專利名稱:換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種換熱器,尤其是微通道換熱器。
背景技術(shù):
微通道換熱器用于熱泵室外機(jī)并作為蒸發(fā)器運(yùn)行時,在室外環(huán)境溫度較低的情況 下,微通道換熱器外表面以及翅片上結(jié)霜。此外,當(dāng)微通道換熱器應(yīng)用于單冷蒸發(fā)器時,外表面以及翅片上會有冷凝水。如何設(shè)計翅片使得結(jié)霜時仍能保證足夠的換熱量,以及如何 使冷凝水順利排走并仍能保證其換熱性能,這是本領(lǐng)域需解決的一個關(guān)鍵問題?,F(xiàn)有微通道換熱器包括單排兩回路和多回路微通道換熱器,以及雙排和多排微 通道換熱器等。對于單排兩回路以及多回路微通道換熱器,對于整個芯體,即便是各個回路,翅片 結(jié)構(gòu)都是相同的。下面以單排兩回路微通道換熱器為例進(jìn)行說明。圖1是現(xiàn)有的單排兩回 路微通道換熱器100的示意圖。圖2A是用于圖1中的換熱器的第一回路L1的翅片103的 示意圖,圖2B是沿圖2A中的線BB截取的翅片103的示意剖面圖。圖2C是用于圖1中的 換熱器的第二回路L2的翅片103'的示意圖,圖2D是沿圖2C中的線BB截取的翅片103' 的示意剖面圖。如圖1中所示,該微通道換熱器100包括扁管105以及隔板101。該微通道 換熱器100還包括第一回路L1和第二回路L2。將圖2A和2B與圖2C和2D進(jìn)行比較可以 看出,用于第一回路L1的翅片103的諸如翅片間距F_P,翅片高度F_H,開窗間距L_P和開窗 角度L_A的結(jié)構(gòu)參數(shù)與用于第二回路L2的翅片103'的諸如翅片間,翅片高度F_ H',開窗間距L_P'和開窗角度L_A'的結(jié)構(gòu)參數(shù)相同。從圖1、2A、2B、2C和2D中可以看出,翅片103和103'在第一方向H上在相鄰的扁 管105之間延伸,翅片103和103'大致成波狀,或者說,翅片103和103'在第一方向H上 大致以波狀延伸。在第一方向H上,相鄰的波峰點和波谷點之間的距離為翅片間距F_P和 F_P',翅片高度F_H和F_H'為在與第一方向H大體垂直的第二方向V上,相鄰的波峰點 和波谷點之間的距離,開窗間距L_P為相鄰的開窗片106在第三方向Z上的間距,開窗間距 L_P'為相鄰的開窗片106'在第三方向Z上的間距,第三方向大體垂直于第一方向和第二 方向。開窗角度L_A為開窗片106與第三方向Z的夾角。開窗角為開窗片106' 與第三方向Z的夾角。對于雙排以及多排式微通道換熱器,與單排情況類似,每排的翅片結(jié)構(gòu)完全相同。 圖3A示出了一種雙排式微通道換熱器100',圖3B示出了另一種雙排式微通道換熱器 100"。換熱器100'和100"都包括第一排換熱器R1和第二排換熱器R2,用于兩排換熱器 的翅片的結(jié)構(gòu)完全相同。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種換熱器,該換熱器具有改進(jìn)的換熱性能。根據(jù)本發(fā)明的一方面,本發(fā)明提供了一種換熱器,該換熱器包括用于通過制冷劑進(jìn)行熱交換的制冷劑流動方向上的上游部分和下游部分,設(shè)置在上游部分和下游部分的扁 管,以及設(shè)置在上游部分和下游部分并位于相鄰扁管之間的翅片,其中上游部分的翅片的 結(jié)構(gòu)參數(shù)與下游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同。上游部分和下游部分分別是換熱器的一部 分,并且可以彼此相鄰或彼此間隔開。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),與上游部分的翅片 相比,下游部分的翅片的開窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一個較大。 根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),與上游部分的翅片 相比,下游部分的翅片的開窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一個較小。根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述換熱器包括多個回路,其中上游部分和下游部分分別 是多個回路中的相鄰兩個回路中的上游回路和下游回路。根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述換熱器是多排換熱器,上游部分和下游部分分別是多 排換熱器中的相鄰兩排換熱器的上游排換熱器和下游排換熱器。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的開窗間 距大于上游回路的開窗間距。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的開窗間 距小于上游回路的開窗間距。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片間 距大于上游回路的翅片間距。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片間 距小于上游回路的翅片間距。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片開 窗角度大于上游回路的翅片開窗角度。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片開 窗角度小于上游回路的翅片開窗角度。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片高 度大于上游回路的翅片高度。根據(jù)本發(fā)明的一方面,使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片高 度小于上游回路的翅片高度。根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述換熱器是多排換熱器,其中上游部分和下游部分分別 是多排換熱器中的相鄰兩排換熱器中的上游排換熱器和下游排換熱器。根據(jù)本發(fā)明的一方面,與上游排換熱器的翅片相比,下游排換熱器的翅片的開窗 間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一個較小。根據(jù)本發(fā)明的一方面,下游排換熱器的翅片開窗間距小于上游排換熱器的翅片開 窗間距。根據(jù)本發(fā)明的一方面,下游排換熱器的翅片開窗角度小于上游排換熱器的翅片開 窗角度。根據(jù)本發(fā)明的一方面,下游排換熱器的翅片間距小于上游排換熱器的翅片間距。根據(jù)本發(fā)明的一方面,下游排換熱器的翅片高度小于上游排換熱器的翅片高度。根據(jù)本發(fā)明的一方面,所述翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)是翅片的開窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一種。
所述換熱器包括多個回路,其中上游部分和下游部分分別是多個回路中的一個回 路中的相鄰的上游部分和下游部分,或者所述換熱器是多排換熱器,其中上游部分和下游 部分分別是多排換熱器中的一排換熱器中的相鄰的上游部分和下游部分。本發(fā)明根據(jù)結(jié)霜量或冷凝水量不同來設(shè)計相適應(yīng)的翅片結(jié)構(gòu),使之充分發(fā)揮換熱 器性能。
圖1是現(xiàn)有的單排兩回路微通道換熱器的示意圖。圖2A是用于圖1中的換熱器的第一回路的翅片的示意圖。圖2B是沿圖2A中的線BB截取的翅片的示意剖面圖。圖2C是用于圖1中的換熱器的第二回路的翅片的示意圖。圖2D是沿圖2C中的線BB截取的翅片的示意剖面圖。圖3A是一種雙排式微通道換熱器的示意圖。圖3B是另一種雙排式微通道換熱器的示意圖。圖4是單排兩回路微通道換熱器的示意圖。圖5是單排換熱器中整個流路中周圍空氣和制冷劑溫度變化的示意圖。圖6是多回路微通道換熱器的局部示意圖。圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意剖面圖,其中圖7A是用于在制冷 劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意剖面圖,圖7B是用于在制冷劑為兩相狀 態(tài)的區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意剖面圖,翅片的剖切平面的位置與圖2A和2B中的線 BB所示的位置相同。 圖8A和8B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意剖面圖,其中圖8A是用于在制冷 劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意剖面圖,圖8B是用于在制冷劑為過熱蒸 氣的區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意剖面圖,翅片的剖切平面的位置與圖2A和2B中的線 BB所示的位置相同。圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意圖,其中圖9A是用于在制冷劑為 兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意圖,圖9B是用于在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域 內(nèi)的下游回路的翅片的示意圖。圖IOA和IOB是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意圖,其中圖IOA是用于在制冷 劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意圖,圖IOB是用于在制冷劑為過熱蒸氣的 區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意圖。圖IlA和IlB是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意剖面圖,其中圖IlA是用于在 制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意剖面圖,圖IlB是用于在制冷劑為兩 相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意剖面圖,翅片的剖切平面的位置與圖2A和2B中 的線BB所示的位置相同。圖12A和12B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意剖面圖,其中圖12A是用于在 制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意剖面圖,圖12B是用于在制冷劑為過 熱蒸氣的區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意剖面圖,翅片的剖切平面的位置與圖2A和2B中的線BB所示的位置相同。圖13A和13B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意圖,其中圖13A是用于在制冷 劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意圖,圖13B是用于在制冷劑為兩相狀態(tài)的 區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意圖。 圖14A和14B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意圖,其中圖14A是用于在制冷 劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi)的上游回路的翅片的示意圖,圖14B是用于在制冷劑為過熱蒸氣的 區(qū)域內(nèi)的下游回路的翅片的示意圖。圖15是多排式微通道換熱器的局部示意圖。圖16A和16B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意剖面圖,其中圖16A是用于在 下游排換熱器的翅片的示意剖面圖,圖16B是用于在上游排換熱器的翅片的示意剖面圖, 翅片的剖切平面的位置與圖2A和2B中的線BB所示的位置相同。圖17A和17B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意剖面圖,其中圖17A是用于在 下游排換熱器的翅片的示意剖面圖,圖17B是用于在上游排換熱器的翅片的示意剖面圖, 翅片的剖切平面的位置與圖2A和2B中的線BB所示的位置相同。圖18A和18B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意圖,其中圖18A是用于在下游 排換熱器的翅片的示意圖,圖18B是用于在上游排換熱器的翅片的示意圖。圖19A和19B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的翅片的示意圖,其中圖19A是用于在下游 排換熱器的翅片的示意圖,圖19B是用于在上游排換熱器的翅片的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖4示出了作為換熱器示例的單排兩回路微通道換熱器10,該換熱器10包括作為 上游部分和下游部分的實例的兩個回路L1和L2。換熱器10包括設(shè)置在兩個回路L1和L2 的扁管105,分別設(shè)置在兩個回路L1和L2的并位于扁管之間的翅片F(xiàn)U和FD,以及設(shè)置在扁 管105的端部的集流管3。作為上游部分的回路L1的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)與作為下游部分的回 路1^2的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同。根據(jù)本發(fā)明的換熱器可以是微通道換熱器或任何合適的其 它換熱器,例如,兩回路或多回路微通道換熱器,單排或多排式微通道換熱器等。下面作為 示例,分別描述兩回路和多回路的微通道換熱器,以及雙排和多排式微通道換熱器。1、兩回路以及多回路的微通道換熱器通常,如圖5中所示,作為蒸發(fā)器時,制冷劑沿著設(shè)定的回路流經(jīng)換熱器芯體時, 沿著流路流動時,制冷劑持續(xù)從空氣側(cè)吸熱,兩相制冷劑中氣體成分比例逐漸增大,即干度 逐漸變大,在制冷劑變?yōu)檫^熱蒸氣之前,制冷劑為兩相狀態(tài),由于沿著流路流動時制冷劑側(cè) 存在壓力損失,制冷劑壓力是逐漸降低的,制冷劑溫度Tk也逐漸降低,而且低于空氣溫度 Ta,而空氣溫度Ta是恒定不變的,即制冷劑與空氣溫差逐漸增大,作為熱泵室外蒸發(fā)器時, 結(jié)霜量逐漸增多,作為單冷蒸發(fā)器時即冷凝水逐漸增多。制冷劑在換熱器某個位置,開始變 為過熱蒸氣,制冷劑溫度隨之升高,空氣側(cè)與制冷劑測溫度差值逐漸縮小,作為熱泵室外蒸 發(fā)器時,結(jié)霜量逐漸減少,作為單冷蒸發(fā)器時即冷凝水逐漸減少。整個流路中空氣和制冷劑 溫度變化如圖5所示。如果整個換熱器的翅片結(jié)構(gòu)都是完全相同的,這樣不利于充分發(fā)揮換熱器的換熱效果。本發(fā)明根據(jù)結(jié)霜量或冷凝水量不同來設(shè)計相適應(yīng)的翅片結(jié)構(gòu),使之充分發(fā)揮換熱器 性能。圖6是多回路微通道換熱器10'的局部示意圖。該多回路微通道換熱器10'包 括多個回路Ln+1,Ln*Ln+1,隔板101等。上游回路和下游回路的定義為制冷劑沿流路R先 后緊接著流經(jīng)第η回路Ln和第n+1回路Ln+1,則第η回路Ln為作為上游部分的上游回路,第 η+1回路Ln+1為作為下游部分的下游回路,圖中還示出了第n-1回路Llrftl 根據(jù)本發(fā)明的微通道換熱器可以作為例如熱泵室外蒸發(fā)器或單冷蒸發(fā)器,并且用 于上游和下游回路的翅片可以采用如下結(jié)構(gòu)參數(shù)。如圖7A和7B所示,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片開窗間距、 P2大于上游回路的翅片開窗間距L_pl,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制 冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Ua采用小開窗間距,而用于下游回路的翅 片F(xiàn)Da采用大開窗間距。如圖8A和8B所示,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片開窗間距、 P2小于上游回路的翅片開窗間距L_pl,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制 冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Ub采用大開窗間距,而用于下游回路的翅 片F(xiàn)Db采用小開窗間距。如圖9A和9B所示,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片間距F_P2大 于上游回路的翅片間距?_ 1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制冷劑為兩相 狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)U。采用小翅片間距,而用于下游回路的翅片F(xiàn)D。采用 大翅片間距。如圖IOA和IOB所示,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片間距F_P2 小于上游回路的翅片間距F_P1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制冷劑為過 熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Ud采用大翅片間距,而用于下游回路的翅片F(xiàn)Dd采 用小翅片間距。如圖IlA和IlB所示,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片開窗角度、 A2大于上游回路的翅片開窗角度1^_々1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。S卩,在制 冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Ue采用小開窗角度,而用于下游回路的翅 片F(xiàn)De采用大開窗角度。如圖12A和12B所示,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片開窗角度、 A2小于上游回路的翅片開窗角度L_A1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制 冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Uf采用大開窗角度,而用于下游回路的翅 片F(xiàn)Df采用小開窗角度。如圖13A和13B所示,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片高度F_H2 大于上游回路的翅片高度F_H1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制冷劑為兩 相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Ug采用矮翅片,而用于下游回路的翅片F(xiàn)Dg采用高 翅片。如圖14A和14B所示,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游回路的翅片高度F_H2 小于上游回路的翅片高度F_H1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制冷劑為過 熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),用于上游回路的翅片F(xiàn)Uh采用高翅片,而用于下游回路的翅片F(xiàn)Dh采用矮翅片。以上設(shè)計可以應(yīng)用于單排、雙排以及多排式換熱器的兩個回路和多個回路中。2、雙排和多排式微通道換熱器 圖15是多排式微通道換熱器的局部示意圖。如圖15中所示,上游排和下游排定 義為制冷劑沿流路R先后緊接著流經(jīng)第η排換熱器Rn和第η+1排換熱器Rn+1,則第η排換 熱器Rn為作為上游部分的上游排換熱器,第η+1排換熱器Rn+1為作為下游部分的下游排換 熱器,圖中還示出了第n-1排換熱器Rn_lt)同樣,可以根據(jù)上述原理,根據(jù)結(jié)霜量或冷凝水量不同來設(shè)計相適應(yīng)的翅片結(jié)構(gòu), 使之充分發(fā)揮換熱器性能。參見圖7A和7B,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片開窗間距L_p2大于 上游排的翅片開窗間距1^_ 1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制冷劑為兩相 狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Ua采用小開窗間距,而用于下游排的翅片F(xiàn)Da采用大開 窗間距。參見圖8A和8B,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片開窗間距L_p2小于 上游排的開窗間距L_pl,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制冷劑為過熱蒸氣 的區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Ub采用大開窗間距,而用于下游排的翅片F(xiàn)Db采用小開窗間距。參見圖9A和9B,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片間距F_P2大于上游 排的翅片間距F_P1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū) 域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)U。采用小翅片間距,而用于下游排的翅片F(xiàn)D。采用大翅片間距。參見圖IOA和10B,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片間距F_P2小于上 游排的翅片間距?_ 1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制冷劑為過熱蒸氣的 區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Ud采用大翅片間距,而用于下游排的翅片F(xiàn)Dd采用小翅片間距。參見圖IlA和11B,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片開窗角度L_A2大 于上游排的翅片開窗角度L_A1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制冷劑為兩 相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Ue采用小開窗角度,而用于下游排的翅片F(xiàn)De采用大 開窗角度。參見圖12A和12B,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片開窗角度L_A2小 于上游排的翅片開窗角度L_A1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制冷劑為過 熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Uf采用大開窗角度,而用于下游排的翅片F(xiàn)Df采用小 開窗角度。參見圖13A和13B,在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片高度F_H2大于上 游排的翅片高度F_H1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸增多的趨勢。即,在制冷劑為兩相狀態(tài)的 區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Ug采用矮翅片,而用于下游排的翅片F(xiàn)Dg采用高翅片。參見圖14A和14B,在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),下游排的翅片高度F_H2小于上 游排的翅片高度F_H1,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,在制冷劑為過熱蒸氣的 區(qū)域內(nèi),用于上游排的翅片F(xiàn)Uh采用高翅片,而用于下游排的翅片F(xiàn)Dh采用矮翅片。通常,作為蒸發(fā)器時,沿著制冷劑流動方向,比如雙排或多排式微通道換熱器,制 冷劑首先流過第一排換熱器,再流經(jīng)第二排換熱器。流經(jīng)第一排時,空氣溫度與制冷劑溫度差值較大,且第一排兩相制冷劑占主導(dǎo)地位,作為熱泵室外蒸發(fā)器時,結(jié)霜量較多,作為單 冷蒸發(fā)器時冷凝水較多,制冷劑流過第一排后,流經(jīng)第二排時空氣溫度與制冷劑溫度差值 減小,且第二排過熱蒸氣制冷劑占主導(dǎo)地位,結(jié)霜量較少,作為單冷蒸發(fā)器時冷凝水較少。 本發(fā)明根據(jù)各排結(jié)霜量或冷凝水量不同來設(shè)計相適應(yīng)的翅片結(jié)構(gòu),使之充分發(fā)揮換熱器性 能。 對于雙排和多排式微通道換熱器,翅片在用于上游排和下游排時可以采用如下結(jié) 構(gòu)參數(shù)。如圖16A和16B所示,對于雙排以及多排式換熱器,下游排的翅片開窗間距L_pl 小于上游排的翅片開窗間距L_p2,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,用于下游排 換熱器的翅片F(xiàn)D1采用小開窗間距,而用于上游排換熱器的翅片F(xiàn)U1采用大開窗間距。如圖17A和17B所示,對于雙排以及多排換熱器,下游排的翅片開窗角小 于上游排的翅片開窗角度L_A2,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,用于下游排換 熱器的翅片F(xiàn)D2采用小開窗角度,而用于上游排換熱器的翅片F(xiàn)U2采用大開窗角度。如圖18A和18B所示,對于雙排以及多排換熱器,下游排的翅片間距F_P1小于上 游排的翅片間距F_P2,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,用于下游排換熱器的翅 片F(xiàn)D3采用小翅片間距,而用于上游排換熱器的翅片F(xiàn)U3采用大翅片間距。如圖19A和19B所示,對于雙排以及多排換熱器,下游排的翅片高度F_H1小于上 游排的翅片高度F_H2,以適應(yīng)結(jié)霜量或冷凝水逐漸減少的趨勢。即,用于下游排換熱器的翅 片F(xiàn)D4采用矮翅片,而用于上游排換熱器的翅片F(xiàn)U4采用高翅片。從上述內(nèi)容可以看出,本發(fā)明提出了一種換熱器,上游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)與 下游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同。例如,使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),與上游部分 的翅片相比,下游部分的翅片的開窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一 個較大,以及使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),與上游部分的翅片相比,下游部分的翅 片的開窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一個較小。作為選擇,對于多排 換熱器,與上游排換熱器的翅片相比,下游排換熱器的翅片的開窗間距、翅片間距、翅片開 窗角度、翅片高度中的至少一個較小。本發(fā)明根據(jù)結(jié)霜量或冷凝水量不同來設(shè)計相適應(yīng)的 翅片結(jié)構(gòu),使之充分發(fā)揮換熱器性能。盡管上面描述了本發(fā)明的幾個實施例,但是本發(fā)明并不限于上述實施例。例如,上 述實施例中,各個翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)顯然可以根據(jù)實際情況進(jìn)行組合使用,這種組合顯然在本 發(fā)明的范圍內(nèi)。上述實施例中,各個翅片結(jié)構(gòu)顯然可以根據(jù)實際情況進(jìn)行組合使用,這種組 合顯然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外,本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思可以用于任何合適的換熱器,而不僅限 于上述實施例中的換熱器。本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思可以用于單排、雙排、多排式換熱器、單回路、 雙回路、多回路換熱器,以及各種排數(shù)和回路數(shù)的換熱器。此外,上述實施例中,不同排和不同的回路的翅片可以不同,但是也可以是多個 回路中的一個回路中的相鄰的上游部分和下游部分的翅片結(jié)構(gòu)不同,以及多排換熱器中的 一排換熱器中的相鄰的上游部分和下游部分的翅片結(jié)構(gòu)不同。此外,在制冷劑流經(jīng)換熱器時,在制冷劑和空氣溫差變化很小的階段,這一部分的 冷凝水量或結(jié)霜量差異很小,換熱器這一部分的翅片可以采取相同的結(jié)構(gòu),以方便加工制 造,而不會影響換熱器性能。例如,對于多回路換熱器,這一部分通常是制冷劑流動方向上的前幾個回路和最后面幾個回路 。
權(quán)利要求
一種換熱器,包括用于通過制冷劑進(jìn)行熱交換的制冷劑流動方向上的上游部分和下游部分,設(shè)置在上游部分和下游部分的扁管,以及設(shè)置在上游部分和下游部分并位于相鄰扁管之間的翅片,其中上游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)與下游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其中使用中在制冷劑為兩相狀態(tài)的區(qū)域內(nèi),與上游部分的翅片相比,下游部分的翅片的開 窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一個較大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換熱器,其中使用中在制冷劑為過熱蒸氣的區(qū)域內(nèi),與上游部分的翅片相比,下游部分的翅片的開 窗間距、翅片間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一個較小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的換熱器,其中所述換熱器包括多個回路,其中上游部分和下游部分分別是多個回路中的相鄰兩個回 路中的上游回路和下游回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的換熱器,其中所述換熱器是多排換熱器,其中上游部分和下游部分分別是多排換熱器中的相鄰兩排 換熱器的上游排換熱器和下游排換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其中所述換熱器是多排換熱器,其中上游部分和下游部分分別是多排換熱器中的相鄰兩排 換熱器中的上游排換熱器和下游排換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱器,其中與上游排換熱器的翅片相比,下游排換熱器的翅片的開窗間距、翅片間距、翅片開窗角 度、翅片高度中的至少一個較小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其中所述翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)是翅片的開窗間距、翅片 間距、翅片開窗角度、翅片高度中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其中所述換熱器包括多個回路,其中上游部分和下游部分分別是多個回路中的一個回路中 的相鄰的上游部分和下游部分,或者所述換熱器是多排換熱器,其中上游部分和下游部分 分別是多排換熱器中的一排換熱器中的相鄰的上游部分和下游部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器,其中所述上游部分和下游部分彼此相鄰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種換熱器,該換熱器包括用于制冷劑流進(jìn)行熱交換的上游部分和下游部分,設(shè)置在上游部分和下游部分的扁管,以及設(shè)置在上游部分和下游部分并位于相鄰扁管之間的翅片,其中上游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)與下游部分的翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同。本發(fā)明根據(jù)結(jié)霜量或冷凝水量不同來設(shè)計相適應(yīng)的翅片結(jié)構(gòu),使之充分發(fā)揮換熱器性能。
文檔編號F25B39/02GK101839592SQ201010179358
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者劉華釗, 黃寧杰 申請人:三花丹佛斯(杭州)微通道換熱器有限公司