CN115751779A - 换热器及空调设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了换热器及空调设备，包括换热腔、位于所述换热腔内的换热管以及均气装置，所述均气装置包括与所述换热腔的进气口连通的主气管道，所述主气管道上连通有数个支气管道，所述支气管道将所述换热腔分隔成数个子换热区，所述支气管道上设置有连通管道内外的通孔，所述主气管道上下方向设置，所述换热腔的进气口设于其底部。本发明将换热腔的进气口设于其底部，配合均气装置，使得过热的气体从换热腔的底部向上沿着主气管道进入时，可以通过主气管道散热，也可以与通过通孔进入主气管道或/和支气管道内的液体换热，从而去除其他的过热。

Description

换热器及空调设备

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及换热器及空调设备。

背景技术

在空调换热系统中，压缩机出气口与冷凝器相连，经过压缩机做功排出的过热气态冷媒，直接进入冷凝器内换热，过热气态冷媒需要经过第一个阶段的换热，使过热气态冷媒转化为饱和气态冷媒。有数据表明，饱和气态冷媒的换热强度是过热气态冷媒的10-20倍，因此这个阶段的转换效果对于冷凝器的换热性能有极为重要的影响。

变为饱和气态冷媒后再进行第二个阶段的换热，即饱和气态冷媒转化为饱和液态冷媒从而完成在冷凝器中的换热。

在现有的冷凝器结构中，过热气体从上部进入，冷却后的液体聚集到底部从底部的排液口排出，为满足过热气体完全转化为饱和气体这一过程，需要消耗上部较大的换热面积，剩下的换热面积用于进行后续换热，这不仅换热效率低，还浪费结构空间及换热面积，不利于冷凝器的能效提升和成本控制。

申请号为CN201310740172.8的发明专利，其公开了一种壳管式冷凝器，其利用设置在壳管内的多个导液板将壳体内分隔成多个腔室，使得换热管布置在所述多个腔室内，并使得腔室之间具有间隔，从而形成气体流通通道，用于使所述制冷剂气体流通到所述多个腔室，腔室之间的气体流通通道虽然在一定程度上提高了冷媒的均匀性，但由于过热气体依然需要从壳体上方通入，所以过热气体缸进入壳体时依然是与换热管先接触，依然需要消耗较多数量的换热管换热，由于此时气体为过热气体并不是饱和气体，所以换热效率依然较低。

为此，如何降低过热气体接触换热管前的过热度成为了业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决过热气体接触换热管前的过热度较高的问题，本发明提出件进气口设置在换热腔底部，使得上述的过热气体与下降的液体形成对流换热，从而降低气体的过热度。

本发明采用的技术方案是，设计一种换热器，包括换热腔、位于所述换热腔内的换热管以及均气装置，所述均气装置包括与所述换热腔的进气口连通的主气管道，所述主气管道上连通有数个支气管道，所述支气管道将所述换热腔分隔成数个子换热区，所述支气管道上设置有连通管道内外的通孔，所述主气管道上下方向设置，所述换热腔的进气口设于其底部。

在某些实施方式中，所述支气管道远离所述主气管道的一端向上倾斜设置，使得所述支气管道内的液体能够向下流回到所述主气管道。

在某些实施方式中，所述支气管道内腔的中部设置有向下倾斜的导液板，所述导液板将进入所述支气管道内的液体导流到所述主气管道，所述导液板上下两侧的管道壁上均设置有通孔。

在某些实施方式中，所述支气管道包括相对设置的第一端与第二端，所述第一端与主气管道连通，所述第二端封闭，所述第二端内侧连接所述导流板。

在某些实施方式中，所述主气管道底部连通有回液腔，所述回液腔的上部与所述主气管道连通，与所述主气管道对应在所述回液腔下部设置有挡液部，所述挡液部两侧设置有通孔。

在某些实施方式中，所述回液腔水平设置，所述回液腔上下侧壁均设置有通孔。

在某些实施方式中，所述换热腔进气口包括进气管，所述进气管与所述回液腔连通，所述换热腔下部设置有排液口。

在某些实施方式中，所述均气装置为良导热材料制成的薄壁腔体。

在某些实施方式中，所述通孔为沿所述支气管道度方向开设的长条孔，所述长条孔与所述换热管交叉设置。

在某些实施方式中，所述均气装置结构关于所述主气管道对称。

空调设备，包括上述的换热器。

在某些实施方式中，所述换热器为冷凝器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明将换热腔的进气口设于其底部，配合均气装置，使得过热的气体从换热腔的底部向上沿着主气管道进入时，可以通过主气管道散热，也可以与通过通孔进入主气管道或/和支气管道内的液体换热，从而去除其他的过热。

2、本发明的均气装置为实体的管道，不仅能使气体均匀进入冷凝器内的各个布管区域，还能利用气体上升、液体下降原理形成对流去过热。

3、通过在支气管道中部设置导液板，导液板收集对应上方换热区域产生的液体，防止这些液体落入到下方的换热区域的换热管上，避免液体多重堆积于换热管壁面，减少液膜对换热管换热性能的影响；收集液体与进气导气为同一通道、相反方向，在进气的过程中形成对流，从而可以利用饱和液体进行对过热气体的去过热，导液板还有利于增加气液的换热接触面积。

4、收集到壳体底部的液体还可以继续与底部的换热管进行换热，形成过冷区域，过冷区域的液体位于主气管道周围，有利于对进入主气管道的过热气体进行散热，从而进前期的去过热。

附图说明

下面结合具体实施例和附图对本发明进行详细的说明，为了展示细节，便于理解其原理，其不一定是按比例绘制的，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的实施例。其中：

图1是本实施例的换热器的截面示意图。

图2是本实施例的换均气装置示意图。

图3是本实施例的立体示意图。

图中，1、换热腔；2、换热管；3、进气管；4、支气管道；41、导液板；42、通孔；5、排液口；6、回液腔；61、挡液部；7、主气管道。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例，以下实施方式并不限制权利要求书所涉及的发明。此外，实施方式中说明的特征的所有组合未必是发明的解决方案所必须的。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

实施例

如图1、2、3所示，一种换热器，本实施例以壳管式冷凝器为例加以说明，包括位于壳体内的换热腔1、及位于所述换热腔1内的换热管2以及均气装置，本实施例的所述均气装置包括与所述换热腔1的进气口连通的主气管道7，所述主气管道7上连通有数个支气管道4，本实施例在主气管道7的两侧分别设置了三个支气管道4，且所述均气装置结构关于所述主气管道7对称，从而形成树状结构的均气装置，所述支气管道4将所述换热腔1分隔成数个子换热区，可以将所述主气管道7、支气管道4及壳体内壁围成的空间看作一个子换热区，换热管2分布在这些子换热区内，所述支气管道4上设置有连通管道内外的通孔42，以便气体通过通孔42进入各个子换热区，各子换热区形成的冷却液也可以通过所述通孔42进入到管道内。

本实施例的所述均气装置为实体的管道，与现有技术(申请号为CN201310740172.8的发明专利)的将换热管2分隔设置作为均气装置是不同的，由于本实施例为实体的管道，所以其对气体的均布效果更好，还能利用气体上升、液体下降原理形成对流去过热。

所述主气管道7上下方向设置，所述换热腔1的进气口设于其底部，如此设置，过热的气体从换热腔1的底部向上沿着主气管道7进入时，可以通过主气管道7散热，也可以与通过所述通孔42进入主气管道7或/和支气管道4内的液体换热，从而去除其他的过热，由于所述主气管道7底部周围是聚集到换热腔1底部的过冷液，所以此处的所述主气管道7的温度较低，其对进入的过热气体散热效果明显。

所述支气管道4远离所述主气管道7的一端向上倾斜设置，使得所述支气管道4内的液体能够向下流回到所述主气管道7，这样可以使得较多的液体回流到所述主气管道7，回流的液体与进入的气体相对流动，形成更好的换热，有利于去除其他的过热。

所述支气管道4内腔的中部设置有向下倾斜的导液板41，所述导液板41将进入所述支气管道4内的液体导流到所述主气管道7，所述导液板41上下两侧的管道壁上均设置有通孔42，上下两侧的的通孔42有利于气体分散排出，导液板41使得进入所述支气管道4内的液体导流到所述主气管道7。

所述导液板41收集对应上方换热区域产生的液体，防止这些液体落入到下方的换热区域的换热管2上，避免液体多重堆积于换热管2壁面，减少液膜对换热管2换热性能的影响；收集液体与进气导气为同一通道、相反方向，在进气的过程中形成对流，从而可以利用饱和液体进行对过热气体的去过热。

所述支气管道4包括相对设置的第一端与第二端，所述第一端与主气管道7连通，所述第二端封闭，所述第二端内侧连接所述导流板，如此导流板对进入从所述主气管道7进入到所述支气管道4的气体具有较好的上下分流作用，同时也不需要额外的固定件安装所述导流板，使得设备简化，导流顺畅，布气均匀。

所述主气管道7底部连通有回液腔6，所述回液腔6的上部与所述主气管道7连通，与所述主气管道7对应在所述回液腔下部设置有挡液部61，所述挡液部61两侧设置有通孔，即两侧通孔之间的部位为所述挡液部61，使得从所述主气管道7落下的液体被分散到挡液部61两侧，然后从通孔排出，这样可以使得从通孔流出的液体均匀的散布大下方的换热管2上，与换热管2均匀接触，有利于快速的散热。本实施例的所述回液腔6水平设置，所述回液腔6上下侧壁均设置有通孔，上下侧壁的通孔也同样可以作为出气孔，起到均气的作用。

所述换热腔1进气口包括进气管3，所述进气管3与所述回液腔6连通，进入的气体通过所述回液腔6再进入所述主气管道7，使得进入的气体可以进入所述回液腔6换热，增加在管道内的换热面积，提高去过热效果，所述换热腔1下部设置有排液口5，用于将底部过多的液体排出。

所述均气装置为良导热材料制成的薄壁腔体，例如可以由钣金弯折成型，良导热材料的薄壁有利于提高换热效率。

所述通孔42为沿所述支气管道4度方向开设的长条孔，所述长条孔与所述换热管2交叉，即所述长条孔的长度反向与所述换热管2的长度方向是垂直的，从而避免所述换热管2将所述通孔42完全挡住，还有利于气体均与的散布到沿所述长条孔排列的各个所述换热管2上，提高换热的均匀性。

该换热腔1应用于空调设备时，所述换热器可为空调的冷凝器。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。说明书及附图中所示的装置及方法中的动作、步骤等执行顺序，只要没有特别明示顺序的限定，只要前面处理的输出并不用在后面的处理中，则可以任意顺序实现。为描述方便起见而使用的类似次序性的用语(例如，“首先”、“接着”、“其次”、“再次”、“然后”等)，并不意味着必须依照这样的顺序实施。

本领域的普通技术人员应理解，所有的定向参考(例如，上方、下方、向上、上、向下、下、顶部、底部、左、右、垂直、水平等)描述性地用于附图以有助于读者理解，且不表示(例如，对位置、方位或用途等)对由所附权利要求书限定的本发明的范围的限制，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

另外，一些模糊性的术语(例如，基本上、一定的、大体上等)可以是指条件、量、值或尺寸等的轻微不精确或轻微偏差，其中的一些在制造偏差或容限范围内。需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

本文中所描述的具体实施例，仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例，做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (12)

1.换热器，包括换热腔、位于所述换热腔内的换热管以及均气装置，其特征在于，所述均气装置包括与所述换热腔的进气口连通的主气管道，所述主气管道上连通有数个支气管道，所述支气管道将所述换热腔分隔成数个子换热区，所述支气管道上设置有连通管道内外的通孔，所述主气管道上下方向设置，所述换热腔的进气口设于其底部。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述支气管道远离所述主气管道的一端向上倾斜设置，使得所述支气管道内的液体能够向下流回到所述主气管道。

3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，所述支气管道内腔的中部设置有向下倾斜的导液板，所述导液板将进入所述支气管道内的液体导流到所述主气管道，所述导液板上下两侧的管道壁上均设置有通孔。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述支气管道包括相对设置的第一端与第二端，所述第一端与主气管道连通，所述第二端封闭，所述第二端内侧连接所述导流板。

5.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述主气管道底部连通有回液腔，所述回液腔的上部与所述主气管道连通，与所述主气管道对应在所述回液腔下部设置有挡液部，所述挡液部两侧设置有通孔。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述回液腔水平设置，所述回液腔上下侧壁均设置有通孔。

7.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述换热腔进气口包括进气管，所述进气管与所述回液腔连通，所述换热腔下部设置有排液口。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述均气装置为良导热材料制成的薄壁腔体。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述通孔为沿所述支气管道度方向开设的长条孔，所述长条孔与所述换热管交叉设置。

10.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述均气装置结构关于所述主气管道对称。

11.空调设备，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的换热器。

12.根据权利要求11所述的空调设备，其特征在于，所述换热器为冷凝器。

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