CN113983724A - 一种换热器及包括其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换热器及包括其的空调器。换热器包括散热片和冷媒管，所述冷媒管穿设在所述散热片上，多个所述散热片和多个所述冷媒管形成所述换热器，所述换热器具有内凹球状迎风面和外凸球状背风面，相邻两个所述散热片之间形成流通通道，供气流流通。本发明将换热器设计成球面型有利于减小风阻，降低噪音，并且相同的空间下充分提高了空间利用率，增大换热器的迎风面积，提高单位空间的换热面积，从而提高换热效率。

Description

一种换热器及包括其的空调器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种换热器及包括其的空调器。

背景技术

目前空调器的蒸发器大都采用直板型、“V型”、“G型”等，但目前所使用蒸发器存在某些风速作用下会产生吹口哨的异响、风吹在蒸发器上的均匀性差、蒸发器的空间利用率低等问题。现有的解决这些问题的技术方案有：一是增加密封条，密封条设在所述第一换热器与所述第二换热器之间且位于所述V形的内角处，使得降低换热器组件工作噪音，但此方案未从根本上减小风阻问题，并且牺牲了风场中风量最大的部分的，一定程度降低了换热效率。二是增加弧形结构，优化蒸发器的结构为第一换热板、第二换热板和弧形板，使得第一侧平面、第一圆弧面以及第二侧平面形成一个连续的曲面，进而使流体经过第一换热板、弧形板以及第二换热板各自的流速连续均匀，确保风场均匀稳定，但此方案的空间利用率不高，第一侧平面和第二侧平面也未从根本上减小风阻。三是弧形蒸发器，弧形蒸发器设置于进风口和风扇之间，局部环绕所述风扇设置，该结构有效地减小风阻、降低噪音、较大幅度的提高了机体的空间利用率，但此方案采用贯流风叶，风量大小、迎风面积、制冷效率和整机的体积都受限于贯流风叶的长度，也未能完全激发整机的空间利用率的潜力。总体而言，以上所采用的蒸发器的形状的空间利用率角度、制冷效率提升等多方面仍存在很大提升空间。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种换热器及包括其的空调器，以解决现有技术中存在的换热器换热效率低和空间利用率低的技术问题，具体地：

第一方面，本发明提供一种换热器，包括散热片和冷媒管，所述冷媒管穿设在所述散热片上，

多个所述散热片和多个所述冷媒管形成所述换热器，所述换热器具有内凹球状迎风面和外凸球状背风面，

相邻两个所述散热片之间形成流通通道，供气流流通。

进一步可选地，所述散热片为弧形平板结构，所述散热片的径向内侧边位于所述内凹球状迎风面上，所述散热片的径向外侧边位于所述外凸球状背风面上，

所述散热片上沿其弧形延伸方向设置多个穿设孔。

进一步可选地，所述冷媒管包括主管和连接头，所述主管为弧形管，所述主管穿设在所述穿设孔内，

所述连接头为弯管，两个所述主管的端部通过所述连接头连通，使多个所述主管形成一个供冷媒流通的连通的通路。

进一步可选地，所述换热器为一体成型结构，所述换热器内形成有微通道结构，所述微通道结构构成所述冷媒管，所述散热片在所述冷媒管的外周沿其径向延伸形成

进一步可选地，所述内凹球状迎风面和外凸球状背风面的球面边缘与所述球心构成夹角α，其中，α为大于0度小于等于180°。

第二方面，本发明提供一种空调器，包括上述换热器。

进一步可选地，所述空调器包括室内机，所述室内机包括机壳和出风面板，所述机壳为桶状结构包括侧周壁和底壁，所述出风面板为盖状结构包括侧周壁和顶壁，所述出风面板扣合到所述机壳上，

所述机壳内设置有风道组件，所述风道组件的出风口位于所述机壳的出口端，

所述换热器扣设在所述风道组件的出风口处，并位于所述出风面板内。

进一步可选地，所述出风面板的顶壁上在圆形区域内分布有多个出风孔，所述圆形区域外侧的出风孔分布密度大于所述圆形区域中间位置的分布密度。

进一步可选地，所述室内机还包括固定盘，所述固定盘为圆环结构，所述固定盘上设置有避让槽，所述冷媒管未穿入所述散热片的部分伸入到所述避让槽内，

所述换热器固定安装在所述固定盘上，所述固定盘设置在所述机壳的出口端并与所述机壳和所述风道组件连接。

进一步可选地，

所述固定盘上还形成有接水槽，所述室内机竖直状态装配时，所述接水槽能够承接所述换热器上流下的冷凝水。

进一步可选地，所述室内机还包括接水盘，所述接水盘为圆弧形结构，所述接水盘位于所述出风面板内侧，并贴合所述出风面板的侧周壁设置，

所述室内机水平状态装配时，所述接水盘位于所述换热器下侧，用于承接所述换热器上流下的冷凝水。

进一步可选地，所述机壳的侧周壁和/或底壁上形成有隐藏式进风口，所述进风口与所述机壳的中心轴线形成锐角夹角；

所述机壳内设置有过滤结构，所述过滤机构遮挡所述进风口。

本发明将换热器设计成球面型有利于减小风阻，降低噪音，并且相同的空间下充分提高了空间利用率，增大换热器的迎风面积，提高单位空间的换热面积，从而提高换热效率。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明实施例换热器的结构示意图；

图2示出本发明实施例换热器的剖视示意图；

图3示出本发明实施例室内机的结构示意图；

图4示出本发明实施例室内机的剖视示意图；

图5示出本发明实施例出风面板的顶壁结构示意图；

图6示出本发明实施例换热器变形体剖视示意图。

图中：

1、换热器；11、散热片；111、穿设孔；12、冷媒管；2、机壳；21、进风口；3、出风面板；31、出风孔；4、风道组件；5、固定盘；6、接水盘；7、风叶；8、电机；9、电器盒；10、过滤结构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

现有技术中换热器存在某些风速作用下会产生吹口哨的异响、风吹在换热器上的均匀性差、换热器的空间利用率低等问题，降低了换热器的换热效率，并使用户体验不够好。

本发明将换热器设计成球面型有利于减小风阻，降低噪音，并且相同的空间下充分提高了空间利用率，增大换热器的迎风面积，提高单位空间的换热面积，从而提高制冷效率。同时，通过优化空调器的蒸发器形状为半球型蒸发器，实现减小风阻，降低噪音的目的，同时最大程度的增大蒸发器迎风面积，提高空气与蒸发器的接触面积，从而提高空调器制冷效率，且最大幅度提高机体空间利用率和提高风管机吹出的风落在蒸发器上的均匀性。以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍：

如图1、图2所示，本发明提供一种换热器1，包括散热片11和冷媒管12，冷媒管12穿设在散热片11上，多个散热片11和多个冷媒管12形成换热器1，换热器1具有内凹球状迎风面和外凸球状背风面，相邻两个散热片11之间形成流通通道，供气流流通。

具体地，散热片11为弧形平板结构，在本实施例中，散热片11为半圆弧型平板结构，散热片11的径向内侧边位于内凹球状迎风面上，散热片11的径向外侧边位于外凸球状背风面上，散热片11上沿其弧形延伸方向设置多个穿设孔111，优选地，穿设孔111沿着与散热片11的内侧边的同心圆弧均匀分布，进一步地，穿设孔111在两个不同半径的圆弧上分两排分布，以增加冷媒管12的设置数量，从而提高换热器1的换热能力。容易想到的，在其他实施例中，根据散热片11的尺寸不同可以选择设置单排穿设孔111或者设置多于两排的穿设孔111。

冷媒管12包括主管和连接头，主管为弧形管，主管穿设在穿设孔111内，连接头为U型管，两个主管的端部通过连接头连通，使多个主管形成一个供冷媒流通的连通的通路。

优选地，如图6所示，内凹球状迎风面和外凸球状背风面的球面边缘与球心构成夹角α，其中，α的取值大于0°小于等于180度，优选α的取值为180°，即位于主管两端的两个散热片11位于同于平面上，也即换热器为半球形体，以使换热器1的换热面积最大化。

优选地，换热器1的散热片11和冷媒管12可通过3D打印技术所生产形成的一个零件，所形成球面型换热器1的内部设置有微通道，微通道内有冷媒。

本发明换热器1将迎风面和背风面设置成球面，有利于减小风阻，降低噪音，并且相同的空间下充分提高了空间利用率，增大换热器1的迎风面积，提高单位空间的换热面积，从而提高制冷效率。

如图3、图4所示，本发明还提供一种空调器，在本实施例中，空调器为分体式空调器，包括室内机，室内机包括机壳2和出风面板3，机壳2为桶状结构，包括侧周壁和底壁，出风面板3为盖状结构，包括侧周壁和顶壁，出风面板3扣合到机壳2上。优选地，室内机为圆柱状结构，即机壳2为圆桶状结构，出风面板3为圆盖状结构。

机壳2内设置有风道组件4，风道组件4的出风口位于机壳2的出口端，换热器1扣设在风道组件4的出风口处，并位于出风面板3内，在空调器运行制冷模式时，换热器1为蒸发器。具体的，风道组件4包括蜗壳和出风段，优选地，出风段由蜗壳的出风口延伸形成，即蜗壳和出风段为一体结构。进一步地，出风段的出口端构成出风口在靠近出风口的部分形成扩口段，即出风口的位置形成喇叭状结构，使风场受到康达效应的作用，使得从风道吹出的风更加均匀。蜗壳内设置有风叶7，风叶7有设置在蜗壳外部的电机8驱动转动，还包括电器盒9，电器盒9与电机8等电器件连接并控制电机8的运行。

如图5所示，出风面板3的顶壁上在圆形区域内分布有多个出风孔31，出风孔31不均匀分布的微孔结构，具体地，圆形区域外侧的出风孔31分布密度大于圆形区域中间位置的分布密度。受到康达效应经过换热器1的风中间风量大，周围风量较小，这样的出风口设计中间孔数虽少但利用率高，四周孔数多可相对增强出风量，使得出风均匀，使得出风效果达到无风感。

室内机还包括固定盘5，固定盘5为圆环结构，换热器1固定安装在固定盘5上，固定盘5上设置有避让槽，冷媒管12未穿入散热片11的部分伸入到避让槽内。固定盘5设置在机壳2的出口端并与机壳2和风道组件4密封连接避免漏风。

优选地，固定盘5上还形成有接水槽，室内机竖直状态装配时，接水槽能够承接换热器1上流下的冷凝水，进一步地，接水槽与室内机的排水管连通，冷凝水经排水管排出。

室内机还包括接水盘6，接水盘6为圆弧形结构，优选地，接水盘6为弧形槽状结构，进一步地，接水盘6与出风面板3的内侧周壁适配，接水盘6位于出风面板3内侧，并贴合出风面板3的侧周壁设置，接水盘6与室内机的排水管相连，冷凝水经排水管排出。

机壳2的侧周壁和/或底壁上形成有隐藏式进风口21，进风口21与机壳2的中心轴线形成锐角夹角。优选地，在机壳2的侧周壁上沿其周向分布多个进风口21，进风口21在侧周壁的外侧开口朝向斜下方，从而起到防尘、防虫以及防误触的作用。进一步地，在机壳2的底壁上设置进风口21，进风口21朝向底壁的边缘倾斜设置，同样起到防尘、防虫以及防误触的作用。具体地，防误触主要针对在整机竖直放置的使用场景下，某些特定群体的用户(小孩子)，可能将手指伸到进风口的格栅中，该方案通过设置“隐藏式”进风口21，进风口21为倾斜设置，延长了进口路径，一定程度上阻挡了手直接伸入进风口风险。

防虫主要针对整机挂在建筑墙体作为挂式空调使用场景，可能存在飞虫飞入进风口21的情况，同样通过设置“隐藏式”进风口21，进风口21为倾斜设置，延长了进口路径，一定程度上阻挡了手直接伸入进风口风险。

机壳2内设置有过滤结构10，过滤结构10遮挡进风口21，过滤组件能够过滤掉空气中的杂质，保证输入空气的清新。

整体机组可作为模块单元，可实现不同冷量的定制化匹配，满足不同冷量的需求。整机可实现多种安装场景，可将整体嵌入建筑中作为风管机，风管机通风管道与外壳体的进风口21连接。或整机竖直放置，出风口朝上，进风口21处于整机外壳体下部，实现下进风上出风，此时蒸发器固定盘5实现接水盘6的功能，或整机可挂在建筑墙体作为挂式空调。

进一步地，本发明空调器还可以为可以移动一体式空调，竖直状态使用，上述换热器1作为蒸发器设置在机体的上部，机体的下部设置压缩机组件及冷凝器等部件。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (12)

1.一种换热器，其特征在于，包括散热片和冷媒管，所述冷媒管穿设在所述散热片上，

多个所述散热片和多个所述冷媒管形成所述换热器，所述换热器具有内凹球状迎风面和外凸球状背风面，

相邻两个所述散热片之间形成流通通道，供气流流通。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述散热片为弧形平板结构，所述散热片的径向内侧边位于所述内凹球状迎风面上，所述散热片的径向外侧边位于所述外凸球状背风面上，

所述散热片上沿其弧形延伸方向设置多个穿设孔。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述冷媒管包括主管和连接头，所述主管为弧形管，所述主管穿设在所述穿设孔内，

所述连接头为弯头，两个所述主管的端部通过所述连接头连通，使多个所述主管形成一个供冷媒流通的连通的通路。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器为一体成型结构，所述换热器内形成有微通道结构，所述微通道结构构成所述冷媒管，所述散热片在所述冷媒管的外周沿其径向延伸形成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的换热器，其特征在于，所述内凹球状迎风面和外凸球状背风面的球面边缘与球心构成夹角α，其中，α为大于0度小于等于180°。

6.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的换热器。

7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述空调器包括室内机，所述室内机包括机壳和出风面板，所述机壳为桶状结构包括侧周壁和底壁，所述出风面板为盖状结构包括侧周壁和顶壁，所述出风面板扣合到所述机壳上，

所述机壳内设置有风道组件，所述风道组件的出风口位于所述机壳的出口端，

所述换热器扣设在所述风道组件的出风口处，并位于所述出风面板内。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述出风面板的顶壁上在圆形区域内分布有多个出风孔，所述圆形区域外侧的出风孔分布密度大于所述圆形区域中间位置的分布密度。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，所述室内机还包括固定盘，所述固定盘为圆环结构，所述固定盘上设置有避让槽，所述冷媒管未穿入所述散热片的部分伸入到所述避让槽内，

所述换热器固定安装在所述固定盘上，所述固定盘设置在所述机壳的出口端并与所述机壳和所述风道组件连接。

10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，

所述固定盘上还形成有接水槽，所述室内机竖直状态装配时，所述接水槽能够承接所述换热器上流下的冷凝水。

11.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述室内机还包括接水盘，所述接水盘为圆弧形结构，所述接水盘位于所述出风面板内侧，并贴合所述出风面板的侧周壁设置，

所述室内机水平状态装配时，所述接水盘位于所述换热器下侧，用于承接所述换热器上流下的冷凝水。

12.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述机壳的侧周壁和/或底壁上形成有隐藏式进风口，所述进风口与所述机壳的中心轴线形成锐角夹角；

所述机壳内设置有过滤结构，所述过滤机构遮挡所述进风口。

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