蒸发式冷凝器和空调机组

技术领域

本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种蒸发式冷凝器和空调机组。

背景技术

蒸发式冷凝技术具有良好的节能效果，但是，换热器的性能、制造难度、成本、可靠性等还有待进一步的提高，以及兼顾制冷、制热双工况的高性能换热模式尚存在困难。本发明通过设计一种结构简单、加工方便的蒸发式冷凝器，提高了蒸发式冷凝器的换热效率，特别是通过特殊设计改善制冷、制热双工况的换热效率，从而提高空调机组的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸发式冷凝器和空调机组，其可以提高换热效率，改善制冷、制热双工况的换热效率，从而提高空调机组的效率。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种蒸发式冷凝器，包括第一汇集管、第二汇集管和多组板管，所述多组板管依次设置，且相邻两组所述板管之间相互间隔并形成外部通道；

所述板管包括第一板片和第二板片，所述第一板片和所述第二板片连接并形成四周封闭的内部介质通道；

所述第一板片上设置有与所述内部介质通道连通的第一开口和第二开口，且所述第一板片在所述第一开口的周缘设置有向外的第一翻边、以及在所述第二开口的周缘设置有向外的第二翻边；

所述第二板片上设置有与所述内部介质通道连通的第三开口和第四开口，且所述第二板片在所述第三开口的周缘设置有向外的第三翻边、以及在所述第四开口的周缘设置有向外的第四翻边，所述第一开口和所述第三开口围成所述内部介质通道的第一口，所述第二开口和所述第四开口围成所述内部介质通道的第二口；

相邻的两组板管的所述第一翻边与所述第三翻边连接并形成所述第一汇集管，所述第一汇集管与所述第一开口连通，相邻的两组板管的所述第二翻边与所述第四翻边连接并形成所述第二汇集管，所述第二汇集管与所述第二开口连通；或者，所述第一汇集管依次与所述第一翻边和所述第三翻边连接，且所述第一汇集管与所述第一开口连通，所述第二汇集管依次与所述第二翻边和所述第四翻边连接，且所述第二汇集管与所述第二开口连通。

在可选的实施方式中，所述第一板片与所述第二板片焊接，并在焊点的位置形成多个连接点和/或连接线，在非焊接点的位置形成鼓包，所述鼓包形成所述内部介质通道。

在可选的实施方式中，在所述板管的外表面上，所述焊点成阵列排布，且满足以下关系：

在第一方向上：Xi＝a*i

在第二方向上：Yj＝d*j

在可选的实施方式中，所述第一口位于所述第二口的上方，所述内部介质通道在所述第一口处具有第一流动孔，所述第一流动孔远离所述第一口朝横向和/或斜向上延伸；

和/或，所述内部介质通道在所述第二口处具有第二流动孔，所述第二流动孔朝垂直向下延伸，和/或所述第二流动孔朝远离所述板管的边缘延伸。

在可选的实施方式中，所述第二流动孔包括向下延伸的第一孔和远离所述板管边缘延伸的第二孔；

所述蒸发式冷凝器还包括导流板，所述导流板设置于所述第二汇集管内，并将所述第一孔和所述第二孔分别分隔在第一区域和第二区域；

所述导流板上设置有连通所述第一区域和所述第二区域的连通孔，或者，所述导流板与所述第二汇集管之间设有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙。

在可选的实施方式中，所述导流板包括板体和设置于所述板体两端的端板，所述端板均与所述第二汇集管连接，所述端板与位于所述第一区域的所述第二汇集管连接，所述板体设置有所述连通孔，或者所述板体与所述第二汇集管之间具有连通所述第一区域和所述第二区域的间隙。

在可选的实施方式中，所述端板上设置有流通孔，所述流通孔设置在所述端板的底部。

在可选的实施方式中，所述内部介质通流道包括两组，所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口和所述第四开口为对应的两组，且两组所述内部介质通道相互交错设置，以使在所述板管上流动的至少部分水依次经过两组所述内部介质通道的外表面。

第二方面，本发明提供一种空调机组，包括风机、水泵、接水盘、播水装置、压缩机、节流结构、水冷式换热器和如前述实施方式中任一项所述的蒸发式冷凝器；

所述压缩机的排气口与所述内部介质通道的进口连接，所述内部介质通道的出口与所述节流结构的进口连接，所述节流结构的出口与所述水冷式换热器的制冷剂进口连接，所述水冷式换热器的制冷剂出口与所述压缩机的吸气口连接；

所述接水盘设置于所述蒸发式冷凝器的下方，水泵与所述接水盘和所述播水装置连接，用于将所述接水盘内的水通过所述播水装置喷出，所述播水装置用于向所述蒸发式冷凝器喷水，所述风机带动气体流经所述蒸发式冷凝器。

在可选的实施方式中，所述内部介质通道包括两组，所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口和所述第四开口为对应的两组，且两组所述内部介质通道相互交错设置，以使在所述板管上流动的水依次经过两组所述内部介质通道的外表面；

两组所述内部介质通道中包括相互独立的第一通道和第二通道，所述第一通道的进口用于与压缩机的排气口连接，所述第一通道的出口与所述水冷式换热器的制冷剂进口连接，所述第二通道的进口与所述水冷式换热器的冷水进口通过第一管路连接，并在所述第一管路上设置有第一阀门，所述第一管路还与使用侧的出水口连接，所述第一阀门用于所述使用侧的冷水进入所述水冷式换热器的冷水进口或者进入所述第二通道；

所述第二通道的出口与所述水冷式换热器的冷水出口通过第二管路连接，并在所述第二管路上设置有第二阀门，所述第二管路还与使用侧的回水口连接，所述第二阀门用于使述第二通道的出口或所述水冷式换热器的冷水出口回水至所述使用侧的回水口。

本发明实施例的有益效果是：通过优化设计可以采用更高效的加工方式，形成蒸发式冷凝器，通过内部通道流通冷媒，外部通道流通喷淋水和空气，利用外部喷淋水的蒸发带走内部冷媒的热量，形成一种高效的换热方式。本发明中通过优化了第一口的进口方式和通过点阵方式优化板片内部通道流动，使得其换热效率更高。通过在第二口的优化设计，使得板片之间的分液更加均匀，大幅改善了传统在制热模式下分液不均匀而影响制热效果的问题，提高了制热效率。通过设置交错的流通通道，可以实现使得在压缩制冷和自然冷源模式下的喷淋水两侧均可以间隙性与内部介质换热，实现双高效运行。在通过模具加工成型一体的板片带翻边结构，然后可以采用高效率的批量焊接成型蒸发式冷凝器。通过板管内部的通道的优化设计，提高板片内部冷媒的换热效率，通过第一口处的进口通道方向设计，使得板片内的温度场分布更加均匀，提高换热效率，通过第二口处的通道方向设计，使得制热时板片之间的分液更加均匀，进一步提高制热的换热效率。通过多通道设计，可以在自然冷源与压缩机制冷模式下的双高效运行，从而，使得该蒸发式冷凝器的换热效率在多种应用情况下的高效运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的蒸发式冷凝器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一形式蒸发式冷凝器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的板管的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的板管在鼓包处的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的板管的焊点分布示意图；

图6为本发明实施例提供的板管的剖视示意图；

图7为本发明实施例提供的另一板管的剖视示意图；

图8为本发明实施例提供的又一板管的剖视示意图；

图9为本发明实施例提供的第二汇集管的剖视结构图；

图10为图9中A-A处的剖视图；

图11为本发明实施例提供的设置有流通孔的导流板和第二汇集管的剖视结构图；

图12为本发明实施例提供的具有两个第一口和第二口的蒸发式冷凝器的结构图；

图13为本发明实施例提供的空调机组的结构图。

图标：10-空调机组；100-蒸发式冷凝器；101-外部通道；102-第一口；1021-第一流动孔；103-第二口；1031-第二流动孔；1032-第一孔；1033-第二孔；110-第一汇集管；120-第二汇集管；121-第一区域；122-第二区域；130-板管；131-第一板片；1311-第一翻边；1312-第二翻边；132-第二板片；1321-第三翻边；1322-第四翻边；133-内部介质通道；140-导流板；141-连通孔；142-流通孔；201-风机；202-水泵；203-接水盘；204-播水装置；205-压缩机；206-节流结构；207-水冷式换热器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

请参阅图1和图2，本发明提供一种蒸发式冷凝器100，包括第一汇集管110、第二汇集管120和多组板管130，多组板管130依次设置，且相邻两组板管130之间相互间隔并形成外部通道101。

请参阅图3和图4，板管130包括第一板片131和第二板片132，第一板片131和第二板片132连接并形成四周封闭的内部介质通道133；第一板片131上设置有与内部介质通道133连通的第一开口和第二开口，且第一板片131在第一开口的周缘设置有向外的第一翻边1311、以及在第二开口的周缘设置有向外的第二翻边1312；第二板片132上设置有与内部介质通道133连通的第三开口和第四开口，且第二板片132在第三开口的周缘设置有向外的第三翻边1321、以及在第四开口的周缘设置有向外的第四翻边1322，第一开口和第三开口围成内部介质通道133的第一口102，第二开口和第四开口围成内部介质通道133的第二口103；

如图1所示，相邻的两组板管130的第一翻边1311与第三翻边1321连接并形成第一汇集管110，第一汇集管110与第一开口连通，相邻的两组板管130的第二翻边1312与第四翻边1322连接并形成第二汇集管120，第二汇集管120与第二开口连通；或者，如图2所示，第一汇集管110依次与第一翻边1311和第三翻边1321连接，且第一汇集管110与第一开口连通，第二汇集管120依次与第二翻边1312和第四翻边1322连接，且第二汇集管120与第二开口连通。

请参阅图5，在可选的实施方式中，第一板片131与第二板片132焊接，并在焊点的位置形成多个连接点和/或连接线，在非焊接点的位置形成鼓包，鼓包形成内部介质通道133。

在可选的实施方式中，在板管130的外表面上，焊点成阵列排布，且满足以下关系：

在第一方向上：Xi＝a*i

在第二方向上：Yj＝d*j

需要指出的是，本实施例对于在第一方向和第二方向上的排布关系式中的参数不做具体要求，示例性地，比如在第一方向上，取a＝2.25、b＝26、c＝1.75，则上述公式可以转换为：X

在连接点满足上述公式时，通过调节点纹的间距实现了板管130内通道的流程，可以使得冷媒在内通道流动更加均匀，提高换热系数，实现进一步提高换其换热效率的目的。

请参阅图6和图7，其示出了通过直线纹路形成内部介质通道133的方案，可以通过组织型的冷媒按通道流动，可以在一定情况下提高换热效率。通过设置这种方式，可以有效组织冷媒中润滑油能按内流通通道流出板管130，使得冷媒把润滑油尽可能的从蒸发式冷凝器100中带走，回到压缩机205。需要指出的是，相对于图6来说，图7在边缘位置设置有间隙(图7中横向的直线纹路与边缘存在缝隙)，冷媒可以在该间隙内流过，可以改善边角结构(区域)中存储润滑油的问题，得冷媒把润滑油尽可能的从蒸发式冷凝器100中带走，回到压缩机205。

请参阅图8，在可选的实施方式中，第一口102位于第二口103的上方，内部介质通道133在第一口102处具有第一流动孔1021，第一流动孔1021远离第一口102朝横向和/或斜向上延伸；和/或，内部介质通道133在第二口103处具有第二流动孔1031，第二流动孔1031朝垂直向下延伸，和/或第二流动孔1031朝远离板管130的边缘延伸。

在可选的实施方式中，第二流动孔1031包括向下延伸的第一孔1032和远离板管130边缘延伸的第二孔1033。

请参阅图9和图10，蒸发式冷凝器100还包括导流板140，导流板140设置于第二汇集管120内，并将第一孔1032和第二孔1033分别分隔在第一区域121和第二区域122；导流板140上设置有连通第一区域121和第二区域122的连通孔141，或者，导流板140与第二汇集管120之间设有连通第一区域121和第二区域122的间隙。

在可选的实施方式中，导流板140包括板体和设置于板体两端的端板，端板均与第二汇集管120连接，端板与位于第一区域121的第二汇集管120连接，板体设置有连通孔141，或者板体与第二汇集管120之间具有连通第一区域121和第二区域122的间隙。

请参阅图11，在可选的实施方式中，端板上设置有流通孔142，流通孔142设置在端板的底部。

在本发明实施例中，蒸发式冷凝器100在制冷时：冷媒通过第一汇集管110流入每组的板管130的第一口102，然后通过两个方向流入板管130内，使得板管130内的温度场分布更加均匀，更加充分利用板管130的换热面积，提升制冷的换热效果。在制热时：冷媒通过第二汇集管120流入每组板管130的第二口103，由于该状况下进口冷媒为气液两相状态，通过本发明的设计方案，使得每组板管130之间的冷媒分液更加均匀，实现制热的高效运行。

请参阅图12，在可选的实施方式中，内部介质通流道包括两组，第一开口、第二开口、第三开口和第四开口为对应的两组，且两组内部介质通道133相互交错设置，以使在板管130上流动的至少部分水依次经过两组内部介质通道133的外表面。

此外，还需要指出的是，本发明实施例提供的蒸发式冷凝器100，可以按照以下工艺进行制造：1)钣片压制成型；2)在板片之间设置焊料、翻边出设置焊料；3)把板片按设置安装，并设置有工装压紧板片和翻边；4)整体加热至焊料融化，待冷却成型。

请结合参阅图1至图12，本发明实施例提供的蒸发式冷凝器100，其可以兼顾制热和制冷两种工况，在制冷工况时：冷媒在蒸发式冷凝器100内侧流动，在蒸发式冷凝器100外表面喷淋水，空气流经外部面，促使水蒸发带走内侧冷媒的热量；高温高压气态冷媒通过蒸发式冷凝器100的第一汇集管110流入每组板管130的第一口102，通过第一口102设置的两个方向的进口方向使得冷媒延两个方向流入板管130内部通道，通过优化的内通道设计，使得板管130内传热系数提升，从而使得在制冷工况下运行更高效。在制热工况时：通过第二汇集管120、导流板140、版管的第二口103的流入两个方向设计，使得制热通过第二汇集管120分配至每板管130的液态冷媒更加均匀，实现提高整体换热器的换热效率，从而实现机组在制热工况下运行更高效。

请参阅图13，本发明提供一种空调机组10，包括风机201、水泵202、接水盘203、播水装置204、压缩机205、节流结构206、水冷式换热器207和如前述实施方式中任一项的蒸发式冷凝器100；

压缩机205的排气口与内部介质通道133的进口连接，内部介质通道133的出口与节流结构206的进口连接，节流结构206的出口与水冷式换热器207的制冷剂进口连接，水冷式换热器207的制冷剂出口与压缩机205的吸气口连接；接水盘203设置于蒸发式冷凝器100的下方，水泵202与接水盘203和播水装置204连接，用于将接水盘203内的水通过播水装置204喷出，播水装置204用于向蒸发式冷凝器100喷水，风机201带动气体流经蒸发式冷凝器100。

在可选的实施方式中，内部介质通道133包括两组，第一开口、第二开口、第三开口和第四开口为对应的两组，且两组内部介质通道133相互交错设置，以使在板管130上流动的水依次经过两组内部介质通道133的外表面；两组内部介质通道133中包括相互独立的第一通道和第二通道，第一通道的进口用于与压缩机205的排气口连接，第一通道的出口与水冷式换热器207的制冷剂进口连接，第二通道的进口与水冷式换热器207的冷水进口通过第一管路连接，并在第一管路上设置有第一阀门，第一管路还与使用侧的出水口连接，第一阀门用于使用侧的冷水进入水冷式换热器207的冷水进口或者进入第二通道；第二通道的出口与水冷式换热器207的冷水出口通过第二管路连接，并在第二管路上设置有第二阀门，第二管路还与使用侧的回水口连接，第二阀门用于使述第二通道的出口或水冷式换热器207的冷水出口回水至使用侧的回水口。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。