CN209229919U - 一种室外换热器及热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热泵空调技术领域，尤其涉及一种室外换热器及热泵空调系统。该室外换热器包括：第一集流管，其侧壁上依次开设有冷媒进口、引流口以及冷媒出口，沿第一集流管的轴向方向，引流口两侧分别设置有第一分隔板和第二分隔板，第一分隔板和第二分隔板均位于第一集流管内，第一集流管与冷媒进口相对的一侧设置有多个换热管；进口压板，其与第一集流管连通，并连接输送冷媒的管路；引流管，其一端与进口压板连通，另一端连接引流口。本实用新型提供的室外换热器，保证了冷媒分配的均匀性，充分利用了上方换热管的换热面积，从而降低结霜风险，进而提升室外换热器和整个热泵空调系统的制热性能。

Description

一种室外换热器及热泵空调系统

技术领域

本实用新型涉及热泵空调技术领域，尤其涉及一种室外换热器及热泵空调系统。

背景技术

热泵空调系统节能高效，冷暖一体，可以很好地满足各大用户对舒适性和能耗低的要求。室外换热器作为热泵空调系统中的重要部件，影响着整个热泵空调系统的高效运行。

现有技术中的室外换热器，基本都是在冷媒进入的集流管中部设置一个分隔板，将集流管分成两部分。当系统制热时，室外换热器作为蒸发器使用，而进入室外换热器内的冷媒通常都是呈气液两相混合状态，冷媒流入集流管的上部分后，由于重力的作用，液态冷媒非常容易集中在靠近分隔板的区域，即集中在集流管上部分的下方，这样造成上面区域流动的液态冷媒较少，下面区域流动的液态冷媒较多，导致室外换热器的上方换热面积得不到充分利用，在制热时表面容易结霜，进而影响整个热泵空调系统的制热性能。

因此，需要提出一种室外换热器，能够解决现有技术中由于冷媒分配不均匀导致室外换热器在制热时表面容易结霜进而削弱整个热泵空调系统制热性能问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种室外换热器，可以使冷媒在室外换热器内部得到比较均匀的分配，从而缩小室外换热器在制热时的表面温差，降低结霜风险，进而提升室外换热器和整个热泵空调系统的制热性能。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种室外换热器，包括：

第一集流管，其侧壁上依次开设有冷媒进口、引流口以及冷媒出口；沿所述第一集流管的轴向方向，所述引流口两侧分别设置有第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板和所述第二分隔板均位于所述第一集流管内，所述第一集流管与所述冷媒进口相对的一侧设置有多个换热管；

进口压板，其与所述第一集流管连通，并连接输送冷媒的管路；

引流管，其一端与所述进口压板连通，另一端连接所述引流口。

作为一种室外换热器的优选方案，所述进口压板内设有与所述冷媒进口连通的输入腔，所述进口压板的上开设有阶梯孔，所述阶梯孔的小端与所述输入腔连通，所述引流管的一端插入所述阶梯孔的大端内。

作为一种室外换热器的优选方案，所述阶梯孔的小端的横截面积是所述冷媒进口横截面积的50％-80％。

作为一种室外换热器的优选方案，还包括与所述第一集流管平行设置的第二集流管，每个所述换热管分别与所述第一集流管和所述第二集流管连通，相邻两个换热管之间设置有翅片。

作为一种室外换热器的优选方案，所述第一集流管和所述第二集流管的两端均设置有端盖，所述冷媒进口与靠近所述进口压板的端盖之间的距离小于所述冷媒进口与所述第二分隔板之间的距离。

作为一种室外换热器的优选方案，所述第二分隔板与所述引流口之间的距离小于所述第一分隔板与所述冷媒进口之间的距离。

作为一种室外换热器的优选方案，所述第二分隔板与所述引流口之间的距离小于所述引流口与所述第一分隔板之间的距离。

作为一种室外换热器的优选方案，所述第二分隔板上开设有调节孔。

作为一种室外换热器的优选方案，所述冷媒出口处设置有出口压板，所述出口压板内设有与所述冷媒出口连通的输出腔。

本实用新型还提供了一种热泵空调系统，包括以上任一方案所述的室外换热器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的室外换热器，冷媒通过进口压板引流被分成两路，一路通过冷媒进口进入第一集流管中并位于第二分隔板上方，另一路流入与输入腔连通的引流管，然后通过引流口进入第一集流管内，且位于第一分隔板与第二分隔板之间。增设的第二分隔板和引流管，使冷媒能够在第一分隔板上方被分为两路进入到第一集流管中，保证了冷媒分配的均匀性，充分利用了室外换热器上方换热管的换热面积，从而缩小室外换热器在制热时的表面温差，降低结霜风险，进而提升室外换热器的制热性能。

本实用新型提供的热泵空调系统，能够利用上述室外换热器来提升整个系统的制热性能。只需将室外换热器设置在热泵空调系统的回路上，流动在整个系统回路中的冷媒在经过室外换热器后即可吸收更多的热量，从而提升整个热泵空调系统的制热性能。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例提供的室外换热器的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的室外换热器的局部剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图。

图中：

1、第一集流管；

2、第二分隔板；

3、第二集流管；

4、换热管；

5、进口压板；51、输入腔；52、螺纹孔；

6、引流管；

7、端盖；

8、翅片；

9、第一分隔板；

10、出口压板；101、输出腔；

11、边板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种室外换热器，如图1所示，该室外换热器包括：第一集流管1、第二集流管3、多个换热管4、多个翅片8、边板11、进口压板5、出口压板10、引流管6、第一分隔板9以及第二分隔板2。

其中，第一集流管1和第二集流管3相互平行设置，且第一集流管和第二集流管的两端均设置有端盖7，起到密封作用；多个换热管4垂直设置在第一集流管1和第二集流管3之间，每个换热管4的两端分别插入第一集流管1和第二集流管3的内与之连通，且连接部分设置有密封装置；相邻两个换热管4之间均设置有翅片8，且翅片8固定在换热管4上(详见图2和图3)；第一集流管1和第二集流管3之间还设置有两个边板11，所有换热管4均与边板11平行且位于两个边板11之间。

进一步地，如图2所示，上述第一集流管1的侧壁上开设有冷媒进口和冷媒出口。其中，进口压板5固定在第一集流管1的侧壁上，且进口压板5的内部开设有与冷媒进口连通的输入腔51，用于连接输送冷媒的管路；出口压板10也固定在第一集流管1的侧壁上，且出口压板10的内部开设有与冷媒出口连通的输出腔101，用于连接输出冷媒的管路；进口压板5和出口压板10上的螺纹孔52便于利用螺钉、螺栓等紧固件实现对室外换热器的固定；此外，现有技术中，一般会在冷媒进口和冷媒出口之间的第一集流管1内部设置一个第一分隔板9，且一般位于第一集流管1的中部。冷媒从输入腔51流入后，受到重力的作用，液态的冷媒倾向于集中在第一分隔板9的上方小段区域，流入对应区域的换热管4后汇入第二集流管3中，再流入下方对应区域的换热管4中，最后通过与冷媒出口连通的输出腔101，即进口压板5排出室外换热器。这种流动过程导致距离冷媒进口附近区域的第一集流管1中几乎没有液态冷媒，对应区域的换热管4中可流动的冷媒量也很少，导致冷媒分配非常不均匀，严重影响室外换热器的换热性能。

为改善室外换热器的制热性能，本实施例中增设了第二分隔板2和引流管6，在第一分隔板9上方的第一集流管1的侧壁上开设引流口。具体地，第二分隔板2也设置在第一集流管1的内部且位于引流口的上方；引流管6设置在进口压板5的底端，且引流管6的一端伸入进口压板5中与输入腔51连通，另一端伸入引流口与第一集流管1连通。冷媒从输入腔51流入后，一路从冷媒进口进入第一集流管1中，另一路先流入引流管6中，然后经过引流口进入第一集流管1中。与现有技术不同的是，在第二分隔板2的作用下，液态冷媒可以在上方区域的换热管4中流动，不必集中在第一分隔板9和第二分隔板2之间区域的换热管4中流动，两路冷媒在第二集流管3的上方区域汇集后，流入第二集流管3的下方区域，并通过对应的换热管4从出口压板10流出室外换热器。利用第二分隔板2将第一集流管1的上方区域分成两部分，强制冷媒流入上方区域的换热管4中，使冷媒得到了均匀分配，有利于增强室外换热器的制热性能。

具体地，为了实现冷媒的最佳分配效果，本实施例中，冷媒进口的位置要比现有技术中的位置靠上，约位于第一集流管1的十二分之一处，对应地，进口压板5的位置也要上移，有利于冷媒流入距离第二分隔板2较远区域的换热管4中进行换热，；第二分隔板2约位于第一集流管1的四分之一处，尽量保证第二分隔板2上方区域与第一分隔板9和第二分隔板2之间区域的换热管4的数量相等，有利于均匀制热性能；此外，引流口的位置约在第一集流管1的三分之一处，第一分隔板9位于第一集流管1的二分之一处，有利于冷媒从引流口进入后流入距离第一分隔板9较远区域的换热管4中进行换热。

进一步地，如图3所示，进口压板5的侧壁上开设有阶梯孔，其中阶梯孔小端的深度小于阶梯孔大端的深度，且阶梯孔小端与上述输入腔51垂直连通。阶梯孔大端的直径与引流管6的外径相等，引流管6的一端伸入阶梯孔大端中并抵住阶梯孔大端的顶壁。本实施例中，阶梯孔的设置一方面是为了方便对引流管6进行定位，另一方面是为了调节冷媒的流量。具体地，阶梯孔小端的横截面积约为冷媒进口横截面积的50％-80％，冷媒从输入腔51流入后，由于两个流路的方向不同，为尽量减小重力对冷媒影响，适当缩小阶梯孔小端的横截面积，使冷媒可以得到均匀地分配，进而分别流入对应区域的第一集流管1中。

需要说明的是，本实施例提供的室外换热器，所有零部件均采用铝合金制成。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。进口压板5和出口压板10分别密封在冷媒进口和冷媒出口处，便于连接输入输出管路；进口压板5和出口压板10均焊接在第一集流管1的侧壁上，且两个压板与第一集流管1的接触面均设置为与第一集流管1的侧壁相匹配的弧形面，方便在焊接时对进口压板5和出口压板10进行定位。

进一步地，第一集流管1中设置第一分隔板9和第二分隔板2的位置，均沿侧壁开设一条形开口，将第一分隔板9和第二分隔板2分别塞入后，两分隔板均有部分露出条形开口，只需将第一分隔板9和第二分隔板2焊接在条形开口处即可。

此外，进口压板5中阶梯孔小端的横截面积占冷媒进口横截面积的比例，可以根据冷媒的流速以及室外换热器的大小等情况作出相应调整，使产品得到灵活的应用。

本实施例提供的室外换热器，冷媒通过进口压板5引流被分成两路，一路通过冷媒进口进入第一集流管1中并位于第二分隔板2上方，另一路流入与输入腔连通的引流管6，然后通过引流口进入第一集流管1内，且位于第一分隔板9与第二分隔板2之间。增设的第二分隔板2和引流管6，使冷媒能够在第一分隔板9上方被分为两路进入到第一集流管1中，保证了冷媒分配的均匀性，充分利用了室外换热器上方换热管的换热面积，从而缩小室外换热器在制热时的表面温差，降低结霜风险，进而提升室外换热器的制热性能。

本实施例中还提供了一种热泵空调系统，包括上述室外换热器，只需将室外换热器设置在热泵空调系统的回路上，流动在整个系统回路中的冷媒在经过室外换热器后即可吸收更多的热量，从而提升整个热泵空调系统的制热性能。

实施例2

本实施例提供的室外换热器与实施例1提供的室外换热器结构相同，不同的是，本实施例中第二分隔板2上开设有调节孔，且该调节孔的横截面积是冷媒进口横截面积的10％-30％。

制热时，冷媒流入室外换热器一般都自带一定的压力，这种压力可能导致冷媒进口和分流口流入的冷媒流量不均匀，且如果冷媒流速偏大，进入第二分隔板2上方的冷媒就会偏多。

为进一步保证冷媒分配的均匀性，在第二分隔板2上开设调节孔，使第二分隔板2上方的冷媒可以适当流入第二分隔板2与第一分隔板9之间，实现冷媒流量在第二分隔板2上方区域的换热管4与两分隔板之间区域的换热管4中的二次分配，从而达到最优的分配效果。

需要说明的是，调节孔的横截面积可以根据冷媒的流速以及室外换热器的大小等情况作出相应调整，使产品得到灵活的应用。

本实施例提供的室外换热器，在实施例1的基础上，可以利用第二分隔板2上开设的调节孔对冷媒进行二次分配，进一步调节冷媒在对应区域换热管4中的流量配比，达到最优分配效果，充分利用换热管4的换热面积，进而充分发挥室外换热器的换热性能。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种室外换热器，其特征在于，包括：

第一集流管(1)，其侧壁上依次开设有冷媒进口、引流口以及冷媒出口，沿所述第一集流管(1)的轴向方向，所述引流口两侧分别设置有第一分隔板(9)和第二分隔板(2)，所述第一分隔板(9)和所述第二分隔板(2)均位于所述第一集流管(1)内，所述第一集流管(1)与所述冷媒进口相对的一侧设置有多个换热管(4)；

进口压板(5)，其与所述第一集流管(1)连通，并连接输送冷媒的管路；

引流管(6)，其一端与所述进口压板(5)连通，另一端连接所述引流口。

2.根据权利要求1所述的室外换热器，其特征在于，所述进口压板(5)内设有与所述冷媒进口连通的输入腔(51)，所述进口压板(5)上开设有阶梯孔，所述阶梯孔的小端与所述输入腔(51)连通，所述引流管(6)的一端插入所述阶梯孔的大端内。

3.根据权利要求2所述的室外换热器，其特征在于，所述阶梯孔的小端的横截面积是所述冷媒进口横截面积的50％-80％。

4.根据权利要求1所述的室外换热器，其特征在于，还包括与所述第一集流管(1)平行设置的第二集流管(3)，每个所述换热管(4)分别与所述第一集流管(1)和所述第二集流管(3)连通，相邻两个换热管(4)之间设置有翅片(8)。

5.根据权利要求4所述的室外换热器，其特征在于，所述第一集流管(1)和所述第二集流管(3)的两端均设置有端盖(7)，所述冷媒进口与靠近所述进口压板(5)的端盖(7)之间的距离小于所述冷媒进口与所述第二分隔板(2)之间的距离。

6.根据权利要求5所述的室外换热器，其特征在于，所述第二分隔板(2)与所述引流口之间的距离小于所述第一分隔板(9)与所述冷媒进口之间的距离。

7.根据权利要求6所述的室外换热器，其特征在于，所述第二分隔板(2)与所述引流口之间的距离小于所述引流口与所述第一分隔板(9)之间的距离。

8.根据权利要求1所述的室外换热器，其特征在于，所述第二分隔板(2)上开设有调节孔。

9.根据权利要求1所述的室外换热器，其特征在于，所述冷媒出口处设置有出口压板(10)，所述出口压板(10)内设有与所述冷媒出口连通的输出腔(101)。

10.一种热泵空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的室外换热器。