微通道换热器及其空调器

《微通道换热器及其空调器》涉及空调技术领域，特别涉及一种微通道换热器及其空调器。

微通道换热器主要由两个圆柱形的集液管、扁管、翅片、加强板及固定块等几部分构成。扁管安装在左右集液管之间，通过扁管内部的微通道使得左、右集液管与微通道相互连通，形成一个密闭的空间，翅片固定在扁管与扁管之间，主要是与微通道成为N个散热单元，负责把微通道内部流体热量传递到空气中。

截至2015年11月16日，空调器内设置的微通道换热器散热方式单一，如遇夏天气温高，空调在高温环境下会出现频繁跳机保护，容易引起客户投诉。此外，由于翅片片距密，空气通过阻力大，因此换热器迎风侧的风速较背风侧的大。但是换热器迎风侧与背风侧的单位换热系数与换热面积相同，背风侧的风速低，该区域散去的单位热量比迎风侧小，使得微通道换热器背风侧温度高，而迎风侧散热好，温度低，影响了换热器散热效率。

图1为《微通道换热器及其空调器》提供的微通道换热器一实施例的结构示意图；

图2为图1所示微通道换热器的剖视示意图；

图3为图1所示微通道换热器的俯视示意图；

图4为图1所示微通道换热器的第一集流管的侧视示意图；

图5为图1所示微通道换热器的第一集流管的立体示意图；

图6为图1所示微通道换热器的第一集流管的剖视示意图；

图7为图1所示微通道换热器的第二集流管的侧视示意图；

图8为图1所示微通道换热器的第二集流管的立体示意图；

图9为图1所示微通道换热器的第二集流管的剖视示意图；

图10为图1所示微通道换热器的扁管与翅片组合的示意图；

图11为图1所示微通道换热器的扁管的立体示意图；

图12为图1所示微通道换热器的扁管的正面示意图；

图13为图1所示微通道换热器的集液管端盖的立体结构示意图；

图14为图1所示微通道换热器的水管端盖立体结构示意图；

图15为《微通道换热器及其空调器》空调器的一实施例的控制部分的框架示意图。

2018年12月20日，《微通道换热器及其空调器》获得第二十届中国专利优秀奖。

《微通道换热器及其空调器》实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在《微通道换热器及其空调器》中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以该领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在《微通道换热器及其空调器》要求的保护范围之内。

《微通道换热器及其空调器》提出一种微通道换热器。

图1为《微通道换热器及其空调器》提供的微通道换热器一实施例的结构示意图；图2为图1所示微通道换热器的剖视示意图；图3为图1所示微通道换热器的俯视示意图；图4为图1所示微通道换热器的第一集流管的侧视示意图；图5为图1所示微通道换热器的第一集流管的立体示意图；图6为图1所示微通道换热器的第一集流管的剖视示意图；图7为图1所示微通道换热器的第二集流管的侧视示意图；图8为图1所示微通道换热器的第二集流管的立体示意图；图9为图1所示微通道换热器的第二集流管的剖视示意图；图10为图1所示微通道换热器的扁管与翅片组合的示意图；图11为图1所示微通道换热器的扁管的立体示意图；图12为图1所示微通道换热器的扁管的正面示意图；图13为图1所示微通道换热器的集液管端盖的立体结构示意图；图14为图1所示微通道换热器的水管端盖立体结构示意图。

参阅图1至图3、以及图9至图10，微通道换热器100，包括第一集液管110、第二集液管120和扁管130，扁管130设置在第一集液管110与第二集液管120之间，具有喷水通道131、冷媒通道132以及连通喷水通道131且朝向外侧的喷水孔130a。冷媒通道132的两端分别连通第一集液管110和第二集液管120，在第一集液管110或第二集液管120设有冷媒入口和冷媒出口，第二集液管120内设置有与扁管130的喷水通道131相连通的水腔120a、以及与水腔间隔设置的冷媒腔120b，第二集液管120设有连通水腔120a的水入口121c。《微通道换热器及其空调器》一实施例中，该微通道换热100包括呈并排设置的第一集液管110和第二集液管120、以及自所述第一集液管110向第二集液管120延伸的多个扁管130，每一扁管130的内部设置至少一喷水通道131及多个冷媒通道132，每一扁管130设有连通所述喷水通道131、且朝向邻近的扁管130设置的喷水孔130a，所述多个冷媒通道132与所述第一集液管110和第二集液管120相连通，所述第一集液管110或第二集液管120设有冷媒入口（冷媒入口连接有冷媒输入管121a）和冷媒出口（冷媒出口连接有冷媒输出管121b）。

《微通道换热器及其空调器》技术方案通过在第二集液管120上设置水腔120a，在扁管130上设置与该水腔120a相连通的喷水通道131，该喷水通道131的喷水孔130a可通过向外喷水对邻近的扁管130（特别是喷水孔130a朝向的相邻的扁管130）进行喷水降温，结合风冷散热，实现了风冷和水冷的复合式散热，提升了换热器换热效率，而能够有效防止空调在高温环境下频繁停机的现象。

通常为了增加所述微通道换热器散热面积，参阅图10，相邻的两个扁管130之间设有翅片140，可看出所述多个翅片140并行间隔设置，自迎风侧的气流流过所述翅片140之间的间隙，与所述翅片140进行热交换。

需要注意的是：《微通道换热器及其空调器》中，所述第一集液管110和所述第二集液管120的位置可以互换，相应的，可以是，所述第一集液管110内设置有与所述多个扁管130的喷水通道131相连通的水腔120a、以及与所述水腔120a间隔设置的冷媒腔120b，所述第一集液管110设有连通所述水腔120a的水入口。

于《微通道换热器及其空调器》中，所述冷媒入口和冷媒出口可根据微通道换热器的性能需求或者结构设计要求等设于所述第一集液管110，或者是，所述冷媒入口和冷媒出口设于所述第二集液管120，亦或者，所述冷媒入口和冷媒出口分开设于所述第一集液管110和所述第二集液管120。

以下结构具体附图，介绍所述扁管130与所述第一集液管110和所述第二集液管120之间的连接方式：

参阅图1及图4至图5，该第一集液管110与该多个扁管130相接合处设置有多个第一冷媒通道插孔111。参阅图1及图7至图8，该第二集液管120与该多个扁管130相接合处设置有多个喷水通道插孔122a和多个第二冷媒通道插孔122b。

参阅图1及图4至图9，于该实施例中，于每一扁管130的与所述第一集液管120连接的一端，所述多个冷媒通道132的一端突出于所述喷水通道131的一端设置，以与设于所述第一集液管120的第一冷媒通道插孔111插接。每一扁管130的与所述第二集液管120连接的一端设有缺口133，所述缺口133位于所述多个冷媒通道132的另一端与所述喷水通道131的另一端之间，所述多个冷媒通道132的另一端与设于所述第二集液管120的第二冷媒通道插孔122b插接，所述喷水通道131的另一端与所述第二集液管120的喷水通道插孔122a插接。该多个扁管130与第一集液管110、第二集液管120之间以及该翅片140与相应的扁管130之间也均通过钎焊固定。

并且进一步地，为增强多个扁管130与第一集液管110、第二集液管120之间的连接强度，再参阅图1，该多个扁管130最外两侧还分别设置一加强板151，该加强板151的两端分别与第一集液管110、第二集液管120相连接。该加强板151两端与第一集液管110和第二集液管120之间均通过钎焊固定连接。通过设置实心的加强板151能够加强换热器的结构强度，支撑和保护扁管130与第一集液管110和第二集液管120。

参阅图1，所述微通道换热器还包括多个固定块152，该多个固定块152分别连接于第一集液管110、第二集液管120上。优选地，采用四个固定块152，分别固定在第一集液管110、第二集液管120的端部的位置。《微通道换热器及其空调器》技术方案通过设置四固定块152以便于该微通道换热器的安装固定。在其他实施例中，该固定块152的数量、安装位置和结构形式可以根据具体情况进行设计。

以下结合具体附图，介绍所述第一集液管110和第二集液管120的基本构造：

参阅图1至图3、以及图6和图9，所述第一集液管110和第二集液管120呈管状（通常为圆管状设置），该第一集液管110的两端分别设置集液管端盖161，该第二集水管120的两端均设有所述集液管端盖161和水管端盖162。该集液管端盖161具有可伸入相应第一集液管110或第二集液管120的冷媒腔120b内并与之相配合的集液管延伸部1611，该水管端盖162具有可伸入第二集液管120的水腔120a内并与之相配合的水管延伸部1621。《微通道换热器及其空调器》实施例通过设置上述延伸部结构，以便于增加端盖与第一集液管110和第二集液管120的接触面，增加焊接面积，使密封效果更好，提升产品安全性，防止压力过高导致焊接处出现微漏。

于该实施例中，所述第一集液管110和所述第二集液管120呈竖向设置，所述多个扁管130呈横向延伸设置，所述第一集液管110内设置有第一隔板112，所述第一隔板112将所述第一集液管110的冷媒腔（未标号）上下分隔为多个第一分隔腔113，所述第二集液管120内设置有第二隔板123，所述第二隔板123将所述第二集液管120的冷媒腔120b上下分隔为多个第二分隔腔124，所述第一隔板112与所述第二隔板123在上下方向相互错开，以便于冷媒在冷媒通道132内形成迂回循环的回路，提升热交换的效率。

进一步地，所述冷媒入口和所述冷媒出口设于所述第二集液管120上，其中，所述冷媒入口设置在所述第二集液管120的上端，且与最上方的第二分隔腔124连通，所述冷媒出口设置在所述第二集液管120的下端，且与最下方的第二分隔腔124连通。《微通道换热器及其空调器》技术方案通过将冷媒入口设置第二集液管120最上方的第二分隔腔124，以便冷媒通过冷媒入口进入到该第二分隔腔124后能迅速均匀分流道各个冷媒通道132中。而最下方的第二分隔腔124中的大部分冷媒已经成为液态，在重力作用下，冷媒出口设计在该冷媒腔下部，有利于液态冷媒的迅速排出，降低一些冷媒流动阻力。

以下结合具体附图，介绍所述扁管130的基本构造：

参阅图1至图3、及图10至图13，于该实施例中，该多个扁管130、第一集液管110、第二集液管120以及翅片140均采用铝质材料。采用铝质材料在保证具有较高可以降低成本，因为铝材延展性好，熔点低，铸造简单，因此能大量生产。

于该实施例中，位于同一扁管130上的喷水通道131和多个冷媒通道132，沿迎风侧向背风侧的方向，依次排布成至少一排（并且具体地，于该实施例中，位于同一扁管130上的喷水通道131和多个冷媒通道132排列成一排），所述喷水通道131靠近所述迎风侧，所述多个冷媒通道132靠近所述出风侧。

于该实施例中，每一扁管130的厚度在自迎风侧向背风侧的方向上，呈逐渐减小设置，即所述扁管130呈楔形设置。于每一扁管130中，所述多个冷媒通道132的横截面积，在自迎风侧向背风侧的方向上，依次递减设置。该冷媒通道132的截面形状呈圆形（参阅图6）或多边形以及其他形状。当所述冷媒通道132的截面形状呈圆形时，于每一扁管130中，所述多个冷媒通道132的横截面积表现为管径，所述多个冷媒通道132的管径，在自迎风侧向背风侧的方向上，依次递减设置。

因为翅片140对风速的阻力作用，以及散热气流与翅片140热量之间的交换吸收作用，会造成微通道散热器的迎风侧比背风侧，风速更高，相对温差更大，散热效果更好，且这种变化大致呈线性变化。所以，《微通道换热器及其空调器》技术方案通过将扁管130上的多个冷媒通道132的横截面积（例如孔径）设置成，由迎风侧往出风侧逐渐递减，优选地呈线性递减，能够充分利用了该微通道换热器的迎风侧比背风侧风速更高，相对温差大的规律，提升换热效率，并使得换热器迎风侧和背风侧的温度相对平衡。在其他实施例中，该冷媒通道132的横截面积（例如孔径）也可以是根据换热规律，非线性地递减。

优选地，所述喷水孔130a在自所述喷水通道131内向外，向出风侧方向倾斜设置，也即向邻近的扁管130的冷媒通道132倾斜设置。

《微通道换热器及其空调器》技术方案通过设置喷水孔130a自所述喷水通道131内向外，向出风侧方向倾斜设置，也即向邻近的扁管130的冷媒通道132倾斜设置，以便于喷水通道131喷出的水能以最佳的角度喷射，使喷水能覆盖扁管130最大的面积，以便于高温下进行水冷散热，且提升了水的利用效率。在其他实施例中，该喷水孔130a的倾斜角度大小不限，具体根据水压和邻近的扁管130的宽度，以及该相邻的两扁管130之间的间距进行确定，以保证最佳的喷射角度，以能覆盖邻近的扁管130最大的面积为准。

于该实施例中，所述第一集液管110和所述第二集液管120呈竖向设置，所述多个扁管130呈横向延伸设置，所述喷水孔130a设于每一扁管130的底部，喷水孔130a的出口可以向下方喷水，每一扁管130的底面水平设置，每一扁管130的顶面在自迎风侧向背风侧的方向上，呈向下倾斜设置。

《微通道换热器及其空调器》技术方案通过设置底面水平，顶面倾斜底面，以便于喷水通道131喷出的水能够沿着顶面往下流动，尽可能流过扁管130顶面较大的面积，进一步增强散热效果。

《微通道换热器及其空调器》还提出一种空调器，图15为《微通道换热器及其空调器》空调器的一实施例的控制部分的框架示意图

参阅图15，该空调器包括微通道换热器100（具体参阅图1）、温度传感器101、电磁阀102以及控制器103，该微通道换热器100的具体结构参照上述实施例，由于该空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述温度传感器101邻近所述冷媒出口设置，用以检测所述微通道换热器100的冷媒出口处的冷媒温度。所述电磁阀102设于所述入水口与水源之间的管路上，所述控制器103与所述电磁阀102以及所述温度传感器101电性连接，用以在所述微通道换热器100的冷媒出口处的冷媒温度大于安全温度时，控制所述电磁阀102导通。其中所述水源有一定压力的水源，例如自来水，或者室内机冷凝器结合储水箱、微型水泵也可以实现，用水量少，所述安全温度视具体情况设定。

例如所述安全温度为40°，当温度传感器101感应到的温度值大于40°并持续1分钟时（在其他实施例中也可以采用根据实际情况设定的其他安全温度值），该电磁阀102受控制器103控制通电开启，反之（感应温度持续1分钟低于40℃），该电磁阀102断电闭合。另外控制电路板可以增加快速制冷程序，当需要实现快速制冷时，用户按快速制冷按键，电磁阀与压缩机同时工作，设定电磁阀工作2分钟后断电关闭，压缩机依然正常运行，可以实现快速制冷。

《微通道换热器及其空调器》技术方案通过设置电磁阀102、控制器103以及在邻近所述冷媒出口处设置温度传感器101，能够实行智能化的温控保护，增强该空调器的复合式散热功能，提升散热效率，有效保证该空调器在高温环境下仍能正常工作而不会频繁停机。

微通道换热器及其空调器专利目的

《微通道换热器及其空调器》的主要目的是提供一种微通道换热器及其空调器，旨在实现水冷风冷复合式散热，提升换热器换热效率。

微通道换热器及其空调器技术方案

《微通道换热器及其空调器》提出一种微通道换热器，包括呈并排设置的第一集液管和第二集液管、以及自所述第一集液管向第二集液管延伸的多个扁管，每一扁管的内部设置至少一喷水通道及多个冷媒通道，每一扁管设有连通所述喷水通道、且朝向邻近的扁管设置的喷水孔，所述多个冷媒通道与所述第一集液管和第二集液管相连通，所述第一集液管或第二集液管设有冷媒入口和冷媒出口，所述第二集液管内设置有与所述多个扁管的喷水通道相连通的水腔、以及与所述水腔间隔设置的冷媒腔，所述第二集液管设有连通所述水腔的水入口。

优选地，位于同一扁管上的喷水通道和多个冷媒通道，沿迎风侧向背风侧的方向，依次排布成至少一排。

优选地，所述喷水孔在自所述喷水通道内向外，向出风侧方向倾斜设置。

优选地，每一扁管的厚度在自迎风侧向背风侧的方向上，呈逐渐减小设置；于每一扁管中，所述多个冷媒通道的横截面积，在自迎风侧向背风侧的方向上，依次递减设置。

优选地，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述多个扁管呈横向延伸设置，所述喷水孔设于每一扁管的底部，每一扁管的底面水平设置，每一扁管的顶面在自迎风侧向背风侧的方向上，呈向下倾斜设置。

优选地，于每一扁管的与所述第一集液管连接的一端，所述多个冷媒通道的一端突出于所述喷水通道的一端设置，以与设于所述第一集液管的第一冷媒通道插孔插接；每一扁管的与所述第二集液管连接的一端设有缺口，所述缺口位于所述多个冷媒通道的另一端与所述喷水通道的另一端之间，所述多个冷媒通道的另一端与设于所述第二集液管的第二冷媒通道插孔插接，所述喷水通道的另一端与所述第二集液管的喷水管道插孔插接。

优选地，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述多个扁管呈横向延伸设置，所述第一集液管内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一集液管的冷媒腔上下分隔为多个第一分隔腔，所述第二集液管内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二集液管的冷媒腔上下分隔为多个第二分隔腔，所述第一隔板与所述第二隔板在上下方向相互错开。

优选地，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述多个扁管呈横向延伸设置，所述第一集液管内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一集液管的冷媒腔上下分隔为多个第一分隔腔，所述第二集液管内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二集液管的冷媒腔上下分隔为多个第二分隔腔，所述第一隔板与所述第二隔板在上下方向相互错开。

优选地，所述多个扁管、第一集液管、第二集液管及翅片管均采用铝质材料。

《微通道换热器及其空调器》还提出一种空调器，包括微通道换热器、温度传感器、电磁阀以及控制器：

所述微通道换热器包括呈并排设置的第一集液管和第二集液管、以及自所述第一集液管向第二集液管延伸的多个扁管，每一扁管的内部设置至少一喷水通道及多个冷媒通道，每一扁管设有连通所述喷水通道、且朝向邻近的扁管设置的喷水孔，所述多个冷媒通道与所述第一集液管和第二集液管相连通，所述第一集液管或第二集液管设有冷媒入口和冷媒出口，所述第二集液管内设置有与所述多个扁管的喷水通道相连通的水腔、以及与所述水腔间隔设置的冷媒腔，所述第二集液管设有连通所述水腔的水入口；

所述温度传感器邻近所述冷媒出口设置，用以检测所述微通道换热器的冷媒出口处的冷媒温度；

所述电磁阀设于所述入水口与水源之间的管路上；

所述控制器与所述电磁阀以及所述温度传感器电性连接，用以在所述微通道换热器的冷媒出口处的冷媒温度大于安全温度时，控制所述电磁阀导通。

微通道换热器及其空调器改善效果

《微通道换热器及其空调器》技术方案通过在第二集液管上设置水腔，在扁管上设置与该水腔相连通的喷水通道，该喷水通道的喷水孔可喷水对相邻的扁管进行喷水降温，结合风冷散热，实现了风冷和水冷的复合式散热，提升了换热器换热效率，而能够有效防止空调在高温环境下频繁停机的现象。

1.一种微通道换热器，其特征在于，包括第一集液管和第二集液管、以及多个设置在所述第一集液管与所述第二集液管之间的扁管，每一扁管的内部设置至少一喷水通道及多个冷媒通道，每一扁管设有连通所述喷水通道、且朝向邻近的扁管设置的喷水孔，所述冷媒通道与所述第一集液管和第二集液管相连通，所述第一集液管或第二集液管设有冷媒入口和冷媒出口，所述第二集液管内设置有与所述扁管的喷水通道相连通的水腔、以及与所述水腔间隔设置的冷媒腔，所述第二集液管设有连通所述水腔的水入口。2.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集液管和第二集液管并排设置，多个所述扁管自所述第一集液管向第二集液管延伸，所述喷水孔的出口向下。3.如权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，位于同一扁管上的喷水通道和多个冷媒通道，沿迎风侧向背风侧的方向，依次排布成至少一排。4.如权利要求3所述的微通道换热器，其特征在于，所述喷水孔在自所述喷水通道内向外，向出风侧方向倾斜设置。5.如权利要求3所述的微通道换热器，其特征在于，每一扁管的厚度在自迎风侧向背风侧的方向上，呈逐渐减小设置；于每一扁管中，所述多个冷媒通道的横截面积，在自迎风侧向背风侧的方向上，依次递减设置。6.如权利要求1-5任意一项所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述扁管呈横向延伸设置，所述喷水孔设于所述扁管的底部，所述扁管的底面水平设置，所述扁管的顶面在自迎风侧向背风侧的方向上，呈向下倾斜设置。7.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，在所述扁管与所述第一集液管连接处的所述冷媒通道所处的部分相对于所述喷水通道所处的部分向外突出设置，以与设于所述第一集液管的第一冷媒通道插孔插接；所述多个冷媒通道的另一端与设于所述第二集液管的第二冷媒通道插孔插接，所述喷水通道的另一端与所述第二集液管的喷水管道插孔插接。8.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述扁管呈横向延伸设置，所述第一集液管内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一集液管的冷媒腔上下分隔为多个第一分隔腔，所述第二集液管内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二集液管的冷媒腔上下分隔为多个第二分隔腔，所述第一隔板与所述第二隔板在上下方向相互错开。9.如权利要求8所述的微通道换热器，其特征在于，所述冷媒入口和所述冷媒出口设于所述第二集液管上，其中，所述冷媒入口设置在所述第二集液管的上端，且与最上方的第二分隔腔连通，所述冷媒出口设置在所述第二集液管的下端，且与最下方的第二分隔腔连通。10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的微通道换热器，所述空调器还包括温度传感器、电磁阀以及控制器：所述温度传感器邻近所述冷媒出口设置，用以检测所述微通道换热器的冷媒出口处的冷媒温度；所述电磁阀设于所述水入口与水源之间的管路上；所述控制器与所述电磁阀以及所述温度传感器电性连接，用以在所述微通道换热器的冷媒出口处的冷媒温度大于安全温度时，控制所述电磁阀导通。

本发明公开了一种空调器及其控制方法和控制装置，空调器为一体式空调器，空调器的控制方法包括：空调器通电，获取第二出风口与障碍物之间的实际距离；判断实际距离是否满足预设条件；如果不满足，提醒用户调整实际距离。根据本发明的空调器的控制方法，可以保证空调器排风顺畅，使得空调器具有良好的性能，使用更加便利。2100433B

空调器的能效比，就是名义制冷量(制热量)与运行功率之比，即EER和COP。

(1)EER是空调器的制冷性能系数，也称能效比，表示空调器的单位功率制冷量。

(2)COP是空调器的制热性能系数，表示空调器的单位功率制热量。

(3)数学表达式为：EER=制冷量/制冷消耗功率 COP=制热量/制热消耗功率

(4)EER和COP越高，空调器能耗越小，性能比越高。