CN103673400A - 一种复合型换热器 - Google Patents

Abstract

一种复合型换热器，包括至少一个微通道换热器模块，所述微通道换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块，所述翅片管换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。本发明所揭示的复合型换热器可根据需要随意调节换热效率，应用更为灵活；另一方面，本发明所揭示的复合型换热器由于采用铝为主要材料的微通道换热器模块，克服了采用传统的单一的翅片管换热器成本高、重量大的缺点，最终产品成本较低、重量较轻。

Description

一种复合型换热器

技术领域

本发明涉及空气调节器和通风设备，尤其涉及一种空气调节器或通风设备的换热器。

背景技术

换热器是空调器和通风设备的重要部件，用于设备的热量传递，即将设备热流体的部分热量传递给冷流体。换热器一般可作为蒸发器或冷凝器，应用较为广泛。例如，空调的换热器一般由金属制造而成，换热器内部形成供制冷剂流通的通道，换热器外部有空气流过，通过空气流动和制冷剂进行热量交换，实现对房间内空气的制冷或制热。

传统的空调用换热器一般为翅片管换热器，翅片管换热器一般采用铜管和铝制翅片加工而成，其管路由多个U形管以首尾相连的方式连接而成，能够方便地制造成不同大小的尺寸，以满足不同换热能力的空调换热器。但是，由于翅片管换热器的管路采用铜管，导致换热器的制造成本高、产品重量大。

针对上述问题，出现了一种微通道换热器，微通道换热器由带有多个微小通道的铝制扁管和铝制翅片组成。这种全铝制造的微通道换热器，具有明显的成本优势，在空调中采用有利于大大降低生产成本。因此，微通道换热器的广泛应用将成为一种必然趋势。

但由于微通道换热器，受限于加工因素以及制冷剂流动阻力的影响，带有多个微小通道的铝制扁管长度不能无限延长。如果要想改变微通道换热器的换热效率，只能增加铝制扁管的数量，同时需要增加其端部的集流管的长度；另一方面，由于空调的结构不同，其各处的进风量都是不均匀的，为了让其具有最佳的换热能力，需要根据各处进风量的不同调整各处铝制扁管中制冷剂的流量，即需要通过对端部集流管对铝制扁管中制冷剂的流量的分配进行调节，因此无论是对集流管的长度还是制冷剂的流量进行调节，都需要对端部集流管进行重新设计。但由于端部集流管结构复杂，加工极不方便，开模费用较高，因此，在实际应用中，当需要增大换热器的换热量时，往往直接换用更大规格的微通道换热器，由此造成能耗、空间以及材料的浪费。由于微通道换热器加工灵活度不足，使其适用的换热量范围受到限制，应用也受到限制。

综上所述，需要针对现有的换热器的缺点，如翅片管换热器的制造成本高、产品重量大，微通道换热器加工灵活度不足，提出一种适应性高、低成本的换热器。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种适应性高、低成本的换热器。

为解决上述问题，本发明揭示了一种复合型换热器，包括至少一个微通道换热器模块，所述微通道换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块，所述翅片管换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。

优选地，所述的串联连接方式为，制冷剂先从任意一个换热器模块的流入口流入，从该换热器的流出口流出后，进入另一个换热器模块的流入口，并且最终从流出口流出。

优选地，所述的并联连接方式为，制冷剂通过制冷剂分配器，分别同时从各自的制冷剂流入口进入不同的换热器模块，从各个换热器模块的制冷剂流出口流出后再汇合。

优选地，所述的串并联相结合的连接方式为，当复合型换热器的换热器模块数量大于等于3个时，一部分换热器以串联的形式连接，一部分换热器以并联的形式连接。

优选地，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块固定在一起。

优选地，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块分别单独固定于所述复合型换热器的箱体内。

优选地，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块固定在一起后，通过其中的一或多个模块固定于所述复合型换热器的箱体内。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所揭示的复合型换热器，包括至少一个微通道换热器模块，所述微通道换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块，所述翅片管换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。本发明所揭示的复合型换热器，通过将微通道换热器模块和翅片管换热器模块按不同的排列组合进行复合，所述复合型换热器的主要换热能力由微通道换热器模块提供，翅片管换热器模块对微通道换热器模块换热能力不足的部分进行补充，可根据复合型换热器的换热能力需要，对翅片管换热器模块进行组装或拆卸，以增强或降低复合型换热器的换热能力。如此设置，一方面，克服了采用传统的单一的微通道换热器不能随意改变其换热效率的缺点，本发明所揭示的复合型换热器可根据需要随意调节换热效率，应用更为灵活；另一方面，本发明所揭示的复合型换热器由于采用铝为主要材料的微通道换热器模块，克服了采用传统的单一的翅片管换热器成本高、重量大的缺点，最终产品成本较低、重量较轻。

附图说明

图1是本发明优选实施例中复合型换热器的结构示意图；

图2是本发明优选实施例中制冷剂分配器的结构示意图；

其中：001、微通道换热器模块；002、翅片管换热器模块；003、制冷剂分配器；0031、液管；0032、气管；2、制冷剂流入口；3、制冷剂流出口；7、制冷剂流入口；8、制冷剂流出口。

具体实施方式

现有的换热器一般有两种结构：翅片管换热器、微通道换热器。翅片管换热器虽然能够方便地制造成不同大小的尺寸，以满足不同换热能力的空调换热器，但由于其采用铜管和铝制翅片加工而成，铜材料价格贵、重量大，导致最终产品的价格贵、重量大，不适于大规模的应用；微通道换热器虽然采用全铝制造，具有明显的成本优势，但是，不能随意增大换热器的换热量，适用性较差。

针对现有技术中存在的上述问题，本发明揭示了一种复合型换热器，包括至少一个微通道换热器模块，所述微通道换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块，所述翅片管换热器模块包括制冷剂流入口和制冷剂流出口，所述翅片管换热器模块与所述微通道换热器模块之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。通过将微通道换热器模块和翅片管换热器模块按不同的排列组合进行复合，使本发明所揭示的复合型换热器适用性更为灵活，最终产品成本较低、重量较轻。

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述。

如图1所示，本发明揭示了一种复合型换热器，包括至少一个微通道换热器模块001，微通道换热器模块001采用铝制造，不但能够显著减小换热器的重量，且能在保证换热器性能的前提下降低换热器制造成本。微通道换热器模块001包括制冷剂流入口2和制冷剂流出口3，制冷剂从制冷剂流入口2流入，然后从制冷剂流出口3流出，在此过程中，制冷剂吸收周围环境的热量，从而达到交换热量的目的。其中，微通道换热器模块001的数量可根据换热器的换热量需求，进行增加或减少。

由于微通道换热器模块001的换热量不能随意增大，因此，在本发明优选实施例中，复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块002。具体地，翅片管换热器模块002包括制冷剂流入口7和制冷剂流出口8，翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。

当翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间采用串联的连接方式时，制冷剂先从任意一个换热器模块的流入口流入，从该换热器的流出口流出后，进入另一个换热器模块的流入口，并且最终从流出口流出。具体到本发明优选实施例，当翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间的连接方式为串联时，翅片管换热器模块002的制冷剂流出口8与微通道换热器模块001的制冷剂流入口2相连通。如此设置，制冷剂将从翅片管换热器模块002的制冷剂流入口7流入，从翅片管换热器模块002的制冷剂流出口8流出，随后流入微通道换热器模块001的制冷剂流入口2流入，并从微通道换热器模块001的制冷剂流出口3流出，从而完成制冷剂的换热过程。此处，可以视换热器的换热量的需求，适当串联多个翅片管换热器模块002，串联方法如上所述，不再赘述；或是当换热器的换热量降低时，适当拆除所串联的翅片管换热器模块002。

当翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间的连接方式为并联时，制冷剂通过制冷剂分配器003，分别同时从各自的制冷剂流入口进入不同的换热器模块，从各个换热器模块的制冷剂流出口流出后再汇合。具体到本发明优选实施例，本发明所揭示的复合型换热器需要额外配置一个制冷剂分配器003，制冷剂分配器003可对进入翅片管换热器模块002或微通道换热器模块001的制冷剂流量进行调节。如图2所示，制冷剂分配器003包括多个液管0031和多个气管0032，通常情况下，液态的制冷剂经制冷剂分配器003进行流量调节后，从液管0031进入换热器的制冷剂流入口，从制冷剂流出口流出，在此过程中，制冷剂吸收热量从液态变为气态，然后从气管0032流回换热器主机的压缩机。在本发明优选实施例中，液管0031分别与翅片管换热器模块002的冷剂流入口7、微通道换热器模块001的制冷剂流入口2相连接，气管0032分别与翅片管换热器模块002的制冷剂流出口8、微通道换热器模块001的制冷剂流出口3相连接，如此设置，可实现翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间并联。

当然，当翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001的数量大于等于3个时，翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间还可以串联、并联相结合的方式进行连接，即一部分换热器模块通过串联的形式组合，另一部分换热器模块通过并联的形式组合，具体连接方式与上述连接方式大体相同。翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间的连接方式为串联、并联还是串、并联相结合，带来的换热效果差异不大，完全取决于系统要求。

进一步地，微通道换热器模块001包括多根带有微小通道和翅片的扁管，以及将这多根扁管连接起来的集流管。此处，微通道换热器模块001的翅片采用百叶窗翅片。

更进一步地，翅片管换热器模块002包括翅片和与该翅片固定在一起的弯管，弯管的内部管壁采用具有强化换热能力的螺纹状突起。

翅片管换热器模块002的翅片可以采用平片或非平片，其中，非平片可以为波纹翅片、开缝翅片或百叶窗翅片。

在本发明优选实施例中，复合型换热器的翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001固定在一起，此处的固定方式可以为捆绑式或嵌套式等，结构简单易操作，有利于节省安装空间。安装时，只需将翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001固定在一起后，通过其中的一或多个模块固定于所述复合型换热器的箱体内。

当然，除了上述固定连接方式外，翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001可以根据空调器的结构设计采用灵活多变的空间位置设置方式，例如，分别单独固定于复合型换热器的箱体内，安装方便灵活。具体地，可根据换热器表面的气流速度分布，通过合理设计翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001的位置关系，使气流速度不同区域的换热能力都能得到充分发挥。

本发明所揭示的复合型换热器，包括至少一个微通道换热器模块001，微通道换热器模块001包括制冷剂流入口2和制冷剂流出口3，本发明所揭示的复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块002，翅片管换热器模块002包括制冷剂流入口7和制冷剂流出口8，翅片管换热器模块002与微通道换热器模块001之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。本发明所揭示的复合型换热器，通过将微通道换热器模块001和翅片管换热器模块002按不同的排列组合进行复合，其主要换热能力由微通道换热器模块001提供，翅片管换热器模块002对微通道换热器模块001换热能力不足的部分进行补充。本发明所揭示的复合型换热器，可根据复合型换热器的换热能力需要，对翅片管换热器模块002进行组装或拆卸，以增强或降低复合型换热器的换热能力。如此设置，一方面，克服了采用传统的单一的微通道换热器不能随意改变其换热效率的缺点，本发明所揭示的复合型换热器可根据需要随意调节换热效率，应用更为灵活；另一方面，本发明所揭示的复合型换热器由于采用铝为主要材料的微通道换热器模块001，克服了采用传统的单一的翅片管换热器成本高、重量大的缺点，最终产品成本较低、重量较轻。

本发明所揭示的复合型换热器，不需要新的模具投资就可以扩大原始微通道平行流换热器的使用范围，且对换热器模块的数量没有限制，结构简单合理、制造工艺简单。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种复合型换热器，其特征在于：包括至少一个微通道换热器模块（001），所述微通道换热器模块（001）包括制冷剂流入口（2）和制冷剂流出口（3），所述复合型换热器还包括至少一个翅片管换热器模块（002），所述翅片管换热器模块（002）包括制冷剂流入口（7）和制冷剂流出口（8），所述翅片管换热器模块（002）与所述微通道换热器模块（001）之间的连接方式可以为串联、并联，或者为串、并联相结合的连接方式。

2.根据权利要求1所述的复合型换热器，其特征在于：所述的串联连接方式为，制冷剂先从任意一个换热器模块的流入口流入，从该换热器的流出口流出后，进入另一个换热器模块的流入口，并且最终从流出口流出。

3.根据权利要求1所述的复合型换热器，其特征在于：所述的并联连接方式为，制冷剂通过制冷剂分配器（003），分别同时从各自的制冷剂流入口进入不同的换热器模块，从各个换热器模块的制冷剂流出口流出后再汇合。

4.根据权利要求1所述的复合型换热器，其特征在于：所述的串并联相结合的连接方式为，当复合型换热器的换热器模块数量大于等于3个时，一部分换热器以串联的形式连接，一部分换热器以并联的形式连接。

5.根据1～4任一权利要求所述的复合型换热器，其特征在于：所述翅片管换热器模块（002）与所述微通道换热器模块（001）固定在一起。

6.根据1～4任一权利要求所述的复合型换热器，其特征在于：所述翅片管换热器模块（002）与所述微通道换热器模块（001）分别单独固定于所述复合型换热器的箱体内。

7.根据1～4任一权利要求所述的复合型换热器，其特征在于：所述翅片管换热器模块（002）与所述微通道换热器模块（001）固定在一起后，通过其中的一或多个模块固定于所述复合型换热器的箱体内。

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