一種高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器的制作方法

本實用新型涉及熱泵熱水器技術領域，具體涉及一種高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器。

背景技術：

熱泵熱水器中的水箱結構形式分為內盤管和外盤管兩種型式。內盤管就是將盤管換熱器置于承壓水箱內膽內，其優點是工藝簡單、換熱效率高，但易結垢、腐蝕，安全性不高。外盤管即是外置換熱器，是將換熱盤管纏繞在承壓保溫水箱內膽外壁上，其優點是解決了內盤管產品換熱盤管泡在水里容易結垢、腐蝕、污染等問題，并日益成為行業發展的主流，但因為需要隔膽傳熱，外盤管傳熱效率較低，成本較高，生產工藝也相對復雜。

目前，公知的采用外置換熱器方式進行換熱的熱泵水箱，是在熱泵水箱內膽外表面纏繞換熱盤管將換熱盤管壓扁貼合的形式，通過換熱盤管將其中介質所吸收的空氣中但不限于空氣中的熱能轉換到容器中的水里。該種換熱方式有以下缺陷：1、換熱盤管與內膽外壁不能緊密貼合；2、換熱面積只有換熱盤管本身的35%，換熱盤管與內膽不接觸的面積散發的熱量遠遠大于傳遞給內膽中水的熱量，換熱效率很低；3、換熱盤管盤繞在內膽外壁后整個水箱需進行發泡保溫，雖然現在的工藝都會在發泡前采用隔熱包裹材料對已經盤繞好的盤管進行保護，但發泡后的水箱在使用過程中難免會有水汽接觸到盤管，熱泵系統在一些特定工作環境下還會產生冷凝水，這些水汽如果一直殘留在換熱盤管外壁，勢必會產生氧化性腐蝕，影響盤管的使用壽命。鑒于此，有必要對目前水箱中的換熱器結構進行改進。

技術實現要素：

為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種使換熱盤管與水箱內膽貼合更加緊密，可增加換熱面積，提高換熱效率且加強防腐性能的高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器。

為了實現上述目標，本實用新型采用如下的技術方案：

一種高換熱效率的組合鑲嵌式換熱器，包括殼板、換熱盤管和集流管，換熱盤管的豎截面為半圓弧D形，殼板上設有多個與換熱盤管相匹配的半圓弧凹槽，凹槽之間相互平行且均勻分布，換熱盤管緊密鑲嵌貼合于凹槽內，換熱盤管的兩端部分別垂直焊接第一集流管和第二集流管，第一集流管靠近第二集流管的一側上部焊接導熱介質進口管，第二集流管靠近第一集流管的一側下部焊接導熱介質出口管。

優選地，前述殼板和換熱盤管均由銅或鋁材料制成，導熱性能很好。

再優選地，前述殼板壓制成圓弧形，固定于圓柱形結構的水箱內膽外壁上, 圓弧形狀的殼板可使得殼板與換熱盤管緊密貼合，增加了換熱面積。

更優選地，前述水箱內膽由不銹鋼鋼板加工而成，具有很好的耐腐蝕性。

進一步優選地，前述水箱內膽的內壁上涂有耐腐蝕性涂層，進一步加強了水箱內膽的耐腐蝕性能。

具體地，前述殼板與水箱內膽外壁的接觸面上設有導熱涂層，可增加其導熱性能。

本實用新型的有益之處在于：使得換熱盤管與水箱內膽貼合更加緊密，增加了換熱面積，換熱器在與水箱內膽中的水進行熱交換過程中，換熱盤管外壁與內膽不接觸部分產生的熱量會直接傳遞給殼板，殼板受熱后將熱量再次傳遞給內膽內的水，避免了熱量的浪費，可將換熱效率提高50%以上。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面的結構示意圖；

圖3是圖2中B的局部放大圖；

圖4是本實用新型的俯視圖；

圖5是圖4中C的局部放大圖。

圖中附圖標記的含義：1、殼板，2、換熱盤管，3、第一集流管，4、第二集流管，5、導熱介質進口管，6、導熱介質出口管。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。

參見圖1、圖2和圖3，本實施例的組合鑲嵌式換熱器，包括殼板1、換熱盤管2和集流管。換熱盤管2的豎截面為半圓弧D形，殼板1上設有多個與換熱盤管2相匹配的半圓弧凹槽，凹槽之間相互平行且均勻分布，換熱盤管2可緊密鑲嵌貼合于凹槽內，增加了兩者間的接觸面積，避免了能量的浪費。殼板1和換熱盤管2均由銅或鋁材料制成，導熱性能很好。

在使用時，鑲嵌換熱盤管2的殼板1固定于水箱的內膽外壁上，因為水箱的內膽為圓柱形，所以將殼板1壓制成為與水箱內膽外壁相匹配的圓弧形狀，可使得殼板1與水箱內膽貼合更加緊密，增加了換熱面積。換熱器在與水箱內膽中的水進行熱交換過程中，換熱盤管2外壁與水箱內膽不接觸部分產生的熱量會直接傳遞給殼板1，殼板1受熱后將熱量再次傳遞給水箱內膽里的水，避免了熱量的浪費，提高了換熱效率。

參見圖4、5，在換熱盤管2的兩端部分別垂直焊接第一集流管3和第二集流管4，在第一集流管3靠近第二集流管4的一側上部焊接導熱介質進口管5，在第二集流管4靠近第一集流管3的一側下部焊接導熱介質出口管6。

水箱內膽由不銹鋼鋼板加工而成，內壁上涂有耐腐蝕性涂層，加強了水箱內膽的耐腐蝕性能。并且，在殼板1與水箱內膽外壁的接觸面上設有以一導熱涂層，可增加其導熱性能。

經使用檢測對比可得，鑲嵌換熱盤管2的殼板1受熱后將熱量再次傳遞給水箱內膽里的水，這樣的換熱方式能將換熱盤管2內剩余熱量的80%傳遞給內膽中的水，并且，本實施例的組合鑲嵌式換熱器能提高50%以上的換熱效率，相同換熱長度的換熱盤管2采用該種加工和安裝工藝后可提高能效值0.2～0.4。綜上可知，本實用新型的組合鑲嵌式換熱器可避免熱量浪費，大幅提高換熱效率。

為了更好的闡述本實用新型，下面具體介紹本實用新型的換熱器的制作步驟：

S1、將殼板1壓制成型成半圓弧凹槽，壓制成型的半圓弧凹槽呈直線型且平行均勻分布；

S2、將換熱盤管2壓制成半圓弧D形；

S3、將壓制成半圓弧D形的換熱盤管2鑲嵌在殼板1的半圓弧凹槽內，確保兩個零件的半圓弧面緊密貼合；

S4、在第一集流管3和第二集流管4上先分別焊接導熱介質進口管5和導熱介質出口管6；

S5、將殼板1和換熱盤管2結合后的換熱器與第一集流管3和第二集流管4進行組合焊接；

S6、將換熱器壓制彎成與水箱內膽尺寸相匹配的圓弧形；

S7、將換熱器與水箱內膽進行安裝固定。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。