CN113739273B - 一种换热风道组件和空调器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种换热风道组件和空调器，换热风道组件包括：换热器和风道，风道包括上风道壁、下风道壁和风道空间，且上风道壁位于下风道壁的上方，上风道壁和下风道壁之间围成风道空间；换热器设置在风道空间中；换热器的底面与水平面存在倾斜夹角，换热器的底面的底端与下风道壁相接、或者换热器的底面的底端位于下风道壁的上方且在竖直方向上二者之间间隔预设距离，以使得冷凝水从换热器上流至其底面的底端进而直接落到下风道壁上，而不会落入风道空间中。根据本公开避免了化霜过程中设备在大角度倾斜时，冷凝水从进风口洒出的情况，不会对进风气流产生影响，保证换热器与气流之间正常的换热性能。

Description

一种换热风道组件和空调器

技术领域

本公开涉及空调技术领域，具体涉及一种换热风道组件和空调器。

背景技术

在空调蒸发器中，由于过冷会产生冷凝水，或在化霜过程中也会产生大量的水，其中蒸发器的排水设计一直是空调内机结构优化的难点。另外空调内机在安装过程中必须保证内机安装的水平度，这样才能保证由蒸发器产生的冷凝水能全部被接水盘接住。但是在机载、船载或车载空调等其他特种空调，则必须考虑在不平稳的环境中蒸发器接水问题；在特殊环境中还需考虑蒸发器受冲击不变形的特性，传统蒸发器只有上下两个边板固定，由于其安装位置稳定性较高，不需要考虑侧边的抗冲击；另外在蒸发器生产过程中还需考虑其拆卸安装的便利性，传统空调采用的焊接方式，但是在特种环境中，不能有明火产生。因此需要一种既能对冷凝水具有较好的导流性，又能具有良好的抗冲击和变形能力，并且拆卸安装方便的蒸发器方案。

由于现有技术中的机载、船载或车载空调等其他特种空调存在蒸发器不能良好的抗冲击和抗变形，而导致冷凝水会直接落入风道中，影响正常的气流流动，影响换热性能等技术问题，因此本公开研究设计出一种换热风道组件和空调器。

发明内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的机载、船载或车载空调等其他特种空调存在蒸发器不能良好的抗冲击和抗变形，而导致冷凝水会直接落入风道中，影响换热性能的缺陷，从而提供一种换热风道组件和空调器。

为了解决上述问题，本公开提供一种换热风道组件，其包括：

换热器和风道，所述风道包括上风道壁、下风道壁和风道空间，且所述上风道壁位于所述下风道壁的上方，所述上风道壁和所述下风道壁之间围成所述风道空间；

所述换热器设置在所述风道空间中；所述换热器的底面与水平面存在倾斜夹角，所述换热器的所述底面的底端与所述下风道壁相接、或者所述换热器的所述底面的底端位于所述下风道壁的上方且在竖直方向上二者之间间隔预设距离，以使得冷凝水从所述换热器上流至其所述底面的底端进而直接落到所述下风道壁上，而不会落入风道空间中。

在一些实施方式中，所述风道的下端为进风口，气体从所述进风口进入所述风道空间中向上流动并经过所述换热器而换热；和/或，

所述下风道壁的底端设置有冷凝水出口，所述冷凝水出口与所述下风道壁的内壁连通，以导出冷凝水。

在一些实施方式中，在纵向截面内，所述换热器为四边形结构，其底边和其顶边平行，所述底边形成所述底面，所述底边的底端延伸至与所述下风道壁相接或与所述下风道壁间隔所述预设距离。

在一些实施方式中，还包括第一盖板、第二盖板、第三盖板和第四盖板，所述第一盖板盖设连接在所述换热器的水平方向第一端，所述第二盖板盖设连接在所述换热器的水平方向第二端，所述第三盖板盖设连接在所述换热器的水平方向第三端，所述第四盖板盖设连接在所述换热器的水平方向第四端，通过所述第一盖板、所述第二盖板、所述第三盖板和所述第四盖板以将所述换热器固定连接到所述风道的内部。

在一些实施方式中，所述第一盖板盖设连接在所述换热器的右端，所述第二盖板盖设连接在所述换热器的前端，所述第三盖板盖设连接在所述换热器的左端，所述第四盖板盖设连接在所述换热器的后端。

在一些实施方式中，所述换热器包括多个换热翅片，在所述风道空间中，位于所述风道空间的中部的相邻两所述换热翅片间的间距＞位于所述风道空间的边缘处的相邻两所述换热翅片间的间距，其中所述风道空间的边缘处的位置相对于述风道空间的中部的位置靠近所述风道的风道壁。

在一些实施方式中，在所述风道空间中，位于所述风道空间的中部的所述换热翅片的个数＜位于所述风道空间的边缘处的所述换热翅片的个数。

在一些实施方式中，所述换热翅片具有弯折结构，且弯折的方向朝向所述下风道壁；且位于所述风道空间的中部的所述换热翅片的弯折角度＞位于所述风道空间的边缘处的所述换热翅片的弯折角度。

在一些实施方式中，所述换热器还包括冷媒换热管和冷媒连接管接头，所述冷媒连接管接头与所述冷媒换热管可拆卸连接。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的换热风道组件。

本公开提供的一种换热风道组件和空调器具有如下有益效果：

1.本公开通过将风道空间中的换热器设置为与水平面倾斜设置，且换热器的底面的底端与下风道壁相接或位于下风道壁上方预设距离的高度，能够将换热器上产生的冷凝水通过倾斜的换热器的底面导流至底端，并从底端落入到下风道壁上，而不会进入风道空间中，能大大避免了化霜过程中设备在大角度倾斜时，冷凝水从进风口洒出的情况，将冷凝水缓慢且有序地从下风道壁上导流出，从而不会对进风气流产生影响，有效地保证换热器与气流之间正常的换热性能，解决了在不稳定环境中蒸发器在化霜过程中产生的冷凝水导流问题，能够有效地用在机载、船载或车载空调上；

2.本公开采用第一、第二、第三和第四盖板分别连接到换热器的四个端上，能够将蒸发器的安装边板在蒸发器的四周，能够使得蒸发器能够良好的对抗冲击和对抗变形，进一步防止了冷凝水落入风道中影响换热性能的情况；同时由于四个盖板将换热器牢固安装在风道内部，还解决了机载蒸发器与下部风道密封问题，另外在集流管(进出管)的下部由于存在安装板，能有效的承接蒸发器与进出管相接位置产生的冷凝水；在蒸发器的四周都采用侧板（安装边板）包裹，并与下风道连接，增加其结构强度，解决了冷凝器在不稳定环境中的抗冲击功能；

3.本公开还采用换热翅片的非均匀布置，将位于风道中部的换热翅片间距大于风道边缘的间距，由于中部的气流流量大，因此减小该位置处的换热，而在边缘处气流流量小，则减小该部位的换热翅片的间距能够增大该位置处的换热，从而使得换热器的各个位置处的换热更加均匀；并且本公开还采用并采用异形翅片设计，即将换热翅片朝下风道壁的方向弯折，还能解决在不稳定环境中蒸发器在化霜过程中产生的冷凝水导流问题，将冷凝水朝下风道壁的方向进行有效导流；并且风道中部的翅片的弯折角度大于风道边缘处的翅片的弯折角度，使得间距大的位置的导流效果更强，以将上一翅片的冷凝水有效导至下一翅片处，翅片间距小的位置的导流效果稍弱，从而使得整体翅片都能有效地依次导流冷凝水，最终导流至底端而到达下风道壁上，防止落入风道空间中而影响换热；

4.本公开还采用可拆卸连接的冷媒换热管和冷媒连接管接头的连接方式，有效形成快速接头的设计，解决了原有蒸发器拆卸和安装效率低，速度慢的问题，有效提高了蒸发器快速拆卸和安装的效率。

附图说明

图1为本公开的换热风道组件的剖视图；

图2为本公开的机载蒸发器（换热风道组件）的结构爆炸图；

图3为本公开的机载蒸发器（换热风道组件）的安装完成图；

图4为图3的俯视图；

图4a为图4中B 部分的局部放大结构图；

图5为图1的俯视图；

图6为机载蒸发器的快速接头的结构图。

附图标记表示为：

1、换热器；11、底面；12、换热翅片；13、冷媒换热管；14、冷媒连接管接头；15、蒸发器出管组件；2、风道；21、上风道壁；22、下风道壁；23、风道空间；24、冷凝水出口；25、进风口；31、第一盖板；32、第二盖板；33、第三盖板；34、第四盖板；4、风机。

具体实施方式

如图1-6所示，本公开提供一种换热风道组件，其包括：

换热器1和风道2，所述风道2包括上风道壁21、下风道壁22和风道空间23，且所述上风道壁21位于所述下风道壁22的上方，所述上风道壁21和所述下风道壁22之间围成所述风道空间23；

所述换热器1设置在所述风道空间23中；所述换热器1的底面11与水平面存在倾斜夹角，所述换热器1的所述底面11的底端与所述下风道壁22相接、或者所述换热器1的所述底面11的底端位于所述下风道壁22的上方且在竖直方向上二者（所述底面11的底端与所述下风道壁22）之间间隔预设距离，以使得冷凝水从所述换热器1上流至其所述底面11的底端进而直接落到所述下风道壁22上，而不会落入风道空间23中。

本公开通过将风道空间中的换热器设置为与水平面倾斜设置，且换热器的底面的底端与下风道壁相接或位于下风道壁上方预设距离的高度，能够将换热器上产生的冷凝水通过倾斜的换热器的底面导流至底端，并从底端落入到下风道壁上，而不会进入风道空间中，能大大避免了化霜过程中设备在大角度倾斜时，冷凝水从进风口洒出的情况，将冷凝水缓慢且有序地从下风道壁上导流出，从而不会对进风气流产生影响，有效地保证换热器与气流之间正常的换热性能，解决了在不稳定环境中蒸发器在化霜过程中产生的冷凝水导流问题，能够有效地用在机载、船载或车载空调上。

本公开的对蒸发器的安装和连接方案进行全新设计：将蒸发器的安装板设置在蒸发器的上部，在解决了下风道和蒸发器之间的密封问题，由于存在安装板，能有效的承接蒸发器进出管产生的冷冷凝水，另外对蒸发器的倾斜安装和翅片的异形设计，能有效的对化霜水进行承接和导流；本方案翅片的安装也是非均匀排布，在中部风量大采用更大的片距设计和更大的异形翅片设计，两侧风量小时，采用更密集的翅片，保证了换热的均匀性。本方案的蒸发器除了在流路的进出面安装钣金件外，在蒸发器的侧面同样也安装了固定钣金件，保证了蒸发器能够承受大载荷的冲击或者经受长时间和高频率的震动；本方案蒸发器采用的是快速接头设计，蒸发器与管路连接不采用传统的焊接，在安装和拆卸的过程中能够有效的节约时间，提高空调检修的效率。

1.本公开的蒸发器采用倾斜布置，并采用异形翅片设计，和蒸发器进出管下的安装板承接作用，都对蒸发器产生的冷凝水和化霜水具有导流作用。

2.本公开的蒸发器在四周均涉及有安装板，保证了蒸发器与下风道之间的密封性，并且翅片根据风量的不同，其安装片距也不同，提高整体换热效率和换热均匀性；还提高了蒸发器的结构强度。

3.本公开的蒸发器的安装采用卡套式快速接头连接，但不限于径向连接接头、喇叭口连接，提高蒸发器组件的安装与拆卸的便利性。

本公开为一种全方位机载空调蒸发器装置，其爆炸图如图2所示，图中的部件有以下几部分：其中，蒸发器右盖板（第一盖板31）、蒸发器前盖板（第二盖板32）、蒸发器左盖板（第三盖板33）和蒸发器后盖板（第四盖板34）与风道之间形成密封，气流只能通过蒸发器的翅片间隙向上流动，提高了蒸发器单元的换热效率；蒸发器倾斜安装和翅片的异形设计，化霜水和冷凝水在向下滴落时，大部分的水滴不会直接垂直的滴落在风道内，而是在翅片导流和的作用下，向蒸发器后盖板（第四盖板34）流动，然后再滴落在下风道上，这样能大大避免了化霜过程中设备在大角度倾斜时，冷凝水从进风口洒出的情况；另外蒸发器进出管组件产生的冷凝水，会直接滴落在蒸发器右盖板（第一盖板31）上，然后通过右盖板后端与下风道之间的细小开口，流入到下风道内，同样避免了进出管组件产生的冷凝水在设备发生大角度倾斜时，从进风口洒出的情况。

在一些实施方式中，所述风道2的下端为进风口25，气体从所述进风口25进入所述风道空间23中向上流动并经过所述换热器1而换热；和/或，

所述下风道壁22的底端设置有冷凝水出口24，所述冷凝水出口24与所述下风道壁22的内壁连通，以导出冷凝水。

本公开还通过进风口能够有效地进风，气流从下往上进入风道空间中，在经过换热器时产生的冷凝水通过倾斜的换热器底部而到达下风道壁上而被排出，不会直接进入风道空间中而影响进风和换热；通过在下风道壁底端设置的冷凝水出口能够有效地将下风道壁上导流过来的冷凝水排出。

在一些实施方式中，在纵向截面内，所述换热器1为四边形结构，其底边和其顶边平行，所述底边形成所述底面11，所述底边的底端延伸至与所述下风道壁22相接或与所述下风道壁22间隔所述预设距离。这是本公开的换热器的优选结构形式，即其优选为矩形的立体结构，其倾斜设置在风道空间中，能够有效地将其上产生的冷凝水倾斜地导流至下风道壁上，形成导出冷凝水的效果。

在一些实施方式中，还包括第一盖板31、第二盖板32、第三盖板33和第四盖板34，所述第一盖板31盖设连接在所述换热器1的水平方向第一端，所述第二盖板32盖设连接在所述换热器1的水平方向第二端，所述第三盖板33盖设连接在所述换热器1的水平方向第三端，所述第四盖板34盖设连接在所述换热器1的水平方向第四端，通过所述第一盖板31、所述第二盖板32、所述第三盖板33和所述第四盖板34以将所述换热器1固定连接到所述风道2的内部。

.本公开采用第一、第二、第三和第四盖板分别连接到换热器的四个端上，能够将蒸发器的安装边板在蒸发器的四周，能够使得蒸发器能够良好的对抗冲击和对抗变形，进一步防止了冷凝水落入风道中影响换热性能的情况；同时由于四个盖板将换热器牢固安装在风道内部，还解决了机载蒸发器与下部风道密封问题，另外在集流管(进出管)的下部由于存在安装板，能有效的承接蒸发器与进出管相接位置产生的冷凝水；在蒸发器的四周都采用侧板（安装边板）包裹，并与下风道连接，增加其结构强度，解决了冷凝器在不稳定环境中的抗冲击功能。

在一些实施方式中，所述第一盖板31盖设连接在所述换热器1的右端，所述第二盖板32盖设连接在所述换热器1的前端，所述第三盖板33盖设连接在所述换热器1的左端，所述第四盖板34盖设连接在所述换热器1的后端。这是本公开的第一、第二、第三和第四盖板的优选连接位置。

在一些实施方式中，所述换热器1包括多个换热翅片12，在所述风道空间23中，位于所述风道空间23的中部的相邻两所述换热翅片12间的间距＞位于所述风道空间23的边缘处的相邻两所述换热翅片12间的间距，其中所述风道空间23的边缘处的位置相对于述风道空间23的中部的位置靠近所述风道2的风道壁。本公开还采用换热翅片的非均匀布置，将位于风道中部的换热翅片间距大于风道边缘的间距，由于中部的气流流量大，因此减小该位置处的换热，而在边缘处气流流量小，则减小该部位的换热翅片的间距能够增大该位置处的换热，从而使得换热器的各个位置处的换热更加均匀。

如图4所示，翅片在蒸发器的结构和布置根据风量的不同而不同，在风量较大的中部，翅片的片距较大，由于片距的加大，为保证翅片的导流和防水效果，加大异形翅片的弯折角度（对蒸发器提高防水作用，两翅片间隙），在风量较小的地方减小翅片的片距和异形翅片的弯折角度，这样在保证翅片的导流效果的同时，增加增发器换热的均匀性。相比于传统的蒸发器安装，本发明在蒸发器的四周都设置有安装板，能够大大加强蒸发器的结构强度，在飞机遇到的大载荷冲击时，能保证蒸发器不发生变形和管路的破损。

在一些实施方式中，在所述风道空间23中，位于所述风道空间23的中部的所述换热翅片12的个数＜位于所述风道空间23的边缘处的所述换热翅片12的个数。由于中部的空间处换热翅片的间距大因此其个数设置的相对较少，能够进一步减小中部的换热效果，提高边缘处的换热效果，进一步使得换热器的各个位置处的换热更加均匀。

在一些实施方式中，所述换热翅片12具有弯折结构，且弯折的方向朝向所述下风道壁22；且位于所述风道空间23的中部的所述换热翅片12的弯折角度＞位于所述风道空间23的边缘处的所述换热翅片12的弯折角度。本公开还采用并采用异形翅片设计，即将换热翅片朝下风道壁的方向弯折，还能解决在不稳定环境中蒸发器在化霜过程中产生的冷凝水导流问题，将冷凝水朝下风道壁的方向进行有效导流；并且风道中部的翅片的弯折角度大于风道边缘处的翅片的弯折角度，使得间距大的位置的导流效果更强，以将上一翅片的冷凝水有效导至下一翅片处，翅片间距小的位置的导流效果稍弱，从而使得整体翅片都能有效地依次导流冷凝水，最终导流至底端而到达下风道壁上，防止落入风道空间中而影响换热。

在一些实施方式中，所述换热器1还包括冷媒换热管13和冷媒连接管接头14，所述冷媒连接管接头14与所述冷媒换热管13可拆卸连接。本公开还采用可拆卸连接的冷媒换热管和冷媒连接管接头的连接方式，有效形成快速接头的设计，解决了原有蒸发器拆卸和安装效率低，速度慢的问题，有效提高了蒸发器快速拆卸和安装的效率。蒸发器单元与其他单元的连接采用快速接头的方式进行连接，在飞机等其他特种作业环境中，采用快速接头的蒸发器，在更换时无需焊接，只需简单工具就能将蒸发器进行安装或者拆卸。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的换热风道组件。

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

Claims (7)

1.一种换热风道组件，其特征在于：包括：

换热器（1）和风道（2），所述风道（2）包括上风道壁（21）、下风道壁（22）和风道空间（23），且所述上风道壁（21）位于所述下风道壁（22）的上方，所述上风道壁（21）和所述下风道壁（22）之间围成所述风道空间（23）；

所述换热器（1）设置在所述风道空间（23）中；所述换热器（1）的底面（11）与水平面存在倾斜夹角，所述换热器（1）的所述底面（11）的底端与所述下风道壁（22）相接、或者所述换热器（1）的所述底面（11）的底端位于所述下风道壁（22）的上方且在竖直方向上二者之间间隔预设距离，以使得冷凝水从所述换热器（1）上流至其所述底面（11）的底端进而直接落到所述下风道壁（22）上，而不会落入风道空间（23）中；

所述换热器（1）包括多个换热翅片（12），在所述风道空间（23）中，位于所述风道空间（23）的中部的相邻两所述换热翅片（12）间的间距＞位于所述风道空间（23）的边缘处的相邻两所述换热翅片（12）间的间距，其中所述风道空间（23）的边缘处的位置相对于所 述风道空间（23）的中部的位置靠近所述风道（2）的风道壁；

在所述风道空间（23）中，位于所述风道空间（23）的中部的所述换热翅片（12）的个数＜位于所述风道空间（23）的边缘处的所述换热翅片（12）的个数；所述换热翅片（12）具有弯折结构，且弯折的方向朝向所述下风道壁（22）；且位于所述风道空间（23）的中部的所述换热翅片（12）的弯折角度＞位于所述风道空间（23）的边缘处的所述换热翅片（12）的弯折角度。

2.根据权利要求1所述的换热风道组件，其特征在于：

所述风道（2）的下端为进风口（25），气体从所述进风口（25）进入所述风道空间（23）中向上流动并经过所述换热器（1）而换热；和/或，

所述下风道壁（22）的底端设置有冷凝水出口（24），所述冷凝水出口（24）与所述下风道壁（22）的内壁连通，以导出冷凝水。

3.根据权利要求1所述的换热风道组件，其特征在于：

在纵向截面内，所述换热器（1）为四边形结构，其底边和其顶边平行，所述底边形成所述底面（11），所述底边的底端延伸至与所述下风道壁（22）相接或与所述下风道壁（22）间隔所述预设距离。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的换热风道组件，其特征在于：

还包括第一盖板（31）、第二盖板（32）、第三盖板（33）和第四盖板（34），所述第一盖板（31）盖设连接在所述换热器（1）的水平方向第一端，所述第二盖板（32）盖设连接在所述换热器（1）的水平方向第二端，所述第三盖板（33）盖设连接在所述换热器（1）的水平方向第三端，所述第四盖板（34）盖设连接在所述换热器（1）的水平方向第四端，通过所述第一盖板（31）、所述第二盖板（32）、所述第三盖板（33）和所述第四盖板（34）以将所述换热器（1）固定连接到所述风道（2）的内部。

5.根据权利要求4所述的换热风道组件，其特征在于：

所述第一盖板（31）盖设连接在所述换热器（1）的右端，所述第二盖板（32）盖设连接在所述换热器（1）的前端，所述第三盖板（33）盖设连接在所述换热器（1）的左端，所述第四盖板（34）盖设连接在所述换热器（1）的后端。

6.根据权利要求1所述的换热风道组件，其特征在于：

所述换热器（1）还包括冷媒换热管（13）和冷媒连接管接头（14），所述冷媒连接管接头（14）与所述冷媒换热管（13）可拆卸连接。

7.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-6中任一项所述的换热风道组件。

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