Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ТЕПЛООБМЕННИК
ТЕПЛООБМЕННИК

ТЕПЛООБМЕННИК

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в устройствах для охлаждения и обогрева воздуха в салоне транспортного средства. Сущность изобретения: повышение энергетического коэффициента и технологичности изготовления обеспечивается тем, что теплообменник состоит из двух идентичных змеевиков 1, выполненных из плоской многоканальной трубки, скрепленных между собой посредствам оребрения 2,4, имеющих прямолинейные участки 3, соединенные между собой калачами 4, при этом витки одного из змеевиков расположены с поочередным сгибанием витков другого, каждый змеевик имеет свои входной 9 и выходной 6 коллекторы. Расстояние Н1 между прямолинейными участками 3 внутреннего витка, по крайней мере, в два раза больше расстоянии Н2 между этими участками и соседними прямолинейными участками 3 наружного витка. Входной 5 и выходной 6 коллекторы каждого змеевика подключены соответственно к первому и последнему по ходу среды прямолинейным участкам 3. Кроме того, входной 5 и выходной 6 коллекторы одного из змеевиков дополнительно подключены к каналам 4 с его противоположных сторон. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2063602
Класс(ы) патента: F28D7/08, F25B39/04
Номер заявки: 94000374/06
Дата подачи заявки: 04.01.1994
Дата публикации: 10.07.1996
Заявитель(и): Емельянов Анатолий Леонович
Автор(ы): Емельянов Анатолий Леонович
Патентообладатель(и): Емельянов Анатолий Леонович
Описание изобретения: Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано в климатических установках транспортных средств, а также в других отраслях промышленности.
Известен теплообменник, содержащий змеевик из плоскоовальной многоканальной трубки из алюминиевого сплава, каналы которой соединены с коллекторами и заглушены по торцам в чередующемся порядке, а их стенки выполнены с отверстиями, соединяющими их с соответствующими коллекторами /1/. Однако данный теплообменник сложен в изготовлении и не обеспечивает высокую эффективность теплопередачи из-за больших гидравлических сопротивлений проходу теплоносителя.
В качестве прототипа выбран теплообменник, содержащий змеевик из плоской многоканальной трубки с оребрением, имеющий прямолинейные участки, соединенные между собой калачами, дополнительные теплообменные секции, скрепленные с последний посредством упомянутого оребрения и объединенные общими входным и выходным коллекторами, а также входной и выходной коллекторы, подключенные соответственно к первому и последнему по ходу среды прямолинейным участкам змеевика. Дополнительные теплообменные секции могут быть выполнены пластинчатыми или в виде рядов плоских труб /2/. Однако для данного теплообменника характерны нетехнологичность изготовления, обусловленная необходимостью изготовления сложных входного и выходного коллекторов, объединяющих дополнительные теплообменные секции и требующие соединения с последними посредством сварки, что приводит к значительному увеличению количества сварных соединений в теплообменнике, а также низкий энергетический коэффициент.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, создать теплообменник, обладающий малыми габаритами, технологичностью изготовления и высокой эффективностью теплопередачи.
Технический результат повышение энергетического коэффициента и технологичности изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что в теплообменнике, преимущественно для климатической установки транспортного средства, содержащем змеевик из плоской многоканальной трубки с оребрением, имеющий прямолинейные участки, соединенные между собой калачами, дополнительные теплообменные секции, скрепленные со змеевиком посредством упомянутого оребрения, а также входные и выходные коллекторы, к которым подключены соответственно первый и последний по ходу среды прямолинейные участки змеевика и дополнительные теплообменные секции, с о г л а с н о и з о б р е т е н и ю, последние выполнены в виде змеевика, идентичного упомянутому и таким же образом подключенного к соответствующим коллекторам, при этом витки одного змеевика расположены с поочередным сгибанием витков другого, расстояние между прямолинейными участками каждого внутреннего витка, по крайней мере, в два раза больше расстояния между этими участками и соседними прямолинейными участками наружного витка, а входной и выходной коллекторы одного из змеевиков дополнительно подключены к калачам с его противоположных сторон.
Выполнение дополнительных теплообменных секций в виде змеевика с соответствующими вышеуказанными геометрическими параметрами приводит к уменьшению количества сварных соединений в теплообменнике за счет исключения необходимости изготовления сложных коллекторов, в результате чего повышается технологичность изготовления теплообменника. Размещение прямолинейных участков внутренних витков змеевиков и соседних с ними наружных на соответствующем вышеуказанном расстоянии друг от друга повышает эффективность оребрения, посредством которого скреплены змеевики, а следовательно, и коэффициент теплопередачи, что в конечном итоге приводит к повышению количества теплоты, передаваемой через поверхность теплообменника. Поскольку витки одного змеевика расположены с поочередным сгибанием витков другого, то наружные витки при этом имеют больший радиус гиба калачей, а следовательно, в трубе на этих участках уменьшаются потери давления, что приводит к уменьшению мощности, затрачиваемой на перекачивание теплообменных сред. Дополнительное подключение входного и выходного коллекторов одного из змеевиков к его калачам приводит к снижению гидравлических потерь в каналах теплообменника за счет уменьшения длины пути, проходимого теплообменной средой от ее входа в теплообменник до выхода, что также снижает мощность, затрачиваемую на перекачивание теплообменной среды. Как было показано выше, с одной стороны, отличительные признаки заявляемого решения способствуют увеличению количества теплоты, передаваемой через поверхность теплообменника, а с другой снижению мощности, затрачиваемой на перекачивание теплообменных сред, что в конечном итоге приводит к увеличению энергетического коэффициента, который в соответствии с /3/ определяется отношением количества теплоты, передаваемой через поверхность теплообменника, к мощности, затрачиваемой на перекачивание теплообменных сред.
На фиг. 1 показан предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 конструкция коллектора.
Теплообменник состоит из двух идентичных змеевиков 1, выполненных из плоской алюминиевой многоканальной трубки, снабженной оребрением 2, имеющих прямолинейные участки 3 и соединяющие их калачи 4, при этом витки одного из змеевиков расположены с поочередным сгибанием витков другого. Каждый змеевик имеет свой входной 5 и выходной 6 коллекторы. Расстояние Н1 между прямолинейными участками внутреннего витка в два раза больше расстояния Н2 между этими участками и соседними прямолинейными участками наружного витка. Входной 5 и выходной 6 коллекторы каждого змеевика подключены соответственно к первому и последнему по ходу среды прямолинейным участкам 3 змеевика. Кроме того, входной 5 коллектор одного из змеевиков дополнительно подключен к калачам 4, находящимся с одной его стороны, а выходной 6 коллектор этого же змеевика к калачам 4 с противоположной его стороны. Конструкции коллекторов 5 и 6 получены расширением плоской трубки с получением конусообразной формы.
Работа теплообменника осуществляется следующим образом (Пример приведен для использовании теплообменника в системе кондиционирования воздуха салона легкового автомобиля.) Поскольку теплообменник компактный, он вместо нагревателя монтируется под панелью приборов. В летнее время года теплообменник работает в режиме охлаждения как испаритель системы кондиционирования воздуха. Для этого по одному из змеевиков 1 через входной 5 и выходной 6 коллекторы циркулирует хладагент системы кондиционирования воздуха, отводящий тепло, при кипении жидкости. При этом по второму змеевику теплоноситель не циркулирует, но его поверхность выполняет функцию оребрения вместе с оребрением 2, а теплоноситель дополнительно аккумулирует холод. Воздух, продуваемый через оребрение 2, направляется в салон автомобиля, обеспечивая там комфортные условия.
В зимнее время года теплообменник работает как нагреватель системы кондиционирования воздуха. Для этого в другой змеевик подается жидкость, охлаждающая двигатель. За счет дополнительного подключения входного 5 и выходного 6 коллекторов одного из змеевиков к его калачам повышается эффективность теплопередачи за счет равномерности раздачи теплоносителя и незначительного гидравлического сопротивления. По первому змеевику хладагент не циркулирует, но его поверхность выполняет функцию дополнительного оребрения. Воздух, продуваемый через оребрение 2, нагревается и повышает температуру в салоне автомобиля.
Формула изобретения: Теплообменник, преимущественно для климатической установки транспортного средства, содержащий змеевик из плоской многоканальной трубки с оребрением, имеющий прямолинейные участки, соединенные между собой калачами, дополнительные теплообменные секции, скрепленные со змеевиком посредством упомянутого оребрения, а также входные и выходные коллекторы, к которым подключены соответственно первый и последний по ходу среды прямолинейные участки змеевика и дополнительные теплообменные секции, отличающийся тем, что последние выполнены в виде змеевика, идентичного упомянутому и таким же образом подключенного к соответствующим коллекторам, при этом витки одного змеевика расположены с поочередным сгибанием витков другого, расстояние между прямолинейными участками каждого внутреннего витка по крайней мере в два раза больше расстояния между этими участками и соседними прямолинейными участками наружного витка, а входной и выходной коллекторы одного из змеевиков дополнительно подключены к калачам с его противоположных сторон.