CN202188697U - 微通道平行流换热器 - Google Patents

Abstract

一种微通道平行流换热器，包括设置在第一集流管和第二集流管之间的扁管，扁管上设置有翅片，换热器包括沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分，其中，上游部分的翅片的结构参数与下游部分的翅片的结构参数不同。平行流换热器包括多排换热器，其中，上游部分和下游部分分别是各排换热器沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分。平行流换热器包括多个回路，其中，上游部分和下游部分分别是各个回路沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分。与上游部分的翅片相比，下游部分的翅片的间距、翅片百叶窗开窗间距和/或翅片百叶窗开窗角度中的至少一个较大。本实用新型具有结构简单合理、换热效率高、适用范围广的特点。

Description

微通道平行流换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，特别是一种用于空调的微通道平行流换热器。

背景技术

微通道平行流换热器的换热效率比翅片管式换热器的换热效率高，因而逐步在空调系统中得到越来越广泛的应用。在换热器作为蒸发器时，冷凝水排泄是影响换热器的换热效率的主导因素，目前微通道平行流作为蒸发器都是竖直放置或者倾斜放置，冷凝水及霜水主要是通过翅片间缝隙及翅片百叶窗缝隙排泄。现有的微通道平行流换热器加工成型后，换热器中的翅片的结构参数都相同，如附图1所示的现有微通道平行流换热器中的各翅片的结构参数相同，通常通过增大翅片间距、翅片百叶窗开窗间距、翅片百叶窗开窗角度来达到顺利排泄冷凝水目的。

中国专利文献号CN101839592A于2010年09月22日公开了一种换热器，包括用于通过制冷剂进行热交换的制冷剂流动方向上的上游部分和下游部分，设置在上游部分和下游部分的扁管，以及设置在上游部分和下游部分并位于相邻扁管之间的翅片，其中上游部分的翅片的结构参数与下游部分的翅片的结构参数不同。使用中在制冷剂为两相状态的区域内，与上游部分的翅片相比，下游部分的翅片的开窗间距、翅片间距、翅片开窗角度、翅片高度中的至少一个较大。使用中在制冷剂为过热蒸气的区域内，与上游部分的翅片相比，下游部分的翅片的开窗间距、翅片间距、翅片开窗角度、翅片高度中的至少一个较小。这种换热器沿制冷剂流向过程中的制冷剂的相变引起的换热器表面冷凝水量不同而设置不同规格参数的翅片，该方案有如下几个缺点：1)其未周全考虑冷凝水排泄是自换热器上游部分到下游部分，冷凝水量在换热器底部较多，难于排走；2)其未考虑换热器在作为热泵机外侧蒸发器时，换热器结霜是从冷媒入口的底部开始的，并且开机瞬间由于系统压力来不及建立就会结霜，此时如果底部翅片间距，翅片开窗角度较小则翅片开窗缝隙容易被霜层堵住，无法让上游部分的冷凝水顺利排走；3)其未考虑换热器在作为热泵机外侧蒸发器时，换热器化霜是从上部制热冷媒出口的地方开始，一样存在2)中问题；4)其只考虑在制热时换热效率提高，未考虑换热器作为热泵冷凝器时冷媒流向与制热时是相反，按其翅片布置方式制冷效率势必会降低。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、换热效率高、适用范围广的微通道平行流换热器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种微通道平行流换热器，包括设置在第一集流管和第二集流管之间的扁管，扁管上设置有翅片，其结构特征是换热器包括沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分，其中，上游部分的翅片的结构参数与下游部分的翅片的结构参数不同。

所述平行流换热器包括多排换热器，其中，上游部分和下游部分分别是各排换热器沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分。

所述平行流换热器包括多个回路，其中，上游部分和下游部分分别是各个回路沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分。

与上游部分的翅片相比，下游部分的翅片的间距、翅片百叶窗开窗间距和/或翅片百叶窗开窗角度中的至少一个较大。

所述下游部分的翅片的底部设有导水槽。

所述翅片的结构参数为翅片间距、翅片百叶窗开窗间距和翅片百叶窗开窗角度中的至少一种。

所述上游部分和下游部分彼此相邻。

本实用新型采用上述的技术方案后，一方面，冷凝水自上游部分往下游部分排泄，下游部分的冷凝水较上游部分多，通过适当增大翅片间距、翅片百叶窗开窗间距、翅片百叶窗开窗角度，可以使冷凝水顺利从翅片之间的缝隙排泄，不至于堆积在翅片之间的缝隙或者翅片开窗缝隙而堵住回风，影响换热效果。另一方面，微通道平行流换热器作为热泵空调的室外冷凝器时，适当减小上游部分的翅片间距、翅片百叶窗开窗间距和翅片百叶窗开窗角度中的任一个，可以增大微通道平行流换热器在空气侧的换热面积，进而提高整个微通道平行流换热器的换热量。

本实用新型在下游部分的翅片的底部设置导水槽，可使微通道平行流换热器作为蒸发器时，水流能顺着导水槽连续的从上往下排走，从而解决了传统换热器的冷凝水在底部形成水珠，待到水珠的重量达到一定程度才借助其自重排走，从而影响换热的效率。另外，还可以起到定位下游部分的翅片的作用，避免产生传统微通道平行流换热器的两端的翅片间距比中间的翅片间距小的缺点。

本实用新型既解决了冷凝水或霜水在微通道平行流换热器作为蒸发器时能够顺利排泄的问题；又解决了微通道平行流换热器作为冷凝器时有较高的换热效率，具有工艺简单的特点。

本实用新型既可以用作冷凝器，也可用作蒸发器，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、换热效率高、适用范围广的特点。

附图说明

图1为现有微通道平行流换热器的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的结构示意图。

图3为上游部分的翅片放大结构示意图。

图4为下游部分的翅片放大结构示意图。

图5为图3中的A-A向结构示意图。

图6为图4中的A′-A′向结构示意图。

图7为图4中的B-B向结构示意图。

图8为多回路变翅片间距微通道平行流换热器的示意图。

图9为多排变翅片间距微通道平行流换热器的局部示意图。

图中：1a为第一集流管，1b为第二集流管，2为扁管，3为第一翅片，4为第二翅片，5为导水槽，6为多回路微通道平行流换热器，7为隔片，8为多排微通道平行流换热器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图2，本微通道平行流换热器，包括设置在第一集流管1a和第二集流管1b之间的扁管2，扁管2上设置有翅片，换热器包括沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分，其中，上游部分的翅片的结构参数与下游部分的翅片的结构参数不同。所述翅片的结构参数为翅片间距、翅片百叶窗开窗间距和翅片百叶窗开窗角度中的至少一种。

第一翅片3设置在沿冷凝水或霜水排泄方向的上游部分，第二翅片4设置在沿冷凝水或霜水排泄方向的下游部分，下游部分的第二翅片4的底部设有导水槽5。第一翅片3的结构参数与第二翅片4的结构参数不同。

本实用新型中的微通道平行流换热器既可以为单个回路、两个回路或者多回路，也可以为单排或多排结构。

下面作为示例，分别描述单排单回路和多回路的微通道平行流换热器，以及多排微通道平行流换热器。

第一实施例，单排单回路微通道平行流换热器。

参见图3-图7，将位于换热器的下游部分的第二翅片4与位于上游部分的第一翅片3相比，上游部分的第一翅片3的翅片间距FP＜下游部分的第二翅片4的翅片间距FP′，上游部分的第一翅片3的百叶窗开窗角度LA＜下游部分的第二翅片4的LA′，上游部分的第一翅片3的百叶窗开窗距离LP＜下游部分的第二翅片4的LP′。并且，在下游部分的第二翅片4的底部与第二集流管1b之间设置倒水槽5，见图7，这样便于冷凝水或者霜水能够及时排泄，不至于影响换热器换热性能。

通常在国标制热工况下，如图2所示，微通道平行流换热器作为蒸发器时，制冷剂经节流装置后由位于下部的第二集流管1b进入到各微通道的扁管2内蒸发吸热，最后到达位于上部的第一集流管1a变为过热蒸汽回到压缩机的吸气端。

制冷系统或空调器在运行初期，压缩机从整个微通道平行流换热器吸入的制冷剂由于节流装置未能及时充足补给，导致微通道平行流换热器的运行压力偏低，制冷剂刚进微通道平行流换热器的下游部分的扁管2即蒸发完，下游部分的扁管及翅片上结霜，而上游部分仍是过热蒸汽。待到系统压力建立起来之后，底部霜层会融化，同时上游部分由于制冷剂蒸发吸热，使得换热器的表面温度比空气温度低，空气中的水蒸汽在微通道平行流换热器的表面结露，待到一定程度便通过翅片开窗缝隙或者翅片间缝隙往换热器的下游部分排泄。因此，下游部分的冷凝水或者霜水的量总体比上游部分的多。

在国标除霜工况下，系统进入除霜条件后，高温高压的制冷剂经位于上部的第一集流管1a进入到扁管2，之后到达位于下部的第二集流管1b送到节流装置。微通道平行流换热器吸收制冷剂热量使其表面温度升高，霜层融化，霜水自微通道平行流换热器的上游部分往下游部分排泻，并且上游部分由于温度比下游部分高，融化速度比下游部分快，下游部分承担霜水排泄量比上游部分相对较多。

如果整个微通道平行流换热器的翅片结构都是完全相同的，这样的话，微通道平行流换热器的翅片间距、翅片百叶窗开窗间距、翅片百叶窗开窗角度需要达到一定程度才能保证冷凝水或者霜水顺利排走。这样，微通道平行流换热器的上游部分换热量无法得到充分发挥。而且对于热泵机，在国标制冷工况下，微通道平行流换热器的翅片间距、翅片百叶窗开窗间距、翅片百叶窗开窗角度需要比较大的情况下，微通道平行流换热器的换热效率势必有所下降。

本实用新型根据冷凝水或者霜水排水量不同，以及综合考虑微通道平行流换热器作为冷凝器时的换热量来设计与之相适应的翅片结构。使之充分发挥性能。

第二实施例，多回路微通道平行流换热器。

参见图8，为多回路微通道平行流换热器的局部示意图。该多回路微通道平行流换热器6包括多个回路Ln+1、Ln和Ln-1以及隔片7等。隔片7设置在集流管内起分流作用。

上游回路和下游回路为各个回路Ln+1、Ln和Ln-1沿冷凝水或者霜水排泄方向的上部和下部。其中，每个回路与上游部分的翅片相比，下游部分的翅片的翅片间距、翅片百叶窗开窗间距，翅片百叶窗开窗角度中的至少一个较大。每个回路之间的上游部分的翅片参数可以相同，也可以不同，可以根据实际冷凝水或者霜水量来确定。每个回路之间的下游部分翅片参数可以相同，也可以不同，可以根据实际冷凝水或者霜水的量来确定。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

第三实施例，多排微通道平行流换热器。

参见图9，为多回路微通道平行流换热器8的局部示意图。其中，各排换热器Rn-1、Rn和Rn+1可以是单回路，也可以是多回路。每排换热器翅片布置方式与前述的第一实施例和第二实施例中所描述一样。但是，该多排微通道平行流换热器的每排换热器的上游部分的翅片之间的翅片结构参数可以不同，也可以相同。可以根据实际冷凝水或者霜水的量来确定。另外，每排换热器的下游部分的翅片之间的翅片结构参数可以不同，也可以相同。可以根据实际冷凝水或者霜水的量来确定。

尽管上面描述了本实用新型的几个实施例，但本实用新型并不限于上述实施例。例如，上述第一实施例中，与上游部分的翅片结构参数比较，下游部分的翅片结构参数可以只增大翅片间距、只增大百叶窗开窗角度或者只加大百叶窗开窗间距，当然也可以是三者间任意组合，这些组合显然都落在本实用新型保护范围。另外，上游部分和下游部分是相对的，每排换热器可以沿冷凝水或者霜水排泄方向分多部分，所谓上游部分和下游部分可以是相邻的两部分的上游部分和下游部分。

Claims (7)

1.一种微通道平行流换热器，包括设置在第一集流管(1a)和第二集流管(1b)之间的扁管(2)，扁管(2)上设置有翅片，其特征是换热器包括沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分，其中，上游部分的翅片的结构参数与下游部分的翅片的结构参数不同。

2.根据权利要求1所述的微通道平行流换热器，其特征是所述平行流换热器包括多排换热器，其中，上游部分和下游部分分别是各排换热器沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分。

3.根据权利要求1所述的微通道平行流换热器，其特征是所述平行流换热器包括多个回路，其中，上游部分和下游部分分别是各个回路沿冷凝水或霜水排泄方向上的上游部分和下游部分。

4.根据权利要求1至3任一所述的微通道平行流换热器，其特征是与上游部分的翅片相比，下游部分的翅片的间距、翅片百叶窗开窗间距和/或翅片百叶窗开窗角度中的至少一个较大。

5.根据权利要求4所述的微通道平行流换热器，其特征是所述下游部分的翅片的底部设有导水槽(5)。

6.根据权利要求1所述的微通道平行流换热器，其特征是所述翅片的结构参数为翅片间距、翅片百叶窗开窗间距和翅片百叶窗开窗角度中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的微通道平行流换热器，其特征是所述上游部分和下游部分彼此相邻。

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