CN110822698A - 换热组件、冷凝器和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种换热组件、冷凝器和空调器。该换热组件包括换热件和喷洒件，所述喷洒件设在所述换热件中，所述喷洒件上设有喷洒孔，由所述喷洒孔向所述换热件表面上喷出换热流体。喷洒件直接设在该换热件中，无需增加换热件设备尺寸就可在内部向换热件表面喷洒换热流体，同时喷洒更为精准有效，提高了换热效果。

Description

换热组件、冷凝器和空调器

技术领域

本申请属于冷凝器技术领域，具体涉及一种换热组件、冷凝器和空调器。

背景技术

在制冷系统中，冷凝器换热方式主要有风冷和水冷两种，随着制冷技术的不断发展，设计出换热效率更高、更节水的蒸发式冷凝器越来越受到人们的关注。

现有技术提出了一种水冷喷洒风冷翅片式冷凝器，其通过在冷凝器的顶部铺设带孔的喷洒铜管来对翅片喷洒冷水，这一喷洒方式可以提高风冷效果，但是其铜管通过一边开孔的出水方式难以保证多排翅片布置下翅片表面的均匀润湿，而且其连续出水的方式使得靠近出水孔的翅片间易出现液桥而增大风阻，同时其顶部喷洒的水流到底部后直接排出也造成了水的浪费，且顶部附加的喷洒装置也增加了冷暖器尺寸和制造成本；对于多排布置的翅片，此出水方式难以保证翅片表面的完全润湿从而不能形成均匀液膜。

还有技术提出了一种喷雾传质式冷凝器，流水被雾化喷嘴雾化后喷向翅片式冷凝器，这一有相变的对流换热可以提高换热系数，但是有一定量雾化后的小液滴会随着进风穿过翅片间隙逃逸到环境中，而无法充分发挥其节水性能，同时其雾化设备的安装也使得冷凝器的尺寸与制造成本增加。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种换热组件、冷凝器和空调器，能够不增加设备尺寸情况下，使换热件具有更高换热效果。

为了解决上述问题，本申请提供一种换热组件，包括换热件和喷洒件，所述喷洒件设在所述换热件中，所述喷洒件上设有喷洒孔，由所述喷洒孔向所述换热件表面上喷出换热流体。

优选地，所述换热件包括多个换热翅片，所述喷洒件穿设在多个所述换热翅片上；所述喷洒孔设在相邻所述换热翅片之间，和/或，所述喷洒孔在沿相邻所述换热翅片排列方向上的长度大于相邻所述换热翅片的间距。

优选地，所述喷洒件包括喷洒管，所述喷洒孔设有多个，且沿所述喷洒管轴向和/或周向排布。

优选地，所述喷洒孔的横截面积沿所述换热流体在所述喷洒孔中流动方向逐渐增大。

优选地，在所述喷洒管的周向上设有多个所述喷洒孔时，在沿所述换热翅片的第一长度方向上喷出的所述喷洒孔孔径，小于在沿所述换热翅片的第二长度方向上喷出的所述喷洒孔孔径；所述换热翅片在所述第一长度方向上的长度大于在所述第二长度方向上的长度。

优选地，所述喷洒管设有多个，均匀分布在所述换热翅片上。

优选地，所述喷洒管沿所述换热翅片的第一延展方向上间隔分布。

优选地，所述喷洒管包括往复式组合管，所述往复式组合管包括间隔并列设置的进管和出管；和/或，所述喷洒管包括直管。

优选地，所述进管和所述出管相对的两个侧壁中的一个侧壁上设有所述喷洒孔。

根据本申请的另一方面，提供了一种冷凝器，包括如上所述的换热组件。

优选地，所述冷凝器还包括有控制器，所述控制器用于控制所述喷洒件以间歇式方式喷洒。

根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括如上所述的换热组件或如上所述的冷凝器。

本申请提供的一种换热组件，包括换热件和喷洒件，所述喷洒件设在所述换热件中，所述喷洒件上设有喷洒孔，由所述喷洒孔向所述换热件表面上喷出换热流体。喷洒件直接设在该换热件中，无需增加换热件设备尺寸就可在内部向换热件表面喷洒换热流体，同时喷洒更为精准有效，提高了换热效果。

附图说明

图1为本申请实施例的换热组件结构示意图；

图2为本申请实施例的换热组件中喷洒孔的结构示意图；

图3为本申请实施例的换热组件中喷洒孔的另一结构示意图；

图4为本申请实施例的往复式喷洒管中进管的结构示意图；

图5为本申请实施例的往复式喷洒管中出管的结构示意图；

图6为本申请实施例的空调器的结构示意图；

图7为本申请实施例的空调器的另一结构示意图。

附图标记表示为：

1、换热翅片；11、换热管；2、喷洒管；21、纵向孔；22、横向孔；23、侧边孔；24、进管；25、出管；A、冷凝器；A1、集流槽；A2、水源；A3、水泵；B、节流器；C、蒸发器；D、压缩机。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，一种换热组件，包括换热件和喷洒件，所述喷洒件设在所述换热件中，所述喷洒件上设有喷洒孔，由所述喷洒孔向所述换热件表面上喷出换热流体。

传统喷洒结构直接设在换热件旁边，如通常换热件的上方设置喷洒冷水设备，本申请换热组件将喷洒件设在换热件中，相对而言，无需增大整个换热件的尺寸，能实现喷洒换热；同时由于喷洒件从换热件内部进行喷洒，使得喷洒的换热流体更准确有效地达到换热件表面，从而换热效率更高。

在一些实施例中，换热件包括多个换热翅片1，喷洒件穿设在多个换热翅片1上；喷洒孔设在相邻换热翅片1之间，如图2所示，喷洒孔为圆孔或类似的小孔结构，和/或，喷洒孔可设为矩形孔结构，该矩形孔的长边与沿相换热翅片1排列方向上一致，该长边的长度大于相邻换热翅片1的间距，使得喷洒孔能对应跨越多个换热翅片1，即一个喷洒孔能同时对多个换热翅片1进行喷洒流体。

通常换热翅片1是套设在换热管11上，换热翅片1本身是为了增大换热面积。在沿换热管11的延伸方向上，多个换热翅片1依次设置固定孔，便于喷洒件穿设固定。

在一些实施例中，喷洒件包括喷洒管2，喷洒孔设有多个，且沿喷洒管2轴向和/或周向排布。采用沿轴向和/或周向上设置，能多方向上对换热件进行喷洒，使得换热流体均匀分散，提高换热效率。

在一些实施例中，喷洒孔的横截面积沿所述换热流体在所述喷洒孔中流动方向逐渐增大。采用喷洒孔为锥形孔结构，使得喷洒出的流体呈扇形，增大了喷洒面积，有利于提高换热效率。

在一些实施例中，在喷洒管2的周向上设有多个喷洒孔时，在沿换热翅片1的第一长度方向上喷出的喷洒孔孔径，小于在沿换热翅片1的第二长度方向上的喷洒孔孔径；换热翅片在第一长度方向上的长度大于在第二长度方向上的长度。如图1所示，换热翅片1为方形，第一长度方向为边长较大的延展方向，此方向上喷洒孔的孔径小，从而喷洒出的流体流速大，第二长度方向为边长较短的延展方向，此方向上喷洒孔的孔径大，流体流速小，从而避免第二延展方向上喷洒出换热翅片1外，达到节省资源的效果。

在这两个方向之间还可设置第三长度方向，相应喷洒孔的孔径处于第一长度方向和第二长度方向上的孔径之间。具体的，如图2和3所示，第一长度方向上的纵向孔21，第二长度方向上的横向孔22和第三长度方向上的侧边孔23。

在一些实施例中，喷洒管2设有多个，均匀分布在换热翅片1上，能对换热翅片1上多处进行喷洒，因此产生较为均匀的换热效果，从而换热效率高。具体地，喷洒管2沿换热翅片1的第一延展方向上间隔分布，如上所述，第一延展方向为换热翅片1较大长度的方向，采用间隔分布的喷洒管2，能保证喷洒和换热效果，同时减少装配难度。

在一些实施例中，喷洒管2除了直管结构外，也可包括往复式组合管，往复式组合管包括间隔并列设置的进管24和出管25。往复式组合管结构可为U型管或螺旋管等形式，便于换热流体流动，以及减少动力源。其中，进管24和出管25相对的两个侧壁中的一个侧壁上设有喷洒孔，由于进管24和出管25之间为两管重叠区，只需一侧壁上设有喷洒孔即能完成喷洒。

根据本申请的另一实施例，一种冷凝器A，包括如上所述的换热组件。

在一些实施例中，冷凝器A还包括有控制器，控制器用于控制喷洒件以间歇式方式喷洒，能避免连续的喷洒流体使得换热翅片1间形成液桥，增大风阻降低换热效果。控制器可采用PLC控制单元，或其它类似的控制单元。

如图6和7所示，根据本申请的另一实施例，一种空调器，包括如上所述的换热组件或如上所述的冷凝器A。

采用上述冷凝器A的空气调节系统，压缩机D排出的高温高压制冷剂气体进入冷凝器A中向外部环境散热，本申请中通过在冷凝器A中抽出换热管11后的孔中布置喷洒管2，使得周围换热翅片1润湿从而形成液膜，液膜在重力作用下在翅片表面滑移，在风机的作用下，液体在换热翅片1表面迅速蒸发以增大其换热效率；同时为避免喷洒管2连续出水使得翅片间形成液桥增大风阻降低换热效果，喷洒管2内间歇式出水可由一PLC控制单元来控制，且喷洒管2在冷凝器A中的上下分段式布置保证了上下段翅片表面能均布有连续液膜，而不至于因换热翅片1表面的液体在风机的作用下迅速蒸发后翅片表面液膜消失。

喷洒管2进口管液体由一水泵A3从水源A2中提供，入流方向与制冷剂在管内流动方向相反可提高换热效率，换热翅片1表面的液体流到冷凝器A底部时会被一集流槽A1收集，集流槽A1中液体和出流管内液体回到外部水源A2循环利用；制冷剂在冷凝器A冷凝后，经节流阀降压后进入蒸发器C，吸收热量，再次变为制冷剂气体回到压缩机D中，循环往复。

其中，喷洒管2的具体设置如图1所示，三列每排十根管排布的换热器中，喷洒管2设在中间一列，且间隔设置，布置在换热器对称中心处以保证喷洒水在两侧翅片上的均布。

如图2所示，喷洒管2上开喷洒孔示意图，在两翅片间隙处开喷洒孔，以使得出水能喷洒在翅片上，同时翅片表面的亲水涂层易于喷洒水在其表面形成水膜，喷洒管2上渐变开孔方式的出水形状为扇形，增大了出水面积，且横向孔22径、侧边孔23径、纵向孔21径的大小依次减小，使得纵向喷洒速度最大，横向喷洒速度最小，保证了横向喷洒水润湿两侧翅片时不至于流出冷凝器A外部空间，以达到节水效果；或如图3所示，喷洒管2上开矩形喷洒孔示意图，该开孔方式与上述圆形开孔类似，管内至管外面积逐渐增加，此矩形开孔方式可减少轴向开孔数量，即一个开孔可对应多个翅片间隙，降低了加工成本；且管上开孔也可是各形状的组合；上下段布置的喷洒管2可各自选择不同的形状孔进行组合，如上段用矩形孔，下段用圆孔。

如图4所示，喷洒管2的进管24周向开孔示意图，进管24底部无需开孔是因为底部翅片润湿喷洒水来自出管25顶部开孔；如图5所示，喷洒管2的出管25底部有开孔，此处与进管24不同，此底部出水可保证出管25下方翅片表面的润湿性易于形成水膜，喷洒管2周边润湿的亲水性翅片上形成的液膜会沿着翅片表面流到翅片底端，由于水的汽化潜热较大(0℃水的气化潜热约为2500kJ/kg)，因此，加装喷洒管2后的蒸发冷却换热器的效果远远高于单一风冷。

图7所示为采用本发明的冷凝器A空气调节系统，喷洒管2均为一端进水，一端出水，同时相邻近的两根喷洒管2，其处于上方管底部也无需开孔。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种换热组件，其特征在于，包括换热件和喷洒件，所述喷洒件设在所述换热件中，所述喷洒件上设有喷洒孔，由所述喷洒孔向所述换热件表面上喷出换热流体。

2.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，所述换热件包括多个换热翅片(1)，所述喷洒件穿设在多个所述换热翅片(1)上；所述喷洒孔设在相邻所述换热翅片(1)之间，和/或，所述喷洒孔在沿相邻所述换热翅片(1)排列方向上的长度大于相邻所述换热翅片(1)的间距。

3.根据权利要求2所述的换热组件，其特征在于，所述喷洒件包括喷洒管(2)，所述喷洒孔设有多个，且沿所述喷洒管(2)轴向和/或周向排布。

4.根据权利要求1或3所述的换热组件，其特征在于，所述喷洒孔的横截面积沿所述换热流体在所述喷洒孔中流动方向逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的换热组件，其特征在于，在所述喷洒管(2)的周向上设有多个所述喷洒孔时，在沿所述换热翅片(1)的第一长度方向上喷出的所述喷洒孔孔径，小于在沿所述换热翅片(1)的第二长度方向上喷出的所述喷洒孔孔径；所述换热翅片(1)在所述第一长度方向上的长度大于在所述第二长度方向上的长度。

6.根据权利要求5所述的换热组件，其特征在于，所述喷洒管(2)设有多个，均匀分布在所述换热翅片(1)上。

7.根据权利要求6所述的换热组件，其特征在于，所述喷洒管(2)沿所述换热翅片(1)的第一延展方向上间隔分布。

8.根据权利要求3所述的换热组件，其特征在于，所述喷洒管(2)包括往复式组合管，所述往复式组合管包括间隔并列设置的进管(24)和出管(25)；和/或，所述喷洒管包括直管。

9.根据权利要求8所述的换热组件，其特征在于，所述进管(24)和所述出管(25)的相对管壁中的一个管壁上设有所述喷洒孔。

10.一种冷凝器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的换热组件。

11.根据权利要求10所述的冷凝器，其特征在于，所述冷凝器(A)还包括有控制器，所述控制器用于控制所述喷洒件以间歇式方式喷洒。

12.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的换热组件或如权利要求10-11任一所述的冷凝器(A)。

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