CN112665224B - 一种空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器，包括翅管式换热器，翅片上设有隔热开缝和第一开缝，隔热开缝设于相邻列的管孔之间，位于相邻列管孔之间的隔热开缝具有多个且呈列布置，隔热开缝的两侧均分别设有多个第一开缝且呈列布置，隔热开缝和第一开缝均沿垂直于气流方向延伸，每个隔热开缝的起始边跨过其中一个第一开缝的终止边，该个隔热开缝的终止边跨过同列另一个第一开缝的起始边。隔热开缝能够阻断相邻列的换热管之间的热传递路径，避免不同温度的换热管之间发生热传导，提高换热器与空气的换热量，从而提高整个换热器的换热性能，提高空调器整机的换热效果和能效。

Description

一种空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种换热性能佳的空调器。

背景技术

空调器的换热系统通常由压缩机、蒸发器、冷凝器以及节流部件组成，其中蒸发器和冷凝器又统称为换热器。换热器有翅管式换热器、微通道换热器等多种类型。本申请主要在于对翅管式换热器进行结构优化，以期提高翅管式换热器的换热性能，进而提高空调器整机的换热性能、提高能效。

翅管式换热器的翅片结构包括多排连续翅片和多排非连续翅片两种。采用多排连续翅片结构的翅管式换热器的示意图参照图1，其包括多排翅片1，多排翅片1沿垂直于气流方向间隔设置，相邻两个翅片1之间形成气流间隙，每个翅片1上都设有管孔3，换热管2沿垂直于气流方向穿设于管孔3内。沿气流方向，换热管2呈多列间隔布置，并且相邻列的换热管2错开设置。图1示出三列换热管，分别定义为第一列换热管、第二列换热管以及第三列换热管。气流从相邻两个翅片1之间的气流间隙流过时，气流与换热管2产生热量交换，从而实现换热器的换热功能。采用图1所示的多排连续翅片结构的换热器在制热工况下，冷媒在多列换热管2内的流动方向如图2所示，换热器进口段换热管内的冷媒状态为高温单相气体（典型值为80℃），换热器出口段换热管内的冷媒状态为过冷单相液体（典型值为35-45℃），而处于换热器进口段和出口段之间的换热管内的冷媒状态为中温的气液两相混合状态（典型值为50℃）。由于翅片为连续结构，使得不同温度的换热管2之间通过翅片1会发生热传导，导致换热器与空气的换热量减少，导致换热器的换热性能下降。经研究发现，由于换热管2之间的无效热传导，会导致换热器的制热能力损失4.2%。

为了阻止上述问题，通常的做法是在相邻两列翅片1之间设置切口4，如图3所示。由于切口4的存在，将前后列临近换热管2之间热传导的影响降至最低。但是，目前产品采用切口存在以下问题：

1、为了最大程度的阻断相邻列换热管间的热传导效应，切口长度太大，两列翅片之间的连接强度较弱，在换热器生产比如穿换热管等过程中，列与列之间的翅片容易弯折，影响生产效率；

2 、切口缝隙太小，换热器工作过程中，缝隙内部容易填充水或者杂质，隔热效果变差；

3、已知方案的切口均是基于相邻换热管的相对位置关系而设计，很少考虑翅片特征的变化。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种空调器，翅管式换热器采用多排连续翅片结构，该换热器具有较佳的换热性能，提高空调器整机的换热效果和能效。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本申请一些实施例中，提供了一种空调器，包括：

翅管式换热器，其包括平行排列的多个翅片和贯通多个所述翅片的换热管，相邻两个所述翅片之间形成气流通道，所述翅片上设有用于穿设所述换热管的管孔，每个所述翅片上的多个所述管孔呈多列布置、且相邻列的所述管孔错开设置，所述翅片上还设有：

隔热开缝，其设于相邻列的所述管孔之间，所述隔热开缝用于阻断相邻列的所述换热管之间的热传递路径，位于相邻列所述管孔之间的所述隔热开缝具有多个且呈列布置，所述隔热开缝沿垂直于气流方向延伸，所述隔热开缝具有起始边和终止边；

第一开缝，每列所述隔热开缝的两侧均分别设有多个所述第一开缝且呈列布置，所述第一开缝沿垂直于气流方向延伸，所述第一开缝具有起始边和终止边；

其中，每个所述隔热开缝的起始边跨过其中一个所述第一开缝的终止边，该个所述隔热开缝的终止边跨过同列另一个所述第一开缝的起始边。

本申请一些实施例中，所述隔热开缝和所述第一开缝的宽度范围为0.9-2mm。

本申请一些实施例中，所述隔热开缝与所述第一开缝之间的距离小于1.6mm。

本申请一些实施例中，同列相邻两个所述管孔中，所述管孔沿气流方向的中心线之间所围区域为特征区域，每个所述翅片上的多个所述特征区域呈多列布置、且相邻列的所述特征区域错开；

每个所述特征区域内设有所述第一开缝，每列所述管孔的两侧分别设有多个所述第一开缝，同侧多个所述第一开缝呈至少一列。

本申请一些实施例中，每个所述特征区域内的单列所述第一开缝的数量为2个或3个。

本申请一些实施例中，每个所述特征区域内还设有第二开缝，同列相邻的两个所述管孔之间设有多个所述第二开缝。

本申请一些实施例中，所述第二开缝具有至少两个，多个所述第二开缝沿气流方向并列设置。

本申请一些实施例中，所述隔热开缝具有多个拱起部。

本申请一些实施例中，所述拱起部的倾斜角度为5-20°。

本申请一些实施例中，所述隔热开缝为开窗式结构。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本申请所公开的空调器包括翅管式换热器，翅管式换热器采用多排连续翅片结构，翅片上设有隔热开缝和第一开缝，隔热开缝设于相邻列的管孔之间，位于相邻列管孔之间的隔热开缝具有多个且呈列布置，隔热开缝的两侧均分别设有多个第一开缝且呈列布置，隔热开缝和第一开缝均沿垂直于气流方向延伸，每个隔热开缝的起始边跨过其中一个第一开缝的终止边，该个隔热开缝的终止边跨过同列另一个第一开缝的起始边。隔热开缝能够阻断相邻列的换热管之间的热传递路径，避免不同温度的换热管之间发生热传导，提高换热器与空气的换热量，从而提高整个换热器的换热性能，提高空调器整机的换热效果和能效。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中采用连续翅片结构的翅管式换热器的结构示意图；

图2为图1所示翅管式换热器内冷媒的流动方向示意图；

图3为现有技术中采用连续翅片结构的翅管式换热器上开设切口的结构示意图；

图4为根据实施例的翅管式换热器中单个翅片的局部结构示意图；

图5为根据实施例的特征区域内第一开缝和第二开缝的结构示意图；

图6为根据另一实施例的特征区域内第一开缝和第二开缝的结构示意图；

图7为图4中E-E向剖视图。

附图标记：

图1至图3中：

1-翅片，2-换热管，3-管孔，4-切口；

图4至图7中：

10-翅片；

20-管孔；

30-隔热开缝，31-拱起部；

40-第一开缝；

50-第二开缝；

W1-隔热开缝的宽度；

W2-第一开缝的宽度；

H1-上下相邻的两个隔热开缝之间的间隙；

H2-上下相邻的两个第一开缝之间的间隙。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中空调器包括换热系统，换热系统通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环，其中冷凝器和蒸发器统称为换热器。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外换热器的部分，空调器的室内单元包括室内换热器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内换热器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

本申请一些实施例中，参照图4，室内换热器采用翅管式换热器，其包括平行排列的多个翅片10和贯通多个翅片10的换热管，相邻两个翅片10之间形成气流通道。翅片10上设有用于穿设换热管的管孔20，每个翅片10上的多个管孔20呈多列布置、且相邻列的管孔20错开设置。

以图4所示结构为例，该翅片10上设有三列管孔，分别定义为第一列管孔A、第二列管孔B以及第三列管孔C。

为了便于结构描述，本申请还定义了一个特征区域，标记为U，具体的，同列相邻两个管孔20中，管孔20沿气流方向的中心线之间所围区域为特征区域U，每个翅片10上的多个特征区域U呈多列布置、且相邻列的特征区域U错开。参照图4，虚线框所围区域即为特征区域U。

相邻列的管孔20之间设有多个隔热开缝30且呈列布置。隔热开缝30沿垂直于气流方向延伸，也即以图4所示方位，隔热开缝30沿竖直方向延伸。隔热开缝30具有起始边和终止边。

隔热开缝30用于阻断相邻列的换热管之间的热传递路径。

从图4可以看出，隔热开缝30位于相邻列的特征区域U之间。

每列隔热开缝30的两侧均分别设有多个第一开缝40且呈列布置，第一开缝40沿垂直于气流方向延伸，也即以图4所示方位，第一开缝40沿竖直方向延伸。第一开缝40具有起始边和终止边。

其中，每个隔热开缝30的起始边跨过其中一个第一开缝40的终止边，该个隔热开缝30的终止边跨过同列另一个第一开缝40的起始边。

为了便于理解，参照图4，定义单列第一开缝40中的其中三个第一开缝分别为S1、S2以及S3，第一开缝S1的起始边为S11，第一开缝S1的终止边为S12，第二开缝S2的起始边为S21，第二开缝S2的终止边为S22，第三开缝S3的起始边为S31，第三开缝S3的终止边为S32；定义其中一个隔热开缝的起始边为P1，终止边为P2。

根据本实施例，则隔热开缝的起始边P1跨过第一开缝的终止边S12，隔热开缝的终止边P2跨过第三开缝的起始边S31，如图4所示；或者，隔热开缝的起始边P1跨过第一开缝的终止边S12，隔热开缝的终止边P2跨过第二开缝的起始边S21（此情形未图示）。

空气沿相邻两个翅片10之间的气流间隙流过时，空气会穿过第一开缝40和隔热开缝30。

位于翅片两侧、距离管孔较远的翅片平面是整个翅片换热效率最差的区域，第一开缝40使得空气在第一开缝40处的热边界层厚度减小，减小空气与翅片的传热阻力，提高该区域的换热效果。换言之，翅片宽度大于管控直径，较快的翅片意味着成本的付出，因此必然希望得到换热性能的回报，第一开缝40恰好可以提高翅片外侧部分的传热效率。

隔热开缝30的主要作用是阻断相邻列的换热管之间的热传递路径，避免不同温度的换热管之间发生热传导，提高换热器与空气的换热量，从而提高整个换热器的换热性能，提高空调器整机的换热效果和能效。

隔热开缝30的设置位置充分利用第一开缝40实现列隔热的功能效果，使隔热开缝30无需设置太长，从而解决现有技术中由于隔热切口太长所导致的翅片易弯折、生产效率低等问题。

本申请一些实施例中，每个特征区域U内都设有第一开缝40，每列管孔20的两侧分别设有多个第一开缝40，同侧多个第一开缝40呈至少一列。图4所示结构中，每列管孔20的两侧分别设有一列第一开缝40。

若每列管孔20的两侧分别设有两列或两列以上的第一开缝40时，隔热开缝30的设置位置与最靠近隔热开缝30的那一列的第一开缝40的位置相关联。

每个特征区域U内的单列第一开缝40的数量为2个或3个。图5中，该特征区域U内单列第一开缝40的数量为2个。图6中，该特征区域U内单列第一开缝40的数量为3个。

每个特征区域U内，参照图5，第一开缝40设于两个管孔20的中心线（标记为T1和T2）之间，也即，第一开缝40不能够跨越管孔20的中心线。

从上文已经得知，第一开缝40的位置位于单列翅片的最外侧，主要作用是强化换热。此外，第一开缝40外侧翅片的传热路径被第一开缝40切断，外侧翅片的换热性能受到不利影响，但是由于第一开缝40外侧的翅片宽度非常窄，相比强化换热的收益，这部分损失可以忽略。

所以，第一开缝40的位置极为重要，即要增强翅片两侧的换热量，还要避免对外侧翅片的不利影响。因此，本案限定在单个特征区域U内，第一开缝40的数量为2个或者3个，且在单个特征区域U内，第一开缝40位于相邻两个管孔水平中心线T1和T2之内。

本申请一些实施例中，参照图4，每个特征区域U内还设有第二开缝50，同列相邻的两个管孔20之间设有多个第二开缝50。第二开缝50配合第一开缝40，可进一步提高换热器的换热性能。

第二开缝50具有至少两个，多个第二开缝50沿气流方向并列设置。

本申请一些实施例中，参照图4，标记隔热开缝30的宽度为W1，第一开缝40的宽度为W2，上下相邻的两个隔热开缝30之间的间隙为H1，上下相邻的两个第一开缝40之间的间隙为H2。W1和W2的范围为0.9-2mm，隔热开缝30与第一开缝40之间的距离小于1.6mm，此种结构下，第一开缝40具有较高的传热效率和较小的风阻，同时从间隙H1向间隙H2热传导面积大幅减小，阻断换热管之间的传热路径。

本申请一些实施例中，参照图7，隔热开缝30具有多个拱起部31，拱起部31的截面具有三角形特征，提高翅片10强度。

拱起部31的倾斜角度α为5-20°。

本申请另一些实施例中，隔热开缝30也可以为开窗式结构（未图示），同样起到提高翅片10强度的效果。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调器，包括：

翅管式换热器，其包括平行排列的多个翅片和贯通多个所述翅片的换热管，相邻两个所述翅片之间形成气流通道，所述翅片上设有用于穿设所述换热管的管孔，每个所述翅片上的多个所述管孔呈多列布置、且相邻列的所述管孔错开设置；

其特征在于，所述翅片上还设有：

隔热开缝，其设于相邻列的所述管孔之间，所述隔热开缝用于阻断相邻列的所述换热管之间的热传递路径，位于相邻列所述管孔之间的所述隔热开缝具有多个且呈列布置，相邻两列所述管孔之间具有一列所述隔热开缝，所述隔热开缝沿垂直于气流方向延伸，所述隔热开缝具有起始边和终止边；

第一开缝，每列所述隔热开缝的两侧均分别设有多个所述第一开缝且呈列布置，所述第一开缝沿垂直于气流方向延伸，所述第一开缝具有起始边和终止边；

其中，每个所述隔热开缝的起始边跨过其中一个所述第一开缝的终止边，该个所述隔热开缝的终止边跨过同列另一个所述第一开缝的起始边。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

所述隔热开缝和所述第一开缝的宽度范围为0.9-2mm。

3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

所述隔热开缝与所述第一开缝之间的距离小于1.6mm。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

同列相邻两个所述管孔中，所述管孔沿气流方向的中心线之间所围区域为特征区域，每个所述翅片上的多个所述特征区域呈多列布置、且相邻列的所述特征区域错开；

每个所述特征区域内设有所述第一开缝，每列所述管孔的两侧分别设有多个所述第一开缝，同侧多个所述第一开缝呈至少一列。

5.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，

每个所述特征区域内的单列所述第一开缝的数量为2个或3个。

6.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，

每个所述特征区域内还设有第二开缝，同列相邻的两个所述管孔之间设有多个所述第二开缝。

7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，

所述第二开缝具有至少两个，多个所述第二开缝沿气流方向并列设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的空调器，其特征在于，

所述隔热开缝具有多个拱起部。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，

所述拱起部的倾斜角度为5-20°。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的空调器，其特征在于，

所述隔热开缝为开窗式结构。

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