风冷管式换热器及换热流路布置方法与流程

本发明涉及空调系统的换热器，尤其涉及一种风冷管式换热器及换热流路布置方法。

背景技术：

1、翅片管式换热器是空调换热器中最常用的换热器类型，翅片管式换热器的流路设计直接影响换热器的换热效率，因此，换热器的流路设计与优化也一直是工程领域与学术研究的热点问题。在换热器进行流路设计时，需要综合考虑多因素对换热器换热效果的综合作用，包括换热器风道流场、冷媒分液器、流路设计、毛细管规格等。这四个因素分别对换热器的换热、冷媒的分配产生不同的影响。其中对换热能力影响最大的是各路的流路布置设计与空气流速，对冷媒分配影响最大的是毛细管规格设计，其次是冷媒分配器。其中空气侧的风道流场影响风速分布与空气侧传热系数，引起各支路换热不均问题。

2、对于换热器的现有换热流路结构，如图6，每一换热流路l’中的换热管g’的个数是相同的，也即每一换热流路l’中具有四个换热管g’，而风扇提供的换热气流在每一换热流路l’上的流速不同，从而使得换热器上各个位置的换热流路l’的换热效率不均。另外，对于换热管个数相同的换热流路来说，其换热效率由内侧(油路侧)和外侧(空气侧)共同决定，这样，在内侧因素不变的情况下，当外侧的空气流速增大到一定程度，换热流路的换热效率不会随着空气流速增加而提升。由此，导致换热器上低风速区的换热流路的换热效率不能达到最大值，而高风速区的换热流路的换热效率虽然可达到最大，但是浪费换热气流，从而使得换热器的整体换热效率不够理想，而且使得风扇消耗功率较大。

3、综上，需要对换热器的流路设计进行改进，以提升换热器的整体换热效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可有效提升换热器各路换热流路换热效果的均匀性进而提升换热器整体换热效率的风冷管式换热器及换热流路布置方法。

2、为了实现上述目的，本发明公开了一种风冷管式换热器，其包括安装基体和设置于所述安装基体上的若干换热管，若干所述换热管沿一轴向分层布置，根据所述轴向不同位置处空气侧的风速高低，沿所述轴向设置若干换热流路，每一所述换热流路包括若干首尾连通的所述换热管，每一所述换热流路所包括的所述换热管的个数与该换热流路所在位置的风速呈反比。

3、较佳地，当所述换热流路中所述换热管的个数小于或等于预设值时，该换热流路包括一进口和一出口；当所述换热流路中所述换热管的个数大于预设值时，该换热流路包括一进口和至少两出口，以使得该进口与任一该出口之间的所述换热管的个数小于或等于预设值。

4、较佳地，还包括若干分别与每一换热流路的进口连接的毛细管。

5、较佳地，若干所述毛细管的另一端通过分配器与进口集管连接。

6、较佳地，在所述安装基体上，沿所述轴向划分有若干换热区，每一所述换热区内包括若干所述换热流路，任一所述换热区内的若干所述换热流路所包括的所述换热管的个数相同。

7、本发明还公开一种风冷管式换热器的换热流路布置方法，所述换热器包括安装基体和设置于所述安装基体上的若干换热管，若干所述换热管沿一轴向分层布置，所述换热流路布置方法包括：

8、采用风速测量仪，沿所述轴向测量所述安装基体上进风面不同位置的空气流速，以获得风速分布数据；

9、基于所述风速分布数据，沿所述轴向，在所述安装基体上布置若干换热流路，每一所述换热流路包括若干所述换热管，且每一所述换热流路所包括的所述换热管的个数与该换热流路所在位置的风速呈反比。

10、较佳地，当所述换热流路中所述换热管的个数小于或等于预设值时，该换热流路包括一进口和一出口；当所述换热流路中所述换热管的个数大于预设值时，该换热流路包括一进口和至少两出口，以使得该进口与任一该出口之间的所述换热管的个数小于或等于预设值。

11、较佳地，根据所述风速分布数据中的风速变化，按序选出若干风速变更点，基于若干所述风速变更点将若干所述换热流路划分为若干换热区，每一所述换热区包括若干所述换热流路，每一所述换热区内的若干所述换热流路中所包括的所述换热管的个数相同。

12、较佳地，所述换热器还包括若干分别与每一换热流路的进口连接的毛细管，所述换热流路布置方法还包括：

13、沿所述轴向检测各个所述换热流路出口的温度，并基于各个换热流路出口温度的差异调节各个所述毛细管的长度和/或内径，以使得各个所述换热流路出口的温度大致相同。

14、较佳地，若干所述毛细管的另一端通过分配器与进口集管连接，冷媒通过所述进口集管进入各个所述毛细管。

15、与现有技术相比，本发明上述技术方案，基于每一换热流路所在位置的风速，对不同换热流路中换热管的个数做出调整，使得每一换热流路中换热管的个数与该位置处的风速呈反比关系，从而使得换热器上低风速区内的换热流路的换热效率提升，高风速区内换热流路的换热效率与风速匹配，进而使得换热器上每一换热流路的换热效率大致均匀，从而提升换热器整体换热效率，而且可有效降低风扇的能耗。

技术特征：

1.一种风冷管式换热器，其特征在于，包括安装基体和设置于所述安装基体上的若干换热管，若干所述换热管沿一轴向分层布置，根据所述轴向不同位置处空气侧的风速高低，沿所述轴向设置若干换热流路，每一所述换热流路包括若干首尾连通的所述换热管，每一所述换热流路所包括的所述换热管的个数与该换热流路所在位置的风速呈反比。

2.根据权利要求1所述的风冷管式换热器，其特征在于，当所述换热流路中所述换热管的个数小于或等于预设值时，该换热流路包括一进口和一出口；当所述换热流路中所述换热管的个数大于预设值时，该换热流路包括一进口和至少两出口，以使得该进口与任一该出口之间的所述换热管的个数小于或等于预设值。

3.根据权利要求1所述的风冷管式换热器，其特征在于，还包括若干分别与每一换热流路的进口连接的毛细管。

4.根据权利要求3所述的风冷管式换热器，其特征在于，若干所述毛细管的另一端通过分配器与进口集管连接。

5.根据权利要求1所述的风冷管式换热器，其特征在于，在所述安装基体上，沿所述轴向划分有若干换热区，每一所述换热区内包括若干所述换热流路，任一所述换热区内的若干所述换热流路所包括的所述换热管的个数相同。

6.一种风冷管式换热器的换热流路布置方法，其特征在于，所述换热器包括安装基体和设置于所述安装基体上的若干换热管，若干所述换热管沿一轴向分层布置，所述换热流路布置方法包括：

7.根据权利要求6所述的风冷管式换热器的换热流路布置方法，其特征在于，当所述换热流路中所述换热管的个数小于或等于预设值时，该换热流路包括一进口和一出口；当所述换热流路中所述换热管的个数大于预设值时，该换热流路包括一进口和至少两出口，以使得该进口与任一该出口之间的所述换热管的个数小于或等于预设值。

8.根据权利要求6所述的风冷管式换热器的换热流路布置方法，其特征在于，根据所述风速分布数据中的风速变化，按序选出若干风速变更点，基于若干所述风速变更点将若干所述换热流路划分为若干换热区，每一所述换热区包括若干所述换热流路，每一所述换热区内的若干所述换热流路中所包括的所述换热管的个数相同。

9.根据权利要求6所述的风冷管式换热器的换热流路布置方法，其特征在于，所述换热器还包括若干分别与每一换热流路的进口连接的毛细管，所述换热流路布置方法还包括：

10.根据权利要求9所述的风冷管式换热器的换热流路布置方法，其特征在于，若干所述毛细管的另一端通过分配器与进口集管连接，冷媒通过所述进口集管进入各个所述毛细管。

技术总结
本发明公开了一种风冷管式换热器及换热流路布置方法，该换热器包括安装基体和设置于安装基体上的若干换热管，若干换热管沿一轴向分层布置，根据轴向不同位置处空气侧的风速高低，沿轴向设置若干换热流路，每一换热流路包括若干首尾连通的换热管，每一换热流路所包括的换热管的个数与该换热流路所在位置的风速呈反比；对于上述结构的换热器，基于每一换热流路所在位置的风速，对不同换热流路中换热管的个数做出调整，从而使得换热器上低风速区内的换热流路的换热效率提升，高风速区内换热流路的换热效率与风速匹配，进而使得换热器上每一换热流路的换热效率大致均匀，从而提升换热器整体换热效率，而且可有效降低风扇的能耗。

技术研发人员：李世刚,陈千驹,黄永炎,邹悦辉,张德润,蒲亮,李鹏举,彭建明
受保护的技术使用者：广东欧科空调制冷有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14