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換熱裝置及屋頂機.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510498102.5

申請日:

2015.08.13

公開號:

CN105004028A

公開日:

2015.10.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F24F 13/30申請日:20150813|||公開
IPC分類號: F24F13/30; F24F1/02(2011.01)I 主分類號: F24F13/30
申請人: 珠海格力電器股份有限公司
發明人: 魏亮; 趙亮
地址: 519070廣東省珠海市前山金雞西路
優先權:
專利代理機構: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038 代理人: 鄒丹
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510498102.5

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2015.11.25|||2015.10.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種換熱裝置及屋頂機,涉及制冷領域,用于解決現有技術中屋頂機兩器的效能難以提高的問題。該換熱管組件包括用于容置冷媒流通的換熱管,所述換熱管為弧形的。上述技術方案提供的換熱管組件,換熱管為弧形結構,與現有技術中平板型的換熱管組件相比,換熱管組件的換熱面積大,換熱效能高。

權利要求書

權利要求書
1.  一種換熱裝置,其特征在于,包括換熱管組件(100),所述換熱管組件(100)包括用于容置冷媒流通的換熱管,所述換熱管為弧形的。

2.  根據權利要求1所述的換熱裝置,其特征在于,所述換熱管組件(100)被構造成用于蒸發時其凸面朝向迎風側。

3.  根據權利要求1所述的換熱裝置,其特征在于,所述換熱管組件(100)被構造成用于冷凝時其凹面朝向迎風側。

4.  根據權利要求3所述的換熱裝置,其特征在于,所述換熱管組件(100)的數量至少為兩個,各所述換熱管組件(100)流體連接,冷媒能流過各所述換熱管組件(100)。

5.  根據權利要求4所述的換熱裝置,其特征在于,所述換熱管組件(100)的數量為兩個,兩個所述換熱管組件(100)通過彎管(14)流體連接,且其中一個所述換熱管組件(100)上同時設置有分汽管(15)和分液頭(16);
兩個所述換熱管組件(100)的凸面相鄰。

6.  根據權利要求4所述的換熱裝置,其特征在于,所述換熱管組件(100)的數量為四個,兩個相鄰所述換熱管組件(100)之間通過彎管(14)流體連接,且位于最前端的所述換熱管組件(100)上設置有分汽管(15),位于最末端的所述換熱管組件(100)上設置有分液頭(16);
四個所述換熱管組件(100)圍成用于容置風機的四面內凹型結構。

7.  根據權利要求2所述的換熱裝置,其特征在于,所述換熱裝置還包括導流板(21);
所述導流板(21)為曲面狀結構,所述導流板(21)的圓弧面朝向所述換熱管組件(100)的凸面;
所述導流板(21)的一端與所述換熱管組件(100)的一端之間留有空隙,所述導流板(21)的另一端與所述換熱管組件(100)的另一 端之間密封連接。

8.  根據權利要求7所述的換熱裝置,其特征在于,所述導流板(21)的另一端與所述換熱管組件(100)的另一端之間設置有密封件;或者,所述導流板(21)的另一端與所述換熱管組件(100)的另一端為一體式結構。

9.  一種屋頂機,包括冷凝器(2)和蒸發器(7),其特征在于,所述冷凝器(2)和所述蒸發器(7)兩者至少其中之一包括權利要求1所述的換熱裝置。

說明書

說明書換熱裝置及屋頂機
技術領域
本發明涉及制冷領域,具體涉及一種換熱裝置及屋頂機。
背景技術
屋頂機是一種全空氣系統單元式整體機組,可集制冷、送風、空氣凈化和電控等功能于一體,由于一般安裝在樓宇屋頂,故稱為屋頂機。
屋頂機包括殼體,殼體分為上、下兩個空間,上部空間內設有冷凝側風道、冷凝器和冷凝側風機;下部空間內設有蒸發側風道、蒸發器和蒸發側風機。冷凝側風道包括設于殼體側面的冷凝側回風口和位于殼體頂面的冷凝側出風口。蒸發側風道包括位于殼體側面的蒸發側回風口和蒸發側出風口。
發明人發現,現有技術中至少存在下述問題:目前,國際標準對屋頂機能效提出了新的要求,以常規方式提高屋頂機能效需要增大兩器面積,但更換更大的兩器容易導致整機殼體加大,裝柜量降低,運輸成本大。
發明內容
本發明的其中一個目的是提出一種換熱裝置及屋頂機,用以優化現有屋頂機及類似設備中兩器的結構。
為實現上述目的,本發明提供了以下技術方案:
本發明提供了一種換熱裝置,包括換熱管組件,所述換熱管組件包括用于容置冷媒流通的換熱管,所述換熱管為弧形的。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述換熱管組件被構造成用于蒸發時其凸面朝向迎風側。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述換熱管組件被構造成用于冷凝時其凹面朝向迎風側。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述換熱管組件的數量至少為兩個,各所述換熱管組件流體連接,冷媒能流過各所述換熱管組件。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述換熱管組件的數量為兩個,兩個所述換熱管組件通過彎管流體連接,且其中一個所述換熱管組件上同時設置有分汽管和分液頭;
兩個所述換熱管組件的凸面相鄰。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述換熱管組件的數量為四個,兩個相鄰所述換熱管組件之間通過彎管流體連接,且位于最前端的所述換熱管組件上設置有分汽管,位于最末端的所述換熱管組件上設置有分液頭;
四個所述換熱管組件圍成用于容置風機的四面內凹型結構。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述換熱裝置還包括導流板;
所述導流板為曲面狀結構,所述導流板的圓弧面朝向所述換熱管組件的凸面;
所述導流板的一端與所述換熱管組件的一端之間留有空隙,所述導流板的另一端與所述換熱管組件的另一端之間密封連接。
如上所述的換熱裝置,優選的是,所述導流板的另一端與所述換熱管組件的另一端之間設置有密封件;或者,所述導流板的另一端與所述換熱管組件的另一端為一體式結構。
本發明還提供一種屋頂機,包括冷凝器和蒸發器,所述冷凝器和所述蒸發器兩者至少其中之一包括本發明任一技術方案所提供的換熱裝置。
基于上述技術方案,本發明實施例至少可以產生如下技術效果:
上述技術方案提供的換熱裝置,其換熱管為弧形結構,與現有技術中平板型的換熱管組件相比,換熱管組件的換熱面積大,換熱效能高。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發明一實施例提供的換熱裝置作為冷凝器使用的結構示意圖;
圖2為本發明另一實施例提供的換熱裝置作為冷凝器使用的結構示意圖;
圖3為本發明又一實施例提供的換熱裝置作為蒸發器使用的結構示意圖;
圖4為本發明再一實施例提供的屋頂機主視方向的剖視結構示意圖;
圖5為圖4的A-A俯視方向的剖視結構示意圖;
圖6為圖4的B-B俯視方向的剖視結構示意圖。
附圖標記:
1、格柵;        2、冷凝器;    3、風機;
4、網罩;        5、管道孔;    6、回風口;
7、蒸發器;      8、底板;      9、出風口;
10、下殼體;     11、隔板;     12、電機;
13、導流圈;     14、彎管;     15、分汽管;
16、分液頭       17、角鋼支柱; 18、集汽管;
19、分液頭;     20、壓縮機     21、導流板;
22、內風機部件; 100、換熱管組件。
具體實施方式
下面結合圖1~圖6對本發明提供的技術方案進行更為詳細的闡述。
參見圖1,本發明一實施例還提供一種換熱裝置,適用于體積比較大的機組。其包括換熱管組件100,換熱管組件100包括用于容置 冷媒流通的換熱管,換熱管為弧形的。
上述換熱管組件,其換熱管為弧形的,可以是單根換熱管為弧形或者多根換熱管整體為弧形,與現有技術中平板型的換熱管組件相比,換熱管組件的換熱面積大,換熱效能高。
換熱管組件包括至少一根換熱管,各換熱管并排設置。以換熱管組件處于安裝位置來看,各根換熱管豎直設置或水平設置。
對于只有一根換熱管的情況,該換熱管多次彎折形成換熱管組件,此處所指的水平設置是指換熱管除了彎折處以外的部分水平設置,且每段水平設置的管都為弧形管;豎直設置是指換熱管除了彎折處以外的部分豎直設置,且每段豎直設置的管為彎管,整體形成弧形結構。
對于有多根換熱管的情況,水平設置是指每根換熱管水平設置,此時每根管為弧形管;豎直設置是指每根換熱管豎直設置,此時每根管為彎管。
上述換熱裝置可以作為冷凝器使用,后文將給出作為冷凝器的兩種實施方式。上述換熱裝置也可以作為蒸發器使用,后文將給出作為蒸發器的一種實施方式。
參見圖1,換熱管組件100被構造成用于冷凝時其凹面朝向迎風側,以使得回風吹在凹面上。此時,換熱管組件100的入口與分汽管15連通,換熱管組件100的出口與分液頭16連通。
如此設置,可以使得換熱管組件100的結構與換熱管組件100所適用的設備(比如冷凝器)的進出風方式相結合,使得冷凝器中氣態冷媒由于離心力作用分布在迎風側,使參與換熱的冷媒盡可能多地在風場好的區域換熱,換熱效率高。
作為冷凝器2使用時,換熱管組件100的數量至少可為兩個,各換熱管組件100流體連接,冷媒能流過各換熱管組件100。換熱管組件100的入口與分汽管15連通,換熱管組件100的出口與分液頭16連通。
參見圖1,本實施例中,換熱管組件100的數量為四個,兩個相鄰換熱管組件100之間通過彎管14流體連接,且位于最前端的換熱管 組件100上設置有分汽管15,位于最末端的換熱管組件100上設置有分液頭16。四個換熱管組件100圍成用于容置風機的四面內凹型結構。
換熱管組件100的數量為四個,分別為D、E、F、G。D為最前端的換熱管組件,G為最末端的換熱管組件。冷媒的流向為:分汽管15、D、E、F、G、分液頭16。冷媒由分汽管15經由入口進入換熱裝置,由分液頭16流出。
將上述換熱裝置應用在屋頂機上時,換熱裝置優選也能夠圍成一能夠放置風機3的空間,具體來說,換熱裝置可以采用只有一個換熱管組件100的結構,此情況下,可以設置三個或四個換熱裝置來圍成上述空間。換熱裝置也可以采用有兩個換熱管組件100的結構,此情況下,可以設置兩個換熱裝置來圍成上述空間,每個換熱裝置所包括的兩個換熱管組件100通過彎管14連接,形成朝向風機3方向凸出的“L”型結構,即圖5所示意的情形。換熱裝置也可以采用有三個換熱管組件100的結構,此情況下,可以只設置一個換熱裝置來圍成上述空間,每個換熱裝置所包括的三個換熱管組件100串聯,形成朝向風機3外凸的結構。同理,換熱裝置也可以采用有四個換熱管組件100的結構。
參見圖2,本發明另一實施例給出了換熱裝置的另一種具體實施方式。在本實施例中,換熱裝置仍然作為冷凝器2使用。與上述實施例的技術方案的不同之處在于,換熱裝置所包括的換熱管組件100的數量不同、分汽管15和分液頭16的設置位置也不同,本實施例中,分汽管15和分液頭16設置在同一個換熱管組件100上。
本實施例中,換熱管組件100的數量為兩個,兩個換熱管組件100通過彎管14流體連接,且其中一個換熱管組件100上同時設置有分汽管15和分液頭16;兩個換熱管組件100的凸面相鄰。實際應用中,可以采用兩組圖2所示意的換熱裝置對稱布置,以圍成可容置風機的四面內凹的結構。
參見圖2,換熱管組件100的數量為兩個,各換熱管組件100均 具有進流管和回流管。各換熱管組件100的進流管連通,各換熱管組件100的回流管連通,位于最末端的換熱管組件100的進流管和回流管連通以形成冷媒往返流道。具體可通過彎管14實現連通。位于最前端的換熱管組件100的入口與分汽管15連通,且該換熱管組件100的出口與分液頭16連通。
分汽管15的作用是將氣態冷媒分配到各個冷凝管路。
參見圖5,本實施例中,屋頂機上的冷凝器2側采用四面內凹的方式,左上角的兩個換熱管組件100整合為一個整體,右下角的兩個換熱管組件100整合為一個整體,可以減小風機3側占用空間,在原有殼體尺寸不變的基礎上增大冷凝器2的換熱面積。
需要說明的是,當將分汽管15和分液頭16設置在同一個換熱管組件100上時,不管換熱管組件100的數量為幾個,冷媒都要往返兩次流過每個換熱管組件100。
比如:換熱管組件100的數量為三個,分別為A、B、C。A為最前端的換熱管組件,C為最末端的換熱管組件。冷媒的流向為:分汽管15、A的進流管、B的進流管、C的進流管、C的回流管、B的回流管、A的回流管、分液頭16。冷媒由分汽管15經由入口進入換熱裝置,由分液頭16流出。
參見圖3,下面介紹將換熱裝置作為蒸發器7使用時的具體實施方式。此時,換熱管組件100被構造成用于蒸發時其凸面朝向迎風側,以使得回風吹在凸面上。
參見圖3,換熱管組件100的一端口與集汽管18連通,換熱管組件100的另一端口與分液頭19連通。
參見圖3,進一步地,換熱裝置還包括導流板21。導流板21為曲面狀結構,導流板21的圓弧面朝向換熱管組件100的凸面。導流板21的一端與換熱管組件100的一端之間留有空隙,導流板21的另一端與換熱管組件100的另一端之間密封連接,以在導流板21與換熱管組件100之間圍成流體流道。
導流板21為曲面狀,具體可采用一平面鈑金折彎成曲面狀,以配合蒸發器7形成流道。
此處具體采用下述方式實現密封連接,導流板21的另一端與換熱管組件100的另一端之間設置有密封件,具體比如粘貼有海綿。
可以理解的是,也可以采用下述方式實現導流板21與換熱管組件100之間的密封:導流板21的另一端與換熱管組件100的另一端為一體式結構。
參見圖4至圖6,本發明再一實施例提供一種屋頂機,其為單冷機型。該屋頂機包括冷凝器2和蒸發器7,其中,冷凝器2和蒸發器7兩者至少其中之一采用本發明實施例所提供的換熱裝置的結構。
本實施例中,以蒸發器7和冷凝器2均采用上述的換熱裝置的結構為例。
參見圖4和圖5,對于本實施例屋頂機中的冷凝器2而言,其包括兩個換熱裝置,且每個換熱裝置的換熱管組件100的數量為兩個。四個換熱管組件100圍成用于容置風機3的四面內凹型結構。四面內凹型結構中部空間用于放置風機3。
現有技術中,屋頂機冷凝器圍成的空間還較大,上述實施例提供的技術方案,在不改變屋頂機外殼尺寸的前提下,對這部分空間加以利用,增大了冷凝器2的換熱面積,提高了能力能效,使得在整機殼體體積一定的條件下充分利用其空間體積。
參見圖4和圖6,對于本實施例屋頂機中的蒸發器7而言,蒸發器7包括換熱裝置。換熱管組件100的一端口與集汽管18連通,換熱管組件100的另一端口與分液頭19連通。
本實施例中蒸發器7本身采用一圓弧狀結構,且配備導流板21,使蒸發器7面積得以增大。而且,蒸發器7擺放位置是凸面在迎風側,目的是利用折彎的圓弧管道產生離心力,使主要參與換熱的冷媒分布在迎風側,迎風側風場好,換熱好,且可以盡可能多地避開換熱死區,在風場較好的區域換熱。
下面結合圖4至圖6再詳細介紹本實施例中屋頂機的具體結構。
(1)屋頂機的總體結構
如圖1所示,屋頂機為上下層結構,上側為冷凝側,下側為蒸發側。
(2)冷凝側
如圖4、圖5所示,冷凝側主要由格柵1、冷凝器2、風機3、網罩4、電機12和導流圈13組成。格柵1的四個角上設置有角鋼支柱17。其中,冷凝器2為四塊曲弧面冷凝器通過彎管14拼裝的內凹結構,換熱管組件100內的換熱管,具體為銅管可為水平走向,也可為豎直走向。四塊冷凝器2組裝成兩個模塊冷凝器,當然,也可組裝成單一模塊的大冷凝器。圖5所示的是組成兩個模塊的情況。每個模塊配備有分汽管15和分液頭16(也可直接用積液管)。冷凝側采用側回上出的進出風方式。
屋頂機冷凝器2采用四塊曲弧面冷凝器2凸面對凸面的方式通過彎管14拼裝成一內凹結構,使得冷凝側空間平面大小一定的情況下,得以進一步增大冷凝器2面積。
冷媒在冷凝器2的曲弧狀管道內流動時,由離心力導致的汽液兩相分布不均的狀態配合屋頂機冷凝側側回上出的進出風方式,使得主要參與換熱的冷凝器2氣態冷媒在風場較好的區域換熱,從而減小屋頂機換熱器換熱死區的不良影響。
(3)蒸發側
如圖4、圖6所示,蒸發側主要由:蒸發器7、回風口6、出風口9、下殼體10、內風機部件22、導流板21和壓縮機(包括電器盒等部件)20及蒸發側管路組成。蒸發器7為一整體式曲弧面蒸發器,其凸面對著回風側,凹面對著出風側。蒸發側的送回風可采用側回側送和側回下送,本實施例中以采用側回側送為例。蒸發器7配備有集氣管18和分液頭19等常規管路元器件;回風口6為一長直矩形結構,其高度大于等于蒸發器7高度,其面積大于出風口9。內風機部件22將空氣從回風側輸送到出風側并從出風口9輸送到室內。導流板21位于 回風側,其為一曲面弧結構,主要有兩個作用:一是與曲面弧狀蒸發器7相配合,組成適合空氣流動的風道,將回風側的空氣一直引到蒸發器7的底端,減少空氣流動時的局部損失;二是使壓縮機20等系統元器件和電器盒部件與蒸發器7隔絕,提供其安裝空間。
屋頂機的蒸發器7采用一整體曲面弧結構,配備曲面弧狀導流板21形成回風管道,使得空間大小一定的情況下,得以進一步增大蒸發器面積。
冷媒在冷凝器2的曲弧狀管道內流動時,由離心力導致的汽液兩相分布不均的狀態配合屋頂機蒸發側側回側出的進出風方式,使得主要參與換熱的蒸發器7液態冷媒在風場較好的區域換熱,從而減小屋頂機換熱器換熱死區的不良影響。
氣態冷媒和液態冷媒在相同彎管道中由于單位質量的不同產生的離心力大小也不同。離心力會使汽液兩相冷媒在管道內的分布產生變化,液態冷媒會趨于靠近凸面側,氣態冷媒趨于靠近凹面側。
(4)其他部件
a、如圖4所示,隔板11位于整機中間部分,其作用是將整機的蒸發側與冷凝側分開;在隔板11的邊角在壓縮機部件的上方有一管道孔5,它是上下側管路連接的通道,使冷媒能夠在上下側流通。
b、如圖4所示,底板8位于整機最底端,用于支撐整機和盛放蒸發側個系統件和接水盤等部件。
上述技術方案提供的屋頂機,由于兩器換熱面積的增大和換熱效率的提高,使得同等條件下的整機能效得到提高。并且,在提高能效的基礎上不必使整機殼體增大或者增大的幅度較小,使得整機裝柜量不會減少,節省運輸成本。另外,屋頂機的殼體小,能效高,能力高,價格也有優勢,有利于產品在市場競爭中將占據有利位置。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為便于描述本發明和簡化描述,而不 是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、為特定的方位構造和操作,因而不能理解為對本發明保護內容的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話,本領域技術人員應該知曉:“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述本發明和簡化描述,如沒有另外聲明,上述詞語并沒有特殊的含義。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換;而不脫離本發明技術方案的精神,其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。

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