本实用新型属于换热技术领域,具体涉及一种空调换热器和空调器。
背景技术:
近年来,随着空调技术的发展和国内外空调能效标准的提高,为了满足空调能效的要求,在更换高性能压缩机的基础上,需要通过强化传热技术,对换热器进行优化设计,同时又由于换热器的换热热阻主要是空气侧换热热阻,所以换热器强化技术方法主要是通过对空气侧翅片进行优化设计,从而提高换热器的性能,进而提升空调的性能。
现有的热泵型室外机换热器由于其传统开缝翅片(如桥片、百叶窗片等)在结霜工况时性能衰减严重,且容易积灰脏堵,故普遍采用平片或波纹片;但是采用平片或波纹片又存在非结霜工况时存在换热边界层、从而极大地影响换热效果、换热效率低。
由于现有技术中的空调换热器存在在结霜工况时性能衰减严重,且容易积灰脏堵、且在非结霜工况时换热效果也有限等技术问题,因此本实用新型研究设计出一种空调换热器和空调器。
技术实现要素:
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调换热器存在要么结霜工况时性能衰减严重、要么非结霜工况的换热效果有限等缺陷,从而提供一种空调换热器和空调器。
本发明提供一种空调换热器,其包括多根制冷剂管,以及套设在所述制冷剂管上的翅片,且所述翅片包括相对且平行设置的第一表面和第二表面,且在所述翅片上以同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的方式设置有镂空缝。
优选地,所述镂空缝为在所述翅片上对所述镂空缝的预开设位置进行切割或移除而形成的通孔或通槽。
优选地,所述镂空缝设置于所述翅片上、且位于相邻的两个所述制冷剂管之间的位置。
优选地,在所述第一表面和/或所述第二表面上,所述镂空缝为狭长的延伸形状,且其延伸方向与空气气流的流动方向相垂直。
优选地,多个所述制冷剂管的轴线均相互平行地设置,且所述轴线与空气的流动方向相垂直;
沿着空气流动的方向、多根所述制冷剂管之间排列成列,在垂直于空气流动的方向上、多根所述制冷剂管之间排列成排;
多根所述制冷剂管排列成多个排和多个列,且相邻排与排之间所述制冷剂管相互交错地布置。
优选地,所述第一表面和所述第二表面的垂线与所述制冷剂管的轴线相平行,或者,所述第一表面和所述第二表面的垂线与所述制冷剂管的轴线相交为不等于90度或不为0度的夹角。
优选地,所述翅片为平片,在同一排相邻两所述制冷剂管之间的所述镂空缝为6个,且沿空气流动方向排列成4行,每个镂空缝均为矩形结构,其中位于中间的两行镂空缝分别各自为1个、位于两侧的镂空缝分别为2个。
优选地,所述翅片为平片,在同一排相邻两所述制冷剂管之间的所述镂空缝为8个,且沿空气流动方向排列成4行,每个镂空缝均为平行四边形结构,其中每行镂空缝分别为2个。
优选地,所述翅片为平片,在同一排相邻两所述制冷剂管之间的所述镂空缝为6个,且沿空气流动方向排列成4行,每个镂空缝均为菱形结构,其中位于中间的两行镂空缝分别各自为1个,位于两侧的镂空缝分别为2个。
优选地,所述翅片为波纹片,所述制冷剂管被设置在所述波纹片的两个波峰之间、且所述制冷剂管的轴线穿过所述波纹片的波谷。
优选地,所述镂空缝为6个,且沿空气流动方向排列成4行,每个所述镂空缝均为矩形结构,其中位于中间的两行镂空缝分别各自为1个,位于两侧的镂空缝分别为2个。
本发明还提供一种空调器,其包括前述的空调换热器。
本实用新型提供的一种空调换热器和空调器具有如下有益效果:
本实用新型的空调换热器和空调器,通过在所述翅片上以同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的方式设置有镂空缝,一方面相对于现有技术中的平片翅片或波纹片翅片中不开缝的翅片结构而言、能够加大空气的气流流动速度和扰动程度,在非结霜工况时能够有效地打破换热边界层,强化换热效果;另一方面相对于现有技术中的传统开缝翅片(例如桥片、百叶窗片等)而言,还同时能够不对该缝形成遮挡、进而不会导致在结霜工况下霜对该缝形成堵、或灰等形成脏堵、导致霜的集聚或不易排出以及影响水的排出,从而使得霜、灰、水等能够被及时的排出、提高了换热器翅片在结霜工况下的性能。
附图说明
图1是本实用新型的空调换热器的第一种具体实施方案的主视图;
图2是图1的左视或右视图;
图3是本实用新型的空调换热器的第二种具体实施方案的主视图;
图4是图3的左视或右视图;
图5是本实用新型的空调换热器的第三种具体实施方案的主视图;
图6是图5的左视或右视图;
图7是本实用新型的空调换热器的第四种具体实施方案的主视图;
图8是图7的左视或右视图;
图中附图标记表示为:
1、翅片;2、镂空缝;3、制冷剂管。
具体实施方式
如图1-8所示,本实用新型提供一种空调换热器,其包括多根制冷剂管3,以及套设在所述制冷剂管3上的翅片1,且所述翅片1包括相对且平行设置的第一表面和第二表面,且在所述翅片1上以同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的方式设置有镂空缝2。
通过在所述翅片上以同时贯穿所述第一表面和所述第二表面的方式设置有镂空缝,一方面相对于现有技术中的平片翅片或波纹片翅片中不开缝的翅片结构而言、能够加大空气的气流流动速度和扰动程度,在非结霜工况时能够有效地打破换热边界层,强化换热效果;另一方面相对于现有技术中的传统开缝翅片(例如桥片、百叶窗片等)而言,还同时能够不对该缝形成遮挡、进而不会导致在结霜工况下霜对该缝形成堵、或灰等形成脏堵、导致霜的集聚或不易排出以及影响水的排出,从而使得霜、灰、水等能够被及时的排出、提高了换热器翅片在结霜工况下的性能。
优选地,所述镂空缝2为在所述翅片1上对所述镂空缝2的预开设位置进行切割或移除而形成的通孔或通槽,且在所述通孔或通槽的开设方向上不存在遮挡。这是本实用新型的翅片上的镂空缝的具体结构和形成方式,通孔或通槽的开设方向为与第一和第二表面的相垂直方向,通过上述的切割或移除的通孔或通槽以及不遮挡,是针对于现有技术中的桥片或百叶窗片等传统开缝翅片而言的改进,以与之相区别开来,相对于翘片或百叶窗片等传统开缝翅片,本实用新型的镂空缝翅片在开设方向上没有形成遮挡,即在气流流动方向上不对气流产生阻挡作用,能够有效地在结霜的工况下对霜通过该镂空缝有效地进行排出、以及通过该镂空缝对灰尘、水等也进行排出,防止该工况下翅片形成堵塞而影响换热器的性能,从而有效地提高了翅片换热器的性能。
优选地,所述镂空缝2设置于所述翅片1上、且位于相邻的两个所述制冷剂管3之间的位置。这是本实用新型的空调换热器的镂空缝的具体优选的设置位置,通过在相邻两制冷剂管之间设置镂空缝,能够对流经该两相邻的制冷剂管之间的空气气流进行强化换热作用,提高空气气流与制冷剂管中制冷剂之间的换热效果。
优选地,在所述第一表面和/或所述第二表面上,所述镂空缝2为狭长的延伸形状,且其延伸方向与空气气流的流动方向相垂直。这是本实用新型的镂空缝的具体优选的设置形式,通过将其设置为狭长的延伸形状且延伸方向与气流流动方向垂直,打破空气在翅片表面流动产生的边界层,强化翅片表面的空气扰动,提高翅片换热系数,强化换热效果。
优选地,多个所述制冷剂管3的轴线均相互平行地设置,且所述轴线与空气的流动方向相垂直;
沿着空气流动的方向、多根所述制冷剂管3之间排列成列,在垂直于空气流动的方向上、多根所述制冷剂管3之间排列成排;
多根所述制冷剂管3排列成多个排和多个列,且相邻排与排之间所述制冷剂管3相互交错地布置。
进一步优选地,所述镂空缝2设置于每排的相邻两制冷剂管3之间的位置。
这是本实用新型的翅片换热器的多个制冷剂管的优选布置方式,将其设置为在空气流动方向的多排多列且交错布置的形式,能够增强空气气流与制冷剂管的接触面积,增强空气的扰动,从而有效地提高换热效率。
优选地,所述第一表面和所述第二表面的垂线与所述制冷剂管的轴线相平行,或者,所述第一表面和所述第二表面的垂线与所述制冷剂管的轴线相交为不等于90度和不等于0度的夹角(即所述制冷剂管的轴线与所述第一表面和/或所述第二表面形成大于0度的夹角)。这是本实用新型的第一、第二表面与制冷剂管之间的优选排布形式:第一和第二表面的垂线与制冷剂管轴线相平行的结构形式,即为翅片为平片的结构形式、且平片的平面与制冷剂管的轴线相垂直,第一和第二表面的垂线与制冷剂管轴线相交为不等于90度也不等于0度的夹角的结构形式,即为翅片为波纹片的结构形式、且波纹片的每个折平面与制冷剂管的轴线既不相垂直(此种情况属于“或者”前面的那种情形)也不相平行(该种情况翅片与制冷剂管不相交、无法套设在制冷剂管上,应予排除)。
具体实施方案1:
优选地,如图1-2所示,所述翅片为平片(即为平直翅片,平板状翅片),在同一排相邻两所述制冷剂管3之间的所述镂空缝2为6个,且沿空气流动方向排列成4行,每个镂空缝均为矩形结构,其中位于中间的两行镂空缝分别各自为1个、位于两侧的镂空缝分别为2个。这是本实用新型的空调换热器的第一种优选实施方案,本实用新型方案1的示意图如图1、图2所示,包括若干根制冷剂管3,以及紧套在制冷剂管3上的翅片1,套置在制冷剂管3上,翅片1的形式为平片,并且沿换热介质流动方向上的翅片1有镂空缝2。
其中镂空缝2位置、尺寸及数量依据换热器管列距进行设计,本方案镂空缝的数量为6个,其中包括两条长缝,4条短缝,且其设计原理是通过镂空缝减薄边界层厚度,增强流体扰动程度;同时其形状为矩形条缝,镂空缝在平片的方向与平片侧边水平。镂空缝形成方式是依据设计将翅片相应位置的铝箔进行切割和移除,从而形成镂空缝的形式。
具体实施方案2:
优选地,如图3-4所示,所述翅片为平片,在同一排相邻两所述制冷剂管3之间的所述镂空缝2为8个,且沿空气流动方向排列成4行,每个镂空缝均为平行四边形结构,其中每行镂空缝分别为2个。这是本实用新型的空调换热器的第二种优选实施方案,本实用新型方案2的示意图如图3、图4所示,包括若干根制冷剂管3,以及紧套在制冷剂管3上的翅片1,套置在制冷剂管3上,翅片1的形式为平片,并且沿换热介质流动方向上的翅片1有镂空缝2。
其中镂空缝2位置、尺寸及数量依据换热器管列距进行设计,本方案镂空缝的数量为8个,且其设计原理是通过镂空缝减薄边界层厚度,增强流体扰动程度;同时其形状为平行四边形条缝,镂空缝在平片的方向与平片侧边水平。镂空缝形成方式是依据设计将翅片相应位置的铝箔进行切割和移除,从而形成镂空缝的形式。
具体实施方案3:
优选地,如图5-6所示,所述翅片为平片,在同一排相邻两所述制冷剂管3之间的所述镂空缝2为6个,且沿空气流动方向排列成4行,每个镂空缝均为菱形结构,其中位于中间的两行镂空缝分别各自为1个,位于两侧的镂空缝分别为2个。这是本实用新型的空调换热器的第三种优选实施方案,本实用新型方案3的示意图如图5、图6所示,包括若干根制冷剂管3,以及紧套在制冷剂管3上的翅片1,套置在制冷剂管3上,翅片1的形式为平片,并且沿换热介质流动方向上的翅片1有镂空缝2。
其中镂空缝2位置、尺寸及数量依据换热器管列距进行设计,本方案镂空缝的数量为6个,且其设计原理是通过镂空缝减薄边界层厚度,增强流体扰动程度;同时其形状为菱形条缝,镂空缝在平片的方向与平片侧边水平。镂空缝形成方式是依据设计将翅片相应位置的铝箔进行切割和移除,从而形成镂空缝的形式。。
具体实施方案4:
优选地,如图7-8所示,所述翅片为波纹片,所述制冷剂管3被设置在所述波纹片的两个波峰之间、且所述制冷剂管3的轴线穿过所述波纹片的波谷。这是本实用新型的空调换热器的第四种优选实施方案,且这样能够有效地将镂空缝2的位置设计在波纹翅片1的波峰和波谷之间、靠近波纹转角附近,其能够减小波纹转角处流体的滞留区,增强流体的扰流程度。
优选地,所述镂空缝2为6个,且沿空气流动方向排列成4行,每个所述镂空缝2均为矩形结构,其中位于中间的两行镂空缝分别各自为1个,位于两侧的镂空缝分别为2个。这是本实用新型实施方案4的镂空缝的优选结构形式,本实用新型方案4的示意图如图7、图8所示,包括若干根制冷剂管3,以及紧套在制冷剂管3上的翅片1,套置在制冷剂管3上,翅片1的形式为波纹片,并且沿换热介质流动方向上的翅片1有镂空缝2。
其中镂空缝2位置设计在波纹翅片1波峰和波谷之间的翅片上,靠近波纹转角附近,其能够减小波纹转角处流体的滞留区,增强流体的扰流程度;镂空缝在翅片上的方向是与波纹片中波峰线水平,开缝数量为6个,同时其开缝形状为矩形形式;其形成方式是依据设计将翅片相应位置的铝箔进行切割和移除,从而形成镂空缝的形式。
本实用新型还提供一种空调器,其包括前述的空调换热器。通过包含前述具有镂空缝结构形式的空调换热器,一方面相对于现有技术中的平片翅片或波纹片翅片中不开缝的翅片结构而言、能够加大空气的气流流动速度和扰动程度,在非结霜工况时能够有效地打破换热边界层,强化换热效果;另一方面相对于现有技术中的传统开缝翅片(例如桥片、百叶窗片等)而言,能够不对该缝形成遮挡、进而不会导致在结霜工况下霜对该缝形成堵、或灰等形成脏堵、导致霜的集聚或不易排出以及影响水的排出,从而使得霜、灰、水等能够被及时的排出、提高了换热器翅片在结霜工况下的性能。
本实用新型的空调换热器,采用新型翅片形式,对现有的平片和波纹片进行优化设计,在平片和波纹片的基础上对其进行开缝设计,开缝形式采用镂空缝,其形成方式是依据设计将翅片相应位置的铝箔进行切割和移除,从而形成镂空缝的形式,并根据不同翅片管列距调整相应的镂空缝的具体尺寸,新型镂空缝在非结霜工况时能够打破换热边界层,增强流体扰动程度,强化换热;另一方面,在结霜工况时由于镂空的开缝形式不会影响排水,也不会提供霜层进一步增长的条件,故也能提高翅片在结霜工况时的性能。
这种镂空缝与常用翅片开缝形式相比较,在结霜工况,不会引起排水不顺畅和霜堵问题,所以将其设计在平片和波纹片上,能够将开缝翅片和波纹片或是平片的优势相结合,从而提升空调在结霜和非结霜工况下的性能。
需要说明的是镂空缝在平片的方向可以是与平片侧边水平,也可以是与翅片侧边成一定角度,本方案优先选取与翅片侧边水平的设计方式
需要说明的是镂空缝在波纹片上的方向可以是与波纹片中波峰线水平,也可以是与其波峰线成一定角度,本方案优先选取与波纹线水平的设计方式;
需要说明的是镂空缝在翅片上的开缝数量不受限制,根据使用条件进行设计,本专利优先选取以上四种方案中的开缝数量。
需要说明的是镂空缝在翅片上的形状不受限制,可以是四边形、三角形、椭圆形或是其他形状,本方案优先选取四边形。
需要说明的是镂空缝在平片上的位置不受限制,其可以根据不同换热器管列距和使用条件进行设计和改变。
上述实施方式中提及的只是一种最基本的实施例,不应成为对本实用新型的限制。具体使用过程中换热器若为多排形式,也可以使用这种形式的翅片,同时多排翅片使用的铜管可以为不同管径组合。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。