變排深翅片換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空氣源熱泵空調(diào)機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種空氣源熱泵空調(diào)機(jī)組用變排深翅片管換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣源熱泵空調(diào)器由于安裝方便，不需使用冷卻水且換熱效率高得到了廣泛應(yīng)用，而翅片式換熱器是空氣源熱泵空調(diào)器的一個(gè)主要換熱元件。通常換熱器為四方體，節(jié)流閥出來的制冷劑均勻分布進(jìn)入換熱器的每一個(gè)管程，且每個(gè)管程換熱管長(zhǎng)度相同，換熱器自上而下管排深相同，在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣掠過換熱器表面與換熱管內(nèi)制冷劑完成熱交換。在大型中央空調(diào)的使用過程中，由于換熱器自身體積較大，換熱器表面氣體流場(chǎng)分布很不均勻，距離風(fēng)機(jī)近端的換熱器表面氣流速度高，換熱效果好，風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)端氣流速度低，換熱效果差，因此造成空調(diào)器夏季制冷效果差，冬季制熱效果差。同時(shí)，冬季很容易在距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)的低風(fēng)速區(qū)域造成翅片表面和換熱管外側(cè)結(jié)霜，形成空氣通道堵塞，使換熱能力迅速下降，嚴(yán)重時(shí)還可能對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。
[0003]為了解決這些問題，很多學(xué)者進(jìn)行了相應(yīng)的分析和實(shí)驗(yàn)研宄。專利公開號(hào)為CN1952514A、發(fā)明創(chuàng)造名稱為《空調(diào)翅片換熱器均勻流場(chǎng)導(dǎo)流技術(shù)及導(dǎo)流裝置》的專利文獻(xiàn)中提出用直板和折彎板組合的方式制成導(dǎo)流支架，與翅片換熱器配合使用，改善換熱器表面氣流分布不均勻的狀況。但這樣做在改善氣流分布不均勻的同時(shí)也會(huì)大大增加設(shè)備的復(fù)雜性和整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)還增加了換熱管外側(cè)空氣阻力；專利公開號(hào)為CN2605537Y、發(fā)明創(chuàng)造名稱為《一種風(fēng)冷熱泵用翅片式換熱器》的專利文獻(xiàn)中提出將換熱器的制冷劑側(cè)分成若干個(gè)管程，使風(fēng)速較小的制冷劑側(cè)管程加長(zhǎng)，風(fēng)速較大的制冷劑側(cè)管程縮短。這樣可以部分提高較長(zhǎng)管程區(qū)域的換熱效果，但這樣卻降低了翅片效率，而且對(duì)于小風(fēng)速區(qū)域翅片表面和換熱管外結(jié)霜不能得到有效改善。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種能夠較好地解決換熱器迎面風(fēng)速不均勻的狀況，提高換熱效率，改善距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域翅片和換熱管外結(jié)霜的翅片管換熱器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種變排深翅片換熱器，包括多個(gè)換熱單元，每個(gè)所述換熱單元由多根換熱管及套于所述換熱管上的一組翅片組成，每根所述換熱管為帶有開口的圓形，多根所述換熱管在所述開口處通過彎頭相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口，每個(gè)管程長(zhǎng)度基本相等，每個(gè)所述換熱單元的制冷劑進(jìn)口分別與進(jìn)口匯集總管連接，每個(gè)所述換熱單元的制冷劑出口分別與出口匯集總管連接；多個(gè)所述換熱單元組裝后形成同心的扇形；所述換熱單元從內(nèi)向外排列且同心設(shè)置；所述各換熱單元的頂部翅片上設(shè)置有整體頂部封板，所述整體頂部封板上部設(shè)置有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的中心與所述多個(gè)換熱單元同心；在水平方向，每個(gè)所述換熱單元的翅片高度不同，由內(nèi)向外每個(gè)換熱單元的翅片高度逐漸減小或逐漸增大，在同一等高面上，每個(gè)所述換熱單元的翅片與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口等距；在豎直方向，隨著與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離的增加，所述換熱單元數(shù)量減少，使得換熱管的排數(shù)減少。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]1、本實(shí)用新型的換熱器在同一等高面上，換熱器表面與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口基本等距，避免了風(fēng)速沿周向分布不均現(xiàn)象，提高了換熱器的換熱效果。
[0009]2、本實(shí)用新型的換熱器在垂直方向，自上而下隨著與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離增加，換熱管的排數(shù)逐漸較少，明顯降低了距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域的空氣阻力，提高了該區(qū)域的空氣流速，使整個(gè)換熱器表面風(fēng)速趨于均勻，冬季明顯減少了距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域翅片表面和換熱管外側(cè)結(jié)霜情況，提高了翅片換熱效率，也減少了換熱器的材料消耗。
[0010]3、本實(shí)用新型的換熱器制作工藝簡(jiǎn)單，利用現(xiàn)有設(shè)備易于加工制造。
【附圖說明】
[0011]圖1所示為本實(shí)用新型變排深翅片換熱器的主視圖；
[0012]圖2所示圖1去掉頂部封板的俯視圖；
[0013]圖3所示圖2中A— A剖面圖去掉中心結(jié)構(gòu)部分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]本實(shí)用新型的變排深翅片換熱器包括多個(gè)換熱單元，包括多個(gè)換熱單元，每個(gè)所述換熱單元由多根換熱管及套于所述換熱管上的一組翅片組成，每根所述換熱管為帶有開口的圓形，多根所述換熱管在所述開口處通過彎頭相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口，每個(gè)管程長(zhǎng)度基本相等，每個(gè)所述換熱單元的制冷劑進(jìn)口分別與進(jìn)口匯集總管連接，每個(gè)所述換熱單元的制冷劑出口分別與出口匯集總管連接；多個(gè)所述換熱單元組裝后形成同心的扇形；所述換熱單元從內(nèi)向外排列且同心設(shè)置；所述各換熱單元的頂部翅片上設(shè)置有整體頂部封板，所述整體頂部封板上部設(shè)置有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的中心與所述多個(gè)換熱單元同心；在水平方向，每個(gè)所述換熱單元的翅片高度不同，由內(nèi)向外每個(gè)換熱單元的翅片高度逐漸減小或逐漸增大，在同一等高面上，每個(gè)所述換熱單元的翅片與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口等距；在豎直方向，隨著與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離的增加，所述換熱單元數(shù)量減少，使得換熱管的排數(shù)減少。
[0016]以下以具有三個(gè)換熱單元的翅片管換熱器為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]本實(shí)用新型具有三個(gè)換熱單元的翅片管換熱器的示意圖如圖1-圖3所示，包括三個(gè)換熱單元，分別為第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III。第一換熱單元I由多根第一換熱管5-1和多片第一翅片4-1組成，多片第一翅片4-1套于多根第一換熱管5-1上，第一翅片的高度為H1，每根第一換熱管為帶有開口的圓形，多根第一換熱管在所述開口處通過彎頭2相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口。多片所述第一翅片4-1與所述第一換熱管5-1組裝后形成扇形。第二換熱單元II由多根第二換熱管5-2和多片第二翅片4-2組成，多片第二翅片4-2套于多根第二換熱管5-2上，第二翅片的高度為H2，每根第二換熱管為帶有開口的圓形，多根第二換熱管在所述開口處通過彎頭2相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口。多片所述第二翅片4-2與所述第二換熱管5-2組裝后形成扇形。第三換熱單元III由多根第三換熱管5-3和多片第三翅片4-3組成，多片第三翅片4-3套于多根第三換熱管5-3上，第三翅片的高度為H3，每根第三換熱管為帶有開口的圓形，多根第三換熱管在所述開口處通過彎頭2相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口。多片所述第三翅片4-3與所述第三換熱管5-3組裝后形成扇形。三個(gè)換熱單元組裝定位后，第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III的制冷劑進(jìn)口分別與進(jìn)口匯集總管連接，第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III的制冷劑出口分別與出口匯集總管連接。進(jìn)口匯集總管的總進(jìn)口和出口匯集總管的總出口分別和空調(diào)機(jī)其他相關(guān)部件連接。
[0018]第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III從內(nèi)向外排列且同心設(shè)置。在三個(gè)換熱單元頂部上設(shè)有整體頂部封板3，所述整體頂部封板3上部設(shè)置有風(fēng)機(jī)1，所述風(fēng)機(jī)I的中心與所述三個(gè)換熱單元同心。在水平方向，第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III的第一翅片4-1、第二翅片4-2和第三翅片4-3高度不同，由內(nèi)向外高度逐漸減小，即Hl > H2 > H3，在同一等高面上，第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III中的第一翅片、第二翅片和第三翅片與所述風(fēng)機(jī)I進(jìn)風(fēng)口等距。在豎直方向，隨著與所述風(fēng)機(jī)I進(jìn)風(fēng)口距離的增加，從開始的具有第一換熱單元1、第二換熱單元I1、第三換熱單元III三個(gè)換熱單元，向下變成具有第一換熱單元I和第二換熱單元II兩個(gè)換熱單元，到最下端只有第一換熱單元I 一個(gè)換熱單元。由于換熱單元數(shù)量逐漸的減少，換熱管的排數(shù)相應(yīng)的逐漸減少。即H1-H2區(qū)域的換熱管排數(shù)nl < H2-H3區(qū)域的換熱管排數(shù)n2 < H3區(qū)域的換熱管排數(shù)n3。這樣，使下部區(qū)域的空氣阻力逐漸降低，空氣流速得以提高。在風(fēng)機(jī)I的作用下，空氣掠過換熱器表面與換熱管內(nèi)制冷劑進(jìn)行熱交換，整個(gè)換熱器表面風(fēng)速均勻，達(dá)到減少距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域翅片和換熱管表面結(jié)霜，增強(qiáng)換熱器整體換熱效果的目的。
[0019]本實(shí)用新型的換熱器根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及換熱器表面風(fēng)速分布，確定換熱管的排數(shù)及翅片高度。在同一等高面上，換熱器表面與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口基本等距，避免了風(fēng)速沿周向分布不均現(xiàn)象，提高了換熱器的換熱效果。在豎直方向，自上而下隨著與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離增加，換熱管的排數(shù)逐漸較少，明顯降低了距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域的空氣阻力，使整個(gè)換熱器表面風(fēng)速趨于均勻，明顯減少了距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域翅片表面結(jié)霜情況，提高了翅片換熱效率，也減少了換熱器的材料消耗。
[0020]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變排深翅片換熱器，其特征在于，包括多個(gè)換熱單元，每個(gè)所述換熱單元由多根換熱管及套于所述換熱管上的一組翅片組成，每根所述換熱管為帶有開口的圓形，多根所述換熱管在所述開口處通過彎頭相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口，每個(gè)管程長(zhǎng)度基本相等，每個(gè)所述換熱單元的制冷劑進(jìn)口分別與進(jìn)口匯集總管連接，每個(gè)所述換熱單元的制冷劑出口分別與出口匯集總管連接；多個(gè)所述換熱單元組裝后形成同心的扇形；所述換熱單元從內(nèi)向外排列且同心設(shè)置；所述各換熱單元的頂部翅片上設(shè)置有整體頂部封板，所述整體頂部封板上部設(shè)置有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的中心與所述多個(gè)換熱單元同心；在水平方向，每個(gè)所述換熱單元的翅片高度不同，由內(nèi)向外每個(gè)換熱單元的翅片高度逐漸減小或逐漸增大，在同一等高面上，每個(gè)所述換熱單元的翅片與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口等距；在豎直方向，隨著與所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離的增加，所述換熱單元數(shù)量減少，使得換熱管的排數(shù)減少。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種變排深翅片換熱器，而提供一種改善換熱器迎面風(fēng)速不均勻并減輕距離風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口較遠(yuǎn)區(qū)域結(jié)霜的翅片管換熱器。包括多個(gè)換熱單元，每個(gè)換熱單元由多根換熱管及套于換熱管上的一組翅片組成，每根換熱管為帶有開口的圓形，多根換熱管在開口處通過彎頭相連并設(shè)置有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口。多個(gè)所述換熱單元組裝后形成同心的扇形；多個(gè)換熱單元從內(nèi)向外排列且同心設(shè)置；整體頂部封板上部有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的中心與多個(gè)換熱單元同心；在水平方向，由內(nèi)向外每個(gè)換熱單元的翅片高度逐漸減小或加大，在同一等高面上，每個(gè)換熱單元的翅片與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口等距；在豎直方向，隨著與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口距離的增加，換熱單元數(shù)量減少，換熱管的排數(shù)減少。
【IPC分類】F25B39-00
【公開號(hào)】CN204438605
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520079023
【發(fā)明人】郭憲民, 汪偉華
【申請(qǐng)人】天津商業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日