种管热器,包括换热箱1、第一换热件2和第二换热件3,第一换热件2和第二换热件3均位于换热箱1内,第一换热件2的两端和第二换热件3的两端均于换热箱1的两端面伸出,换热箱1内的第一换热件2和第二换热件3螺旋缠绕在一起,第一换热件2与载冷剂循环管路911连通,第二换热件3与第一循环管路921连通。
7.在日常生活中,载冷剂循环管路911内的载冷剂会将冰面8的热量携带至换热器927的位置处,换热器927会将载冷剂携带的热量传递至第一循环管路921内的制冷剂,使得制冷剂气化,由于换热器927位置处的制冷剂可能存在气化不完全的情况,故气化后的制冷剂会经过分离器923,分离器923会将经过换热器927的制冷剂进行气液分离,分离后的液态制冷剂再次被利用,而分离后的气态制冷剂会经过制冷压缩机924和蒸发冷925再次被液化后循环使用。
8.针对上述中的相关技术,发明人发现相关技术中换热器内的第一换热件2和第二换热件3接触面积较小的问题,导致第一换热件2和第二换热件3之间的换热效率不高的问题。


技术实现要素:

9.为了改善相关技术中管热器的换热效率不高的问题,本技术提供一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器。
10.本技术提供的一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器,采用如下的技术方案:
11.一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器,包括第一换热件和第二换热件,第一换热件的截面为环状结构,且第一换热件内设置有第一空腔,第一换热件的一端固接有与第一空腔连通的第一进入管,第二换热件的另一端固接有与第一空腔连通的第一排出管;
第二换热件包括中间部和外围部,中间部内设置有第二空腔,中间部的一端固接有与第二空腔连通的第二进入管,中间部的另一端固接有与第二空腔连通的第二排出管,中间部穿设于第一换热件内,中间部的外周面与第一换热件的内周面相贴;外围部的截面为环状结构,外围部的内部设置有第三空腔,外围部的一端固接有与第三空腔连通的第三进入管,外围部的另一端固接有与第三空腔连通的第三排出管,外围部套设于第一换热件的外围,且外围部的内周面与第一换热件的外周面相贴。
12.通过采用上述技术方案,在进行换热的过程中,工作人员可以将第一换热件连通至载冷循环管路,将第二换热件的中间部和外围部连通至制冷循环管路,这样第二换热件的外围部和中间部可以对第一换热件内的热量进行吸收,中间部和外围部的设置大大的增加了第二换热件与第一换热件之间的接触面积,从而提高了第一换热件和第二换热件之间的换热效率。
13.可选的,所述中间部与第一换热件之间设置有第一固定结构,所述外围部与第一换热件之间设置有第二固定结构。
14.通过采用上述技术方案,第一固定结构和第二固定结构可以将第一换热件和第二换热件固定在一起,使得第一换热件和第二换热件更加的稳定。
15.可选的,所述第一换热件和外围部的截面为圆形的环状结构,所述中间部的截面为圆形,第一固定结构和第二固定结构均设置为螺纹连接结构。
16.通过采用上述技术方案,一方面螺纹结构实现了第一换热件和第二换热件之间的固定,另一方面,第一换热件与中间部之间的螺纹结构,增加了第一换热件与中间部之间的接触面积,第一换热件与外围部之间的螺纹结构增加了第一换热件与外围部之间的接触面积,这样可以进一步的增加第一换热件与第二换热件之间的换热效率。
17.可选的,所述第一进入管、第二排出管和第三排出管位于同一侧;第一排出管、第二进入管和第三进入管位于同一侧。
18.通过采用上述技术方案,使载冷剂和制冷剂形成对流,从而增加第一换热件与第二换热件之间的换热效率。
19.可选的,还包括用于对第一换热件和第二换热件进行保护的换热箱,第一换热件和第二换热件均设置换热箱内,第一进入管、第二排出管和第三排出管均从换热箱的同一端伸出,第一排出管、第二进入管和第三进入管均从换热箱的另一端伸出。
20.通过采用上述技术方案,换热箱可以对第一换热件和第二换热件进行保护。
21.可选的,所述换热箱包括主体部、第一端板和第二端板,第一端板上开设有三个第一通孔,第二端板上开设有三个第二通孔,第一进入管、第二排出管和第三排出管通过第一端板上的三个第一通孔伸出换热箱,位于换热箱外部的第一进入管、第二排出管和第三排出管上均螺纹连接有第一压紧螺母,第一压紧螺母与主体部之间形的对于第一端板的夹紧力;第一排出管、第二进入管和第三进入管通过第二端板上的三个第二通孔伸出换热箱,且位于换热箱外部的第一排出管、第二进入管和第三进入管上均螺纹连接有第二压紧螺母,第二压紧螺母与主体部之间形成对于第二端板的夹紧力。
22.通过采用上述技术方案,工作人员在将第一换热件和第二换热件安装好后,将第一换热件和第二换热件安装至换热箱的主体部内,而后将第一端板和第二端板分别安装至主体部的两端,最后用第一压紧螺母对第一端板进行固定,用第二压紧螺母对第二端板进
行固定即可,操作简单方便。
23.可选的,所述主体部两端的内径边沿均开设有环状的嵌槽,第一端板和第二端板分别嵌设于两个嵌槽内。
24.通过采用上述技术方案,第一端板和第二端板分别嵌设于两个嵌槽内增加了第一端板和第二端板与主体部之间的接触面积,从而使得第一端板和第二端板与主体部之间的密封性更好。
25.可选的,所述第一换热件的第一空腔、中间部的第二空腔、和外围部的第三空腔内均固接有多根导热杆。
26.通过采用上述技术方案,第一换热件内的导热杆增加了第一换热件与载冷剂之间的接触面积,使得第一换热件与载冷剂之间的换热效率更好;第二换热件内的导热杆增加了第二换热件与制冷剂之间的接触面积,使得第二换热件与制冷剂之间的换热效率更好。
27.可选的,所述导热杆呈螺旋状,且导热杆的外周面上开设有多个导热槽。
28.通过采用上述技术方案,导热杆呈螺旋状以及导热杆上的多个导热槽均增加了导热杆与外界的接触面积,使得导热杆的导热效率更好。
29.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
30.1.通过在第一换热件的内部和外围均设置第二换热件,使得第一换热件和第二换热件之间的接触面对大大的增加,从而使得第一换热件与第二换热件之间的换热效率大大增加;
31.2.通过将中间部与第一换热件之间设置为螺纹连接,将外围部与第一换热件之间设置为螺纹连接,一方面使得第一换热件和第二换热件之间更加的稳定,另一方面还增加了第一换热件与第二换热件之间的接触面积,使得第一换热件和第二换热件之间的换热效率大大增加;
32.3.通过设置换热箱,将换热箱设置为主体部、第一端盖和第二端盖,一方面换热箱对于第一换热件和第二换热件形成了保护,另一方面使得换热器在组装的过程中更加的便捷。
附图说明
33.图1是相关技术中冰面制冷系统的布局部示意图。
34.图2是相关技术中换热器的外形结构示意图。
35.图3是相关技术中凸显换热器内部结构的示意图。
36.图4是本技术实施例中换热器的外形结构示意图。
37.图5是本技术实施例中第一换热件与第二换热件的连接结构示意图。
38.图6是本技术实施例中换热器的截面图。
39.图7是本技术实施例中凸显第一端板和第二端板在主体部上安装结构的示意图。
40.图8是本技术实施例中凸显导热杆结构的示意图。
41.附图标记说明:1、换热箱;11、主体部;111、嵌槽;1111、密封垫;12、第一端板;121、第一通孔;13、第二端板;131、第二通孔;14、第一压紧螺母;15、第二压紧螺母;2、第一换热件;21、第一空腔;22、第一进入管;23、第一排出管;3、第二换热件;31、中间部;311、第二空腔;312、第二进入管;313、第二排出管;32、外围部;321、第三空腔;322、第三进入管;323、第
三排出管;4、第一固定结构;5、第二固定结构;6、导热杆;61、导热槽;7、支座;71、底板;72、支撑板;721、弧形板;8;冰面;9、制冷系统;91、载冷剂循环部分;911、载冷剂循环管路;912、第一贮液器;92、制冷剂循环部分;921、第一循环管路;922、第二循环管路;923、分离器;924、制冷压缩机;925、蒸发冷;926、第二贮液器;927、换热器。
具体实施方式
42.以下结合附图4

8对本技术作进一步详细说明。
43.本技术实施例公开一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器。参照图4和图5,换热器包括换热箱1、第一换热件2和第二换热件3,第一换热件2和第二换热件3均设置于换热箱1内。
44.参照图5和图6,第一换热件2的截面设置为环状结构,且第一换热件2的内部设置有第一空腔21,且第一换热件2的一端固接有与第一空腔21连通的第一进入管22,第一换热件2的另一端固接有与第一空腔21内部连通的第一排出管23;第一进入管22和第二排出管313分别于第一换热件2的两端伸出。
45.第二换热件3包括中间部31和外围部32,中间部31设置为与两端封闭的管状结构,中间部31内设置有第二空腔311,中间部31的一端固接有第二空腔311连通的第二进入管312,中间部31的另一端固接有与第二空腔311连通的第二排出管313,且第二换热件3的中间部31穿设于第一换热件2的内部,中间部31的外周面与第二换热件3的内周面相贴,中间部31上的第二进入管312和第二排出管313分别从换热箱1的两端伸出。
46.外围部32的截面设置为环形,外围部32内部设置有第三空腔321,外围部32的一端固接有第三空腔321连通的第三进入管322,外围部32的另一端固接有与第三空腔321连通的第三排出管323;第二换热件3的外围部32套设于第一换热件2的外围,且外围部32的内周面与第一换热件2的外周面相贴,外围部32上的第三进入管322和第三排出管323分别从换热箱1的两端位置处伸出。
47.在进行换热的过程中,工作人员可以将第一换热件2连通至载冷剂循环管路91,将第二换热件3的中间部31和外围部32均连通至制冷剂循环管路,这样第二换热件3的外围部32和中间部31可以对第一换热件2内的热量进行吸收,中间部31和外围部32的设置大大的增加了第二换热件3与第一换热件2之间的接触面积,从而提高了第一换热件2和第二换热件3之间的换热效率。
48.第一进入管22和第二进入管312分别位于换热箱1的两端位置处,且第二进入管312和第三进入管322均位于换热箱1的同一端,这样第一换热件2内的载冷剂与第二换热件3内的制冷剂会产生相对运动,从而增加第一换热件2和第二换热件3之间的热交换效率。
49.进一步的,为了增加第一换热件2和第二换热件3之间的稳定性,中间部31与第一换热件2之间设置有第一固定结构4,第一固定结构4可以选用结构胶固定或者螺纹等形式,外围部32与第一固定结构4之间设置有第二固定结构5,第二固定结构5可以选择结构胶固定或者螺纹等形式。这样便可以将第一换热件2与第二换热件3固定在一起,使得第一换热件2和第二换热件3之间更加的稳定。
50.更进一步的,第一换热件2的截面为圆形的环状结构,中间部31的截面为圆形,外围部32的截面为圆形的环状结构,第一固定结构4和第二固定结构5均选择螺纹连接的形
式,这样由于中间部31与第一换热件2之间设置为螺纹连接,使得中间部31和第一换热件2之间的连接面积增加,使得中间部31与第一换热件2之间的换热效果更好,由于外围部32与第二换热件3之间的螺纹连接形式,使得外围部32和第一换热件2之间的连接面积增加,从而使得外围部32与第二换热件3之间的换热效果更好
51.参照图7,为了便于工作人员将第一换热件2和第二换热件3安装至换热箱1内,换热箱1包括主体部11、第一端板12和第二端板13,第一端板12和第二端板13分别位于主体部11的两端位置处,第一端板12上开设有三个第一通孔121,第一进入管22、第二排出管313和第三排出管323分别通过三个第一通孔121与第一端板12滑移连接。
52.参照图6,第一进入管22、第二排出管313和第三排出管323位于换热箱1外部的部分螺纹连接有第一压紧螺母14;
53.参照图7,第二端板13上开设有三个第二通孔131,三个第二通孔131分别与第一排出管23、第二进入管312和第一入水管15一一对应,第一排出管23、第二进入管312和第一入水管15分别通过三个第二通孔131与第二端板13滑移连接。
54.参照图6,第一排出管23、第二进入管312和第一入水管15位于换热箱1外部的部分螺纹连接有第二压紧螺母15,第一压紧螺母14与主体部11之间形的对于第一端板12的夹紧力,第二压紧螺母15与主体部11之间形的对于第二端板13的压紧力。
55.工作人员在将第一换热件2和第二换热件3安装好后,将第一换热件2和第二换热件3安装至换热箱1的主体部11内,而后将第一端板12和第二端板13分别安装至主体部11的两端,最后用第一压紧螺母14对第一端板12进行固定,用第二压紧螺母15对第二端板13进行固定即可。
56.参照图7,为了增加换热箱1的密封性,主体部11两端面的内径边沿均开设有环状的嵌槽111,第一端板12和第二端板13均嵌设于嵌槽111内,且嵌槽111的底壁上固接有环形的弹性垫。
57.参照图6,第一换热件2的内部、中间部31的内部以及外围部32的内部均固接有多根导热杆6,为了增加导热杆6的导热效率,在本实施例中导热杆6选用铜制材料。第一换热件2内的导热杆6可以大大的增加载冷剂与第一换热件2之间的热量传递,第二换热件3内的导热杆6可以大大的增加制冷剂与第二换热件3之间的热量传递。
58.参照图8,进一步的,为了增加导热杆6与外界的接触面积,导热杆6设置为螺旋状,且导热杆6的外周面上开设有若干导热槽61。这样可以增加导热杆6与外界的热量交换。
59.参照图4,换热器内主体部11的底部固接有便于将换热器支撑于地面的支座7,支座7包括水平设置的底板71和多块竖直设置的支撑板72,多块支撑板72相互平行,且多块支撑板72沿底板71的长度方向等间隔固接于底板71的上表面,支撑板72的顶部一体设置有与主体部11适配的弧形板721,主体部11搭设于多个弧形板721内,且主体部11与弧形板721之间通过螺栓固定在一起。
60.本技术实施例一种用于二氧化碳间接制冷系统的换热器的实施原理为:在进行换热的过程中,工作人员可以将第一换热件2连通至载冷剂循环管路,将第二换热件3的中间部31和外围部32连通至制冷剂循环管路,且第一换热件2内的载冷剂与第二换热件3内的制冷剂流动方向相反,同时第一换件与中间部31之间的螺纹,第一换热件2与外围部32之间的螺纹均可以大大增加第一换热件2和第二换热件3之间的换热效率,从而提高载冷剂与制冷
剂之间的换热效率。
61.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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