CN209877164U - 辐射对流式换热器及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及辐射对流式换热器及具有其的空调器。具体地，辐射对流式换热器包括：辐射换热部，辐射换热部呈两端开口的筒状，配置成从其内壁面吸收热量或冷量，并从其外壁面向外辐射热量或冷量；和对流换热部，设置于辐射换热部的内侧，配置成产生热量或冷量，且将热量或冷量传递给流经辐射换热部内侧的空气，以及将热量或冷量传递给辐射换热部的内壁面；且对流换热部包括冷媒管路，具有多个并联单元，每个并联单元具有多个通道组，每个通道组具有至少一个沿辐射换热部轴向方向延伸的冷媒通道；每个并联单元的多个通道组依次串联设置，多个并联单元之间相互并联设置。保证制热或制冷能力的前提下，减少人体吹风感，增加人体热舒适性。

Description

辐射对流式换热器及具有其的空调器

技术领域

本实用新型涉及制冷制热领域，特别是涉及一种辐射对流式换热器及具有其的空调器。

背景技术

现有空调器换热器，主要以强制对流换热形式加热或冷却空气，进而将热量或冷量传递给房间或人体，但是这种对流换热形式的热量或冷量传递，会降低人体的热舒适感，尤其当需要更高的制热或制冷能力时，空调器换热器内部吹出的高风，极易引起人体的热不舒适。

实用新型内容

本实用新型第一方面的目的旨在克服现有换热器的至少一个缺陷，提供一种辐射对流式换热器，与人体或房间换热时，可显著降低人体的热不舒适感。

本实用新型第二方面的目的是要提供一种具有上述辐射对流式换热器的空调器。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提出了一种辐射对流式换热器，其包括：

辐射换热部，所述辐射换热部呈两端开口的筒状，配置成从其内壁面吸收热量或冷量，并从其外壁面向外辐射热量或冷量；和

对流换热部，设置于所述辐射换热部的内侧，配置成产生热量或冷量，且将热量或冷量传递给流经所述辐射换热部内侧的空气，以及将热量或冷量传递给所述辐射换热部的内壁面；且

所述对流换热部包括冷媒管路，所述冷媒管路具有多个并联单元，每个所述并联单元具有多个通道组，每个所述通道组具有至少一个沿所述辐射换热部轴向方向延伸的冷媒通道；

每个所述并联单元的多个所述通道组依次串联设置，多个所述并联单元之间相互并联设置。

可选地，每个所述通道组包括多个所述冷媒通道；且

每个所述通道组还包括集流进管和集流出管，分别连接于相应多个所述冷媒通道的两端；

相互串联的两个所述通道组中，通过一个所述通道组的所述集流出管与另一所述通道组的所述集流进管之间串联连接。

可选地，所述冷媒管路包括多个换热板；每个所述换热板具有沿所述辐射换热部的轴向方向延伸的第一边缘和第二边缘；所述第一边缘设置于所述辐射换热部内侧空间的中部，所述第二边缘连接于所述辐射换热部的内壁面；多个所述换热板沿所述辐射换热部的周向方向依次设置；且

每个所述换热板内具有至少一个所述冷媒通道。

可选地，每个所述通道组具有一个或多个所述换热板，以使每个所述通道组具有至少一个沿所述辐射换热部轴向方向延伸的所述冷媒通道。

可选地，每两个相邻的所述换热板之间设置有多个沿所述辐射换热部的径向方向依次设置的散热翅片；

每个所述散热翅片呈向所述辐射换热部径向外侧拱起的弧形。

可选地，每个所述换热板与所述辐射换热部的朝向该所述换热板的第二边缘的径向方向交叉设置；或

每个所述换热板沿所述辐射换热部的轴向方向延伸，并沿所述辐射换热部的径向方向延伸。

可选地，所述冷媒管路包括多个同轴设置的筒状结构，且每个所述筒状结构与所述辐射换热部同轴设置；

所述筒状结构包括至少一个换热筒，每个所述换热筒的筒壁上设置有一个或多个所述冷媒通道。

可选地，每个所述通道组具有一个或多个所述换热筒，以使每个所述通道组具有至少一个沿所述辐射换热部轴向方向延伸的所述冷媒通道。

可选地，最外侧所述筒状结构与所述辐射换热部的内壁面之间设置有翅片层；或，最外侧所述筒状结构的外壁面与所述辐射换热部的内壁面一体成型或接触抵靠；

每两个相邻的所述筒状结构之间设置有翅片层，每个所述翅片层具有多个沿所述辐射换热部的周向方向均布的散热翅片；且每个所述散热翅片沿所述辐射换热部的轴向方向延伸。

可选地，所述对流换热部为一体式加工件，且采用挤出工艺成型；或，

所述对流换热部和所述辐射换热部构成的整体为一体式加工件，且采用挤出工艺成型。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型还提供了一种空调器，包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器和/所述冷凝器采用上述任一种辐射对流式换热器。

本实用新型的辐射对流式换热器及空调器中，因为具有辐射换热部和对流换热部，筒状辐射板承担一部分制热或制冷负荷，可以在保证制热或制冷能力的前提下，减少人体的吹风感，增加人体热舒适性；尤其在冬季制热时，辐射换热能显著增加人体热舒适性。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的辐射对流式换热器的示意性结构图；

图2是根据本实用新型一个实施例的辐射对流式换热器的示意性截面图；

图3是根据本实用新型一个实施例的辐射对流式换热器的示意性截面图；

图4是根据本实用新型一个实施例的辐射对流式换热器的示意性截面图；

图5是根据本实用新型一个实施例的辐射对流式换热器的示意性截面图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的辐射对流式换热器的示意性截面图。如图1所示并参考图2至图5，本实用新型实施例提供了一种辐射对流式换热器，包括辐射换热部20和对流换热部30。辐射换热部20呈两端开口的筒状，配置成从其内壁面吸收热量或冷量，并从其外壁面向外辐射热量或冷量。例如，辐射换热部20的横截面的外轮廓为圆形、半圆形、方形或扇形。对流换热部30设置于辐射换热部20的内侧，配置成产生热量或冷量，且将热量或冷量传递给流经辐射换热部20内侧的空气，以及将热量或冷量传递给辐射换热部20的内壁面。辐射换热部20位于辐射对流式换热器的外壳面，可直接作为外壳。

本实用新型实施例中的辐射对流式换热器在工作时，对流换热部30产生热量或冷量，与辐射换热部20内侧的空气进行热交换，以及与辐射换热部20的内壁面进行热交换，热交换后的空气可流出辐射换热部20，用于室内或人体保暖或降温，辐射换热部20的外壁面可向外辐射热量或冷量，用于室内或人体保暖或降温。筒状辐射板承担一部分制热或制冷负荷，可以在保证制热或制冷能力的前提下，减少人体的吹风感，增加人体热舒适性；尤其在冬季制热时，辐射换热能显著增加人体热舒适性。

特别地，如图1和图2所示，对流换热部30包括冷媒管路和设置于冷媒管路的散热翅片33。冷媒管路具有多个并联单元，每个并联单元具有多个通道组，每个通道组具有至少一个沿辐射换热部20轴向方向延伸的冷媒通道。每个并联单元的多个通道组依次串联设置，多个并联单元之间相互并联设置。每个散热翅片33上设置有一个或多个散热孔。如冷媒管路包括多个圆形直管，每个圆形直管沿辐射换热部20轴向方向延伸，其具有上述冷媒通道；散热翅片33为多个，安装于多个圆形直管。即对流换热部30可为常规的翅片管式换热器。

在本实用新型的一些实施例中，每个通道组包括多个冷媒通道；且每个通道组还包括集流进管和集流出管，分别连接于相应多个冷媒通道的两端。相互串联的两个通道组中，通过一个通道组的集流出管与另一通道组的集流进管之间串联连接，一个通道组的集流出管与另一通道组的集流进管之间设置连接管35。

在本实用新型的一些优选的实施例中，如图1至图3所示，冷媒管路包括多个换热板31，每个换热板31内设置有一个或多个冷媒通道32。散热翅片33为多个，安装于多个换热板31。

优选地，每个通道组具有一个或多个换热板31，以使每个通道组具有至少一个沿辐射换热部轴向方向延伸的冷媒通道。例如，每个通道组具有一个换热板31，也可以说是，一个换热板31上的冷媒通道32构成一个通道组。每个换热板31的一端可设置集流进管，另一端可设置集流出管。

进一步地，每个换热板31具有沿辐射换热部20的轴向方向延伸的第一边缘和第二边缘。第一边缘设置于辐射换热部20内侧空间的中部，第二边缘连接于辐射换热部20的内壁面。多个换热板31沿辐射换热部20的周向方向均布。例如，在一些实施方式中，每个换热板31沿辐射换热部20的轴向方向延伸，并沿辐射换热部20的径向方向延伸，如图2所示。在另一些实施例中，每个换热板31与辐射换热部20的朝向该换热板31的第二边缘的径向方向交叉设置，如图3所示。

在本实用新型的一些实施例中，每两个相邻的换热板31之间设置有多个沿辐射换热部20的径向方向依次设置的散热翅片33。每个换热板31内的多个冷媒通道32由第一边缘指向第二边缘的方向依次设置。

沿辐射换热部20的径向方向，每两个相邻的换热板31之间的多个散热翅片33中两个相邻散热翅片33之间的间隔大小具有多个距离数值，以使多个散热翅片33的排列密度不等。如沿辐射换热部20的径向方向，多个距离数值依次变小，即散热翅片33布置先疏后密。

具体地，每两个相邻的换热板31之间的多个散热翅片33被布置成多组，每组散热翅片33具有至少两个散热翅片33，每组散热翅片33中每两个相邻散热翅片33间距离相等为一个上述距离数值，以使每两个相邻的换热板31之间的散热翅片33间的间隔大小具有多个距离数值，相邻两组可共用一个散热翅片33，即利用一个共用散热翅片33进行分组。

每个换热板31中，由第一边缘指向第二边缘的方向，多个冷媒通道32依次设置，两个相邻冷媒通道32之间的间隔大小具有一个或多个间距数值。多个间距数值依次变小。每个换热板31上的多个冷媒通道32被布置成多组，每组冷媒通道32具有至少两个冷媒通道32，每组冷媒通道32中每两个相邻冷媒通道32间距离相等为一个上述间距数值，以使每个换热板31上的冷媒通道32间的间隔大小具有多个间距数值，相邻两组可共用一个冷媒通道32，即利用一个共用冷媒通道32进行分组。

由第一边缘指向第二边缘的方向，冷媒通道32的数量与散热翅片33的数量之间的比值为4/5至10/1，优选为1/1至10/1。每个散热翅片33呈向辐射换热部20的外侧拱起的弧形。每个冷媒通道32的横截面轮廓为矩形或圆形或其他规则或不规则形状。每个冷媒通道32的水力半径为0.1～10mm；每个换热板31上的冷媒通道32的数量为10～50。换热板31的数量为4至50个。在本实用新型的一些实施例中，由第一边缘指向第二边缘的方向，两个相邻冷媒通道32之间的间距具有一个，即多个冷媒通道32等间距布置。每两个相邻的换热板31之间的多个散热翅片33中两个相邻散热翅片33之间的距离为一个，即每两个相邻的换热板31之间的多个散热翅片33等间距布置。

在本实用新型的一些具体的实施例中，如图1所示，换热板31的数量为16个，其中每4个换热板31构成4个通道组，依次串联设置，即每4个换热板31构成一个并联单元，总共4个并联单元，这4个并联单元之间相互并联。

在本实用新型的一些实施例中，冷媒管路中，采用部分冷媒通道混联形式，相邻的几个换热板31在辐射对流式换热器上端面或下端面首尾串联，构成一个冷媒并联单元，多个冷媒并联单元并联，形成辐射对流式换热器分流。这样有利于缩短辐射对流式换热器的长度，缩短空气的流通路径，降低空气流动阻力和噪音，同时有利于冷媒充分发生相变。当然，也可以根据实际情况，设计成更有利于换热的分流形式，如可以将不相邻的几个换热板31首尾相连，构成一个冷媒并联单元，多个并联单元之间可以重新汇聚或者重新组合。

在本实用新型的另一些优选的实施例中，如图4和图5所示，对流换热部30的冷媒管路包括一个或多个同轴设置的筒状结构，且每个筒状结构与辐射换热部20同轴设置。筒状结构包括至少一个换热筒36，每个换热筒36的筒壁上设置有一个或多个冷媒通道37。

优选地，每个通道组具有一个或多个换热筒36，以使每个通道组具有至少一个沿辐射换热部轴向方向延伸的冷媒通道。例如，每个通道组具有一个换热筒36，也可以说是，一个换热筒36上的冷媒通道37构成一个通道组。每个换热筒36的一端可设置集流进管，另一端可设置集流出管。

进一步地，筒状结构还可包括至少一个支撑筒，每个支撑筒设置于两个相邻的换热筒36之间，或设置于最内侧换热筒36的内侧，或设置于最外侧换热筒36与辐射换热部20之间。

为了便于对流换热部30与辐射换热部20之间的热传递，在一些实施例中，最外侧筒状结构与辐射换热部20的内壁面之间设置有翅片层。在另一些实施例中，最外侧筒状结构的外壁面与辐射换热部20的内壁面一体成型或接触抵靠。最外侧筒状结构优选为一个换热筒36。

在本实用新型的一些实施例中，筒状结构为多个，每两个相邻的筒状结构之间也设置有翅片层，每个翅片层具有多个沿辐射换热部20的周向方向均布的散热翅片33。且每个散热翅片33沿辐射换热部20的轴向方向延伸，以限定出多个沿辐射换热部20的轴向方向延伸的气流通道。

在本实用新型的一些实施例中，翅片层优选为至少两个。每两个相邻的翅片层中，处于外侧的散热翅片33沿辐射换热部20的径向方向延伸的高度大于处于内侧的散热翅片33沿辐射换热部20的径向方向延伸的高度。每个散热翅片33的壁厚为0.2～1mm，每个翅片层中每相邻两个散热翅片33的间距为0.5～10mm。进一步地，散热翅片33可与其内侧的相应筒状结构一体成型，外侧可与其外侧的相应筒状结构接触抵靠。

空气在散热翅片33之间的气流通道内流动，散热翅片33的总数量应满足如下要求：散热翅片33总的外表面应该为空气与冷媒的换热提供充足的换热表面；翅片层总的圆环数优选为1～20。

在本实用新型的一些实施例中，每个换热筒36的筒壁内的多个冷媒通道37沿该换热筒36的周向方向均布。每个换热筒36的筒壁内的多个冷媒通道37的横截面可包括圆形和多边形，多边形可为矩形或近似矩形结构，多边形冷媒通道和圆形冷媒通道沿该换热筒36的周向方向依次交替设置。每个冷媒通道37的水力半径为0.6～10mm。

筒状结构包括至少两个换热筒36。每两个相邻的换热筒36中，处于外侧换热筒36上的每个冷媒通道沿辐射换热部20的径向方向延伸的高度大于处于内侧换热筒36上的每个冷媒通道沿辐射换热部20的径向方向延伸的高度。

在本实用新型的一些实施例中，对流换热部30限定出沿辐射换热部20的轴向方向延伸的中央通道38，位于辐射换热部20内侧空间的中央。中央通道38可配置成流通空气或冷媒。在另一些实施例中，中央通道38的两端设置有封闭结构，中央通道38也可配置成设置分流管等配件。每个冷媒通道32/冷媒通道37优选为微通道管。换热板31、换热筒36、支撑筒、辐射换热部20均可采用铜材质或铝材质。

在本实用新型的一些实施例中，为了便于加工制造，对流换热部30采用挤出工艺成型，也就是说，对流换热部优选为一体式加工件。或，对流换热部30和辐射换热部20构成的整体采用挤出工艺成型。也就是说，对流换热部和辐射换热部20构成的整体为一体式加工件。挤出一体式加工件，散热翅片33与冷媒通道32/冷媒通道37的壁面直接相通，属于同一个部件，两者之间不存在接触热阻的问题，能显著降低冷媒与空气之间的传热热阻，增加换热性能。

本实用新型实施例还提供了一种空调器，其可包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。蒸发器和/或冷凝器采用上述任一实施例中的辐射对流式换热器。优选地，仅蒸发器采用上述任一实施例中的辐射对流式换热器。进一步地，辐射换热部20的一端可设置有风机，促使空气进入辐射换热部20内侧与对流换热部进行热交换。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种辐射对流式换热器，其特征在于，包括：

辐射换热部，所述辐射换热部呈两端开口的筒状，配置成从其内壁面吸收热量或冷量，并从其外壁面向外辐射热量或冷量；和

对流换热部，设置于所述辐射换热部的内侧，配置成产生热量或冷量，且将热量或冷量传递给流经所述辐射换热部内侧的空气，以及将热量或冷量传递给所述辐射换热部的内壁面；且

所述对流换热部包括冷媒管路，所述冷媒管路具有多个并联单元，每个所述并联单元具有多个通道组，每个所述通道组具有至少一个沿所述辐射换热部轴向方向延伸的冷媒通道；

每个所述并联单元的多个所述通道组依次串联设置，多个所述并联单元之间相互并联设置。

2.根据权利要求1所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

每个所述通道组包括多个所述冷媒通道；且

每个所述通道组还包括集流进管和集流出管，分别连接于相应多个所述冷媒通道的两端；

相互串联的两个所述通道组中，通过一个所述通道组的所述集流出管与另一所述通道组的所述集流进管之间串联连接。

3.根据权利要求1所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

所述冷媒管路包括多个换热板；每个所述换热板具有沿所述辐射换热部的轴向方向延伸的第一边缘和第二边缘；所述第一边缘设置于所述辐射换热部内侧空间的中部，所述第二边缘连接于所述辐射换热部的内壁面；多个所述换热板沿所述辐射换热部的周向方向依次设置；且每个所述换热板内具有至少一个所述冷媒通道。

4.根据权利要求3所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

每个所述通道组具有一个或多个所述换热板，以使每个所述通道组具有至少一个沿所述辐射换热部轴向方向延伸的所述冷媒通道。

5.根据权利要求3所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

每两个相邻的所述换热板之间设置有多个沿所述辐射换热部的径向方向依次设置的散热翅片；

每个所述散热翅片呈向所述辐射换热部径向外侧拱起的弧形。

6.根据权利要求3所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

每个所述换热板与所述辐射换热部的朝向该所述换热板的第二边缘的径向方向交叉设置；或

每个所述换热板沿所述辐射换热部的轴向方向延伸，并沿所述辐射换热部的径向方向延伸。

7.根据权利要求1所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

所述冷媒管路包括多个同轴设置的筒状结构，且每个所述筒状结构与所述辐射换热部同轴设置；

所述筒状结构包括至少一个换热筒，每个所述换热筒的筒壁上设置有多个所述冷媒通道。

8.根据权利要求7所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

每个所述通道组具有一个或多个所述换热筒，以使每个所述通道组具有至少一个沿所述辐射换热部轴向方向延伸的所述冷媒通道。

9.根据权利要求7所述的辐射对流式换热器，其特征在于，

最外侧所述筒状结构与所述辐射换热部的内壁面之间设置有翅片层；或，最外侧所述筒状结构的外壁面与所述辐射换热部的内壁面一体成型或接触抵靠；

每两个相邻的所述筒状结构之间设置有翅片层，每个所述翅片层具有多个沿所述辐射换热部的周向方向均布的散热翅片；且每个所述散热翅片沿所述辐射换热部的轴向方向延伸。

10.一种空调器，包括蒸发器和冷凝器，其特征在于，

所述蒸发器和/所述冷凝器采用权利要求1至9中的所述的辐射对流式换热器。