[發(fā)明專利]板式熱交換器以及包括該板式熱交換器的空氣調(diào)節(jié)器

有效

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• 申請日: 2011-03-30
• 公開（公告）號: CN102213507A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔敏煥;車宇鎬;李敬烈;吳世才;申光浩
• 申請（專利權(quán)）人: LG電子株式會社
• 主分類號: F25B39/00
• 分類號: F25B39/00
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 郭曉東;馬少東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)器，更詳細地說，涉及能夠通過重疊多個傳熱板來完成制冷劑的傳熱的板式熱交換器。

背景技術(shù)

最近，能夠以一個裝置實現(xiàn)制冷循環(huán)及熱泵循環(huán)，并可選擇性地完成室內(nèi)的制冷及制熱的冷暖用空氣調(diào)節(jié)器(所謂熱泵)的普及程度正在增加。通常，熱泵包括具有熱交換器的室內(nèi)機、壓縮機、具有熱交換器的室外機以及膨脹器。

冷暖用空氣調(diào)節(jié)器在以制冷模式使用時機理如下：將室內(nèi)熱交換器用作蒸發(fā)器，使所通過的低溫、低壓的液體狀態(tài)的制冷劑蒸發(fā)來吸收室內(nèi)的熱量，由此對室內(nèi)進行制冷。通過蒸發(fā)器后的中溫、低壓的制冷劑氣體再次通過壓縮機，由此變?yōu)楦邷亍⒏邏旱闹评鋭怏w。相對于此，冷暖用空氣調(diào)節(jié)器在制熱模式下機理如下：將室內(nèi)熱交換器用作冷凝器，高溫、高壓的氣體狀態(tài)的制冷劑一邊通過上述冷凝器，一邊將熱量放出到室內(nèi)，由此對室內(nèi)進行制熱。即，室外機在夏季作為冷凝器來使用，而在冬季作為蒸發(fā)器來使用。

具有上述結(jié)構(gòu)的冷暖用空氣調(diào)節(jié)器中的在制冷時作為蒸發(fā)器來使用的熱交換器，使用管殼(shell?and?tube)式熱交換器與板式熱交換器，其中最近多使用傳熱特性優(yōu)越、且所占設(shè)置空間小的小型板式熱交換器。板式熱交換器通過重疊多個傳熱板來形成，制冷劑在傳熱板的一面流動，而傳熱流體在另一面流動，由此彼此進行傳熱。

然而，以往的板式熱交換器存在如下問題，即，不能將所流入的制冷劑均勻地分配到各傳熱板，產(chǎn)生制冷劑的偏差，由此導(dǎo)致?lián)p失有效熱交換面積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的，其目的在于，提供一種通過均勻地分配所流入的工作流體而能夠使熱交換效率最大化的板式熱交換器以及包括該板式熱交換器的空氣調(diào)節(jié)器。

為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種板式熱交換器，該板式熱交換器具有多個傳熱板，并包括用于工作流體流入的流入管以及用于排出工作流體的排出管，在將所述板式熱交換器的深度設(shè)為H(mm)、將所述工作流體的流入管的內(nèi)徑設(shè)為D(mm)、將所述工作流體的密度設(shè)為ρ(kg/m³)，并如下公式1定義有效分配指數(shù)(K)時，

[公式1]

K＝ρ/ln(D·H)

所述有效分配指數(shù)(K)的值大于0.1且小于1.2。

此外，上述流入管能夠具有直接連接在上述板式熱交換器上的直管部以及連接在上述直管部上的彎曲部。

此外，上述彎曲部的角度(θ)是20°＜θ＜90°即可。在這里，在將上述流入管內(nèi)的工作流體的速度設(shè)為V(m/s)、將上述流入管的直管部的長度設(shè)為L(m)、將上述工作流體的流入管的內(nèi)徑設(shè)為D(m)、將上述工作流體的運動粘度系數(shù)設(shè)為λ(m²/s)，并如下公式2定義無量綱數(shù)(T)時，

[公式2]

T＝4.5·e^-9·sinθ·V·D²/(L·λ)

上述無量綱數(shù)的值可以小于0.15。

此外，上述彎曲部的角度(θ)是90°＜θ＜150°即可。在這里，在將上述流入管內(nèi)的工作流體的速度設(shè)為V(m/s)、將上述流入管的直管部的長度設(shè)為L(m)、將上述工作流體的流入管的內(nèi)徑設(shè)為D(m)、將上述工作流體的運動粘度系數(shù)設(shè)為λ(m²/s)，并如下公式3定義無量綱數(shù)(dimensionless?number)(T)時，

[公式3]

T＝4.5e^-9(1+1/sinθ)·V·D²/(L·λ)

上述無量綱數(shù)的值可以小于0.15。

此外，本發(fā)明提供一種空氣調(diào)節(jié)器，該空氣調(diào)節(jié)器包括技術(shù)方案1至3中任一項記載的板式熱交換器，上述工作流體為制冷劑，液體制冷劑流入上述流入管之后，從上述排出管排出氣體制冷劑。

在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實施方式的板式熱交換器中，能夠借助恰當?shù)闹评鋭┑牧鲃臃植紒硖岣邿峤粨Q器的效率，并隨著熱交換器的效率的提高，減小循環(huán)系統(tǒng)的高壓部分和低壓部分之差，由此能夠節(jié)約運行成本。

此外，在本發(fā)明的實施方式的板式熱交換器中，利用制冷劑的均勻的流動分布來降低在板式熱交換器中的壓力損失，并減輕壓縮機的負荷，由此能夠節(jié)約運行成本。

此外，在本發(fā)明的實施方式的板式熱交換器中，降低由流動正常化引起的低壓損失，由此能防止板式熱交換器的入口側(cè)的結(jié)冰現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是概略地示出了本發(fā)明的實施方式的空氣調(diào)節(jié)器的圖。

圖2是概略地示出了在圖1示出的板式熱交換器的圖。