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复合换热装置

2021-03-29 23:14:46

复合换热装置

  技术领域

  本实用新型属于空调领域,特别是一种复合换热装置。

  背景技术

  空调的室外机换热部分传统做法是通过风冷换热的方式,但是由于直接采用风冷的换热方式,换热效果较低,而且耗电量较大。所以人们通过淋洒的方式换热,如中国专利,申请号:CN201910216750.5,名称为环状淋洒换热装置,公开了通过淋洒盘以及环形换热盘管的换热,提高换热效率。但是,淋洒的方式换热其功能单一,适应的环境有限,例如冬天可能出现结冰情况,直接影响其作用。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于改善现有技术的缺点,提供一种复合换热装置,实现复合换热,增加换热效率。

  其技术方案如下:

  复合换热装置,包括第一换热器、第二换热器、风机、洒水器、接水盘和循环水泵;所述第二换热器安装在所述第一换热器的外侧,所述洒水器安装在所述第一换热器的上方,所述风机安装在所述洒水器上方,所述接水盘安装在所述第一换热器和所述第二换热器的下方,所述接水盘、所述循环水泵和所述洒水器通过管道依次连接,所述洒水器喷淋液体在所述第一换热器上,最后液体落入到接水盆上;所述第一换热器为换热管弯曲形成,所述第二换热器包括换热管和散热片,所述散热片套设在所述换热管上,套设有所述散热片的所述换热管弯曲形成所述第二换热器。

  第一换热器为换热管卷曲形成,此时的第一换热器用于喷淋换热,所以洒水器位于该第一换热器的上方,直接喷淋液体进行换热,由于水的换热效率比空气的换热效率具有显著提高,所以其无需采用散热片辅助换热,也可以达到较高的换热效率,换热管也可以防止积攒灰尘。第二换热器采用的是换热管套设有散热片的结构,第二换热器是风冷换热,所以为了增大与空气接触的面积,设置有散热片。此处将第一换热器置于第二换热器的内侧,所以在洒水时不会轻易洒到第二换热器上,避免了水进入到第二换热器的散热片上积攒影响到与空气的换热,而在风机的作用下空气从第二换热器经过时实现了换热,再次进入第一换热器时可以对第一换热器起到一个辅助换热作用。采用该复合换热的方式,在需要大效率的换热时,将风机和循环水泵同时开启,实现两者同时换热,所以在换热效率上大大提高。当换热无需大效率的换热时,可以仅开启风机,实现风冷换热,或者仅开启循环水泵,实现水冷换热的方式,所以可以有效地节约电能。而且对于特殊环境下,例如不适于使用风冷换热时,可以单独开启循环水泵,实现水冷换热,相反不适于使用水冷换热时,可以单独开启风机,实现风冷换热,所以该装置能适用多种情况。

  复合换热装置还包括导风筒,所述导风筒安装在所述第一换热器和所述第二换热器上方,所述风机的风叶至少部分位于所述导风筒内部。风机鼓风,通过导风筒的导风排出,避免换热后的空气刚排出就扩散出来,影响换热器的再次换热效果。

  复合换热装置,还包括储水箱,所述储水箱与接水盘相连通,且同时与所述循环水泵连通。储水箱可以避免循环用水被完全蒸发或者避免蒸发过量的水影响到正常水冷换热,储水箱可以将水存储一定的量,能较长时间的使用。

  所述洒水器包括洒水管和进水管,所述洒水管设置有至少两根,每根所述洒水管上开设有多个喷水孔,两根所述洒水管与所述进水管相连通,所述进水管通过管道与所述循环水泵连通。进水管起到一个支撑作用,同时导引水进入到洒水管,再通过洒水管的喷水孔排出喷淋在第一换热器上。

  所述洒水器还包括分配罐,所述分配罐转动连通在所述进水管上,所述洒水管连通在所述分配罐上。通过分配罐的设置,将进水管导入的水先进入到分配罐上,然后通过分配罐在平均导入到洒水管上,所以分配罐将水更加均匀地导入到洒水管上,有利于喷淋时较为均匀。

  所述喷水孔斜朝下设置,且俯视方向上喷水孔与洒水管转动所形成扫描轨迹圆的平面存在夹角。此时喷水时,水流存在一个反向作用力,所以该力的或者该力的一个分力与转动时的扫描半径相垂直,所以始终有一个作用力推动着洒水管和分配罐的转动,无需电机驱动,节省了成本,而且也方便安装。利用该方式,用水量较少,还能实现第一换热器的全其余换热,所以还能节省循环水泵的用电量。

  所述第一换热器包括多个第一换热单元叠加形成,所述第一换热单元由换热管在平面上弯曲成螺旋形,多个第一换热单元的进口端通过一个或多个汇集管连通,多个第一换热单元出口端通过另一个或多个汇集管连通。第一换热单元其平面上为螺旋形的,所以在平面区域上换热管覆盖了整个环绕的面积,因此在水喷淋在上时其换热的面积达到最大化,因此换热效率上有所增加。再将多个第一换热单元叠加形成了第一换热器,此时的第一换热器在整个外轮廓所包覆的范围内,均具有换热管,因此换热时,换热器的总面积是比环状或者板状的结构具有显著的提高。

  多个所述第一换热单元之间通过多根固定柱支撑。固定柱可以对第一换热单元固定,而且可以将不同的第一换热单元保持一定的间隔。

  套设有所述散热片的换热管卷曲成圆筒形,形成所述第二换热器,圆筒形的所述第二换热器具有两个端口,一个端口朝向所述洒水器,另一个端口朝向所述接水盘;且所述第一换热器位于所述圆筒形的所述第二换热器内部。圆筒形结构其类似圆环的拉伸体,所以其中部位置是空的,利用该空的位置将第一换热器放置在内部,实现第二换热器围绕第一换热器,风机在鼓风时,也使得第二换热器的内部为负压,所以空气从第二换热器的外侧进入到内测。而且具有的两个端口又能避免干扰到第一换热器的正常换热。

  复合换热装置使用方法,包括如下步骤:

  接收到第一换热信号;风机和循环水泵启动,换热工质在第一换热器和第二换热器内流动;风机鼓风,第二换热器的中部形成负压,空气从第二换热器的外侧经过第二换热器进入到内侧,并流过第一换热器,再从风机的出风口排出,完成第二换热器换热和第一换热器的联合工作;循环水泵驱动水流动,循环水泵从储水箱内抽水,水进入洒水器,从喷水孔喷出,形成反作用力,推动洒水器旋转,水流经过第一换热器的换热管外表面,与第一换热器换热,粘附在第一换热器的换热管外表面上的液体在气流的作用下继续蒸发吸热,完成第一换热器换热,水继续落到接水盘,从接水盘回到储水箱;

  接收到第二换热信号;风机启动,循环水泵关闭,换热工质在第一换热器和第二换热器内流动;风机鼓风,空气从第二换热器的外侧经过第二换热器进入到内侧,再从风机的出风口排出,实现第二换热器与空气换热。

  接收到第三换热信号;风机关闭,循环水泵启动,换热工质在第一换热器内流动;循环水泵驱动水流动,从洒水器流出,水流经过第一换热器,与第一换热器换热。

  附图说明

  此处的附图,示出了本实用新型所述技术方案的具体实例,并与具体实施方式构成说明书的一部分,用于解释本实用新型的技术方案、原理及效果。

  除非特别说明或另有定义,不同附图中,相同的附图标记代表相同或相似的技术特征,对于相同或相似的技术特征,也可能会采用不同的附图标记进行表示。

  图1是本实用新型实施例的结构示意图;

  图2是本实用新型实施例的主视图结构示意图;

  图3是本实用新型实施例的洒水管和分配罐连接结构示意图;

  图4是本实用新型实施例图3中A-A的剖视图结构示意图;

  图5是本实用新型实施例的第一换热器和圆形第二换热器位置关系示意图;

  图6是本实用新型实施例的第一换热器和圆形第二换热器左视结构示意图;

  图7是本实用新型实施例的第一换热器和方形第二换热器位置关系示意图;

  图8是本实用新型实施例的第一换热单元卷曲示意图;

  图9是本实用新型实施例的第一换热器的俯视示意图;

  图10是本实用新型实施例的第一换热器的左视示意图;

  图11是本实用新型实施例的第一种第二换热器的俯视示意图;

  图12是本实用新型实施例的第一种第一换热器的剖视示意图;

  图13是本实用新型实施例的第二种第二换热器的主视示意图;

  图14是本实用新型实施例的换热管和散热片的连接示意图;

  图15是本实用新型实施例的散热片示意图。

  附图标记说明:

  10、第一换热器;11、换热管;12、第一换热单元;13、汇集管;14、固定柱;20、第二换热器;21、散热片;30、风机;40、洒水器;41、洒水管;411、喷水孔;42、进水管;43、分配罐;50、接水盘;60、循环水泵;70、导风筒;80、储水箱。

  具体实施方式

  为了便于理解本实用新型,下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。

  除非特别说明或另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本实用新型的技术方案以现实的场景的情况下,本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本实用新型的技术方案的目的相对应的含义。

  除非特别说明或另有定义,本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分,不代表具体的数量或顺序。

  除非特别说明或另有定义,本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

  需要说明的是,当元件被认为“固定于”另一个元件,它可以是直接固定在另一个元件上,也可以是存在居中的元件;当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件,也可以是同时存在居中元件;当一个元件被认为是“安装在”另一个元件,它可以是直接安装在另一个元件,也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件,它可以是直接设在另一个元件,也可以是同时存在居中元件。

  如图1至图9以及图14和图15所示,复合换热装置,包括第一换热器10、第二换热器20、风机30、洒水器40、接水盘50和循环水泵60;所述第二换热器20安装在所述第一换热器10的外侧,所述洒水器40安装在所述第一换热器10的上方,所述风机30安装在所述洒水器40上方,所述接水盘50安装在所述第一换热器10和所述第二换热器20的下方,所述接水盘50、所述循环水泵60和所述洒水器40通过管道依次连接,所述洒水器40喷淋液体在所述第一换热器10上,最后液体落入到接水盆上;所述第一换热器10为换热管11弯曲形成,所述第二换热器20包括换热管11和散热片21,所述散热片21套设在所述换热管11上,套设有所述散热片21的所述换热管11弯曲形成所述第二换热器20。

  第一换热器10为换热管11卷曲形成,此时的第一换热器10用于喷淋换热,所以洒水器40位于该第一换热器10的上方,直接喷淋液体进行换热,而此处为喷淋的液体为水,由于水的换热效率比空气的换热效率具有显著提高,所以其无需采用散热片21辅助换热,也可以达到较高的换热效率,换热管11也可以防止积攒灰尘。第二换热器20采用的是换热管11套设有散热片21的结构,第二换热器20是风冷换热,所以为了增大与空气接触的面积,设置有散热片21。此处将第一换热器10置于第二换热器20的内侧,所以在洒水时不会轻易洒到第二换热器20上,避免了水进入到第二换热器20的散热片21上积攒影响到与空气的换热,而在风机30的作用下空气从第二换热器20经过时实现了换热,再次进入第一换热器10时可以对第一换热器10起到一个辅助换热作用。采用该复合换热的方式,在需要大效率的换热时,将风机30和循环水泵60同时开启,实现两者同时换热,所以在换热效率上大大提高。当换热无需大效率的换热时,可以仅开启风机30,实现风冷换热,或者仅开启循环水泵60,实现水冷换热的方式,所以可以有效地节约电能。而且对于特殊环境下,例如不适于使用风冷换热时,可以单独开启循环水泵60,实现水冷换热,相反不适于使用水冷换热时,可以单独开启风机30,实现风冷换热,所以该装置能适用多种情况。

  需要说明的是,此处第一换热器10和第二换热器20采用的换热管11可以采用相同材质,也可以采用不同材质,甚至还可以采用不同型号类型。

  如图1所示,复合换热装置还包括导风筒70,所述导风筒70安装在所述第一换热器10和所述第二换热器20上方,所述风机30的风叶至少部分位于所述导风筒70内部。风机30鼓风,通过导风筒70的导风排出,避免换热后的空气刚排出就扩散出来,影响换热器的再次换热效果。

  复合换热装置,还包括储水箱80,所述储水箱80与接水盘50相连通,且同时与所述循环水泵60连通。储水箱80可以避免循环用水被完全蒸发或者避免蒸发过量的水影响到正常水冷换热,储水箱80可以将水存储一定的量,能较长时间的使用。

  如图1和图2所示,所述洒水器40包括洒水管41和进水管42,所述洒水管41设置有至少两根,每根所述洒水管41上开设有多个喷水孔411,两根所述洒水管41与所述进水管42相连通,所述进水管42通过管道与所述循环水泵60连通。进水管42起到一个支撑作用,同时导引水进入到洒水管41,再通过洒水管41的喷水孔411排出喷淋在第一换热器10上。

  在本实施例中,洒水管41设置有四根,相邻两根成90度夹角设置。

  如图2和图3所示,所述洒水器40还包括分配罐43,所述分配罐43转动连通在所述进水管42上,所述洒水管41连通在所述分配罐43上。通过分配罐43的设置,将进水管42导入的水先进入到分配罐43上,然后通过分配罐43在平均导入到洒水管41上,所以分配罐43将水更加均匀地导入到洒水管41上,有利于喷淋时较为均匀。

  如图2所示,所述喷水孔411斜朝下设置,且俯视方向上喷水孔411与洒水管41转动所形成扫描轨迹圆的平面存在夹角。此时喷水时,水流存在一个反向作用力,所以该力的或者该力的一个分力与转动时的扫描半径相垂直,所以始终有一个作用力推动着洒水管41和分配罐43的转动,无需电机驱动,节省了成本,而且也方便安装。利用该方式,用水量较少,还能实现第一换热器10的全其余换热,所以还能节省循环水泵60的用电量。

  具体地,如图3和图4所示,洒水管为圆柱管,圆柱的轴线指向分配罐的转动中心,而喷水孔的轴心指向洒水管的轴心,此时,喷水孔与说水平面的夹角为α,其中α大于0°小于90°,保证水喷出时的反作用力存在一个分力在水面面上。

  如图8至图10所示,所述第一换热器10包括多个第一换热单元12叠加形成,所述第一换热单元12由换热管11在平面上弯曲成螺旋形,多个第一换热单元12的进口端通过一个或多个汇集管13连通,多个第一换热单元12出口端通过另一个或多个汇集管13连通。第一换热单元12其平面上为螺旋形的,所以在平面区域上换热管11覆盖了整个环绕的面积,因此在水喷淋在上时其换热的面积达到最大化,因此换热效率上有所增加。再将多个第一换热单元12叠加形成了第一换热器10,此时的第一换热器10在整个外轮廓所包覆的范围内,均具有换热管11,因此换热时,换热器的总面积是比环状或者板状的结构具有显著的提高。

  如图9和图10所示,多个所述第一换热单元12之间通过多根固定柱14支撑。固定柱14可以对第一换热单元12固定,而且可以将不同的第一换热单元12保持一定的间隔。

  如图11至图14所示,套设有所述散热片21的换热管11卷曲成圆筒形,形成所述第二换热器20,圆筒形的所述第二换热器20具有两个端口,一个端口朝向所述洒水器70,另一个端口朝向所述接水盘50;且所述第一换热器10位于所述圆筒形的所述第二换热器20内部。圆筒形结构其类似圆环的拉伸体,所以其中部位置是空的,利用该空的位置将第一换热器10放置在内部,实现第二换热器20围绕第一换热器10,风机30在鼓风时,也使得第二换热器20的内部为负压,所以空气从第二换热器20的外侧进入到内测。而且具有的两个端口又能避免干扰到第一换热器10的正常换热。

  第二换热器20设置的方式可以存在多种,如将套设有散热片21的换热管11弯曲成圆形的第二换热器单元,然后多层第二换热器单元在叠加形成第二换热器20,此时第二换热器单元可以是单根换热管11,也可以采用多根换热管11,如图10和图11所示,为两根换热管11卷曲成第二换热单元,然后多个第二换热单元叠加形成第二换热器20。所述第二换热器20的多个第二换热单元的进口端通过一个或多个汇集管13连通,多个第二换热单元出口端通过另一个或多个汇集管13连通。

  所述第一换热器10的所述各个汇集管13与所述第二换热器20的各个汇集管13之间,依次连通。该设置使得换热工质可以在第一换热器和第二换热器之间流动。

  在其他实施例中,如图13所示,将套设有散热片21的换热管11呈立体螺旋形弯曲,形成第二换热器20。

  在其他实施例中,如图6所示,第二换热器20在俯视方向下为矩形。

  如图13和图14所示,散热片21套设在换热管11上,

  复合换热装置使用方法,包括如下步骤:

  接收到第一换热信号;

  风机30和循环水泵60启动,换热工质在第一换热器10和第二换热器20内流动;

  风机30鼓风,第二换热器20的中部形成负压,空气从第二换热器20的外侧经过第二换热器20进入到内侧,并流过第一换热器10,再从风机30的出风口排出,完成第二换热器20换热和第一换热器10的联合工作;

  循环水泵60驱动水流动,循环水泵60从储水箱80内抽水,水进入洒水器40,从喷水孔411喷出,形成反作用力,推动洒水器40旋转,水流经过第一换热器10的换热管11外表面,与第一换热器10换热,粘附在第一换热器10的换热管11外表面上的液体在气流的作用下继续蒸发吸热,完成第一换热器10换热,水继续落到接水盘50,从接水盘50回到储水箱80;

  接收到第二换热信号;

  风机30启动,循环水泵60关闭,换热工质在第一换热器10和第二换热器20内流动;

  风机30鼓风,空气从第二换热器20的外侧经过第二换热器20进入到内侧,再从风机30的出风口排出,实现第二换热器与空气换热。

  当然还设置有第三种换热方式如下:

  接收到第三换热信号;

  风机30关闭,循环水泵60启动,换热工质在第一换热器10内流动;

  循环水泵60驱动液体,从洒水器40流出,水流经过第一换热器10,与第一换热器10换热。

  可以控制三种散热方式,适应多种使用情况。

  引用图纸说明时,是对出现的新特征进行说明;为了避免重复引用图纸导致描述不够简洁,在表述清楚的情况下已描述的特征,图纸不再一一引用。

  以上实施例的目的,是对本实用新型的技术方案进行示例性的再现与推导,并以此完整的描述本实用新型的技术方案、目的及效果,其目的是使公众对本实用新型的公开内容的理解更加透彻、全面,并不以此限定本实用新型的保护范围。

  以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举,在此之外,还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进,均属本实用新型的保护范围。

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