阅读说明：本技术 换热器和具有其的空调器 (Heat exchanger and air conditioner with same ) 是由 李成恩 武滔 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种换热器和具有其的空调器,所述换热器包括至少一个换热单元,所述换热单元包括：翅片、集流管和毛细管,所述翅片的厚度一侧具有定位结构,所述集流管为两个且分别位于所述翅片的长度两侧,所述毛细管通过所述定位结构定位配合于所述翅片的厚度一侧,且所述毛细管的长度两端分别与两个集流管连通。根据本发明的换热器,所述换热器的换热单元的冷凝水排放顺畅、空气流动阻力小、换热能效高,且翅片与毛细管的接触面积大,翅片换热效率高,而且通过定位结构使毛细管与翅片定位配合,从而降低了毛细管的装配难度,提高了毛细管的装配效率,在一定程度上提高了毛细管与翅片的换热可靠性和换热均匀性。(The invention discloses a heat exchanger and an air conditioner with the same, wherein the heat exchanger comprises at least one heat exchange unit, and the heat exchange unit comprises: the fin, pressure manifold and capillary, the thickness one side of fin has location structure, the pressure manifold is two and is located respectively the length both sides of fin, the capillary passes through location structure location cooperation in the thickness one side of fin, just the length both ends of capillary communicate with two pressure manifolds respectively. According to the heat exchanger, the condensed water of the heat exchange unit of the heat exchanger is discharged smoothly, the air flow resistance is small, the heat exchange efficiency is high, the contact area between the fins and the capillary tube is large, the heat exchange efficiency of the fins is high, and the capillary tube and the fins are matched in a positioning mode through the positioning structure, so that the assembly difficulty of the capillary tube is reduced, the assembly efficiency of the capillary tube is improved, and the heat exchange reliability and the heat exchange uniformity of the capillary tube and the fins are improved to a certain extent.)

换热器和具有其的空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种换热器和具有其的空调器。

背景技术

相关技术中的管翅式换热器，采用管径较大的横置冷媒管，以及竖置设置的翅片，冷凝水排放不畅，空气流动阻力大。此外，冷媒管和翅片采用胀管的方式结合，加工复杂，且翅片与冷媒管的接触面积小，翅片换热效率较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种换热器，所述换热器的换热单元的冷凝水排放顺畅、空气流动阻力小、换热能效高，且翅片与毛细管的换热面积大，翅片换热效率高，而且通过定位结构使毛细管与翅片定位配合，从而降低了毛细管的装配难度，提高了毛细管的装配效率，在一定程度上提高了毛细管与翅片的换热可靠性和换热均匀性。

本发明还提出一种具有上述换热器的空调器。

根据本发明第一方面实施例的换热器，所述换热器包括至少一个换热单元，所述换热单元包括：翅片，所述翅片的厚度一侧具有定位结构；集流管，所述集流管为两个且分别位于所述翅片的长度两侧；毛细管，所述毛细管通过所述定位结构定位配合于所述翅片的厚度一侧，且所述毛细管的长度两端分别与两个集流管连通。

根据本发明的换热器，所述换热器的换热单元的冷凝水排放顺畅、空气流动阻力小、换热能效高，且翅片与毛细管的接触面积大，翅片换热效率高，而且通过定位结构使毛细管与翅片定位配合，从而降低了毛细管的装配难度，提高了毛细管的装配效率，在一定程度上提高了毛细管与翅片的换热可靠性和换热均匀性。

在一些实施例中，所述毛细管通过沿所述毛细管的长度方向间隔开设置的多个所述定位结构定位配合于所述翅片。

在一些实施例中，所述翅片上设有沿所述翅片的宽度方向间隔开分布的多个所述毛细管，每个所述毛细管均通过至少一个所述定位结构定位配合于所述翅片。

在一些实施例中，所述定位结构限定出定位槽，所述毛细管长度方向上的一截定位配合在所述定位槽内。

在一些实施例中，所述定位槽包括入口槽段和定位槽段，所述入口槽段位于所述定位槽段的远离所述翅片的一侧，所述入口槽段的槽宽沿着远离所述定位槽段的方向逐渐增大。

在一些实施例中，所述定位槽段的槽宽沿着远离所述入口槽段的方向逐渐增大。

在一些实施例中，所述定位结构包括两个板片，两个所述板片之间限定出所述定位槽。

在一些实施例中，所述板片由所述翅片冲孔而成。

在一些实施例中，所述毛细管焊接固定于所述翅片。

在一些实施例中，所述换热单元包括多个所述翅片，多个所述翅片沿所述翅片的厚度方向依次排布，所述定位结构夹止在相邻两个所述翅片之间，以限定相邻两个所述翅片之间的距离。

在一些实施例中，两个所述集流管均沿水平方向延伸，所述换热单元包括多个所述翅片，多个所述翅片沿所述集流管的长度方向间隔开排布，每个所述翅片均沿竖置方向延伸，每个所述翅片的厚度一侧设有多个所述毛细管，多个所述毛细管沿所述翅片的宽度方向间隔开排布，每个所述毛细管均沿竖置方向延伸。

根据本发明第二方面实施例的空调器，包括根据本发明第一方面实施例的换热器。

根据本发明的空调器，通过设置上述第一方面的换热器，从而提高了空调器的整体换热性能。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的空调器的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的换热单元的示意图，图中每相邻的两个翅片之间隐藏了一个翅片；

图3是根据本发明一个实施例的翅片与毛细管通过定位结构定位配合的示意图；

图4是图3中圈示的A部放大图；

图5是根据本发明一个实施例的翅片与翅片通过定位结构限定间距的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的换热器与管翅式换热器、微通道式换热器的换热量的实验对比曲线；

图7是根据本发明一个实施例的换热器与管翅式换热器、微通道式换热器的空气侧换热系数的实验对比曲线；

图8是根据本发明一个实施例的换热器与管翅式换热器、微通道式换热器的空气侧压降的实验对比曲线。

附图标记：

空调器1000；

换热器100；边板200；中隔板300；侧板400；

换热单元1；集流管11；翅片12；毛细管13；

定位结构14；板片141；定位槽140；入口槽段1401；定位槽段1402；

连接单元2；连接管21；挡板22。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面，参照附图，描述根据本发明第一方面实施例的换热器100。

如图1所示，换热器100可以包括至少一个换热单元1，结合图2，换热单元1可以包括：翅片12、集流管11和毛细管13，翅片12的厚度一侧具有定位结构14，集流管11为两个且分别位于翅片12的长度两侧，毛细管13通过定位结构14定位配合于翅片12的厚度一侧，且毛细管13的长度两端分别与两个集流管11连通。

由此，通过在翅片12上设置定位结构14，使得毛细管13可以与翅片12定位配合，从而可以提高毛细管13与翅片12的装配效率，例如，在毛细管13需要与翅片12焊接相连时，在焊接前，可以先将毛细管13与定位结构14定位配合，从而就无需再手扶毛细管13进行限位，从而极大地降低了操作难度，提高了装配效率，还改善了由于毛细管13手扶定位不精准，而引起的换热不均等问题。

另外，由于集流管11分别位于翅片12的长度两侧，且毛细管13的长度两端分别与两个集流管11连通，从而说明毛细管13沿翅片12的延伸方向延伸，或者说毛细管13的长度方向和翅片12的长度方向相同或者大体相同，由此，第一、可以提高毛细管13与翅片12的换热面积，使得毛细管13与翅片12的换热效率高，从而可以加快翅片12与空气的热交换速度，第二，翅片12与毛细管13的相对位置关系，不像管翅式换热器中翅片和冷媒管那样相互垂直设置，因此可以保证冷凝水的顺畅排放。

此外，需要说明的是，毛细管13指的是管径较小的细管，例如管径可以为0.5mm左右。由于毛细管13的管径较小，相比于管翅式换热器来说，冷媒泄漏问题更小，换热器100乃至其所应用的空调器1000的安全性都更有保证，可靠性更有保证。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，毛细管13通过沿毛细管13的长度方向间隔开设置的多个定位结构14定位配合于翅片12。由此，可以提高毛细管13与翅片12相对位置定位的可靠性与稳定性。另外，在一些实施例中，用于定位一个毛细管13的多个定位结构14可以均匀间隔开分布，即用于定位一个毛细管13的多个定位结构14中每相邻的两个定位结构14之间的间距相等，从而可以提高换热均匀性和制造便捷性。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，翅片12上设有沿翅片12的宽度方向间隔开分布的多个毛细管13，每个毛细管13均通过至少一个定位结构14定位配合于翅片12。也就是说，翅片12的厚度一侧设置有沿翅片12的宽度方向间隔开分布的多个毛细管13，且每个毛细管13分别有至少一个定位结构14定位配合。由此，可以进一步提高毛细管13与翅片12的换热面积，提高换热单元1整体的换热效率。另外，在一些实施例中，分布在翅片12同侧的多个毛细管13可以均匀间隔开分布，即相邻的两个毛细管13之间间距相等，从而可以提高换热均匀性和制造便捷性。

需要说明的是，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

例如，在本发明的一个实施例中，如图3所示，翅片12上可以具有沿翅片12的宽度方向间隔开分布的多列定位组，每列定位组包括沿翅片12的长度方向间隔开分布的多个定位结构14，从而翅片12的厚度一侧可以设置有沿翅片12的宽度方向间隔开分布的多个毛细管13，每个毛细管13通过沿翅片12的长度方向间隔开分布的多个定位结构14定位配合于翅片12。由此，可以提高翅片12与环境的换热效率。

此外，需要说明的是，本文所述的多个指的是两个及多于两个，例如可以是两个、三个、四个等等。在本发明的一个具体示例中，如图3所示，翅片12上可以具有沿翅片12的宽度方向间隔开分布的四列定位组，每列定位组包括沿翅片12的长度方向间隔开分布的三个定位结构14，从而翅片12的厚度一侧可以设置有沿翅片12的宽度方向间隔开分布的四个毛细管13，每个毛细管13通过沿翅片12的长度方向间隔开分布的三个定位结构14定位配合于翅片12。由此，换热效果较好，且结构较为简单和加工制造。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，定位结构14可以限定出定位槽140，毛细管13长度方向上的一截定位配合在定位槽140内。由此，毛细管13与定位结构14的装配快捷，方便操作。例如在一些具体示例中，如图4所示，定位结构14可以包括两个板片141，两个板片141之间限定出定位槽140，由此，定位结构14的结构简单，方便加工，可以简单且方便地限定出定位槽140。

另外，在本发明的一些具体示例中，板片141可以由翅片12冲孔而成，也就是说，翅片12上的一部分为冲孔部，冲孔部的轮廓边缘包括第一边缘段和第二边缘段，冲孔时，将第二边缘段冲断，并将冲孔部沿第一边缘段翻折，以使冲孔部可以翻折到翅片12的厚度一侧，此时，冲孔部可以作为一个板片141，即说明该板片141由翅片12冲孔而成，由此，加工方便，且节约材料。

此外，在图4所示的具体示例中，当限定出定位槽140的两个板片141均由翅片12冲孔而成时，用于构成两个板片141的两个冲孔部的第二边缘段的一部分可以重合，这样，在冲孔操作后，两个冲孔可以合为一个大孔，即不存在拦截在两个冲孔之间的横筋，从而可以降低加工难度。

当然，本发明不限于此，板片141还可以焊接在翅片12上；或者，在其他实施例中，还可以通过其他方式限定出定位槽140，例如，还可以将形成有定位槽140的定位座(图未示出)等焊接在翅片12上，以代替两个板片141；此外，定位结构14还可以构造为其他更加复杂的结构，例如，定位结构14可以包括转动卡箍(图未示出)，转动卡箍的一端与翅片12铰接，转动卡箍的另一端自由，当将毛细管13设置在翅片12的厚度一侧后，可以拉动转动卡箍的另一端，并使转动卡箍的另一端锁定在翅片12上，以使转动卡箍和翅片12共同环抱毛细管13，对毛细管13进行定位。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，定位槽140可以包括入口槽段1401和定位槽段1402，入口槽段1401位于定位槽段1402的远离翅片12的一侧，入口槽段1401的槽宽可以沿着远离定位槽段1402的方向逐渐增大。由此，说明入口槽段1401为扩口形式，从而方便将毛细管13伸入定位到定位槽140内，提高定位操作的快捷性。

另外，在一些实施例中，如图4所示，当入口槽段1401的槽宽沿着远离定位槽段1402的方向逐渐增大时，定位槽段1402的槽宽可以沿着远离入口槽段1401的方向逐渐增大，从而说明定位槽140整体的槽宽可以是沿着远离翅片12的方向先减小、再增大，或者说，当定位槽140由两个板片141之间限定出时，两个板片141可以成X形分布(例如，当板片141由翅片12冲孔而成时，可以将冲孔部沿第一边缘段翻折后，再弯折成X形)。

由此，在毛细管13伸入定位槽段1402内后，由于定位槽段1402为朝向翅片12扩口的形状，从而使得毛细管13可以更加靠近翅片12，达到毛细管13贴紧翅片12的效果，从而提高换热效果，而且，入口槽段1401和定位槽段1402的连接处可以形成缩颈(即槽宽较小)，从而可以防止毛细管13从定位槽段1402向入口槽段1401脱出。当然，本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，定位槽段1402还可以为等宽槽段等等，这里不作赘述。此外，在加工条件允许的情况下，还可以将定位槽段1402的形状设置为与毛细管13的外形相匹配，从而可以在一定程度上降低毛细管13与定位结构14之间的接触热阻。

在本发明的一些实施例中，毛细管13还可以焊接固定于翅片12，也就是说，在通过定位结构14将毛细管13定位配合于翅片12后，还可以利用焊接的方式将毛细管13与翅片12固定在一起，从而保证毛细管13与翅片12的连接可靠性，增大毛细管13和翅片12之间的换热效率。当然，本发明不限于此，在本发明的另外一些实施例中，当定位结构14的定位可靠性满足连接要求时，还可以省去焊接步骤。但是，可以理解的是，设置焊接步骤会提高毛细管13与翅片12的连接可靠性。

在本发明的一些实施例中，当翅片12与毛细管13焊接相连时，毛细管13与集流管11也可以焊接相连，从而换热单元1整体可以为不可拆分的一体件，从而可以提高换热器100整体的可靠性和换热性能，而且降低了换热单元1的加工难度，使得制造更加简单、高效。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，换热单元1可以包括多个翅片12，多个翅片12沿翅片12的厚度方向依次排布，定位结构14夹止在相邻两个翅片12之间，即定位结构14的远离其所在翅片12的一端止抵于与该翅片12相邻的下一个翅片12，以限定相邻两个翅片12之间的距离。

由此，不但可以利用定位结构14对毛细管13进行定位，而且可以利用定位结构14来限定相邻翅片12之间距离，从而保证气流通过效率，提高换热效果，改善翅片12倒片问题。此外，在一些实施例中，可以将定位结构14的高度(即沿翅片12厚度方向的高度)设定在1.1mm-1.5mm之间，从而不但可以保证定位结构14对于毛细管13的定位效果，而且还可以保证相邻两个翅片12之间的间距满足通风换热要求。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，换热器100可以包括多个换热单元1，从而可以进一步提高换热器100整体的换热性能。例如在本发明的一个具体示例中，换热器100可以包括两个换热单元1和连接在两个换热单元1之间的连接单元2，其中，每个换热单元1均可以包括两个沿上下方向间隔且平行设置的集流管11和垂直于集流管11方向设置的翅片12与毛细管13，两个换热单元1的集流管11相互垂直设置，以使换热器100自上而下作正投影时大体为L形的换热器100，连接单元2可以包括两个连接管21和挡板22，两个连接管21分别对应连接两个换热单元1的两个集流管11，挡板22连接在两个连接管21之间，从而可以避免大气流从两个连接管21之间流走、降低换热效率的问题。当然，本发明不限于此，在本发明的其他实施例中，还可以通过调节连接单元2的结构和换热单元1的数量，可以使得换热器100自上而下作正投影时大体为U形的换热器100等，从而加大换热器100的换热面积，进而提高换热器100的换热效率，以适应能效升级。

下面，描述根据本发明第二方面实施例的空调器1000。

如图1所示，根据本发明第二方面实施例的空调器1000，可以包括根据本发明第一方面实施例的换热器100。根据本发明实施例的空调器1000，由于换热器100的换热效率可以得到提高，从而可以提高空调器1000的整体能效。

具体而言，根据本发明第二方面实施例的空调器1000的类型不限，也就是说，据本发明第一方面实施例的换热器100所应用的空调器1000的类型不限，而且换热器100可以应用于空调器1000的室内机、或空调器1000的室外机。

在本发明的一些实施例中，换热器100可以可拆卸地固定在空调器1000内，此时，可以采用例如螺栓、卡扣等形式固定，此外，换热器100在空调器1000内的固定位置不限，例如当将换热器100安装于空调器1000的室外机内时，可以将换热器100与室外机的边板200、中隔板300、侧板400等进行固定相连，在此不作赘述。

此外，根据本发明实施例的空调器1000的其他构成，在空调器1000的类型确定后，空调器1000的其他构成，例如风机等对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面，描述根据本发明一个具体示例的换热单元1。

在本示例中，两个集流管11均沿水平方向延伸，换热单元1包括多个翅片12，多个翅片12沿集流管11的长度方向间隔开排布，每个翅片12均沿竖置方向延伸，每个翅片12的厚度一侧设有多个毛细管13，多个毛细管13沿翅片12的宽度方向间隔开排布，每个毛细管13均沿竖置方向延伸。

由此，当换热器100作为蒸发器使用时，便于冷凝水的排放。而且，由于每个毛细管13均竖置设置，相比于管翅式换热器中冷媒管均沿水平方向延伸且在上下方向上间隔开分布的方案，每个毛细管13内的冷媒分配不受重力影响，实现两相流均匀分配。当然，本发明的换热器100不限于上述摆放方式，而且，换热器100不限于作为蒸发器使用。

此外，发明人还根据传热学的理论，将本示例的换热单元1与相关技术中的管翅式换热器、微通道式换热器进行了实验对比，在实验中设定了在同等情况下的不同换热器100的换热量Q(单位：Kcal/h.k)的数据(如图6所示)、空气侧换热系数h_o(单位：W/m2.k)的数据(如图7所示)、以及空气侧压降(单位：Pa)的数据(如图8所示)，结果表明，本示例的换热单元1具有更加优良的换热能力。

根据传热学理论公式：

换热量Q＝K·A₀·ΔT

总传热系数

空气侧换热系数h_o＝(Ap+η·Af)/A_o×h_a

其中，Q为换热器100的换热量，K为换热器100的总传热系数，h_w为冷媒侧热传导率，A_o为换热器100的空气侧导热面积，h_o为换热器100的空气侧换热系数，Ap为毛细管13导热面积，h_a为翅片12的空气侧传导率，Api为冷媒侧导热面积，Af为翅片12的导热面积，A_co为翅片12与毛细管13的接触面积，η为翅片12的换热效率，h_c为翅片12与毛细管13的接触传导率，ΔT为温度差，tp为换热器100的空气侧温差，λp为换热器100的空气侧导热率。

在图6中，横坐标为风速，纵坐标为换热器100的换热量，L1所示曲线代表本示例的换热单元1的风速-换热量曲线，L2所示曲线代表管翅式换热器的风速-换热量曲线，L3所示曲线代表微通道式换热器的风速-换热量曲线。从图中可以看出，在同等风速的条件下，本示例的换热单元1的换热量Q相对较高。

在图7中，横坐标为风速，纵坐标为空气侧换热系数h_o，L1’所示曲线代表本示例的换热单元1的风速-空气侧换热系数曲线，L2’所示曲线代表管翅式换热器的风速-空气侧换热系数曲线，L3’所示曲线代表微通道式换热器的风速-空气侧换热系数曲线。从图中可以看出，在同等风速的条件下，本示例的换热单元1的空气侧换热系数h_o相对较高。

在图8中，横坐标为风速，纵坐标为空气侧压降，L1”所示曲线代表本示例的换热单元1的风速-空气侧压降曲线，L2”所示曲线代表管翅式换热器的风速-空气侧压降曲线，L3”所示曲线代表微通道式换热器的风速-空气侧压降曲线。从图中可以看出，在同等风速的条件下，本示例的换热单元1和微通道式换热器的空气侧压降都相对较低，说明风阻较小，换热效率更好。

通过以上三组实验可以得出，本示例的换热单元1，毛细管13与翅片12的接触热阻小，能够有效提升翅片12的换热效率，提成换热单元1的总传热系数，进而提升换热器100的整体换热量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。