Теплообменник

 

Использование: в транспортных средствах для обеспечения комфортных условий в салонах. Сущность изобретения: теплообменник состоит из двух идентичных змеевиков 1 из плоской многоканальной трубки, снабженной оребрением 2, при этом витки одного змеевика поочередно огибают витки другого. Каждый змеевик имеет свой входной и выходной коллекторы 3 и 4. Расстояние между прямолинейными участками внутреннего витка H₁ по крайней мере в два раза больше расстояния H₂ между каждым из этих участков и соседними прямолинейными участками наружного змеевика. 1 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к устройствам, обеспечивающим комфортные условия в салонах транспортных средств.

Известно устройство, обеспечивающее вентиляцию и отопление салона транспортного средства, включающее корпус и размещенные в нем элементы для охлаждения и подогрева воздуха, которые выполнены составными секциями, расположенными с зазором по ходу движения воздуха причем в зазоре размещена заслонка [1].

Недостатком данного устройства являются большие габариты и неудобство обслуживания.

Известен теплообменник, содержащий змеевик из плоскоовальной многоканальной трубы из алюминиевого сплава, каналы которой соединены с коллекторами и заглушены по торцам трубы в чередующемся порядке, а их стенки выполнены с отверстиями соединяющими их с соответствующими коллекторами [2].

Использование данного теплообменника в качестве охладителя и нагревателя воздуха в салоне автомобиля позволяет существенно уменьшить габариты устройств охлаждения и нагрева воздуха.

Недостатком является низкая эффективность теплопередачи и сложность изготовления. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является теплообменник, содержащий змеевик в виде плоской многоканальной трубы из алюминиевого сплава, снабженной оребрением, причем между витками змеевика дополнительно расположены пластинчатые теплообменные секции, скрепленные со змеевиком посредством оребрения и объединенные общими подводящими и отводящими коллекторами [3].

Недостатком данного теплообменника является низкая эффективность теплопередачи, а также сложность и нетехнологичность изготовления.

Низкая эффективность теплоотдачи и нетехнологичность изготовления объясняется необходимостью обеспечения хорошего контакта между внутренним оребрением с поверхностью пластин, а также плоскостности последних для герметичности паяных швов.

Цель изобретения - интенсификация теплопередачи и повышение технологичности изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике, преимущественно для салона транспортного средства, содержащем змеевик из плоской многоканальной трубы, снабженной оребрением, дополнительные теплообменные секции, скрепленные с ним посредством оребрения, входные и выходные коллекторы, согласно изобретению, дополнительные теплообменные секции выполнены в виде змеевика, идентичного упомянутому, при этом витки одного змеевика поочередно огибают витки другого, а расстояние между прямолинейными участками внутреннего витка, по крайней мере в два раза больше расстояния между каждым из них и соседним прямолинейным участком наружного витка.

Отличительными признаками заявляемого технического решения является: 1. Выполнение теплообменника из двух идентичных змеевиков причем витки одного змеевика поочередно огибают витки другого.

2. Расстояние между прямолинейными участками внутреннего витка (наименьший шаг), по крайней мере в два раза больше расстояния между каждым из них и соседним прямолинейным участком наружного витка.

В заявляемом техническом решении отличительные признаки проявляют в отдельности известные в других областях техники свойства, а взятые в совокупности с признаками прототипа, проявляют свойства, которые позволяют повысить эффективность теплопередачи и технологичность изготовления, что указывает на соответствие технического решения критерию "Существенные отличия".

На чертеже показан предлагаемый теплообменник.

Теплообменник состоит из двух идентичных змеевиков 1 из плоской многоканальной трубки, снабженной оребрением 2, при этом витки одного змеевика поочередно огибают витки другого. Каждый змеевик имеет свой входной и выходной коллекторы 3 и 4. Расстояние между прямолинейными участками внутреннего витка Н₁ по крайней мере в два раза больше расстояния Н₂ между каждым из них и соседним прямолинейным участком наружного змеевика. При выполнении теплообменника с оребрением одинаковой высоты между прямолинейными участками внутреннего витка размещается две ленты оребрения с перегородкой 5.

Работа теплообменника осуществляется следующим образом (пример использования теплообменника для системы кондиционирования и обогрева салона легкового автомобиля).

Вследствие того, что теплообменник компактный, он вместо нагревателя монтируется под панелью приборов. В летнее время года теплообменник работает в режиме охлаждения как испаритель воздухоохладителя системы кондиционирования воздуха. Для этого по одному из змеевиков 1 через подводящий и отводящий коллекторы 3 или 4 циркулирует хладоноситель 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 в режиме подогрева, как нагреватель системы отопления салона автомобиля. Для этого в другой змеевик подается жидкость, охлаждающая двигатель.

По первому змеевику хладагент не циркулирует, поверхность его выполняет функции дополнительного оребрения. Воздух, продуваемый через оребрение 2, нагревается и повышает температуру в салоне автомобиля.

В предлагаемом теплообменнике, обладающем компактностью конструкции и более значительной интенсивностью теплообмена, из-за расстояния между прямолинейными участками внутреннего витка по крайней мере в два раза больше расстояния между каждым из них и соседними прямолинейными участками наружного витка. Это повышает эффективность оребрения с обеих сторон плоскоовальной многоканальной трубки. При использовании ленты оребрения одинаковой высоты между прямолинейными участками внутреннего витка размещается две ленты оребрения с перегородкой 5, что обеспечивает лучшую эффективность оребрения с обеих сторон трубы и повышает интенсивность теплопередачи.

Поскольку оба змеевика идентичны и выполнены из плоскоовальной многоканальной трубки, повышается технологичность изготовления теплообменника и исключается возможность негерметичности в сравнении с прототипом, когда теплообменные секции выполняются из пластин.

Формула изобретения

ТЕПЛООБМЕННИК преимущественно для салона транспортного средства, содержащий змеевик из плоской многоканальной трубки, снабженной оребрением, дополнительные теплообменные секции, скрепленные со змеевиком посредством упомянутого оребрения, а также входные и выходные коллекторы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения технологичности изготовления, дополнительные теплообменные секции выполнены в виде змеевика, идентичного упомянутому, при этом витки одного змеевика поочередно огибают витки другого, а расстояние между прямолинейными участками внутреннего витка по крайней мере в два раза больше расстояния между этими участками и соседними прямолинейными участками наружного витка.

РИСУНКИ

Рисунок 1