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一种增强换热式 辐射 对流冷 热交换器

阅读：145发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种增强换热式辐射对流冷热交换器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种增强换热式辐射对流冷热交换器，属于暖通空调系统末端装置领域。包括上部集管、下部集管、换热管、凝水槽、小型风扇、带侧送风口的垂直风管、软连接、风扇的焊接钢板、垂直送风管的焊接钢板和风扇入口钢丝网。本发明通过加大换热排管外部气流扰动的方式实现显著增强该装置冬季供暖和夏季供冷的能力。该末端装置可以实现在不同室内冷热负荷情况下，通过调节风扇档位改变出风速度，进而调节该末端装置换热量大小，达到控制室内温度的目的。风扇档位分高中低三档；装置下部的凝水槽收集供冷时设备表面的凝结水，承担室内的湿负荷。本发明安装使用灵活，工作时噪音、能耗均较低，且能较好地满足人体热舒适需求。，下面是一种增强换热式辐射对流冷热交换器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种增强换热式辐射对流冷热交换器，包括上部集管(1)、下部集管(2)、换热管(3)、凝水槽(10)其特征在于：此换热器还包括小型风扇(4)、带侧送风口(6)的垂直送风管(5)、软连接(7)、风扇的焊接钢板(8)、垂直送风管的焊接钢板(9)和风扇入口钢丝网(11)；小型风扇(4)通过风扇的焊接钢板(8)焊接于上部集管(1)上，实现风扇的固定，垂直送风管(5)与换热管(3)或下部集管(2)通过垂直送风管的焊接钢板(9)焊接牢固；小型风扇与垂直送风管之间通过软连接(7)相连；垂直送风管(5)侧面开侧送风口(6)，紧贴换热管的外侧，沿换热管排列方向送风；在上部集管(1)、下部集管(2)和所有换热管(3)的外表面均覆有超憎水性涂层；
所述小型风扇(4)为小型管道风机，分高、中、低三档；最大噪音小于36dBA；
所述每个侧送风口(6)的面积，沿垂直送风管由上至下逐渐减小，保证每个侧送风口的风速相同，实现均匀送风。
2.根据权利要求1所述的一种增强换热式辐射对流冷热交换器，其特征在于，垂直送风管(5)上所开侧送风口(6)为圆形或矩形；当为矩形时，侧送风口(6)的垂直高度不小于水平宽度。
3.根据权利要求1或2所述的一种增强换热式辐射对流冷热交换器，其特征在于，侧送风口(6)处风速控制在0.8～4m/s。
4.根据权利要求1或2所述的一种增强换热式辐射对流冷热交换器，其特征在于，所述的软连接(7)采用具有耐高温软连接特性的硅胶玻纤维，长度为150mm～300mm，其连接处严密，牢固可靠，安装完毕后留有伸缩量。
5.根据权利要求3所述的一种增强换热式辐射对流冷热交换器，其特征在于，所述的软连接(7)采用具有耐高温软连接特性的硅胶玻纤维，长度为150mm～300mm，其连接处严密，牢固可靠，安装完毕后留有伸缩量。

说明书全文

一种增强换热式辐射 对流冷 热交换器

技术领域

[0001] 本发明属于暖通空调系统末端装置设计的技术领域，特别涉及到一种可用于加强暖通末端装置换热效果的技术。

背景技术

[0002] 经济的发展使人们对长期生活和工作的室内空气环境提出了更高的要求，我国黄河以北等大部分地区的建筑不仅冬季有供暖需求，而且夏季还有空调供冷需求。供冷供暖系统的末端设备是调节室内温度的最后环节，其最主要的功能就是与室内环境进行热湿交换，使室内空气环境维持在人体舒适范围内。目前在我国的建筑供暖空调末端设备领域，能够冷、热兼供，且在供冷同时还可以承担湿负荷的末端设备种类非常少，最常见的就是风机盘管机组，但风机盘管依靠机组中的小型离心或贯流风机形成的强迫对流来循环加热或冷却室内空气，不仅气流扰动大，容易产生吹风感，而且噪声和风机能耗都相对较大；另一种比较常见的可以冷、热兼供的末端是地面(或顶棚)辐射板末端，而对于这种辐射板末端而言，虽然可以承担室内热负荷和显热冷负荷，但供冷时却不允许表面结露，即：不能承担室内湿负荷。

[0003] 笔者在专利“湿式辐射对流冷热交换器”(ZL201410012986.4)中提出了一种能同时满足冬季供暖和夏季供冷、并且同时具有除湿功能的末端设备，但由于该发明专利的对流换热是利用该冷热交换器的外表面与室内空气之间的自然对流而进行，换热系数较低，因此在室内负荷较大时，需要的该末端设备的面积经常过大。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种能够加强换热效果且兼顾冬季供暖和夏季供冷的空调末端设备。本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种增强换热式辐射对流冷热交换器，包括上部集管、下部集管、换热管、凝水槽其特征在于：此换热器还包括小型风扇、带侧送风口的垂直送风管、软连接、风扇的焊接钢板、垂直送风管的焊接钢板和风扇入口钢丝网；小型风扇通过风扇的焊接钢板焊接于上部集管上，实现风扇的固定，垂直送风管与换热管或下部集管通过垂直送风管的焊接钢板焊接牢固，防止送风过程中出现振动；小型风扇与垂直送风管之间通过软连接相连，为了减小送风过程中风管的振动；垂直送风管侧面开侧送风口，紧贴换热管的外侧，沿换热管排列方向送风，以增加换热排管外表面气流扰动，从而实现强化换热；在上部集管、下部集管和所有换热管的外表面均覆有超憎水性涂层。

[0006] 进一步地，上述小型风扇为小型管道风机，分高、中、低三档，便于根据室内实际温度条件调节风扇风量和换热强度；最大噪音小于36dBA，满足室内低噪声的需求对卧室、起居室(厅)内噪声级的规定：昼间卧室、起居室(厅)内的等效连续A声级不应大于45dB，夜间卧室内的等效连续A声级不应大于37dB。

[0007] 进一步地，上述每个侧送风口的面积，沿垂直送风管由上至下逐渐减小，保证每个侧送风口的风速相同，实现均匀送风。

[0008] 进一步地，上述垂直送风管上所开侧送风口为圆形或矩形；当为矩形时，侧送风口处风速控制在0.8～4m/s，在保证强化换热的效果同时满足人体对吹风感的要求。

[0009] 进一步地，上述的软连接采用具有耐高温软连接特性的硅胶玻纤维，长度为150mm～300mm，起到隔振和位移补偿的作用，其连接处严密，牢固可靠，安装完毕后留有伸缩量。

[0010] 本发明的有益效果在于，在采用同一个终端设备实现冬季供暖和夏季供冷的同时，利用强制对流与自然对流的本质上的区别，通过增强换热管外部扰动的方式提高末端设备的制冷量和换热量，从而达到大幅提高设备的换热能力。根据室外天气状况、室内冷/热负荷变化以及用户对室内空气环境的要求，用户可自行调节风扇档位，实现不同的供冷供暖效果。附图说明

[0011] 图1是一种增强换热式辐射对流冷热交换器的整体图。

[0012] 图2是一种增强换热式辐射对流冷热交换器的正视图。

[0013] 图3是一种增强换热式辐射对流冷热交换器的俯视图。

[0014] 图4是一种增强换热式辐射对流冷热交换器的左侧视图。

[0015] 图中：1上部集管；2下部集管；3换热管；4小型风扇；5垂直送风管；6侧送风口；7软连接；8风扇的焊接钢板；9垂直送风管的焊接钢板；10凝水槽；11风扇入口钢丝网。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0017] 一种增强换热式辐射对流冷热交换器，主要由辐射对流冷热交换器的上部集管1，辐射对流冷热交换器的下部集管2，辐射对流冷热交换器的换热管3，小型风扇4，带侧送风口的垂直送风管5，侧送风口6，风扇与垂直风管之间的软连接7，风扇的焊接钢板8，垂直送风管的焊接钢板9，凝水槽10，风扇入口钢丝网11组成。在上部集管1、下部集管2和所有辐射对流换热管3的外表面均覆有超憎水性涂层。垂直送风管5上开矩形或圆形侧送风口6紧贴换热排管的外侧送风，以增加换热排管外表面气流扰动，从而实现强化换热。

[0018] 将小型风扇4焊接于辐射对流冷热交换器的上部集管1上实现风扇的固定，垂直送风管5至少有两处与辐射对流冷热交换器的换热管3或下部集管2焊接牢固，防止送风过程中出现振动。

[0019] 小型风扇4和垂直送风管5之间用软连接7连接。软连接7采用硅胶玻纤维耐高温软连接材质，长度宜为150mm～300mm，起到隔振和位移补偿的作用，其连接处应严密，牢固可靠，安装完毕后应留有一定的伸缩量。

[0020] 所选小型风扇4为小型管道风机，分高、中、低三档，便于根据室内实际温度条件调节风扇风量和换热强度；最大噪音小于36dBA，满足室内低噪声的需求。

[0021] 通过控制垂直送风管5上所开侧送风口6的大小，来实现向排管均匀送风。为实现均匀送风，侧送风口6的面积从上到下逐渐减小。

[0022] 垂直送风管5上所开侧送风口6为矩形时，风口的垂直高度应不小于水平宽度。

[0023] 垂直送风管5上侧送风口6处风速一般控制在0.8～4m/s，在保证强化换热的效果同时满足距设备1米以外的人员对吹风感的要求。

[0024] 在夏季供冷工况时，当管道外表面温度低于室内空气的露点温度时，凝结的水流进下部的凝水槽9中，并最终从凝水排出管排走，实现湿工况下的供冷。

[0025] 当系统在夏、冬季的冷、热源采用同一套热泵机组时，房间内的供冷供热末端设备可以采用一种增强换热式辐射对流冷热交换器。在这种情况下，当需要向房间供冷时，冷媒流体携带由热泵机组制备的冷量先流入下部集管2，然后冷媒再由下而上地流经垂直排列的辐射对流换热管3的过程中被逐渐加热或者说向房间内供冷，温度升高、密度降低的冷媒流体汇集到上部集管后1，再由与上部集管相连的回水管道流回热泵机组，如此循环，不断为房间提供冷量。为提高设备的供冷能力，可开启小型风扇4，送风流经垂直送风管5，并从侧送风口6沿辐射对流换热排管3外侧水平方向送出，以增加换热管3外表面的气流扰动，起到强化换热作用。强化辐射对流冷热交换器在向房间供冷时，其表面产生的凝结水由包裹在下部集管2外部的凝水槽10收集后，沿凝水槽底部的坡度流向凝水排出管。

[0026] 而当需要向房间供暖时，热媒流体从上部集管1流入，下部集管2流出，这与供冷的情况正好相反，为实现流动方向的转换，可在热泵机组侧通过阀门的切换来完成。

[0027] 小型风扇的档位可以在用户末端自行调节。在供冷季，当室内冷负荷从高到低变化时，可对应地将小型风扇的档位从最高调至最低，直至关闭。类似地，在供暖季，当室外气温从低到高变化(即室内热负荷从高到低变化)时，相应地，可将小型风扇的档位从最高调至最低，直至关闭。这样使设备的供冷/热量与室内冷/热负荷的变化相匹配，从而保证室温维持在人体舒适范围内。

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