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一種換熱器及空調(diào)的制作方法

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一種換熱器及空調(diào)的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及空調(diào)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種換熱器及空調(diào)。



背景技術(shù):

以柜機(jī)空調(diào)為例,目前的部分柜機(jī)空調(diào)已經(jīng)采用離心式風(fēng)機(jī),柜機(jī)內(nèi)部的換熱器設(shè)置在離心式風(fēng)機(jī)的入口位置。該換熱器為板式換熱器,板式換熱器各個(gè)位置的單位面積換熱功率趨于相同。

然而經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),實(shí)際上離心式風(fēng)機(jī)入口處的氣流速度并不均勻,靠近離心風(fēng)機(jī)入口區(qū)域的風(fēng)速較大,但是風(fēng)機(jī)入口周邊的區(qū)域風(fēng)速較低,這就導(dǎo)致?lián)Q熱器在速度較大的區(qū)域換熱過(guò)快,而速度較低的區(qū)域換熱不夠及時(shí),換熱器的各個(gè)位置換熱并不均勻。

因此,如何能夠?qū)Q熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以便使其各個(gè)位置均發(fā)揮理想的換熱效果是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的之一是提供一種安裝在離心式風(fēng)機(jī)入口位置的換熱器,以達(dá)到對(duì)換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化,保證換熱器各個(gè)位置發(fā)揮理想的換熱效果的目的。

本實(shí)用新型的另一目的還在于提供一種采用上述換熱器的空調(diào)。

為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供的換熱器,用于設(shè)置在離心式風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)入口位置,所述換熱器包括高風(fēng)速換熱區(qū)和低風(fēng)速換熱區(qū),且所述高風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率大于所述低風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,所述換熱器由多個(gè)換熱器單體組合形成。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,以所述離心式風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口朝上時(shí)為安裝狀態(tài),在所述離心式風(fēng)機(jī)處于安裝狀態(tài)時(shí),所述換熱器由上至下至少包括上部換熱單體、中間換熱單體和下部換熱單體,且所述中間換熱單體的厚度D1大于所述上部換熱單體的厚度D2和所述下部換熱單體的厚度D3,所述中間換熱單體構(gòu)成所述高風(fēng)速換熱區(qū),所述上部換熱單體和所述下部換熱單體構(gòu)成所述低風(fēng)速換熱區(qū)。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,D2=D3,且1≤D1/D2≤1.5。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,3D1=4D2

優(yōu)選的,在上述換熱器中,所述上部換熱單體、中間換熱單體以及所述下部換熱單體均為翅片式換熱器。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,所述中間換熱單體由遠(yuǎn)離所述風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的一側(cè)至靠近所述風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的一側(cè)至少包括第一換熱單體、第二換熱單體和第三換熱單體,其中所述第二換熱單體在所述離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼上的投影中心與所述風(fēng)機(jī)入口的中心重合。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,所述第一換熱單體、第二換熱單體以及所述第三換熱單體均呈矩形,所述離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼的半徑為R,所述第一換熱單體的寬度為L(zhǎng)1,所述第三換熱單體的寬度為L(zhǎng)3,所述換熱器的總寬度為L(zhǎng),并且,R>L3>0.5R>L1,4R>L>2R。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,L3=0.7R,L1=0.3R,L=2.5R。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,所述第一換熱單體、第二換熱單體以及所述第三換熱單體的翅片間距為1.2mm-1.4mm。

優(yōu)選的,在上述換熱器中,所述第一換熱單體的翅片間距為1.4mm,所述第二換熱單體的翅片間距為1.3mm,所述第三換熱單體的翅片間距為1.2mm。

本實(shí)用新型中所公開的空調(diào),包括離心式風(fēng)機(jī),所述離心式風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)入口處設(shè)置有換熱器,并且所述換熱器為上述任意一項(xiàng)中所公開的換熱器。

優(yōu)選的,在上述空調(diào)中,所述換熱器與所述風(fēng)機(jī)入口之間的距離為10mm-50mm。

由以上技術(shù)方案中可以看出,本實(shí)用新型所公開的換熱器中,包括高風(fēng)速換熱區(qū)和低風(fēng)速換熱區(qū),并且高風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率大于低風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率。

容易理解的是,所謂高風(fēng)速換熱區(qū)即用于與高速氣流進(jìn)行換熱的區(qū)域,低風(fēng)速換熱區(qū)即為用于與低速氣流進(jìn)行換熱的區(qū)域,高速氣流流經(jīng)換熱器時(shí)換熱速度要明顯快于低速氣流,將高風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率設(shè)置為大于低風(fēng)速換熱區(qū)的功率后,可以使整個(gè)換熱器的各個(gè)位置充分換熱,整個(gè)換熱器的換熱效率和換熱均勻性顯著提升。

本實(shí)用新型所公開的空調(diào)由于采用了上述換熱器,因此該空調(diào)兼具上述換熱器相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),本文中對(duì)此不再進(jìn)行贅述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中所公開的換熱器安裝在風(fēng)機(jī)入口后的主視示意圖;

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中所公開的換熱器的側(cè)視示意圖;

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中所公開的換熱器與離心式風(fēng)機(jī)的安裝位置示意圖。

其中,1為上部換熱單體,2為中間換熱單體,3為下部換熱單體,4為蝸殼,5為風(fēng)葉,6為出風(fēng)口,21為第一換熱單體,22為第二換熱單體,23為第三換熱單體。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的核心之一是提供一種換熱器,以達(dá)到對(duì)換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化,保證換熱器各個(gè)位置發(fā)揮理想的換熱效果的目的。

本實(shí)用新型的另一核心在于提供一種采用上述換熱器的空調(diào)。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)用新型中所公開的換熱器,用于設(shè)置在離心式風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)入口位置,并且該換熱器包括高風(fēng)速換熱區(qū)和低風(fēng)速換熱區(qū),高風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率大于低風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率。

所謂高風(fēng)速換熱區(qū)即用于與高速氣流進(jìn)行換熱的區(qū)域,低風(fēng)速換熱區(qū)即為用于與低速氣流進(jìn)行換熱的區(qū)域,高速氣流流經(jīng)換熱器時(shí)換熱速度要明顯快于低速氣流,將高風(fēng)速換熱區(qū)的換熱功率設(shè)置為大于低風(fēng)速換熱區(qū)的功率后,可以使整個(gè)換熱器的各個(gè)位置充分換熱,整個(gè)換熱器的換熱效率和換熱均勻性顯著提升。

需要進(jìn)行說(shuō)明的是,上述實(shí)施例中的換熱器可以為整體式換熱器,但是整體式換熱器做成多個(gè)功率不同的換熱區(qū)域難度較大,為此本實(shí)用新型實(shí)施例中推薦的換熱器為分體式換熱器,換熱器由多個(gè)換熱器單體組合形成。

請(qǐng)參考圖1和圖3,以離心式風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口6朝上時(shí)為風(fēng)機(jī)的安裝狀態(tài),在離心式風(fēng)機(jī)處于安裝狀態(tài)時(shí),換熱器由上至下至少包括上部換熱單體1、中間換熱單體2和下部換熱單體3,中間換熱單體3的厚度D1大于上部換熱單體1的厚度D2和下部換熱單體3的厚度D3,中間換熱單體2構(gòu)成高風(fēng)速換熱區(qū),上部換熱單體1和下部換熱單體3構(gòu)成低風(fēng)速換熱區(qū)。

當(dāng)然,由上至下還可將換熱器分為更多層次,靠近風(fēng)機(jī)入口位置的換熱器部分構(gòu)成高風(fēng)速換熱區(qū),遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)入口位置的換熱器部分構(gòu)成低風(fēng)速換熱區(qū)。

上述實(shí)施例中,由于中間換熱單體2最靠近風(fēng)機(jī)入口,而風(fēng)機(jī)入口處的風(fēng)速最高,因此將中間換熱單體2的厚度設(shè)置為最大可以有效提高中間換熱單體2的換熱功率,從而使氣流與換熱器能夠高效的換熱。

考慮到生產(chǎn)和組裝的便利性,上部換熱單體1的厚度D2可以與下部換熱單體3的厚度D3相等,并且經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)1≤D1/D2≤1.5時(shí),換熱器各個(gè)位置的換熱均勻性較為理想,并且當(dāng)3D1=4D2時(shí),整個(gè)換熱器的換熱效率和換熱均勻性最優(yōu)。

實(shí)際上,在風(fēng)機(jī)入口位置處的風(fēng)速也并不完全相同,靠近出風(fēng)口6的一側(cè)風(fēng)速要大于遠(yuǎn)離出風(fēng)口6的一側(cè),為此本實(shí)施例中的中間換熱單體由出風(fēng)口6的一側(cè)至靠近出風(fēng)口6的一側(cè)至少包括第一換熱單體21、第二換熱單體22和第三換熱單體23,其中第二換熱單體22在所述離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼4上的投影中心與所述風(fēng)機(jī)入口的中心重合,如圖1中所示。第一換熱單體21、第二換熱單體22以及第三換熱單體23優(yōu)選的呈矩形,與此同時(shí)上部換熱單體1和下部換熱單體3也呈矩形,幾個(gè)換熱單體組合形成的換熱器也為矩形換熱器。通過(guò)對(duì)構(gòu)成中間換熱單體2的幾個(gè)換熱單體的寬度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以進(jìn)一步提高換熱能效和換熱均勻性,離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼半徑為R,第一換熱單體21的寬度為L(zhǎng)1,第三換熱單體23的寬度為L(zhǎng)3,換熱器的總寬度為L(zhǎng),經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)R>L3>0.5R>L1,4R>L>2R時(shí),換熱器各個(gè)位置的換熱均勻性較為理想,并且當(dāng)L3=0.7R,L1=0.3R,L=2.5R時(shí),整個(gè)換熱器的換熱效率和換熱均勻性最優(yōu)。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中還對(duì)第一換熱單體21、第二換熱單體22以及第三換熱單體23的翅片間距進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)?shù)谝粨Q熱單體21、第二換熱單體22以及第三換熱單體23的翅片間距為1.2mm-1.4mm,中間換熱單體2各個(gè)位置的換熱均勻性較為理想,并且當(dāng)?shù)谝粨Q熱單體21的翅片間距為1.4mm,第二換熱單體22的翅片間距為1.3mm,第三換熱單體23的翅片間距為1.2mm時(shí),整個(gè)中間換熱單體2的換熱效率和換熱均勻性最優(yōu)。

翅片可以為平片,也可以為橋片或蠶片,平片是鋁質(zhì)或銅質(zhì)薄板狀片體結(jié)構(gòu),橋片及蠶片即在板狀片體上進(jìn)行一定的加工,使其熱交換性能進(jìn)一步改善。各種翅片的風(fēng)阻排名為:橋片>蠶片>平片,基于該原理,可以在風(fēng)速較大的區(qū)域采用橋片換熱器,在風(fēng)速較低的地方采用蠶片換熱器。

除此之外,本實(shí)用新型實(shí)施例中還公開了一種空調(diào),該空調(diào)包括離心式風(fēng)機(jī),離心式風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)入口處設(shè)置有換熱器,并且該換熱器為上述任意一實(shí)施例中所公開的換熱器。

由于采用了上述實(shí)施例中所公開的換熱器,因而該空調(diào)兼具上述換熱器相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),本文中對(duì)此不再進(jìn)行贅述。

請(qǐng)參考圖3,換熱器與風(fēng)機(jī)入口之間的距離也會(huì)影響經(jīng)過(guò)換熱器的氣流的均勻程度,由于氣流的阻力與氣流速度的平方成正比,因此換熱器距離風(fēng)機(jī)入口的位置越遠(yuǎn),換熱器表面的氣流速度會(huì)越均勻,阻力也就會(huì)越低,但是考慮到氣流流動(dòng)過(guò)程中的擴(kuò)散及速度衰減,該距離應(yīng)當(dāng)被控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi),本實(shí)施例中推薦該距離為10mm-50mm,優(yōu)選為20mm。

下表為本實(shí)用新型實(shí)施例中所公開的換熱器與傳統(tǒng)換熱器的性能對(duì)比表:其中,本實(shí)用新型的換熱器如圖1中所示:上部換熱單體1、下部換熱單體3、中間換熱單體2為矩形,構(gòu)成的換熱器為矩形換熱器,中間換熱單體2具體包括第一換熱單體21、第二換熱單體22以及第三換熱單體23,3D1=4D2,L3=0.7R,L1=0.3R,L=2.5R,第一換熱單體21的翅片間距為1.4mm,第二換熱單體22的翅片間距為1.3mm,第三換熱單體23的翅片間距為1.2mm;傳統(tǒng)換熱器為厚度一致的翅片式換熱器。

表1換熱性能對(duì)比表

表1中,換熱器面積分溫度與換熱器面積的比值表征換熱器的換熱效率大小,溫度不均勻度表征整個(gè)換熱器的溫度不均勻程度。

可以明顯發(fā)現(xiàn),在風(fēng)機(jī)處于同一轉(zhuǎn)速下,本實(shí)用新型實(shí)施例中所公開的換熱器的換熱效率更高,整體溫度更加均勻。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的換熱器及空調(diào)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

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