CN101558278A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热交换器，其具有用于将在热交换器芯的下方部分中收集的冷凝水排出的单元。所述热交换器包括上部联管箱和下部联管箱；与所述上部联管箱和所述下部联管箱相连通的多个管；提供于相邻管之间的多个翅片；以及带有紧密固定到所述管的末端的相应配合部件的多个冷凝水排出单元，其中所述冷凝水排出单元将收集在由所述下部联管箱、所述管和所述翅片形成的空间中的冷凝水排出。

Description

热交换器
技术领域
本发明主要涉及热交换器，而更具体地是涉及具有用于将收集在热交换器芯下部中的冷凝水排出的单元的热交换器。
背景技术
热交换器是用于通过热交换壁将热量从高温液体转移到低温液体的装置，其典型地用于加热器、冷却机、蒸发器或者压缩机中。在下文中将详细说明配备有热交换器的蒸发器。
蒸发器构成制冷系统(未显示)，并且与压缩机、冷凝机和膨胀阀一同工作在制冷系统中。在制冷系统的运行中，来自蒸发器的低温和低压气体冷凝剂经压缩机压缩从而变成了具有高温和高压的压缩后气体冷凝剂。高温高压气体冷凝剂流入冷凝器中，在冷凝器中气体冷凝剂被周围的空气冷却，从而变成了低温和高压液体冷凝剂。液体冷凝剂自冷凝器流入膨胀阀，在膨胀阀中液体冷凝剂通过小尺寸的孔，从而使液体冷却剂的压力和温度降低。因此，低温和高压液体冷凝剂在膨胀阀中变成了低温和低压液体冷凝剂。其后，低温和低压液体冷凝剂流过蒸发器的蒸发管道并从围绕管道的区域吸收热量，从而，在管道中蒸发以变成低温和低压气体冷凝剂。
在上述处理中，通过吹风机将房间的热空气吹入位于蒸发器的低温制冷管道之间的空隙时，热量被从空气转移到管道，从而使空气变成了冷空气。因此，制冷系统能够通过向房间提供冷空气而制冷房间。
如图1和图2所示，现有的蒸发器包括带有分别在其末端连接到芯10的两个连接管70的芯10。芯10包括由具有大尺寸横截面的纵向管构成的上部联管箱50，以及具有与上部联管箱50相同形状并被置于上部联管箱下方使得它们相互平行的下部联管箱20；以及在其第一端与上部联管箱50连通并在其第二端与下部联管箱20连通的多个管60。此外，在相邻的管60之间的位置，多个波浪形的翅片30从上部联管箱50被连续放置到下部联管箱20。
在运行中，具有上述构造的惯用蒸发器从周围吸收大量热量，并且芯10的表面温度保持低于周围温度，因此围绕芯10的水蒸气在芯10的表面冷凝，从而形成冷凝水。形成在芯10表面的冷凝水在重力作用下经过下部联管箱下落到排出盘中。
然而，具有上述结构的蒸发器具有以下问题。当蒸发器停止工作时，冷凝水不能够从下部联管箱20被完全向下排出，而是由于作用在位于冷凝水收集空间40中的冷凝水上的表面张力大于作用在冷凝水上的重力导致一些冷凝水残留在冷凝水收集空间40中，该冷凝水收集空间40形成在下部联管箱、翅片30和管60的下端之间。在上述情形中，霉菌和细菌可能会寄生在残留在冷凝水收集空间40中的冷凝水中，影响客户的健康并且缩短蒸发器的寿命。
发明内容
技术问题
相应地，本发明致力于解决本领域中出现上述的问题并旨在提供一种热交换器，其中设置有冷凝水排出组件以便将收集在冷凝水收集空间中的残留冷凝水排出制冷系统从而防止冷凝水的分散和热交换器芯的冻结，并且实现更高的热交换器清洁性及寿命水平。
技术方案
在这方面，本发明提供了一种热交换器，包括：上部联管箱和下部联管箱；与所述上部联管箱和所述下部联管箱都相连通的多个管；提供于相邻管之间的多个翅片；以及带有紧密固定到所述管的末端的各个配合部件的多个冷凝水排出单元，其中所述冷凝水排出单元将收集在由所述下部联管箱、所述管和所述翅片形成的空间中的冷凝水排出。
在所述热交换器中，所述冷凝水排出单元可以对应于各个管。可选择的，所述冷凝水排出单元可以设置成交替管。此外，每个所述冷凝水排出单元具有凸起肋部，所述凸起肋部从关联配合部件向下延伸并与下部联管箱的上表面的一部分和前表面相接触。
此外，每个所述冷凝水排出单元可以具有延伸部，所述延伸部从关联配合部件沿下部联管箱延伸。每个所述配合部件可以具有大于关联管的厚度的深度。每个所述配合部件可以具有锁定部，所述锁定部锁定到关联管。
在所述热交换器中，所述凸起肋部(730)在与下部联管箱相接触的接触部分具有圆形形状。此外，所述凸起肋部延伸并突出越过所述延伸部，所述延伸部从所述配合部件沿所述下部联管箱延伸。
另一方面，本发明提供了一种热交换器，包括：上部联管箱和下部联管箱；与所述上部联管箱和所述下部联管箱相连通的多个管；提供于相邻管之间的多个翅片；以及冷凝水排出组件，包括：带有紧密固定到所述管末端的各个配合部件的多个冷凝水排出单元；以及提供于相邻的冷凝水排出单元之间的连接器，其中所述冷凝水排出组件将收集在由所述下部联管箱、所述管和所述翅片形成的空间中的冷凝水排出。
在热交换器中，所述冷凝水排出单元可以与各个管相对应。可选择的，所述冷凝水排出单元可以设置成交替所述管。此外，热交换器可以包括多个冷凝水排出组件。多个所述配合部件中的一部分为可以为长的固定配合部件。
此外，每个所述冷凝水排出单元可以具有凸起肋部，所述凸起肋部从关联配合部件向下延伸，并与所述下部联管箱的上表面的一部分和前表面相接触。每个所述冷凝水排出单元可以具有延伸部，所述延伸部从关联配合部件沿下部联管箱延伸。此外，多个所述凸起肋部的一部分或者全部可以是向下延伸长距离的延伸凸起肋部。
每个所述配合部件可以具有大于关联管的厚度的深度。所述凸起肋部可以在与所述下部联管箱相接触的接触部分具有圆形形状。每个被固定的所述配合部件可以具有锁定部，所述锁定部固定到关联管上。
有益效果
根据本发明，收集在由位于热交换器芯的下方部分的管的下端、翅片和下部联管箱的下端形成的空间中的冷凝水，能够被迅速有效地排出，从而实现预期的卫生标准并延长热交换器芯的寿命。
此外，在本发明中，所述管被深入插入被固定的配合部件中，从而使冷凝水排出组件能够有效地紧固到管上。此外，延长凸起肋部用于在将冷凝水排出到外部之前收集位于其上的冷凝水，所述冷凝水残留在位于相邻的凸起肋部、下部联管箱和连接器之间的空间。
附图说明
图1示出了现有的热交换器；
图2示出了冷凝水被收集在图1所示的热交换器的下部空间；
图3示出了配备有根据本发明的冷凝水排出组件的热交换器；
图4示出了图3所示冷凝水排出组件的透视图；
图5示出了配备有多个根据本发明的冷凝水排出单元的热交换器的透视图；
图6示意性地示出了图5的一些冷凝水排出单元；
图7示出了配备有通过从图5的冷凝水排出单元中移除凸起肋部而制成的冷凝水排出单元的热交换器的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。需要注意的是，只要有可能，在下文的说明中，将在附图和说明书中采用相同的附图标记引用相同或相似的部件。此外，当现有部件的功能和与本发明相关的部件的详细描述会造成本发明要点不清楚时，将会省略对这些部件的详细说明。
图3示出了配备有根据本发明的冷凝水排出组件的热交换器。图4为图3中的冷凝水排出组件的透视图。
下面，以采用了本发明的热交换器的蒸发器作为示例来进行说明。蒸发器包括冷凝水排出组件700，其包括上部联管箱100，下部联管箱200，多个与上部联管箱100和下部联管箱200相通的管600，位于相邻的管600之间的多个翅片300，分别带有紧密配合到管600末端的配合部件710的多个冷凝水排出单元702，位于相邻的冷凝水排出单元702之间的连接器750。
在本发明中可以具有多个冷凝水排出组件700。冷凝水排出组件700用于将收集在由下部联管箱200、管600及翅片300之间形成的空间中的冷凝水排出到外部。
图5示出了配备了多个本发明的冷凝水排出单元的热交换器的透视图。图6示意性地示出了图5的一些冷凝水排出单元。图7示出了配备有通过从图5的冷凝水排出单元中移除凸起肋部而制成的冷凝水排出单元的热交换器的剖视图。
此外，构成冷凝水排出组件700的冷凝水排出单元702，可以与每个管600相对应，也可以提供成交替管600。如图5(a)所示，冷凝水排出单元702可以配置为提供给每个管600的单独单元，或者如图5(b)所示，其可以配置为用来交替管600。
如图4所示，多个配件710中的一些为长的固定配合部件720。
此外，每个冷凝水排出单元702具有凸起肋部730，该凸起肋部从关联配合部件710向下延伸，并且与下部联管箱的前表面和上表面的一部分相接触。
此外，如图4所示，每个凸起肋部730在与下部联管箱200相接触的接触部分具有圆形的形状。此外，多个凸起肋部730中的一些或全部为向下延伸长距离的延长凸起肋部740。
如图6(a)所示，每个固定配合部件720具有被锁定到关联管600上的锁定部722。如图6(b)所示，每个配合部件710具有比关联管600的厚度“b”更大的深度“a”。
如图4所示，冷凝水排出组件700具有凸起肋部730，该凸起肋部具有较小宽度的纵向形状。从各个配合部件710向下延伸的凸起肋部730与下部联管箱200的上表面或者前表面的一部分紧密接触。位于相邻的凸起肋部730之间的间隔“n”被设置成大于位于相邻的配合部件710之间的间隔“m”。
此外，配合部件710的高度小于从下部联管箱200的上表面到临近下部联管箱200的翅片300的高度。
在本发明中，冷凝水排出组件700，由包括可注射模压成型(injection-moldable)的塑料材料的材料构成，并且被优选布置为与朝向蒸发器的空气吹风方向相对。然而需要理解的是，根据需要，冷凝水排出组件700可以被紧固到热交换器的前下部或者后下部；或者被紧固到热交换器的前部和后部。
每个冷凝水排出单元702可以配置成仅具有延伸部712，而不具有凸起肋部730，该延伸部从配合部件710延伸到下部联管箱200。
在下文中将会说明具有配备有根据本发明的上述冷凝水排出组件的蒸发器作为热交换器的制冷系统的操作。
如图3所示将冷凝水排出组件700安装到蒸发器或者如图5所示将冷凝水排出单元702安装到蒸发器后操作者操作制冷系统时，蒸发器被作为制冷系统(未显示)的一个元件与压缩机、冷凝机和膨胀阀相配合进行工作。
在上述情形中，通过输入连接管输入蒸发器中的液体制冷剂通过下部联管箱流入管600中。当液体制冷剂流过管600时，制冷剂在管600中蒸发的同时从管600周围的区域吸收热量。因而，管600的表面被冷却，而管600周围的水蒸气在管600的表面冷凝。因此，冷凝水在管600的表面形成并由于重力的作用被向下排出。
当蒸发器连续工作时，冷凝水持续形成并且持续从下部联管箱200向下排出。然而，当蒸发器停止工作时，冷凝水的形成停止，并且一些冷凝水残留在冷凝水收集空间400中。
在上述情形中，期望通过重力将全部的残留冷凝水向下排出。然而，由于作用在位于冷凝水收集空间400中的冷凝水上的吸力，即表面张力，大于作用在冷凝水上的重力，一些冷凝水会残留在冷凝水收集空间400中。
在这里，在配合部件710和冷凝水之间的表面张力大于冷凝水收集空间400和冷凝水之间的表面张力，因而收集在冷凝水收集空间400中的冷凝水，流入位于配合部件710之间的空间。
在这里，在本发明中，位于相邻的凸起肋部730之间的间隔大于位于相邻的配合部件710之间的间隔，因此作用在相邻的凸起肋部730之间的表面张力小于作用在相邻的配合部件710之间的表面张力。因此，入口的冷凝水流入由凸起肋部730、下部联管箱200和连接器750之间形成的空间，并在重力作用下被向下排出。
此外，管600被深入地插入固定配合部件720中，从而使冷凝水排出组件700能够有效地被紧固到管600中。
此外，由于延长凸起肋部740位于冷凝水排出组件700的最底端，残留在由相邻的凸起肋部730、下部联管箱200和连接器750之间形成的空间中的冷凝水，在被排出到外部之前被收集在延长凸起肋部740上。
因此，本发明基于延长凸起肋部740进一步改进了冷凝水排出效果。
尽管出于示例性的目的揭示了本发明的实施例，本领域的技术人员能够理解，不脱离由权利要求所揭示的本发明的范围和思想而能进行各种变化、增加以及替换。

Claims (20)

1.一种热交换器，包括：
上部联管箱(100)和下部联管箱(200)；
与所述上部联管箱(100)和所述下部联管箱(200)都相连通的多个管(600)；
提供于相邻管(600)之间的多个翅片(300)；以及
带有紧密固定到所述管(600)末端的相应配合部件(710)的多个冷凝水排出单元(702)，
其中所述冷凝水排出单元(702)将收集在由所述下部联管箱(200)、所述管(600)和所述翅片(300)形成的空间中的冷凝水排出。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中：
所述冷凝水排出单元(702)设置成对应于各个管(600)。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中：
所述冷凝水排出单元(702)设置成与管(600)相交替。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述冷凝水排出单元(702)具有凸起肋部(730)，所述凸起肋部从关联配合部件(710)向下延伸并与下部联管箱(200)的上表面的一部分和前表面相接触。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述冷凝水排出单元(702)具有延伸部(712)，所述延伸部从关联配合部件(710)沿下部联管箱(200)延伸。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述配合部件(710)具有大于关联管(600)的厚度(b)的深度(a)。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述配合部件(710)具有锁定部(722)，所述锁定部锁定到关联管(600)。
8.根据权利要求4所述的热交换器，其中：
所述凸起肋部(730)在与下部联管箱相接触的接触部分具有圆形形状。
9.根据权利要求4所述的热交换器，其中：
所述凸起肋部(730)延伸并突出越过所述延伸部(712)，所述延伸部712从所述配合部件(710)沿所述下部联管箱(200)延伸。
10.一种热交换器，包括：
上部联管箱和下部联管箱(200)；
与所述上部联管箱和所述下部联管箱(200)都相连通的多个管(600)；
提供于相邻管(600)之间的多个翅片(300)；以及
冷凝水排出组件(700)，包括：
带有紧密固定到所述管(600)的末端的相应配合部件(710)的多个冷凝水排出单元(702)；以及
提供于相邻的冷凝水排出单元(702)之间的连接器(750)，
其中所述冷凝水排出组件(700)将收集在由所述下部联管箱(200)、所述管(600)和所述翅片(300)形成的空间中的冷凝水排出。
11.根据权利要求10所述的热交换器，其中：
所述冷凝水排出单元(702)设置成与各个管(600)相对应。
12.根据权利要求10所述的热交换器，包括多个冷凝水排出组件(700)。
13.根据权利要求11所述的热交换器，其中：
所述冷凝水排出单元(702)设置成与所述管(600)交替。
14.根据权利要求10至13中任意一项所述的热交换器，其中：
多个所述配合部件(710)中的一部分为长的固定配合部件(720)。
15.根据权利要求10至13中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述冷凝水排出单元(702)具有凸起肋部(730)，所述凸起肋部从关联配合部件(710)向下延伸并与所述下部联管箱(200)的上表面的一部分和前表面相接触。
16.根据权利要求10至13中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述冷凝水排出单元(702)具有延伸部(712)，所述延伸部从关联配合部件(710)沿下部联管箱(200)延伸。
17.根据权利要求10至13中任意一项所述的热交换器，其中：
每个所述配合部件(710)具有大于关联管(600)的厚度(b)的深度(a)。
18.根据权利要求14所述的热交换器，其中：
每个被固定的所述配合部件(710)具有锁定部(722)，所述锁定部固定到关联管(600)上。
19.根据权利要求15所述的热交换器，其中：
多个所述凸起肋部(730)的一部分或者全部为向下延伸长距离的延长凸起肋部(740)。
20.根据权利要求15所述的热交换器，其中：
所述凸起肋部(730)在与所述下部联管箱相接触的接触部分具有圆形形状。
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