CN104296424B - 换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器。换热器包括沿上下方向布置的多个换热芯体、第一集流管、第二集流管和连通件，相邻两个换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管与位于下面的换热芯体的换热管通过连通件彼此连通，且相邻两个换热芯体位于不同的面内。通过将相邻的两个换热芯体设置在不同的面内，可使相邻的两个换热芯体产生的冷凝水在不同的面内流动，为冷凝水的排出提供了多条不同排水路径，且每条排水路径承担的排水量大幅减少，提高了换热器的排水效率，进而有效地降低了换热器在室外低温高湿工况下结霜速度，减少了结霜量，提高了换热器的制冷换热量和换热性能，降低了耗能量。

Description

换热器

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体地涉及一种换热器，尤其涉及诸如多通道换热器的平行流换热器。

背景技术

目前，当诸如多通道换热器的平行流换热器用作蒸发器时，通过翅片开窗孔来排冷凝水，冷凝水从上往下依次流过翅片的开窗孔，再从最后一个翅片开窗孔流出换热器。这种换热器存在的问题是：下面的翅片一直存着大量的水；排水行程长，排水速度慢，由此导致换热器在室外低温高湿工况下结霜速度过快、结霜量过大，有效换热面积小，降低了制冷换热量和换热性能，增加耗能量。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种排水性能好的换热器。

根据本发明的换热器，包括沿上下方向布置的多个换热芯体、第一集流管、第二集流管和连通件，每个所述换热芯体包括多个换热管和设在相邻的两个所述换热管之间的翅片，所述第一集流管和所述第二集流管沿上下方向间隔开布置，位于最上面的换热芯体的换热管的上端与所述第一集流管相连，位于最下面的换热芯体的换热管的下端与所述第二集流管相连，相邻两个所述换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管与位于下面的换热芯体的换热管通过所述连通件彼此连通，且相邻两个所述换热芯体位于不同的面内。

根据本发明的换热器，通过将相邻的两个换热芯体沿上下方向排布且设置在不同的面内，可使相邻的两个换热芯体产生的冷凝水在不同的面内流动，为冷凝水的排出提供了多条不同排水路径，且每条排水路径承担的排水量大幅减少，每个换热芯体的排水路径还可以同时进行排水，由此，提高了换热器的排水效率，降低了存水量，进而有效地降低了换热器在室外低温高湿工况下结霜速度，减少了结霜量，增大了有效换热面积，从而提高了换热器的制冷换热量和换热性能，降低了耗能量。

可选地，所述多个换热芯体所在的面彼此平行。

优选地，所述多个换热芯体所在的面均为竖直面。

在本发明的一个示例中，所述连通件包括第一连通管、第二连通管和中间连通管，相邻两个所述换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管的下端与所述第一连通管相连，位于下面的换热芯体的换热管的上端与所述第二连通管相连，所述中间连通管的两端分别与所述第一连通管和所述第二连通管相连。

进一步地，所述第一连通管和所述第二连通管与所述第一集流管和所述第二集流管具有相同的结构，且所述中间连通管水平设置。

在本发明的另一个示例中，所述连通件为连通管，相邻两个所述换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管的下端和位于下面的换热芯体的换热管的上端均与所述连通管直接相连。

可选地，所述连通管具有椭圆形横截面或楔形横截面。

在本发明的再一个示例中，所述连通件包括第一连通管和第二连通管，所述第一连通管与所述第二连通管直接连通，相邻两个换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管的下端与所述第一连通管直接连通，位于下面的换热芯体的换热管的上端与所述第二连通管直接连通。

可选地，所述第一连通管和所述第二连通管中的一个具有矩形、椭圆形、圆形或楔形横截面，所述第一连通管直接设在所述第二连通管上面。

可选地，所述多个换热芯体中的至少一个换热芯体相对于水平方向倾斜，剩余换热芯体位于竖直面内。

附图说明

图1是根据本发明实施例的换热器的透视图。

图2是根据本发明另一实施例的换热器的透视图。

图3是图2所示换热器的侧视图。

图4是根据本发明再一实施例的换热器的透视图。

图5是图4所示换热器的侧视图。

附图标记：

换热器100，

换热芯体10，换热管11，翅片12，

第一集流管20，第二集流管30，

连通件40，第一连通管41，第二连通管42，中间连通管43。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-图5详细描述根据本发明实施例的换热器100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的换热器100，包括：多个换热芯体10、第一集流管20、第二集流管30和连通件40。

如图1所示，多个换热芯体10沿上下方向布置，每个换热芯体10包括多个换热管11和设在相邻的两个换热管11之间的翅片12，换热管11例如为扁管，扁管内可以形成多个通道。第一集流管20和第二集流管30沿上下方向间隔开布置，位于最上面的换热芯体10的换热管11的上端与第一集流管20相连，位于最下面的换热芯体10的下端与第二集流管30相连。

相邻的两个换热芯体10中，位于上面的换热芯体10的换热管11与位于下面的换热芯体10的换热管11通过连通件40彼此连通，且相邻两个换热芯体10位于不同的面内。换言之，沿上下方向排布的相邻的两个换热芯体10中的一个换热芯体10与另一个换热芯体10所在的面之间在水平方向上有预定距离。这里，“位于不同的面内”是指相邻两个换热芯体中，从上面的一个换热芯体流下的冷凝水不会流到下面的一个换热芯体上。

可以理解的是，换热器100在工作过程中会产生冷凝水，大部分冷凝水凝结在换热芯体10的翅片12和换热管11的外侧壁上，当换热芯体10上聚集的冷凝水的足够多时，冷凝水将沿着换热管11的外壁向下流动。

相关技术中，换热器的换热芯体沿上下方向位于同一面内，位于上方的换热芯体产生的冷凝水将沿着换热管由上至下流至位于下方的换热芯体上。显然，相关技术中的换热器的排水路径单一，排水行程长，排水速度慢，由此可导致换热器在室外低温高湿工况下结霜速度过快、结霜量过大，减小了有效换热面积，降低了制冷换热量和换热性能，增加耗能量。另外，靠近换热器下方的翅片上将存留于有大量冷凝水，这对于换热器的换热性能也产生了不利影响。

根据本发明的实施例，将相邻的两个换热芯体10的沿上下方向排布且设置在不同的面内，可以使相邻的两个换热芯体10的排水路径位于不同的面内。也就是说，位于上方的一换热芯体10具有第一排水路径，与该换热芯体10相邻且位于该换热芯体10下方的另一换热芯体10具有第二排水路径，第一排水路径和第二排水路径在不同的面内，即第一排水路径与第二排水路径所在的面在水平方向上具有预定距离。

当换热器100处于工作状态时，由位于上方的换热芯体10产生的冷凝水由第一排水路径排出，由位于下方的换热芯体10产生的冷凝水由第二排水路径排出。由于第一排水路径的至少部分与第二排水路径所在的面在水平方向上具有预定距离，由第一排水路径排出冷凝水不会流经第二排水路径，即相邻的两个换热芯体10产生的冷凝水将沿着不同排水路径排出。冷凝水的排水路径为多条，则每条排水路径承担的排水量大幅减少，由此，提高了换热器100排水效率，降低了存水量，进而有效地降低了在室外低温高湿工况下结霜速度，减少了结霜量，增大了有效换热面积，从而提高了换热器100的制冷换热量和换热性能，降低了耗能量。

根据本发明实施例的换热器100，通过将相邻的两个换热芯体10沿上下方向排布且设置在不同的面内，可使相邻的两个换热芯体10产生的冷凝水在不同的面内向下流动，为冷凝水的排出提供了多条不同排水路径，由此，提高了换热器100的排水效率，降低了存水量，进而有效地降低了在室外低温高湿工况下结霜速度，减少了结霜量，增大了有效换热面积，从而提高了换热器100的制冷换热量和换热性能，降低了耗能量。

根据本发明的一个实施例，多个换热芯体10所在的面彼此平行。由多个换热芯体10产生的冷凝水在不相交的两个面内流动并被排出。由此，可以提高换热器100的排水效率。

可以理解的是，对于多个换热芯体10所在的面与竖直面之间的夹角不做特殊限制，只要多个换热芯体10产生的冷凝水可以沿着不同排水路径排出即可。例如，在如图1所示的示例中，多个换热芯体10所在的面为竖直面。也就是说，每个换热芯体10产生的冷凝水在该换热芯体10所在的竖直面内由上至下流动。由此，可以进一步提高换热器100的排水速度，有效地降低了换热器100在室外低温高湿工况下结霜速度，减少了换热器100的结霜量。

当然，对于多个换热芯体100之间的位置关系也不限于此，例如，在本发明的一个实施例中，多个换热芯体10中的至少一个换热芯体10相对于水平方向倾斜，剩余换热芯体10位于竖直面内。也就是说，换热芯体10所在的面之间可以具有大于零度的夹角。相对于水平方向倾斜的换热芯体10产生的部分冷凝水在沿换热芯体10向下流动的过程中直接滴落，而不会流经该换热芯体10的底部，由此，可以进一步减少换热芯体10上的排水路径承担的排水量，提高了排水速度。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，连通件40可以包括第一连通管41、第二连通管42和中间连通管43。其中，相邻两个换热芯体10中，位于上面的换热芯体10的换热管11的下端与第一连通管41相连，位于下面的换热芯体10的换热管11的上端与第二连通管42相连，中间连通管43的两端分别与第一连通管41和第二连通管42相连。由此，以便于将相邻的两个换热芯体10设在不同的面内。

为进一步简化换热器100的结构，在本发明的一个示例中，第一连通管41和第二连通管42与第一集流管20和第二集流管30具有相同的结构，中间连通管43水平设置。另外，将中间连通管43水平设置，可以缩短中间连通管43的长度，节约生产用料，降低生产成本。

如图2-图3所示，在本发明的另一个实施例中，连通件40可以为连通管，相邻两个换热芯体10中，位于上面的换热芯体10的换热管11的下端和位于下面的换热芯体10的换热管11的上端均与连通管直接相连。由此，可以进一步简化连通件40的结构，节约生产用料，降低生产成本。在换热芯体的中间放置一体的连通管，实现换热芯体的上下分层后，可以在该连通管内设计相应的结构，有利于调整上下层换热芯体之间的制冷剂再分配效果。下层的制冷剂从下往上流至中间的连通管时，不同位置的扁管的制冷剂过热度不同，从而可以在中间连通管进行气液混合，然后再流入下一层换热芯体，这样，换热器效率更高。

如图2-图3所示，在本发明的一个示例中，连通管可以具有椭圆形横截面。可以理解的是，连通管的横截面的形状并不限于此，只要其可满足换热器的使用性能即可，例如，在本发明的另一个示例中，连通管还可以具有楔形横截面。

如图4-图5所示，在本发明的再一个实施例中，连通件40可以包括第一连通管41和第二连通管42。其中，第一连通管41与第二连通管42直接连通，相邻两个换热芯体10中，位于上面的换热芯体10的换热管11的下端与第一连通管41直接连通，位于下面的换热芯体10的换热管11的上端与第二连通管42直接连通。由此，可以简化连通件40的结构，提高连通件40的结构强度，同时，也可以满足换热器100的使用需求。

这里，对于第一连通管41和第二连通管42的横截面的形状不做特殊限制，例如，在本发明的一个示例中，第一连通管41和第二连通管42中的每一个可以具有矩形、椭圆形、圆形或楔形横截面，第一连通管41直接设在第二连通管42上面。换言之，第一连通管41设在第二连通管42的上方，第一连通管41可以具有矩形、椭圆形、圆形或楔形横截面，第二连通管42也可以具有矩形、椭圆形、圆形或楔形横截面，且第一连通管41的横截面的形状和第二连通管42的横截面的形状可以相同，也可以不相同。例如，在如图4-图5所示的示例中，第一连通管41具有楔形横截面，第二连通管42具有矩形横截面。为提高第二连通管42的结构强度，具有矩形横截面的第二连通管的相邻的两个侧壁之间倒圆角。

下面参照图1详细描述根据本发明实施例的换热器100的排水过程。

如图1所示，相邻的两个换热芯体10沿上下方向排布在相互平行的两个竖直面内。

换热器100在工作状态下，冷凝水不断地凝结在这两个相邻的换热芯体10上。当这两个换热芯体10上的冷凝水足够多时，冷凝水将沿着换热芯体10的换热管11的外侧壁向下流动。

位于上方的换热芯体10上产生的冷凝水沿着如图1中箭头a所示的方向流动，位于下方的换热芯体10上产生的冷凝水沿着如图1中箭头b所示的方向流动。即位于上方的换热芯体10产生的冷凝水在该换热芯体10所在的竖直面内向下流动，位于下方的换热芯体10产生的冷凝水在该换热芯体10所在的竖直面内向下流动，而位于方向的换热芯体10产生的冷凝水直接向下滴落而不会滴落至位于下方的换热芯体10上。将相邻的两个换热芯体10沿上下方向设在相互平行的两个竖直面内，为冷凝水的排出提供了两条不同排水路径，每条排水路径承担的排水量大幅减少，且每个换热芯体10的排水路径可以同时进行排水，由此，提高了换热器100的排水效率，降低了存水量，进而有效地降低了换热器100在室外低温高湿工况下结霜速度，减少了结霜量，增大了有效换热面积，从而提高了换热器100的制冷换热量和换热性能，降低了耗能量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括沿上下方向布置的多个换热芯体、第一集流管、第二集流管和连通件，每个所述换热芯体包括多个换热管和设在相邻的两个所述换热管之间的翅片，所述第一集流管和所述第二集流管沿上下方向间隔开布置，位于最上面的换热芯体的换热管的上端与所述第一集流管相连，位于最下面的换热芯体的换热管的下端与所述第二集流管相连，相邻两个所述换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管与位于下面的换热芯体的换热管通过所述连通件彼此连通，且相邻两个所述换热芯体位于不同的面内。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述多个换热芯体所在的面彼此平行。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述多个换热芯体所在的面均为竖直面。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通件包括第一连通管、第二连通管和中间连通管，相邻两个所述换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管的下端与所述第一连通管相连，位于下面的换热芯体的换热管的上端与所述第二连通管相连，所述中间连通管的两端分别与所述第一连通管和所述第二连通管相连。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述第一连通管和所述第二连通管与所述第一集流管和所述第二集流管具有相同的结构，且所述中间连通管水平设置。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通件为连通管，相邻两个所述换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管的下端和位于下面的换热芯体的换热管的上端均与所述连通管直接相连。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述连通管具有椭圆形横截面或楔形横截面。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通件包括第一连通管和第二连通管，所述第一连通管与所述第二连通管直接连通，相邻两个换热芯体中，位于上面的换热芯体的换热管的下端与所述第一连通管直接连通，位于下面的换热芯体的换热管的上端与所述第二连通管直接连通。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述第一连通管和所述第二连通管中的一个具有矩形、椭圆形、圆形或楔形横截面，所述第一连通管直接设在所述第二连通管上面。

10.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述多个换热芯体中的至少一个换热芯体相对于水平方向倾斜，剩余换热芯体位于竖直面内。