CN102927719A - 组合式换热器 - Google Patents

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肖洪海
赵鹏
张�杰
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Abstract

本发明提供了一种组合式换热器，包括：第一换热器；第二换热器，具有纵向翅片，与第一换热器组合在一起；其中，纵向翅片与第一换热器的表面接触。本发明的主要优点是，通过采用组合式换热器的技术方案保留了微通道换热器及热管换热器或类似特性的换热器原有的优点，并通过解决难以排除聚冷凝水这一缺点而扩大了这些换热器的适用范围。

Description

组合式换热器
技术领域
本发明涉及空调等电器的换热器领域，特别是一种组合式换热器。
背景技术
微通道(平行流)换热器具有换热系数高、结构紧凑、成本低、冷媒灌注量小等优点，其应用范围在逐渐扩大，其结构主要包括中空集流管、平行间隔排列安装在两集流管间的扁平换热管(口琴管)以及安装在扁平换热管之间的翅片。由于微通道换热器加工工艺为整体焊接，翅片无法使用亲水铝箔，而焊接后的铝箔容易产生珠状凝结水并形成“水桥”。并且扁平换热管(口琴管)本身结构形式是水平平板，由于水有张力，若有凝结水时出现时，将无法及时顺利排掉，这限制了其使用范围，无法作为蒸发器使用。
为了解决该问题，部分现有技术方案尝试采用通过改变微通道换热器口琴管的倾斜度或改变翅片的结构形式来达到改进排水性能的目的。也有部分现有技术方案通过设置换热器一定的安装倾斜度来达到换热器能顺畅排水的目的，但只解决了冷凝水流离扁管或翅片的局部问题，还是无法完全解决整个换热器冷凝水的排除问题。
同样在相同结构类型的其它换热器上，如热管换热器的使用上也存在类似问题。由于热管换热器特有的强导热特性，在换热领域应用非常广，其中重力热管因结构及工艺制造简单使用最多。但使用上为了保证重力热管内换热工质能可靠循环，热管需垂直放置或保持一定倾角。若在热管增加翅片以强化换热时，由于换热管需垂直布置，翅片就成为水平布置，这将导致当空气中有冷凝水在翅片上凝结时，冷凝水将很难从翅片上流走，出现冷凝水排水困难的问题，严重时将导致蒸发器表面结霜结冰。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种组合式换热器，一方面充分利用微通道换热器及热管换热器的优点，一方面达到优化排水的特点。
本发明通过如下技术方案实现：一种组合式换热器，包括：第一换热器；第二换热器，具有纵向翅片，与第一换热器组合在一起；其中，纵向翅片与第一换热器的表面接触。
进一步地，第一换热器置于组合式换热器的迎风一侧，第二换热器置于组合式换热器的背风一侧，第一换热器的背风面和第二换热器的迎风面相接。
进一步地，第一换热器是微通道换热器。
进一步地，第一换热器是热管换热器。
进一步地，纵向翅片采用亲水材料制成。
进一步地，第一换热器的工质流系统和第二换热器的工质流系统串联。
进一步地，第一换热器的工质流系统和第二换热器的工质流系统并联。
进一步地，第一换热器的工质流系统和第二换热器的工质流系统互相独立。
进一步地，第一换热器的工质流系统和第二换热器的工质流系统中的至少一个工质流系统中具有节流机构。
通过上述技术方案，本发明的主要优点是，通过采用组合式换热器的技术方案保留了微通道换热器及热管换热器或类似特性的换热器原有的优点，并通过解决难以排除聚冷凝水这一缺点而扩大了这些换热器的适用范围，例如使之可以作为蒸发器使用。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的组合式换热器的第一实施例的俯视示意图；
图2示出了本发明的组合式换热器的第一实施例的示意图；
图3示出了本发明的组合式换热器的第二实施例的俯视示意图；
图4示出了本发明的组合式换热器的第二实施例的示意图；
图5示出了本发明的组合式换热器的一个串联系统的实施例的示意图；
图6示出了本发明的组合式换热器的一个并联系统的实施例的示意图；以及
图7示出了本发明的组合式换热器的一个各自独立系统的实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明的组合式换热器将两个换热器组合在一起，具体地，将微通道换热器或热管换热器或类似难以自动排水类型的换热器放置于组合式换热器的迎风面；将带有纵向翅片的换热器放置于组合换热器的背风面，优选地，该换热器可采用亲水性强的材料作为纵向翅片，该纵向翅片紧挨接触迎风面的微通道换热器或热管换热器表面，这些纵向翅片形成引导堆积在微通道换热器或热管换热器表面的冷凝水排放的通道。从而使微通道换热器或热管换热器表面的冷凝水在迎面风压及重力的作用下，顺着纵向翅片顺畅向下流出。
图1和图2中示出了本发明的第一实施例的组合式换热器，图中以箭头示出气流方向。微通道换热器11放置于气流迎风面，带有垂直纵向翅片的第二换热器2放置于气流背风面，微通道换热器11中的制冷剂从右侧集管13流经扁管14内的微通道，汇集于左侧集管16。垂直纵向翅片换热器2中制冷剂从换热管21中流过。需要处理的空气首先流经微通道换热器11降温，再经垂直纵向翅片换热器2进一步降温除湿。若微通道换热器11上有冷凝水凝结于翅片15上或扁管14上时，在气流的作用下冷凝水将流向微通道换热器11背面，进而流向紧挨着接触微通道换热器11的垂直纵向翅片换热器2中的亲水翅片22，冷凝水在重力及气流风压的作用下顺着垂直纵向亲水翅片22往下流，从而排出整个换热器。
图3和图4中示出了本发明的第二实施例的组合式换热器，图中以箭头示出气流方向。带有强化换热的水平翅片17的热管换热器12放置于气流的迎风面，带有垂直纵向翅片换热器2紧挨热管换热器12放置于背风面，热管换热器中工质流经换热器管18，垂直纵向翅片换热器2中的工质流经换热管21。需要处理的空气首先流经热管换热器12降温，再经垂直纵向翅片换热器2进一步降温除湿。若热管换热器12上有冷凝水凝结于水平翅片17上时，在气流的作用下冷凝水将流向热管换热器12背面，进而流向紧挨着接触热管换热器12的垂直纵向翅片22，冷凝水在重力及气流风压的作用下顺着垂直纵向翅片22往下流，从而排出整个换热器。
背风面的纵向翅片换热器跟微通道换热器或热管换热器的工质流系统按设计需求可布置为串联结构或并联结构，并可按整个系统换热量的分配及空气处理过程显热及潜热的比例进行组合，实现排水能力差的换热器主要承担系统显热负荷，排水能力强的换热器承担系统潜热负荷，充分发挥各自换热器的换热优点，同时尽量减少各自换热器的缺点。
参见图5所示：难以排水的第一换热器1如微通道换热器或带强化换热的热管换热器跟带垂直纵向翅片的第二换热器2在工质流系统上采取串联形式。通过第一节流机构3可以调整第一换热器1中制冷工质的蒸发压力，从而实现控制第一换热器1中的工作蒸发温度，可以进一步通过判断流经该换热器的空气露点温度进行调节，避免太多的冷凝水凝结于第一换热器1上。同时可以通过第二节流机构4调整第二换热器2中制冷工质蒸发压力，从而对处理的空气进行降温除湿。
图6所示为组合换热器并联系统形式，其中采用第一节流机构5同时调整两个换热器中的制冷工质的蒸发压力，以第二节流机构4调整第二换热器2中制冷工质蒸发压力。图7所示为组合换热器各自独立的系统形式。上述两种连接方式功能及控制方法类似于前述串联结构，在此不再赘述。
根据本发明的组合式换热器，具有如下有益效果：
首先，通过采用组合式换热器的技术方案保留了微通道换热器及热管换热器或类似特性的换热器原有的优点，并通过解决难以排除聚冷凝水这一缺点而扩大了这些换热器的适用范围，例如使之可以作为蒸发器使用。
其次，通过优化设计组合式换热器的串联(图5)或并联(图6)或各自独立的(图7)的系统设计，可优化换热，提高换热系能的效果。
再次，通过优化设计组合式换热器中各换热器各自的换热比例优化整机换热效果，从而提高整机系统的换热。
最后，通过调整两个换热器的换热量及各自换热器的冷媒蒸发压力，可以实现让需处理的空气冷凝水集中在易于排水的换热器上凝结，主要作为潜热换热，而不易于排水的换热器主要作为显热换热。从而实现流经换热器的空气潜热显热分开处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种组合式换热器，其特征在于，包括：
第一换热器(1)；
第二换热器(2)，具有纵向翅片，与所述第一换热器(1)组合在一起；
其中，所述纵向翅片与所述第一换热器(1)的表面接触。
2.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)置于所述组合式换热器的迎风一侧，所述第二换热器(2)置于所述组合式换热器的背风一侧，所述第一换热器(1)的背风面和所述第二换热器(2)的迎风面相接。
3.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)是微通道换热器(11)。
4.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)是热管换热器(12)。
5.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述纵向翅片采用亲水材料制成。
6.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)的工质流系统和所述第二换热器(2)的工质流系统串联。
7.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)的工质流系统和所述第二换热器(2)的工质流系统并联。
8.根据权利要求1所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)的工质流系统和所述第二换热器(2)的工质流系统互相独立。
9.根据权利要求6、7或8所述的组合式换热器，其特征在于，所述第一换热器(1)的工质流系统和所述第二换热器(2)的工质流系统中的至少一个所述工质流系统中具有节流机构。
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