CN107747878B - 平行流换热器及热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种平行流换热器及热水器，其中平行流换热器包括相对设置的左集流管和右集流管，以及分别连通左集流管和右集流管的多根扁管，其特征在于，平行流换热器还包括：第一密封隔片，设于左集流管内；冷媒输入管，冷媒输入管***第一密封隔片一侧的左集流管内；穿孔隔片，穿孔隔片紧密套设在冷媒输入管的外侧，并与第一段的内壁密封连接，穿孔隔片以及第一密封隔片将左集流管分割为多个依次相邻设置的冷媒输入段以及冷媒输出段，第一密封隔片的未***冷媒输入管一侧为冷媒输出段，冷媒输入段内的冷媒输入管上设置有冷媒分流孔；冷媒输出管，设于冷媒输出段，与冷媒输出段内的管道连通。本发明技术方案能够提高平行流换热器的换热效率。

Description

平行流换热器及热水器
技术领域
本发明涉及换热器领域，特别涉及一种平行流换热器及热水器。
背景技术
目前传统的铜管缠管式换热器，提升热泵热水器的性能已经很难突破。平行流换热器作为一种用于热泵热水器的新型换热器，越来越受到广泛的应用，主要目的是减少冷媒充注量,同时提升热泵热水器能效；而最新的平行流换热器虽然能提升能效。
但目前的流路是一种蛇形流路，如图1所示，该平行流换热器包括相对设置的左集流管20'、右集流管30'、分别连通所述左集流管20'和右集流管30'的多根扁管10'、与左集流管20'连接的冷媒输入管40'和冷媒输出管70'，以及设置在左集流管20'和右集流管30'内的多个密封隔片60'，多个密封隔片60'将整个管路整形为一个蛇形流路，此时冷媒由于冷媒需要经过一个较长的循环路径，这势必会导致冷媒流通的阻力过大，冷媒与水的换热不够均匀的问题，从而降低了换热器的换热效率；且扁管10'宽度一般为25mm，在相同高度的情况下，扁管10'根数较少。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种平行流换热器，旨在解决现有换热器换热效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供的平行流换热器，包括相对设置的左集流管和右集流管，以及分别连通所述左集流管和右集流管的多根扁管，所述平行流换热器还包括：
第一密封隔片，设于所述左集流管内；
冷媒输入管，所述冷媒输入管***所述第一密封隔片一侧的所述左集流管内；
穿孔隔片，所述穿孔隔片紧密套设在所述冷媒输入管的外侧，并与所述第一段的内壁密封连接，所述穿孔隔片以及第一密封隔片将所述左集流管分割为多个依次相邻设置的冷媒输入段以及冷媒输出段，所述第一密封隔片的未***所述冷媒输入管一侧为冷媒输出段，所述冷媒输入段内的所述冷媒输入管上设置有冷媒分流孔；
冷媒输出管，设于所述冷媒输出段，与所述冷媒输出段内的管道连通。
优选地，所述穿孔隔片设有偶数个。
优选地，所述平行流换热器还包括设置在所述右集流管上的第二密封隔片，所述第二密封隔片的数量为所述穿孔隔片的数量一半；所述第二密封隔片将所述右集流管分隔为多个冷媒段，以使所述平行流换热器形成多组相邻的换热流路，每组所述换热流路由所述冷媒输入段、冷媒输出段、冷媒段以及所述扁管连接形成。
优选地，所述穿孔隔片设有两个，以将所述平行流换热器分隔为第一换热流路和第二换热流路，所述第一密封隔片两侧的冷媒输入段以及冷媒输出段形成第一换热流路，所述第一换热流路内的扁管数量少于所述第二换热流路内的扁管数量。
优选地，所述第二换热流路内的扁管数量与所述第一换热流路内的扁管数量的比值为C，2≤C≤2.5。
优选地，所述第一密封隔片的***所述冷媒输入管的一侧位于所述第一密封隔片的未***所述冷媒输入管一侧的上方。
优选地，所述冷媒输入管从所述左集流管的上端***所述左集流管。
优选地，所述冷媒输入管从所述左集流管上端的端面***所述左集流管。
优选地，所述扁管的宽度小于等于12mm。
本发明还提供一种热水器，包括用于装水的内胆和平行流换热器，所述平行流换热器包括包括相对设置的左集流管和右集流管，以及分别连通所述左集流管和右集流管的多根扁管，所述平行流换热器还包括：第一密封隔片，设于所述左集流管内；冷媒输入管，所述冷媒输入管***所述第一密封隔片一侧的所述左集流管内；穿孔隔片，所述穿孔隔片紧密套设在所述冷媒输入管的外侧，并与所述第一段的内壁密封连接，所述穿孔隔片以及第一密封隔片将所述左集流管分割为多个依次相邻设置的冷媒输入段以及冷媒输出段，所述第一密封隔片的未***所述冷媒输入管一侧为冷媒输出段，所述冷媒输入段内的所述冷媒输入管上设置有冷媒分流孔；冷媒输出管，设于所述冷媒输出段，与所述冷媒输出段内的管道连通；其中，所述平行流换热器包裹在所述内胆的外侧。
本发明技术方案通过采用第一密封隔片和穿孔隔片能够将平行流换热器的一条蛇形路径分隔为多个简单的换热流路，此时冷媒流经的每个换热流路的路径都不是太长，不仅阻力会小很多，相应的能量损耗也会比较少，而且，此时冷媒与待换热件的换热会相对均匀很多，从而提高了本发明平行流换热器的换热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术中平行流换热器的结构示意图
图2为本发明平行流换热器的结构示意图；
图3为图2中A处的局部放大图；
图4为图2中B处的局部放大图；
图5为本发明平行流换热器中扁管的正视图；
图6为本发明热水器的结构简图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种平行流换热器1。
如图2至4所示，本发明平行流换热器1包括相对设置的左集流管20和右集流管30，以及分别连通左集流管20和右集流管30的多根扁管10，平行流换热器1还包括：
第一密封隔片61，设于左集流管20内；
冷媒输入管40，冷媒输入管40***第一密封隔片61一侧的左集流管20内；
穿孔隔片50，穿孔隔片50紧密套设在冷媒输入管40的外侧，并与第一段的内壁密封连接，穿孔隔片50以及第一密封隔片61将左集流管20分割为多个依次相邻设置的冷媒输入段以及冷媒输出段，第一密封隔片61的未***冷媒输入管40一侧为冷媒输出段，冷媒输入段内的冷媒输入管40上设置有冷媒分流孔41、42；
冷媒输出管71、72，设于冷媒输出段，与冷媒输出段内的管道连通。
由于上述穿孔隔片50的数量可以是一个，也可以多个，但其并没有指定具体的数值，理解起来可能比较抽象，因此以穿孔隔片50的数量为两个的情形具体阐述本发明平行流换热器1的工作原理，以方便理解；然后通过归纳的方法即可轻松得出本发明的总方案。
如图2至4所示(其中箭头表示冷媒大致流向)，当穿孔隔片50的数量为两个时，该两个穿孔隔片50包括与第一密封隔片61相邻的为第一穿孔隔片50，以及与第一穿孔隔片50相邻的第二穿孔隔片50；为了表述方便，将第一密封隔片61的未***冷媒输入管40一侧的冷媒输出段命名为第一冷媒输出段21；此时，第一密封隔片61的***冷媒输入管40的一侧被分为三段，并从靠近至远离第一冷媒输出段21的顺序依次命名为第一冷媒输入段22、第二冷媒输出段23和第二冷媒输入段24。同时为了方便描述，将与第一冷媒输出段21连接的扁管10命名为第一冷媒输出扁管12，与第一冷媒输入段22连接的扁管10命名为第一冷媒输入扁管13，与第二冷媒输出段23连接的扁管10命名为第二冷媒输出扁管14，与第二冷媒输入段24连接的扁管10命名为第二冷媒输入扁管15。
如图2和4所示，图中箭头表示冷媒流向，在位于第一冷媒输入段22内和第二冷媒输入段24内的冷媒输入管40上设置冷媒分流孔41、42，第一冷媒输出段21和第二冷媒输出段23均连接一冷媒输出管71、72。如此，当冷媒从冷媒输入管40流入并从冷媒分流孔41、42流出时，冷媒会进入第一冷媒输入段22内和第二冷媒输入段24内；进入第一冷媒输入段22内的冷媒会接着进入第一冷媒输入扁管13，由于第一冷媒输出扁管12距离第一冷媒输入扁管13比较近，紧接着冷媒会进入第一冷媒输出扁管12并进入第一冷媒输出段21，然后从冷媒输出管71流出，从而形成第一换热流路；同理，第二冷媒输入段24、第二冷媒输入扁管15、第二冷媒输出扁管14和第二冷媒输出段23也会形成第二换热流路，
显而易见的，当穿孔隔片50的数量为两个时，相对于现有技术中的一条蛇形路径，本发明将一条蛇形路径分隔为两个简单的换热流路，此时冷媒流经的每个换热流路的路径都不是太长，不仅阻力会小很多，相应的能量损耗也会比较少，而且，此时冷媒与待换热件的换热会相对均匀很多，从而提高了本发明平行流换热器1的换热效率。
值得一提的是，本发明平行流换热器1中穿孔隔片50紧密套设在冷媒输入管40的外侧，并与第一段的内壁密封连接，可通过在穿孔隔片50的侧面上设置助焊剂，然后将整个平行流换热器1放入高温中，即可融化助焊剂，从而实现隔断的效果。
如图2所示，由于右集流管30上没有设置任何整流用的隔片，此时，流入右集流管30上的冷媒可能会出现“乱串”的情况，即没有按照上述预期的两个换热流路进行流动，如冷媒从冷媒分流孔41流入第一冷媒输入扁管13后，不是全部从邻近的第一冷媒输出扁管12流出，也可能会有部分附近的第二冷媒输出扁管14流出，而造成第一换热流路和第二换热流路出现混乱的问题，相对上述预期的两个换热流路来说，会降低本发明平行流换热器1的换热效率。为此，设置平行流换热器1还包括设置在右集流管30上，且数量为穿孔隔片50的数量一半的第二密封隔片62；第二密封隔片62将右集流管30分隔为多个冷媒段，以使平行流换热器1形成多组相邻的换热流路，每组换热流路由冷媒输入段、冷媒输出段、冷媒段以及扁管10连接形成。如此，将整个管路明确的划分为多个简单的换热流路，从而避免冷媒出现“乱串”的情况。具体的，如图2所示，当穿孔隔片50为两个时，第二密封隔片62为一个，此时形成两个如上述所述的第一换热流路和第二换热流路。
值得一提的是，由于冷媒一般选用的是从冷媒输入管40刚输入时是呈气态的冷媒，而气态冷媒在与扁管10进行换热后，会逐渐液化，为此设置第一密封隔片61的***冷媒输入管40的一侧位于第一密封隔片61的未***冷媒输入管40一侧的上方，如图2所示，如此，如若气态冷媒液化后，能够从下面的第一冷媒输出段21排出。
如图2所示，为了进一步的控制冷媒的线路，提高本发明平行流换热器1的换热效率，设置冷媒输入管40从左集流管20的上端***左集流管20。如此，冷媒是从左集流管20的上端输入，从而方便液化的冷媒排出。优选的，可设置冷媒输入管40从所述左集流管20上端的端面***所述左集流管20。
由于气态冷媒呈气态，相对来说气态冷媒会先进入位于上方的扁管10，而不是进入下方的扁管10，为此，可以配置位于上方的流路的扁管10数量大于位于下方的流路的扁管10数量。具体的，如图2所示，两个穿孔隔片50将平行流换热器1分隔为第一换热流路和第二换热流路，第一密封隔片61两侧的冷媒输入段以及冷媒输出段形成第一换热流路，第一换热流路内的扁管10数量少于第二换热流路内的扁管10数量。优选的，可设置第二换热流路内的扁管10数量与第一换热流路内的扁管10数量的比值为C，2≤C≤2.5。
其中，设置冷媒输入管40***左集流管20内的端部是密封的，如此，能够防止冷媒从上述端部漏出。当然，在其它实施例中，也可根据需要设置该端部是打开的，可通过该端部输出冷媒。
由于，本实用平行流换热器1相对传统的平行流换热器1具有较高的换热效率，为此，如图5所示，可设置扁管10的宽度W小于等于12mm，如此，当扁管10与左集流管20和右集流管30连接时，其与左集流管20和右集流管30连接的开口相对来说会小很多，如此，相邻两个扁管10之间的间隙能够设置的较小，从而在具有相同高度的平行流换热器1，本实用平行流换热器1可设置较多的扁管10，从而提高了扁管10与待换热件的换热效率。
同理，能够很容易得出穿孔隔片50的数量为3、4、5、6、7、8、9或更大数值时的冷媒循环路径，且其均能提高本发明平行流换热器1的换热效率。
本发明还提出一种热水器，如图6所示，该热水器包括用于装水的内胆90以及上述中的平行流换热器1，平行流换热器1包裹在内胆90的外侧，从而实现与内胆90换热，然后内胆90再将热量传递给水。该平行流换热器1的具体结构参照上述实施例，由于热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，为了加强平行流换热器1包裹在内胆90的外侧的牢固性，在左集流管20和右集流管30的外侧壁上设有安装结构，如卡扣结构或通孔和螺栓组成的螺栓固定结构。具体的，如图2所示，在左集流管20和右集流管30的外侧壁上分别设有安装片80，并在安装片80上设置安装孔，以方便通过螺栓实现连接。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种平行流换热器，包括相对设置的左集流管和右集流管，以及分别连通所述左集流管和右集流管的多根扁管，其特征在于，所述平行流换热器还包括：
第一密封隔片，设于所述左集流管内；
冷媒输入管，所述冷媒输入管***所述第一密封隔片一侧的所述左集流管内；
穿孔隔片，所述穿孔隔片紧密套设在所述冷媒输入管的外侧，并与第一段的内壁密封连接，所述穿孔隔片以及第一密封隔片将所述左集流管分割为多个依次相邻设置的冷媒输入段以及冷媒输出段，所述第一密封隔片的未***所述冷媒输入管一侧为冷媒输出段，所述冷媒输入段内的所述冷媒输入管上设置有冷媒分流孔；
冷媒输出管，设于所述冷媒输出段，与所述冷媒输出段内的管道连通。
2.如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于，所述穿孔隔片设有偶数个。
3.如权利要求2所述的平行流换热器，其特征在于，所述平行流换热器还包括设置在所述右集流管上的第二密封隔片，所述第二密封隔片的数量为所述穿孔隔片的数量一半；所述第二密封隔片将所述右集流管分隔为多个冷媒段，以使所述平行流换热器形成多组相邻的换热流路，每组所述换热流路由所述冷媒输入段、冷媒输出段、冷媒段以及所述扁管连接形成。
4.如权利要求3所述的平行流换热器，其特征在于，所述穿孔隔片设有两个，以将所述平行流换热器分隔为第一换热流路和第二换热流路，所述第一密封隔片两侧的冷媒输入段以及冷媒输出段形成第一换热流路，所述第一换热流路内的扁管数量少于所述第二换热流路内的扁管数量。
5.如权利要求4所述的平行流换热器，其特征在于，所述第二换热流路内的扁管数量与所述第一换热流路内的扁管数量的比值为C，2≤C≤2.5。
6.如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于，所述第一密封隔片的***所述冷媒输入管的一侧位于所述第一密封隔片的未***所述冷媒输入管一侧的上方。
7.如权利要求6所述的平行流换热器，其特征在于，所述冷媒输入管从所述左集流管的上端***所述左集流管。
8.如权利要求7所述的平行流换热器，其特征在于，所述冷媒输入管从所述左集流管上端的端面***所述左集流管。
9.如权利要求1至8中任一项所述的平行流换热器，其特征在于，所述扁管的宽度小于等于12mm。
10.一种热水器，包括用于装水的内胆，其特征在于，所述热水器还包括如权利要求1至9中任一项所述的平行流换热器，所述平行流换热器包裹在所述内胆的外侧。
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