换热器组件及轨交空调机组的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种换热器组件及轨交空调机组。

背景技术：

空调机组一般包括蒸发器、冷凝器及压缩机，室内的热量通过压缩机的作用由蒸发器转到冷凝器上，并通过冷凝风机将冷凝器上的热量排出。轨道交通工具，如地铁也需采用空调机组进行温度的调节。而且，应用于的轨道交通工具的空调机组，即轨交空调机组对噪音的要求更为严格。

因此，轨交空调机组在出厂前都需要经过严格的噪音测试。冷凝风机一般安装于冷凝管的间隙之中，由于间隙较小、通风较差，故为了保证顺利将热量带走，冷凝风机需要高速旋转。但是，冷凝风机高速旋转会产生较大的噪音，而冷凝风机的噪音是轨交空调机组主要的噪音来源，故导致轨交空调机组的噪音也过大。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有轨交空调机组噪音较大的问题，提供一种能降低噪音的换热器组件。

一种换热器组件，包括：

壳体，其外壁包括底壁及与所述底壁相对的顶壁，所述壳体的外壁开设有与所述壳体的内部连通的进风口，所述顶壁开设有排风口；

换热管组件，收容并固定于所述壳体内，所述换热管组件在所述壳体内围设成收容部，且在沿所述底壁指向所述顶壁的方向上，所述收容部的横截面积逐渐增大；及

换热风机，固定于所述壳体并位于所述收容部内，所述换热风机包括叶片，且所述叶片与所述排风口相对设置。

在其中一个实施例中，所述壳体的外壁还包括连接所述底壁与所述顶壁的侧壁，所述进风口位于所述底壁及所述侧壁。

在其中一个实施例中，所述底壁上的所述进风口位于所述换热管组件在所述底壁上的投影区域内。

在其中一个实施例中，所述顶壁的表面与所述换热管组件对应的位置设置有可开启的钣金上盖，且所述钣金上盖的表面设有防滑条。

在其中一个实施例中，所述排风口覆设有可透风的防护罩。

在其中一个实施例中，所述换热管组件包括两个换热管排，每个所述换热管排包括多个平行设置的条形管体，两个所述换热管排相对且彼此倾斜设置，以在两个所述换热管排之间形成所述收容部。

在其中一个实施例中，每个所述换热管排中的多个所述条形管体按多行多列的矩阵形式排列。

在其中一个实施例中，所述顶壁开设有多个间隔设置的所述排风口，所述换热器组件包括多个所述换热风机，多个所述换热风机间隔设置于同一所述收容部内且分别与多个所述排风口对应设置；

或者，所述换热管组件在所述壳体内围设成多个间隔设置的所述收容部，多个所述换热风机分别收容于多个所述收容部内且分别与多个所述排风口对应设置。

上述换热器组件，气流在换热风机的驱动下可经进风口进入壳体内并与换热管组件进行热量交换后，再由排风口排出，从而实现换热器组件与外部环境之间的热交换。换热风机位于收容部内，而在沿底壁指向顶壁的方向上，收容部的横截面积逐渐增大。也就是说，收容部内供换热风机的叶片安装的空间更大，故叶片的尺寸可加大，从而在保证相同送风效果的前提下，可降低叶片的转速。而且，气流在由收容部向排风口流动的过程中，由于过流面积逐渐增大，故流速会逐渐减小，从而还可减小气流声。因此，上述换热器组件能显著的降低噪音。

此外，本实用新型还提供一种轨交空调机组。该轨交空调机组包括冷凝器、蒸发器及连接所述冷凝器与所述蒸发器的压缩机，所述冷凝器为上述优选实施例中任一项所述的换热器组件。

在其中一个实施例中，还包括设于所述冷凝器一端的废排组件，所述废排组件包括废排腔体及废排风机，所述废排腔体上开设有废气进口及废气出口，且所述废气出口朝向所述换热管组件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本实用新型较佳实施例中轨交空调机组的结构示意图；

图2为图1所示轨交空调机组揭除钣金上盖的结构示意图；

图3为图2所示轨交空调机组的轴测图；

图4为图2所示轨交空调机组中沿b-b的剖视图；

图5为图2所示轨交空调机组中沿a-a的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

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；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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型提供了一种轨交空调机组10及换热器组件100。其中，轨交空调机组10包括冷凝器、蒸发器200及连接冷凝器与蒸发器200的压缩机300，换热器组件100作为轨交空调机组10的冷凝器。

冷凝器及蒸发器200安装于车厢，一般位于车厢的顶部。压缩机300可驱动介质(如氟利昂)在蒸发器200与冷凝器之间流转。制冷时，蒸发器200内的介质吸收车厢内的热量，并通过压缩机300做功将含有热量的介质转移至冷凝器，最终，介质在冷凝器内发生冷凝并将热量向外部环境散发。轨交空调机组10还可以进行制热，制热时，冷凝器从车厢外部吸收热量，并通过压缩机300做功将含有热量的介质转移至蒸发器200，蒸发器200内的介质冷凝并向车厢内散热。

可见，在其他应用场景中，换热器组件100也可用作蒸发器。即，流经换热器组件100介质通过蒸发吸收热量。

请一并参阅图2至图4，本实用新型较佳实施例中的换热器组件100包括壳体110、换热管组件120及换热风机130。

壳体110一般由塑料、树脂或金属材料成型，并可由多个部分进行拼装。在轨交空调机组10中，壳体110可与蒸发器200及压缩机300的外壳一体成型。壳体110的外壁包括底壁(图未标)及与底壁相对的顶壁(图未标)。如图3所示，顶壁为朝上的壁面，而底壁为朝下的壁面。

进一步的，壳体110的外壁开设有与壳体110的内部连通的进风口101，顶壁开设有排风口102。外部的空气可由进风口101进入壳体110内，经过换热后再从排风口102排出。

换热管组件120内可供介质流动，由进风口101进入壳体110内的外部空气将可与换热管组件120内的介质发生热量交换。其中，换热管组件120收容并固定于壳体110内，并在壳体110内围设成收容部(图未示)。而且，在沿底壁指向顶壁的方向上，收容部的横截面积逐渐增大。

将沿底壁指向顶壁的方向称为第一方向。收容部的横截面积指的是，沿与第一方向垂直的第二方向对收容部进行截面，所得截面的面积。如图4所示，由下往上的方向上，收容部的横截面逐渐增大。

换热管组件120可以有多种形式，能够供介质顺利流转并在壳体110内形成收容部即可。

具体在本实施例中，换热管组件120包括两个换热管排121，每个换热管排121包括多个平行设置的条形管体123，两个换热管排121相对且彼此倾斜设置，以在两个换热管排121之间形成收容部。

条形管体123一般为中空的圆形管状结构，多个条形管体123之间可通过弯头进行连通，以保证介质顺利流转。换热管排121整体大致呈板状。因此，两个换热管排121相对且彼此倾斜设置时，可构成“倒八字形”结构，而收容部则形成于两个换热管排121之间。

从图4可以看出，由下往上的方向上，两个换热管排121是相对于彼此外扩的，故收容部的横截面积会逐渐增大。

需要指出的是，在其他实施例中，换热管组件120还可以为其他形式。譬如：换热管排121的数量可以是三个及以上，多个换热管排121彼此倾斜设置，依然可以形成符合要求的收容部。

或者，换热管组件120包括螺旋上升的螺旋管体，介质可在螺旋管体内流动。在第一方向上，螺旋管体每一圈的直径逐渐增大。这样，螺旋管体将会围绕呈一大致呈“喇叭状”的收容部。此时，在第一方向上，收容部的横截面积依然满足逐渐增大的要求。

进一步的，具体在本实施例中，每个换热管排121中的多个条形管体123按多行多列的矩阵形式排列。也就是说，每个换热管排121均为多层结构。当外部空气穿过换热器组件120时，其与条形管体123的接触时间延长、接触面积增大，故换热效率更高。

换热风机130固定于壳体110并位于收容部内。因此，换热风机130位于换热器组件120的中部。换热风机130包括叶片131，且叶片131与排风口102相对设置。排风口102一般呈圆形，与叶片131边缘的运动轨迹相匹配。叶片131旋转时可产生较大的吸力，从而将外部的空气从进气口101吸入，并从排风口102排出。

请再次参阅图1，具体在本实施例中，排风口102覆设有可透风的防护罩111。防护罩111可以是多根金属丝相互交叠构成的金属网状结构。在保证气流通畅的前提下，防护罩111可以避免其他物体落入叶片131内，从而保护叶片131。

此外，为了提升换热效率，在本实施例中，换热器组件100包括多个换热风机130，顶壁开设有多个间隔设置的排风口102，多个换热风机130与多个排风口102一一对应。多个换热风机130可同时驱动空气流动，从而增加空气的流转效率，以提升换热效果。

多个换热风机130间隔设置于同一收容部内且分别与多个排风口102对应设置。如图3所示，两个换热风机130位于同一收容部内，并间隔设置。

显然，在其他实施例中，换热管组件120在壳体110内可围设成多个间隔设置的收容部，多个换热风机130分别收容于多个收容部内且分别与多个排风口102对应设置。多个收容部之间相互独立，故各个换热风机130的工作过程也相对独立。这样，能有效地避免相邻的换热风机130之间相互干扰，从而避免因空气重复换热而对换热效果产生负面影响。

换热风机130的底部固定于壳体110的底壁内。而且，换热风机130的叶片131则靠近壳体110的顶壁。而且，在沿底壁指向顶壁的方向上，收容部的横截面积逐渐增大。也就是说，收容部内供换热风机130的叶片131安装的空间更大，故叶片131的尺寸相较于传统的换热风机可加大。在保证相同送风效果的前提下，叶片131尺寸加大后可降低叶片131的转速。叶片131转速降低，则换热风机130工作的噪音会显著降低。

而且，当空气在换热风机130的驱动下向排风口102流动的过程中，由于收容部的横截面及逐渐增大，故气流的过流面积也逐渐增大。随着过流面积逐渐增大，气流的流速会逐渐减小。而且，空气达到排风口102时，流速会降到最低。这样，空气从排风口102排出时还可显著减小气流声。因此，换热风机130工作的噪音会进一步的降低。

请再次参阅图3，在本实施例中，壳体110的外壁还包括连接底壁与顶壁的侧壁(图未标)，进风口101位于底壁及侧壁。

外部的空气将从壳体110的底壁及侧壁实现进风，壳体110的顶壁不设进风口101，故可设置为全钣金结构。因此，换热器组件100上部的强度增加，足以供维修人员站立及行走。对于维修人员而言，行走空间大大增加，极大的方便了维护人员维修检查。而且，顶壁设置为全钣金结构，能有效地防护换热管组件120，使得换热器组件100能够在恶劣环境(沙尘土等)下使用。与常规的冷凝器相比，换热管组件120变脏的时间会延长，即相同时间内洁净程度高，故换热效率也可得到保障。

另外，对于包括多个换热风机130的情况而言，在传统的冷凝器中由于风机之间间距不够大，故常常会导致相互抢风。而阻力变化容易散风，即风机容易平吹出风，而不是垂直向上出风。而改为从壳体110的底壁及侧壁进风后，换热风机130即便发生平吹，也减少了空气再次被吸入重复换热的风险。

进一步的，在本实施例中，底壁上的进风口101位于换热管组件120在底壁上的投影区域内。

即，底壁上的进风口101正对着换热管组件120。因此，换热管组件120上的冷凝水以及在换热器组件100进行化霜时产生的化霜水均可直接落入底壁上的进风口101内。也就是说，底壁上的进风口101在起到进风作用的同时，还可起到快速排水的作用。

进一步的，请再次参阅图1，在本实施例中，顶壁的表面与换热管组件120对应的位置设置有可开启的钣金上盖112，且钣金上盖112的表面设有防滑条113。

钣金上盖112可通过卡合或螺纹紧固的方式与壳体110的其他部位实现连接。常规状态下，钣金上盖112覆盖换热管组件120，其上可供站人或行走。在需要对换热管组件120进行检修时，则可将钣金上盖112从壳体110上拆下，从而使壳体110的内部暴露。

另外，防滑条113可以是贴在钣金上盖112表面的橡胶条，也可是与钣金上盖112一体成型的凸条结构。防滑条113能够增大摩擦力，使得维护人员在钣金上盖112上站立或行走时更安全。

请一并参阅图5，在本实施例中，轨交空调机组10还包括设于冷凝器一端的废排组件400。其中，废排组件400包括废排腔体410及废排风机420，废排腔体410上开设有废气进口(图未示)及废气出口(图未示)，且废气出口朝向换热管组件120。

废排腔体410可与壳体110一体成型，也可分开成型后通过螺纹紧固等方式进行连接。废排组件400用于排出车厢内的废气(不洁净的空气)，且车厢内的废气是经过轨交空调机组10换热的，故温度较低。

轨交空调机组10安装时，废排腔体410的废气进口与车厢内部连通。废排风机420启动时，车厢内的废气将由废气进口进入废排腔体410，并经废气出口吹向换热管组件120。由于车厢里的废气温度相对较低，故采用该部分废气与热管组件120进行热交换，能有效地吸收换热管组件120介质所携带的热量。而且，通过对废气的利用，还能避免能量的浪费。

进一步的，在本实施例中，废排腔体410内设置有两个废排风机420，且两个废排风机420之间由中隔板411隔开，每个废排风机420分别对应一个废气进口及废气出口。因此，两个废排风机420的工作过程是独立的。

由两个废气出口排出的废气可分别流向两个换热管排121，从而有效地提升废气的利用率。图5中的箭头示出了两道废气气流的流动方向。而且，为了防止漏水，在两道废气气流的流动路径上，还可分别设置雨水分离器。

上述轨交空调机组10及换热器组件100，气流在换热风机130的驱动下可经进风口101进入壳体110内并与换热管组件120进行热量交换后，再由排风口102排出，从而实现换热器组件与外部环境之间的热交换。换热风机130位于收容部内，而在沿底壁指向顶壁的方向上，收容部的横截面积逐渐增大。也就是说，收容部内供换热风机130的叶片131安装的空间更大，故叶片131的尺寸可加大，从而在保证相同送风效果的前提下，可降低叶片131的转速。而且，气流在由收容部向排风口102流动的过程中，由于过流面积逐渐增大，故流速会逐渐减小，从而还可减小气流声。因此，上述换热器组件100能显著的降低噪音。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。