CN216620047U - 换热器组件及具有其的空调室内机 - Google Patents

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CN216620047U CN202123030523.5U CN202123030523U CN216620047U CN 216620047 U CN216620047 U CN 216620047U CN 202123030523 U CN202123030523 U CN 202123030523U CN 216620047 U CN216620047 U CN 216620047U
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谢李高
张晶晶
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GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种换热器组件及具有其的空调室内机,换热器组件包括:主换热器,主换热器包括前换热器和后换热器,前换热器包括上换热部和下换热部;辅助换热器;下换热部和上换热部的下端为第一区域,上换热部的上端为第二区域,换热器组件的换热流路包括第一流路、第二流路和第三流路,第一流路流经辅助换热器的第四换热管,第二流路包括并联的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,第一支路至第四支路组成后换热器的所有第三换热管和第二区域的所有第一换热管和第二换热管,第三流路流经第一区域的所有第一换热管和第二换热管,在换热器组件制冷时,冷媒依次流经第一流路、第二流路和第三流路。本实用新型的换热器组件换热能效高。

Description

换热器组件及具有其的空调室内机
技术领域
本实用新型涉及空气处理设备技术领域,尤其是涉及一种换热器组件及具有其的空调室内机。
背景技术
相关技术中,随着市场对空调能效越来越高的要求,实现高能效需增加蒸发器的长度,无法满足特殊区域房间对内机尺寸的严格限制,并且现有换热器通常只包含一种管径,无法很好适应制冷剂状态变化,使制冷剂换热效果发挥到最佳状态。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种换热器组件,所述换热器组件能效高。
本实用新型还提出一种空调器,所述空调器包括上述换热器组件。
根据本实用新型实施例的换热器组件,包括:主换热器,所述主换热器包括前换热器和后换热器,所述前换热器包括上换热部和下换热部,所述上换热部的上端与所述后换热器的上端连接,所述下换热部的上端与所述上换热部的下端一体连接,所述前换热器包括第一换热管和第二换热管,所述后换热器包括第三换热管;辅助换热器,所述辅助换热器设在所述主换热器的迎风侧,所述辅助换热器具有第四换热管;所述下换热部和所述上换热部的下端部分被构造成第一区域,所述上换热部的其余部分被构造成第二区域,所述第一区域和所述第二区域均包括所述第一换热管和所述第二换热管,所述换热器组件的换热流路包括第一流路、第二流路和第三流路,所述第一流路流经所述辅助换热器的所述第四换热管,所述第二流路包括并联的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,所述第一支路至所述第四支路组成所述后换热器的所有所述第三换热管和所述第二区域的所有所述第一换热管和所述第二换热管,所述第三流路流经所述第一区域的所有所述第一换热管和所述第二换热管,在所述换热器组件制冷时,冷媒依次流经所述第一流路、所述第二流路和所述第三流路。
根据本实用新型实施例的换热器组件,通过在主换热器的迎风侧设置辅助换热器,在前换热器内设置第一换热管和第二换热管,在后换热器内设置第三换热管,在辅助换热器内设置第四换热管,并使得换热器的换热流路包括第一流路、第二流路和第三流路,第一流路流经辅助换热器的第四换热管,第二流路包括并联的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,第一支路至第四支路组成后换热器的所有第三换热管和第二区域的所有第一换热管和第二换热管,第三流路流经第一区域的所有第一换热管和第二换热管,在换热器组件制冷时,冷媒依次流经第一流路、第二流路和第三流路,可以提高换热器组件的换热能效。
根据本实用新型的一些实施例,所述第四换热管的管径大于所述第三换热管的管径,所述第三换热管的管径等于所述第二换热管的管径,所述第二换热管的管径大于所述第一换热管的管径。
在本实用新型的一些实施例中,在所述第一区域,所述第二换热管位于所述第一换热管的背风侧,在所述第二区域,所述第二换热管位于所述第一换热管的迎风侧。
在本实用新型的一些实施例中,所述第一支路流经所述后换热器的部分所述第三换热管和所述第二区域的所有所述第一换热管,所述第二支路流经所述后换热器的部分所述第三换热管和所述第二区域的部分所述第二换热管,所述第三支路流经所述后换热器的部分所述第三换热管和所述第二区域的其余部分所述第二换热管,所述第四支路流经所述后换热器的其余部分所述第三换热管。
在本实用新型的一些实施例中,所述第一支路至所述第四支路均从所述第二区域或所述后换热器的进风侧流向所述第二区域或所述后换热器的背风侧。
在本实用新型的一些实施例中,所述第三流路包括第六支路、第七支路、第八支路、第九支路、第十支路和第十一支路,所述第六支路至所述第十一支路组成所述第一区域的所有所述第一换热管和所述第二换热管。
在本实用新型的一些实施例中,在所述换热器组件制冷时,所述第六支路至所述第十一支路中的每个支路中的冷媒均自所述第一换热管流向所述第二换热管。
根据本实用新型的一些实施例,所述辅助换热器包括第一辅助换热器和第二辅助换热器,所述第一辅助换热器位于所述后换热器的迎风侧,所述第二辅助换热器位于所述上换热部的迎风侧。
在本实用新型的一些实施例中,所述第一流路包括第一主路和第十二支路和第十三支路,所述第一主路流经所述第二辅助换热器的部分所述第四换热管,所述第十二支路流经所述第二辅助换热器的部分所述第四换热管和所述第一辅助换热器的部分所述第四换热管,所述第十三支路流经所述第二辅助换热器的其余部分所述第四换热管和所述第一辅助换热器的其余部分所述第四换热管,在所述换热器组件制冷时,冷媒流经所述第一主路后同时流向所述第十二支路和所述第十三支路。
在本实用新型的一些实施例中,所述第四换热管的管径为7mm,所述第三换热管和所述第二换热管的管径为6.35mm,所述第一换热管的管径为5mm。
根据本实用新型实施例的空调室内机,包括上述的换热器组件。
根据本实用新型实施例的空调室内机,通过设置上述换热器组件,在主换热器的迎风侧设置辅助换热器,在前换热器内设置第一换热管和第二换热管,在后换热器内设置第三换热管,在辅助换热器内设置第四换热管,并使得换热器的换热流路包括第一流路、第二流路和第三流路,第一流路流经辅助换热器的第四换热管,第二流路包括并联的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,第一支路至第四支路组成后换热器的所有第三换热管和第二区域的所有第一换热管和第二换热管,第三流路流经第一区域的所有第一换热管和第二换热管,在换热器组件制冷时,冷媒依次流经第一流路、第二流路和第三流路,可以提高换热器组件的换热能效。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的换热器的示意图;
图2是根据本实用新型实施例的换热器的冷媒的流动路径示意图。
附图标记:
100、换热器组件;
1、主换热器;11、前换热器;111、上换热部;112、下换热部;113、第一换热管;114、第二换热管;115、第一区域;116、第二区域;12、后换热器;121、第三换热管;
2、辅助换热器;21、第四换热管;22、第一辅助换热器;23、第二辅助换热器;
3、第一流路;31、第一主路;32、第十二支路;33、第十三支路;
4、第二流路;41、第一支路;42、第二支路;43、第三支路;44、第四支路;
5、第三流路;51、第六支路;52、第七支路;53、第八支路;54、第九支路;55、第十支路;56、第十一支路。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1和图2描述根据本实用新型实施例的换热器组件100和空调室内机。
根据本实用新型实施例的空调室内机,包括壳体、风轮以及换热器组件100。空调室内机是挂壁式分体空调器的室内机,但也可以是其他空调器的室内机或室内单元,在此不做任何限定。
具体地,壳体具有进风口和出风口,进风口设置在壳体的上侧,出风口设置在壳体的下侧。一般而言,壳体沿前后向的宽度尺寸为800mm以下,壳体沿上下方向的高度尺寸为300mm以下。风轮设在壳体内,以驱动气流从进风口流向出风口。风轮是贯流风轮,但也可以是其他风轮,例如轴流风轮。
本申请的一个实施例为换热器组件100应用于壁挂式空调室内机,空调室内机包括壳体以及位于壳体内的风轮,换热器组件100设在壳体内且位于风轮的进风侧,以对风轮吸入的空气进行换热,实现房间的制冷或制热效果。其中,风轮可以是贯流风轮。
在空调室内机工作时,电机驱动风轮转动,在风轮的作用下,驱动气流由进风口流向出风口,气流进入进风口后与换热器组件100进行换热,换热后的气流在风轮的作用下流向出风口,出风口处可以设置导风组件,导风组件可以将气流导向室内需要的位置,例如,将气流向上方导向,或者将气流向下方导向,或者将气流向左侧或右侧导向。
可以理解的是,该换热器组件100可以应用于空调一体机或空调室内机或者空调室外机。
如图1所示,根据本实用新型实施例的换热器组件100包括主换热器1和辅助换热器2。
具体的,主换热器1包括前换热器11和后换热器12,前换热器11位于后换热器12的前侧,前换热器11包括上换热部111和下换热部112,上换热部111的上端(如图1所示的上方)与后换热器12的上端(如图1所示的上方)连接,下换热部112的上端(如图1所示的上方)与上换热部111的下端(如图1所示的下方)一体连接。
其中,下换热部112和上换热部111一体连接是指下换热部112和上换热部111上的翅片为一体件,每个翅片均包括位于下换热部112的前换热区域和位于上换热部111上的中换热区域,将下换热部112和上换热部111作为一个整体,由此可以降低下换热部112和上换热部111的生产难度,同时方便换热器组件100的整体装配,节约工时,进而降低生产成本。
为了更好地适应风轮的形状,进一步靠近风轮,前换热器11的内侧面可以设置为朝向前凸的弧面设计,后换热器12的内侧面可以设置为朝向后凸的弧面设置,使得流经换热器组件100的气流能够更为顺畅,在风轮同样运行功率下,如此设计能够使得流经换热器组件100的气流流速更大,从而提升换热器组件100的换热能效。
下换热部112、上换热部111和后换热器12至少部分地包围风轮,下换热部112设置在风轮的前下方,上换热部111设置在风轮的前上方,位于下换热部112和进风口之间,上换热部111的上端向着后方倾斜,下端与下换热部112的上端连接,后换热器12设置在风轮的后上方,上端向着前方倾斜,并与上换热部111的上端连接。
后换热器12和上换热部111在侧视图里形成为从上方覆盖风轮的大致倒V形。前换热器11和后换热器12的连接部为主换热器1的最接近进风口的部位。具体而言,后换热器12和上换热部111的连接部与进风口之间的距离,短于主换热器1的其他任何部分与进风口之间的距离。
可以理解的是,如图1所示,空调室内机装配完成后朝向用户的一侧为前,朝向墙壁的一侧为后,而壁挂式空调室内机采用常规的上设进风口,下设出风口的结构,即换热器组件100位于风轮的上游。
前换热器11包括第一换热管113和第二换热管114,可以理解的是,前换热器11的换热管包括第一换热管113和第二换热管114两种管型。其中,第一换热管113的数量可以为多个,第二换热管114的数量可以为多个,多个第一换热管113和多个第二换热管114共同组成前换热器11的所有换热管。后换热器12包括第三换热管121,第三换热管121可以为多个。可以理解的是,后换热器12的换热管可以仅具有第三换热管121这一种管型。当然,后换热器12的换热管还可以包括其他管型,这里不做限制。
辅助换热器2设在主换热器1的迎风侧,主换热器1具有迎风侧和背风侧,在气流流动的方向上,背风侧位于迎风侧的下游,迎风侧位于背风侧的上游。风轮驱动气流由进风口流向出风口,换热器组件100设在风轮的上游,因此主换热器1的远离风轮的一侧为迎风侧,主换热器1的靠近风轮的一侧为背风侧。将辅助换热器2设在主换热器1的迎风侧,能够增加换热器组件100的换热能力。
辅助换热器2具有第四换热管21,第四换热管21可以为多个。可以理解的是,辅助换热器2的换热管可以仅具有第四换热管21这一种管型。当然,辅助换热器2的换热管还可以包括其他管型,这里不做限制。
如图1所示,下换热部112和上换热部111的下端部分被构造成第一区域115,上换热部111的其余部分被构造成第二区域116,第一区域115和第二区域116均包括第一换热管113和第二换热管114。也就是说,前换热器11被分割成两个区域,下换热部112的整个区域和上换热部111的下部区域属于第一区域115,上换热部111的上部区域属于第二区域116。
换热器组件100的换热流路包括第一流路3、第二流路4和第三流路5,第一流路3流经辅助换热器2的第四换热管21,第二流路4包括并联的第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44,第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44组成后换热器12的所有第三换热管121和第二区域116的所有第一换热管113和第二换热管114,第三流路5流经第一区域115的所有第一换热管113和第二换热管114,在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第一流路3、第二流路4和第三流路5。
可以理解的是,在换热器组件100制冷时,冷媒由辅助换热器2的第四换热管21流向主换热器1的第一换热管113、第二换热管114和第三换热管121。根据风场的排布,靠近进风口的地方气流流动更快,而在远离进风口的位置,气流流动相对较慢,在气流流动更快的地方冷媒与气流的温差比气流流动较慢地方冷媒与气流温差更大时,换热器组件100的换热能效更好。因此,在换热器组件100制冷时,由靠近进风口的换热器组件100的部分流向远离换热器组件100的部分,换热器组件100的换热能效更好,在换热器组件100制冷时,冷媒由辅助换热器2的第四换热管21流向主换热器1的第一换热管113、第二换热管114和第三换热管121,能够使得换热器组件100的换热能效更好。
另外,在本申请中,根据冷媒流动特性,在制冷时压降损失大,第二流路4包括并联的四个支路即第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44,可以降低支路的流速及压力损失,由此可以提高换热效率和换热器组件100的换热性能。
其中,辅助换热器2的第四换热管21在换热器组件100制冷时参与换热,在换热器组件100制热时成为过冷段的延长段,可以有效提升节能能效。
参照表1,第二流路4分为四路和分为三路对比,分为四路能效更高。
表1
流路 APF(JISC9612:2005)
分3路 5.56
分4路 5.67
根据本实用新型实施例的换热器组件100,通过在主换热器1的迎风侧设置辅助换热器2,在前换热器11内设置第一换热管113和第二换热管114,在后换热器12内设置第三换热管121,在辅助换热器2内设置第四换热管21,并使得换热器的换热流路包括第一流路3、第二流路4和第三流路5,第一流路3流经辅助换热器2的第四换热管21,第二流路4包括并联的第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44,第一支路41至第四支路44组成后换热器12的所有第三换热管121和第二区域116的所有第一换热管113和第二换热管114,第三流路5流经第一区域115的所有第一换热管113和第二换热管114,在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第一流路3、第二流路4和第三流路5,可以提高换热器组件100的换热能效。
在制热时,冷媒先流经小管径管路之后流经大管径管路,比冷媒先流经大管径管路再流经小管径管路能效更高;相反地,在制冷时,冷媒先流经大管径管路之后流入小管径管路,比冷媒先流经小管径管路之后流经大管径管路能效更高,在冷媒由气态到液态的过程逐渐缩小管径,增加冷媒与换热管壁面接触换热面积。
因此,在本实用新型的一些实施例中,第四换热管21的管径大于第三换热管121的管径,第三换热管121的管径等于第二换热管114的管径,第二换热管114的管径大于第一换热管113的管径。在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第一流路3、第二流路4和第三流路5,换热器组件100制冷时,冷媒在流动的过程中整体是先流经大管径管路之后流入小管径管路,使得换热器组件100的换热能效更好。相应地,在换热器组件100制热时,冷媒依次流经第三流路5、第二流路4和第一流路3,换热器组件100制热时,冷媒在流动的过程中整体是先流经小管径管路之后流入大管径管路,可以有效提升制热性能,使得换热器组件100的换热能效更好。
此外,采用小管径的换热管能够减少换热管的用料,继而显著降低换热器组件100的整体成本,但是冷媒通过小管径的换热管时,换热阻力大,压力损失大,不利于冷媒的循环,需要综合考虑换热器组件100的成本和冷媒循环流动效率问题。因此,如此在前换热器11内设置第一换热管113和第二换热管114,在后换热器12内设置第三换热管121,在辅助换热器2内设置第四换热管21,设置第四换热管21的管径大于第三换热管121的管径,第三换热管121的管径等于第二换热管114的管径,第二换热管114的管径大于第一换热管113的管径,能够在保障换热器组件100的换热能效更好的同时降低换热器组件100的生产成本。
在本实用新型的一些实施例中,在第一区域115,第二换热管114位于第一换热管113的背风侧,由此便于冷媒流路的设置,便于均分第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44的温度。在第二区域116,第二换热管114位于第一换热管113的迎风侧。由此可以使得位于迎风侧的管径较大的第二换热管114更好的与气流进行换热,提高换热器组件100的换热能效。
如图1所示,第一区域115和第二区域116均具有三列换热管,第一区域115包括位于迎风侧的两列第一换热管113和位于背风侧的一列的第二换热管114,第二区域116包括位于迎风侧的两列第二换热管114和位于背风侧的一列第一换热管113。可以理解的是,第一区域115具有三列换热管,在迎风侧至背风侧的方向上分别为一列第一换热管113、一列第一换热管113、一列第二换热管114,第二区域116具有三列换热管,在迎风侧至背风侧的方向上分别为一列第二换热管114、一列第二换热管114、一列第一换热管113。由此便于换热管的排布,且便于冷媒流路的设置,同时可以提高空调器的能效。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,第一支路41流经后换热器12的部分第三换热管121和第二区域116的所有第一换热管113,第二支路42流经后换热器12的部分第三换热管121和第二区域116的部分第二换热管114,第三支路43流经后换热器12的部分第三换热管121和第二区域116的其余部分第二换热管114,第四支路44流经后换热器12的其余部分第三换热管121。由此可以均分第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44的温度,降低支路的流速及压力损失,根据不同管径的换热及不同区域换热系数不同,以制热出口时温度差小于2度为基准设计,从而整体提升制热时的换热性能,同时考虑了风场分布,采用交叉分流的形式,使得额定制冷工况下第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44汇总前的温差小于0.5℃,保证了第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44的换热均匀性,从而提升制冷的换热性能。
在本实用新型的一些实施例中,第一支路41至第四支路44均从第二区域116或后换热器12的进风侧流向第二区域116或后换热器12的背风侧。由此,能够使得第第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44可以避免需要流完后换热器12和第二区域116的迎风侧的所有换热管,才能流向后换热器12和第二区域116的背风侧换热管的可能性,降低了第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44中冷媒为了流完后换热器12和第二区域116的迎风侧的所有换热管而需要改变冷媒流向的可能性,简化了第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44的流路设计。同时,使得后换热器12和第二区域116由迎风侧至背风侧,后换热器12和第二区域116长度方向同一直线上各处的冷媒温度大致相同,匹配同一直线处大致相同的气流流速,由此可以进一步提升换热器组件100的换热能效。相应地,在换热器组件100制热时,自后换热器12和第二区域116的背风侧流向迎风侧。
具体的,在图1和图2所示的示例中,第一支路41包括第一子支路和第二子支路,第一子支路流经后换热器12的部分第三换热管121,第二子支路流经第二区域116的所有第一换热管113,在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第一子支路和第二子支路。可以理解的是,在换热器组件100制冷时,冷媒在第一支路41上先流经后换热器12上的第三换热管121再流向第二区域116的第一换热管113。
第二支路42包括第三子支路、第四子支路和第五子支路,第三子支路流经后换热器12的部分第三换热管121,第四子支路流经第二区域116的部分第二换热管114,第五子支路流经后换热器12的部分第三换热管121,在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第三子支路、第四子支路和第五子支路。可以理解的是,在换热器组件100制冷时,冷媒在第二支路42上先流经后换热器12上的第三换热管121,再流向第二区域116的第二换热管114,再流向后换热器12上的第三换热管121。
第三支路43包括第六子支路和第七子支路,第六子支路流经后换热器12的部分第三换热管121,第七子支路流经第二区域116的其余部分第二换热管114,在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第七子支路和第六子支路。可以理解的是,在换热器组件100制冷时,冷媒在第二支路42上先流经后换热器12上的第三换热管121,再流向第二区域116的第二换热管114。
进一步地,如图1所示,后换热器12和前换热器11均包括三列换热管,后换热器12的三列换热管均为第三换热管121,前换热器11的第二区域116的换热管为第一换热管113和第二换热管114,第二区域116的靠近前换热器11迎风侧的两列换热管为第二换热管114,靠近前换热器11背风侧的一列换热管为第一换热管113。
其中,如图1所示,第二区域116靠近前换热器11迎风侧的两列换热管每列均具有两个第二换热管114,靠近前换热器11背风侧的一列换热管具有两个第一换热管113。后换热器12的第三换热管121包括迎风列换热管、中间列换热管和背风列换热管,可以理解的是,迎风列换热管、中间列换热管和背风列换热管在气流流动的方向上依次设置。例如,在图1所示的示例中,后换热器12包括三列换热管,迎风列换热管位于后换热器12的迎风侧,背风列换热管位于后换热器12的背风侧,中间列换热管位于迎风列换热管和背风列换热管之间。
在图1所示的示例中,后换热器12的迎风列换热管包括四个第三换热管121,中间列换热管包括四个第三换热管121,背风列换热管包括四个第三换热管121,另外,后换热器12上还具有一个第三换热管121横跨在中间列和背风列。在换热器组件100制冷时,第一支路41流经后换热器12背风列换热管中远离前换热器11的一个第三换热管121后,流向中间列换热管中靠近前换热器11的一个第三换热管121,再流向第二区域116的背风侧一列的两个第一换热管113;第二支路42流经后换热器12迎风列换热管中的中间两个第三换热管121后,流向第二区域116中间列的两个第二换热管114后,再流向后换热器12背风列换热管中靠近前换热器11的一个第三换热管121;第三支路43流经第二区域116迎风列的两个第二换热管114后,流向后换热器12中间列换热管中远离前换热器11的一个第三换热管121后,再流向后换热器12上横款中间列和背风列的一个第三换热管121上,再流向后换热器12背风列换热管中远离前换热器11的一个第三换热管121上;第四支路44流经后换热器12迎风列换热管上靠近前换热器11的一个第三换热管121后,流向后换热器12的中间列换热管中的中间两个第三换热管121,再流向后换热器12背风列换热管中的中间两个第三换热管121。
可见,第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44在后换热器12和第二区域116组成的整体中,均是从迎风列流向背风列,由此可以提高换热器组件100的换热能效。
其中,第一支路41流经四根换热管,包括两根管径较大的第三换热管121和两根管径较小的第一换热管113,第二支路42、第三支路43和第四支路44均流经五根换热管且第二支路42、第三支路43和第四支路44流经的五根换热管管径与第一支路41中管径较大的换热管的管径相同,因此,第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44的换热效果基本相同。
另外,第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44考虑了风场分布,采用交叉分流的形式,使得在额定制冷工况下两个支路汇总前的温差小于0.5℃,保证了两个支路的换热均匀性,从而提升制冷的换热性能。
其中,第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44可以通过分配器连接,在第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44的入口端和出口端分别通过一个分配器进行连接。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,第三流路5考虑到制冷时的冷媒流动损失,采用分6路的形式,增加支路减少压损。具体的,第三流路5包括第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56,第六支路51至第十一支路56组成第一区域115的所有第一换热管113和第二换热管114。将从第二流路4的四个支路流出后汇总的冷媒分为6路,换热器组件100的换热能效最好,因此,将第三流路5分为六路,即第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56,从而提高了换热器的能效。并且支路相对较多,压损较少。
进一步地,如图2所示,在换热器组件100制冷时,第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中的每个支路中的冷媒均自第一换热管113流向第二换热管114。可以理解的是,第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中的每个支路均自第一区域115的迎风侧流向背风侧。
由此,能够使得第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56可以避免需要流完前换热器11迎风侧的所有换热管,才能流向前换热器11的背风侧换热管的可能性,降低了第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中冷媒为了流完前换热器11的迎风侧的所有换热管而需要改变冷媒流向的可能性,简化了第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56的流路设计。同时,使得前换热器11由迎风侧至背风侧,前换热器11长度方向同一直线上各处的冷媒温度大致相同,匹配同一直线处大致相同的气流流速,由此可以进一步提升换热器组件100的换热能效。另外,采用分路的形式,增加支路减少压损,且根据风量衰减,在背风侧布置管径较大的换热管,迎风侧布置管径较小的换热管,减少内排压损,从而提升换热性能。
相应地,在换热器组件100制热时,第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中的每个支路中的冷媒均自第二换热管114流向第一换热管113,自前换热器11的第一区域115的背风侧流向迎风侧。可以理解的是,在换热器组件100制热时,进入第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中的冷媒为气态,气态冷媒散热变为液态冷媒,气态冷媒体积较大,相对管径较大的第二换热管114进入可以避免冷媒流速过大而导致压损过大。并且,制热时冷媒先进入大管径后进入小管径比冷媒直接进入小管径能效高。因此,在换热器组件100制热时,第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中的每个支路中的冷媒均自第二换热管114流向第一换热管113,自前换热器11的第一区域115的背风侧流向迎风侧,能效高。
进一步地,如图2所示,第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中每个支路中的换热管的数量相同,并且每个支路的第一换热管113的数量相同,第二换热管114的数量也相同。具体的,在图2所示的示例中,第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中每个支路中第一换热管113的数量为两个,第二换热管114的数量为一个。由此可以使得换热器组件100的换热能效更好,同时能够简化第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56的流路设计。
其中,第四流路中的第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56与第二流路4可以通过分配器进行连接,从第二流路4流出的冷媒可以分别同时进入第三流路5的第六支路51、第七支路52、第八支路53、第九支路54、第十支路55和第十一支路56中。
在本实用新型的一些实施例中,如图1所示,辅助换热器2包括第一辅助换热器22和第二辅助换热器23,第一辅助换热器22位于后换热器12的迎风侧,第二辅助换热器23位于上换热部111的迎风侧,第一辅助换热器22和第二辅助换热器23均包括第四换热管21。由于后换热器12和上部换热器靠近进风口,此处气流流速更大,对冷媒与气流温差的要求更高,因此,在后换热器12的迎风侧设置第一辅助换热器22,在上部换热器的迎风侧设置第二辅助换热器23能够使得换热器组件100的能效更好,尤其是可以实现较高的制热效率。
进一步地,如图2所示,第一流路3包括第一主路31和第十二支路32和第十三支路33,第一主路31流经第二辅助换热器23的部分第四换热管21,第十二支路32流经第二辅助换热器23的部分第四换热管21和第一辅助换热器22的部分第四换热管21,第十三支路33流经第二辅助换热器23的其余部分第四换热管21和第一辅助换热器22的其余部分第四换热管21,在换热器组件100制冷时,冷媒流经第一主路31后同时流向第十二支路32和第十三支路33。由此可以提高换热能效。
例如,在图2所示的示例中,第一辅助换热器22具有两个第四换热管21,第二辅助换热器23具有三根第四换热管21,第一主路31流经第二辅助换热器23上的一根第四换热管21,第十二支路32和第十三支路33分别流经第二辅助换热器23上的一根第四换热管21和第一辅助换热器22上的一根第四换热管21。
在本实用新型的一些实施例中,第四换热管21的管径为7mm,第三换热管121和第二换热管114的管径为6.35mm,第一换热管113的管径为5mm。可以理解的是,管径为7mm的管径、管径为6.35mm的管径以及管径为5mm的管径的换热管都是现有技术中广泛使用的换热管,因此,采用这三种管径的换热管,有利于降低换热管的获取难度,在保证换热器组件100的换热能效的同时能够降低换热器组件100的制造成本。
在本实用新型的一些实施例中,换热器组件100的换热管的数量为42根以上。由此能够使得换热器组件100的换热能效更好。
在本实用新型的一些实施例中,后换热器12和前换热器11的换热管的数量至少为三排。
本实用新型的换热器组件100可以应用于大能力段机型(6.3-8.0kW)。
根据本实用新型实施例的空调室内机包括壳体、风轮和上述的换热器组件100。
具体的,壳体具有进风口和出风口,风轮设在壳体内,以驱动气流从进风口流向出风口,换热器组件100设在壳体内且位于风轮的进风侧。
在空调室内机工作时,电机驱动风轮转动,在风轮的作用下,驱动气流由进风口流向出风口,气流进入进风口后与换热器组件100进行换热,换热后的气流在风轮的作用下流向出风口,出风口处可以设置导风组件,导风组件可以将气流导向室内需要的位置,例如,将气流向上方导向,或者将气流向下方导向,或者将气流向左侧或右侧导向。
根据本实用新型实施例的空调室内机,通过设置上述换热器组件100,通过在主换热器1的迎风侧设置辅助换热器2,在前换热器11内设置第一换热管113和第二换热管114,在后换热器12内设置第三换热管121,在辅助换热器2内设置第四换热管21,并使得换热器的换热流路包括第一流路3、第二流路4和第三流路5,第一流路3流经辅助换热器2的第四换热管21,第二流路4包括并联的第一支路41、第二支路42、第三支路43和第四支路44,第一支路41至第四支路44组成后换热器12的所有第三换热管121和第二区域116的所有第一换热管113和第二换热管114,第三流路5流经第一区域115的所有第一换热管113和第二换热管114,在换热器组件100制冷时,冷媒依次流经第一流路3、第二流路4和第三流路5,可以提高换热器组件100的换热能效。
在本实用新型的一些实施例中,风轮选用贯流风轮,贯流风轮直径在120mm-130mm之间。
进一步地,后换热器12与竖直方向之间的角度为48°以下,当换热器组件100应用于空调室内机时,由此使得后换热器12半环绕风轮,能够进一步提升换热器组件100的换热能效,同时也有助于使得后换热器12上产生的凝露能够顺着后换热器12流下。
进一步地,主换热器1与所述风轮之间的距离为10mm以上,由此能够使得气流与主换热器1充分换热后再由风轮驱动走,由此能够降低风轮运行时与主换热器1碰撞的可能性。
进一步地,壳体沿前后向的宽度尺寸为800mm以下,壳体沿上下方向的高度尺寸为300mm以下,由此能够使得空调室内机的尺寸更为合适,降低空调室内机的整体尺寸。
在本实用新型的一些实施例中,前换热器11的上换热部111与下换热部112之间具有夹角,且前换热器11相对朝向远离风轮的方向凸出。参照表2,本申请的换热器组件100相对传统的三折换热器能效高。
表2
测试工况及APF(80机为例) 传统三折式换热器 本实用新型
额定制冷 3.05 3.15
中间制冷 5.75 5.85
额定制热 3.98 4.12
中间制热 5.95 6.12
APF(JISC9612:2005) 5.45 5.67
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种换热器组件,其特征在于,包括:
主换热器,所述主换热器包括前换热器和后换热器,所述前换热器包括上换热部和下换热部,所述上换热部的上端与所述后换热器的上端连接,所述下换热部的上端与所述上换热部的下端一体连接,所述前换热器包括第一换热管和第二换热管,所述后换热器包括第三换热管;
辅助换热器,所述辅助换热器设在所述主换热器的迎风侧,所述辅助换热器具有第四换热管;
所述下换热部和所述上换热部的下端部分被构造成第一区域,所述上换热部的其余部分被构造成第二区域,所述第一区域和所述第二区域均包括所述第一换热管和所述第二换热管,所述换热器组件的换热流路包括第一流路、第二流路和第三流路,所述第一流路流经所述辅助换热器的所述第四换热管,所述第二流路包括并联的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,所述第一支路至所述第四支路组成所述后换热器的所有所述第三换热管和所述第二区域的所有所述第一换热管和所述第二换热管,所述第三流路流经所述第一区域的所有所述第一换热管和所述第二换热管,
在所述换热器组件制冷时,冷媒依次流经所述第一流路、所述第二流路和所述第三流路。
2.如权利要求1所述的换热器组件,其特征在于,所述第四换热管的管径大于所述第三换热管的管径,所述第三换热管的管径等于所述第二换热管的管径,所述第二换热管的管径大于所述第一换热管的管径。
3.如权利要求2所述的换热器组件,其特征在于,在所述第一区域,所述第二换热管位于所述第一换热管的背风侧,在所述第二区域,所述第二换热管位于所述第一换热管的迎风侧。
4.如权利要求3所述的换热器组件,其特征在于,所述第一支路流经所述后换热器的部分所述第三换热管和所述第二区域的所有所述第一换热管,所述第二支路流经所述后换热器的部分所述第三换热管和所述第二区域的部分所述第二换热管,所述第三支路流经所述后换热器的部分所述第三换热管和所述第二区域的其余部分所述第二换热管,所述第四支路流经所述后换热器的其余部分所述第三换热管。
5.如权利要求4所述的换热器组件,其特征在于,所述第一支路至所述第四支路均从所述第二区域或所述后换热器的进风侧流向所述第二区域或所述后换热器的背风侧。
6.如权利要求3所述的换热器组件,其特征在于,所述第三流路包括第六支路、第七支路、第八支路、第九支路、第十支路和第十一支路,所述第六支路至所述第十一支路组成所述第一区域的所有所述第一换热管和所述第二换热管。
7.如权利要求6所述的换热器组件,其特征在于,在所述换热器组件制冷时,所述第六支路至所述第十一支路中的每个支路中的冷媒均自所述第一换热管流向所述第二换热管。
8.如权利要求1所述的换热器组件,其特征在于,所述辅助换热器包括第一辅助换热器和第二辅助换热器,所述第一辅助换热器位于所述后换热器的迎风侧,所述第二辅助换热器位于所述上换热部的迎风侧。
9.如权利要求8所述的换热器组件,其特征在于,所述第一流路包括第一主路和第十二支路和第十三支路,所述第一主路流经所述第二辅助换热器的部分所述第四换热管,所述第十二支路流经所述第二辅助换热器的部分所述第四换热管和所述第一辅助换热器的部分所述第四换热管,所述第十三支路流经所述第二辅助换热器的其余部分所述第四换热管和所述第一辅助换热器的其余部分所述第四换热管,在所述换热器组件制冷时,冷媒流经所述第一主路后同时流向所述第十二支路和所述第十三支路。
10.如权利要求2所述的换热器组件,其特征在于,所述第四换热管的管径为7mm,所述第三换热管和所述第二换热管的管径为6.35mm,所述第一换热管的管径为5mm。
11.一种空调室内机,其中,包括如权利要求1-10中任一项所述的换热器组件。
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