CN102252464A

CN102252464A - 换热器

Info

Publication number: CN102252464A
Application number: CN2011101554858A
Authority: CN
Inventors: 高强; 黄宁杰
Original assignee: Danfoss Sanhua Hangzhou Micro Channel Heat Exchanger Co Ltd
Current assignee: Sanhua Holding Group Co Ltd; Danfoss AS
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2011-11-23

Abstract

本发明提供了一种换热器。该换热器包括并排设置的第一排换热器和第二排换热器，第一排换热器包括翅片并且第二排换热器包括翅片。该第一排换热器的翅片的翅片密度与第二排换热器的翅片的翅片密度不同。通过根据不同的层数设置不同的翅片密度，由此减缓微通道换热器的结霜，提高系统运行的能力和效率。

Description

换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器。

背景技术

参照图1A、1B、1C，诸如微通道换热器的换热器10′包括：第一排换热器R1以及第二排换热器R2。换热器10′还包括：换热器入口端集流管11和换热器出口端集流管12，分别与换热器入口端集流管11和换热器出口端集流管12连接的换热器入口管21和换热器出口管22，以及换热器中间连接管23。

如图1A所示，制冷剂沿R方向流动，风沿方向A吹向换热器10′。第一排换热器R1以及第二排换热器R2都包括诸如扁管的换热管14以及翅片32′。

现有的多排微通道换热器用于热泵时，第一排换热器R1以及第二排换热器R2的翅片密度FPI的设置是均匀的。

热泵在运行过程中，凝结水会积累在翅片表面，当室外温度较低时，凝结水会在换热器表面冻结为霜。如果翅片密度过大，则会使霜层快速累积，而如果翅片密度过小，则会降低换热器的换热能力。

对于不同的热泵运行条件，霜层在多排微通道换热器表面的积累状况是不一样的。例如，采用温度滑移较高的制冷剂的系统，例如R407C，入口的蒸发温度往往比温度滑移较小的制冷剂更低，此时，制冷剂入口侧往往更容易产生结霜。又比如，当制冷剂进口在风的背向时，由于进口温度较低，霜层可能在内侧积累；而当制冷剂进口在风的正向时，由于进口温度较低，霜层可能在外侧积累。当制冷剂进口在风的背向时，如果室外温度偏低，则也有可能外侧积累比内侧积累更多。

因此对于不同的结霜状况，采用固定的翅片密度不能延缓结霜时间，提高系统的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热器，以减缓微通道换热器的结霜情况，提高系统运行的能力和效率。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种换热器，该换热器包括：并排设置的多排换热器，多排换热器中的每一排都包括翅片，所述多排换热器中的至少两排的翅片的翅片密度彼此不同。

根据本发明的一方面，根据使用条件按最不易结霜到最易结霜的顺序将多排换热器编成第一排换热器至第N排换热器，第一排换热器的翅片的翅片密度为12-16个/英寸，第N排换热器的翅片的翅片密度小于或等于第N-1排换热器的翅片的翅片密度并且大于或等于4个/英寸。

根据本发明的一方面，多排换热器的翅片的翅片密度从第一排换热器至第N排换热器逐渐减小。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种换热器，该换热器包括：并排设置的第一排换热器和第二排换热器，第一排换热器包括翅片并且第二排换热器包括翅片，该第一排换热器的翅片的翅片密度与第二排换热器的翅片的翅片密度不同。

根据本发明的一方面，第一排换热器的翅片的翅片密度FPI1为12-16个/英寸，第二排换热器的翅片的翅片密度FPI2满足如下关系：4个/英寸≤FPI2≤FPI1。

根据本发明的一方面，所述换热器还包括：第三排换热器，第一排换热器、第二排换热器和第三排换热器并排设置，并且第二排换热器设置在第一排换热器与第三排换热器之间，第三排换热器包括翅片，第一排换热器的翅片的翅片密度FPI1为12-16个/英寸，第二排换热器的翅片的翅片密度FPI2满足如下关系：12个/英寸≤FPI2≤FPI1，以及第三排换热器的翅片的翅片密度FPI3满足如下关系：4个/英寸≤FPI3≤FPI2。

根据本发明的一方面，所述换热器还包括：第三排换热器，第一排换热器、第二排换热器和第三排换热器并排设置，并且第二排换热器设置在第一排换热器与第三排换热器之间，第三排换热器包括翅片，第二排换热器的翅片的翅片密度FPI2为12-16个/英寸，第一排换热器的翅片的翅片密度FPI1满足如下关系：4个/英寸≤FPI1≤FPI2，以及第三排换热器的翅片的翅片密度FPI3满足如下关系：4个/英寸≤FPI3≤FPI2。

根据本发明的另一方面，第一排换热器在第二排换热器的制冷剂流动方向上的下游或上游。

根据本发明的另一方面，第一排换热器在第二排换热器的制冷剂流动方向上的下游，第二排换热器在第三排换热器的制冷剂流动方向上的下游。作为选择，第一排换热器在第二排换热器的制冷剂流动方向上的上游，第二排换热器在第三排换热器的制冷剂流动方向上的上游。

采用本发明的换热器，根据多排微通道换热器不同的结霜状况设置翅片密度，结霜较多的层设置更低的翅片密度，结霜较少的层设置较高的翅片密度。由此，较低的翅片密度可有效延缓结霜，同时较高的翅片密度可确保换热器的性能。

附图说明

图1A、1B、1C是描述现有技术的换热器的示意图。

图2A、2B、2C是描述根据本发明的第一实施例的换热器结构的示意图。

图3A、3B、3C是描述根据本发明的第一实施例的另一种换热器结构的示意图。

图4A、4B、4C、4D是描述根据本发明的第二实施例的换热器结构的示意图。

图5A、5B、5C、5D是描述根据本发明的第二实施例的另一种换热器结构的示意图。

图6A、6B、6C、6D是描述根据本发明的第二实施例的再一种换热器结构的示意图。

图7A、7B、7C是描述根据本发明的施例的换热器结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

图2A、2B、2C、3A、3B、3C示出了根据本发明的第一实施例的换热器。参照图2A、2B、2C、3A、3B、3C，根据本发明的实施例的换热器10可以是微通道换热器，并且包括：并排设置的第一排换热器R1和第二排换热器R2，第一排换热器R1包括翅片32并且第二排换热器R2包括翅片34，该第一排换热器R1的翅片32的翅片密度与第二排换热器的翅片的翅片密度不同。翅片密度为每英寸长度上波形翅片的半个波峰的个数，该术语的定义为本领域的常识。

换热器10还包括：换热器入口端集流管11和换热器出口端集流管12，分别与换热器入口端集流管11和换热器出口端集流管12连接的换热器入口管21和换热器出口管22，以及换热器中间连接管23。第一排换热器R1在第二排换热器R2的制冷剂流动方向R的下游。

如图2A和3A所示，制冷剂沿R方向流动，风沿方向A吹向换热器10。第一排换热器R1以及第二排换热器R2都包括诸如扁管的换热管14。

在图2A、2B、2C所示的示例中，对于换热器10的外侧(即图2A中的右侧或朝向风扇的一侧)结霜较多的情况，第二排换热器R2的翅片34的翅片密度FPI2可设置为12-16个/英寸，第一排换热器R1的翅片32的翅片密度FPI1满足如下关系：4个/英寸≤FPI1≤FPI2。由此，外侧的翅片密度降低可有效延缓结霜，同时内侧由于结霜较少，较高的翅片密度可确保换热器的性能。

在图3A、3B、3C所示的示例中，对于内侧(即图3A中的左侧或远离风扇的一侧)结霜较多的情况，可设置第一排换热器R1的翅片32的翅片密度FPI1为12-16个/英寸，第二排换热器R2的翅片34的翅片密度FPI2可设置为满足如下关系：4个/英寸≤FPI2≤FPI1。

实施例2

图4A、4B、4C、4D、5A、5B、5C、5D、6A、6B、6C、6D示出了根据本发明的第二实施例的换热器。参照图4A、4B、4C、4D、5A、5B、5C、5D、6A、6B、6C、6D，根据本发明的实施例的换热器10可以是微通道换热器，并且包括：并排设置的第一排换热器R1、第二排换热器R2以及第三排换热器R3，第一排换热器R1包括翅片32、第二排换热器R2包括翅片34，第三排换热器R1包括翅片36、该第一排换热器R1的翅片32的翅片密度、第二排换热器R2的翅片34的翅片密度，以及第三排换热器R3的翅片36的翅片密度中的至少两个是不同的。第二排换热器R2设置在第一排换热器R1与第三排换热器R3之间。

换热器10还包括：换热器入口端集流管11和换热器出口端集流管12，分别与换热器入口端集流管11和换热器出口端集流管12连接的换热器入口管21和换热器出口管22，以及换热器中间连接管23、24。第一排换热器R1在第二排换热器R2的制冷剂流动方向R的下游，第二排换热器R2在第三排换热器R3的制冷剂流动方向R的下游。

如图4A、5A、6A所示，制冷剂沿R方向流动，风沿方向A吹向换热器10。第一排换热器R1、第二排换热器R2以及第三排换热器R3都包括诸如扁管的换热管14。

在图4A、4B、4C、4D所示的示例中，对于内侧结霜较多情况，可设置第一排换热器R1的翅片32的翅片密度FPI1为12-16个/英寸，第二排换热器R2的翅片34的翅片密度FPI2可满足如下关系：12个/英寸≤FPI2≤FPI1，第三排换热器R3的翅片36的翅片密度FPI3可满足如下关系：4个/英寸≤FPI3≤FPI2。

在图5A、5B、5C、5D所示的示例中，对于外侧结霜较多情况，可设置第三排换热器R3的翅片36的翅片密度FPI3为12-16个/英寸，第二排换热器R2的翅片34的翅片密度FPI2可满足如下关系：12个/英寸≤FPI2≤FPI3，第一排换热器R1的翅片32的翅片密度FPI1可满足如下关系：4个/英寸≤FPI1≤FPI2。

在图6A、6B、6C、6D所示的示例中，对于内侧和外侧分别在不同温度条件下结霜较多而中间层结霜较少的情况，可设置第二排换热器R2的翅片34的翅片密度FPI2为12-16个/英寸，第一排换热器R1的翅片32的翅片密度FPI1和第三排换热器R3的翅片36的翅片密度FPI3分别满足如下关系：4个/英寸≤FPI1≤FPI2和4个/英寸≤FPI3≤FPI2。

多排换热器10不限于上面的两排和三排换热器，还可以是如图7A、7B、7C所示的换热器10。

图7A为扁管折弯的双排换热器10，图7B为扁管折弯的双排换热器10，但是进出口集流管为集成的集流管13；图7C为折弯的双排换热器再通过外部连接管连接另一排换热器而成为三排换热器10。7A、7B、7C中的其它附图标记所表示的含义与上述实施例中的相同附图标记所表示的含义相同。

在并排设置的多排换热器的情况下，多排换热器中的至少两排的翅片的翅片密度彼此不同。例如，根据使用条件按最不易结霜到最易结霜的顺序将多排换热器编成第一排换热器至第N排换热器，第一排换热器的翅片的翅片密度为12-16个/英寸，第N排换热器的翅片的翅片密度小于或等于第N-1排换热器的翅片的翅片密度并且大于或等于4个/英寸。此外，多排换热器的翅片的翅片密度从第一排换热器至第N排换热器可以逐渐减小。作为选择，除了第一排换热器和第N排换热器，其它换热器的翅片的翅片密度可以根据常规设计进行选择。

此外，对于使用条件相同的换热器，可以采用相同的翅片密度。此外，本发明的翅片可以应用于任何合适的多排换热器。此外，上述实施方式中的技术特征可以进行组合而成为新的实施方式。

Claims

1.一种换热器，包括：

并排设置的多排换热器，多排换热器中的每一排都包括翅片，

所述多排换热器中的至少两排的翅片的翅片密度彼此不同。

2.根据权利要求1所述的换热器，其中：

根据使用条件按最不易结霜到最易结霜的顺序将多排换热器编成第一排换热器至第N排换热器，第一排换热器的翅片的翅片密度为12-16个/英寸，第N排换热器的翅片的翅片密度小于或等于第N-1排换热器的翅片的翅片密度并且大于或等于4个/英寸。

3.根据权利要求2所述的换热器，其中：

多排换热器的翅片的翅片密度从第一排换热器至第N排换热器逐渐减小。

4.一种换热器，包括：

并排设置的第一排换热器和第二排换热器，第一排换热器包括翅片并且第二排换热器包括翅片，

该第一排换热器的翅片的翅片密度与第二排换热器的翅片的翅片密度不同。

5.根据权利要求4所述的换热器，其中

第一排换热器的翅片的翅片密度FPI1为12-16个/英寸，第二排换热器的翅片的翅片密度FPI2满足如下关系：4个/英寸≤FPI2≤FPI1。

6.根据权利要求4所述的换热器，还包括：

第三排换热器，第三排换热器与第一排换热器和第二排换热器并排设置，并且第二排换热器设置在第一排换热器与第三排换热器之间，第三排换热器包括翅片，

第一排换热器的翅片的翅片密度FPI1为12-16个/英寸，第二排换热器的翅片的翅片密度FPI2满足如下关系：12个/英寸≤FPI2≤FPI1，以及第三排换热器的翅片的翅片密度FPI3满足如下关系：4个/英寸≤FPI3≤FPI2。

7.根据权利要求4所述的换热器，还包括：

第二排换热器的翅片的翅片密度FPI2为12-16个/英寸，第一排换热器的翅片的翅片密度FPI1满足如下关系：4个/英寸≤FPI1≤FPI2，以及第三排换热器的翅片的翅片密度FPI3满足如下关系：4个/英寸≤FPI3≤FPI2。