CN215809462U - 一种换热器及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器及制冷设备，换热器上设置有若干组换热器管道组；所述换热器管道组包括第一子管道组和第二子管道组，第一子管道组和第二子管道组内均流动有换热介质；第一子管道组包括高度不一致的第一管口和第二管口，第一管口与第二管口之间依次连通有若干个第一U型管，各第一U型管对应的高度沿从第一管口至第二管口的方向增加或减少；因此，在换热介质从任意子管道组的其中一个管口流经至另一个管口时，由于各U型管的高度沿换热介质的流动方向增加或减少，避免换热介质堆积于换热器内，从而避免压缩机缺油或制冷系统需要额外的冷冻油充注的情况发生，提高了换热器的换热效率，进而提高了制冷设备的制冷效果。

Description

一种换热器及制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，尤其涉及一种换热器及制冷设备。

背景技术

现有技术中，空调制冷设备中的换热器部件包括蒸发器、冷凝器、热管换热器、冷冻水换热器等；其中，蒸发器通过低温制冷剂与空气换热，使空气降温，冷凝器通过高温气态制冷剂与空气换热，使高温制冷剂转换为低温液态制冷剂，冷冻水换热器是利用冷冻水对空气进行降温。

其中，上述提到的蒸发器、冷凝器等部件均依赖于换热器进行换热，现有技术中的换热器如图1所示，换热器的管路为了保证流路均匀，采用了流路上下交替的形式，因此存在存油回路，导致压缩机缺油或制冷系统冷冻油充注过多，降低了换热器的换热效率，进而降低了制冷设备的制冷效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换热器及制冷设备，来解决目前换热器的换热效率低下的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种换热器，包括换热器本体，所述换热器本体上设置有若干组沿第一方向依次设置的换热器管道组；

所述换热器管道组包括第一子管道组和第二子管道组；所述第一子管道组包括高度不一致的第一管口和第二管口，所述第一管口与所述第二管口之间依次连通有若干个第一U型管，当所述第一U型管的数量大于一个时，各所述第一U型管对应的高度沿从所述第一管口至所述第二管口的方向增加或减少；

所述第二子管道组包括高度不一致的第三管口和第四管口，所述第三管口与所述第四管口之间依次连通有若干个第二U型管，当所述第二U型管的数量大于一个时，各所述第二U型管对应的高度沿从所述第三管口至所述第四管口的方向增加或减少。

可选地，所述第一管口与所述第三管口相邻设置，且所述第三管口高于所述第一管口；所述第二管口与所述第四管口相邻设置，且所述第四管口低于所述第二管口。

可选地，所述第一子管道组包括至少两个第一U型管，两个相邻的第一U型管之间连通有第一流路弯头，且相邻的两个所述第一U型管沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述第二子管道组包括至少两个第二U型管，两个相邻的第二U型管之间连通有第二流路弯头，且相邻的两个所述第二U型管沿所述第二方向间隔设置；

所述第一流路弯头与所述第二流路弯头的数量相等，且所述第一流路弯头与所述第二流路弯头一对一地交叉设置。

可选地，所述第一U型管和所述第二U型管的数量均为一个，且所述第一U型管的一端设置于所述第三管口和所述第四管口之间，所述第二U型管的一端设置于第一管口和所述第二管口之间。

可选地，所述第二管口和所述第四管口均用于连通进水口，所述第一管口和所述第三管口均用于连通出水口。

可选地，高度最高的第二管口处还连通有排气阀。

可选地，高度最低的第一管口处还连通有排水阀。

一种制冷设备，包括相互连通的蒸发器和放热换热装置；

所述蒸发器包括如上所述的换热器，和/或所述放热换热装置包括如上所述的换热器。

可选地，所述制冷设备的气流方向与所述换热器内的换热介质的流动方向相反。

一种制冷设备，包括冷冻水换热器，所述冷冻水换热器包括如上所述的换热器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实施例提供的换热器及空调设备，在换热介质从任意子管道组的其中一个管口流经至另一个管口时，由于各U型管的高度沿换热介质的流动方向增加或减少，避免换热介质堆积于换热器内，从而避免压缩机缺油或制冷系统需要额外的冷冻油充注的情况发生，提高了换热器的换热效率，进而提高了制冷设备的制冷效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为背景技术中的换热器结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的换热器的第一结构示意图；

图3为图2在A处的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的换热器的第二结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的换热器的第三结构示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的换热器的第四结构示意图；

图7为本实用新型实施例二提供的制冷设备的蒸发器结构示意图；

图8为本实用新型实施例二提供的制冷设备的冷凝器结构示意图；

图9为本实用新型实施例三提供的制冷设备的冷冻水换热器结构示意图。

图示说明：1、换热器本体；2、换热器管道；3、第一子管道组；31、第一管口；32、第二管口；33、第一U型管；34、第一流路弯头；4、第二子管道组；41、第三管口；42、第四管口；43、第二U型管；44、第二流路弯头；51、排气阀；52、排水阀。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1至图9，图1为背景技术中的换热器结构示意图，图2为本实用新型实施例一提供的换热器的第一结构示意图，图3为图2在A处的局部放大结构示意图，图4为本实用新型实施例一提供的换热器的第二结构示意图，图5为本实用新型实施例一提供的换热器的第三结构示意图，图6为本实用新型实施例一提供的换热器的第四结构示意图，图7为本实用新型实施例二提供的制冷设备的蒸发器结构示意图，图8为本实用新型实施例二提供的制冷设备的冷凝器结构示意图，图9为本实用新型实施例二提供的制冷设备的冷冻水换热器结构示意图。

实施例一

本实施例提供的一种换热器，其可应用于制冷设备中，以用作蒸发器、冷凝器、冷冻水换热器中的其中一种，通过对换热器结构的改进，使蒸发器、冷凝器、冷冻水换热器的换热效率均得到提高。

如图2至图6所示，本实施例的换热器，包括换热器本体1，换热器本体1上设置有若干组沿第一方向依次设置的换热器管道组2。其中，第一方向指的是图2中的竖直方向，即换热器本体1的高度方向，第二方向与第一方向垂直，即图2中的水平方向，即换热器本体1的厚度方向。

换热器管道组2包括第一子管道组3和第二子管道组4，第一子管道组3和第二子管道组4内均流动有换热介质；第一子管道组3包括高度不一致的第一管口31和第二管口32，第一管口31与第二管口32之间依次连通有若干个第一U型管33，当第一U型管33的数量大于一个时，各第一U型管33对应的高度沿从第一管口31至第二管口32的方向增加或减少。

第二子管道组4包括高度不一致的第三管口41和第四管口42，第三管口41与第四管口42之间依次连通有若干个第二U型管43，当第二U型管43的数量大于一个时，各第二U型管43对应的高度沿从第三管口41至第四管口42的方向增加或减少。

具体地，在换热介质从任意子管道组的其中一个管口流经至另一个管口时，由于各U型管的高度沿换热介质的流动方向增加或减少，避免换热介质堆积于换热器内，从而避免压缩机缺油或制冷系统需要额外的冷冻油充注的情况发生，提高了换热器的换热效率，进而提高了制冷设备的制冷效果。例如，换热器用作蒸发器的时候，当换热介质(气态制冷剂)从第一管口31流向第二管口32时，由于各第一U型管33的高度沿气态制冷剂的流动方向增加，流路整体向上，有利于蒸发后气态制冷剂排出，减少整机压降，有利于提高能效。

同时，每一组换热器管道组2中还包括第二子管道组4，第一子管道组3与第二子管道组4既可以接入制冷回路中的共同节点，也可以接入制冷回路中的不同节点(例如，制冷回路至少具有两种运行模式，在任意一种运行模式下，第一子管道组3与第二子管道组4择一与制冷回路连通)，也可以分别接入两个独立的制冷回路，即通过设置第一子管道组3与第二子管道组4能够提高换热器的换热效率。

进一步地，如图2至图3所示，第一管口31与第三管口41相邻设置，且第三管口41高于第一管口31；第二管口32与第四管口42相邻设置，且第四管口42低于第二管口32。此时，可以理解为第一子管道组3的换热区域(换热区域在本实施例中指的是在一组子管道组中，换热介质所流经的区域，例如图3中的第一子管道组3的换热区域指的是从第一管口31至第二管口32之间换热介质流经的区域，即以顶部的第一U型管33的顶端和底部的第一U型管33的底端之间的区域称为第一子管道组3的换热区域)沿第二方向覆盖了第二子管道组4的换热区域，即使第二子管道组4中没有换热介质流通，也能保证第一子管道组3的换热效率。

进一步地，第一子管道组3包括至少两个第一U型管33，两个相邻的第一U型管33之间连通有第一流路弯头34，且相邻的两个第一U型管33沿第二方向间隔设置。

第二子管道组4包括至少两个第二U型管43，两个相邻的第二U型管43之间连通有第二流路弯头44，且相邻的两个第二U型管43沿第二方向间隔设置。其中，U型管指的是能令换热介质沿纵向的方向(即垂直于图2所在平面的方向)流动的管道，两个U型管之间通过流路弯头连通。其中，采用U型管与流路弯头的组合的形式，使得穿管、胀管、焊接等方便且流路简单不易加工错。

第一流路弯头34与第二流路弯头44的数量相等，且第一流路弯头34与第二流路弯头44一对一地交叉设置。特别地，如图2所示，两个第一U型管33沿第一方向间隔设置且沿第二方向间隔设置，两个第二U型管43沿第一方向间隔设置且沿第二方向间隔设置，第一流路弯头34与第二流路弯头44相交叉。

其中，通过令第一子管道组3和第二子管道组4中通过流路弯头相互交叉，能使所有换热面积均得到了利用，相对于现有技术中图1的结构，其换热效率可提高20-40％。

在另一个具体的实施方式中，如图4所示，第一U型管33和第二U型管43的数量均为一个，且第一U型管33的一端设置于第三管口41和第四管口42之间，第二U型管43的一端设置于第一管口31和第二管口32之间。

在另一个具体的实施方式中，如图5所示，其在图2的基础上，分别延长了第一子管道组3和第二子管道组4的管路长度，延长了换热介质在换热器中流动长度，从而延长了换热时间，提高了换热效果。

在另一个具体的实施方式中，如图6所示，其在图2的基础上，分别拓宽了第一子管道组3和第二子管道组4沿气流方向的宽度，使得气流能够更加充分地与换热介质换热，从而延长了换热时间，提高了换热效果。另外，此时的第一管道组件3与第二子管道组件4的管路结构相同，位于两末端的第一管道组件3或第二子管道组件4相较于中间的管道组件存在区别：末端的管道组件与中间的管道组件的U型管与弯头数量相同，但位置分布不同。

进一步地，如图9所示，第二管口32和第四管口42均用于连通进水口，第一管口31和第三管口41均用于连通出水口。

其中，高度最高的第二管口32处还连通有排气阀51。高度最低的第一管口31处还连通有排水阀52。对于该换热器而言，其仅需设置一个排气阀51和一个排水阀52便能实现排气和排水功能，简化了换热器的结构，节约了换热器的成本。更加具体地，排气阀51为自动排气阀，能根据制冷设备的具体情况进行排气，排水阀52为低温排水阀，配置为低温时打开排出温度过低的水。

综上所述，本实施例提供的换热器能够避免压缩机缺油或制冷系统需要额外的冷冻油充注的情况发生，提高了换热效率，进而提高了制冷设备的制冷效果，同时还具有换热时间长、结构简单、加工方便、成本低等优点。

实施例二

本实施例提供的制冷设备，包括相互连通的蒸发器和放热换热装置。其中，放热换热装置可以选用冷凝器或热管换热器。

蒸发器包括如实施例一中的换热器，和/或放热换热装置包括如实施例一中的换热器。其中，制冷设备的气流方向与换热器内的换热介质的流动方向相反。其中，该逆流式设置能提高换热效果。

接下来，结合图7，说明换热器作为蒸发器时的原理；此时，第一管口31和第三管口41作为入口，第二管口32和第四管口42作为出口，之间的U型管相互交叉设置，能够提高换热效率，因此，气态制冷剂能沿流路整体向上，有利于蒸发后气态制冷剂排出，减少整机压降，有利于提高能效。

接下来，结合图8，说明换热器作为放热换热装置时的原理；此时，第一管口31和第三管口41作为出口，第二管口32和第四管口42作为入口，之间的U型管相互交叉设置，能够提高换热效率，因此，液态制冷剂能沿流路整体向下，有利于冷凝后液态制冷剂流出，减少整机压降，有利于提高能效。其用于冷凝器时，相较于常规冷凝器换热效果更佳；用作热管换热器时，其管道可以沿水平分布，其翅片呈垂直分布，使得冷凝水能沿重力方向顺流而下，克服了现有技术中的热管换热器由于热管竖直分布，翅片水平布置而带来的翅片间积水的问题。

接下来，结合图9，说明换热器作为冷冻水换热器时的原理；此时，第一管口31和第三管口41作为出口，第二管口32和第四管口42作为入口，之间的U型管相互交叉设置，能够提高换热效率，并且，进水管的最高点(最高的第二管口32)设置排气阀51，可统一排出系统内气体；出水管最低点(最低的第一管口31)设置低温排水阀，低温和其它必要条件下排出系统内水；从而保证冷却水能沿流路整体向下，有利于冷却水流出，有利于提高能效，并且排气阀51和排水阀52均只需要一个，节约了成本。

本实施例中的制冷设备，引用了实施例一中的换热设备，而实施例一中叙述了关于换热设备的具体结构及技术效果，该制冷设备引用了该结构，同样具有其技术效果；因此，本实施例的制冷设备能够避免压缩机缺油或制冷系统需要额外的冷冻油充注的情况发生，提高了换热效果，同时还具有换热时间长、结构简单、加工方便、成本低等优点。

实施例三

本实施例提供的制冷设备，包括冷冻水换热器，冷冻水换热器包括如实施例一中的换热器。其中，制冷设备的气流方向与换热器内的换热介质的流动方向相反。

本实施例中的制冷设备，引用了实施例一中的换热设备，而实施例一中叙述了关于换热设备的具体结构及技术效果，该制冷设备引用了该结构，同样具有其技术效果；因此，本实施例的制冷设备能够避免水堆积于换热器管道内的情况发生，提高了换热效率，进而提高了制冷设备的制冷效果，同时还具有换热时间长、结构简单、加工方便、成本低等优点。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括换热器本体(1)，所述换热器本体(1)上设置有若干组沿第一方向依次设置的换热器管道组(2)；

所述换热器管道组(2)包括第一子管道组(3)和第二子管道组(4)；所述第一子管道组(3)包括高度不一致的第一管口(31)和第二管口(32)，所述第一管口(31)与所述第二管口(32)之间依次连通有若干个第一U型管(33)，当所述第一U型管(33)的数量大于一个时，各所述第一U型管(33)对应的高度沿从所述第一管口(31)至所述第二管口(32)的方向增加或减少；

所述第二子管道组(4)包括高度不一致的第三管口(41)和第四管口(42)，所述第三管口(41)与所述第四管口(42)之间依次连通有若干个第二U型管(43)，当所述第二U型管(43)的数量大于一个时，各所述第二U型管(43)对应的高度沿从所述第三管口(41)至所述第四管口(42)的方向增加或减少。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一管口(31)与所述第三管口(41)相邻设置，且所述第三管口(41)高于所述第一管口(31)；所述第二管口(32)与所述第四管口(42)相邻设置，且所述第四管口(42)低于所述第二管口(32)。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第一子管道组(3)包括至少两个第一U型管(33)，两个相邻的第一U型管(33)之间连通有第一流路弯头(34)，且相邻的两个所述第一U型管(33)沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述第二子管道组(4)包括至少两个第二U型管(43)，两个相邻的第二U型管(43)之间连通有第二流路弯头(44)，且相邻的两个所述第二U型管(43)沿第二方向方向间隔设置；

所述第一流路弯头(34)与所述第二流路弯头(44)的数量相等，且所述第一流路弯头(34)与所述第二流路弯头(44)一对一地交叉设置。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一U型管(33)和所述第二U型管(43)的数量均为一个，且所述第一U型管(33)的一端设置于所述第三管口(41)和所述第四管口(42)之间，所述第二U型管(43)的一端设置于第一管口(31)和所述第二管口(32)之间。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第二管口(32)和所述第四管口(42)均用于连通进水口，所述第一管口(31)和所述第三管口(41)均用于连通出水口。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，高度最高的第二管口(32)处还连通有排气阀(51)。

7.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，高度最低的第一管口(31)处还连通有排水阀(52)。

8.一种制冷设备，其特征在于，包括相互连通的蒸发器和放热换热装置；

所述蒸发器包括如权利要求1-7中任一项所述的换热器，和/或所述放热换热装置包括如权利要求1-7中任一项所述的换热器。

9.根据权利要求8所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备的气流方向与所述换热器内的换热介质的流动方向相反。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括冷冻水换热器，所述冷冻水换热器包括如权利要求1-7中任一项所述的换热器。

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