换热器组件及空调的制作方法

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换热器组件及空调的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域,特别涉及一种换热器组件及空调。



背景技术:

针对有热负荷没有湿负荷的地方如数据中心的机房,主要热量来源于高密集电子元件的显热散热,其湿负荷所占比例极小。空调系统的总制冷量为处理潜热和显热能力的总和,潜热一般与湿度有关,显热与温度有关,要控制机房的温度和湿度,从节能的角度考虑,为了减少湿度调节过程中的能量损耗,提高空调显热比,空调可以采用只降温不除湿,即不改变湿度的情况下降低温度。现有技术中,为提高空调机组显热比,通常采用提高风量的方式,但是提高风量会大幅度增加风机功率,加大电能损耗。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的是提出一种换热器组件,旨在不损耗电能提高空调机组的显热比。

为实现上述目的,本实用新型提出的换热器组件,运用于空调中,包括第一翅片以及穿设于所述第一翅片内的换热管,所述第一翅片的边缘背离所述换热管凸设有带第二通孔的第二翅片,所述第二翅片用于设置在空调的风道上;定义翅片宽度为方向与空调风向一致的宽度,单排换热管所对应的翅片宽度为U,所述换热管的排数为n,所述第一翅片的宽度为A,所述第二翅片的宽度为B,需满足如下条件:A=n×U;U≤B≤n×U。

优选地,需满足如下条件:A=n×U;U≤B≤0.5n×U。

优选地,所述第二翅片采用亲水材料;所述第一翅片采用疏水材料。

优选地,所述第二翅片的表面设有亲水膜;所述第一翅片的表面设有疏水膜。

优选地,所述第一翅片与所述第二翅片一体成型。

优选地,所述第一翅片与所述第二翅片分体成型。

优选地,所述第二翅片设置在所述第一翅片的进风方向的一侧。

优选地,所述第二翅片设置在所述第一翅片的出风方向的一侧。

优选地,所述换热器组件包括两组第二翅片,其中一组第二翅片设置在所述第一翅片的进风方向的一侧,另一组设置在所述第一翅片的出风方向的一侧。

本实用新型还提供一种空调,该空调包括上述的换热器组件。

本实用新型技术方案通过采用在第一翅片边缘背离换热管凸设带第二通孔的第二翅片,且第二翅片设置在空调的风道上,使得空气凝结的冷凝水流动到第二翅片上,进而使得空气通过附着有冷凝水的第二翅片时加湿,通过第一翅片及换热管时降温除湿,实现空气恒湿制冷的功能,进而实现了不损耗电能提高显热比的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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为本实用新型换热器组件第一实施例的结构示意图;

图2为本实用新型换热器组件第二实施例的结构示意图;

图3为本实用新型换热器组件第三实施例的结构示意图;

图4为本实用新型换热器组件制造方法的第一实施例流程图;

图5为本实用新型换热器组件制造方法的第二实施例流程图。

附图标号说明:

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,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,也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种换热器组件,运用于空调中。

在本实用新型实施例中,如图1、图2和图3所示,该换热器组件包括第一翅片100以及穿设于所述第一翅片100内的换热管300,所述第一翅片100的边缘背离所述换热管300凸设有带第二通孔210的第二翅片200,所述第二翅片200设置在空调的风道上;定义翅片宽度为方向与空调风向一致的宽度,单排换热管所对应的翅片宽度为U,所述换热管300的排数为n,所述第一翅片100的宽度为A,所述第二翅片200的宽度为B,需满足如下条件:A=n×U;U≤B≤n×U。换热器组件在空调中主要是制冷剂流经换热管300时与周围的空气进行热交换,以实现对周围空气温度的调节作用。第一翅片100主要用于增大空气与换热器组件的接触面积,以增大换热面积,提高换热效率。换热器组件在空调中作为蒸发器使用时,制冷剂流经换热管300时,由于制冷剂温度较低,空气中的水蒸气遇冷时会在换热管300和第一翅片100的表面凝结成水,使得空气中的水蒸气含量降低,达到了对空气降温除湿的功能。

由于空调的送风一直在进行,故冷凝水在送风和自身重力作用下,会从第一翅片100上滴下或被风机吹出,导致空调部分制冷量浪费在潜热上,故在第一翅片100的边缘背离换热管300凸设第二翅片200,且第二翅片200设置在风道上,使得冷凝水大量流动到第二翅片200上附着,空气经过附着有冷凝水的第二翅片200时,相当于对空气进行加湿;空气经过第一翅片100以及换热管300时,对空气进行降温除湿。为了防止制冷量浪费在潜热上,而由于潜热主要与湿度变化有关,故通过附着有冷凝水的第二翅片200对空气进行加湿,通过换热管300以及第一翅片100对空气进行降温除湿,实现了空气的湿度不变温度降低的功能,提高了空调机组的显热比。

在实际应用过程中,对空气先加湿后除湿或者先除湿后加湿可根据实际情况需要而定,只要能实现空气的湿度变化较小即可。当空气先经过第二翅片200后经过换热管300时,此时对空气先加湿后除湿;当空气先经过换热管300后经过第二翅片200时,此时对空气先除湿后加湿。第二翅片200的位置可根据实际需要而定,保证冷凝水能够流到第二翅片200上即可。

考虑到加工工艺以及成本等因素,由于现有的翅片为了能够实现与换热管300的装配,通常会在翅片上对应安装换热管300的位置设置通孔,在实际应用过程中,带孔翅片与换热管300之间的装配尺寸大小基本是配套的,那么在本实施例中,第二翅片200可直接根据市场上已有的带第二通孔210翅片进行选型,与安装有换热管300的第一翅片100进行组装,或者也可在对第一翅片100进行选型时,选择尺寸大于换热管300的带第一通孔110翅片,这样相对于换热管300多出的翅片部分即成了带第二通孔210的第二翅片200,工作人员只需根据实际情况进行选择,而不需要对第二翅片200重新加工或者成型,从而实现了降低成本和简化加工工艺的功能。

在实际应用过程中,翅片宽度与换热管300的排数以及管径大小有关。设定每排的换热管300所对应的翅片宽度为U,则当第一翅片100中穿设n排换热管300时,第一翅片100的宽度A=n×U,第二翅片200的宽度B满足U≤B≤n×U。而考虑到成本和空调机型等因素,可优选为当第一翅片100的宽度A=n×U时,第二翅片200的宽度B满足U≤B≤0.5n×U。下面通过举例换热管300的管径对应翅片宽度的规格进行详细说明:

如假设换热管管径为10mm,每排换热管所对应的翅片宽度U为25mm时:若第一翅片100中穿设有2排换热管,则第一翅片100的宽度A=2×25=50mm,第二翅片200的宽度B的范围区间则为25mm≤B≤50mm,而考虑到成本和空调型号等因素,根据U≤B≤0.5n×U,计算得出:25mm≤B≤25mm,即优选B为25mm;若第一翅片100中穿设有3排换热管,则第一翅片100的宽度A=3×25=75mm,第二翅片200的宽度B的范围区间则为25mm≤B≤75mm,而考虑到成本和空调型号等因素,根据U≤B≤0.5n×U,计算得出,B的优选范围区间为:25mm≤B≤37.5mm。依次类推,而换热管的排数、管径等的选择是根据其所适应的空调种类及空调型号的实际情况而定。

如假设换热管管径为8mm,每排换热管所对应的翅片宽度U为20mm时:若第一翅片100中穿设有2排换热管,则第一翅片100的宽度A=2×20=40mm,第二翅片200的宽度B的范围区间则为20mm≤B≤40mm,而考虑到成本和空调型号等因素,根据U≤B≤0.5n×U,计算得出:可优选B的范围区间为20mm≤B≤20mm,即优选B为20mm;若第一翅片100中穿设有3排换热管,则第一翅片100的宽度A=3×20=60mm,第二翅片200的宽度B的范围区间则为20mm≤B≤60mm,而考虑到成本和空调型号等因素,根据U≤B≤0.5n×U,计算得出,B的优选范围区间为:20mm≤B≤30mm。依次类推,而换热管的排数、管径等的选择是根据其所适应的空调种类及空调型号的实际情况而定。

当然,当环境温度较高时,可能不会产生冷凝水,而由于增加了第二翅片200,变相的加大了空气与换热器组件的换热面积,进一步地提高了蒸发效果,达到了提高显热比的效果。

本实用新型技术方案通过采用在第一翅片100边缘背离换热管300凸设带第二通孔210的第二翅片200,且第二翅片200设置在空调的风道上,使得空气凝结的冷凝水流动到第二翅片200上,进而使得空气通过附着有冷凝水的第二翅片200时加湿,通过第一翅片100及换热管300时降温除湿,实现对空气恒湿制冷的功能,进而实现了不损耗电能提高显热比的效果。

进一步地,参照图1、图2和图3,为了使得冷凝水附着在第二翅片200上的效果更好,所述第二翅片200具有亲水性,所述第一翅片具有疏水性。可选地,所述第二翅片200采用亲水处理,所述第一翅片100采用疏水处理。通过对第二翅片200进行亲水处理,使得第一翅片100及换热管300上的冷凝水能够更好的流到第二翅片200上,而不造成冷凝水滴落或被吹走的浪费。在实际应用过程中,亲水处理可通过进行镀膜或粘贴或喷涂等方式在第二翅片200表面设置亲水膜,或者可直接通过选用亲水材料来制造第二翅片200,如铬、铝、锌等。

同理,也可对第一翅片100进行疏水处理,使冷凝水不易附着在第一翅片100上,使得冷凝水能够尽可能的流动到第二翅片200上,以实现第二翅片200对空气加湿的功能。在实际应用过程中,疏水处理可通过进行镀膜或粘贴或喷涂等方式在第一翅片100表面设置疏水膜,或者可直接通过选用疏水材料来制造第一翅片100。

进一步地,继续参照图1、图2和图3,所述第一翅片100与所述第二翅片200一体成型。考虑到制造工艺及成本等因素,可在对换热器组件的第一翅片100选型时,直接将第一翅片100的型号选大或者尺寸选大,使得安装换热管300的第一翅片100足够大,即第一翅片100与第二翅片200一体成型。当然,在实际应用过程中,第一翅片100与第二翅片200也可分体成型,即对第二翅片200进行单独选型,然后安装到第一翅片100上,根据实际需要而定。

进一步地,第二翅片200的位置可根据实际空调的风量而定。

可选地,参照图1,所述第二翅片200设置在所述第一翅片100的进风方向的一侧。在空调运行初期,第一翅片100以及换热管300制冷除湿逐渐产生的冷凝水大量流动到第二翅片200上,空气随送风方向先经过第二翅片200,与第二翅片200上附着的冷凝水发生接触,相当于对空气加湿,然后再通过第一翅片100和换热管300进行热交换实现制冷除湿,即本实施例中是对空气先进行加湿再进行除湿,以达到恒湿制冷的目的,进而提高了空调的显热比。

可选地,参照图2,所述第二翅片200设置在所述第一翅片100的出风方向的一侧。空气随送风方向先经过第一翅片100和换热管300进行制冷除湿,再经过第二翅片200加湿,即相当于对空气先进行除湿再进行加湿,以达到恒湿制冷的目的,进而提高了空调的显热比。

可选地,参照图3,第二翅片200可在第一翅片100的两侧都设置,即所述换热器组件包括两组第二翅片200,其中一组第二翅片200设置在所述第一翅片100的进风方向的一侧,另一组第二翅片200设置在所述第一翅片100的出风方向的一侧。此种情况适用于不清楚冷凝水流向趋势的情况。无论空调的送风量大还是小,冷凝水都能流到第二翅片200上,使得空气能被加湿,从而实现对空调恒湿制冷的功能,提高了空调的显热比。

此外,参照图4和图5,该换热器组件可通过如下方法制造而成:

当第一翅片100与第二翅片200分体成型时,参照步骤S10至S30:

步骤S10,制造第一翅片100,在所述第一翅片100上形成若干第一通孔110;

具体地,当换热器组件安装到空调中时,若干第一通孔110贯穿第一翅片110的方向与空调的送风方向垂直,使得空气能够顺利穿过第一翅片100。

步骤S20,制造第二翅片200,在第二翅片200上形成若干第二通孔210;

具体地,当换热器组件安装到空调中时,若干第二通孔210贯穿第二翅片200的方向与空调的送风方向垂直。

步骤S30,所述第一翅片100背离所述第一通孔110一侧的边缘与所述第二翅片200组装。

具体地,第一翅片100与第二翅片200之间的组装可通过焊接或者粘接的方式实现。

步骤S40,在所述若干第一通孔110处穿设换热管300。

具体地,步骤S40在步骤S10之后,可以在步骤S20/步骤S30之前或之后执行。换热管300穿设在若干第一通孔110内,使得空调内流通的空气能够充分与换热管300接触,以实现更大的换热效果。

上述实施例通过第一翅片100与第二翅片200分开成型后,再组装在一起形成本实用新型换热器组件。

当第一翅片100与第二翅片200一体成型时,参照步骤S50:

步骤S50,一体成型制造第一翅片100和第二翅片200,在第一翅片100上形成若干第一通孔110,在第二翅片200上形成若干第二通孔210,在若干第一通孔110处穿设换热管300。

具体地,第一翅片100与第二翅片200是一体成型结构,在选择翅片的时候直接选择足够尺寸的包括第一翅片100和第二翅片200的翅片,然后再对第一翅片100和第二翅片200进行穿孔操作,之后将换热管300安装到第一通孔110处,便形成了本实用新型换热器组件。

进一步地,无论是一体成型还是分体成型,在第一翅片100上形成通孔110之前,还包括:

步骤S60:对第一翅片100进行疏水镀膜,之后,对第二翅片200进行亲水镀膜。

或者,

步骤S70:对第二翅片200进行亲水镀膜,之后,对第一翅片100进行疏水镀膜。

具体地,对第一翅片100的疏水镀膜和对第二翅片200的亲水镀膜操作的顺序可根据实际情况调整,只要是在对第一翅片100穿通孔110之前即可。当然,在实际应用中,若第一翅片100与第二翅片200是一体成型的,也可先将一整块翅片先整体进行疏水镀膜或者亲水镀膜,之后,在对应第二翅片200的位置进行亲水镀膜覆盖住已有的疏水膜,或者在对应第一翅片100的位置进行疏水镀膜覆盖住已有的亲水膜。也可以是一开始先在整块翅片上划分出第一翅片100和第二翅片200的区域,然后再分别对应镀上相应的膜。

本实用新型还提出一种空调,该空调包括换热器组件,该换热器组件的具体结构参照上述实施例,由于本空调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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。

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