CN213020287U - 用于空调的换热器及空调 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调换热技术领域，公开一种用于空调的换热器。换热器包括：换热风道，换热风道通过并排设置的多个可导热的隔板分隔形成有两个或两个以上的气流通道；其中，气流通道包括湿通道和干通道，两者交错设置；水蒸发组件，包括水蒸发部和供水部，其中水蒸发部设置于至少一个隔板对应湿通道的侧壁上，水蒸发部内部具有水通路且能够向湿通道释放蒸发产生的水汽；供水部设置于换热风道的上方且与水蒸部水路连通，其能够在重力作用下向水蒸发部供水。本公开实施例提供的换热器可以在不影响水蒸发冷却效率的情况下，利用重力实现待蒸发水的输送，相比于常规的喷淋方式可以有效降低制冷运行的能耗。本申请还公开有一种应用该换热器的空调。

Description

用于空调的换热器及空调

技术领域

本申请涉及空调换热技术领域，例如涉及一种用于空调的换热器及空调。

背景技术

目前的空调产品主要采用冷媒制冷方式实现制冷，即将加温加压的冷媒在室外侧散热降温后输送到室内侧吸热升温，从而达到对室内侧进行降温的目的。除了该种制冷方式之外，近年来部分空调产品也开始采用间接蒸发制冷技术进行制冷，间接蒸发冷却是指通过非直接接触式换热器将水分蒸发，其产生的冷量传递给待降温的空气，以实现冷却空气的作用过程；间接蒸发冷却技术能从自然环境中获取冷量，因而与一般常规机械制冷相可以大大降低空调制冷能耗。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

现有的应用间接蒸发冷却技术的换热器多是采用喷淋的方式将待蒸发的液态水散布到内部空间中，往往需要消耗额外的电能对水加压才能实现喷淋，因而在节能方面仍有待改进。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于空调的换热器及空调，以解决相关技术中采用喷淋方式实现间接蒸发冷却空气的换热器需要额外耗能的技术问题。

在一些实施例中，所述用于空调的换热器包括：

换热风道，换热风道通过并排设置的多个可导热的隔板分隔形成有两个或两个以上的气流通道；其中，气流通道包括湿通道和干通道，两者交错设置；

水蒸发组件，包括水蒸发部和供水部，其中水蒸发部设置于至少一个隔板对应湿通道的侧壁上，水蒸发部内部具有水通路且能够向湿通道释放蒸发产生的水汽；供水部设置于换热风道的上方且与水蒸部水路连通，其能够在重力作用下向水蒸发部供水。

在又一些实施例中，所述空调包括：

如上述实施例示出的换热器；

第一出风风道，其进风端与湿通道的排风出口相连通、出风端与室外侧相连通；

第二出风风道，其进风端与湿通道的排风出口相连通、出风端与室内侧相连通。

本公开实施例提供的用于空调的换热器，可以实现以下技术效果：

本公开实施例提供的换热器的水蒸发组件包括水蒸发部和供水部，将水蒸发部设置于湿通道的侧壁上，供水部设置于其上方，使得待蒸发液态水能够在重力作用下自动的从供水部输送到水蒸发部，并且沿该侧壁继续流动进行蒸发，因而采用上述设计的换热器可以在不影响水蒸发冷却效率的情况下，利用重力实现待蒸发水的输送，相比于常规的喷淋方式可以有效降低制冷运行的能耗。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的换热器的正面结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖面图；

其中，11、湿通道；12、干通道；21、水蒸发部；22、供水部；3、隔板。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

图1是本公开实施例提供的换热器的正面结构示意图，图2是图1中A-A向的剖面图。

如图1所示，本公开实施例提供了一种用于空调的换热器，换热器包括换热风道和水蒸发组件，换热风道至少分隔成湿通道11和干通道12两种气流通道，湿通道11和干通道12相邻设置且相互独立，湿通道11和干通道12内可分别通入空气气流；这里，水蒸发组件与湿通道11配合设置，其能够吸收流经其的空气气流热量而蒸发释放水汽，因此在湿通道11内由空气气流流经时，水蒸发组件会持续的吸收热量，并将水汽释放到湿通道11中，干通道12与湿通道11相邻，水蒸发组件进行水汽蒸发时也会从其相邻的干通道12吸收热量，从而使流经干通道12的空气气流也能够被降温冷却。在本实施例中，流经湿通道11的空气气流换热后被排出到室外侧环境中，以避免过多的蒸发水汽导致室内环境湿度过高；流经干通道12的空气气流换热后被排出到室内侧环境中，以利用冷却后的空气降低室内环境温度，从而提高用户的舒适度。这里，实施例中的换热器主要是以制冷为主要功能。

换热通道内并排设置有多个隔板3，相邻的隔板3之间能够构成一单独的气流通道；气流通道包括湿通道11和干通道12，两者交错设置，以使相邻的干、湿通道11之间能够进行热交换，实现热量在两通道之间的传递。这里，湿通道11至少为一个，干通道12也至少为一个。

示例性的，换热通道内分隔形成的气流通道为两个，则换热通道内可设置三个隔板3，三者并排设置，相邻两隔板3之间构成一气流通道，干通道12和湿通道11各占其一；可选的，干通道12居于换热通道右侧、湿通道11居于换热通道左侧，或者，两者相反设置，本申请对此不作限制。

又一示例的，换热通道内分隔形成的气流通道为三个，则换热通道内可设置四个隔板3，四个隔板3并排设置；可选的，湿通道11占气流通道的其中两个、干通道12占气流通道的其中一个，就排布方式而言，干通道12居于换热通道中间的气流通道，湿通道11分占换热通道两侧的气流通道，利用两个湿通道11同时对流经干通道12的气流进行冷却降温；又一可选的，干通道12占气流通道的其中两个，湿通道11占气流通道的其中一个，则湿通道11居于换热通道中间的气流通道，干通道12分占换热通道两侧的气流通道，则通过该湿通道11对流经其两侧干通道12的气流进行冷却降温。

本申请对于换热通道内分隔形成的气流通道的具体数量不作限制，气流通道的数量可以为两个或两个以上，并且气流通道的数量为偶数个或奇数个均可，只需保证干通道12和湿通道11交错设置即可。

可选的，湿通道11和干通道12各自内部气流流向可以是同向流通，也可以是逆向流动，如图2中箭头所示出的气流流向。

可选的，用于分隔形成气流通道的多个隔板3可以沿水平方向并排设置，或者，沿竖直方向并排设置；又一可选的，多个隔板3沿与水平或竖直方向呈设定夹角的方向倾斜并排设置，如多个隔板3以相对于水平方向倾斜30°、45°或50°的方向设置。

在一些可选的实施例中，多个隔板3采用等间距设置，如对于隔板3竖向设置的换热器机型，相邻隔板3的平均间距按5cm、7cm，或9cm设置，等等。

在又一些可选的实施例中，多个隔板3采用不等间距设置。示例性的，干通道12按照第一间距设置，湿通道11采用第二间距设置，第一间距不同于第二间距，由于干通道12和湿通道11交错设置，因此相邻隔板3之间以不等间距的形式设置。

在上述实施例中，第二间距大于第一间距，这样可以控制流经干通道12的空气流量较少，使得热交换过程中单位体积空气被吸收的热量较多，从而可以将干通道12内空气降低至更低的温度，这样在降温后的空气排出至室内环境后，可以使用户感受到的气流温度更低，制冷效果体感明显。

在图1所示出的实施例中，隔板3为直形的平面板，直形的平面板的优点在于制造工艺简单、组装方便等；在其它未示出附图的实施例中，隔板3也可以是非直形的板面结构，如弧形面板、折线形面板、波浪形面板等，非直形的板面结构能够延长气流通道在隔板3纵向上的长度，水蒸发组件与湿通道11内气流之间可以有更多的接触面积，从而增加水汽蒸发吸热量，相较于直形的平面板可以提供更多的冷量。本申请对于隔板3的具体形状、尺寸参数等不作限制。

在本申请的上述多个实施例中，隔板3采用导热材料制成，这样水蒸发组件在湿通道11侧吸热释放蒸发水汽时，热量能够经由隔板3从干通道12侧较快的传导至湿通道11侧，以提高对干通道12侧的降温冷却效率。

可选的，隔板3的导热材料选用金属材料，其具有较为优异的导热性能，能够实现对热量的快速传导。在本实施例中，隔板3选用的金属材料为铝箔，铝箔质轻且导热系数高，其不仅能够实现快递导热，也能够有效减少隔板3的整体重量。

可以理解的是，隔板3也可以选用其它导热性能的材料制成，并不仅限于金属材料，如石墨烯制品、硅胶制品等；另外，制作隔板3的金属材料也不仅限于本实施例中的铝箔，本领域技术人员也可以根据实际需要选用铜、铁等金属材料制作。

在一些可选的实施例中，水蒸发组件包括水蒸发部21和供水部22，其中，水蒸发部21设置于湿通道11内，其内部具有水通路，待蒸发的水可以沿水通路输送至水蒸发部21的各个位置，使得待蒸发水能够在水蒸发部21的各个位置吸热蒸发，以增加水汽蒸发量；供水部22设置于换热风道的上方且与水蒸部水路连通，其能够在重力作用下向水蒸发部21供水。

本实施例中将供水部22设置于其上方，使得待蒸发液态水能够在重力作用下自动的从供水部22输送到水蒸发部21，并进而在水蒸发处进行蒸发吸热，相比于常规的喷淋方式，采用上述水输送设计的换热器可以有效降低制冷运行的能耗。

在一些可选的实施例中，为提高水蒸发部21吸热蒸发时从干通道12侧的吸热量，本实施例是将水蒸发部21设置于至少一个隔板3对应湿通道11的侧壁上，因此水蒸发部21与侧壁之间构成固体热传导形式，干通道12侧的热量在传递至侧壁后，可以直接被与侧壁相接触的水蒸发部21吸收，从而使得水蒸发部21蒸发所需的热量较多的来自干通道12侧，进一步提高对干通道12侧的降温效率。

如图1和图2所示，水蒸发部21为片层结构，贴设于隔板3对应湿通道11的侧壁上，片层结构至多可以覆盖整个侧壁，可以增加水蒸发部21与湿通道11内气流的接触面积以及与侧壁之间的热交换面积，不仅使得湿通道11内的气流能够带走较多蒸发产生的水汽，降低湿通道11内水汽蒸发含量高对后续蒸发的抑制影响，还可以使水蒸发部21从侧壁吸收较多的热量，提高对干通道12侧的冷却效果。

在一些可选的实施例中，水蒸发部21选用吸水布料制成，吸水布料内部纤维蓬松，纤维之间的空间可以构成水通道，供水部22的水在浸润吸水布料后能够快递的弥漫整个吸水布料，以实现蒸发水在水蒸发部21内部快速输送；同时，吸水布料还具有成本低、易更换等优点。

可选的，吸水布料包括无纺布、纱棉布或二者结合。应当理解的是，相关领域中其它可实现水输送且同样能够以吸热蒸发方式释放水汽的部件也可以作为本申请中吸水布料的替代方案，同样涵盖在本申请水蒸发部21的保护范围之内。

可选的，吸水布料可采用胶粘、铆接等方式与隔板3相固定。应当理解的是，本领域中其它用于两个层状结构层叠设置的固定方式均可应用于本申请的技术方案中。

这里，设置于湿通道11内的吸水布料由于能够与空气气流直接接触且本身处于湿润状态，因此容易吸附空气气流中的灰尘杂质，长期使用后吸水布料变得脏污，阻碍水汽的释放；针对这一问题，一些实施例中的吸水布料与隔板3之间采用可拆卸方式连接，如前文中的铆接等，以可以实现定期对吸水布料的更换清洗。

在又一些可选的实施例中，也可以是单个吸水布料与其对应安装的隔板3所组成的整体，相对于换热器自身为可拆卸结构，因此在需要拆装时，可以将任一吸水布料及对应隔板3拆卸下来。

示例性的，换热器还包括支撑框架(图中未示出)，支撑框架由多个支撑杆件或支撑板件连接构成，支撑框架内部限定出容置换热风道、水蒸发组件等的空间；支撑框架对应隔板3端部的支撑杆件上设置有多个卡持槽位，隔板3的端部可拆卸地卡持于该卡持槽位内。

以前文实施例中示出的竖向并排设置的多个隔板3为例继续说明，供水部22设置多个隔板3的顶端，且供水部22沿多个隔板3的并排设置方向延伸设置，如图1所示，供水部22的纵向两端至少延伸至最外侧的两个隔板3，水蒸发部21的上端至少延伸至供水部22内，以从供水部22汲水。

在一些可选的实施例中，供水部22包括一水箱，水箱整体轮廓呈矩形，其内部形成有储水空间，水蒸发部21蒸发所需的水被存储在该储水空间中。

可选的，水箱底部对应水蒸发部21的位置开设有至少一个形状与水蒸发部21的上端相适配的伸入口，每一水蒸发部21经由对应的伸入口伸入供水部22内。示例性的，图2中示出的吸水布料的横向截面为条形，水箱底部对应的开设有一条形的伸入口，这里伸入口的长度和宽度稍小于吸水布料横截面的长宽，以使该伸入口能够与吸水布料形成过盈配合，不仅可以防止吸水布料受自身重力影响而从伸入口脱离的问题，同时还可以减少伸入口与吸水布料之间的缝隙，使得水绝大部分流入吸水布料内，减少水从两者衔接位置额外泄露问题的出现。

在一些实施例中，水箱上设置有补水口，用户可通过手动方式通过该补水口向该水箱补充蒸发用水；可选的，水箱上设置有水位计或者透明可视的水位刻度线，用户通过该水位计或者水位刻度线能够及时了解到水箱内的储水水量，以根据实际需要向水箱补水，以维持换热器蒸发吸热冷却工作的持续运行。

除前一实施例中需要用户手动补水的方式之外，在又一些实施例中，换热器还对供水部22设置有配套的自动补水的装置，这里供水部22还包括补水组件，补水组件包括可连通外部水源和水箱的补水管，其中外部水源可以是用户家中的水龙头等，补水管的进水口连通外部水源，出水口连通水箱；补水组件还包括设置于补水管上的水泵，水泵在工作时能够驱动水从外部水源泵送至水箱，以实现对水箱的自动补水。

在一些可选的实施例中，本实施例还提供了一种空调，空调包括换热器、第一出风风道和第二出风风道。

这里，换热器为前文中任一实施例所示出的换热器。

第一出风风道具有进风端和出风端，其中进风端与湿通道11的排风出口相连通、出风端与室外侧相连通，因此在本实施例中第一出风风道是用于将流经湿通道11的空气排出至室外侧，以避免蒸发产生的较多水洗逸散至室内侧而导致室内侧湿度较高、用户不适的问题；第二出风风道具有进风端和出风端，其中进风端与湿通道11的排风出口相连通、出风端与室内侧相连通，因此在本实施例中第二出风风道是用于将流经干通道12的空气排出至室内侧，这里，空气流经干通道12后被冷却降温，因此在这部分空气送入室内侧环境后，能够起到对室内侧环境制冷的作用。

在一些可选的实施例中，空调还包括第一进风风道，第一进风风道具有进风端和出风端，其中进风端与室内侧相连通、出风端与湿通道11的进风入口相连通，这样湿通道11的空气流向为“室内侧→湿通道11→室外侧”，即将室内侧的空气导入湿通道11内，并在混合蒸发水汽后排出至室外侧。该种风道设置形式的优点在于，用户使用空调时一般将门窗紧闭，空调长时间运行会导致室内空气质量变差，影响用户的身心健康，因此通过将室内侧的空气在混合水汽后排出至室外，可以一并将部分室内空气污染物排出，以起到改善室内空气质量的效果。

在又一些可选的实施例中，不同于前一实施例中第一进风风道的进风端与室内侧相连通的技术方案，本实施例是将第一进风风道的进风端与室外侧相连通，这样湿通道11的空气流向为“室外侧→湿通道11→室外侧”，即将室外侧的空气导入湿通道11内，并在混合蒸发水汽后排出至室外侧。该种风道设置形式的优点在于，空调制冷适用的一般是夏季高温工况，室外侧环境温度较高，将室外空气导入湿通道11内，由于温差较大，因而可以加快水蒸发部21的水蒸发速率，进而带动干通道12侧的吸热效率。

在一些可选的实施例中，空调还包括第二进风风道，第二进风风道具有进风端和出风端，其中进风端与室内侧相连通、出风端与干通道12的进风入口相连通，这样干通道12的空气流向为“室内侧→干通道12→室内侧”，即将室内侧的空气导入干通道12内，并在被吸热降温后排出至室内侧。该种风道设置形式的优点在于，室内侧与空调之间构成空气内循环模式，实现对室内侧环境温度的持续制冷，能够有效减少冷量的损失，提高冷量利用效率。

在又一些可选的实施例中，不同于前一实施例中第二进风风道的进风端与室内侧相连通的技术方案，本实施例是将第二进风风道的进风端与室外侧相连通，这样干通道12的空气流向为“室外侧→干通道12→室内侧”，即将室外侧的空气导入干通道12内，并在被吸热降温后排出至室内侧。该种风道设置形式的优点在于，室外侧的空气质量一般较高，因此通过将降温后的室外空气送入室内侧，可以起到“换新风”的效果，能够有效改善室内空气质量。

在实际应用中，单个空调产品可根据实际设计需要选用上述任一种第一进风风道和第二进风风道的组合结构形式。

或者，也可以设置一集成风道，集成风道用于切换干、湿通道11与室内侧和室外侧以不同形式连通。

示例性的，以湿通道11的进风形式为例，集成风道的风道形式近似Y形，包括两个分支风道和主干风道；其中，Y形集成风道的两个分支风道分别连通室内侧和室外侧，主干风道连通湿通道11的进风入口，分支风道与主干风道的节点处设置有切换结构，切换结构可以实现如下连通形式的一种或多种：(1)室内侧对应的分支风道与主干风道相连通、室外侧对应的分支风道与主干风道相阻断；(2)室内侧对应的分支风道与主干风道相阻断、室外侧对应的分支风道与主干风道相连通；(3)室内侧和室外侧各自对应的分支风道均与主干风道相连通。

在本实施例中，由于换热器的干通道12和湿通道11交错设置，为避免干通道12和湿通道11之间气流出现串路错乱的情况，空调的风道通过分流集流结构与对应的干通道12和湿通道11相连通。

另外，在上述多个实施例中，空调还为湿通道11和干通道12各自配置有独立的风机，利用风机驱动室内侧或室外侧气流流经对应的气流通道。

示例性的，空调在湿通道11的进风侧设置有一风机，风机用于旋转产生驱动气流从进风侧向出风侧流动的风力；或者，风机也可以设置在湿通道11的出风侧，其驱动产生的气流流向与前者相同。

同理，空调在干通道12的进风侧设置有一风机，风机用于旋转产生驱动气流从进风侧向出风侧流动的风力；或者，风机也可以设置在干通道12的出风侧，其驱动产生的气流流向与前者相同。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于空调的换热器，其特征在于，包括：

换热风道，所述换热风道通过并排设置的多个可导热的隔板分隔形成有两个或两个以上的气流通道；其中，气流通道包括湿通道和干通道，两者交错设置；

水蒸发组件，包括水蒸发部和供水部，其中所述水蒸发部设置于至少一个所述隔板对应所述湿通道的侧壁上，所述水蒸发部内部具有水通路且能够向所述湿通道释放蒸发产生的水汽；所述供水部设置于所述换热风道的上方且与所述水蒸发部水路连通，其能够在重力作用下向所述水蒸发部供水。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述隔板竖向设置，所述供水部设置于多个所述隔板的顶端；

所述水蒸发部为片层结构，贴设于隔板对应所述湿通道的侧壁上；所述水蒸发部的上端至少延伸至所述供水部内，以从所述供水部汲水。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述供水部包括一水箱，所述水箱底部对应所述水蒸发部的位置开设有至少一个形状与所述水蒸发部的上端相适配的伸入口，每一所述水蒸发部经由对应的伸入口伸入所述供水部内。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述供水部还包括补水组件，所述补水组件包括可连通外部水源和所述水箱的补水管，以及设置于所述补水管的水泵，所述水泵能够将水从所述外部水源泵送至所述水箱。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述水蒸发部选用吸水布料制成，所述吸水布料包括无纺布、纱棉布或二者结合。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述隔板选用金属材料制成，所述金属材料包括铝箔。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，多个所述隔板等间距或者不等间距设置。

8.一种空调，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任一项所述的换热器；

第一出风风道，其进风端与所述湿通道的排风出口相连通、出风端与室外侧相连通；

第二出风风道，其进风端与所述湿通道的排风出口相连通、出风端与室内侧相连通。

9.根据权利要求8所述的空调，其特征在于，还包括第一进风风道，其进风端与所述室内侧或室外侧相连通、出风端与所述湿通道的进风入口相连通。

10.根据权利要求8或9所述的空调，其特征在于，还包括第二进风风道，其进风端与所述室内侧或室外侧相连通、出风端与所述干通道的进风入口相连通。

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