CN102889820B - 用于换热器的冷凝水导流结构以及换热器 - Google Patents

用于换热器的冷凝水导流结构以及换热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于换热器的冷凝水导流结构以及换热器，导流结构包括主导结构(31)，所述主导结构(31)包括排水结构和梳齿状插件(312)；所述梳齿状插件(312)具有梳齿侧，与所述梳齿侧相对的一侧连接所述排水结构。该导流结构能够使换热器上形成的冷凝水流向导流结构的梳齿状插件，并经导流结构的排水结构排出，从而减少流向换热器中下部、底部的冷凝水量，避免冷凝水降低换热器表面传热性能、增加风机耗功、加速腐蚀、影响换热效果、损坏换热器等现象的出现，并保持健康的换热环境。

Description

用于换热器的冷凝水导流结构以及换热器
技术领域
本发明涉及换热技术领域，特别涉及一种用于换热器的冷凝水导流结构以及换热器。
背景技术
请参考图1，图1为一种典型的换热器的结构示意图。
换热器一般至少包括两根集流管10，集流管10之间插装有若干换热管20，形成位于两根集流管10之间的换热管20，换热管20之间设有翅片30，用于提高换热效果。换热器用作蒸发器或者热泵换热器时表面会产生冷凝水，一般情况下，用作蒸发器或者热泵换热器时换热器的集流管10如图1所示水平放置，则冷凝水可以顺换热管20的长度方向向下流动，进而能够比较容易地排出。
然而，依然存在下述技术问题：
冷凝水从换热器的上方流至中下部时，水会汇集于中下部，存在冷凝水不能及时排出的问题，特别是换热器的底部。而无法及时排出的冷凝水不仅会带来降低换热器表面传热性能、风机耗功增加等整机性能问题，且，在风速较大的情况下，冷凝水会被吹离换热器，在换热器底部的背风侧发生飞水现象，冷凝水会被吹离接水盘，接触到风机罩、地板等金属表面，加速腐蚀；此外，在换热器内制冷剂温度低于冰点时，如果冷凝水无法及时排出，换热器的中下部尤其是底部，会出现结冰，结冰层将不断堆积，从而进一步影响冷凝水的排出，形成恶性循环，导致换热器器的换热效果受到严重影响，更为严重时，可能因冰层的膨胀导致换热器机械变形，甚至损坏。同时，如果冷凝水不能及时排出，换热器会为霉菌提供良好的生存繁殖的场所，应用在空调中会威胁人们的健康。
有鉴于此，如何使换热器中冷凝水能够及时地排出，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种用于换热器的冷凝水导流结构，该冷凝水导流结构能够使换热器的冷凝水及时地排出。本发明的另一目的是提供一种具有上述冷凝水导流结构的换热器。
为达到本发明的第一目的，本发明提供一种用于换热器的冷凝水导流结构，包括主导结构，所述主导结构包括排水结构和梳齿状插件；所述梳齿状插件具有梳齿侧，与所述梳齿侧相对的一侧连接所述排水结构。
优选地，所述排水结构为排水槽，所述排水槽的至少一端为排水端，换热器上的冷凝水流向梳齿状插件再流向所述排水槽并经其排水端排出。
优选地，所述的主导结构呈V形，安装使用时，所述主导结构的V形开口方向朝向下方，所述排水槽的两端均为排水端。
优选地，所述梳齿状插件和所述排水槽为整体式结构。
优选地，还包括与主导结构相连接的侧导槽，所述侧导槽与所述排水槽的排水端连通，以使所述排水槽排出的冷凝水沿所述侧导槽排出。
优选地，所述导流结构的所述侧导槽的高度高于所述排水槽的排水端的高度，所述排水槽的排水端插入所述侧导槽。
该导流结构能够使换热器上形成的冷凝水流向导流结构的梳齿状插件，并经导流结构的排水结构排出，从而减少流向换热器中下部、底部的冷凝水量，避免冷凝水降低换热器表面传热性能、增加风机耗功、加速腐蚀、影响换热效果、损坏换热器等现象的出现，并保持健康的换热环境。
为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种换热器，具有至少两根集流管和插装于所述集流管之间的换热管排，还包括冷凝水的导流结构，所述导流结构为上述后两项所述的导流结构，所述导流结构的所述梳齿状插件的梳齿侧插向所述换热管排之间。
优选地，所述换热器具有至少两个所述导流结构，各所述导流结构沿换热管轴向或横向排列。
优选地，各相邻所述导流结构的所述侧导槽相连通；且所述侧导槽的上端为扩口端；位于上方的所述侧导槽的下端插入位于下方的所述侧导槽的扩口端内。
优选地，所述梳齿状插件所在平面与所述换热管排所在平面具有夹角α2，且0°＜α2＜90°，以便冷凝水沿所述梳齿状插件流入所述排水槽内。
为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种换热器，具有至少两根集流管和插装于所述集流管之间的换热管排，还包括冷凝水的导流结构，所述导流结构的所述梳齿状插件的梳齿侧插向所述换热管排之间；且所述集流管水平设置，所述换热管排的侧壁处设有长槽结构，所述导流结构的排水端与所述长槽结构连通，以使所述排水槽排出的冷凝水沿所述长槽结构排出。
本发明提供的换热器具有上述导流结构，由于导流结构具有上述技术效果，具有该导流结构的换热器也具有相同的技术效果。
附图说明
图1为一种典型的换热器的结构示意图；
图2为本发明所提供换热器第一种具体实施方式的结构示意图；
图3为图2的右视图；
图4为本发明提供导流结构的第一种结构示意图；
图5为主导结构插入换热管之间的结构示意图；
图6为本发明所提供换热器第二种具体实施方式的结构示意图；
图7为本发明提供导流结构的第二种结构示意图；
图8为本发明所提供换热器第三种具体实施方式的结构示意图；
图9为图8的右视图；
图10为本发明所提供换热器第四种具体实施方式的结构示意图。
图11为本发明所提供导流结构的第三种结构示意图。
图12为本发明所提供导流结构的第四种结构示意图
图13为本发明所提供换热器第五种具体实施方式的结构示意图；
图14为本发明所提供换热器第六种具体实施方式的结构示意图
图15为两导流结构侧导槽相连通的一种结构示意图；
图16为两导流结构侧导槽相连通的另一种结构示意图；
图17为本发明所提供换热器第七种具体实施方式的侧视图；
图18为本发明所提供换热器第八种具体实施方式的结构示意图；
图19为本发明所提供导流结构的第五种结构示意图；
图20为本发明所提供导流结构的第六种结构示意图。
图1中：
10.集流管、20.换热管、30.翅片；
图2-20中：
1.集流管、2.换热管、3.导流结构、4.翅片、311.排水槽、312.梳齿状插件、32.侧导槽、321.扩口端、313.板状结构、3131.通孔。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种用于换热器的冷凝水导流结构，该冷凝水导流结构能够使换热器的冷凝水及时地排出。本发明的另一核心是提供一种具有上述冷凝水导流结构的换热器。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，为了便于理解和描述简洁，下述内容结合换热器和冷凝水的导流结构论述，有益效果不再重复论述。此外，本说明书中所提到的上、中、下、内、外、高、低、水平、竖直等各种方位，是以对应的附图为基准设立的，只是为了方便描述而引用的，不应被视作对本发明的限制。
请参考图2-5，图2为本发明所提供换热器第一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2的右视图；图4为本发明提供导流结构的第一种结构示意图；图5为主导结构插入换热管之间的结构示意图。
该换热器包括集流管1和位于集流管1之间的换热管排，换热管排的各换热管2之间设有加强换热效果的翅片4。换热器还包括冷凝水的导流结构3。导流结构3包括主导结构31，主导结构31包括排水槽311和梳齿状插件312，梳齿状插件312具有梳齿侧，图4中，梳齿状插件312上与梳齿侧相对的一侧连接排水槽311，排水槽311的一端为排水端，安装至图2中的换热器时，显然，排水槽311高度较低的一端为排水端。安装时，梳齿状插件312的梳齿侧插向换热管排之间，以使换热管排的各换热管2夹持于梳齿状插件312的齿间隙中。梳齿状插件312的材料可以采用不会引起电腐蚀的所有材料，优先地，采用与换热管2以及翅片相同的材料，以便和换热管排插接后的梳齿状插件312能够与换热管2焊接在一起，且不会增加换热器电腐蚀的可能性。
梳齿状插件312和排水槽311可以加工为一体式结构，图4中，直接在梳齿状插件312上与梳齿侧相对的一侧加工出长槽，以形成排水槽311，该种结构的主导结构31加工较为简便，也方便与换热管排的插装，在保证梳齿状插件312和换热管2的插接密封性情况下，流向梳齿状插件312的冷凝水能够较为容易地流向排水槽311。
主导结构31安装于换热器上后，由于梳齿状插件312插装于换热管排中，换热器上导流结构3上方的冷凝水能够沿换热管2流向梳齿状插件312，如图3和图5所示，不再继续沿换热管2向下流动，流向梳齿状插件312的冷凝水继而流向排水槽311，并经排水槽311的排水端排出。此处，为了使得排水槽311内的水能够及时地排出，工作时，应当保证排水槽311与水平面具有一定的倾角，图2中所示的换热器的集流管1水平设置，主导结构31与集流管1之间具有一定夹角，则冷凝水在重力作用下沿排水槽311的长度方向向较低端口流出，图2中通过箭头示出了冷凝水的流向，此时，按照图2中方位，排水槽311的左端为排水端。
当然，主导结构31并不限于图2中所示的结构，可以参考图6，图6为本发明所提供换热器第二种具体实施方式的结构示意图。
该实施例中，冷凝水导流结构3的主导结构31整体呈V形，安装使用时，主导结构31的V形开口方向朝向下方，此时，流向排水槽311的冷凝水在重力作用下，可以分别自排水槽311的两端排出，即主导结构31的两端均为排水端。该种设置方式，可以缩短冷凝水排出的行程，以图5为例，换热器左上方的冷凝水自左侧的排水槽311排出，右上方的冷凝水自右侧的排水槽311排出，从而进一步提高冷凝水的排出速度。
由此可知，上述各实施例中，导流结构3的设置，使得换热器上形成的冷凝水能够流向主导结构31的梳齿状插件312，并经排水槽311排出，从而减少流向换热器中下部、底部的冷凝水量，避免冷凝水降低换热器表面传热性能、增加风机耗功、加速腐蚀、影响换热效果、损坏换热器等现象的出现，并保持健康的换热环境。
此外，上述各实施例中，导流结构3仅包括主导结构31，还可以对上述导流结构3作出改进。请参考图7-10，图7为本发明提供导流结构的第二种结构示意图；图8为本发明所提供换热器第三种具体实施方式的结构示意图；图9为图8的右视图；图10为本发明所提供换热器第四种具体实施方式的结构示意图。
图7中，导流结构3还包括与主导结构31相连接的侧导槽32。侧导槽32与排水槽311的排水端连通，以使排水槽311排出的冷凝水能够沿侧导槽32排出。图8和图10中，集流管1均水平放置，安装冷凝水的导流结构3后，侧导槽32位于换热管排的侧壁，且与换热管排平行设置，即侧导槽32垂直于水平面，则流至排水端的冷凝水能够快速沿排水槽311快速流至集流管1下方的接水盘。可以想到，侧导槽32也可以不与换热管排平行，以图8为例，排水槽311长度方向与集流管1轴向的夹角a1和侧导槽32长度方向与集流管1轴向的夹角a3满足下述关系即可：0°＜α1＜90°，且α1＜α3≤90°；当集流管1竖直设置时，恰好相反，满足下述关系式即可：0°＜α1＜90°，且0≤α3＜α1。同样，侧导槽32与主导结构31的角度设置也是按照换热器的具体设置方式和形态确定。
侧导槽32和主导结构31可以是分体式结构，图7中，排水槽311的排水端插入侧导槽32，则冷凝水可以顺侧导槽32排出。当然，侧导槽32和主导结构31也可以加工为一体式结构，分体式结构便于导流结构3和不同规格的换热器的安装配合。
另外，请参考图11，图11为本发明所提供导流结构的第三种结构示意图。从图中可以看出，侧导槽32的横截面呈L形，上述实施例中的侧导槽32的横截面均呈U形。这两种侧导槽32均能够实现导流冷凝水的功能，在安装L形侧导槽32时，应当将侧导槽32的一侧槽壁安装于上风侧，以避免风吹向换热器时侧导槽32中的冷凝水出现飞水现象。
请参考图12，图12为本发明所提供导流结构的第四种结构示意图。图12中，反应出侧导槽32结构的改进，侧导槽32的高度高于排水槽311排水端的高度，且侧导槽32的上端为扩口端321，即侧导槽32上端的横向尺寸向上渐扩，大致呈漏斗状。
导流结构3应用至换热器上时，如图2所示，前面结合导流结构3的工作过程已有论述，在此不赘述。进一步地，为了使更多的冷凝水能够排出，换热器上可以设置至少两个导流结构3。如图13和图14所示，图13为本发明所提供换热器第五种具体实施方式的结构示意图；图14为本发明所提供换热器第六种具体实施方式的结构示意图。该两实施例中的换热器均设置了两个导流结构3，分别采用了直线型主导结构31或V形主导结构31。则换热器上部和中部的冷凝水均能够沿排水槽311排出。
针对换热器上设置一个以上导流结构3的实施例，可以使各导流结构3的侧导槽32相连通，以使自各导流结构3的排水槽311排出的冷凝水沿同一流道流出，即各导流结构3的侧导槽32相连通形成一整体流道。如图15和图16所示，图15为两导流结构侧导槽相连通的一种结构示意图；图16为两导流结构侧导槽相连通的另一种结构示意图。图16中换热器安装的两导流结构3采用了图12的导流结构3，图15在图11的基础上，将L形侧导槽32改进为具有扩口端321的导流结构。图15和图16中，位于上方的侧导槽32的下端均能够插入位于下方的侧导槽32的扩口端321内，该种结构的侧导槽32简便地实现了各导流结构3的排水槽311的相连通。
另外，针对上述各实施例，梳齿状插件312所在平面与换热管排所在平面可以具有夹角α2，且0°＜α2＜90°，请参见图17，图17为本发明所提供换热器第七种具体实施方式的侧视图。当冷凝水自梳齿状插件312上方的换热管排流向梳齿状插件312时，由于梳齿状插件312与换热管排存在夹角α2，相较于图3可以看出，该实施例中的冷凝水在重力分力作用下，加速了冷凝水流向排水槽311，从而进一步加快了冷凝水的排出速度。
继续参考图2，主导结构31安装于图2中所示的换热器上时，主导结构31的两端分别位于换热器的两侧，即主导结构31的跨度为换热器两侧的距离，则主导结构31上方的冷凝水均能够经排水槽311排出，实际上，主导结构31的跨度小于换热器两侧的距离也可以起到排出主导结构31上方的部分冷凝水的作用。主导结构31跨度小于换热器两侧距离时，其排水效果次于上述实施例，但对于换热器结构有特殊要求的场合，安装较小尺寸的导流结构3既能够符合安装需求，又能起到一定的排水功能。需要说明的是，换热器的集流管1水平设置时，换热管排的两侧为换热器的两侧，集流管1竖直设置时，集流管1为换热器的两侧。在设置一个以上导流结构3时，导流结构3可以根据具体情况沿换热管排的轴向或宽度方向设置。实际上，本领域技术人员可以根据换热器的具体安装位置和摆放形态，确定导流结构3与换热器的安装方式，保证换热器上的冷凝水能够沿排水槽311排出即可。
上述部分实施例中导流结构3除了主导结构31，还包括侧导槽32，实际上，在不设置侧导槽32的情况下，单独的主导结构31也能够实现将冷凝水排出换热器，当然，加设侧导槽32后能够顺利地将冷凝水导向换热器下方的接水盘，防止排出主导结构31的冷凝水在风力作用下产生飞水现象。
针对一些换热器，在不单独设置侧导槽32的情况下，也可以实现侧导槽32的功能。如图18所示，图18为本发明所提供换热器第八种具体实施方式的结构示意图。
该换热器在使用时，集流管1水平设置，且换热管排的侧壁处设有图18所示的U形边板5，U形边板5的U形开口与侧壁相背，则U形边板5形成了U形长槽，U形长槽可以作为冷凝水的排出通道。将上述一个或一个以上导流结构3的排水端插入U形边板5内，则自排水槽311排出的冷凝水能够沿U形边板5的U形长槽流向换热器下方的接水盘或者其他位置处。在换热管排的两侧自设U形边板5的前提下，导流结构3无需设置侧导槽32，利用U形边板5达到了顺利排水的目的。则对于上述将一个以上侧导槽32相连的实施例，可以加工出一侧导槽32，该侧导槽32的长度可以较长，并在侧导槽32上加工出一个以上的插口，以使各排水槽311的排水端插入该侧导槽32内，也是可以的。
可以想到，针对上述设置边板的实施例，并不限于U形边板结构，边板上的长槽的截面可以是U形也可以是L形，或是其他任意槽状结构，能够形成冷凝水的流道即可。
需要说明的是，上述实施例中，主导结构31均采用排水槽311作为排水结构，实际上，排水结构并不限于槽结构。例如，可以参考图19，图19为本发明所提供导流结构的第五种结构示意图。排水结构可以是图中所示的设置有通孔3131的板状结构313，将板状结构313与梳齿状插件312上和梳齿侧相对的一侧连接，梳齿状插件312插入换热管排后，冷凝水流向梳齿状插件312，并流向板状结构313的板面，经通孔3131处下落，可以在板状结构313的下方设置接水盘，下落的冷凝水落入至接水盘内。板状结构313可以如图19中所示与梳齿状插件312加工为一体式结构，则可以理解，此时的排水结构相当于梳齿状插件312的一部分，该实施例尤其适用于换热器倾斜设置的情形，排水速度较快。排水结构还可以如图20所示，图20为本发明所提供导流结构的第六种结构示意图，该实施例中的排水结构同样为板状结构313，板状结构313相对于梳齿状插件312倾斜设置，当换热管排竖直设置时，该种设置方式使得冷凝水容易流至板状结构并排出，此时的板状结构313上可以不设置图19中所示的通孔3131。
以上对本发明所提供的一种用于换热器的冷凝水导流结构以及换热器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于换热器的冷凝水导流结构，其特征在于，包括主导结构(31)，所述主导结构(31)包括排水结构和梳齿状插件(312)；所述梳齿状插件(312)具有梳齿侧，所述梳齿侧用于插向所述换热器的换热管排之间，与所述梳齿侧相对的一侧连接所述排水结构；所述排水结构为排水槽(311)，所述排水槽(311)具有排水端，换热器上的冷凝水流向梳齿状插件(312)再流向所述排水槽(311)并经其排水端排出；所述的主导结构(31)呈V形，安装使用时，所述主导结构(31)的V形开口方向朝向下方，所述排水槽(311)的两端均为排水端。
2.根据权利要求1所述的用于换热器的冷凝水导流结构，其特征在于，所述梳齿状插件(312)和所述排水结构为整体式结构。
3.根据权利要求1-2任一项所述的用于换热器的冷凝水导流结构，其特征在于，还包括与主导结构(31)相连接的侧导槽(32)，所述侧导槽(32)与所述排水结构连通，以使所述排水结构冷凝水沿所述侧导槽(32)排出。
4.根据权利要求3所述的用于换热器的冷凝水导流结构，其特征在于，所述导流结构(3)的所述侧导槽(32)的高度高于所述排水槽(311)的排水端的高度，所述排水槽(311)的排水端插入所述侧导槽(32)。
5.一种换热器，具有至少两根集流管(1)和安装于所述集流管(1)之间的换热管排，其特征在于，还包括冷凝水的导流结构(3)，所述导流结构(3)为权利要求1-4任一所述的导流结构，所述导流结构(3)的所述梳齿状插件(312)的梳齿侧插向所述换热管排之间。
6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述换热器具有至少两个所述导流结构(3)，各所述导流结构(3)沿换热管轴向或横向排列。
7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，各相邻导流结构(3)的所述侧导槽(32)相连通；且所述侧导槽(32)的上端为扩口端(321)；位于上方的所述侧导槽(32)的下端插入位于下方的所述侧导槽(32)的扩口端(321)内。
8.根据权利要求5-7任一项所述的换热器，其特征在于，所述梳齿状插件(312)所在平面与所述换热管排所在平面具有夹角α2，且0°＜α2＜90°。
9.一种换热器，具有至少两根集流管和插装于所述集流管之间的换热管排，其特征在于，还包括冷凝水的导流结构(3)，所述导流结构(3)为权利要求1-2任一项所述的导流结构(3)；所述导流结构(3)的所述梳齿状插件(312)的梳齿侧插向所述换热管排之间；且所述集流管(1)水平设置，所述换热管排的侧壁处设有边板，所述边板上具有沿其长度方向延伸的长槽，所述导流结构(3)的排水端与所述边板的长槽连通，以使所述排水槽(311)排出的冷凝水沿所述边板的长槽排出。
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