CN117091434B - 集成式模组化换热器及使用该换热器的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换热器的技术领域，公开了集成式模组化换热器及使用该换热器的空调系统，其中集成式模组化换热器，包括换热单元，包括两块对称设置的外壳板、设置于两块外壳板之间的多个换热部件、设置于其中一块外壳板外侧的导液部件，且导液部件设置于换热部件上，以及设置于任意相邻两个换热部件之间的连通部件，用于相邻的两个换热部件进行连通或断开。该集成式模组化换热器，将换热器模块化设计，每个换热部件中换热片数量是恒定的，需要提高了换热器的最高换热量数值，只需增加换热部件，不需要将原有换热部件拆开，增加换热片再进行重装，提高了换装效率的同时，由于原有换热部件也不用拆开，不破坏其初始密封结构。
Description
技术领域
本发明涉及换热器的技术领域，尤其涉及集成式模组化换热器及使用该换热器的空调系统。
背景技术
空调系统是用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的系统，可使某些场所获得具有一定温度、湿度和空气质量的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。空调系统由锅炉、换热器、冷却塔、补水定压设备、循环泵、空调末端等组成。
公开号为CN115585683A的专利申请公开了一种板式换热器及制冷系统，板式换热器包括：换热器主体，包括多层换热片，多层换热片层叠在一起形成多层制冷剂通道和多层换热流体通道，在多层换热片上设置有贯穿多层换热片厚度方向的制冷剂进孔和制冷剂出孔，制冷剂进孔和制冷剂出孔均与制冷剂通道相连通；换热调节组件，包括滑块及驱动件，滑块可滑动地设置于制冷剂进孔中，驱动件与滑块连接，用于驱动滑块在制冷剂进孔中滑动以封堵至少部分多层换热流体通道。
上述专利申请存在以下缺陷：
1、多层换热片层叠形成一个换热器主体，当所处环境换热需求增大，超出安装时的预设最高换热量，需要提高换热量时，就需要将换热器主体拆开，增加换热片的层数，这样不仅需要花费大量的现场安装时间，而且会破坏换热器主体的结构，影响其密封性；
2、依靠步进电机控制丝杆带动滑块运动，从而影响参与换热的换热片层数，但是滑块在制冷机通道内的位置工作人员在设备外部无法得知，步进电机带动丝杆转动的圈数也难以控制，无法控制参与换热的换热片层数。
发明内容
本发明目的在于：将换热器主体模块化设计、组装，可以根据换热需求的改变调整换热量，调整方便的同时不破坏原换热器主体结构，同时可以精准调整参与换热的换热片层数。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：集成式模组化换热器，包括换热单元和两块对称设置的外壳板，两块外壳板之间设置有多个换热部件，其中一块外壳板外侧设置有导液部件，且导液部件设置于换热部件上，任意相邻两个换热部件之间设置有连通部件，用于相邻的两个换热部件进行连通或断开。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述换热部件包括两块固定板、设置于两块固定板四角边缘处的固定组件、设置于两块固定板之间的换热片、设置于任意相邻两块换热片之间的隔离片，以及对称交错设置于换热片两侧的换热腔。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述固定组件包括设置于其中一块固定板边角处的固定孔、设置于另一块固定板边角处的固定螺栓，且固定螺栓穿过固定孔设置，以及设置固定螺栓上的固定螺母。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述导液部件包括设置于外壳板外侧的进出液组件，以及设置于换热片上的导液组件。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述进出液组件包括设置于外壳板外侧的制冷剂进管、设置于外壳板外侧的制冷剂出管，且制冷剂出管位于制冷剂进管的正下方，设置于外壳板外侧的换热流体进管，以及设置于外壳板外侧的换热流体出管，且换热流体出管位于换热流体进管的正下方。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述导液组件包括设置于换热片上的制冷剂进孔和制冷剂出孔，且制冷剂进孔和制冷剂出孔位于换热片一侧的换热腔内；
导液组件还包括设置于换热片上的换热流体进孔和换热流体出孔，且换热流体进孔和换热流体出孔位于换热片另一侧的换热腔内。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述连通部件包括对应导液组件位置设置于任意相邻两块固定板上的导液管、设置于相邻两根导液管之间的控制管，以及设置于控制管上的控制阀。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述换热腔内设置有密封组件，所述密封组件包括设置于换热腔内的支撑罩，换热腔和支撑罩之间共同形成一个加压腔，滑动连接在加压腔内的密封条，且密封条与加压腔相匹配，以及设置于支撑罩罩壁上的多个导孔，换热部件工作时，制冷剂和热流体进入到换热腔内后，会通过换热腔上的导孔再进入到加压腔中，进入加压腔内压力值会增大，在压力作用下，推动加压腔中的密封条向外侧运动挤压在隔离片上，从而提高了换热片与隔离片之间的密封性，避免换热腔内制冷剂和热流体发生泄露。
作为本发明所述集成式模组化换热器的一种优选方案，其中：所述换热腔内连接有导流组件，所述导流组件包括对称设置于支撑罩内罩壁上的两根隔条、设置于两根隔条之间的多根导流折板，任意相邻的两根导流折板之间形成一个导流通道，且两根隔条上对应导流通道的位置分别开设有导流进孔和导流出孔。
鉴于在实际使用过程中，空调系统还存在调整换热器主体换热量时，需要花费大量的现场安装时间，而且会破坏换热器主体密封性，同时无法控制参与换热的换热片层数的问题，本发明还提供一种空调系统，包括集成式模组化换热器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、将换热器模块化设计，每个换热部件中换热片数量是恒定的，需要提高了换热器的最高换热量数值，只需增加换热部件，不需要将原有换热部件拆开，增加换热片再进行重装，提高了换装效率的同时，由于原有换热部件也不用拆开，不破坏其初始密封结构，可对参与换热的换热片层数控制；
2、换热部件工作时，制冷剂和热流体进入到换热腔内，推动加压腔中的密封条向外侧运动挤压在隔离片上，避免换热腔内制冷剂和热流体发生泄露；
3、进入到换热腔内的制冷剂和热流体会通过导流进孔进入到连续弯折的导流通道中，通过导流通道提高了制冷剂和热流体在换热腔内运动时长，从而提高了制冷剂和热流体之间的换热效果。
附图说明
图1为本发明集成式模组化换热器的整体结构示意图。
图2为本发明集成式模组化换热器的换热部件与连通部件连接部分的结构示意图。
图3为图2中A部分的放大图。
图4为本发明集成式模组化换热器的换热部件部分结构示意图。
图5为本发明集成式模组化换热器的隔离片两侧示意图。
图6为本发明集成式模组化换热器的密封组件两侧示意图。
图7为本发明集成式模组化换热器的密封组件剖视图。
图8为本发明集成式模组化换热器的导流组件示意图。
图9为图8中B部分的放大图。
图10为图8中C部分的放大图。
图中：
1、换热单元；2、外壳板；3、换热部件；31、固定板；32、固定组件；321、固定孔；322、固定螺栓；323、固定螺母；33、换热片；34、隔离片；35、换热腔；36、密封组件；361、支撑罩；362、加压腔；363、密封条；364、导孔；37、导流组件；371、隔条；372、导流折板；373、导流通道；374、导流进孔；375、导流出孔；4、导液部件；41、进出液组件；411、制冷剂进管；412、制冷剂出管；413、换热流体进管；414、换热流体出管；42、导液组件；421、制冷剂进孔；422、制冷剂出孔；423、换热流体进孔；424、换热流体出孔；5、连通部件；51、导液管；52、控制管；53、控制阀。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1，参照图1-6，为本发明第一个实施例，提供了集成式模组化换热器，包括换热单元1和两块对称设置的外壳板2，两块外壳板2之间设置有多个换热部件3，其中一块外壳板2外侧设置有导液部件4，且导液部件4设置于换热部件3上，任意相邻两个换热部件3之间设置有连通部件5，用于相邻的两个换热部件3进行连通或断开。
换热部件3包括两块固定板31、共同连接在两块固定板31四角边缘处的固定组件32、活动设置在两块固定板31之间的多块换热片33、设置于任意相邻两块换热片33之间的隔离片34，相邻的两片换热片33之间夹持一片隔离片34，以及对称交错开设在换热片33两侧的换热腔35，隔离片34从而提高了换热腔35的密封性，制冷剂和热流体同时分别处于一块换热片33两侧的换热腔35中进行热交换，从而完成热流体的降温，换热片33和隔离片34为同一材质，一片隔离片34的两侧分别为制冷剂和热流体，通过隔离片34对两侧的制冷剂和热流体进行换热，从而提高了换热效果。
导液部件4包括设置于外壳板2外侧的进出液组件41，以及设置于换热片33上的导液组件42；进出液组件41包括连通在外壳板2外侧的制冷剂进管411、连通在外壳板2外侧的制冷剂出管412，且制冷剂出管412位于制冷剂进管411的正下方，连通在外壳板2外侧的换热流体进管413，以及连通在外壳板2外侧的换热流体出管414，且换热流体出管414位于换热流体进管413的正下方；导液组件42包括开设在换热片33上的制冷剂进孔421和制冷剂出孔422，且制冷剂进孔421和制冷剂出孔422位于换热片33一侧的换热腔35内；导液组件42还包括开设在换热片33上的换热流体进孔423和换热流体出孔424，且换热流体进孔423和换热流体出孔424位于换热片33另一侧的换热腔35内，外界的制冷剂在泵机的泵送作用下，由制冷剂进管411进入到换热部件3中，制冷剂通过换热片33上的制冷剂进孔421流入到换热腔35内，再通过换热片33上的换热流体出孔424回流到制冷剂出管412中；而外界的热流体在泵机的泵送作用下，通过换热流体进管413进入到换热部件3中，热流体通过换热片33上的换热流体进孔423流入到换热腔35内，再通过换热片33上的换热流体出孔424回流到换热流体出管414，隔离片34的四角处对应导液组件42的位置开设有相匹配的导液孔，供制冷剂和热流体流通。
连通部件5包括对应导液组件42位置连通在任意相邻两块固定板31上的导液管51、通过法兰连接在相邻两根导液管51之间的控制管52，以及安装在控制管52上的控制阀53，通过控制管52和导液管51将相邻两个换热部件3之间进行连通。
使用过程中，整个换热器由多个换热部件3组成，将换热器模块化设计，每个换热部件3中换热片33数量是恒定的，因此当换热器的换热需求增大时，直接在现有换热器尾端的换热部件3上加装新的连通部件5和换热部件3，即可提高了换热器的最高换热量数值，不需要将原有换热部件3拆开，增加换热片33再进行重装，提高了换装效率的同时，由于原有换热部件3也不用拆开，不破坏其初始密封结构；
同时也可以在初始装机时安装多组换热部件3，不使用的换热部件3前方的控制阀53处于关闭状态，制冷剂和热流体均无法进入后方的换热部件3中，只需控制控制阀53的开关，即可控制换热器中换热部件3的工作数量，从而实现对参与换热的换热片33层数控制。
其中，固定组件32包括开设在其中一块固定板31边角处的固定孔321、连接在另一块固定板31边角处的固定螺栓322，且固定螺栓322穿过固定孔321设置，以及螺纹连接在固定螺栓322上的固定螺母323，通过固定螺母323的紧固效果，将两块固定板31固定夹持在一起。
实施例2，参照图1-7，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：换热腔35内设置有密封组件36，密封组件36包括连接在换热腔35内的支撑罩361，换热腔35和支撑罩361之间共同形成一个加压腔362，滑动连接在加压腔362内的密封条363，且密封条363与加压腔362相匹配，密封条363的外侧压设在对应的固定板31和隔离片34上，以及开设在支撑罩361罩壁上的多个导孔364。
使用过程中，换热部件3工作时，制冷剂和热流体进入到换热腔35内后，会通过换热腔35上的导孔364再进入到加压腔362中，进入加压腔362内压力值会增大，在压力作用下，推动加压腔362中的密封条363向外侧运动挤压在隔离片34上，从而提高了换热片33与隔离片34之间的密封性，避免换热腔35内制冷剂和热流体发生泄露。
其余结构与实施例1的结构相同。
实施例3，参照图7-10，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：换热腔35内连接有导流组件37，导流组件37包括对称连接在支撑罩361内罩壁上的两根隔条371、均匀等距连接在两根隔条371之间的多根导流折板372，隔条371、换热片33和导流折板372为同一材质，任意相邻的两根导流折板372之间形成一个导流通道373，且两根隔条371上对应每条导流通道373的位置分别开设有导流进孔374和导流出孔375。
使用过程中，进入到换热腔35内的制冷剂和热流体会通过导流进孔374进入到连续弯折的导流通道373中，通过导流通道373提高了制冷剂和热流体在换热腔35内运动时长，从而提高了制冷剂和热流体之间的换热效果。
其余结构与实施例2的结构相同。
实施例4，参照图1-10，为本发明的第四个实施例，提供了空调系统，包括集成式模组化换热器。
使用过程中，将换热器模块化设计，每个换热部件3中换热片33数量是恒定的，需要提高了换热器的最高换热量数值，只需增加换热部件3，不需要将原有换热部件3拆开，增加换热片33再进行重装，提高了换装效率的同时，由于原有换热部件3也不用拆开，不破坏其初始密封结构，可对参与换热的换热片33层数控制；通过制冷剂和热流体运输时的压力，提高了换热片33与隔离片34之间的密封性，避免换热腔35内制冷剂和热流体发生泄露；同时提高了制冷剂和热流体在换热腔35内运动时长，从而提高了制冷剂和热流体之间的换热效果。
其余结构与实施例3的结构相同。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.集成式模组化换热器，包括换热单元（1）和两块对称设置的外壳板（2），其特征在于：两块所述外壳板（2）之间设置有多个换热部件（3），其中一块外壳板（2）外侧设置有导液部件（4），且导液部件（4）设置于换热部件（3）上，任意相邻两个换热部件（3）之间设置有连通部件（5），用于相邻的两个换热部件（3）进行连通或断开；所述换热部件（3）包括两块固定板（31）、设置于两块固定板（31）四角边缘处的固定组件（32）、设置于两块固定板（31）之间的换热片（33）、设置于任意相邻两块换热片（33）之间的隔离片（34），以及对称交错设置于换热片（33）两侧的换热腔（35）；所述换热腔（35）内设置有密封组件（36），所述密封组件（36）包括设置于换热腔（35）内的支撑罩（361），换热腔（35）和支撑罩（361）之间共同形成一个加压腔（362），滑动连接在加压腔（362）内的密封条（363），且密封条（363）与加压腔（362）相匹配，以及设置于支撑罩（361）罩壁上的多个导孔（364），换热部件（3）工作时，制冷剂和热流体进入到换热腔（35）内后，会通过换热腔（35）上的导孔（364）再进入到加压腔（362）中，进入加压腔（362）内压力值会增大，在压力作用下，推动加压腔（362）中的密封条（363）向外侧运动挤压在隔离片（34）上，从而提高了换热片（33）与隔离片（34）之间的密封性，避免换热腔（35）内制冷剂和热流体发生泄露。
2.根据权利要求1所述的集成式模组化换热器，其特征在于：所述换热腔（35）内连接有导流组件（37），所述导流组件（37）包括对称设置于支撑罩（361）内罩壁上的两根隔条（371）、设置于两根隔条（371）之间的多根导流折板（372），任意相邻的两根导流折板（372）之间形成一个导流通道（373），且两根隔条（371）上对应导流通道（373）的位置分别开设有导流进孔（374）和导流出孔（375）。
3.根据权利要求2所述的集成式模组化换热器，其特征在于：所述固定组件（32）包括设置于其中一块固定板（31）边角处的固定孔（321）、设置于另一块固定板（31）边角处的固定螺栓（322），且固定螺栓（322）穿过固定孔（321）设置，以及设置固定螺栓（322）上的固定螺母（323）。
4.根据权利要求1或3所述的集成式模组化换热器，其特征在于：所述导液部件（4）包括设置于外壳板（2）外侧的进出液组件（41），以及设置于换热片（33）上的导液组件（42）。
5.根据权利要求4所述的集成式模组化换热器，其特征在于：所述进出液组件（41）包括设置于外壳板（2）外侧的制冷剂进管（411）、设置于外壳板（2）外侧的制冷剂出管（412），且制冷剂出管（412）位于制冷剂进管（411）的正下方，设置于外壳板（2）外侧的换热流体进管（413），以及设置于外壳板（2）外侧的换热流体出管（414），且换热流体出管（414）位于换热流体进管（413）的正下方。
6.根据权利要求5所述的集成式模组化换热器，其特征在于：所述导液组件（42）包括设置于换热片（33）上的制冷剂进孔（421）和制冷剂出孔（422），且制冷剂进孔（421）和制冷剂出孔（422）位于换热片（33）一侧的换热腔（35）内；
导液组件（42）还包括设置于换热片（33）上的换热流体进孔（423）和换热流体出孔（424），且换热流体进孔（423）和换热流体出孔（424）位于换热片（33）另一侧的换热腔（35）内。
7.根据权利要求5或6所述的集成式模组化换热器，其特征在于：所述连通部件（5）包括对应导液组件（42）位置设置于任意相邻两块固定板（31）上的导液管（51）、设置于相邻两根导液管（51）之间的控制管（52），以及设置于控制管（52）上的控制阀（53）。
8.空调系统，其特征在于：包括权利要求7所述的集成式模组化换热器。
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