CN212902102U - 换热器和具有该换热器的制冷制热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器和具有该换热器的制冷制热系统。所述换热器包括：第一集管和第二集管；以及多个扁管，多个所述扁管沿所述第一集管的长度方向间隔开地设置，每个所述扁管在其长度方向上具有第一端部和第二端部，每个所述扁管的所述第一端部与所述第一集管相连，每个所述扁管的所述第二端部与所述第二集管相连，其中多个所述扁管构成多个扁管组，每个所述扁管组包括至少一个所述扁管，位于下游的所述扁管组的每个所述扁管的流通面积小于位于上游的所述扁管组的每个所述扁管的流通面积。根据本实用新型实施例的换热器具有换热效率高、制冷剂压降小等优点。

Description

换热器和具有该换热器的制冷制热系统

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，具体地，涉及换热器，还涉及具有该换热器的制冷制热系统。

背景技术

换热器具有换热效率高、结构紧凑的优点，换热器的制造成本较普通铜管换热器更具优势。当换热器作为热泵热水机的冷凝器使用时，其扁管的摆放方式不同于一般的换热器。具体地，当换热器作为热泵热水机的冷凝器使用时，其扁管是竖直摆放且上面无翅片连接，扁管紧紧缠绕在水箱外表面上，冷媒通过扁管向水箱内传递热量。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：当换热器作为热泵热水机的冷凝器使用时，在换热器的入口区域，制冷剂为高压气态，此时制冷剂的换热效率高但流动阻力大。随着冷凝过程的进行，制冷剂的干度逐渐减小，在接近换热器的出口处时，制冷剂已经完全变为液态。此时，制冷剂的体积减小，流速减慢，换热效率下降。

相关技术中的换热器的扁管的尺寸从上游到下游保持一致，这种设计不能很好地匹配制冷剂在冷凝过程中的干度的变化情况。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种换热器和具有该换热器的制冷制热系统。

根据本实用新型的换热器包括：第一集管和第二集管；以及多个扁管，多个所述扁管沿所述第一集管的长度方向间隔开地设置，每个所述扁管在其长度方向上具有第一端部和第二端部，每个所述扁管的所述第一端部与所述第一集管相连，每个所述扁管的所述第二端部与所述第二集管相连，其中多个所述扁管构成多个扁管组，每个所述扁管组包括至少一个所述扁管，位于下游的所述扁管组的每个所述扁管的流通面积小于位于上游的所述扁管组的每个所述扁管的流通面积。

根据本实用新型的换热器具有换热效率高的优点。

可选地，多个所述扁管构成第一扁管组和第二扁管组，所述第一扁管组包括多个所述扁管，所述第二扁管组包括多个所述扁管，其中所述第一扁管组位于所述第二扁管组的上游。

可选地，所述第一扁管组的每个所述扁管的流通面积为7平方毫米-13平方毫米。

可选地，所述第一扁管组的每个所述扁管的流通面积为9.1平方毫米-12.2平方毫米。

可选地，所述第一扁管组的每个所述扁管的厚度为1.2毫米-1.4毫米，所述第一扁管组的每个所述扁管的宽度为16毫米-20毫米。

可选地，所述第二扁管组的每个所述扁管的流通面积为3平方毫米-8平方毫米。

可选地，所述第二扁管组的每个所述扁管的流通面积为4平方毫米-7平方毫米。

可选地，所述第二扁管组的每个所述扁管的厚度为1.2毫米-1.4毫米，所述第二扁管组的每个所述扁管的宽度为8毫米-12毫米。

可选地，所述第一集管包括间隔开设置的上段和下段或者所述第一集管内设有隔板以便将所述第一集管分隔为所述上段和所述下段，所述上段、所述下段和所述第二集管中的每一个竖直地设置，每个所述扁管水平地设置，其中多个所述扁管构成上扁管组和下扁管组，所述上扁管组包括多个所述扁管，所述下扁管组包括多个所述扁管，所述上扁管组的每个所述扁管的所述第一端部与所述上段相连，所述下扁管组的每个所述扁管的所述第一端部与所述下段相连，所述下扁管组的每个所述扁管的流通面积小于所述上扁管组的每个所述扁管的流通面积。

根据本实用新型的制冷制热系统包括依次相连的压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，所述冷凝器为根据本实用新型的换热器。

根据本实用新型的制冷制热系统具有换热效率高的优点。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的换热器的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的换热器的扁管的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的换热器100。如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的换热器100包括第一集管21、第二集管22和多个扁管1。

多个扁管1沿第一集管21的长度方向间隔开地设置，即多个扁管1沿第二集管22的长度方向间隔开地设置。每个扁管1的第一端部11与第一集管21相连，每个扁管1的第二端部12与第二集管22相连。多个扁管1构成多个扁管组，每个该扁管组包括至少一个扁管1，位于下游的该扁管组的每个扁管1的流通面积小于位于上游的该扁管组的每个扁管1的流通面积。

其中，“上游”和“下游”是根据制冷剂在换热器100内的流动方向确定的，制冷剂进入换热器100后先流过位于上游的该扁管组、再流过位于下游的该扁管组。也就是说，靠近换热器100的制冷剂入口处的该扁管组为“上游”，靠近换热器100的制冷剂出口处的该扁管组为“下游”。

根据本实用新型实施例的换热器100根据制冷剂的冷凝过程的特点，即根据制冷剂在换热器100内的流动过程中的干度变化情况，在过热或干度较大的区域采用流通面积较大的扁管1，以便在保证换热效率的同时降低制冷剂的压降损失，而在过冷或干度较小的区域，采用流通面积较小的扁管1，以便尽可能地提升制冷剂在扁管1内的流动速率，从而提升此区域内的制冷剂侧的换热系数。因此，根据本实用新型实施例的换热器100是变扁管尺寸的换热器。

根据本实用新型实施例的换热器100通过使位于下游的该扁管组的每个扁管1的流通面积小于位于上游的该扁管组的每个扁管1的流通面积，从而可以结合制冷剂的干度变化、同时兼顾提升制冷剂侧的换热系数和降低制冷剂在换热器100内的压降。

因此，根据本实用新型实施例的换热器100具有换热效率高、制冷剂压降小等优点。

如图1和图2所示，换热器100包括第一集管21、第二集管22和多个扁管1。多个扁管1沿第一集管21的长度方向间隔开地设置，每个扁管1的第一端部11与第一集管21相连，每个扁管1的第二端部12与第二集管22相连。

可选地，多个扁管1构成第一扁管组和第二扁管组，该第一扁管组包括多个扁管1，该第二扁管组包括多个扁管1，该第一扁管组位于该第二扁管组的上游。因此，该第二扁管组的每个扁管1的流通面积小于该第一扁管组的每个扁管1的流通面积。如图2所示，扁管1包括多个制冷剂流动孔11，扁管1的流通面积等于扁管1的多个制冷剂流动孔11的横截面积之和。

如图1所示，第一集管21和第二集管22中的每一个竖直地设置，每个扁管1水平地设置。多个扁管1构成上扁管组1a和下扁管组1b，上扁管组1a包括多个扁管1，下扁管组1b包括多个扁管1。下扁管组1b的每个扁管1的流通面积小于上扁管组1a的每个扁管1的流通面积。

第一集管21内设有隔板3以便将第一集管21分隔为上段211和下段212。或者，第一集管21包括间隔开设置的上段211和下段212。上段211和下段212中的每一个竖直地设置。其中，上扁管组1a的每个扁管1的第一端部11与上段211相连，下扁管组的每个扁管1的第一端部11与下段212相连。由此可以使换热器100的结构更加合理。其中，上下方向如图1中的箭头A所示。

可选地，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的流通面积为7平方毫米-13平方毫米。可选地，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的流通面积为9.1平方毫米-12.2平方毫米。也就是说，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的流通面积大于等于9.1平方毫米且小于等于12.2平方毫米。

该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的厚度为1.2毫米-1.4毫米，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的宽度为16毫米-20毫米。扁管1的宽度方向如图2中的箭头B所示，扁管1的厚度方向如图2中的箭头C所示。

该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的流通面积为3平方毫米-8平方毫米。可选地，该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的流通面积为4平方毫米-7平方毫米。

该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的厚度为1.2毫米-1.4毫米，该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的宽度为8毫米-12毫米。

当制冷剂从入口进入换热器100时，此时的制冷剂处于高压气态，制冷剂的体积大、流速高。因此，该第一扁管组(上扁管组1a)可以选择尺寸较大的扁管1，以便降低气态制冷剂的流速，让制冷剂的流动更“顺畅”，此设计对换热效率影响较小，但是可以明显降低制冷剂的压降损失。

对于该第一扁管组(上扁管组1a)的扁管1来说，扁管1的管内侧换热量随扁管1的流通面积的减小而增大，但是变化幅度并不大。但是，制冷剂的压降会随着扁管1的流通面积的减小而显著增大。综合换热量和压降来看，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的流通面积为9.1平方毫米-12.2平方毫米，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的厚度为1.2毫米-1.4毫米，该第一扁管组(上扁管组1a)的每个扁管1的宽度为16毫米-20毫米。

当制冷剂经过该第一扁管组(上扁管组1a)后，制冷剂的干度降低(一般会降低至0.3以下)，此时大部分制冷剂已从气态变为液态，制冷剂的体积减小，流速减慢，从而造成换热系数的下降。因此，该第二扁管组(下扁管组1b)可以选择尺寸较小的扁管1，以便减小制冷剂的流通面积，从而提升制冷剂在扁管1内的流动速率，增大此区域内制冷剂侧的换热系数。

对于该第二扁管组(下扁管组1b)的扁管1来说，压降随扁管1的流通面积的减小而增大，但是变化幅度并不大，而扁管1的管内侧换热量会随着扁管1的流通面积的减小而显著增大。综合换热量和压降来看，该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的流通面积为4平方毫米-7平方毫米，该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的厚度为1.2毫米-1.4毫米，该第二扁管组(下扁管组1b)的每个扁管1的宽度为8毫米-12毫米。

而且，多个扁管1构成的该扁管组的数量越多，越能更好地适应制冷剂的干度变化，越能兼顾提升制冷剂侧的换热系数和降低制冷剂在换热器100内的压降。

与相关技术中的换热器(扁管的流通面积保持不变)相比，根据本实用新型实施例的换热器100可以在压降基本一致的情况下，明显地提高换热量。

本实用新型还提供制冷制热系统。根据本实用新型实施例的制冷制热系统包括依次相连的压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，该冷凝器为根据本实用新型实施例的换热器100。

因此，根据本实用新型实施例的制冷制热系统具有换热效率高、制冷剂压降小等优点。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

第一集管和第二集管；以及

多个扁管，多个所述扁管沿所述第一集管的长度方向间隔开地设置，每个所述扁管在其长度方向上具有第一端部和第二端部，每个所述扁管的所述第一端部与所述第一集管相连，每个所述扁管的所述第二端部与所述第二集管相连，其中多个所述扁管构成多个扁管组，每个所述扁管组包括至少一个所述扁管，位于下游的所述扁管组的每个所述扁管的流通面积小于位于上游的所述扁管组的每个所述扁管的流通面积。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，多个所述扁管构成第一扁管组和第二扁管组，所述第一扁管组包括多个所述扁管，所述第二扁管组包括多个所述扁管，其中所述第一扁管组位于所述第二扁管组的上游。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第一扁管组的每个所述扁管的流通面积为7平方毫米-13平方毫米。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述第一扁管组的每个所述扁管的流通面积为9.1平方毫米-12.2平方毫米。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述第一扁管组的每个所述扁管的厚度为1.2毫米-1.4毫米，所述第一扁管组的每个所述扁管的宽度为16毫米-20毫米。

6.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第二扁管组的每个所述扁管的流通面积为3平方毫米-8平方毫米。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述第二扁管组的每个所述扁管的流通面积为4平方毫米-7平方毫米。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述第二扁管组的每个所述扁管的厚度为1.2毫米-1.4毫米，所述第二扁管组的每个所述扁管的宽度为8毫米-12毫米。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一集管包括间隔开设置的上段和下段或者所述第一集管内设有隔板以便将所述第一集管分隔为所述上段和所述下段，所述上段、所述下段和所述第二集管中的每一个竖直地设置，每个所述扁管水平地设置，其中多个所述扁管构成上扁管组和下扁管组，所述上扁管组包括多个所述扁管，所述下扁管组包括多个所述扁管，所述上扁管组的每个所述扁管的所述第一端部与所述上段相连，所述下扁管组的每个所述扁管的所述第一端部与所述下段相连，所述下扁管组的每个所述扁管的流通面积小于所述上扁管组的每个所述扁管的流通面积。

10.一种制冷制热系统，其特征在于，包括依次相连的压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，所述冷凝器为根据权利要求1-9中任一项所述的换热器。

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