CN104132482B - 平行流式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了平行流式换热器，包括第一集流管、第二集流管、四组多孔扁管组和多条翅片带，第一集流管和第二集流管均具有冷冻水入口和冷冻水出口，其中两组多孔扁管组的一端与第一集流管的冷冻水出口连接，另一端与第二集流管的冷冻水入口连接；另两组多孔扁管组的一端与第二集流管的冷冻水出口连接，另一端与第一集流管的冷冻水入口连接，第一集流管上设有进口以及排出口；每两组多孔扁管组相互间隔且沿水平方向并排延伸而构成多孔扁管排，相邻的多孔扁管排形成间隙，翅片带置于该间隙内，该翅片带呈波浪形并具有拱起部以及翅片部，相邻翅片部间形成通风口。本发明可实现多孔扁管与翅片带的充分、稳定接触，其热阻很小，热转换率高。

Description

平行流式换热器

技术领域

本发明涉及换热器，具体涉及平行流式换热器。

背景技术

风机盘管由换热器(或称热交换器)，水管，过滤器，风扇，接水盘，排气阀，支架等组成，现有市场上的中央空调用的风机盘管的机芯结构即换热器是管片式结构，如图1所示，它是在铜管套上铝翅片(即称为管片式结构)，经胀管工艺使得铝翅片与铜管紧密接触而组成。空调工作时，冷冻水在铜管内流动，冷量通过管壁传给铝翅片再冷却流经铝翅片表面的空气(空调房内的空气)，降低房内的空气温度达到空调目的。但由于管壁厚度与铝翅片厚度相差许多倍，所以，在换热器工作过程中受到热胀冷缩的影响，铜管套和铝翅片的线膨胀率不尽相同，经过一段时间的工作之后，铜管套和铝翅片之间由涨管所造成的塑性变形内应力会随之下降，接触应力相应减低，从而会引起铜管套和铝翅片间热阻增大导致换热效率降低，增大空调系统的能耗，而且，在加工过程中，胀管工艺很难保证管片间全部接触，工作中的振动又常使铜套管和铝翅片松动，因此造成两者间热阻很大，换热效率大大降低。

另外，铜管套的循环来回连接需要大量弯头，其焊接也难保证一次成功，稍有孔隙，就会出现冷媒泄漏，导致大量漏冷。再者，传统换热器在通入空调回风后将在圆形的铜套管后形成涡流(如图2所示)，造成压力损失、噪声增大的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供平行流式换热器，实现多孔扁管与翅片带的充分、稳定接触，其热阻很小，热转换率高。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

平行流式换热器，包括第一集流管、第二集流管、四组多孔扁管组和多条翅片带，第一集流管和第二集流管均具有冷冻水入口和冷冻水出口，其中两组多孔扁管组的一端与第一集流管的冷冻水出口连接，另一端与第二集流管的冷冻水入口连接；另两组多孔扁管组的一端与第二集流管的冷冻水出口连接，另一端与第一集流管的冷冻水入口连接，第一集流管上还设有与第一集流管的冷冻水出口连通的进口以及与第一集流管的冷冻水入口连通的排出口；每两组多孔扁管组相互间隔且沿水平方向并排延伸而构成多孔扁管排，相邻的多孔扁管排相互平行且高低相隔而形成间隙，翅片带置于该间隙内，该翅片带呈波浪形并具有与相邻的多孔扁管排焊接的拱起部以及连接两拱起部的翅片部，相邻翅片部间形成通风口。

优选地，所述第一集流管包括柱状的第一密封壳体和隔板，该第一密封壳体具有第一内侧板和连接第一内侧板两侧的第一弧形外板；隔板置于第一密封壳体内，隔板的两侧分别固接第一内侧板和第一弧形外板，并将第一密封壳体内部分隔为第一隔腔和第二隔腔；所述第一集流管的冷冻水出口设于第一内侧板并与第一隔腔连通，所述进口设于第一弧形外板并与第一隔腔连通，所述第一集流管的冷冻水入口设于第一内侧板并与第二隔腔连通，所述排出口设于第一弧形外板并与第二隔腔连通。

优选地，所述第二集流管包括柱状的第二密封壳体和导流板，该第二密封壳体具有第二内侧板和连接第二内侧板两侧的第二弧形外板；导流板置于第二密封壳体内，导流板的一侧固定于第二内侧板，并将第二密封壳体内部分隔为第三隔腔和第四隔腔；导流板的另一侧向第二弧形外板延伸，该导流板的另一侧与第二弧形外板相隔，形成连通第三隔腔和第四隔腔的通道；所述第二集流管的冷冻水出口设于第二内侧板并与第四隔腔连通，所述第二集流管的冷冻水入口设于第二内侧板并与第三隔腔连通。

优选地，每组所述多孔扁管组均包括多条并排的多孔扁管。

优选地，同一排的两组多孔扁管组之间经一连接板相连。

优选地，所述多孔扁管内部设置有多个圆形通孔，圆形通孔均布在扁管本体内，圆形通孔的直径为2mm～10mm。

优选地，所述第一集流管、第二集流管、多孔扁管和翅片带均由铝制成。

优选地，所述通风口呈U形或V形。

优选地，所述多孔扁管组为4n组，其中，n为大于0的自然数。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的翅片带与多孔扁管整体焊接而成(如使用钎焊)，保证翅片带与多孔扁管之间的充分、稳定接触，经通风口进入的空调回风可充分带走翅片带的冷量，出现的热阻很小，翅片带与多孔扁管之间的热转换率高；

(2)本发明采用第一集流管和第二集流管为通入多孔扁管的冷冻水回流进行转弯导向，因此省去了传统需要设置弯头连接，解决了因弯头焊接孔隙而出现冷媒泄漏，大量漏冷的问题；

(3)本发明实现了全铝制，重量比传统换热器轻很多，节省大量贵重铜材；

(4)本发明的翅片带呈波浪形，配合扁形的多孔扁管可实现风阻小、压差减小、噪音小的效果，解决了传统换热器在圆管后形成涡流，造成压力损失、噪声增大的问题。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为现有换热器的示意图；

图2为现有换热器中的铜套管通入空调回风后形成涡流的示意图；

图3为本发明平行流式换热器的结构示意图；

图4为本发明平行流式换热器的内部结构示意图；

图5为本发明第一集流管的结构示意图；

图6为本发明第二集流管的结构示意图；

图7为本发明冷冻水流向和空调回风方向的示意图；

图8为本发明多孔扁管组通入空调回风后的风向示意图。。

图中：1、第一集流管；11、第一密封壳体；111、第一内侧板；112、第一弧形外板；12、隔板；13、第一隔腔；14、第二隔腔；2、第二集流管；21、第二密封壳体；211、第二内侧板；212、第二弧形外板；22、导流板；23、第三隔腔；24、第四隔腔；3、多孔扁管组；31、多孔扁管；4、翅片带；41、拱起部；42、翅片部；43、通风口；5、多孔扁管排；100、冷冻水入口；200、冷冻水出口；300、进口；400、排出口。

具体实施方式

如图3～6所示的平行流式换热器，包括第一集流管1、第二集流管2、四组多孔扁管组3和多条翅片带4，第一集流管1和第二集流管2均具有冷冻水入口100和冷冻水出口200，其中两组多孔扁管组3的一端与第一集流管1的冷冻水出口200连接，另一端与第二集流管2的冷冻水入口100连接；另两组多孔扁管组3的一端与第二集流管2的冷冻水出口200连接，另一端与第一集流管1的冷冻水入口100连接，第一集流管1上还设有与第一集流管1的冷冻水出口200连通的进口300以及与第一集流管1的冷冻水入口100连通的排出口400；每两组多孔扁管组3相互间隔且沿水平方向并排延伸而构成多孔扁管排5，相邻的多孔扁管排5相互平行且高低相隔而形成间隙，翅片带4置于该间隙内，该翅片带4呈波浪形并具有与相邻的多孔扁管排5焊接的拱起部41以及连接两拱起部41的翅片部42，相邻翅片部42间形成通风口43。

多孔扁管组3为4n组，其中，n为大于0的自然数。可以根据制冷量的需要设置更多层平行的多孔扁管排5，翅片带4则对应呈波浪形设在间隙内。拱起部41与相邻的多孔扁管排5使用的焊接方式优选采用钎焊，具体制作方法如下：把带状的铝箔冲压开缝，做成波浪形，插入相邻多孔扁管排5的间隙，施加一定的压力，最后将拱起部41与各多孔扁管组3整体钎焊而成，不仅可保证结构牢固，还可保证多孔扁管组3与翅片带4更全面接触，出现热阻很小。翅片带4呈波浪形，配合扁形的多孔扁管组3可实现风阻小、压差减小、噪音小的效果，空调回风吹过多孔扁管组3的风向如图8所示。

本例的多孔扁管组3的多孔扁管31内部设置有多个圆形通孔，圆形通孔均布在扁管本体内，圆形通孔的直径为2mm～10mm。本例将所形成的通风口43设置为呈V形，也可设置为呈U形。第一集流管1、第二集流管2、多孔扁管31和翅片带4均由铝制成，省去使用铜管，则材料成本大大降低。

如图3、图4、图7所示，空调的冷冻水由进口300进入后，由第一集流管1引导并经过第一集流管1的冷冻水出口200进入位于其中一侧的各层多孔扁管组3内平行流动，再经过第二集流管2的冷冻水入口100进入第二集流管2，在第二集流管2的集流作用下，经第二集流管2的冷冻水出口200进入另一侧的各层多孔扁管组3平行流动，经第一集流管1的冷冻水入口100返回第一集流管1，经排出口400流出，其中，多孔扁管31与翅片带4实现了充分的热交换，空调回风由一侧通风口43进入吹过翅片带4的表面，吸收冷量降温后由另一侧通风口43排出，用于给室内输出冷风降温。

为了提高单位迎风面积的换热量，如图4所示，本发明的每组多孔扁管组3均包括多条并排的多孔扁管31，在第一集流管1和第二集流管2的导向作用下，空调冷冻水通过进入一侧多孔扁管组3与翅片带4第一次换热后，再通过另一侧的多孔扁管组3与翅片带4实现第二次换热，最大限度地提高换热器的传热效率，即提高热交换率。相同体积的本平行流式换热器的制冷量可比传统管片式风机盘管的制冷量高出一倍。

具体地，如图5所示，本例的第一集流管1包括柱状的第一密封壳体11和隔板12，该第一密封壳体11具有第一内侧板111和连接第一内侧板111两侧的第一弧形外板112；隔板12置于第一密封壳体11内，隔板12的两侧分别固接第一内侧板111和第一弧形外板112，并将第一密封壳体11内部分隔为第一隔腔13和第二隔腔14；第一集流管1的冷冻水出口200设于第一内侧板111并与第一隔腔13连通，进口300设于第一弧形外板112并与第一隔腔13连通，第一集流管1的冷冻水入口100设于第一内侧板111并与第二隔腔14连通，排出口400设于第一弧形外板112并与第二隔腔14连通。其中，隔板12隔离了第一隔腔13和第二隔腔14，利于实现多孔扁管组3与翅片带4所实现的两次换热，防止隔离进口300的冷冻水和排出口400的冷冻水，防止互相干扰。

如图6所示，本例的第二集流管2包括柱状的第二密封壳体21和导流板22，该第二密封壳体21具有第二内侧板211和连接第二内侧板211两侧的第二弧形外板212；导流板22置于第二密封壳体21内，导流板22的一侧固定于第二内侧板211，并将第二密封壳体21内部分隔为第三隔腔23和第四隔腔24；导流板22的另一侧向第二弧形外板212延伸，该导流板22的另一侧与第二弧形外板212相隔，形成连通第三隔腔23和第四隔腔24的通道；第二集流管2的冷冻水出口200设于第二内侧板211并与第四隔腔24连通，第二集流管2的冷冻水入口100设于第二内侧板211并与第三隔腔23连通。其中，通道将第三隔腔23和第四隔腔24连通，则冷冻水也将在第三隔腔23和第四隔腔24中被导向并拐弯回绕，利于实现两侧多层多孔扁管组3的两次换热。

作为多孔扁管组3的一个优选实施方式，同一排的两组多孔扁管组3之间经一连接板(图中未示出)相连，该连接板使同一排的两组多孔扁管组3连体，不仅结构更为紧凑，而且可降低风阻。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.平行流式换热器，其特征在于：包括第一集流管、第二集流管、至少四组多孔扁管组和多条翅片带，第一集流管和第二集流管均具有冷冻水入口和冷冻水出口，其中两组多孔扁管组的一端与第一集流管的冷冻水出口连接，另一端与第二集流管的冷冻水入口连接；另两组多孔扁管组的一端与第二集流管的冷冻水出口连接，另一端与第一集流管的冷冻水入口连接，第一集流管上还设有与第一集流管的冷冻水出口连通的进口以及与第一集流管的冷冻水入口连通的排出口；每两组多孔扁管组相互间隔且沿水平方向并排延伸而构成多孔扁管排，相邻的多孔扁管排相互平行且高低相隔而形成间隙，翅片带置于该间隙内，该翅片带呈波浪形并具有与相邻的多孔扁管排焊接的拱起部以及连接两拱起部的翅片部，相邻翅片部间形成通风口，所述第二集流管包括柱状的第二密封壳体和导流板，该第二密封壳体具有第二内侧板和连接第二内侧板两侧的第二弧形外板；导流板置于第二密封壳体内，导流板的一侧固定于第二内侧板，并将第二密封壳体内部分隔为第三隔腔和第四隔腔；导流板的另一侧向第二弧形外板延伸，该导流板的另一侧与第二弧形外板相隔，形成连通第三隔腔和第四隔腔的通道；所述第二集流管的冷冻水出口设于第二内侧板并与第四隔腔连通，所述第二集流管的冷冻水入口设于第二内侧板并与第三隔腔连通。

2.根据权利要求1所述的平行流式换热器，其特征在于：所述第一集流管包括柱状的第一密封壳体和隔板，该第一密封壳体具有第一内侧板和连接第一内侧板两侧的第一弧形外板；隔板置于第一密封壳体内，隔板的两侧分别固接第一内侧板和第一弧形外板，并将第一密封壳体内部分隔为第一隔腔和第二隔腔；所述第一集流管的冷冻水出口设于第一内侧板并与第一隔腔连通，所述进口设于第一弧形外板并与第一隔腔连通，所述第一集流管的冷冻水入口设于第一内侧板并与第二隔腔连通，所述排出口设于第一弧形外板并与第二隔腔连通。

3.根据权利要求1或2所述的平行流式换热器，其特征在于：每组所述多孔扁管组均包括多条并排的多孔扁管。

4.根据权利要求3所述的平行流式换热器，其特征在于：同一排的两组多孔扁管组之间经一连接板相连。

5.根据权利要求3所述的平行流式换热器，其特征在于：所述多孔扁管内部设置有多个圆形通孔，圆形通孔均布在扁管本体内，圆形通孔的直径为2mm～10mm。

6.根据权利要求3所述的平行流式换热器，其特征在于：所述第一集流管、第二集流管、多孔扁管和翅片带均由铝制成。

7.根据权利要求1或2所述的平行流式换热器，其特征在于：所述通风口呈U形或V形。

8.根据权利要求1或2所述的平行流式换热器，其特征在于：所述多孔扁管组为4n组，其中，n为大于0的自然数。