CN117663459A - 一种换热组件、蓄热装置及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种换热组件、蓄热装置及空调系统，包括：第一集流管，各个第一分流管相间隔地设置在第一集流管上；多个平行流管沿第一预设方向依次排列形成多个纵向流路；板状分配组件包括多个分流板，多个分流板上设置有连通槽，各个分流板上的连通槽相互连通；板状分配组件与各个第一分流管连接，板状分配组件与各个平行流管连接；板状分配组件将多个平行流管分成两个侧管组和多个内管组，两个侧管组分别设置在换热组件的两侧，各个内管组均设置在两个侧管组之间；两个侧管组的纵向流路的数量均小于内管组的纵向流路的数量。本发明的换热组件、蓄热装置及空调系统解决了相关技术中蓄热模块流路中制冷剂换热不均匀影响换热效率的技术问题。

Description

一种换热组件、蓄热装置及空调系统

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体涉及一种换热组件、蓄热装置及空调系统。

背景技术

随着空调行业的不断发展，追求系统性能的进一步提高成为后续市场的主要方向，低温持续制热就是一个重点研究方向，目前热泵空调系统在冬天室外气温较低的情况在运行制热工况，容易使得室外机换热器表面温度降低到0℃以下，潮湿空气会在换热器表面形成霜层，降低换热器换热效率，影响空调系统能耗，甚至损坏整机系统，正常化霜时室外机由蒸发器变为冷凝器，内机关闭化霜，但这样也使得空调系统化霜时无法继续进行制热，故在可以通过在空调室外侧增加一个蓄热装置，在空调系统进行化霜的同时提供热量，保证空调系统能够进行连续制热。

现有的相变蓄热模块流路简单，单纯依靠扁管换热效率差，且扁管排布过于密集，无法充分利用蓄热材料性能，化霜时间会大大延长。

因此，现有技术有待于进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种换热组件、蓄热装置及空调系统，以解决相关技术中蓄热模块流路中制冷剂换热不均匀影响换热效率的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：提供了一种换热组件，包括：第一集流管，第一集流管上设置有用于进出流体的第一进出口；多个第一分流管，各个第一分流管相间隔地设置在第一集流管上；平行流管，平行流管为多个，多个平行流管沿第一预设方向依次排列，以形成多个纵向流路；板状分配组件，板状分配组件包括沿垂直于第一预设方向依次排布的多个分流板，多个分流板上设置有连通槽，各个分流板上的连通槽相互连通；板状分配组件的一端均与各个第一分流管连接，板状分配组件的另一端均与各个平行流管连接；板状分配组件将多个平行流管分成两个侧管组和多个内管组，两个侧管组分别设置在换热组件的两侧，各个内管组均设置在两个侧管组之间；两个侧管组的纵向流路的数量均小于内管组的纵向流路的数量。

进一步地，分流板包括与第一分流管连接第一连接板和与平行流管连接的第二连接板；第一连接板上设置有第一连通槽，第一连通槽为多个，各个第一连通槽相间隔地设置，各个第一连通槽与各个第一分流管一一对应地设置，各个第一连通槽与各个第一分流管一一对应地连接；第二连接板上设置有第二连通槽，第二连通槽为多个，各个第二连通槽相间隔地设置，各个第二连通槽与各个平行流管一一对应地设置，各个第二连通槽与各个平行流管的入口一一对应地连接。

进一步地，第一连接板上设置有第七连通槽，第七连通槽为多个，各个第七连通槽相间隔地设置；换热组件还包括：多个第二分流管，各个第二分流管均与各个第七连通槽一一对应地设置，各个第二分流管均与各个第七连通槽一一对应地连接；第二集流管，各个第二分流管分别与第二集流管连接，各个第二分流管相间隔地设置在第二集流管上；第二集流管上设置有用于进出流体的第二进出口，第二集流管与第一集流管相对设置。

进一步地，分流板包括第三连接板，第三连接板设置在第一连接板和第二连接板之间，第三连接板上设置有供流体流通的第三连通槽，第三连通槽为多个，各个第三连通槽分别与两个侧管组和多个内管组一一对应地设置；第一连通槽与第三连通槽相对设置，第三连通槽与第二连通槽相对设置，第一连通槽的面积小于第三连通槽的面积，第二连通槽的面积小于第三连通槽的面积。

进一步地，分流板包括第四连接板，第四连接板位于第三连接板和第二连接板之间，第四连接板上设置有供流体流通的第四连通槽，第四连通槽为多个，第四连通槽与第三连通槽相对设置，第四连通槽的面积小于第三连通槽的面积。

进一步地，分流板包括第五连接板，第五连接板位于第四连接板和第二连接板之间，第五连接板上设置有供流体流通的第五连通槽，第五连通槽为多个，第五连通槽与第四连通槽相对设置，第五连通槽的面积小于第四连通槽的面积。

进一步地，分流板包括第六连接板，第六连接板位于第五连接板和第二连接板之间，第六连接板上设置有供流体流通的第六连通槽，第六连通槽为多个，第六连通槽与第五连通槽相对设置，第六连通槽的面积等于第五连通槽的面积。

进一步地，分流板还包括贯穿板，贯穿板上设置有贯穿孔，平行流管穿过贯穿孔与贯穿板连接。

进一步地，内管组为两个，第一分流管为四个，第二分流管为四个。

进一步地，多个平行流管的外表面设置有翅片，翅片为长方体结构。

一种蓄热装置，包括壳体和在壳体内形成的容纳腔，容纳腔内设置有蓄热材料，容纳腔内还设置有如上所述的换热组件，通过换热组件与蓄热材料进行换热。

一种空调系统，包括如上所述的蓄热装置。

有益效果：

1、采用本发明的换热组件，将流道依据换热效率的不同拆分成多个流路，有效提升平行流管中制冷剂分配的均匀度，提高换热效果。

2、采用本发明的蓄热装置，能够最大限度地提高换热组件的性能，实现高效换热。

3、采用本发明的空调系统，蓄热装置的换热效果提高，从而使得换热化霜时间下降，用户体验舒适性提高。

附图说明

图1是本发明实施例采用的换热组件的一个视角的结构示意图；

图2是本发明实施例采用的换热组件的分流板的结构示意图；

图3是本发明实施例采用的换热组件的另一个视角的结构示意图；

图4是本发明实施例采用的制冷剂流向的流程图；

图5是本发明实施例采用的蓄热装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、第一集流管；11、第一进出口；2、第一分流管；3、板状分配组件；4、平行流管；41、侧管组；42、内管组；43、纵向连通管；5、分流板；51、第一连接板；52、第二连接板；53、第三连接板；54、第四连接板；55、第五连接板；56、第六连接板；57、贯穿板；6、连通槽；61、第一连通槽；62、第二连通槽；63、第三连通槽；64、第四连通槽；65、第五连通槽；66、第六连通槽；67、贯穿孔；68、第七连通槽；7、第二分流管；8、第二集流管；81、第二进出口；9、壳体；91、容纳腔；10、翅片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

根据本发明实施例，提供了一种换热组件，请参阅图1至图5，包括：第一集流管1，第一集流管1上设置有用于进出流体的第一进出口11；多个第一分流管2，各个第一分流管2相间隔地设置在第一集流管1上；平行流管4，平行流管4为多个，多个平行流管4沿第一预设方向依次排列，以形成多个纵向流路；板状分配组件3，板状分配组件3包括沿垂直于第一预设方向依次排布的多个分流板5，多个分流板5上设置有连通槽6，各个分流板5上的连通槽6相互连通；板状分配组件3的一端均与各个第一分流管2连接，板状分配组件3的另一端均与各个平行流管4连接；板状分配组件3将多个平行流管4分成两个侧管组41和多个内管组42，两个侧管组41分别设置在换热组件的两侧，各个内管组42均设置在两个侧管组41之间；两个侧管组41的纵向流路的数量均小于内管组42的纵向流路的数量。

从中心流入的制冷剂，在靠近中间的流路换热时间短，换热效率高；靠近边缘的两侧流路换热时间长，换热效率低，为了降低换热时间，缩短流路长度，本实施例采用板状分配组件3将流路分成若干条，制冷剂从第一进出口11流入第一集流管1，再通过多个第一分流管2流入板状分配组件3中，经过板状分配组件3的多个分流板5流入各个平行流管4中，以实现与各个平行流管4外部的蓄热材料进行换热。平行流管4沿第一预设方向依次排列，形成多个纵向流路。各个分流板5上设置有连通槽6，各个分流板5沿着与第一预设方向垂直的方向依次排列，连通槽6相互连通使得制冷剂沿着每个分流板5的连通槽6流入平行流管4，将多条纵向流路的平行流管4分成两个侧管组41和多个内管组42，两个侧管组41分别设置在换热组件的两侧，各个内管组42在两个侧管组41之间。两个侧管组41的纵向流路的数量均小于内管组42的纵向流路的数量，这样设置不同的流路数量，将制冷剂分配均匀，使得每一路的换热效率保持一致，从而将制冷剂和换热材料之间实现高效换热。本实施例的换热组件解决了相关技术中蓄热模块流路中制冷剂换热不均匀影响换热效率的技术问题。

参阅图2，在本实施例的换热组件中，分流板5包括与第一分流管2连接第一连接板51和与平行流管4连接的第二连接板52；第一连接板51上设置有第一连通槽61，第一连通槽61为多个，各个第一连通槽61相间隔地设置，各个第一连通槽61与各个第一分流管2一一对应地设置，各个第一连通槽61与各个第一分流管2一一对应地连接；第二连接板52上设置有第二连通槽62，第二连通槽62为多个，各个第二连通槽62相间隔地设置，各个第二连通槽62与各个平行流管4一一对应地设置，各个第二连通槽62与各个平行流管4的入口一一对应地连接。

第一连接板51的第一连通槽61与第二连接板52的第二连通槽62互相连通。各个第一连通槽61与各个第一分流管2一一对应地连接，各个第二连通槽62与各个平行流管4一一对应地连接，制冷进从第一分流管2进入第一连接板51内，再由第二连通槽62与平行流管4的入口对接进入平行流管4中，对流入分流板5的制冷剂进行分配流路。

参阅图1和图2，在本实施例的换热组件中，第一连接板51上设置有第七连通槽68，第七连通槽68为多个，各个第七连通槽68相间隔地设置；换热组件还包括：多个第二分流管7，各个第二分流管7均与各个第七连通槽68一一对应地设置，各个第二分流管7均与各个第七连通槽68一一对应地连接；第二集流管8，各个第二分流管7分别与第二集流管8连接，各个第二分流管7相间隔地设置在第二集流管8上；第二集流管8上设置有用于进出流体的第二进出口81，第二集流管8与第一集流管1相对设置。

各个第七连通槽68设置在第一连接板51上，并与各个第二分流管7一一对应地连接起来，从第一连通槽61流入的制冷剂最后再经过第七连通槽68流至第二分流管7中，并汇总到第二集流管8上，形成从第一连通槽61流入，第七连通槽68流出的流向通道。

具体地，制冷剂也可以从第七连通槽68流入，第一连通槽61流出。

参阅图2，在本实施例的换热组件中，分流板5包括第三连接板53，第三连接板53设置在第一连接板51和第二连接板52之间，第三连接板53上设置有供流体流通的第三连通槽63，第三连通槽63为多个，各个第三连通槽63分别与两个侧管组41和多个内管组42一一对应地设置；第一连通槽61与第三连通槽63相对设置，第三连通槽63与第二连通槽62相对设置，第一连通槽61的面积小于第三连通槽63的面积，第二连通槽62的面积小于第三连通槽63的面积。第一连接板51和第二连接板52之间设置有第三连接板53，在第三连接板53上设置有多个第三连通槽63，第三连通槽63的大小和数量与两个侧管组41和多个内管组42一一对应地设置，每路管组纵向流路区域与各个第三连通槽63的面积大小相对应，促使制冷剂在指定的流动区域内流动，从而限制制冷剂的流动范围。第一连通槽61的面积小于第三连通槽63的面积，第二连通槽62的面积小于第三连通槽63的面积，这样设置，使得制冷剂从第一连接板51进入后，到达第三连接板53的指定区域并沿着相应侧管组41和内管组42的位置向平行流管4移动，在保证制冷剂分配均匀的同时，缩短流体进入平行流管4的时间，加快换热时间，提高换热效率。

参阅图2，在本实施例的换热组件中，分流板5包括第四连接板54，第四连接板54位于第三连接板53和第二连接板52之间，第四连接板54上设置有供流体流通的第四连通槽64，第四连通槽64为多个，第四连通槽64与第三连通槽63相对设置，第四连通槽64的面积小于第三连通槽63的面积。第三连接板53和第二连接板52之间设置有第四连接板54，第四连接板54上设置有多个第四连通槽64，第四连通槽64的面积小于第三连通槽63的面积，进一步缩小制冷剂流动的范围，保证在连通槽6中均匀分配的制冷剂更加精准地流入对应的侧管组41和内管组42的平行流管4中，加快换热时间。

参阅图2，在本实施例的换热组件中，分流板5包括第五连接板55，第五连接板55位于第四连接板54和第二连接板52之间，第五连接板55上设置有供流体流通的第五连通槽65，第五连通槽65为多个，第五连通槽65与第四连通槽64相对设置，第五连通槽65的面积小于第四连通槽64的面积。第四连接板54和第二连接板52之间设置有第五连接板55，第五连接板55上设置有第五连通槽65，第五连通槽65的面积小于第四连通槽64的面积，进一步约束制冷剂的流向，帮助制冷剂快速定位流路方向。

参阅图2，在本实施例的换热组件中，分流板5包括第六连接板56，第六连接板56位于第五连接板55和第二连接板52之间，第六连接板56上设置有供流体流通的第六连通槽66，第六连通槽66为多个，第六连通槽66与第五连通槽65相对设置，第六连通槽66的面积等于第五连通槽65的面积。整机运行时，制冷剂在此换热组件中相对流速较快，无论流入还是流出制冷剂均能快速填满各层连通槽6组成的空腔，防止制冷剂流动过程中分配不均匀影响换热效果。

参阅图2，在本实施例的换热组件中，分流板5还包括贯穿板57，贯穿板57上设置有贯穿孔67，平行流管4穿过贯穿孔67与贯穿板57连接。贯穿板57套设在各个平行流管4上，贯穿板57的面积大于第二连通槽62的面积，第二连通槽62的面积与平行流管4的管口截面大小一致。

具体地，贯穿孔67和第二连通槽62为腰形孔，与平行流管4的管口形状相匹配。贯穿板57紧贴平行流管4的腰形孔，用于固定板状分配组件3和平行流管4。

具体地，板状分配组件3由交替地层叠没有涂布钎料的分流板5即裸材，和涂布有钎料的分流板5即包层材料组成，并使形成于上述板状体的多个腰形孔的贯穿孔67与网格形的连通槽6连通而形成分配流路。

参阅图1，在本实施例的换热组件中，内管组42为两个，第一分流管2为四个，第二分流管7为四个。内管组42为两个，与两侧的侧管组41组成四组管组，四组管组对应四个第一分流管2和四个第二分流管7。

参阅图3和图4，在本实施例的换热组件中，制冷剂经第一集流管1通过板状分配组件3后分成四组流路向两个方向分支，将十三个纵向流路按顺序依次分为二路、四路、四路、三路，依次进入每一层平行流管4中，平行流管4另一端设置有纵向连通管43，纵向连通管43为十三个，纵向连通管43连通每一条纵向流路。在换热组件另一侧汇总后从第二集流管8流出。通过这样分配流路，使得每一路的换热效率基本能保持一致，从而使得制冷剂与蓄热材料之间始终保持一个较高效的换热状态，到达更佳地换热效果。

参阅图5，在本实施例的换热组件中，多个平行流管4的外表面设置有翅片10，翅片10为长方体结构。平行流管4的外表面设置翅片10，增加散热面积，提高热量传递效率。

参阅图5，在本实施例的蓄热装置中，包括壳体9和在壳体9内形成的容纳腔91，容纳腔91内设置有蓄热材料，容纳腔91内还设置有如上所述的换热组件，整机运行时，制冷剂在此换热组件中相对流速较快，无论流入还是流出制冷剂均能快速填满各层连通槽6组成的空腔，流入平行流管4中并通过平行流管4和翅片10与蓄热材料进行换热。蓄热装置的壳体9内部形成容纳腔91，换热组件上下左右前后均留有空间，以便于蓄热材料流入空腔填充。

在本实施例的空调系统中，包括如上所述的蓄热装置。蓄热装置包括壳体9和至少一个换热组件，换热组件设置于所述壳体9内，且壳体9换热组件之间填充有蓄热材料。换热组件包括两根集流管和板状分配组件3，以及设置于两侧管路之间的若干个平行流管4及翅片10。平行流管4分隔成多个管组，通过多层板状体组合成的板状分配组件3，将管组依据换热效率的不同拆分成多个流路，有效提升蓄热装置内部的制冷剂分配的均匀度，提升蓄热装置的换热效率，使得制冷剂介质在平行流管4中流动时始终处于高效放热状态，能够大大提高制冷剂与外部蓄热材料的换热效率，提升换热组件的能效，加快空调系统的蓄热化霜速度，降低化霜时间，减少空调制热时室内的温降值，提升空调机组制热的舒适性。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种换热组件，其特征在于，包括：

第一集流管(1)，所述第一集流管(1)上设置有用于进出流体的第一进出口(11)；

多个第一分流管(2)，各个所述第一分流管(2)相间隔地设置在所述第一集流管(1)上；

平行流管(4)，所述平行流管(4)为多个，多个所述平行流管(4)沿第一预设方向依次排列，以形成多个纵向流路；

板状分配组件(3)，所述板状分配组件(3)包括沿垂直于所述第一预设方向依次排布的多个分流板(5)，多个所述分流板(5)上设置有连通槽(6)，各个所述分流板(5)上的所述连通槽(6)相互连通；所述板状分配组件(3)的一端均与各个所述第一分流管(2)连接，所述板状分配组件(3)的另一端均与各个所述平行流管(4)连接；所述板状分配组件(3)将多个所述平行流管(4)分成两个侧管组(41)和多个内管组(42)，两个所述侧管组(41)分别设置在所述换热组件的两侧，各个所述内管组(42)均设置在两个所述侧管组(41)之间；两个所述侧管组(41)的纵向流路的数量均小于所述内管组(42)的纵向流路的数量。

2.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，所述分流板(5)包括与所述第一分流管(2)连接第一连接板(51)和与所述平行流管(4)连接的第二连接板(52)；

所述第一连接板(51)上设置有第一连通槽(61)，所述第一连通槽(61)为多个，各个所述第一连通槽(61)相间隔地设置，各个所述第一连通槽(61)与各个所述第一分流管(2)一一对应地设置，各个所述第一连通槽(61)与各个所述第一分流管(2)一一对应地连接；

所述第二连接板(52)上设置有第二连通槽(62)，所述第二连通槽(62)为多个，各个所述第二连通槽(62)相间隔地设置，各个所述第二连通槽(62)与各个所述平行流管(4)一一对应地设置，各个所述第二连通槽(62)与各个所述平行流管(4)的入口一一对应地连接。

3.根据权利要求2所述的换热组件，其特征在于，所述第一连接板(51)上设置有第七连通槽(68)，所述第七连通槽(68)为多个，各个所述第七连通槽(68)相间隔地设置；

所述换热组件还包括：

多个第二分流管(7)，各个所述第二分流管(7)均与各个所述第七连通槽(68)一一对应地设置，各个所述第二分流管(7)均与各个所述第七连通槽(68)一一对应地连接；

第二集流管(8)，各个所述第二分流管(7)分别与所述第二集流管(8)连接，各个所述第二分流管(7)相间隔地设置在所述第二集流管(8)上；所述第二集流管(8)上设置有用于进出流体的第二进出口(81)，所述第二集流管(8)与所述第一集流管(1)相对设置。

4.根据权利要求3所述的换热组件，其特征在于，所述分流板(5)包括第三连接板(53)，所述第三连接板(53)设置在所述第一连接板(51)和所述第二连接板(52)之间，所述第三连接板(53)上设置有供流体流通的第三连通槽(63)，所述第三连通槽(63)为多个，各个所述第三连通槽(63)分别与两个所述侧管组(41)和多个内管组(42)一一对应地设置；所述第一连通槽(61)与所述第三连通槽(63)相对设置，所述第三连通槽(63)与所述第二连通槽(62)相对设置，所述第一连通槽(61)的面积小于所述第三连通槽(63)的面积，所述第二连通槽(62)的面积小于所述第三连通槽(63)的面积。

5.根据权利要求4所述的换热组件，其特征在于，所述分流板(5)包括第四连接板(54)，所述第四连接板(54)位于所述第三连接板(53)和所述第二连接板(52)之间，所述第四连接板(54)上设置有供流体流通的第四连通槽(64)，所述第四连通槽(64)为多个，所述第四连通槽(64)与所述第三连通槽(63)相对设置，所述第四连通槽(64)的面积小于所述第三连通槽(63)的面积。

6.根据权利要求5所述的换热组件，其特征在于，所述分流板(5)包括第五连接板(55)，所述第五连接板(55)位于所述第四连接板(54)和所述第二连接板(52)之间，所述第五连接板(55)上设置有供流体流通的第五连通槽(65)，所述第五连通槽(65)为多个，所述第五连通槽(65)与所述第四连通槽(64)相对设置，所述第五连通槽(65)的面积小于所述第四连通槽(64)的面积。

7.根据权利要求6所述的换热组件，其特征在于，所述分流板(5)包括第六连接板(56)，所述第六连接板(56)位于所述第五连接板(55)和所述第二连接板(52)之间，所述第六连接板(56)上设置有供流体流通的第六连通槽(66)，所述第六连通槽(66)为多个，所述第六连通槽(66)与所述第五连通槽(65)相对设置，所述第六连通槽(66)的面积等于所述第五连通槽(65)的面积。

8.根据权利要求7所述的换热组件，其特征在于，所述分流板(5)还包括贯穿板(57)，所述贯穿板(57)上设置有贯穿孔(67)，所述平行流管(4)穿过所述贯穿孔(67)与所述贯穿板(57)连接。

9.根据权利要求3所述的换热组件，其特征在于，所述内管组(42)为两个，所述第一分流管(2)为四个，所述第二分流管(7)为四个。

10.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，多个所述平行流管(4)的外表面设置有翅片(10)，所述翅片(10)为长方体结构。

11.一种蓄热装置，包括壳体(9)和在所述壳体(9)内形成的容纳腔(91)，所述容纳腔(91)内设置有蓄热材料，其特征在于，所述容纳腔(91)内还设置有如权利要求1-10中任一项所述的换热组件，通过所述换热组件与所述蓄热材料进行换热。

12.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求11所述的蓄热装置。