CN211717214U - 绕管式换热器及空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种绕管式换热器及空调机组。本实用新型旨在解决现有干式蒸发器存在的换热效果不佳的问题。为此目的，本实用新型的绕管式换热器包括筒体和设置于筒体内的多个冷媒管，筒体上设置有进液口和出液口，筒体的两端分别设置有冷媒进口和冷媒出口，每个冷媒管沿筒体的长度方向呈螺旋结构设置，且每个冷媒管的两端分别与冷媒进口和冷媒出口连通。通过在绕管式换热器的筒体两端设置冷媒进口和冷媒出口，并且在筒体内部设置螺旋结构的冷媒管，使得冷媒管内不存在U型折弯，避免了制冷剂的积液问题，提高了制冷剂的流动性和换热效果。

Description

绕管式换热器及空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种绕管式换热器及空调机组。

背景技术

干式蒸发器作为中央空调的重要部件之一，其换热性能直接决定了中央空调的运行能效。现有干式蒸发器通常包括壳体和设置于壳体内的多个冷媒管，壳体上设置有冷水进口和冷水出口，壳体内还设置有折流板。空调运行时，制冷剂在冷媒管内流动，冷水在壳体的折流板之间往复流动，从而实现制冷剂与冷水之间的热交换。

干式蒸发器的制冷剂侧通常包括多个流程，相应地两相邻流程之间的冷媒管使用U型管连接。但是U型管处如果处理不好会产生积液，从而使得进入下一个流程的制冷剂分配不均匀，影响传热效果。再者，折流板与壳体之间、以及折流板与冷媒管之间的连接一般都有间隙，这导致部分冷水未经换热便直接通过这些间隙泄漏，降低了换热效果。

相应地，本领域需要一种新的绕管式换热器及空调机组来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有干式蒸发器存在的换热效果不佳的问题，本实用新型提供了一种绕管式换热器，所述绕管式换热器包括筒体和设置于所述筒体内的多个冷媒管，所述筒体上设置有进液口和出液口，所述筒体的两端分别设置有冷媒进口和冷媒出口，每个所述冷媒管沿所述筒体的长度方向呈螺旋结构设置，且每个所述冷媒管的两端分别与所述冷媒进口和所述冷媒出口连通。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述多个冷媒管绕所述筒体的轴线螺旋延伸。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述多个冷媒管沿所述筒体的径向形成多层螺旋结构。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述冷媒进口设置有冷媒进管，所述多个冷媒管的第一端与所述冷媒进管连接；并且/或者所述冷媒出口设置有冷媒出管，所述多个冷媒管的第二端与所述冷媒出管连接。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述冷媒进口与所述冷媒管的第一端之间还设置有第一分配器，所述多个冷媒管的第一端通过所述第一分配器与所述冷媒进口连通；并且/或者所述冷媒出口与所述冷媒管的第二端之间还设置有第二分配器，所述多个冷媒管的第二端通过所述第二分配器与所述冷媒出口连通。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述第一分配器和所述第二分配器中的每个都包括一级分配头和多个二级分配头，所述一级分配头通过分配管分别与每个所述二级分配头连接，每个所述二级分配头与若干个所述冷媒管连接。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述一级分配头包括第一本体，所述第一本体上开设有第一进孔和多个第一分流孔，所述第一进孔与每个所述第一分流孔之间通过一个第一流道连通，所述第一流道的截面积小于所述第一分流孔的截面积；并且/或者

所述二级分配头包括第二本体，所述第二本体上开设有第二进孔和多个第二分流孔，所述第二进孔与每个所述第二分流孔之间通过一个第二流道连通，所述第二流道的截面积小于所述第二分流孔的截面积。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述筒体靠近所述冷媒进口的一端还设置有第一管板，所述第一管板靠近位于该端的所述进液口或所述出液口设置；并且/或者

所述筒体靠近所述冷媒出口的一端还设置有第二管板，所述第二管板靠近位于该端的所述进液口或所述出液口设置。

在上述绕管式换热器的优选技术方案中，所述筒体的两端分别设置有多个冷媒进口和多个冷媒出口，每个所述冷媒管的两端分别与其中的一个冷媒进口和一个冷媒出口连通。

本实用新型还提供了一种空调机组，该空调机组包括上述优选技术方案中任一项所述的绕管式换热器。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，绕管式换热器包括筒体和设置于筒体内的多个冷媒管，筒体上设置有进液口和出液口，筒体的两端分别设置有冷媒进口和冷媒出口，每个冷媒管沿筒体的长度方向呈螺旋结构设置，且每个冷媒管的两端分别与冷媒进口和冷媒出口连通。

通过在绕管式换热器的筒体两端设置冷媒进口和冷媒出口，并且在筒体内部设置螺旋结构的冷媒管，使得冷媒管内不存在U型折弯，避免了制冷剂的积液问题，提高了制冷剂的流动性和换热效果。此外，冷水在筒体内流动时与冷媒管呈全逆流或全顺流换热，筒体内不存在流动死角，进一步使得绕管式换热器的换热效果远远好于现有的干式蒸发器。

进一步地，通过在冷媒进口与冷媒管的第一端之间设置第一分配器、并且/或者在冷媒出口与冷媒管的第二端之间设置第二分配器，使得制冷剂在进入绕管式换热器后能够更加均匀的分配，避免由于分配不均而导致的换热效果差的情况出现。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的绕管式换热器及空调机组。附图中：

图1为本实用新型的第一种实施方式中绕管式换热器的结构的示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本实用新型的第一分配器的主视剖视图；

图4为图3的左视图；

图5为本实用新型的第二种实施方式中绕管式换热器的结构示意图。

附图标记列表

1、筒体；11、进液口；12、出液口；2、冷媒管；3、冷媒进管；4、冷媒出管；5、第一分配器；51、一级分配头；511、第一本体；512、第一进孔；513、第一分流孔；514、第一流道；53、二级分配头；531、第二本体；532、第二进孔；533、第二分流孔；534、第二流道；55、分配管；6、第二管板。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然附图中是结合筒体端部设置两个冷媒进口和两个冷媒出口的绕管式换热器进行描述的，但是这种设置方式非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，冷媒进口和冷媒出口的设置数量还可以为一个、三个或更多个，冷媒进口的数量与冷媒出口的数量可以相同也可以不同。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本实用新型的绕管式换热器进行描述。其中，图1为本实用新型的第一种实施方式中绕管式换热器的结构的示意图；图2为图1的右视图。

如图1所示，为了解决现有干式蒸发器存在的换热效果不佳的问题，本实用新型的绕管式换热器主要包括筒体1和设置在筒体1内的多个冷媒管2，筒体1上设置有进液口11和出液口12，筒体1的两端分别设置有冷媒进口和冷媒出口(图中未示出)，每个冷媒管2沿筒体1的长度方向呈螺旋结构设置，并且每个冷媒管2的两端分别与冷媒进口和冷媒出口连通。

需要说明的是，正是由于冷媒管2在筒体1内呈螺旋结构设置，因此本申请的发明人将这种换热器命名为“绕管式换热器”，以从名称上体现其最大的特点。本领域技术人员可以理解的是，本申请的绕管式换热器当然也可以被称之为干式蒸发器、干式换热器等。

通过在绕管式换热器的筒体1两端设置冷媒进口和冷媒出口，并且在筒体1内部设置螺旋结构的冷媒管2，使得冷媒管2内不存在U型折弯，避免了制冷剂的积液问题，提高了制冷剂的流动性和换热效果。此外，冷水在筒体1内流动时与冷媒管2呈全逆流或全顺流换热，筒体1内不存在流动死角，进一步使得绕管式换热器的换热效果远远好于现有的干式蒸发器。

下面参照图1至图4，对本申请的绕管式换热器的第一种实施方式进行详细描述。其中，图3为本实用新型的第一分配器的主视剖视图；图4为图3的左视图。

参照图1并按照图1所示方位，在一种较为优选的实施方式中，筒体1大致成圆柱状，其左右两端通过弧形封头密封。筒体1的侧面设置有进液口11和出液口12，筒体1右端面设置有冷媒进口，冷媒进口连接有冷媒进管3，左端面设置有冷媒出口，冷媒出口连接有冷媒出管4。参照图2，优选地，冷媒进口和冷媒出口各设置有两个。

返回参照图1，筒体1内设置有多个冷媒管2，冷媒管2沿筒体1的轴向呈螺旋结构设置。优选地，每个冷媒管2都以筒体1的轴线为旋转轴螺旋延伸，并且所有冷媒管2的螺旋半径不尽相同，从而使得所有的冷媒管2绕筒体1的径向层层排列，形成多层螺旋结构。这种多层螺旋结构中的每一层可以为由单个冷媒管2螺旋形成，也可以由几个冷媒管2共同螺旋形成。

参照图1和图2，冷媒管2与冷媒进管3之间通过第一分配器5连接，冷媒管2与冷媒出管4之间通过第二分配器(图中未示出)连接，筒体1中所有的冷媒管2被分为两组，每一组中的全部冷媒管2通过第一分配器5与一个冷媒进管3连通或通过第二分配器与一个冷媒出管4连通。

下面参照图3和图4，以第一分配器5为例，对分配器的一种较为优选的实施方式进行描述。如图3和图4所示，第一分配器5包括一级分配头51和多个二级分配头53，一级分配头51一端与冷媒进管3或冷媒出管4连接，另一端通过多个分配管55分别与每个二级分配头53的一端连接，二级分配头53的另一端与多个冷媒管2连接。具体地，一级分配头51包括第一本体511，第一本体511上开设有一个第一进孔512和多个截面积相同的第一分流孔513，第一进孔512与每个第一分流孔513之间通过一个第一流道514连通，并且该第一流道514的截面积小于第一分流孔513的截面积。二级分配头53包括第二本体531，第二本体531上开设有一个第二进孔532和多个截面积相同的第二分流孔533，第二进孔532与每个第二分流孔533之间通过一个第二流道534连通，并且该第二流道534的截面积小于第二分流孔533的截面积。

示例性的，本申请中，一级分配头51的第一进孔512直接与冷媒进管3或冷媒出管4连接，一级分配头51上设置有五个第一分流孔513，相应地第一分配器5中包括五个二级分配头53，每个第一分流孔513通过一个分配管55与一个二级分配头53的第二进孔532连通。每个二级分配头53设置有六个第二分流孔533，每个第二分流孔533与一个冷媒管2连接。如此，每个第一分配器5能够同时连接三十个冷媒管2。

返回参照图1，筒体1中靠近冷媒进口的一端还设置有第一管板，靠近冷媒出口的一端还设置有第二管板6，其中图1仅示出了第二管板6，第一管板与第二管板6的设置方式类似。以第二管板6为例，其设置于冷媒出口与出液口12之间，并且紧贴出液口12设置。

上述设置方式的优点在于：通过将冷媒管2绕筒体1的轴线螺旋延伸且形成多层螺旋结构，使得不同冷媒管2在筒体1中的分配较为均匀，能够兼顾制冷剂的流动效果和换热效果。通过冷媒进口与冷媒管2之间以及冷媒出口与冷媒管2之间均采用分配器连接，使得制冷剂在进入绕管式换热器后能够更加均匀的分配，避免由于分配不均而导致的换热效果差的情况出现。通过将第一流道514和第二流道534的截面积分别设置成小于第一分流孔513和第二分流孔533，使得分配器能够形成文丘里效应，从而在制冷剂流过分配器时能够提高制冷剂的流速，减小制冷剂的压损。通过设置两个冷媒进口和两个冷媒出口，可以避免由于冷媒管2过多而导致的分配器结构复杂，制造难度大的情况出现。通过在紧贴进液口11和出液口12的位置设置第一管板和第二管板6，能够使进入筒体1中的冷水与冷媒管2的螺旋部分进行充分的热交换，避免死水区域的产生。

经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置方式的情况下，本申请的绕管式换热器在同样换热体积下比普通的干式蒸发器能够提高10％-20％的能效，在同样换热效果下比普通的干式蒸发器可节省约20％的占用空间。

接下来参照图5，对本申请的绕管式换热器的第二种实施方式进行简要描述。其中，图5为本实用新型的第二种实施方式中绕管式换热器的结构示意图。

如图5所示，在上述实施例中其他设置方式不变的前提下，本实施方式中，还可以将筒体1中的冷媒管2直接与冷媒进管3和冷媒出管4连接，从而省略第一分配器5/第二分配器的设置。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本实用新型的原理，并非旨在于限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本实用新型能够适用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，在满足冷媒管2以螺旋结构设置的前提下，本领域技术人员可以对冷媒管2的具体螺旋方式、螺旋后形成的螺旋层数进行调整，该调整并未偏离本申请的构思。例如，可以令不同的冷媒管2分别绕不同的轴线形成螺旋结构，或者所有的冷媒管2只形成一层螺旋结构等。

再如，虽然上述实施方式中是以冷媒进口和冷媒出口均设置有两个，且冷媒进口和冷媒出口处均设置有分配器进行描述的，但显然这并非是限制性地，本领域技术人员可以基于具体的应用场景对上述设置方式进行调整，以便调整后的绕管式换热器能够更加适应该应用场景。如，冷媒进口和冷媒出口的数量可以均只设置一个，或者二者的数量可以设置为不同。再或者可以只有冷媒进口设置第一分配器5而冷媒出口不设置等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，本领域技术人员还可以对第一分配器5的结构进行改进，例如对其第一进孔512或第二进孔532的直径、长度进行调整，或者对第一分流孔513和第二分流孔533的数量进行调整等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，在满足冷媒管2为螺旋结构的前提下，本领域技术人员可以将上述的一个或多个技术特征进行省略，从而形成新的技术方案。例如，可以将第一管板和第二管板6中的一个或全部省略，也可以将筒体1两端的一个或多个分配器省略等。

当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

本实用新型还提供了一种空调机组，该空调机组包括压缩机、冷凝器、节流装置以及上述技术实施方式中任一项所述的绕管式换热器。其中，空调机组可以为风冷式冷水机组，也可以为水冷式冷水机组，对应地，冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器。

通过在空调机组中使用本申请的绕管式换热器，使得空调机组在运行时，能够有效提高绕管式换热器的换热效率，进而提高空调机组的整体能效。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绕管式换热器，其特征在于，所述绕管式换热器包括筒体和设置于所述筒体内的多个冷媒管，所述筒体上设置有进液口和出液口，所述筒体的两端分别设置有冷媒进口和冷媒出口，每个所述冷媒管沿所述筒体的长度方向呈螺旋结构设置，且每个所述冷媒管的两端分别与所述冷媒进口和所述冷媒出口连通。

2.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，每个所述冷媒管绕所述筒体的轴线螺旋延伸。

3.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述多个冷媒管沿所述筒体的径向形成多层螺旋结构。

4.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述冷媒进口设置有冷媒进管，所述多个冷媒管的第一端与所述冷媒进管连接；并且/或者

所述冷媒出口设置有冷媒出管，所述多个冷媒管的第二端与所述冷媒出管连接。

5.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述冷媒进口与所述冷媒管的第一端之间还设置有第一分配器，所述多个冷媒管的第一端通过所述第一分配器与所述冷媒进口连通；并且/或者

所述冷媒出口与所述冷媒管的第二端之间还设置有第二分配器，所述多个冷媒管的第二端通过所述第二分配器与所述冷媒出口连通。

6.根据权利要求5所述的绕管式换热器，其特征在于，所述第一分配器和所述第二分配器中的每个都包括一级分配头和多个二级分配头，所述一级分配头通过分配管分别与每个所述二级分配头连接，每个所述二级分配头与若干个所述冷媒管连接。

7.根据权利要求6所述的绕管式换热器，其特征在于，所述一级分配头包括第一本体，所述第一本体上开设有第一进孔和多个第一分流孔，所述第一进孔与每个所述第一分流孔之间通过一个第一流道连通，所述第一流道的截面积小于所述第一分流孔的截面积；并且/或者

所述二级分配头包括第二本体，所述第二本体上开设有第二进孔和多个第二分流孔，所述第二进孔与每个所述第二分流孔之间通过一个第二流道连通，所述第二流道的截面积小于所述第二分流孔的截面积。

8.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述筒体靠近所述冷媒进口的一端还设置有第一管板，所述第一管板靠近位于该端的所述进液口或所述出液口设置；并且/或者

所述筒体靠近所述冷媒出口的一端还设置有第二管板，所述第二管板靠近位于该端的所述进液口或所述出液口设置。

9.根据权利要求1所述的绕管式换热器，其特征在于，所述筒体的两端分别设置有多个冷媒进口和多个冷媒出口，每个所述冷媒管的两端分别与其中的一个冷媒进口和一个冷媒出口连通。

10.一种空调机组，其特征在于，所述空调机组包括上述权利要求1至9中任一项所述的绕管式换热器。

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