CN219955723U - 一种换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器，包括：若干扁管，扁管沿第一方向延伸，扁管在第二方向上具有迎风端；若干扁管沿第三方向间隔排布；风机，风机向若干迎风端吹风，风机在第三方向上的风速与扁管宽度的关系满足：y＝k＊x+c，k＞0，式中，x为扁管宽度，y为风速，k为扁管宽度对风速的影响因子，c为校正系数。本实用新型的换热器，通过使扁管的宽度与扁管受到的风速成正比例关系，扁管的宽度越大，在第三方向上对应风机的风速也就越大，可以改善制冷剂在冷媒通道内流动时与空气的换热温差进行匹配，可以提高换热效率，并且扁管的材料也得到有效利用，减少了材料的浪费。

Description

一种换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备领域，尤其涉及一种换热器。

背景技术

在现有技术中，空调换热是利用低温低压的液态制冷剂蒸发时需吸收大量的热量的原理，通过把它周围的空气中的热量带走，从而达到冷却除湿的目的。常见的空调换热器分为铜管翅片型以及微通道平行流换热器，其中微通道平行流换热器因其更高的传热效率和对流换热系数、结构紧凑，被越来越多的运用到空调领域。微通道换热器是由扁管、翅片以及集流管等组成，当外部风机产生的风作用于微通道翅片及扁管上时，微通道换热器的扁管流道内制冷剂与空气换热。

微通道换热器的每根扁管由多条并排流道组成，制冷剂在扁管的并排流道内实现蒸发或冷凝。现有技术中使用的每根扁管规格是相同的，但在实际使用时，空气气流穿过换热器，由于风机的位置以及作用面积的原因，每根扁管迎风端接收到的风速是不同的。因此导致制冷剂在流道内流量分配与换热温差不匹配，降低了换热器换热效率，造成扁管材料浪费，还增加了成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种换热器，通过使扁管的宽度与风机的风速成正比例关系，以此设置扁管的宽度和风速，提高换热效率，并降低成本。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种换热器，包括：

若干扁管，扁管沿第一方向延伸，扁管在第二方向上具有迎风端；若干扁管沿第三方向间隔排布；

风机，风机向若干迎风端吹风，风机在第三方向上的风速与扁管宽度的关系满足：y＝k＊x+c，k＞0，式中，x为扁管宽度，y为风速，k为扁管宽度对风速的影响因子，c为校正系数。

进一步地，换热器还包括翅片组，翅片组包括若干翅片，翅片沿第二方向延伸，若干翅片沿第三方向间隔排布，相邻两个翅片之间的间隔形成安装空间；若干扁管分别安装至若干安装空间内。

进一步地，扁管在第二方向上间隔设有若干冷媒通道，冷媒通道沿第一方向贯通扁管，冷媒通道的数量与扁管宽度成正比例关系。

进一步地，换热器还包括两个集管，两个集管分别设于第一方向的两端，集管与冷媒通道连通。

进一步地，翅片在第二方向上具有第一端与第二端，第一端靠近迎风端，第二端远离迎风端；翅片组还包括散热排水部，散热排水部沿第三方向延伸，散热排水部与若干第二端连接，散热排水部用于接收第二端的水流并引导水流排出。

进一步地，安装空间靠近第一端设有开口，开口用于使扁管卡装至安装空间内。

进一步地，翅片设有凸起部，凸起部靠近第一端，凸起部设有两个相交斜面。

进一步地，翅片还设有开窗部，开窗部靠近第二端，开窗部包括若干开窗片，开窗片远离翅片方向凸起。

进一步地，换热器包括若干翅片组，若干翅片组在第一方向上间隔排布，若干翅片组与扁管连接。

进一步地，扁管在第一方向上间隔设有焊接区域，焊接区域用于与翅片组一一对应抵接，扁管在焊接区域与翅片组钎焊连接。

综上所述，本实用新型具有如下技术效果：

本申请的换热器，通过使扁管的宽度与扁管受到的风速成正比例关系，扁管的宽度越大，在第三方向上对应风机的风速也就越大，可以改善制冷剂在冷媒通道内流动时与空气的换热温差进行匹配，可以提高换热效率，并且扁管的材料也得到有效利用，减少了材料的浪费。

附图说明

图1为本实用新型的翅片与扁管的一视角示意图；

图2为本实用新型的扁管与集管的一视角示意图；

图3为本实用新型的扁管与集管另一视角示意图；

图4为本实用新型的换热器的结构示意图；

图5为本实用新型的风机风速测量点。

其中，附图标记含义如下：1、集管；2、扁管；21、冷媒通道；3、翅片；31、凸起部；32、开窗部；33、第一端；34、第二端；4、散热排水部；5、风机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1，

如图1、图2和图3所示，本申请提供一种换热器，包括若干扁管2和风机5，扁管2沿第一方向延伸，扁管2在第二方向上具有迎风端；若干扁管2沿第三方向间隔排布；风机5向若干迎风端吹风，风机5在第三方向上的风速与扁管2宽度的关系满足：y＝k＊x+c，k＞0，式中，x为扁管2宽度，y为风速，k为扁管2宽度对风速的影响因子，c为校正系数。

在上述结构的基础上，第一方向是扁管2的长度方向，第二方向是扁管2的宽度方向，第三方向是扁管2的高度方向，以下实施例均以此为说明。

在本实施例中，扁管2的宽度与风机5的风速成正相关的关系。当风机5向迎风端吹风的时候，风机5在第三方向上的风速会存在差异，越接近风机5中心的位置，风速越小，而扁管2在第三方向上间隔排布，为了使扁管2的宽度与风机5的风速对应，需要根据风机5的风速设置扁管的宽度，在第三方向上的若干扁管2越接近风机中心位置，扁管的宽度就需设置得越小；扁管的位置对应风机5远离中心的位置，则扁管的宽度就需设置得越大，以使流经扁管的风速与扁管的宽度匹配，并且扁管2的宽度与风机5在第三方向上的风速满足：y＝k＊x+c，k＞0，式中，x为扁管2宽度，y为风速，k为所述扁管2宽度对风速的影响因子，c为校正系数。当扁管2的宽度越大时，流经迎风端的空气气流风速就越大，而扁管2的宽度越小时，流经迎风端的空气气流风速就越小。

在现有技术中，换热器的每根扁管2设有多个冷媒通道21，制冷剂在扁管2的冷媒通道21内实现蒸发或冷凝。现有技术中使用的每根扁管2规格是相同的，但在实际使用时，空气气流穿过换热器，由于风机5的位置以及作用面积的原因，流经每根扁管2迎风端的风速是不同的。因此导致制冷剂在冷媒通道21内流量分配与换热温差不匹配，降低了换热器换热效率，造成扁管2材料浪费，还增加了成本。

因此在本实施例中，根据风机5对应位置的风速设置扁管的宽度，对应风机5的中心处设置的扁管宽度较小，对应风机5四周位置设置的扁管宽度较大，当空气气流穿过换热器后，因为每根扁管2的宽度设置与风机5的位置相互对应，则流经扁管2的风速能够与扁管2的宽度匹配，从而使制冷剂在冷媒通道21内的流量分配与换热温差相匹配，以提高了换热器的换热效率。另外，如此设置不仅增大了换热效率，而且扁管2的加工也节省了成本和材料。

实施例2，

如图3和图5所示，在风机5的正中心风速最低，沿风机5中心向四周发散，风速逐渐增大，在风机5的轴线的竖直方向上分为3个测量点，而扁管2在第三方向上间隔排布，并且扁管2的宽度对应风机5位置的风速进行设置，即宽度较大的扁管2设置在对应风机5四周的位置，而宽度较小的扁管2设置在对应风机5中心的位置。

即在本实施例中，如图5所示，根据风机5的位置设置三个测量点，分别为测量点1、测量点2以及测量点3，而测量点1的风速为3.8m/s，测量点2的风速为2.9m/s，测量点3的风速为3.3m/s，根据公式：y＝k＊x+c，k＞0，式中，x为扁管2宽度，y为风速，k为所述扁管2宽度对风速的影响因子，c为校正系数，其中在本实施例中扁管2的宽度对风速影响因子k＝0.1385，校正系数c＝0.8225，可以根据公式对扁管2的宽度进行设置，则得出在测量点1扁管的宽度应设置为21.5mm；在测量点2扁管的宽度应设置为15mm；在测量点3扁管的宽度应设置为18.9mm，得出表一。

表一

如表一所示，扁管2的宽度根据测量点的不同而不同，需要根据测量点的风速设置扁管的宽度，并且扁管2的宽度与测量点风速之间成正相关的关系，测量点的风速越大，则需要将扁管2宽度设置得越大；测量点的风速越小，需要将扁管2的宽度设置得越小，因此，当空气气流穿过换热器后，因为每根扁管2的宽度设置与风机5的位置相互对应，则流经扁管2的风速能够与扁管2的宽度匹配，从而使制冷剂在冷媒通道21内的流量分配与换热温差相匹配，提高了换热器的换热效率。另外，如此设置不仅增大了换热效率，而且扁管2的加工也节省了成本和材料。

需要说明的是，在本实施例中，k与c是定值，需要根据实际情况来设置扁管2的宽度对风速造成的影响以及校正系数，在本申请中不限定k和c的数值。

实施例3，在上述实施例1或2的结构基础上，

进一步地，换热器还包括翅片3组，翅片3组包括若干翅片3，翅片3沿第二方向延伸，若干翅片3沿第三方向间隔排布，相邻两个翅片3之间的间隔形成安装空间；若干扁管2分别安装至若干安装空间内。

在上述结构的基础上，翅片3组包括了若干个翅片3，而翅片3在第三方向间隔分布，即多个翅片3在集管1的高度方向间隔分布，而翅片3与翅片3之间的间隔形成一个安装空间，在安装空间内安装有扁管2，即扁管2的上表面有一个翅片3，下表面也有一个翅片3，扁管2夹设在相邻两个翅片3之间。

空调换热是利用低温低压的液态制冷剂蒸发时需吸收大量的热量的原理，把通过它的周围的空气中的热量带走，从而达到冷却的目的。当制冷剂通过扁管2的冷媒通道21并在冷媒通道21内实现蒸发或冷凝，空气气流穿过后会与制冷剂实现换热，改变温度，而设置翅片3组可以使换热器增大与空气气流的接触面积，从而相对增加换热效率。

进一步地，扁管2在第二方向上间隔设有若干冷媒通道21，冷媒通道21沿第一方向贯通扁管2，冷媒通道21的数量与扁管2宽度成正比例关系。

在上述结构的基础上，扁管2在第二方向上即扁管2的宽度方向上间隔设有若干冷媒通道21，这些冷媒通道21用于通过制冷剂，当制冷剂蒸发时吸收大量的热，把通过它周围的空气中的热量带走，从而达到冷却的目的。

因此，在本实施例中，需要将扁管2的宽度方向上间隔设有冷媒通道21，当空气通过换热器时，空气吹拂过扁管2会受到制冷剂的作用而降温，使换热器实现换热效果。并且制冷剂在冷媒通道21内流通，能够持续保证扁管2对空气的降温效果，提高降温效率。

另外，由于在本实施例中，在不同的设置位置上扁管2的宽度存在差异，因此冷媒通道21在扁管2上的数量也存在差异，宽度较大的扁管2设有较多的冷媒通道21，以通过更多的制冷剂；宽度较小的扁管2设有较少的冷媒通道21，通过较少的制冷剂，通过制冷剂的流量分配与风机5的风速相匹配，从而使换热器各个部位的换热温差相同，以提高换热器的换热效率。

进一步地，换热器还包括两个集管1，两个集管1分别设于第一方向的两端，集管1与冷媒通道21连通。

在上述结构的基础上，扁管2换热器还包括两个集管1，这两个集管1用于流通冷媒，并且集管1设置在扁管2的长度方向上的两端，并与扁管2的冷媒通道21连通，当集管1通有冷媒之后，冷媒可以进行冷媒通道21，使扁管2的冷媒通道21也流通冷媒，而冷媒在冷媒通道21内蒸发，带走流经扁管2的空气的热量，实现降温效果。

集管1与扁管2的冷媒通道21共同组成冷媒的流通通道，使冷媒能够在集管1与扁管2之间流动，才可以实现换热器的换热效果，使流经换热器的空气温度降低，在吹过换热器之后，空气变为冷风，实现降温效果。

进一步地，翅片3在第二方向上具有第一端33与第二端34，第一端33靠近迎风端，第二端34远离迎风端；翅片3组还包括散热排水部4，散热排水部4沿第三方向延伸，散热排水部4与若干第二端34连接，散热排水部4用于接收第二端34的水流并引导水流排出。

一个翅片3组包括散热排水部4以及若干翅片3，若干翅片3在散热排水部4上沿第三方向即散热排水部4的长度方向上间隔排布，形成一个齿形结构，相邻两个翅片3之间存在间隔，该间隔形成用于穿设扁管2的安装空间。

而在散热排水部4沿第三方向延伸，能够引导水流在重力作用下往翅片3组之外排出。而翅片3的第一端33远离散热排水部4，翅片3的第二端34与散热排水部4连接，翅片3表面温度降低，空气中的水气冷却形成水滴后，在重力作用下，水流往第二端34流去，并沿着第二端34向散热排水部4流去，最终在散热排水部4的引导下流出翅片3组。

空调换热是利用低温低压的液态制冷剂蒸发时需吸收大量的热量的原理，把通过它的周围的空气中的热量带走，从而达到冷却的目的。而现有技术中，在低温条件下，空气容易被制冷剂蒸发带走热量，从而冷凝形成水滴，而当水滴积聚在扁管2上时，容易化霜影响换热器的换热性能。

因此，为了降低化霜的影响，应该尽可能将在翅片3组上形成的水流排出，避免其结霜影响换热器的换热效率。因此在本实施例中，设置散热排水部4，使翅片3上的水流在重力的作用下往散热排水部4方向流去，最后在散热排水部4的引导下流出换热器，如此设置优化了换热器的排水性能，降低了水流在换热器上结霜的量，尽可能降低结霜的影响，相对提高换热器的换热效率。

进一步地，安装空间靠近第一端33设有开口，开口用于使扁管2卡装至安装空间内。

在上述结构的基础上，在第三方向上，翅片3间隔设置，相邻两个翅片3之间的间隔形成了安装空间，即在第三方向上间隔设有多个扁管2槽，安装空间能够用来安装扁管2，而安装空间设有开口，开口靠近第一端33，即在装配过程中，可直接将扁管2从翅片3的第一端33卡入至安装空间内，实现扁管22的翅片3的安装。

进一步地，翅片3设有凸起部31，凸起部31靠近第一端33，凸起部31设有两个相交斜面。

在上述结构的基础上，在翅片3本体的表面设置有凸起部31，并且凸起部31靠近第一端33即进风区的一端，并且凸起部31设有两个相交的斜面，即凸起部31由两个相交斜面组成。

在本实施例中，翅片3本体的表面上设有凸起部31，并且凸起部31由两个相交的斜面组成，当空气流经翅片3本体时，凸起部31的设置能够增大与空气的接触面积，相对增强了换热器的换热效率。翅片3本体上的凸起部31形成了波纹结构，当空气流经时，会受到波纹结构的阻拦，从而空气的流经路线也会随之发生变化，并分散开，如此空气与翅片3本体的接触面积也随之增大，空气与翅片3本体充分接触，能够有效发挥翅片3本体的换热性能，提高换热的效率。

需要说明的是，凸起部31除了由两个相交斜面组成之外，还可以采用其他方式进行设置，如采用平面将两个斜面衔接在一起，或者采用一个三角结构进行设置，或者采用现有技术中的其他方式设置，只需使翅片3本体能够增大与空气的接触面积，从而增强翅片3本体的换热效率即可，可以根据实际情况的需要进行选择和设置。

进一步地，翅片3还设有开窗部32，开窗部32靠近第二端34，开窗部32包括若干开窗片，开窗片远离翅片3方向凸起。

在上述结构的基础上，翅片3本体在靠近第二端34即出风区的一端还设有开窗部32，开窗部32由多个开窗片组成，开窗片远离翅片3本体的方向凸起，形成一个个凸起结构。

在本实施例中，通过设置开窗部32以及开窗片，并且开窗部32设置在第二端34即出风区的一端，能够在换热器工作过程中，空气流通的时候扰乱气流，能够增大气流与翅片3本体的接触面积以及接触时间，从而增强换热效率。

进一步地，换热器包括若干翅片3组，若干翅片3组在第一方向上间隔排布，若干翅片3组与扁管2连接。

在上述结构的基础上，在本实施例中，换热器主要包括了若干个翅片3组以及若干扁管2，若干扁管2安装在翅片3组的若干个安装空间内，由于翅片3在第三方向上间隔设置，即一个翅片3组上在第三方向上间隔设有若干个安装空间，而若干扁管2在第三方向上间隔排布。由于若干个翅片3组在第一方向间隔排布，多个翅片3组相互之间一一对应，即多个翅片3组在第一方向上与同一个扁管2连接。

通过设置多个翅片3组，并且多个翅片3组在扁管2的长度方向即第一方向上间隔排布，可以有效增大与空气气流的接触面积，增大换热效率。

进一步地，扁管2在第一方向上间隔设有焊接区域，焊接区域用于与翅片3组一一对应抵接，扁管2在焊接区域与翅片3组钎焊连接。

在上述结构的基础上，在扁管2的第一方向上，即扁管2的长度方向上间隔设有焊接区域，每个焊接区域与翅片3组的每个翅片3进行一一对应，即翅片3与扁管2的焊接区域抵接，并在焊接区域上通过钎焊使扁管2与翅片3紧密结合在一起。

在扁管2的焊接区域上，通过喷涂或浸涂的方式将钎料层附着在扁管2上，翅片3与在焊接区域上与扁管2抵接，在钎焊时。在惰性气体的保护下，钎料融化，使翅片3与扁管2的焊接区域焊在一起，形成一个固定结构。

需要说明的是，在本实施例中，除了采用钎焊将翅片3与扁管2焊接在一起形成一个固定结构之外，还可以采用其他焊接方式进行焊接，如采用电焊或者采用激光焊接也可，或者采用现有技术中的其他方式将翅片3与扁管2连接在一起也可，可以根据实际情况的需要进行选择和设置。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

若干扁管，所述扁管沿第一方向延伸，所述扁管在第二方向上具有迎风端；若干所述扁管沿第三方向间隔排布；

风机，所述风机向若干所述迎风端吹风，所述风机在所述第三方向上的风速与所述扁管在所述第二方向上的宽度的关系满足：

y＝k＊x+c，k＞0，式中，x为扁管宽度，y为风速，k为所述扁管宽度对风速的影响因子，c为校正系数。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括翅片组，所述翅片组包括若干翅片，所述翅片沿第二方向延伸，若干所述翅片沿第三方向间隔排布，相邻两个所述翅片之间的间隔形成安装空间；若干所述扁管分别安装至若干所述安装空间内。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述扁管在所述第二方向上间隔设有若干冷媒通道，所述冷媒通道沿第一方向贯通所述扁管，所述冷媒通道的数量与所述扁管宽度成正比例关系。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括两个集管，两个所述集管分别设于所述第一方向的两端，所述集管与所述冷媒通道连通。

5.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述翅片在所述第二方向上具有第一端与第二端，所述第一端靠近所述迎风端，所述第二端远离所述迎风端；所述翅片组还包括散热排水部，所述散热排水部沿所述第三方向延伸，所述散热排水部与若干所述第二端连接，所述散热排水部用于接收所述第二端的水流并引导水流排出。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述安装空间靠近所述第一端设有开口，所述开口用于使所述扁管卡装至所述安装空间内。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述翅片设有凸起部，所述凸起部靠近所述第一端，所述凸起部设有两个相交斜面。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述翅片还设有开窗部，所述开窗部靠近所述第二端，所述开窗部包括若干开窗片，所述开窗片远离所述翅片方向凸起。

9.根据权利要求2－8任一项所述的换热器，其特征在于，所述换热器包括若干翅片组，若干所述翅片组在第一方向上间隔排布，若干所述翅片组与所述扁管连接。

10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述扁管在第一方向上间隔设有焊接区域，所述焊接区域用于与所述翅片组一一对应抵接，所述扁管在所述焊接区域与所述翅片组钎焊连接。