换热装置转让专利
申请号 : CN201410111190.4
文献号 : CN103913017B
文献日 : 2016-11-09
发明人 : 梁欣 , 高强 , 吴静
申请人 : 杭州三花微通道换热器有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种换热装置,其特征在于,包括:
第一换热器和第二换热器,所述第一换热器的上端与所述第二换热器的上端相连,所述第一换热器的下端与所述第二换热器的下端间隔开,所述第一换热器与第二换热器成预定夹角θ,其中θ大于0度且小于180度,所述第一换热器的下端设有制冷剂进口,所述第二换热器的下端设有制冷剂出口,所述第一换热器和第二换热器通过将单个平板换热器折弯形成或由两个彼此独立的平板换热器构成,所述第一换热器和所述第二换热器以及与通过所述第一换热器和所述第二换热器的下端的平面限定出的空间称为换热装置的内腔;和导风部件,所述导风部件位于所述第一换热器与所述第二换热器之间且设在所述换热装置的内腔内,所述导风部件与距所述第一换热器相比更接近所述第二换热器。
2.根据权利要求1所述的换热装置,其特征在于,所述导风部件相对于水平方向倾斜地设置。
3.根据权利要求1所述的换热装置,其特征在于,所述导风部件位于邻近所述制冷剂出口的预定区域内,在水平面内,所述导风部件的投影完全位于所述第二换热器的投影内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的换热装置,其特征在于,所述导风部件为平板、波纹状板或弧形板。
5.根据权利要求4所述的换热装置,其特征在于,所述导风部件的下端与所述第二换热器的下端相连,所述第一换热器的下端与所述第二换热器的下端之间在水平方向上的距离为L,所述导风部件的长度为L2,所述导风部件与所述第二换热器之间的夹角为γ,其中:
0
0°<γ≤90°-(θ/2)。
6.根据权利要求4所述的换热装置,其特征在于,所述导风部件与水平方向之间的夹角为β,所述导风部件的上端与所述导风部件的下端之间在竖直方向上的距离为H2,所述导风部件的下端与所述第二换热器的下端之间在水平方向上的距离为L1,所述第一换热器的下端和所述第二换热器的下端之间的连线与所述导风部件的下端之间在竖直方向上的距离为H1,其中:
0.2≤(H1+H2)/H<1;
0≤L1/L<0.5;
0°≤β≤90°-θ/2。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的换热装置,其特征在于,所述导风部件为V形板,所述V形板包括第一板肢和第二板肢,所述第一板肢的下端和第二板肢的下端彼此相连,所述第二板肢比所述第一板肢更靠近所述第二换热器。
8.根据权利要求7所述的换热装置,其特征在于,所述第一板肢与所述第二板肢之间的夹角为α,所述第一板肢与水平方向之间的夹角为β,所述第二板肢的上端与所述第二板肢的下端之间在竖直方向上的距离为H2,所述第一和第二板肢的下端与所述第二换热器的下端之间在水平方向上的距离为L1,所述第一换热器的下端和所述第二换热器的下端之间的连线与所述第一和第二板肢的下端之间在竖直方向上的距离为H1,其中:
0.2≤[H1+H2]/H<1;
0
0°<α+β≤135°且β<90°。
9.根据权利要求8所述的换热装置,其特征在于,所述第一板肢相对于水平方向倾斜,所述第二板肢沿竖直方向延伸或相对于水平方向倾斜。
10.根据权利要求5所述的换热装置,其特征在于,所述第一换热器的下端和所述第二换热器的下端平齐。
11.根据权利要求6所述的换热装置,其特征在于,所述第一换热器的下端和所述第二换热器的下端平齐。
12.根据权利要求8所述的换热装置,其特征在于,所述第一换热器的下端和所述第二换热器的下端平齐。
13.根据权利要求7所述的换热装置,其特征在于,所述第一板肢为弧形板,所述第二板肢为平板且沿竖直方向延伸,所述第一板肢相对于水平方向倾斜且朝向或远离所述第二板肢的方向凸出;或所述第一板肢和所述第二板肢均为朝向所述第二换热器或所述第一换热器凸出的弧形板;或所述第二板肢为弧形板,所述第一板肢由第一弧形段和第二弧形段构成,所述第一弧形段和第二弧形段的凸出方向相反。
14.根据权利要求8所述的换热装置,其特征在于,所述第一板肢为弧形板,所述第二板肢为平板且沿竖直方向延伸,所述第一板肢相对于水平方向倾斜且朝向或远离所述第二板肢的方向凸出;或所述第一板肢和所述第二板肢均为朝向所述第二换热器或所述第一换热器凸出的弧形板;或所述第二板肢为弧形板,所述第一板肢由第一弧形段和第二弧形段构成,所述第一弧形段和第二弧形段的凸出方向相反。
15.根据权利要求7所述的换热装置,其特征在于,所述第二板肢为沿竖直方向延伸的平板,所述第一板肢包括第一平板段和第二平板段,所述第二平板段与所述第二板肢相连,所述第一平板段朝向所述第二板肢弯折,所述第一平板段与所述第二平板段之间的夹角为δ,其中:90°≤δ<180°。
16.根据权利要求8所述的换热装置,其特征在于,所述第二板肢为沿竖直方向延伸的平板,所述第一板肢包括第一平板段和第二平板段,所述第二平板段与所述第二板肢相连,所述第一平板段朝向所述第二板肢弯折,所述第一平板段与所述第二平板段之间的夹角为δ,其中:90°≤δ<180°。
17.根据权利要求7所述的换热装置,其特征在于,所述第一板肢和所述第二板肢中的每一个均包括第一平板段和第二平板段,所述第一板肢的第一平板段朝向所述第二板肢弯折,所述第二板肢的第一平板段朝向所述第一板肢弯折,所述第二板肢的第二平板段沿竖直方向延伸。
18.根据权利要求8所述的换热装置,其特征在于,所述第一板肢和所述第二板肢中的每一个均包括第一平板段和第二平板段,所述第一板肢的第一平板段朝向所述第二板肢弯折,所述第二板肢的第一平板段朝向所述第一板肢弯折,所述第二板肢的第二平板段沿竖直方向延伸。
19.一种换热装置,其特征在于,包括:
第一换热器和第二换热器,所述第一换热器的上端与所述第二换热器的上端相连,所述第一换热器的下端与所述第二换热器的下端间隔开,所述第一换热器与第二换热器成预定夹角θ,其中θ大于0度且小于180度,所述第一换热器的下端设有制冷剂进口,所述第二换热器的下端设有制冷剂出口;和导风部件,所述导风部件位于所述第一换热器与所述第二换热器之间,所述导风部件导引到所述第二换热器上邻近所述制冷剂出口的预定区域内的风量小于所述导风部件导引到所述第二换热器上其它区域的风量和所述导风部件导引到所述第一换热器上的风量。
20.根据权利要求19所述的换热装置,其特征在于,所述第一换热器分为第一上部换热段和第一下部换热段,所述第二换热器分为第二上部换热段和第二下部换热段,其中所述导风部件导引到所述第一下部换热段上的风量F1、所述导风部件导引到所述第一上部换热段上的风量F2、所述导风部件导引到所述第二上部换热段上的风量F3均大于所述导风部件导引到所述第二下部换热段上的风量F4。
说明书 :
换热装置
技术领域
背景技术
部分和第二换热器部分(通常称为A形换热器,第一换热器部分和第二换热部分之间的空间
通常称为换热装置的腔体)。使用中,换热装置放置在箱体内,风从换热装置的下面向上流
动,通过第一和第二换热器时与换热管内的制冷剂进行热交换。为了提高换热性能,通常在
A形换热器的腔体中设置导风部件,但是,传统的导风部件对于换热性能的提高仍然存在改
进的需求。
发明内容
通过使风速(风量)在换热装置上分布均匀来提高换热装置的换热能力,为此在换热装置的
腔体内设置导风部件。但是,本申请的发明人通过大量的研究和实验发现,制冷剂在换热装
置的不同区域的换热系数不同,从而在不同区域的换热能力不同,例如,制冷剂从换热装置
的制冷剂入口流向制冷剂出口,温度会逐渐变化,从而导致换热装置的不同区域的换热系
数不同。对于换热能力强的区域,需要更多的风量(即,更高的风速),从而提高整个换热装
置的换热能力。因而,传统的导风封装无法满足上述要求。
器的下端与所述第二换热器的下端间隔开,所述第一换热器与第二换热器成预定夹角θ,其
中θ大于0度且小于180度,所述第一换热器的下端设有制冷剂进口,所述第二换热器的下端
设有制冷剂出口,所述第一换热器和第二换热器通过将单个平板换热器折弯形成或由两个
彼此独立的平板换热器构成;和导风部件,所述导风部件位于所述第一换热器与所述第二
换热器之间且与距所述第一换热器相比更接近所述第二换热器。
量(风速)的分布,使风量的分布与制冷剂换热参数的变化匹配,提高了换热能力。
部件的长度为L2,所述导风部件与所述第二换热器之间的夹角为γ,其中:0
述第二换热器的下端之间在水平方向上的距离为L1,所述第一换热器的下端和所述第二换
热器的下端之间的连线与所述导风部件的下端之间在竖直方向上的距离为H1,其中:0.2≤
(H1+H2)/H<1;0≤L1/L<0.5;0°≤β≤90°-θ/2。
更靠近所述第二换热器。
直方向上的距离为H2,所述第一和第二板肢的下端与所述第二换热器的下端之间在水平方
向上的距离为L1,所述第一换热器的下端和所述第二换热器的下端之间的连线与所述第一
和第二板肢的下端之间在竖直方向上的距离为H1,其中:0.2≤[H1+H2]/H<1;0
或所述第一板肢和所述第二板肢均为朝向所述第二换热器或所述第一换热器凸出的弧形
板;或所述第二板肢为弧形板,所述第一板肢由第一弧形段和第二弧形段构成,所述第一弧
形段和第二弧形段的凸出方向相反。
朝向所述第二板肢弯折,所述第一平板段与所述第二平板段之间的夹角为δ,其中90°≤δ<
180°。
的第一平板段朝向所述第一板肢弯折,所述第二板肢的第二平板段沿竖直方向延伸。
所述第二换热器的下端间隔开,所述第一换热器与第二换热器成预定夹角θ,其中θ大于0度
且小于180度,所述第一换热器的下端设有制冷剂进口,所述第二换热器的下端设有制冷剂
出口;和导风部件,所述导风部件位于所述第一换热器与所述第二换热器之间,所述导风部
件导引到所述第二换热器上邻近所述制冷剂出口的预定区域内的风量小于所述导风部件
导引到所述第二换热器上其它区域的风量和所述导风部件导引到所述第一换热器上的风
量。
述第一下部换热段上的风量F1、所述导风部件导引到所述第一上部换热段上的风量F2、所
述导风部件导引到所述第二上部换热段上的风量F3均大于所述导风部件导引到所述第二
下部换热段上的风量F4。
附图说明
300、第一板肢310、第一弧形段311、第二弧形段312、第一平板段313、第二平板段314、第二
板肢320。
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
装置上均匀分布。然而,本申请的发明人发现,由于制冷剂在换热器的不同区域的换热系数
不同,导致换热器不同区域内的制冷剂的换热能力不同。因此,风量在换热装置上均匀分
布,会造成换热能力强的区域没有足够的风量匹配,而换热能力弱的区域风量却过多,影响
换热装置的换热能力。基于上述发现,申请人提出一种换热装置,该换热装置的换热能力提
高。
中0<θ<180°,从而第一换热器100和第二换热器200构成大体倒V形的换热装置1。
口110,第二换热器200的下端设有制冷剂出口210。第一换热器100和第二换热器200以及与
通过第一换热器100和第二换热器200的下端的平面限定出的空间可以称为换热装置的内
腔。
第二换热器200的上端邻近并彼此连通且形成大体倒V形换热装置。例如,第一换热器100的
上端可以与第二换热器200的上端直接相连或通过连接件相连,再如,第一换热器100的上
端与第二换热器200的上端可以共用一个集流管。
换热器200的内表面之间(即设在换热装置1的内腔中),导风部件300相对与第一换热器100
的内表面更加邻近第二换热器200的内表面。为了更好地理解,例如,将换热装置1开口向下
地设置,在水平面中,导风部件300的投影与第二换热器200的投影重叠的区域,大于导风部
件300的投影与第一换热器100的投影重叠的区域。
数小的区域的风量和风速小,从而提高换热装置的换热能力,提高换热效率。换言之,使风
量与制冷剂的换热能力相匹配,使更多地风较快地通过换热能力强的区域,更少的风较慢
地通过换热能力弱的区域,从而可以大幅提高换热装置1的换热能力。
置,另一个种为导风部件对称设置的换热装置。从图4中可以看出,未设置导风部件的换热
装置,换热装置中部(倒V形换热装置的内腔的顶部)风速最大。对称设置导风部件的换热装
置,换热装置的两端处风速较小,中部风速均匀且较大。根据本发明实施例的换热装置1,导
风部件300偏离中心位置靠近第二换热器200设置,沿从制冷剂入口到制冷剂出口的方向
上,换热装置的上游区域(靠近制冷剂进口110的区域)风速均匀且较大,下游区域(靠近制
冷剂出口210的区域)的风速较小,由此风速可以与第一换热器100和第二换热器200的各个
区域的换热能力匹配,提高了换热装置1的整体换热能力。
种为导风部件对称设置的换热装置。从图5可以看出,根据本发明实施例的换热装置1,偏离
中心位置靠近第二换热器200设置导风部件300,可使换热装置的主要换热区域充分进行热
交换,较大地提高了换热装置1的换热能力Q。同时,在换热装置的偏离中心的位置放置导风
部件300,对气流产生的扰动作用要小于传统换热装置的导风部件对气流的扰动,因此产生
的风场压降ΔP较小。
括倒V形形状的其他形状。例如,根据本发明实施例的换热装置1可以由3个平板换热器相连
或一个平板换热器两次折弯以构成大体N形,再例如,换热装置1可以由4个平板换热器相连
或一个平板换热器三次折弯以构成大体M或W形。
角平分面对称。
是说,以第一换热器100和第二换热器200之间的夹角θ的角平分线为分界线,导风部件300
可以设在该角平分线邻近第二换热器200的一侧。这样可以利用导风部件300阻挡制冷剂出
口210处的风量,使风量更多地吹送至其它区域。
为两段,其中邻近制冷剂出口210的为第二下换热段Ⅳ,而另外一段为第二上换热段Ⅲ。
第二换热器200由一个平板换热器折弯而成,第一换热器100的下端设有制冷剂进口110,第
二换热器200的下端设有制冷剂出口210。
端在水平方向上的距离为L1,第一换热器100的下端和第二换热器200的下端之间的连线与
导风部件300的下端在竖直方向上的距离为H1,其中,0.2≤(H1+H2)/H<1,0≤L1/L<0.5,0°
≤β≤90°-θ/2。
器200,即导风部件300的下端相对导风部件300的上端更加邻近第二换热器200。导风部件
300采用波纹状板,可以多次引导气流吹向第一换热器100。
300的迎风面积小,由此可以减小产生的风场压降。
210的集流管上。第一换热器100的下端与第二换热器200的下端之间在水平方向上的距离
为L,导风部件300的长度为L2,导风部件300与第二换热器200之间的夹角为γ,其中,0
形成的冷凝水较多,导风部件300设置在该区域可以阻挡冷凝水滴落到风管中。
200之间的夹角为锐角,第一换热器100的下端设有制冷剂进口110,第二换热器200的下端
设有制冷剂出口210,导风部件300设置在第一换热器100和第二换热器200之间并邻近第二
换热器200。
200。由此,风量会由V形板的底部分成两股气流,分别沿V形板的两侧向上流动。
310和第二板肢320的下端与第二换热器200的下端之间在水平方向上的距离为L1,第一换
热器100的下端和第二换热器200的下端之间的连线与第一板肢310和第二板肢320的下端
之间在竖直方向上的距离为H1。其中,0.2≤[H1+H2]/H<1,0
肢310相对于水平方向倾斜。具体地,第一板肢310可以从第二板肢320的下端向上且向第一
换热器100延伸。如图2所示,从导风部件300左侧经过的风会吹向第一下换热段Ⅰ和第一上
换热段Ⅱ,而从导风部件300右侧经过的风会吹向第二上换热段Ⅲ。
准,第二板肢320的下端相比第二板肢320的上端向右倾斜,第一板肢310从第二板肢320的
下端向左且向上延伸。这样风量在导风部件300的引导下,会更加集中地吹向第一下换热段
Ⅰ、第一上换热段Ⅱ和第二上换热段Ⅲ三个区域,利于提高换热装置1的换热能力。
相对于水平方向倾斜且朝向第二板肢320的方向凸出。导风部件300将风量导向第一下换热
段Ⅰ、第一上换热段Ⅱ和第二上换热段Ⅲ的同时,在这三个区域中风量会更加集中在换热能
力最强的第一下换热段Ⅰ。
一板肢310的弧形结构与气流的流线接近,因此产生的风场压降更小。
段Ⅰ,而第二板肢320的结构与气流的流线接近,可使风场产生较小的风场压降。
换热段Ⅰ和第一上换热段Ⅱ,且产生的风场压降较小。
一弧形段311和第二弧形段312构成,第一弧形段311和第二弧形段312的凸出方向相反。具
体地,第二板肢320的中部朝向第二换热器200凸出,第二弧形段312的下端与第二板肢320
的下端相连,且第二弧形段312朝向第二板肢320凸出,第一弧形段311的下端与第二弧形段
312的上端相连且曲线过渡,第二弧形段312朝向第一换热器100凸出。
构成开口朝下的倒V形形状,第一换热器100的下端设有制冷剂进口110,第二换热器200的
下端设有制冷剂出口210,导风部件300设在第一换热器100和第二换热器200之间且更加邻
近第二换热器200,导风部件300由下端相连的第一板肢310和第二板肢320组成。
的下端与第二平板段314的上端相连且朝向第二板肢320弯折,第一平板段313与第二平板
段314之间的夹角为δ,90°≤δ<180°。
320的第一平板段313沿竖直方向延伸,第二板肢320的第一平板段313从第二板肢320的第
二平板段314向上且朝向第一板肢310弯折,第一板肢310的第二平板段314从第二板肢320
的第二平板段314向上且朝向第一换热器100延伸,第一板肢310的第一平板段313从第一板
肢310的第二平板段314向上且朝向第二板肢320折弯。换言之,第一板肢310的第一平板段
313和第二板肢320的第一平板段313相对折弯。
中0<θ<180°,从而第一换热器100和第二换热器200构成大体倒V形的换热装置1。
口110,第二换热器200的下端设有制冷剂出口210。第一换热器100和第二换热器200以及与
通过第一换热器100和第二换热器200的下端的平面限定出的空间可以称为换热装置的内
腔。
200上其它区域的风量和导风部件300导引到第一换热器100上的风量。换言之,导风部件
300可以通过导引风的流向以改善风量在第一换热器100和第二换热器200各个区域上的分
布。具体地,风经过导风部件300导引后,第二换热器200上邻近制冷剂出口210的预定区域
内的风量小于第二换热器200上其它区域的风量,且第二换热器200上邻近制冷剂出口210
的预定区域内的风量小于第一换热器100上的风量。
置导风部件300,利用导风部件300改善风量在第一换热器100和第二换热器200上的分布,
使第二换热器200上制冷剂出口210处的风量小于第二换热器200上其它区域的风量和第一
换热器100上的风量,由此可以使风量与制冷剂的换热能力相匹配,提高了换热装置1的换
热能力。
到第二下换热段Ⅳ上的风量F4,即第一下换热段Ⅰ处的风量F1、第一上换热段Ⅱ处的风量
F2、第二上换热段Ⅲ处的风量F3均大于第二下换热段Ⅳ处的风量F4。由于制冷剂在第一下
换热段Ⅰ的换热能力、制冷剂在第一上换热段Ⅱ的换热能力、制冷剂在第二上换热段Ⅲ的换
热能力均大于制冷剂在第二下换热段Ⅳ的换热能力,这样可以将风量尽量导向第一下换热
段Ⅰ、第一上换热段Ⅱ和第二上换热段Ⅲ三个换热能力较强的区域,有利于提高换热装置1
的换热能力。
Ⅱ和第二上换热段Ⅲ获得较大风速。
的导风部件300,导风部件300可以将风导向第一换热器100和第二换热器200上换热能力较
强的区域,改善了风量的分布,使风量的分布与制冷剂换热参数的变化匹配,提高了换热能
力。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。