專利名稱：盤管及具有該盤管的換熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種盤管及換熱器，具體地說是一種盤管及具有該盤管的換熱器。
背景技術：
換熱器又稱熱交換器，是冷熱流體間進行換熱的設備，在化工、石油、動力、食品等 部門，換熱器廣泛用作加熱器、冷卻器和冷凝器。根據冷熱流體間的換熱方式，換熱器可分 為三類①間壁式換熱器②接觸式換熱器③蓄熱式換熱器。其中，間壁式換熱器按傳熱面的 結構形式，又分為管式換熱器(如管殼式換熱器、蛇管換熱器、套管換熱器、噴淋式換熱器、 空氣冷卻器等)和板式換熱器(如螺旋板式換熱器、平板式換熱器、板翅式換熱器等)。
上述管殼式換熱器又稱列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面 的間壁式換熱器，進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內流動，稱為管程流體；另一種在管 外流動，稱為殼程流體。這種換熱器結構較簡單，操作可靠，可用各種結構材料(主要是金 屬材料)制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應用最廣的一種類型。 中國專利文獻CN2524163Y公開了一種逆流管殼式換熱器，包括矩形殼體，放置在 殼體內的盤管和電加熱器，與盤管進出口連接的分液器和集氣盒，殼體上的進水口 、出水 口 、除垢沖洗液口 、排污口 、溫度傳感器安裝座、擾流器和叉流板支架。矩形殼體內部由導流 隔板分隔出的蛇形水流通道，水流通道的內壁面安裝有擾流器和叉流板支架，制冷劑側通 道為具有180度蛇形盤管。即該現有技術中所述逆流管殼式換熱器的相鄰制冷劑側通道之 間相互平行并具有一定的長度，在制冷劑側通道的兩端以半圓連接管與上下相鄰的制冷劑 側通道連接，形成蛇形(U形)盤管。但是，因管程流體在盤管中流動，為了提高換熱效率， 常在盤管內設置內螺紋或微肋結構，為使內螺紋或微肋結構不變形，因此該盤管存在最小 彎曲半徑，并盡量避免多次彎曲，由此導致盤管空間浪費嚴重，即在單位體積內所述盤管數 量少，單位體積內的換熱面積小，不緊湊，結果導致具有現有技術所述盤管的換熱器體積變
大，熱系數較小，進而導致現有技術所述換熱器的換熱效率不高。
發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中的盤管因彎曲半徑的限制導致 所述盤管空間浪費嚴重，結構不緊湊，具有上述盤管的換熱器在單位體積內盤管數量少，單 位體積內的換熱面積小，體積大；進而提供一種盡可能減小空間浪費的具有結構緊湊、體積 小，換熱效率高的盤管及具有該盤管的換熱器。 為解決上述技術問題，本發明的一種盤管，所述盤管由若干個首端和尾端依次相
接成連續彎曲線的弧狀管組成，所述弧狀管的首端和尾端之間跨越的角度大于180度，所
述弧狀管的首端和尾端不在同一平面上，相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線有公共切
點或相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線與一連接管中心線相切連接。 所述連接管為直管或由與所述弧狀管相切的兩段圓弧管及連接兩段圓弧管的直
管組成。
4
所述弧狀管的首端和尾端之間跨越的角度為186 360度。 —種換熱器，包括外殼，由四面包圍的框體、及密封連接所述框體剩余兩個相對面 的第一側板和第二側板組成，使所述外殼內形成密封空間； 分液管和集氣管，所述分液管和所述集氣管上分別成形有分液孔和集氣孔，所述 分液管和所述集氣管分別密封的穿過所述外殼上的分液管安裝孔和所述集氣管安裝孔，深 入所述外殼內部；及 放置于所述外殼內的盤管，所述盤管一端與所述分液孔連接，所述盤管另一端與 所述集氣孔連接； 所述盤管由若干個首端和尾端依次相接成連續彎曲線的弧狀管組成，所述弧狀管 的首端和尾端之間跨越的角度大于180度，所述弧狀管的首端和尾端不在同一水平面上， 相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線有公共切點或相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中 心線與一連接管中心線相切連接。 所述弧狀管的首端和尾端之間跨越的角度為186 360度。 若干所述盤管在水平上連續排布形成水平陣列盤管后兩端與所述分液孔和所述 集氣孔連接。 若干所述盤管在垂直方向上連續排布形成垂直陣列盤管后兩端與所述分液孔和 所述集氣孔連接。 若干所述水平陣列盤管在垂直方向上多層排布形成多層水平陣列盤管，所述多 層水平陣列盤管中每層所述多層水平陣列盤管兩端與若干所述分液孔和若干所述集氣孔 一一對應連接。 若干所述垂直陣列盤管在水平方向上多列排布形成多列垂直陣列盤管，所述多 列垂直陣列盤管中每列所述多列垂直陣列盤管兩端與若干所述分液孔和若干所述集氣孔
一一對應連接。 所述框體與所述第一側板之間可拆卸。
所述第二側板與所述框體之間也可拆卸。 所述第一側板和/或所述第二側板與所述框體之間采用螺栓連接。 所述分液管與所述分液管安裝孔的密封是通過與所述分液管密封連接的分液管
密封板與所述第一側板或第二側板)注塑一體成型完成；所述集氣管與所述集氣管安裝孔
的密封是通過與所述集氣管密封連接的集氣管密封板與所述第一側板或第二側板注塑一
體成型完成。 在所述第一側板和/或所述第二側板上成形有與所述盤管配合的導流裝置，所述 導流裝置(8)的母線分別垂直于所述第一側板和/或所述第二側板。 與在所述弧狀管的首端和尾端連線的同一側的若干個所述弧狀管配合的所述導
流裝置成形在所述第一側板，其余的所述導流裝置成形在所述第二側板上。 所述導流裝置由若干個導流圓柱組成。 本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點， 首先，本發明所述盤管及具有該盤管的換熱器中，所述盤管采用由若干個首端和 尾端依次相接成連續彎曲線的弧狀管組成，所述弧狀管首端和尾端之間跨越的角度大于 180度，優選所述弧狀管首端和尾端之間跨越的角度為186 360度，相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線有公共切點或相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線與一直管中心線 相切連接，由上述結構的盤管在最小彎曲半徑內彎曲弧長盡可能延長，既保證弧狀管內的 內螺紋或微肋結構不變形，同時又盡可能的節約空間，結構緊湊，因此，具有該盤管的換熱 器體積小，在單位體積內盤管數量多，換熱效率高。 第二，本發明所述換熱器中，在所述第一側板和/或所述第二側板上成形有與所 述盤管配合的導流裝置，所述導流裝置的母線分別垂直于所述第一側板和/或所述第二側 板，優選與在所述弧狀管的首端和尾端連線的同一側的若干個所述弧狀管配合的所述導流 裝置成形在所述第一側板，其余的所述導流裝置成形在所述第二側板上，且所述第一導流 裝置由若干個導流圓柱組成，所述第二導流裝置與所述第一導流裝置具有相同設置；殼程 流體在導流裝置中流動，增加對殼程流體的擾動，避免殼程局部流體滯留現象，增強換熱效 果。 第三，現有技術中殼體在裝入盤管后與盤管都焊接在一起，因此，盤管不能從殼體 中拆卸出來，在使用一段時間后會出現水垢或其他污垢后不能及時對其進行清除，因而影 響盤管與殼程流體間的熱交換效率，而本發明在所述換熱器中將所述第一側板和/或所述 第二側板與所述框體之間設置為可拆卸結構，優選所述框體與所述第一側板和/或所述第 二側板之間采用螺栓連接，因此，本發明所述的換熱器中的盤管能很方便的從殼體中拆卸 出來，以利于對盤管上的水垢或其他污垢進行清除，也便拆卸后再安裝。 第四，本發明所述換熱器中，所述分液管與所述分液管安裝孔的密封是通過與所 述分液管密封連接的分液管密封板與所述第一側板注塑一體成型完成；所述集氣管與所述 集氣管安裝孔的密封是通過與所述集氣管密封連接的集氣管密封板與所述第一側板注塑 一體成型完成，因此，保證分液管和集氣管與第一側板的密封效果好，其密封性不受盤管與 殼體拆卸的影響。 第五，本發明所述換熱器中，若干所述盤管在水平和/或垂直方向上陣列排布，并 分別與所述分液孔和所述集氣孔一一對應連接，盤管的可擴展性好，可根據客戶需要增加 或減少換熱面積。
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合
附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中 圖la是本發明所述盤管的弧狀管主視圖； 圖lb是圖la的俯視圖； 圖lc是本發明所述盤管的示意圖； 圖2a是本發明所述換熱器主視圖； 圖2b是本發明所述換熱器俯視圖； 圖3a是本發明所述換熱器中的水平陣列盤管示意圖； 圖3b是與圖3a所述水平陣列盤管配合使用的分液管和集氣管示意圖； 圖4a是本發明所述換熱器中的多層水平陣列盤管示意圖； 圖4b是與圖4a所述水平陣列盤管配合使用的分液管和集氣管示意圖； 圖5a是本發明所述換熱器的弧狀管首端和尾端之間跨越的角度為360度盤管結構示意圖； 圖5b是本發明所述換熱器的弧狀管首端和尾端之間跨越的角度為360度的盤管 在垂直方向上排布的結構示意圖； 圖5c是本發明所述換熱器中的多列垂直陣列盤管示意圖； 圖6a是本發明所述換熱器中所述分液管、所述分液管密封板、所述集氣管和所述 集氣管密封板與所述第一側板注塑一體成型的示意圖； 圖6b是本發明所述換熱器中所述分液管與所述第一側板注塑一體成型及所述集 氣管與所述第二側板注塑一體成型的示意圖；
圖7是本發明所述帶導流裝置的換熱器。 圖中附圖標記表示為1-盤管，11-水平陣列盤管，12-垂直陣列盤管，2-弧狀管， 3-外殼，31-第一側板，32-第二側板，33-框體，34-分液管密封板，35-集氣管密封板，4-分 液管，41-分液孔，5-集氣管，51-集氣孔，6-進水口 ， 7-出水口 ， 8-導流裝置，80-導流圓柱， 9-連接管，91-直管，a-首端，b-尾端。
具體實施例方式
本實施例中所述的一種盤管l，所述盤管1由若干個首端a和尾端b依次相接成連 續彎曲線的弧狀管2組成，所述弧狀管2的首端a和尾端b之間跨越的角度大于180度，所 述弧狀管2的首端a和尾端b不在同一平面上(見圖la及圖lb所示)，在本實施例中優選 所述弧狀管的首端a和尾端b之間跨越的角度為186度，相鄰的兩個所述弧狀管2連接處的 中心線與一連接管9中心線相切連接，即尾端b和相鄰的首端a通過一直管相切連接(見 圖lc所示)。因此，盤管1在最小彎曲半徑內彎曲弧長盡可能延長，既保證弧狀管2內的內 螺紋或微肋結構不變形，同時又盡可能的節約空間，結構緊湊。其中，所述弧狀管首尾之間 跨越的角度即為與所述弧狀管中心線垂直的橫截面從首端a至其所經過的軌跡的尾端b所 跨越的角度。 采用上述盤管1的換熱器，包括外殼3、分液管4、集氣管5和盤管1 (見圖2所示)， 所述外殼3由四面包圍的框體33、及密封連接所述框體33剩余兩個相對面的第一側板31 和第二側板32組成，使所述外殼3內形成密封空間；所述分液管4和所述集氣管5上分別 成形有分液孔41和集氣孔51 ，所述分液管4和所述集氣管5分別密封的穿過所述外殼3上 的分液管安裝孔和所述集氣管安裝孔，深入所述外殼3內部；所述盤管1放置于所述外殼3 內，所述盤管1 一端與所述分液孔41連接，所述盤管1另一端與所述集氣孔51連接；本實 施例中，若干所述盤管1在水平上連續排布形成水平陣列盤管11后兩端與所述分液孔41 和所述集氣孔51連接(見圖3a和圖3b所示)。 外殼上還設置有進水口 6和出水口 7，進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內流 動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。殼程流體通過進水口 6流入外殼3 的殼體內，在盤管1外流動，經出水口 7流出，管程流體經分液管4流入，經過盤管1與殼程 流體進行熱交換，實現制冷或制熱的目的后經集氣管5流出。 本實施例在上述實施例的基礎上，將若干所述水平陣列盤管11在垂直方向上多 層排布形成多層水平陣列盤管，所述多層水平陣列盤管中每層所述水平陣列盤管11兩端 與若干所述分液孔41和若干所述集氣孔51 —一對應連接(見圖4a和圖4b所示)。
在上述實施例中，所述分液管4與所述分液管安裝孔的密封是通過與所述分液管 4密封連接的分液管密封板34與所述第一側板31注塑一體成型完成；所述集氣管5與所 述集氣管安裝孔的密封是通過與所述集氣管5密封連接的集氣管密封板35與所述第一側 板31注塑一體成型完成(見圖6a所示)。 作為可變換的實施例，本實施例中，將所述弧狀管的首端a和尾端b之間跨越的角
度替換為360度，相鄰的兩個所述弧狀管2連接處的中心線替換為有公共切點，即尾端b和
相鄰的首端a重合(見圖5a所示)，若干所述盤管1替換為在垂直方向上連續排布形成垂
直陣列盤管12后兩端與所述分液孔41和所述集氣孔51連接(見圖5b所示)。 本實施例在上述實施例的基礎上，若干所述垂直陣列盤管12在水平方向上多列
排布形成多列垂直陣列盤管，所述多列垂直陣列盤管中每列所述垂直陣列盤管12兩端與
若干所述分液孔41和若干所述集氣孔51 —一對應連接(見圖5c所示)。 在上述實施例中，所述分液管4與所述分液管安裝孔的密封是通過與所述分液管
4密封連接的分液管密封板34與所述第一側板31注塑一體成型完成；所述集氣管5與所
述集氣管安裝孔的密封是通過與所述集氣管5密封連接的集氣管密封板35與所述第二側
板32注塑一體成型完成(見圖6b所示)。 此外，本發明還可在上述實施例的基礎上，設置所述框體33與所述第一側板31之 間可拆卸，所述第二側板32與所述框體33 —體成型，為了便于將盤管1從外殼3殼體中拆 卸出來，本實施例中優選第一側板31與盤管1之間采用螺栓連接，便于盤管1從外殼3的 殼體中拆卸出來，以利于對盤管1上的水垢或其他污垢進行清除。 進一步，本發明還可在上述實施例的基礎上，設置所述框體33與所述第一側板31 和所述第二側板32之間可拆卸，本實施例中優選第一側板31與盤管1及第二側板32與盤 管l之間采用螺栓連接。 進一步，在所述第一側板31和/或所述第二側板32上成形有與所述盤管1配合 的導流裝置8，所述導流裝置8的母線81分別垂直于所述第一側板31和/或所述第二側板 32，本實施例中優選與在所述弧狀管2的首端a和尾端b連線的同一側的若干個所述弧狀 管2配合的所述導流裝置8成形在所述第一側板31，其余的所述導流裝置8成形在所述第 二側板32上。其中，所述母線為平行于第一側板平面的導流柱截平面在垂直于第一側板平 面的方向上的拉升軌跡。 此外，采用垂直陣列盤管12和多列垂直陣列盤管的換熱器中優選所述導流裝置8 由若干個導流圓柱80組成(見圖7所示)。 上述實施例中，相鄰的兩個所述弧狀管2連接處的連接管也可以是由與所述弧狀 管2相切的兩段圓弧管及連接兩段圓弧管的直管組成，只要能實現將相鄰的兩個所述弧狀 管連接即可。 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定，也 可根據客戶需要增加或減少換熱面積，變更盤管的排布形式及盤管與集氣管和分液管的連 接方式。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形 式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易 見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
權利要求
一種盤管，所述盤管(1)由若干個首端(a)和尾端(b)依次相接成連續彎曲線的弧狀管(2)組成，其特征在于，所述弧狀管(2)的首端(a)和尾端(b)之間跨越的角度大于180度，所述弧狀管(2)的首端(a)和尾端(b)不在同一平面上，相鄰的兩個所述弧狀管(2)連接處的中心線有公共切點或相鄰的兩個所述弧狀管(2)連接處的中心線與一連接管(9)中心線相切連接。
2. 根據權利要求l所述盤管，其特征在于，所述連接管為直管或由與所述弧狀管(2)相 切的兩段圓弧管及連接兩段圓弧管的直管組成。
3. 根據權利要求l所述盤管，其特征在于，所述弧狀管(2)的首端(a)和尾端(b)之間 跨越的角度為186 360度。
4. 一種換熱器，包括外殼(3)，由四面包圍的框體(33)、及密封連接所述框體(33)剩余 兩個相對面的第一側板(31)和第二側板(32)組成，使所述外殼(3)內形成密封空間；分液管(4)和集氣管(5)，所述分液管(4)和所述集氣管(5)上分別成形有分液孔(41) 和集氣孔(51)，所述分液管(4)和所述集氣管(5)分別密封的穿過所述外殼(3)上的分液 管安裝孔和所述集氣管安裝孔，深入所述外殼(3)內部；及放置于所述外殼(3)內的盤管(l)，所述盤管(1) 一端與所述分液孔(41)連接，所述盤 管(1)另一端與所述集氣孔(51)連接；其特征在于，所述盤管(1)由若干個首端(a)和尾端(b)依次相接成連續彎曲線的弧 狀管(2)組成，所述弧狀管(2)的首端(a)和尾端(b)之間跨越的角度大于180度，所述弧 狀管(2)的首端(a)和尾端(b)不在同一平面上，相鄰的兩個所述弧狀管(2)連接處的中 心線有公共切點或相鄰的兩個所述弧狀管(2)連接處的中心線與一連接管(9)中心線相切 連接。
5 根據權利要求4所述換熱器，其特征在于，所述弧狀管(2)的首端(a)和尾端(b)之 間跨越的角度為186 360度。
6. 根據權利要求4所述換熱器，其特征在于，若干所述盤管(1)在水平上連續排布形成 水平陣列盤管(11)后兩端與所述分液孔(41)和所述集氣孔(51)連接。
7. 根據權利要求4所述換熱器，其特征在于，若干所述盤管(1)在垂直方向上連續排布 形成垂直陣列盤管(12)后兩端與所述分液孔(41)和所述集氣孔(51)連接。
8. 根據權利要求6所述換熱器，其特征在于，若干所述水平陣列盤管(11)在垂直方向 上多層排布形成多層水平陣列盤管，所述多層水平陣列盤管中每層所述多層水平陣列盤管 兩端與若干所述分液孔(41)和若干所述集氣孔(51) —一對應連接。
9. 根據權利要求7所述換熱器，其特征在于，若干所述垂直陣列盤管(12)在水平方向 上多列排布形成多列垂直陣列盤管，所述多列垂直陣列盤管中每列所述多列垂直陣列盤管 兩端與若干所述分液孔(41)和若干所述集氣孔(51) —一對應連接。
10. 根據權利要求4 9任一所述換熱器，其特征在于，所述框體(33)與所述第一側板 (31)之間可拆卸。
11. 根據權利要求10所述換熱器，其特征在于，所述第二側板(32)與所述框體(33)之 間也可拆卸。
12. 根據權利要求11所述換熱器，其特征在于，所述第一側板(31)和/或所述第二側 板(32)與所述框體(33)之間采用螺栓連接。
13. 根據權利要求12所述換熱器，其特征在于，所述分液管(4)與所述分液管安裝孔的 密封是通過與所述分液管(4)密封連接的分液管密封板(34)與所述第一側板(31)或第二 側板(32)注塑一體成型完成；所述集氣管(5)與所述集氣管安裝孔的密封是通過與所述集 氣管(5)密封連接的集氣管密封板(35)與所述第一側板(31)或第二側板(32)注塑一體 成型完成。
14. 根據權利要求13所述換熱器，其特征在于，在所述第一側板(31)和/或所述第二 側板(32)上成形有與所述盤管(1)配合的導流裝置(8)，所述導流裝置(8)的母線(81)分 別垂直于所述第一側板(31)和/或所述第二側板(32)。
15. 根據權利要求14所述換熱器，其特征在于，與在所述弧狀管(2)的首端(a)和尾端 (b)連線的同一側的若干個所述弧狀管(2)配合的所述導流裝置(8)成形在所述第一側板 (31)，其余的所述導流裝置(8)成形在所述第二側板(32)上。
16. 根據權利要求7或9所述換熱器，其特征在于，所述導流裝置(8)由若干個導流圓 柱(80)組成。
全文摘要
一種盤管及具有該盤管的換熱器，所述盤管由若干個首端和尾端依次相接成連續彎曲線的弧狀管組成，所述弧狀管的首端和尾端之間跨越的角度大于180度，相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線有公共切點或相鄰的兩個所述弧狀管連接處的中心線與一直管中心線相切連接。現有技術中的盤管因彎曲半徑的限制導致所述盤管空間浪費嚴重，結構不緊湊，具有上述盤管的換熱器在單位體積內盤管數量少，單位體積內的換熱面積小，體積大；進而提供一種盡可能減小空間浪費的具有結構緊湊、體積小，換熱效率高的盤管及具有該盤管的換熱器。
文檔編號F28F1/00GK101738121SQ20091025051
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者沈偉祥, 沈衛立, 石景禎, 錢兵保 申請人:杭州沈氏換熱器有限公司