CN218723378U - 换热器及具有其的电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热器及具有其的电器设备，涉及换热器技术领域，主要目的是提供一种换热效率较高的换热器结构。该换热器包括壳体、换热管和均气板，换热管和均气板均位于壳体内且均气板套设在换热管上；均气板上设置有均气孔且均气孔贯穿均气板的上下表面，经位于均气板下方且位于换热管外的液面逸出的气体能通过均气孔扩散至均气板上方。位于均气板下方的换热管外侧布置有液体，通过大量液体浸泡可以实现换热管处的高效换热；位于均气板上方的换热空间中充满未达到饱和温度的气液混合态及气态水，能在换热管的作用下进行进一步加强换热，使其充分换热达到饱和温度后再排出，能提高换热器的换热能力。

Description

换热器及具有其的电器设备

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种换热器及具有其的电器设备。

背景技术

换热器在形式上可分为卧式换热器与立式换热器两种。其中立式换热器由于结构垂直布置，具有占地面积少、结构紧凑、配管容易、传热系数较大、换热效果较好等优点。在长期使用下，技术人员发现立式换热器还具有以下缺点：

首先，由于换热器高度及体积限制，导致换热器的换热空间较小，换热形式设计较为单一。如果仅仅以满液这种形式进行换热，在换热器体积较小的情况下，液体已经占据了绝大部分的空间，汽化并上升的冷媒没有空间进行进一步换热，导致换热不充分，影响热量交换的进行；其次，传统的换热方式以换热管内走水、换热管外走冷媒的形式来进行热交换，在这一过程中，位于换热管外的冷媒在放热过程中由高温气液混合态逐渐冷凝为液态，如果冷媒从顶部进入，则气相冷媒会始终悬浮于顶部，影响热交换的进行，当冷媒从底部进入时，冷媒快速液化并回流至换热器底部，从而导致换热器上部空间被浪费，无法有效进行热量交换，同时还会进一步抑制冷媒的流动。

为了提高换热器内换热空间的利用率，使使液态、气液混合态、气态的介质在容器内的各个区域都能进行充分的热量交换，取得更好的换热效果，需要研发一种新型的换热器结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供换热器及具有其的电器，以解决现有技术中存在的换热器换热效率低的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的换热器，包括壳体、换热管和均气板，所述换热管和所述均气板均位于所述壳体内且所述均气板套设在所述换热管上；

所述均气板上设置有均气孔且所述均气孔贯穿所述均气板的上下表面，位于所述均气板下方且位于所述换热管外的液面逸出的气体能通过所述均气孔扩散至所述均气板上方。

上述均气板能将壳体内的空间分隔为上下两个不同的换热空间并通过均气孔将上述两个换热空间相连通。位于均气板下方且位于换热管外侧的换热空间中填充有液体且液面位于均气板下方，通过大量液体浸泡可以实现换热管处的高效换热；位于均气板上方的换热空间中充满未达到饱和温度的气液混合态及气态水，能在换热管的作用下进行进一步加强换热，使其充分换热达到饱和温度后再排出，有利于制备高温饱和水蒸气，而提高换热器的换热能力。另外，该均气板还具有阻挡液滴的效果，使大液滴留存在均气板下方。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

作为本实用新型的进一步改进，多个所述换热管中的至少一个所述换热管包括换热直管和换热绕管。

其中换热直管可以帮助分散冷媒液化形成的液膜，避免因液化冷媒在换热管壁上积聚而降低换热管的传热性能；而换热绕管有利于增加流通行程，增大换热面积，有助于进一步提高换热管的换热能力。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热直管位于所述换热绕管下方。

这一结构可以充分利用换热直管和换热绕管的优点，位于下方的换热直管可以有效避免液膜形成，确保换热管下方的传热性能不会显著降低；而位于上方的换热绕管可以通过增大换热面积、增大流通行程的方式来提高对气液混合态的水的换热能力。

作为本实用新型的进一步改进，所述均气板位于所述换热直管和所述换热绕管的连接处。

此时，通过上述均气板可以实现对换热直管和换热绕管的分隔。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热直管沿垂线方向设置且所述换热直管的轴线与所述壳体的轴线相平行。

沿垂线布置的换热直管能够确保能在该换热器有限的空间内布置足量的换热管，在一定范围内帮助提高液态水和冷媒之间的接触面积。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体的上端设置有气态水出口和冷媒出口，所述壳体的下端设置有液态水入口和冷媒入口，所述冷媒出口和所述冷媒入口分别与所述换热管相通，所述气态水出口和所述液态水入口分别与所述壳体相通。

此时，液态水位于换热管外并经相应的入口和出口流经壳体，冷媒经换热管流经该壳体，换热管外走水、换热管内走冷媒的形式可以使液态水大面积接触换热管，从而利用有限的空间对尽可能多的水进行换热处理，有助于提高冷媒的换热效率，从而获取更多的高温水以及饱和水蒸气。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体的上端和/或下端设置有管箱，所述冷媒出口和/或所述冷媒入口位于所述管箱上，所述管箱与所有的所述换热管相通。

换热管与上述管箱相连，此时高温冷媒能够通过管箱实现流入和/或流出，确保冷媒可以均匀流入多个换热管内或者从多个换热管内排出。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体的上端和/或下端密封设置有封板，所述换热管经所述封板与所述管箱相通。

本实用新型还提供了一种电器，包括上述任一项所述的换热器。

作为本实用新型的进一步改进，该电器为空调。

相比于现有技术，本实用新型较佳的实施方式提供的技术方案具有如下有益效果：

均气板能将壳体内的空间分隔为上下两个不同的换热空间并通过均气孔将上述两个换热空间相连通：其中位于均气板下方且位于换热管外侧的换热空间中填充有液体且液面位于均气板下方，通过大量液体浸泡可以实现换热管处的高效换热；位于均气板上方的换热空间中充满未达到饱和温度的气液混合态及气态水，能在换热管的作用下进行进一步换热，使其充分换热达到饱和温度后再排出，有利于制备高温饱和水蒸气，而提高换热器的换热能力。另外，该均气板还具有阻挡液滴的效果，使大液滴留存在均气板下方。同时，通过利用换热管输送冷媒、壳体内的其余空间输送液体的方式，可以同时输出大量高温液体和水蒸气，在提高换热空间利用率的基础上实现冷媒的高效换热。而换热管的特殊构造不仅能够帮助解决换热管内壁易堆积液膜、影响换热性能的问题，同时还可以帮助增加流通行程、增大换热面积，从而提高换热器对气液混合态水的换热能力。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型换热器的结构示意图；

图2是本实用新型换热器的使用示意图；

图3是本实用新型换热器中换热管的结构示意图。

图中：1、壳体；11、气态水出口；12、冷媒出口；13、液态水入口；14、冷媒入口；15、封板；2、换热管；21、换热直管；22、换热绕管；3、均气板；31、均气孔；4、管箱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

附图1是本实用新型换热器的结构示意图；可以看到，该换热器为立式换热器，其中壳体的上下两端均布置有管箱，壳体通过封板与管箱相连，位于壳体内的换热器穿过封板分别与两个管箱固定连接，同时上下两个管箱上分别布置有冷媒出口和冷媒入口；壳体内还设置有均气板，该均气板位于壳体轴线方向上的中部并套设在所有的换热管上，此时壳体内被均气板分隔为两个上下布置的换热空间，两个换热空间能通过形成于均气板上的贯穿均气孔相通。

附图2是本实用新型换热器的使用示意图；结合图中的箭头标识可以清楚的了解到冷媒以及液态水的流动方向，此时冷媒经位于壳体下方的管箱流入换热管内，并最终由位于壳体上方的管箱排出，同时液态水经形成于壳体下端的液态水入口流入壳体内，经换热处理后生成的气态水经均气孔由位于壳体上端的气态水出口排出。

附图3是本实用新型换热器中换热管的结构示意图；通过该图可以清楚的看到，该换热管整体为条形结构，其下方为直管，上方为绕管，两者通过拼合或者一体成型的方式固定在一起，共同用于输送冷媒。

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体说明。

本实用新型提供了一种换热器，该换热器整体为立式结构，包括壳体1以及位于壳体1内的换热管2和均气板3结构，其中，均气板3位于壳体1的中部位置，同时均气板3上形成有能供换热管2穿过的孔洞，换热管2经上述孔洞穿设在换热管2上。另外，该均气板3上还设置有均气孔31，该均气孔31贯穿均气板3的上表面和下表面设置。

由于上述均气板3的存在，此时壳体1内的空间能够被均气板3分隔为上下两部分且两部分能够通过均气孔31相通。

使用时，可以设置注入换热器壳体1内且位于换热管2外的液态物料的液面始终位于均气板3下方，在进行换热处理时，液体能够与换热管2充分接触并进行高效换热，从而吸收热量并能够产生大量的气液混合态和气态水，上述气液混合态和气态水能够经均气孔31扩散至均气板3上方，并能够在均气板3上方做进一步的换热处理，使其充分换热达到饱和温度后再排出，有利于制备高温饱和水蒸气，而提高换热器的换热能力，从而有效克服传统的换热器换热不够充分、换热能力不足的问题；另外，上述均气板3还可以帮助阻挡液滴，避免较大的液滴进入均气板3上方。

一般而言，上述换热管2的数量为多个且根据实际需要进行排布。

在本实施例中，多个换热管2中的至少一个换热管2包括换热直管21和换热绕管22。

其中换热直管21可以帮助分散冷媒液化形成的液膜，避免因液化冷媒在换热管2壁上积聚而降低换热管2的传热性能；而换热绕管22有利于增加流通行程，增大换热面积，有助于进一步提高换热管2的换热能力。

具体的，上述换热直管21和换热绕管22可以是分别加工制成后通过加热或者其他方式拼合而成，也可以是一体成型加工而成。上述两种加工方式均可，只要能够确保换热直管21和换热绕管22相互连通且连接处不存在缝隙即可。

另外，需要注意的是，上述同时包括换热直管21和换热绕管22的换热管2的数量可以是一个，也可以是多个。如图1所示，此时上述所有的换热管2均同时包括换热直管21和换热绕管22。

作为可选的实施方式，换热直管21位于换热绕管22下方，如图3所示。

这一结构可以充分利用换热直管21和换热绕管22的优点，位于下方的换热直管21可以有效避免液膜形成，确保换热管2下方的传热性能不会显著降低；而位于上方的换热绕管22可以通过增大换热面积、增大流通行程的方式来提高对气液混合态的水的换热能力。

作为可选的实施方式，均气板3位于换热直管21和换热绕管22的连接处。换言之，均气板3位于换热直管21的顶部末端，均气板3的另一端设置有换热绕管22且换热绕管22的底部与换热直管21的顶部相连通。

此时，通过上述均气板3可以实现对换热直管21和换热绕管22的分隔。同时也可以帮助进一步固定换热管2。

作为可选的实施方式，换热直管21沿垂线方向设置且换热直管21的轴线与壳体1的轴线相平行。

沿垂线布置的换热直管21能够确保能在该换热器有限的空间内布置足量的换热管2，在一定范围内帮助提高液态水和冷媒之间的接触面积。

在本实施例中，设置上述所有的换热管2均在壳体1内均匀排布。

作为可选的实施方式，壳体1的上端设置有气态水出口11和冷媒出口12，壳体1的下端设置有液态水入口13和冷媒入口14，冷媒出口12和冷媒入口14分别与换热管2相通，气态水出口11和液态水入口13分别与壳体1相通。

此时，液态水位于换热管2外并经相应的入口和出口流经壳体1，冷媒经换热管2流经该壳体1，换热管2外走水、换热管2内走冷媒的形式可以使液态水大面积接触换热管2，从而利用有限的空间对尽可能多的水进行换热处理，有助于提高冷媒的换热效率，从而获取更多的高温水以及饱和水蒸气。

作为可选的实施方式，壳体1的上端和/或下端设置有管箱4，冷媒出口12和/或冷媒入口14位于管箱4上，管箱4与所有的换热管2相通。

换热管2与上述管箱4相连，此时高温冷媒能够通过管箱4实现流入和/或流出，确保冷媒可以均匀流入多个换热管2内或者从多个换热管2内排出。

作为可选的实施方式，壳体1的上端和/或下端密封设置有封板15，换热管2经封板15与管箱4相通。

也可以认为，上述封管箱4与壳体1为一体式结构，两者在封板15的作用下分隔开来。

具体的，如图1所示，此时壳体1的上端和下端均设置有封板15和管箱4，此时冷媒入口14和冷媒出口12分别位于下端管箱4和上端管箱4处。

进一步的，为了确保不会出现冷媒泄漏的情况，还可以设置换热管2与管箱4为一体式结构。

该换热器在工作时，冷媒和液态水的流动方式如图2所示：

冷媒入口14设置于位于壳体1底部的管箱4上，高温冷媒通过冷媒入口14依次流入管箱4、换热直管21和换热绕管22内，经换热直管21和换热绕管22换热处理后，温度降低的冷媒通过设置于位于壳体1顶部的管箱4的冷媒出口12排出；液态水入口13位于壳体1底部侧面，液态水同样采用下进上出的方式流入壳体1内，在布置有换热直管21且位于均气板3下方的空间内以满液的形式填充在换热直管21外，从而与位于换热直管21内的冷媒进行换热处理，在吸收一定的热量后，部分液体气化并带着液滴逸出液面，其中较大的液滴被均气板3拦下，少量的液滴混合气态水通过均气孔31进入位于均气板3上方的另一换热空间内，此时上述液体混合气态水能与位于绕管内的冷媒进行换热处理，从而使逸出的气液混合物通过充分换热后达到饱和温度，并能经设置于壳体1顶部侧面的气态水出口11排出。

需要注意的是，在上述换热过程中，位于换热管2内的冷媒始终处于高温状态同时其温度始终高于水温，因此能够确保位于换热管2外的水能够始终处于被加热状态。

该换热器在工作时，由于换热管2外的空间大于换热管2内的空间，因此采用换热管2内输送冷媒、换热管2外输送液态水的方式能够通过确保冷媒与液态水保持最大接触面的方式来提高冷媒的换热效率；另外，还可以通过控制进水流量以及进水速率的方式来避免出现液态水升温速度过慢或者液态水液面高于均气板3的情况。另外，位于换热管2内的冷媒在位于液面下方时，较容易形成液态冷媒，此时高温气态冷媒在由下往上移动的过程中部分液化并附着于换热直管21内壁上，并在重力的作用下向下流动，同时不断向上吹动的气态冷媒能够将液态冷媒吹散或使其均布，并通过自身的高温与液化冷媒进行热交换，从而避免或者减少换热管2内壁附着液膜的情况，进一步确保换热管2能够始终维持较高的换热性能；位于换热直管21上方的换热绕管22能够帮助延长冷媒移动行程，同时增大换热管2与外界环境的接触面积，从而提高其换热效果。

本实用新型还提供了一种电器设备，包括上述任一项所述的换热器。

作为可选的实施方式，该电器设备为空调器。

应当了解的是，该电器设备也可以是其它具有换热需求的电器。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括壳体、换热管和均气板，所述换热管和所述均气板均位于所述壳体内且所述均气板套设在所述换热管上；

所述均气板上设置有均气孔且所述均气孔贯穿所述均气板的上下表面，位于所述均气板下方且位于所述换热管外的液面逸出的气体能通过所述均气孔扩散至所述均气板上方。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，多个所述换热管中的至少一个所述换热管包括换热直管和换热绕管。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述换热直管位于所述换热绕管下方。

4.根据权利要求2或3所述的换热器，其特征在于，所述均气板位于所述换热直管和所述换热绕管的连接处。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述换热直管沿垂线方向设置且所述换热直管的轴线与所述壳体的轴线相平行。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述壳体的上端设置有气态水出口和冷媒出口，所述壳体的下端设置有液态水入口和冷媒入口，所述冷媒出口和所述冷媒入口分别与所述换热管相通，所述气态水出口和所述液态水入口分别与所述壳体相通。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述壳体的上端和/或下端设置有管箱，所述冷媒出口和/或所述冷媒入口位于所述管箱上，所述管箱与所有的所述换热管相通。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述壳体的上端和/或下端密封设置有封板，所述换热管经所述封板与所述管箱相通。

9.一种电器设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的换热器。

10.根据权利要求9所述的电器设备，其特征在于，该电器设备为空调器。

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