CN118049698A - 一种换热器及空调系统 - Google Patents

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CN118049698A
CN118049698A CN202211400142.8A CN202211400142A CN118049698A CN 118049698 A CN118049698 A CN 118049698A CN 202211400142 A CN202211400142 A CN 202211400142A CN 118049698 A CN118049698 A CN 118049698A
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CN
China
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heat exchange
heat exchanger
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tube
heat
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CN202211400142.8A
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赵登基
张月
蒋建龙
高强
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Sanhua Hangzhou Micro Channel Heat Exchanger Co Ltd
Original Assignee
Sanhua Hangzhou Micro Channel Heat Exchanger Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种换热器及空调系统,换热器包括:第一换热器,包括第一管、第二管和多个第一换热管,第一换热管连通第一管和第二管,第一管、第二管和多个第一换热管形成第一换热器的换热介质流路;第二换热器,包括第三管、第四管和多个第二换热管,第二换热管连通第三管和第四管,第三管、第四管和多个第二换热管形成第二换热器的换热介质流路;第一换热器的换热介质流路与第二换热器的换热介质流路连通;定义同时通过所述第一管的轴线和所述第二管的轴线的面为第一面,同时通过所述第三管的轴线和所述第四管的轴线的面为第二面,所述第一面与所述第二面形成的夹角大于或等于85°,并小于或等于100°。该换热器的结霜性能也较好。

Description

一种换热器及空调系统
技术领域
本申请涉及换热技术领域,尤其涉及一种换热器及空调系统。
背景技术
相关的分配技术在对两排及两排以上的换热器进行冷媒分配时,由于扁管数目较多,单根扁管长度较长且管内冷媒流动方向不是单向,导致其冷媒分配均匀性较差,且排数越多、出口过热度越大分配调节越困难。在结霜工况时,霜是从冷媒进口区域沿着冷媒流动方向逐渐延伸,因此,进口那排换热器上的结霜量最多,出口最少,每一排换热器上的结霜量差异较大,不利于结霜性能的提升。
发明内容
本申请实施例第一方面提供一种换热器,所述换热器包括:
第一换热器,包括第一管、第二管和多个第一换热管,所述第一换热管连通所述第一管和所述第二管,所述第一管、所述第二管和多个所述第一换热管形成所述第一换热器的换热介质流路;
第二换热器,包括第三管、第四管和多个第二换热管,所述第二换热管连通所述第三管和所述第四管,所述第三管、所述第四管和多个所述第二换热管形成所述第二换热器的换热介质流路;
所述第一换热器的换热介质流路与所述第二换热器的换热介质流路连通;
定义同时通过所述第一管的轴线和所述第二管的轴线的面为第一面,同时通过所述第三管的轴线和所述第四管的轴线的面为第二面,所述第一面与所述第二面形成的夹角大于或等于85°,并小于或等于100°。
在一种可选的方案中,所述第一管的轴线和所述第二管的轴线沿水平方向,所述第三管的轴线和所述第四管的轴线沿竖直方向。
在一种可选的方案中,所述第二换热器沿所述第三管的轴线方向包括第一换热部和第二换热部,所述第一换热部的换热介质流路与所述第二换热部的换热介质流路通过所述第一换热器的换热介质流路连通。
在一种可选的方案中,所述第二换热器设置有换热介质入口和换热介质出口,所述换热介质入口设置于所述第一换热部,所述换热介质出口设置于所述第二换热部;
或所述换热介质入口设置于所述第二换热部,所述换热介质出口设置于所述第一换热部;
所述第二换热器位于所述换热器的迎风侧。
在一种可选的方案中,所述第三管内设置有第一隔板,所述第一隔板将所述第三管分隔为第一管段和第二管段;所述第四管内设置有第二隔板,所述第二隔板将所述第四管分隔为第三管段和第四管段;
所述第一换热部包括所述第一管段、所述第三管段和部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第一管段和所述第三管段之间,所述第二换热部包括所述第二管段、所述第四管段和部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第二管段与所述第四管段之间。
在一种可选的方案中,所述第一管设置有换热介质入口,所述第一管内设置有气液分离管,所述气液分离管具有沿长度方向的第一端和第二端,所述气液分离管的所述第一端与所述换热介质入口之间具有间隙,所述气液分离管的所述第二端与所述第二换热器的换热介质流路连通。
在一种可选的方案中,所述第二换热器至少包括第三换热部和第四换热部,所述第三换热部的换热介质流路与所述第四换热部的换热介质流路连通;
所述气液分离管的所述第二端、所述第一换热器的换热介质流路分别与所述第三换热部的换热介质流路连通,所述第四换热部设置有换热介质出口;
所述换热器包括用于气态换热介质的第一流路和用于液态换热介质的第二流路,所述第一流路至少包括所述第三换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路,所述第二流路至少包括所述第一换热器的换热介质流路、所述第三换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路。
在一种可选的方案中,所述第四换热部位于所述第三换热部上方。
在一种可选的方案中,所述第二换热器还包括位于所述第三换热部与所述第四换热部之间的第五换热部,所述第五换热部的换热介质流路与所述第三换热部的冷却剂流路和所述第四换热部的冷却剂流路串联;
所述第一流路包括所述第三换热部的换热介质流路、所述第五换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路,所述第二流路包括所述第一换热器的换热介质流路、所述第三换热部的换热介质流路、所述第五换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路。
在一种可选的方案中,所述第三管内设置有第三隔板,所述第三隔板将所述第三管分隔为第五管段和第六管段,所述第四管内设置有第四隔板,所述第四隔板将所述第四管分隔为第七管段和第八管段;
所述第三换热部包括所述第五管段、所述第七管段和部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第五管段和所述第七管段之间,所述第四换热部包括所述第六管段、所述第八管段以及部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第六管段与所述第八管段之间。
在一种可选的方案中,所述气液分离管的周壁设置有通孔,所述气液分离管的所述第一端封闭。
在一种可选的方案中,所述第一换热器位于所述换热器的迎风侧。
在一种可选的方案中,所述第二换热器还包括第五管和第六管,至少部分所述第二换热管沿长度方向的两端连通所述第五管和所述第六管。
在一种可选的方案中,所述第五管和所述第六管中的一者设置有进口,另一者设置有出口,所述进口和所述出口用于与外接设备的流道连通。
在一种可选的方案中,所述第二换热器包括相对弯折的第六换热部和第七换热部,以使所述第二换热器为L型结构,所述第二换热管包括相对弯折的第一段和第二段,所述第六换热部包括所述第四管和所述第一段,所述第七换热部包括所述第三管和所述第二段;
所述第六换热部的面积大于所述第七换热部的面积,所述第一换热器与所述第六换热部并行布置。
本申请实施例第二方面提供一种空调系统,所述空调系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器,所述蒸发器为以上所述的换热器。
本申请实施例中,第一换热器的换热介质流路与第二换热器的换热介质流路连通,即换热介质能够从第一换热器的换热介质流路进入第二换热器的换热介质流路,和/或,换热介质能够从第二换热器的换热介质流路进入第一换热器的换热介质流路。本申请实施例中的换热器由于包括第一换热器和第二换热器,具有换热介质的分配均匀性和换热效率较高的优点,且结霜起点包括第一换热器的第一换热管与进口集流管的连接位置以及第二换热器的每个流程的进口位置,即该换热器的结霜起点较多,从而能够改善该换热器的结霜性能。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供换热器在一种具体实施例中的结构示意图;
图2为本申请所提供换热器在另一种具体实施例中的结构示意图;
图3为图2中第二换热器的正视图;
图4为图3的A-A向剖视图;
图5为本申请所提供换热器在又一种具体实施例中的结构示意图;
图6为图5中第一换热器在一种具体实施例的结构示意图;
图7为图6中I部分的局部放大图;
图8为图5中第二换热器在一种具体实施例中的正视图;
图9为图8的B-B向剖视图;
图10为图8的C-C向剖视图;
图11为本申请所提供换热器在又一种具体实施例中的结构示意图;
图12为图11中第二换热器在一种具体实施例中的结构示意图;
图13为本申请所提供换热器在又一种具体实施例中的结构示意图。
附图标记:
1-第一换热器;
11-第一管;
12-第二管;
13-第一换热管;
14-第一翅片;
15-气液分离管;
151-通孔;
152-第一端;
161-第一连通管;
162-第二连通管;
163-第三连通管;
164-第四连通管;
165-第五连通管;
166-第六连通管;
167-第七连通管;
2-第二换热器;
21-第二换热管;
211-第一段;
212-第二段;
22-第二翅片;
23-第三管;
231-第一隔板;
232-第一管段;
233-第二管段;
234-第一出口;
235-第一进口;
236-第五管段;
237-第六管段;
238-第三隔板;
239-第二进口;
24-第四管;
241-第二隔板;
242-第三管段;
243-第四管段;
244-第三进口;
245-第七管段;
246-第八管段;
247-第四隔板;
25-第五管;
26-第六管;
271-第一换热部;
272-第二换热部;
273-第三换热部;
274-第四换热部;
275-第六换热部;
276-第七换热部;
277-第八换热部;
3-换热介质入口;
4-换热介质出口;
5-第四进口;
6-第四出口。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请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。
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。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
本申请实施例提供一种换热器,本文以换热器用于空调系统为例描述技术方案及技术效果,当然,本申请实施例中的换热器的应用领域不局限于本文的描述,还可以用于其他系统中,例如热水器、汽车等系统。
空调系统根据实现的功能不同,空调系统包括单冷系统和制冷制热系统,单冷系统仅实现制冷功能,制冷制热系统能够实现制冷和制热功能。以家用空调为例,当该空调系统为制冷制热系统时,该空调系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、换向阀等部件。
该空调系统处于制冷模式时,空调系统的室外机作为冷凝器,室内机作为蒸发器。制冷模式的工作过程主要包括:压缩机将来自蒸发器的低温低压气体经压缩升压后变为高温高压的液体(压缩过程中消耗电能),压缩机的高温高压液体进入冷凝器,在冷凝器中放热液化为中温高压液体(液化过程中对外界放热),冷凝器的中温高压液体进入节流装置,在节流装置中节流降压变为低温低压液体,节流装置的低温低压液体进入蒸发器,在蒸发器中吸热气化为低温低压气体,吸热过程中吸收室内的热量,从而对室内制冷,蒸发器中的低温低压气体再次进入压缩机,开始下一次制冷循环。
该空调系统从制冷模式切换为制热模式时,换向阀切换空调系统内换热介质的流向,使得室外机用作蒸发器,室内机用作冷凝器。制热模式的工作过程主要包括:压缩机将来自蒸发器的低温低压气体压缩升压后变为高温高压的液体(压缩过程中消耗电能),压缩机的高温高压液体进入冷凝器,在冷凝器中放热液化为中温高压液体,液化过程中对冷凝器所处的室内放热,实现对室内的制热,冷凝器的中温高压液体进入节流装置,在节流装置中节流降压变为低温低压液体,节流装置的低温低压液体进入蒸发器,在蒸发器中吸热气化为低温低压气体(吸热过程中吸收蒸发器所处的室外的热量),蒸发器中的低温低压气体再次进入压缩机,开始下一次制热循环。
以该空调系统的室外换热器为例,在制冷过程中,该室外换热器用作冷凝器,在制热过程中,该室外换热器用作蒸发器。当该室外换热器用作蒸发器时,由于室外环境温度较低,换热器内的换热介质温度可能低于零度,导致换热器表面的温度较低,存在外界空气中的水蒸气在换热器的表面凝结进而结霜的风险,结霜后会堵塞换热器的风道,导致换热器的性能下降。
上述空调系统中,冷凝器和蒸发器可以采用本申请实施例中的换热器,上述换热器可以为微通道换热器,该换热器包括如图1所示的第一换热器1,如图1所示,该第一换热器1包括第一管11、第二管12、多个第一换热管13和多个第一翅片14,第一换热管13连通第一管11和第二管12,第一翅片14设置于相邻第一换热管13之间,且相邻第一翅片14之间形成用于气体流通的风道,第一管11、第二管12和多个第一换热管13连通形成第一换热器1的换热介质流路,从而使得风道的内的气体与第一换热管13内的换热介质发生热交换。
其中,第一换热管13具体可以为扁管,且多个扁管相互平行排列。该第一管11和第二管12中,一者为进口集流管,另一者为出口集流管,该进口集流管用于换热介质流入该第一换热器1,并用于将换热介质分配到第一换热管13中,该出口集流管用于收集换热后的换热介质,并使换热介质从该出口集流管排出该第一换热器1。
如图1所示,该第一换热器1的流程较少,且换热介质在流动过程中的阻力较小,使得该第一换热器1的换热介质均匀性较好,换热效率较高。由于第一换热管13的截面积小于进口集流管(第一管11或第二管12)的截面积,在第一换热管13的进口位置,空气中的水蒸气凝结并结霜的风险较高,且从第一换热器13的进口到出口的方向,结霜的量逐渐减少。因此,该第一换热器1的结霜量不均匀,不利于后续的除霜。
为了在换热介质的分配均匀性和换热效率较高的前提下,提高该换热器的结霜均匀性,本申请实施例中的换热器还包括与第一换热器1并行布置的第二换热器2,该第二换热器2可以为微通道换热器。如图1所示,该第二换热器2包括第三管23、第四管24、多个第二换热管21和多个第二翅片22,第二换热管21连通第三管23和第四管24,第二翅片22位于相邻第二换热管21之间,且相邻第二翅片22之间形成用于气体流通的风道,第三管23、第四管24和多个第二换热管21连通形成第二换热器2的换热介质流路。
其中,第二换热管21具体可以为扁管,且多个扁管可以相互平行排列。该第三管23和第四管24,一者为进口集流管,另一者为出口集流管,该进口集流管用于换热介质流入该第二换热器2,并用于将换热介质分配到第二换热管21中,该出口集流管用于收集换热后的换热介质,并使换热介质从该出口集流管排出该第二换热器2。
该第二换热器2包括多个流程,每个流程第二换热管21的数目相对减少,此外冷媒干度经过第一换热器1后干度增大,减小冷媒在经过第二换热器2时发生气液分离的概率,使得冷媒在每个流程的分配均匀性提高。在使用过程中,第二换热器2表面结霜的均匀性较高,便于后续除霜。
其中,该换热器中,定义通过第一管11的轴线和第二管12的轴线的平面为第一面,定义通过第三管23的轴线和第四管24的轴线的平面为第二面,该第一面与第二面之间的夹角大于或等于85°,并小于或等于100°,例如,第一面与第二面之间的夹角可以为85°、90°、95°、100°等。
在一种具体实施例中,如图1所示,第一管11的轴线与第二管12的轴线平行、第三管23的轴线与第四管24的轴线平行,此时,第一管11的轴线、第二管12的轴线与第三管23的轴线、第四管24的轴线之间的夹角为上述第一面与第二面的夹角。该换热器中,换热介质在第一管11、第二管12中的流动方向与其在第三管23、第四管24中的流动方向的夹角较大。
在其他实施例中,第一管11的轴线与第二管12的轴线可以不平行,第三管23的轴线与第四管24的轴线也可以不平行。本申请实施例中,第一换热器1的换热介质流路与第二换热器2的换热介质流路连通,即换热介质能够从第一换热器1的换热介质流路进入第二换热器2的换热介质流路,和/或,换热介质能够从第二换热器2的换热介质流路进入第一换热器1的换热介质流路。因此,本申请实施例中的换热器由于包括第一换热器1,具有换热介质的分配均匀性和换热效率较高的优点,且由于包括第一换热器1和第二换热器2,结霜起点包括第一换热器1的第一换热管13与进口集流管的连接位置以及第二换热器2的每个流程的进口位置,微通道换热器结霜往往从集流管和换热管的连接处开始,然后沿着换热管方向逐渐延伸,越靠近结霜起点的位置处的换热器表面的结霜量越多,因此对于常规第一换热器单一结霜起点的结构,靠近进口集流管区域结霜量多,其它位置逐渐减少,对于整个换热器来说结霜均匀性差。增加一个结霜起点,能提高整个换热器上的结霜均匀性。即该换热器的结霜起点较多,从而能够改善该换热器的结霜性能。
在一种具体实施例中,第一管的轴线、所述第二管的轴线与所述第三管的轴线、所述第四管的轴线之间的夹角为90°,即换热介质在第一换热器1的两个集流管中流动的方向与其在第二换热器2的两个集流管中流动的方向垂直。
具体地,该第一换热器1在使用过程中,第一管11和第二管12的轴线位于水平面(X和Y所在的平面)内或者与水平面的夹角较小,第一换热管13的轴线沿竖直方向Z或者与竖直方向Z的夹角较小,即换热介质在第一换热器1的两个集流管中大致沿水平方向流动,并将换热介质分配至第一换热管13中,换热介质大致沿水平方向流动时,受重力的影响较小,从而使得该第一换热器1的进口集流管(第一管11或第二管12)分配换热介质的均匀性较高,进而使得第一换热器1的换热效率较高。第二换热器2中第三管23的轴线和第四管24的轴线沿竖直方向Z或者与竖直方向Z的夹角较小,第二换热管21水平布置或者与水平面的夹角较小,即换热介质在第二换热器2的两个集流管中大致沿竖直方向流动,并将换热介质分配至第二换热管21中,且换热介质在第二换热管21中大致沿水平方向流动。该第二换热器2的结霜较均匀,结霜性能较好。因此,本申请实施例中的换热器将第一换热器1与第二换热器2结合,使得该换热器在换热介质的均匀性和换热效率较高的同时,结霜性能较好。
图1所示的实施例中,该第一换热器1可以为双排换热器,第一管11和第二管12的轴线均沿水平方向,并位于第一换热管13下方,第一换热管13弯折后两端分别与第一管11和第二管12连接。第二换热器2可以为单排换热器,第三管23和第四管24的轴线均沿竖直方向Z,第二换热管21沿水平方向布置,且其两端分别与第三管23和第四管24连接。第一管11设置有换热介质进口3,第四管24设置有换热介质出口4,第二管12与第四管24通过第一连通管161连通。
换热介质经换热介质进口3进入第一管11,在第一管11内沿水平方向流动,并进入各第一换热管13,在各第一换热管13内沿竖直方向Z向上流动,并向下流动进入第二管12,第二管12内的换热介质经第一连通管161进入第二换热器2的第四管24,该第四管24设置有隔板,该隔板将第四管24分隔为上下两个区域,该第四管24的下方区域与第一换热器1连通,换热介质进入该第四管24的下方区域时,在第四管24的下方区域内沿竖直方向Z向上流动,且换热介质在第四管24内流动的过程中被分配至各第二换热管21,在各第二换热管21内沿水平方向流动,并进入第三管23,第三管23内的换热介质经第二换热管21进入第四管24的上方区域,并从设置于第四管24的上方区域的换热介质出口4排出,即换热介质首先经过第一换热器1的换热介质流路,再经过第二换热器2的下方区域的换热介质流路,最后从第二换热器2的上方区域的换热介质流路排出。换热介质在换热器内流动过程中,与流经风道的空气换热。
在一种具体实施例中,如图2-4所示,第二换热器2沿第三管23的轴线方向包括第一换热部271和第二换热部272,当第二换热器2的第三管23沿竖直方向Z时,该第二换热器2沿竖直方向Z包括该第一换热部271和第二换热部272。该第一换热部271的换热介质流路与第二换热部272的换热介质流路不直接连通,二者具体可以通过第一换热器1的换热介质流路连通,使得换热介质能够依次流经第一换热部271的换热介质流路、第一换热器1的换热介质流路、第二换热部272的换热介质流路,或者,换热介质能够依次流经第二换热部272的换热介质流路、第一换热器1的换热介质流路、第一换热部271的换热介质流路。
其中,该第二换热器2位于该换热器的迎风侧,由于迎风侧的换热器的风道内空气的温度与该换热器内换热介质的温差较大,因此,迎风侧的换热器内的换热介质与空气的换热量更大,本申请实施例中的换热介质两次经过位于迎风侧的第二换热器,从而增大换热介质的换热量。本实施例中,换热器的迎风侧指的是外界空气首先经过的一侧,外界空气首先经过迎风侧的换热器与换热介质发生热交换,再经过背风侧的换热器。
具体地,该换热器的换热介质出口4设置于位于迎风侧的该第二换热器2,即换热介质从第二换热器2进入第一换热器1再回到第二换热器2,并从第二换热器2的换热介质出口4排出。换热介质4第一次经过第二换热器2时,空气与第二换热器2内的换热介质的温差较大,换热量较大,换热介质4从第二换热器2进入位于背风侧的第一换热器1时,由于空气已经与第二换热器2内的换热介质发生热交换,因此,该部分空气与第一换热器1内的换热介质的温差较小,换热量减小,换热介质从第一换热器1再次进入位于迎风侧的第二换热器2时,未经过换热的外界空气与第二换热器2内的换热介质的温差较大,换热量较大,从而使得从设置于第二换热器2的换热介质出口4排出的换热介质已经经过充分换热。
当本实施例中的换热器用作冷凝器时,从该换热器的换热介质出口4排出的换热介质需要有较高的过冷度,当本实施例中的换热器用作蒸发器时,从该换热器的换热介质出口4排出的换热介质需要有较高的过热度,换热介质具有高过冷度和高过热度均需要使得换热介质的换热量较高。
具体地,如图2所示,第二换热器2的第一部分271与第一换热器1的第一管11通过第二连通管162连通,第二换热器2的第二部分272与第一换热器1的第二管12通过第三连通管163连通。当该换热器用作蒸发器时,该第二换热器2的第一部分271设置有换热介质进口3,第二换热器2的第二部分272设置有换热介质出口4,换热介质从换热介质进口3进入位于迎风侧的第二换热器2的第一部分271,然后经第二连通管162进入位于背风侧的第一换热器1的第一管11,经第一管11分配至各第一换热管13并进入第二管12,经第三连通管163进入位于迎风侧的第二换热器2的第二部分272,在第二部分272内流动并从换热介质出口4排出。此时,由于换热介质与空气的总换热量较大,使得从换热介质出口4排出的换热介质具有较高的过热度。
当该换热器用作冷凝器时,该第二换热器2的第二部分272设置有换热介质进口3,第二换热器2的第一部分271设置有换热介质出口4,换热介质从换热介质进口3进入位于迎风侧的第二换热器2的第二部分272,然后经第三连通管163进入位于背风侧的第一换热器1的第二管12,经第二管12分配至各第一换热管13并进入第一管11,经第二连通管162进入位于迎风侧的第二换热器2的第一部分271,在第一部分271内流动并从换热介质出口4排出。此时,由于换热介质与空气的总换热量较大,使得从换热介质出口4排出的换热介质具有较高的过冷度。
在一种具体实施例中,如图3和图4所示,第三管23内设置有第一隔板231,第一隔板231将第三管23分隔为第一管段232和第二管段233,第四管24内设置有第二隔板241,第二隔板241将第四管24分隔为第三管段242和第四管段243。第一换热部271包括第一管段232、第三管段242和部分第二换热管21,部分第二换热管21位于第一管段232和第三管段242之间,第二换热部272包括第二管段233、第四管段243和部分第二换热管21,部分第二换热管21位于第二管段233与第四管段243之间。
本实施例中,仅需通过在第二换热器2的第三管23和第四管24内分别设置第一隔板231和第四隔板241即可将第二换热器2分隔为第一换热部271和第二换热部272,使得该第二换热器2结构简单,成本较低。
如图3所示,该第二换热器2的第三管23还设置有第一进口235和第一出口234,该第一出口234位于第一换热部271,并通过第二连通管162与第一换热器1的第一管11连通,该第一进口235位于第二换热部272,并通过第三连通管163与第一换热器1的第二管12连通。
在另一种具体实施例中,该第二换热器2的第一换热部271与第二换热部272可以分别由单独的换热器形成。本申请实施例对第一换热部271和第二换热部272的形成方式不作限定。
在又一种具体实施例中,如图5-7所示,该第一换热器1的第一管11设置有换热介质入口3,第一管11内设置有气液分离管15,该气液分离管15用于将第一管11内的气液两相的换热介质分成气态和液态,且气态换热介质沿气液分离管15流动,液态换热介质在第一管11内流动,气液分离管15具有沿长度方向的第一端152和第二端,气液分离管15的第二端与第二换热器2的换热介质流路连通,从而使得气液分离管15中的气态换热介质进入第二换热器2内,液态换热介质经第一管11分配至各第一换热管13进行换热,液态换热介质在第一换热器1内的分配均匀性较高,且将换热量较小的气态换热介质从第一换热器1内分离出去时,能够提高第一换热器1的换热效率。
其中,如图7所示,气液分离管15的第一端152与换热介质入口3之间具有间隙,从而防止气液分离管15的第一端152阻挡换热介质进入第一管11,并提高换热介质进入第一管11后的流动均匀性,进一步提高第一换热器1的换热介质分配均匀性。且气液分离管15的第一端152封闭,从而防止从换热介质进口3进入第一管11的换热介质直接进入气液分离管15内,气液分离管15的周壁设置有通孔151,气态换热介质能够经该通孔151进入气液分离管15内,且当液态换热介质进入气液分离管15时,在重力的作用下,液态换热介质能够从通孔151排出至第一管11内,从而减少气液分离管15内的液态换热介质量,使得大部分液态换热介质经第一管11分配至各第一换热管13。
如图5所示,本实施例中的第一换热器1的第一管11和第二管12位于各第一换热管13的上方,从而使得换热介质进入第一管11时,液态换热介质在重力的作用下向下流动并分配至各第一换热管13中,气态换热介质向上流动进入气液分离管15中,提高气液分离的效率。
具体地,如图8所示,第二换热器2至少包括第三换热部273和第四换热部274,第三换热部273的换热介质流路与第四换热部274的换热介质流路连通,第四换热部274设置有换热介质出口4,气液分离管15的第二端、第一换热器1的换热介质流路分别与第三换热部273的换热介质流路连通,其中,如图5和图8所示,气液分离管15的第二端与第三换热部273通过第四连通管164连通,第一换热介质1的换热介质流路与第三换热部273通过第五连通管165连通。
其中,该换热器的换热介质流路包括第一流路和第二流路,第一流路用于气态换热介质,第二流路用于液态换热介质。第一流路至少包括第三换热部273的换热介质流路和第四换热部274的换热介质流路,第二流路至少包括第一换热器1的换热介质流路、第三换热部273的换热介质流路和第四换热部274的换热介质流路。换热介质从换热介质进口3进入第一管11、并经气液分离管15分离后,气态换热介质经气液分离管15和第四连通管164进入第二换热器2的第三换热部273,液态换热介质经第一管11分配至各第一换热管13与空气换热后,进入第二管12,然后经第五连通管165进入第二换热器2的第三换热部273,在该第三换热部273内,气态换热介质与换热后的液态换热介质混合,最后从设置于第四换热部274的换热介质出口4排出。气态换热介质与换热后的液态换热介质在第三换热部273混合能够提高换热介质在第二换热器2内的均匀性,从而提高换热介质在第二换热器2内的换热效率。
更具体地,如图8-10所示,第三管23内设置有第三隔板238,第三隔板238将第三管23分隔为第五管段236和第六管段237,第四管24内设置有第四隔板247,第四隔板247将第四管24分隔为第七管段245和第八管段246。此时,第三换热部273包括第五管段236、第七管段245和部分第二换热管21,部分第二换热管21位于第五管段236和第七管段245之间,第四换热部274包括第六管段237、第八管段246以及部分第二换热管21,部分第二换热管21位于第六管段237与第八管段246之间。
本实施例中,仅需通过在第二换热器2的第三管23和第四管24内分别设置第三隔板238和第四隔板247即可将第二换热器2分隔为第三换热部273和第四换热部274,使得该第二换热器2结构简单,成本较低。
如图8所示,该第二换热器2的第三管23还设置有第二进口239和第三进口244,其中,该第二进口239位于第三换热部273,并通过第四连通管164与第一换热器1的气液分离管15连通,该第三进口244位于第四换热部274,并通过第五连通管165与第一换热器1的第二管12连通。
更具体地,第二换热器2还可以包括位于第三换热部273与第四换热部274之间的第五换热部(图中未示出),第五换热部的换热介质流路与第三换热部273的冷却剂流路和第四换热部274的冷却剂流路串联。此时,上述用于气态换热介质的第一流路包括第三换热部273的换热介质流路、第五换热部的换热介质流路和第四换热部274的换热介质流路,上述用于液态换热介质的第二流路包括第一换热器1的换热介质流路、第三换热部273的换热介质流路、第五换热部的换热介质流路和第四换热部274的换热介质流路。
换热介质从换热介质进口3进入第一管11、并经气液分离管15分离后,气态换热介质经气液分离管15和第四连通管164进入第二换热器2的第三换热部273,液态换热介质经第一管11分配至各第一换热管13与空气换热后,进入第二管12,然后经第五连通管165进入第二换热器2的第三换热部273,在该第三换热部273内,气态换热介质与换热后的液态换热介质混合,并在第二换热器2的第五换热部进一步混合,最后从设置于第四换热部274的换热介质出口4排出。该第五换热部的设置能够进一步提高气态换热介质与换热后的液态换热介质混合的均匀性,从而进一步提高换热介质在第二换热器2内的换热效率。
其中,如图8所示,在竖直方向上,第四换热部274位于第三换热部273上方,即经气液分离管15分离后的气态换热介质先进入下方的第三换热部273,在第一换热器1内换热后的液态换热介质也先进入下方的第三换热部273,并在该第三换热部273内与气态换热介质混合,混合后的换热介质向上流动至第四换热部274,能够提高液态换热介质与气态换热介质的混合均匀性以及换热介质流动的均匀性。
图5所示的实施例中,第一换热器1位于换热器的迎风侧,第二换热器2位于换热器的背风侧,且换热介质进口3设置于位于迎风侧的第一换热器1。
以上各实施例中,如图11和图12所示,第二换热器2包括相对弯折的第六换热部275和第七换热部276,以使第二换热器2为L型结构,第二换热管21包括相对弯折的第一段211和第二段212,第六换热部275包括第四管24和第一段211,第七换热部276包括第三管23和第二段212。该第二换热器2中弯折难度较大的第三管23和第四管24无需弯折,将弯折难度较小的第二换热管23弯折,能够降低加工难度,且L型的结构更加便于在小空间中布置,能够增大换热面积,从而提高换热性能。
其中,上述第二换热管23中的第一段211的长度大于第二段212的长度,使得第六换热部275的面积大于第七换热部276的面积,在布置第二换热器2时,将面积较大的第六换热部275布置在空间较大的位置,将面积较小的第七换热部276布置在空间较小的位置。此时,第一换热器1与面积较大的第六换热部276并行布置,使得第一换热器1的换热面积较大,改善第一换热器1的换热效果。
以上各实施例中的第一换热器1可以为单排换热器,也可以为双排换热器或多排换热器。如图11所示的实施例中,该第一换热器1为单排换热器,且其第一管11设置有换热介质进口3,第二换热器2的第四管24设置有换热介质出口4,第一换热器1的第二管12与第二换热器2的第四管24通过第六连通管166连通。
以上各实施例中,如图13所示,该第二换热器2还可以包括第五管25和第六管26,至少部分第二换热管21沿长度方向的两端连通第五管25和第六管26,此时,第五管25、第六管26以及连接二者的部分第二换热管21形成第八换热部277,该第八换热部277与第二换热器2的换热介质流路并联。此时,该第八换热部277内的流体可以与第二换热器2的风道内的空气进行热交换,该第八换热部277内的流体也可以与第二换热器2的换热介质流路内的换热介质进行热交换。
具体地,该第五管25和第六管26中的一者设置有进口,另一者设置有出口,进口和出口用于与外接设备的流道连通,能够将外接设备的回热介质通入该第二换热器2的第八换热部277内,从而使该部分回热介质与第二换热器2的换热介质进行热交换,提高第二换热器2的换热性能,并能够合理利用外接设备的回热介质的热量,节省能源。
其中,如图13所示的实施例中,该第五管25设置有第四进口5,该第六管26设置有第四出口6,该第五管25的轴线、第六管26的轴线均与第三管23的轴线、第四管24的轴线平行,当第三管23的轴线、第四管24的轴线沿竖直方向Z时,该第五管25的轴线、第六管26的轴线沿竖直方向Z,且第五管25和第六管26的长度小于第三管23和第四管25的长度,该第四管24设置有隔板,该隔板将第四管24分隔为上下两个区域,该第五管25和第六管26的长度可以与第四管24的下方区域的长度相同,也可以不同。该第四管24的下方区域与第一换热器1的第二管12通过第七连通管167连通,第一换热器1的第一管11设置有换热介质进口3,第二换热器2的第四管24设置有换热介质出口4。
该换热器工作时,换热介质经换热介质进口3进入第一管11,在第一管11内沿水平方向流动,并进入各第一换热管13,在各第一换热管13内沿竖直方向Z向上流动,并向下流动进入第二管12,第二管12内的换热介质经第七连通管167进入第二换热器2的第四管24的上方区域,在第四管24的上方区域内流动,且换热介质在第四管24的上方区域内流动的过程中被分配至与该上方区域连通的第二换热管21,在各第二换热管21内沿水平方向流动,并进入第三管23,第三管23内的换热介质进入与第四管24的下方区域连通的各第二换热管21内。在该过程中,回热介质从第五管25的第四进口5进入第八换热部277的各第二换热管21,并在第二换热管21内与换热介质换热,换热完成后从第八换热部277的换热介质出口4排出。换热介质和回热介质在换热器内流动过程中,与流经风道的空气换热。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种换热器,其特征在于,所述换热器包括:
第一换热器,包括第一管、第二管和多个第一换热管,所述第一换热管连通所述第一管和所述第二管,所述第一管、所述第二管和多个所述第一换热管形成所述第一换热器的换热介质流路;
第二换热器,包括第三管、第四管和多个第二换热管,所述第二换热管连通所述第三管和所述第四管,所述第三管、所述第四管和多个所述第二换热管形成所述第二换热器的换热介质流路;
所述第一换热器的换热介质流路与所述第二换热器的换热介质流路连通;
定义同时通过所述第一管的轴线和所述第二管的轴线的面为第一面,同时通过所述第三管的轴线和所述第四管的轴线的面为第二面,所述第一面与所述第二面形成的夹角大于或等于85°,并小于或等于100°。
2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述第一管的轴线和所述第二管的轴线沿水平方向,所述第三管的轴线和所述第四管的轴线沿竖直方向。
3.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述第二换热器沿所述第三管的轴线方向包括第一换热部和第二换热部,所述第一换热部的换热介质流路与所述第二换热部的换热介质流路通过所述第一换热器的换热介质流路连通。
4.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述第二换热器设置有换热介质入口和换热介质出口,所述换热介质入口设置于所述第一换热部,所述换热介质出口设置于所述第二换热部;
或所述换热介质入口设置于所述第二换热部,所述换热介质出口设置于所述第一换热部;
所述第二换热器位于所述换热器的迎风侧。
5.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述第三管内设置有第一隔板,所述第一隔板将所述第三管分隔为第一管段和第二管段;所述第四管内设置有第二隔板,所述第二隔板将所述第四管分隔为第三管段和第四管段;
所述第一换热部包括所述第一管段、所述第三管段和部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第一管段和所述第三管段之间,所述第二换热部包括所述第二管段、所述第四管段和部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第二管段与所述第四管段之间。
6.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述第一管设置有换热介质入口,所述第一管内设置有气液分离管,所述气液分离管具有沿长度方向的第一端和第二端,所述气液分离管的所述第一端与所述换热介质入口之间具有间隙,所述气液分离管的所述第二端与所述第二换热器的换热介质流路连通。
7.根据权利要求6所述的换热器,其特征在于,所述第二换热器至少包括第三换热部和第四换热部,所述第三换热部的换热介质流路与所述第四换热部的换热介质流路连通;
所述气液分离管的所述第二端、所述第一换热器的换热介质流路分别与所述第三换热部的换热介质流路连通,所述第四换热部设置有换热介质出口;
所述换热器包括用于气态换热介质的第一流路和用于液态换热介质的第二流路,所述第一流路至少包括所述第三换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路,所述第二流路至少包括所述第一换热器的换热介质流路、所述第三换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路。
8.根据权利要求7所述的换热器,其特征在于,在竖直方向上,所述第四换热部位于所述第三换热部上方。
9.根据权利要求7所述的换热器,其特征在于,所述第二换热器还包括位于所述第三换热部与所述第四换热部之间的第五换热部,所述第五换热部的换热介质流路与所述第三换热部的冷却剂流路和所述第四换热部的冷却剂流路串联;
所述第一流路包括所述第三换热部的换热介质流路、所述第五换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路,所述第二流路包括所述第一换热器的换热介质流路、所述第三换热部的换热介质流路、所述第五换热部的换热介质流路和所述第四换热部的换热介质流路。
10.根据权利要求7所述的换热器,其特征在于,所述第三管内设置有第三隔板,所述第三隔板将所述第三管分隔为第五管段和第六管段,所述第四管内设置有第四隔板,所述第四隔板将所述第四管分隔为第七管段和第八管段;
所述第三换热部包括所述第五管段、所述第七管段和部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第五管段和所述第七管段之间,所述第四换热部包括所述第六管段、所述第八管段以及部分所述第二换热管,部分所述第二换热管位于所述第六管段与所述第八管段之间。
11.根据权利要求6所述的换热器,其特征在于,所述气液分离管的周壁设置有通孔,所述气液分离管的所述第一端封闭。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的换热器,其特征在于,所述第一换热器位于所述换热器的迎风侧。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的换热器,其特征在于,所述第二换热器还包括第五管和第六管,至少部分所述第二换热管沿长度方向的两端连通所述第五管和所述第六管。
14.根据权利要求13所述的换热器,其特征在于,所述第五管和所述第六管中的一者设置有进口,另一者设置有出口,所述进口和所述出口用于与外接设备的流道连通。
15.根据权利要求1-11中任一项所述的换热器,其特征在于,所述第二换热器包括相对弯折的第六换热部和第七换热部,以使所述第二换热器为L型结构,所述第二换热管包括相对弯折的第一段和第二段,所述第六换热部包括所述第四管和所述第一段,所述第七换热部包括所述第三管和所述第二段;
所述第六换热部的面积大于所述第七换热部的面积,所述第一换热器与所述第六换热部并行布置。
16.一种空调系统,所述空调系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器,其特征在于,所述蒸发器和/或冷凝器为权利要求1至15中任一项所述的换热器。
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