CN102072595A - 热交换器及具有该热交换器的空调 - Google Patents

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Abstract

一种热交换器及具有该热交换器的空调，热交换器中的热交换翅片设置在彼此隔开的两个制冷剂管之间，该热交换翅片包括引导突起，所述引导突起包括：第一斜面，沿制冷剂管行的中心线的相对侧以对称的方式向上倾斜；第二斜面，从所述第一斜面的上端向下倾斜，所述第一斜面和所述第二斜面设置有橡胶构件，从而提高了热交换效率。

Description

热交换器及具有该热交换器的空调
技术领域
实施例涉及一种热交换器及具有该热交换器的空调，所述热交换器具有热交换翅片并被构造在具有高热交换效率及低压力损失的流动结构中。
背景技术
一般来说，热交换器是一种用于诸如空调或冰箱的具有制冷循环的设备中的装置。热交换器包括：多个热交换翅片，以间隔布置；制冷剂管，延伸穿过热交换翅片，以引导制冷剂。在热交换器中，外部空气穿过热交换翅片，以执行空气和热交换翅片之间的热交换，从而实现制冷或加热。
根据热交换翅片的形状可增加或减小热交换器的热交换效率。此外，根据热交换翅片的形状可增加或减小穿过热交换器的内部空气或外部空气的流动阻力。
因此，可改变热交换翅片的结构，以增加热交换器的热交换效率并使空气的流动分布均匀。
发明内容
一方面提供一种热交换器及具有该热交换器的空调，所述热交换器被构造为形成具有高热交换效率和低压力损失的流动模式的结构。
其他方面一部分将在下面进行阐述，部分将通过描述而清楚或可通过本发明的实践而了解。
根据一方面，热交换器包括：多个制冷剂管，沿制冷剂管的纵向以间隔布置为至少一行；板形热交换翅片，与制冷剂管接触，使得热交换翅片以间隔布置，从而允许空气在热交换翅片之间流动，其中，每个热交换翅片包括设置在每两个制冷剂管之间的引导突起，引导突起包括：第一斜面，沿制冷剂管行的中心线的相对侧向上倾斜；第二斜面，从第一斜面的上端向下倾斜，第一斜面和第二斜面设置有橡胶构件，以加速与沿引导突起流动的空气的热交换。
引导突起可设置有与制冷剂管相邻的引导面，以将从入口侧引入的气流引导到位于制冷剂管的后部的死区。
每个引导面可包括：弧面，面对每个制冷剂管的外周；平直面，从弧面的一端延伸。
每个热交换翅片可围绕制冷剂管行的中心线设置有平直排水面，以排出冷凝水。
可在每个热交换翅片的相对侧边缘设置有平直防霜面，以延迟霜形成。
设置在第二斜面处的橡胶构件可被设置为双列结构。
双列橡胶构件可被设置成与制冷剂管相邻，第二斜面可具有双列橡胶构件之间的平面。
根据又一方面，一种热交换器包括：制冷剂管，引导制冷剂；热交换翅片，与制冷剂管接触，使得热交换翅片以间隔布置，从而允许空气在热交换翅片之间流动，其中，设置在两个纵向分开的制冷剂管之间的每个热交换翅片包括：平直排水面，围绕连接制冷剂管的中心的中心线设置，以排出冷凝水；平直防霜面，设置在每个热交换翅片的相对侧边缘，以延迟霜形成；引导突起，关于中心线对称，以形成三维气流，引导突起具有在平直排水面与平直防霜面之间突出的三角形部分的凸起形状，其中，在引导突起的上端和下端设置有引导面，以将气流引导到位于制冷剂管的后部的死区，在引导突起的斜面处设置有沿引导突起的纵向长长地形成的橡胶构件，以加速热交换。
斜面可包括：第一斜面，沿制冷剂管行的中心线的相对侧向上倾斜；第二斜面，从第一斜面的上端向下倾斜，橡胶构件可包括：多个第一橡胶构件，以单列设置在第一斜面处；多个第二橡胶构件，以双列设置在第二斜面处。
每个引导面可包括：弧面，面对每个制冷剂管的外周；平直面，从弧面的一端延伸。
设置在第二斜面处并设置在入口侧的第二橡胶构件以及设置在第一斜面处并设置在出口侧的第一橡胶构件可沿空气的流动方向向下倾斜，其中，空气流动到入口侧，空气从出口侧流出，并且设置在第一斜面处并设置在入口侧的第一橡胶构件以及设置在第二斜面处并设置在出口侧的第二橡胶构件可沿空气的流动方向向上倾斜。
平直排水面可具有大约0.1mm至大约2mm的宽度，每个平直防霜面可具有大约0.1mm至大约2.0mm的宽度，引导突起可具有大约0.8mm至大约1.5mm的凸起高度，橡胶构件可具有大约0.8mm至大约1.5mm的间距，第一橡胶构件和第二橡胶构件可相对于各自的斜面具有大约25度至大约40度的角度。
根据又一方面，一种热交换器包括：多个制冷剂管，沿制冷剂管的纵向以间隔被布置为至少一行；板形热交换翅片，与制冷剂管接触，使得热交换翅片以间隔布置，从而允许空气在热交换翅片之间流动；引导突起，设置在每两个制冷剂管之间的每个热交换翅片处，其中，引导突起包括：第一斜面，沿围绕制冷剂管行的中心线设置的平直排水面的相对侧向上倾斜；第二斜面，从第一斜面的上端向下倾斜，沿第一斜面和第二斜面的纵向设置有橡胶构件，使得橡胶构件平行地设置，橡胶构件包括：第一橡胶构件，以单列设置在第一斜面处；第二橡胶构件，以双列设置在第二斜面处，包括第一斜面和第二斜面的引导突起在引导突起的上端和下端设置有：弧面，面对每个制冷剂管的外周；平直面，从弧面的一端延伸，在与第二斜面的下端相邻的每个热交换翅片的相对侧边缘设置有平直防霜面，以延迟霜形成。
根据另一方面，一种空调，具有热交换器，该热交换器包括：制冷剂管，引导制冷剂；热交换翅片，与制冷剂管接触，使得热交换翅片以间隔布置，从而允许空气在热交换翅片之间流动，其中，设置在纵向分开的两个制冷剂管之间的每个热交换翅片包括：平直排水面，围绕连接制冷剂管的中心的中心线设置，以排出冷凝水；平直防霜面，设置在每个热交换翅片的相对侧边缘，以延迟霜形成；引导突起，关于中心线对称，以形成三维气流，引导突起具有在平直排水面与平放霜面之间突出的三角形部分的凸起形状，其中，在引导突起的上端和下端设置有引导面，以将气流引导到位于制冷剂管的后部的死区，在引导突起的斜面处设置有沿引导突起的纵向长长地形成的橡胶构件，以加速热交换。
斜面可包括：第一斜面，沿制冷剂管行的中心线的相对侧向上倾斜；第二斜面，从第一斜面的上端向下倾斜，橡胶构件可包括：多个第一橡胶构件，以单列设置在第一斜面处；多个第二橡胶构件，以双列设置在第二斜面处。
每个引导面可包括：弧面，面对每个制冷剂管的外周；平直面，从弧面的一端延伸。
设置在第二斜面处并设置在入口侧的第二橡胶构件以及设置在第一斜面处并设置在出口侧的第一橡胶构件可沿空气的流动方向向下倾斜，其中，空气流动到入口侧，空气从出口侧流出，并且设置在第一斜面处并设置在入口侧的第一橡胶构件以及设置在第二斜面处并设置在出口侧的第二橡胶构件可沿空气的流动方向向上倾斜。
平直排水面可具有大约0.1mm至大约2mm的宽度，每个平直防霜面可具有大约0.1mm至大约2.0mm的宽度，引导突起可具有大约0.8mm至大约1.5mm的凸起高度，橡胶构件可具有大约0.8mm至大约1.5mm的间距，第一橡胶构件和第二橡胶构件可相对于各自的斜面具有大约25度至大约40度的角度。
附图说明
从下面结合附图对实施例进行的描述中，这些和/或其他方面将会变得清楚且更加易于理解，其中：
图1是示出根据实施例的热交换器的立体图；
图2是沿图1的线I-I截取的剖视图；
图3是示出根据实施例的位于制冷剂管之间的热交换翅片的示图；
图4是沿图3的线II-II截取的剖视图；
图5是图4的局部放大剖视图；
图6是示出根据实施例的经热交换翅片排放的空气的流动分布的示图。
具体实施方式
现在，将详细描述实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的元件。
图1是示出根据实施例的热交换器的立体图。图2是沿图1的线I-I截取的剖视图。图3是示出根据实施例的位于制冷剂管之间的热交换翅片的示图。图4是沿图3的线II-II截取的剖视图。图5是图4的局部放大剖视图。
参照图1，热交换器10包括：制冷剂管20，引导制冷剂；板形热交换翅片30，与制冷剂管20接触，使得热交换翅片以预定的间隔布置，从而允许空气在热交换翅片之间流动。
制冷剂管20是制冷剂流动的通道。制冷剂可以是诸如CFC或R-134的化合物。制冷剂被压缩或被膨胀并在空调(未示出)中循环，以执行制冷或加热。
制冷剂管20可被弯曲数次，使得制冷剂管20可在有限的空间中具有长的长度。制冷剂管20可与热交换翅片30接触。
制冷剂管20可包括与热交换翅片30接触的第一行制冷剂管20a和20b(见图2)以及第二行制冷剂管20c和20d(见图2)。第一行制冷剂管20a和20b以及第二行制冷剂管20c和20d可以以Z字形方式布置，从而使热交换性能最大化。
热交换翅片30可与制冷剂管20接触。热交换翅片30可以以预定的间隔D布置(见图6)。
由于制冷剂管20和热交换翅片30被设置为接触，并且每个热交换翅片30在有限的空间中具有最大面积，所以增加了热排放部分或热吸收部分。
通过制冷剂管20将在制冷剂管20中流动的制冷剂的热传递到在热交换翅片30附近流动的空气，结果，热被容易地排放到外部。
当通过热交换翅片30和制冷剂管20将在热交换翅片30附近流动的空气的热传递到制冷剂时，效果是相同的。
板形热交换翅片30以预定的间隔与空气的流动方向F平行地布置。制冷剂在其中流动的制冷剂管20垂直地安装在各自的板形热交换翅片30中。
因此，空气沿热交换翅片30的表面自然地流动，而不会有热交换翅片30的大的阻力，从而加速了热交换。
参照图2，每个热交换翅片30设置有引导突起40，引导突起40位于竖直地设置的两个制冷剂管20之间，以引导从引导突起40的入口侧引入的空气的流动。
即，假设沿空气的流动方向F布置在第一行的制冷剂管是第一行制冷剂管20a和20b以及沿空气的流动方向F布置在第二行的制冷剂管是第二行制冷剂管20c和20d，引导突起40可设置在第一行制冷剂管20a和20b之间以及设置在第二行制冷剂管20c和20d之间。
引导突起40具有相同的形状但是位于不同的位置。因此，在下文中，将只描述设置在热交换翅片30处并位于第一行制冷剂管20a和20b之间的引导突起40。
参照图3至图5，引导突起40可关于制冷剂管行20a和20b的中心线C对称。
此外，引导突起40可具有用于引导空气的斜面，从而当从引导突起40的入口侧引入的空气穿过热交换翅片30时形成空气的三维流动模式。
斜面可包括：第一斜面41和42，沿制冷剂管行20a和20b的中心线C的相对侧向上倾斜；第二斜面43和44，从第一斜面41和42的上端向下倾斜。因此，斜面可具有关于中心线C对称的三角形部分。
此外，从热交换翅片30的底部31到将第一斜面41或42与第二斜面43或44彼此连接的边缘45的高度，即，突起高度H(见图5)为大约0.8mm至大约1.5mm，与其他范围相比，突起高度H提供关键效果。
此外，第一斜面41和42以及第二斜面43和44可设置有橡胶构件60和70，以打破沿各自的斜面41、42、43和44形成的温度边界层，从而改善热传递性能。
即，第一斜面41和42可设置有通过部分切除并竖立第一斜面41和42形成的多个第一橡胶构件60，以散开沿第一斜面41和42流动的空气，从而不会产生边界层。第二斜面43和44可设置有通过部分切除并竖立第二斜面43和44形成的多个第二橡胶构件70，以散开沿第二斜面43和44流动的空气，从而不会产生边界层。
设置在第一斜面41和42处并具有相对高流速的第一橡胶构件60可以以单列沿第一斜面41和42的纵向长长地设置，以改善热传递性能。设置在第二斜面43和44处的第二橡胶构件70可被设置为双列结构(two-columnstructure)，在该双列结构中，第二橡胶构件70彼此竖直地隔开。
即，第二橡胶构件70在第二斜面43和44处彼此竖直地隔开，因此，第二斜面43和44可在隔开的第二橡胶构件70之间具有平面。如果第二橡胶构件70在整个第二斜面43和44上长长地形成并沿第二斜面43和44的纵向具有竖直地长的长度，则热交换效率与压力损失的比率低，并且引导突起40的刚度减小。
此外，当第二橡胶构件70被设置为双列结构时，第二橡胶构件70可被设置成与制冷剂管20a和20b相邻，以有效地排放从制冷剂管20a和20b传导的热。
即，第二橡胶构件70被设置在与各自的制冷剂管20a和20b的半周21径向地隔开预定距离S的位置内，从而增加热交换效率与压力损失的比率。
如图4所示，设置在入口侧36的第二橡胶构件70可倾斜，从而将沿第二斜面43流动的空气引导至第二斜面43下方，设置在入口侧36的第一橡胶构件60可倾斜，从而将在第二斜面43下方流动的空气引导至第二斜面43上方。
此外，设置在出口侧37的第一橡胶构件60可沿与位于入口侧36的第一橡胶构件60的方向相反的方向倾斜，设置在出口侧37的第二橡胶构件70可沿与位于入口侧36的第二橡胶构件70的方向相反的方向倾斜。
入口侧36指示关于连接制冷剂管20a和20b的中心的中心线C空气流动(F)到此的侧，出口侧37指示关于连接制冷剂管20a和20b的中心的中心线C空气从此处流出的侧。
因此，沿流动方向F流经第一橡胶构件60和第二橡胶构件70的空气相对于引导突起40具有三维流动模式，从而根据边界层的破坏改善热传递性能并且很大程度上减少了空气的压力损失。
如图5所示，第一橡胶构件60和第一斜面41之间的角度α1以及第二橡胶构件70和第二斜面43之间的α2可以为25度至40度。此外，第一橡胶构件60和第二橡胶构件70的间距(pitch)P可以是0.8mm至1.5mm。
即，设置在入口侧36的第二橡胶构件70相对于第二斜面43沿顺时针方向可具有25度至40度的角度α2，设置在出口侧37的第一橡胶构件60相对于第一斜面42沿顺时针方向可具有25度至40度的角度α2。此外，设置在入口侧36的第一橡胶构件60相对于第一斜面41沿逆时针方向可具有25度至40度的角度α1，设置在出口侧37的第二橡胶构件70相对于第二斜面44沿逆时针方向可具有25度至40度的角度α1。
采用上述定义的角度α1、角度α2和间距P，在第一橡胶构件60和第二橡胶构件70处使空气的压力下降的增加最小化，同时执行热传递的热传递面积增加，以增加被排放的热的量。
同时，如图3所示，将气流引导至位于制冷剂管20a和20b的后部35的死区的引导面50可设置在引导突起40处并与制冷剂管20a和20b相邻，在后部35处沿空气的流动方向F产生很少的对流。
引导面50可以是从热交换翅片30的底部31竖直地延伸到引导突起40的斜面41、42、43和44的上端边缘46和下端边缘47的面。每个引导面50可包括关于中心线C对称的弧面51和平直面53。
关于中心线C对称的弧面51被形成为面对每个制冷剂管20a和20b的外周的弧形。从弧面51的一端延伸的平直面53可被设置成与空气的流动方向F平行。
因此，如图2所示，将气流引导至制冷剂管20a和20b的通道33限定在引导突起40的彼此竖直地隔开的引导面50之间，从而减小了形成在制冷剂管20a和20b的后部35的死区。
同时，如图3所示，热交换翅片30可围绕制冷剂管20a和20b的中心线设置有平直排水面80，以快速地排出冷凝水，其中，由于在制冷剂管20a和20b中流动的制冷剂与空气中的水分之间的温差导致空气中的水分冷凝，产生这些冷凝水。此外，可在热交换翅片30的相对侧边缘设置有平直防霜面90，以延迟在热交换翅片30的表面上霜的形成，从而改善效率。
平直排水面80可具有0.1mm至2mm的宽度W1。每个平直防霜面90可具有1.0mm至2.0mm的宽度W2。与其他范围相比，这些范围提供关键作用。引导突起40以对称的方式设置在平直排水面80的相对侧，引导突起40具有在平直排水面80与平直防霜面90之间突出的三角形部分的凸起形状。
图6是示出根据本发明的实施例的经热交换翅片排放的空气的流动分布的示图。
如图6所示，当空气沿空气的流动方向F穿过每个热交换翅片30的入口侧36和出口侧37时，通过每个热交换翅片30的引导突起40以及形成在引导突起40处的第一橡胶构件60和第二橡胶构件70使空气的压力损失最小化，第一橡胶构件60和第二橡胶构件70形成在本实施例的数字范围内，从而获得最大热传递性能。此外，经出口侧37排放的空气的流动分布是均匀的，从而实现降噪。
从以上描述清楚的是，通过在热交换翅片处的空气的三维流动使空气的压力损失最小化并且获得最大热传递性能。
此外，在热交换翅片的内部和末端的空气的流动分布是均匀的，从而减小了噪声。
另外，位于制冷剂管的后部的死区减小，从而进一步提高了热交换效率。
虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员应当认识到，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变。

Claims (13)

1.一种热交换器，包括：多个制冷剂管，沿制冷剂管的纵向以间隔布置为至少一行；板形热交换翅片，与制冷剂管接触，使得热交换翅片以间隔布置，从而允许空气在热交换翅片之间流动，
其中，每个热交换翅片包括设置在每两个制冷剂管之间的引导突起，
所述引导突起包括：第一斜面，沿制冷剂管行的中心线的相对侧向上倾斜；第二斜面，从所述第一斜面的上端向下倾斜，
所述第一斜面和所述第二斜面设置有橡胶构件，以加速与沿所述引导突起流动的空气的热交换。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，引导突起设置有与制冷剂管相邻的引导面，以将从入口侧引入的气流引导到位于制冷剂管的后部的死区。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中，每个引导面包括：弧面，面对每个制冷剂管的外周；平直面，从所述弧面的一端延伸。
4.根据权利要求1所述的热交换器，其中，每个热交换翅片围绕制冷剂管行的中心线设置有平直排水面，以排出冷凝水。
5.根据权利要求1所述的热交换器，其中，在每个热交换翅片的相对侧边缘设置有平直防霜面，以延迟霜形成。
6.根据权利要求1所述的热交换器，其中，设置在所述第二斜面处的橡胶构件被设置为双列结构。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其中，双列橡胶构件被设置成与制冷剂管相邻，所述第二斜面具有所述双列橡胶构件之间的平面。
8.根据权利要求2所述的热交换器，其中，每个热交换翅片还包括：平直排水面，围绕制冷剂管行的中心线设置，以排出冷凝水；平直防霜面，设置在每个热交换翅片的相对侧边缘，以延迟霜形成。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其中，引导突起以对称的方式设置在平直排水面的相对侧，引导突起具有在平直排水面与平直防霜面之间突出的三角形部分的凸起形状。
10.根据权利要求9所述的热交换器，其中，橡胶构件包括：多个第一橡胶构件，以单列设置在所述第一斜面处；多个第二橡胶构件，以双列设置在所述第二斜面处。
11.根据权利要求10所述的热交换器，其中，设置在所述第二斜面处并设置在入口侧的第二橡胶构件以及设置在所述第一斜面处并设置在出口侧的第一橡胶构件沿空气的流动方向向下倾斜，其中，空气流动到所述入口侧，空气从所述出口侧流出，并且设置在所述第一斜面处并设置在所述入口侧的第一橡胶构件以及设置在所述第二斜面处并设置在所述出口侧的第二橡胶构件沿空气的流动方向向上倾斜。
12.根据权利要求11所述的热交换器，其中，平直排水面具有0.1mm至2mm的宽度，每个平直防霜面具有0.1mm至2.0mm的宽度，引导突起具有0.8mm至1.5mm的凸起高度，橡胶构件具有0.8mm至1.5mm的间距，第一橡胶构件和第二橡胶构件相对于各自的斜面具有25度至40度的角度。
13.一种空调，所述空调具有根据权利要求1-12中的任一项所述的热交换器。
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