[发明专利]双向相平衡换热器、空调器及热泵热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种双向相平衡换热器，以及采用该双向相平衡换热器的空调器和热泵式热水器。

背景技术

当前，节能已成为时代主题，受到人们高度关注。提高空调器（例如，家用空调器、中央空调器等）及热泵热水器（例如，空气源、水源及地源热泵等）的能效，一般可采用增大换热器的换热面积、增加风量、加大箱体及风道尺寸、增大风叶直径等措施，但是这些措施的实施或大大增加产品的成本，或增大产品噪音等，从而降低了产品舒适性，以及大大降低了产品的性价比。

在提高产品性能的同时，降低、维持或稍微增加产品成本，提高产品性价比，自然是人们所向往。在此基础上，提高现有产品各部件的利用率不失为一种上佳途径，对于空调器及热泵热水器等产品，提高换热器的利用率是最常见且相对较为经济的一种提高产品能效的途径。提高换热器利用率最常见的手段之一就是平衡换热器内阻，实现均匀分流（一般以换热器进出口温度为参考）。

目前，常见的换热器分流方法都是从流体的入口端入手，利用“分配器+小管径整流+延长低效区域流程”来实现流体合理分配，提高换热器的整体换热效率。相对于换热器分流不均造成的严重内损，采取上述方法进行分流是可以减少部分损失，获取一定效应。但是，从本质上讲，上述这种常见的分流方法还是比较片面，理由如下：第一，采用小管径整流必然会造成一定的内阻损失；第二，小管径整流的效果会因流体的相属性而发生很大改变，对于液态流体，采用小管径整流要产生效应，则整流管的管径缩小比例及管长必须放大很多，这样一来，内损也相应地会增大很多；第三，通过延长低效换热区的流程来平衡内阻，来减少流入该区域的流体流量，实质上是变相地放大了低效换热区域的面积，损失了换热器的部分潜力；第四，对于蒸发、冷凝的两用系统，以上的分流方法则更会显示出其先天不足的局限性，对于换热器，于蒸发状态时分流相对均匀，但将系统反向使换热器用作冷凝时，该换热器就可能是分流很不均匀，这样只能通过损失部分蒸发性能以弥补反向冷凝性能，其结果是原本相对较好的蒸发也被削弱，导致蒸发、冷凝效果均不理想。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双向相平衡换热器、以及采用所述双向相平衡换热器的空调器和热泵式热水器，旨在平衡正向蒸发与反向冷凝的流体阻力，实现蒸发、冷凝双高效，从而提高换热器利用率。

为了实现上述目的，本发明提供一种双向相平衡换热器，包括翅片组、第一换热管、第二换热管、第一进出口管及第二进出口管，所述第一换热管及第二换热管插设于所述翅片组中，所述翅片组包括第一换热区与第二换热区，所述第一换热管位于所述第一换热区，所述第二换热管位于所述第二换热区，所述双向相平衡换热器在使用时，所述第一换热区的换热效率高于所述第二换热区的换热效率，所述第二换热管具有分别与所述第一进出口管及第二进出口管相连接的第一端及第二端，所述双向相平衡换热器工作在蒸发状态时，所述第一端与第二端分别作为所述第二换热管的进口端与出口端，所述双向相平衡换热器工作在冷凝状态时，所述第一端与第二端分别作为所述第二换热管的出口端与进口端，由所述第二换热管的第二端通向所述第二进出口管的流道内设有阻流结构，用以对由所述第二换热管经所述第二端流向所述第二进出口管的流体进行阻扰。

优选地，所述阻流结构是通过对所述第二进出口管的端部进行缩口或向内翻边形成，所述缩口或翻边处的口径小于所述第二换热管的第二端的管径。

优选地，所述阻流结构为设于所述流道内的挡板。

优选地，所述阻流结构设于所述第二换热管的第二端内或所述第二进出口管内。

优选地，所述第二进出口管的管径小于所述第二换热管的第二端的管径，所述阻流结构是通过对所述第二进出口管的端部进行扩口形成。

优选地，所述第一换热区的面积大于或等于所述第二换热区的面积，所述第一换热区内的第一换热管的总流程大于或等于所述第二换热区内的第二换热管的总流程。

优选地，所述第一换热区内所设第一换热管的数量为一条或多条，所述第二换热区内所设第二换热管的数量为一条或多条。

优选地，所述第一换热管包括数根长U管，所述第一换热管的相邻两根长U管之间通过弯头连接，所述第二换热管包括数根长U管，所述第二换热管的相邻两根长U管之间通过弯头连接。

本发明还提供一种空调器，所述空调器包括前述的双向相平衡换热器。

本发明还提供一种热泵热水器，所述热泵热水器包括前述的双向相平衡换热器。