CN114076544A - 换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了换热器及空调器，其中换热器包括气液分离器和多个叠加设置的翅片单元，翅片单元设置有出口集流孔、第一入口集流孔和第二入口集流孔，第一入口集流孔与第二入口集流孔之间通过节流通道连通，多个出口集流孔贯通形成出口集流通道，多个第一入口集流孔贯通形成第一入口集流通道，多个第二入口集流孔贯通形成第二入口集流通道，气液分离器的气态冷媒出口和液态冷媒出口的其中一个与第一入口集流通道连通，另一个与第二入口集流通道连通。该换热器通过将气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道，解决气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上流量分配不均匀的问题，有利于提高换热器的换热性能。

Description

换热器及空调器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及换热器及空调器。

背景技术

相关技术中，层叠式换热器设置有入口集流通道和导热管道，入口集流通道中会流入气液二相状态的冷媒，然后在长度方向依次将冷媒分配流入导热管道中。然而，入口集流通道在长度方向上的冷媒分配非常困难。参照图9，具体而言，流入入口集流通道内部的气液二相冷媒，其中液态冷媒因密度大导致运动能量大从而会更多的分配到集流管入口侧远端的导热管道中，而气态冷媒因密度小导致运动能量小从而会更多的分配到集流管入口侧近端的导热管道中。这将导致气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道长度方向上的分配非常不均匀，从而降低换热器的换热性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种冷媒分配均匀的换热器。

本发明还提出一种具有上述换热器的空调器。

根据本发明第一方面实施例的换热器，包括：

多个叠加设置的翅片单元，所述翅片单元设置有出口集流孔、第一入口集流孔和第二入口集流孔，所述第一入口集流孔与所述第二入口集流孔之间通过节流通道连通，所述第二入口集流孔与所述出口集流孔之间通过换热管道连通，多个所述出口集流孔贯通形成出口集流通道，多个所述第一入口集流孔贯通形成第一入口集流通道，多个所述第二入口集流孔贯通形成第二入口集流通道；

气液分离器，所述气液分离器设置有气态冷媒出口和液态冷媒出口，所述气态冷媒出口和所述液态冷媒出口的其中一个与所述第一入口集流通道连通，另一个与所述第二入口集流通道连通。

根据本发明第一方面实施例的换热器，至少具有如下有益效果：该换热器通过气液分离器将气液二相冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，并将气态冷媒和液态冷媒分别通入第一入口集流通道和第二入口集流通道的其中一个，从而使得气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道，然后第一入口集流通道内的气态冷媒或液态冷媒经过节流通道流入第二入口集流通道，与第二入口集流通道内的液态冷媒或气态冷媒进行充分混合，再进入换热管道进行换热，从而使得气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上的分配更为均匀，消除气态冷媒和液态冷媒由于密度差产生的冷媒分配不均匀问题，有利于提高换热器的换热性能。

根据本发明的一些实施例，所述第一入口集流通道的冷媒流入方向与所述第二入口集流通道的冷媒流入方向相反。

根据本发明的一些实施例，所述第一入口集流通道与所述液态冷媒出口连通，所述第二入口集流通道与所述气态冷媒出口连通，所述第一入口集流通道的管径小于所述第二入口集流通道的管径。

根据本发明的一些实施例，所述翅片单元包括两块翅片，两块所述翅片层叠设置。

根据本发明的一些实施例，两块所述翅片的彼此相对的一侧分别内凹形成有至少一个第一凹槽，两个所述翅片的所述第一凹槽配合构成所述换热管道。

根据本发明的一些实施例，所述第一凹槽设置有多个，多个所述第一凹槽间隔设置于两块所述翅片的彼此相对的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述翅片的彼此相对的一侧还内凹形成有第二凹槽，两块所述翅片的所述第二凹槽配合构成所述节流通道。

根据本发明的一些实施例，所述气液分离器还设置有冷媒入口，所述冷媒入口用于接收气液二相冷媒。

根据本发明的一些实施例，所述气液分离器为表面张力型或离心分离型或是两者的混合型。

根据本发明第二方面实施例的空调器，包括本发明第一方面实施例的换热器。

根据本发明第二方面实施例的空调器，至少具有如下有益效果：

该空调器的换热器通过气液分离器将气液二相冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，并将气态冷媒和液态冷媒分别通入第一入口集流通道和第二入口集流通道的其中一个，从而使得气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道，然后第一入口集流通道内的气态冷媒或液态冷媒经过节流通道流入第二入口集流通道，与第二入口集流通道内的液态冷媒或气态冷媒进行充分混合，再进入换热管道进行换热，从而使得气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上的分配更为均匀，消除气态冷媒和液态冷媒由于密度差产生的冷媒分配不均匀问题，有利于提高换热器的换热性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的换热器的立体示意图(略去气液分离器)；

图2是本发明实施例的换热器的分解结构示意图(略去气液分离器)；

图3是本发明实施例的换热器的第一入口集流通道的冷媒流入方向和第二入口集流通道的冷媒流入方向相同的示意图；

图4是本发明实施例的换热器的第一入口集流通道的冷媒流入方向和第二入口集流通道的冷媒流入方向相反的示意图；

图5是本发明实施例的翅片单元的剖视示意图；

图6是图5中的A处放大图；

图7是本发明实施例的翅片的立体示意图；

图8是图7中的B处放大图；

图9是现有技术中的换热器的气态冷媒和液态冷媒在集流管的长度方向上的流量分配示意图；

图10是本发明实施例的换热器的气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上的流量分配示意图。

附图标记：

翅片单元100、第一入口集流通道110、第一入口集流孔111、第二入口集流通道120、第二入口集流孔121、出口集流通道130、出口集流孔131、节流通道140、第二凹槽141、换热管道150、第一凹槽151、翅片160。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1至图2，本发明第一方面实施例的换热器，包括气液分离器(图中未示出)和多个翅片单元100，多个翅片单元100通过叠加的方式设置于一体。每个翅片单元100均设置有出口集流孔131、第一入口集流孔111和第二入口集流孔121。第一入口集流孔111与第二入口集流孔121之间通过开设在翅片单元100内部的节流通道140连通，第一入口集流孔111的内壁开设有节流通道140的入口，第二入口集流孔121的内壁开设有节流通道140的出口。第二入口集流孔121与出口集流孔131之间通过开设在翅片单元100内部的换热管道150连通，第二入口集流孔121的内壁开设有换热管道150的入口，出口集流孔131的内壁开设有换热管道150的出口。多个翅片单元100叠加设置于一体时，多个出口集流孔131贯通形成出口集流通道130，多个第一入口集流孔111贯通形成第一入口集流通道110，多个第二入口集流孔121贯通形成第二入口集流通道120，其中，第一入口集流通道110和第二入口集流通道120用于通入冷媒，出口集流通道130用于排出冷媒，冷媒在翅片单元100的换热管道150内流动，空气在翅片单元100的外部流动，冷媒通过翅片单元100实现与空气的热交换。气液分离器是一种用于将气液二相冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒的设备，其设置有气态冷媒出口和液态冷媒出口，气态冷媒出口和液态冷媒出口的其中一个与第一入口集流通道110连通，另一个与第二入口集流通道120连通，气液二相冷媒通过气液分离器分离为气态冷媒和液态冷媒后，气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道。

具体的，第一入口集流通道110和第二入口集流通道120基本水平布置。参照图3和图4，换热器工作时，当气液二相冷媒经过气液分离器分离为气态冷媒和液态冷媒后，其中气态冷媒通入第一入口集流通道110，液态冷媒通入第二入口集流通道120时，图中的箭头方向即为冷媒流动的方向，此时第一入口集流通道110的内部充满气态冷媒，从而使得第一入口集流通道110在长度方向上，通过节流通道140朝向第二入口集流通道120通入均匀流量的气态冷媒，抑制液态冷媒过多流向第二入口集流通道120末端部分的状况，使得气态冷媒和液态冷媒在第二入口集流通道120的长度方向上实现均匀混合，然后再流入换热管道150进行热交换。当气液二相冷媒经过气液分离器分离为气态冷媒和液态冷媒后，其中液态冷媒通入第一入口集流通道110，气态冷媒通入第二入口集流通道120时，此时第一入口集流通道110的内部充满液态冷媒，消除液态冷媒因密度大而产生的惯性力，从而使得第一入口集流通道110在长度方向上，通过节流通道140朝向第二入口集流通道120通入均匀流量的液态冷媒，使得液态冷媒和气态冷媒在第二入口集流通道120的长度方向上实现均匀混合，然后再流入换热管道150进行热交换。

参照图3和图4和图10，该换热器通过气液分离器将气液二相冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，并将气态冷媒和液态冷媒分别通入第一入口集流通道110和第二入口集流通道120的其中一个，从而使得气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道，然后第一入口集流通道110内的气态冷媒或液态冷媒经过节流通道140均匀的流入第二入口集流通道120，与第二入口集流通道120内的液态冷媒或气态冷媒进行充分混合，再进入换热管道150进行换热，从而使得气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上的流量分配更为均匀，消除气态冷媒和液态冷媒由于密度差产生的分配不均匀问题，有利于提高换热器的换热性能。

参照图4，在本发明的一些实施例中，第一入口集流通道110的冷媒流入方向与第二入口集流通道120的冷媒流入方向相反，图中的箭头方向即为冷媒流动的方向。由于气态冷媒与液态冷媒相比其流动损失较大，所以气态冷媒更多分配在入口集流通道的入口侧近端，而液态冷媒的密度大所以运动能量也大，其更容易流到入口集流通道的入口侧远端，此时通过将气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的流入方向设置相反，可以进一步降低由于气态冷媒和液态冷媒的密度不同，导致两者在入口集流通道的长度方向上流量分配不均匀的问题，有利于进一步提高换热器的换热性能。

在本发明的一些实施例中，第一入口集流通道110与气液分离器的液态冷媒出口连通，第二入口集流通道120与气液分离器的气态冷媒出口连通，第一入口集流通道110的管径小于第二入口集流通道120的管径。此时第一入口集流通道110通入液态冷媒，第二入口集流通道120通入气态冷媒，由于第二入口集流通道120的管径相对第一入口集流通道110的管径大，因此可以进一步缓解气态冷媒相对液态冷媒流动损耗大的问题，提高气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上流量分配的均匀性。

参照图5和图6，在本发明的一些实施例中，翅片单元100包括两块翅片160，两块翅片160层叠设置构成一个翅片单元100。翅片160通常由导热性能较好的薄片制成，从而使得翅片160可以实现较好的导热功能，两块翅片160可以采用扣合的方式叠加设置于一体，扣合后再通过焊接的方式使两块翅片160实现固定连接。

参照图6至图8，具体的，在本发明的一些实施例中，两块翅片160的彼此相对的一侧分别内凹形成有至少一个第一凹槽151，第一凹槽151可以通过冲压等工艺形成，两个翅片160的第一凹槽151配合构成换热管道150，换热管道150的管径大小与翅片160的厚度相关，翅片160的厚度越大，换热管道150的管径可以做得越大。冷媒在换热管道150内流动，空气在翅片160外部流动，冷媒通过翅片160与空气实现热交换。类似的，翅片160的彼此相对的一侧还内凹形成有第二凹槽141，第二凹槽141可以通过冲压等工艺形成，两个翅片160的第二凹槽141配合构成节流通道140。

参照图8，在本发明的一些实施例中，第一凹槽151设置有多个，具体的数量可以根据实际需要而设置，多个第一凹槽151间隔设置于两块翅片160的彼此相对的一侧，间隔距离可以根据实际需要而设置，例如可以将多个第一凹槽151均匀间隔布满于翅片160的一侧，使得每个第一凹槽151可以获得尽量多的导热空间。该实施例通过设置有多个第一凹槽151，从而使得一个翅片单元100内形成有多条换热管道150，使得冷媒在翅片单元100内的分布更为均匀，有利于提高换热器的换热性能。

参照图6，在本发明的一些实施例中，换热管道150的横截面为圆形或多边形，可以根据实际需要选择合适的形状。例如，换热管道150的横截面为圆形时，其加工制作比较方便，而且在横截面的外周周长相同时，圆形横截面的面积最大，能够承受更大的冷媒流量。

在本发明的一些实施例中，气液分离器还设置有冷媒入口，冷媒入口用于接收气液二相冷媒，气液二相冷媒通过冷媒入口进入气液分离器，气液分离器将气液二相冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，然后再将气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道。

在本发明的一些实施例中，气液分离器为表面张力型或离心分离型，也可以是两者的混合型，可以根据实际需要而具体选择。

本发明第二方面实施例的空调器，包括本发明第一方面实施例的换热器。空调器可以是整体式空调器，也可以是分体式空调器，还可以是其他类型的空调器。该空调器的换热器通过气液分离器将气液二相冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，并将气态冷媒和液态冷媒分别通入第一入口集流通道110和第二入口集流通道120的其中一个，从而使得气态冷媒和液态冷媒分别通入不同的入口集流通道，然后第一入口集流通道110内的气态冷媒或液态冷媒经过节流通道140流入第二入口集流通道120，与第二入口集流通道120内的液态冷媒或气态冷媒进行充分混合，再进入换热管道150进行换热，从而使得气态冷媒和液态冷媒在入口集流通道的长度方向上的流量分配更为均匀，消除气态冷媒和液态冷媒由于密度差产生的分配不均匀问题，有利于提高换热器的换热性能。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.换热器，其特征在于，包括：

多个叠加设置的翅片单元，所述翅片单元设置有出口集流孔、第一入口集流孔和第二入口集流孔，所述第一入口集流孔与所述第二入口集流孔之间通过节流通道连通，所述第二入口集流孔与所述出口集流孔之间通过换热管道连通，多个所述出口集流孔贯通形成出口集流通道，多个所述第一入口集流孔贯通形成第一入口集流通道，多个所述第二入口集流孔贯通形成第二入口集流通道；

气液分离器，所述气液分离器设置有气态冷媒出口和液态冷媒出口，所述气态冷媒出口和所述液态冷媒出口的其中一个与所述第一入口集流通道连通，另一个与所述第二入口集流通道连通。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一入口集流通道的冷媒流入方向与所述第二入口集流通道的冷媒流入方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，所述第一入口集流通道与所述液态冷媒出口连通，所述第二入口集流通道与所述气态冷媒出口连通，所述第一入口集流通道的管径小于所述第二入口集流通道的管径。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片单元包括两块翅片，两块所述翅片层叠设置。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，两块所述翅片的彼此相对的一侧分别内凹形成有至少一个第一凹槽，两块所述翅片的所述第一凹槽配合构成所述换热管道。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述第一凹槽设置有多个，多个所述第一凹槽间隔设置于两块所述翅片的彼此相对的一侧。

7.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述翅片的彼此相对的一侧还内凹形成有第二凹槽，两块所述翅片的所述第二凹槽配合构成所述节流通道。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述气液分离器还设置有冷媒入口，所述冷媒入口用于接收气液二相冷媒。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述气液分离器为表面张力型或离心分离型或是两者的混合型。

10.空调器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的换热器。

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