CN107869833B - 管式换热器及热泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管式换热器及热泵系统。管式换热器，包括冷媒管，所述冷媒管的外部设置有水分交换层，所述水分交换层包括保护膜和加除湿膜，所述保护膜和所述加除湿膜依次设置在所述冷媒管上，所述保护膜和所述加除湿膜之间形成溶液流动通道，所述水分交换层设置有与所述溶液流动通道连通的溶液进口和溶液出口。实现提高管式换热器的湿度调节效率高，使得空调的整体体积变小并降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及换热设备，尤其涉及一种管式换热器及热泵系统。
背景技术
目前，空调是人们日常生活中常用的家用电器，常规空调通常包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器，空调通常具有除湿的功能，主要利用蒸发器的蒸发温度至空气露点以下，使得水蒸气结露而除湿。但是，在实际使用过程中，空调通常仅能用于除湿，而在在干燥的环境中，空调无法实现加湿的功能。为了解决上述问题，采用具有溶液除湿功能的空调被研究开发，溶液除湿基于溶解-扩散机理，主要利用溶液的浓度来实现除湿和加湿，即溶液浓度大时吸收空气中的水蒸气，反之，溶液浓度小时释放水蒸气至空气中。而现有技术中为了实现溶液除湿的功能，通常采用独立的膜式除湿器，膜式除湿器通常包括溶液箱和覆盖在溶液箱上的加除湿膜（有机高分子聚合物膜、无机膜、液膜等具有水蒸气透过功能的膜），在实际使用过程中，需要外部的冷源和热源对溶液进行冷却和再生处理，湿度调节效率低，并且，额外增加的膜式除湿器导致空调的整体体积变大且制造成本增加。如何设计一种湿度调节效率高、体积小且制造成本低的空调是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种管式换热器及热泵系统，实现提高管式换热器的湿度调节效率高，使得空调的整体体积变小并降低制造成本。
为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种管式换热器，包括冷媒管，所述冷媒管的外部设置有水分交换层，所述水分交换层包括保护膜和加除湿膜，所述保护膜和所述加除湿膜依次设置在所述冷媒管上，所述保护膜和所述加除湿膜之间形成溶液流动通道，所述水分交换层设置有与所述溶液流动通道连通的溶液进口和溶液出口。
本发明还提供一种热泵系统，包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器，所述蒸发器采用上述管式换热器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在冷媒管外部设置水分交换层，冷媒管用于供冷媒流动换热，在冷媒流经冷媒管时，冷媒能够与水分交换层中的溶液进行热交换，从而实现对水分交换层中的溶液进行制冷或加热，冷媒管在能够进行温度调控的同时，还可以一同实现对湿度的调节，冷媒能够更加快速的与冷媒管外部的溶液进行热交换，有效的提高了湿度的调节效率，换热器本身集成有加湿除湿的功能，从而实现空调无需采用额外独立膜式除湿器，使得空调的整体体积变小并有效的降低了制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明管式换热器实施例的结构原理图；
图2为本发明管式换热器实施例的结构示意图；
图3为本发明管式换热器实施例处于使用状态的结构原理。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1-图2所示，本实施例管式换热器，包括用于供冷媒流动换热的冷媒管1，所述冷媒管1的外部设置有水分交换层2，所述水分交换层2包括保护膜21和加除湿膜22，所述保护膜21和所述加除湿膜22依次设置在所述冷媒管1上，所述保护膜21贴在所述冷媒管1的表面，所述保护膜21和所述加除湿膜22之间形成溶液流动通道20，所述水分交换层2设置有与所述溶液流动通道20连通的溶液进口和溶液出口。
具体而言，本实施例管式换热器中的冷媒管1用于供冷媒流动进行热交换，冷媒管1在实际使用过程中将与压缩机连接形成冷媒流动回路，而同时，冷媒管1的外部还设置有水分交换层2，水分交换层2中形成溶液流动通道20用于供溶液流动，而水分交换层2的保护膜21贴在所述冷媒管1的外壁上，保护膜21将隔绝溶液与冷媒管1的表面接触，以保护冷媒管1免受溶液的腐蚀，而水分交换层2的加除湿膜22保证空气中的水蒸气能自由进出水分交换层2，而溶液无法通过加除湿膜22。冷媒管1一方面用于冷媒的热交换，另一方面冷媒管1利用其内部流动的冷媒与外部的水分交换层2中的溶液进行热交换，以根据需要对水分交换层2中的溶液制冷或加热，以实现调节环境湿度的功能，并且，由于冷媒与溶液能够快速的进行热交换，从而可以有效的提高湿度的调节效率。本实施例管式换热器在实现冷媒热交换的同时，还集成有溶液除湿功能，一体式结构的换热器使得空调设备无需额外采用独立的膜式除湿器，一方面可以使得空调设备的整体体积缩小，另一方面可以有效的降低制造成本。而为了提高换热效率，所述冷媒管1整体呈蛇形盘管结构。
其中，为了更有效的提高湿度调节效率，水分交换层2包裹在所述冷媒管1的外部。具体的，通过水分交换层2包裹在冷媒管1的外部，可以最大限度的增大水分交换层2与冷媒管1之间的热交换面积，在冷媒的作用下，能够更有效的提高湿度调节效率。优选的，所述保护膜21覆膜形成在所述冷媒管1的外表面，以便于换热器的加工组装。
本实施例管式换热器的使用过程如下：
当换热器内的冷媒处于制冷工况时，空气在加除湿膜22外部流动，由于冷媒温度较低，首先对液流动通道20溶液进行吸热，溶液也对空气进行吸热，从而使空气温度降低；同时，由于溶液的浓度较高，会对空气进行吸湿，空气最终会降温除湿。
当换热器内的冷媒处于制热工况时，空气在加除湿膜22外部流动，由于制冷剂温度较高，首先对液流动通道20溶液进行加热，溶液也对空气进行加热，从而使空气温度升高；同时，由于溶液的浓度较低，且制冷剂温度达到再生温度，溶液内的水蒸气会释放至空气中，从而对空气进行加湿，空气最终会升温加湿。
基于上述技术方案，可选的，如图1和图3所示，本实施例管式换热器包括两组独立的换热单元，每组换热单元均包括所述冷媒管1、所述翅片11和所述水分交换层2，每组换热单元中的冷媒管1和所述水分交换层2均安装上述技术方案的安装方式进行组装，使得每组换热单元形成一个独立的换热模块；所述管式换热器还包括辅助热交换器3，所述辅助热交换器3设置有相互热交换的第一换热通道31和第二换热通道32， 所述第一换热通道31连接其中一所述水分交换层2的溶液进口和另一所述水分交换层2的溶液出口，所述第二换热通道32连接其中一所述水分交换层2的溶液出口和另一所述水分交换层2的溶液进口。具体的，在实际使用过程中，其中一个冷媒管1充当冷凝器，另一冷媒管1充当蒸发器，两个冷媒管1中不同水分交换层2中输出的溶液将在辅助热交换器3中进行热交换，以更好的满足室内环境温度和湿度的调节要求。其中，所述第一换热通道31和所述第二换热通道32上分别连接有溶液泵4和溶液膨胀罐5。
优选的，两组所述换热单元之间还设置有全热交换器6。具体的，位于室内侧充当为蒸发器用的换热单元的回风与位于室外侧充当为冷凝器用的换热单元的进风通过全热交换器内进行热交换，以更有效的提高工作效率，降低能耗并提高能效比。
本发明还提供一种热泵系统，包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器，所述蒸发器采用上述管式换热器。具体而言，本实施例中的管式换热器可以采用本发明管式换热器实施例中的管式换热器，其具体结构可以参见本发明管式换热器实施例以及附图1-3的记载，在此不再赘述。为了实现蒸发器中的溶液再生，相对应的，蒸发器上可以连接有现有技术中为膜式除湿器配置的再生器，再生器的具体结构形式在此不做限制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种管式换热器，包括冷媒管，其特征在于，所述冷媒管的外部设置有水分交换层，所述水分交换层包括保护膜和加除湿膜，所述保护膜和所述加除湿膜依次设置在所述冷媒管上，所述保护膜和所述加除湿膜之间形成溶液流动通道，所述水分交换层设置有与所述溶液流动通道连通的溶液进口和溶液出口；
所述冷媒管用于供冷媒流动进行热交换，所述冷媒管被配置成用于冷媒的热交换、还被配置成利用内部流动的冷媒与外部的所述水分交换层中的溶液进行热交换；
所述管式换热器包括两组独立的换热单元，每组换热单元包括所述冷媒管和所述水分交换层；所述管式换热器还包括辅助热交换器，所述辅助热交换器设置有相互热交换的第一换热通道和第二换热通道， 所述第一换热通道连接其中一所述水分交换层的溶液进口和另一所述水分交换层的溶液出口，所述第二换热通道连接其中一所述水分交换层的溶液出口和另一所述水分交换层的溶液进口；两组所述换热单元之间还设置有全热交换器；
其中，所述第一换热通道和所述第二换热通道上分别连接有溶液泵。
2.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于，所述水分交换层包裹在所述冷媒管的外部。
3.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于，所述保护膜覆膜形成在所述冷媒管的外表面。
4.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于，所述第一换热通道和所述第二换热通道上分别连接有溶液膨胀罐。
5.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于，所述冷媒管整体呈蛇形盘管结构。
6.一种热泵系统，包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器，其特征在于，所述蒸发器采用如权利要求1所述的管式换热器。
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|---|---|---|---|---|
| CN1743769A (zh) * | 2005-10-10 | 2006-03-08 | 尹进福 | 一种溶液除湿结合制冷压缩机冷热双侧能量进行空气调节的方法 |
| CN102322752A (zh) * | 2011-08-01 | 2012-01-18 | 西安交通大学 | 一种换热器 |
| EP2622280A1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-08-07 | Universita' degli Studi di Genova | Contactor module with hydrophobic capillary membranes, integrated in a heat exchanger and hybrid plant for the dehumidification/conditioning of air |
| CN205308152U (zh) * | 2015-08-31 | 2016-06-15 | 东莞理工学院 | 高传质效率的膜接触器和高效除湿系统 |
| CN206207708U (zh) * | 2016-09-23 | 2017-05-31 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 管式换热器及热泵系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1743769A (zh) * | 2005-10-10 | 2006-03-08 | 尹进福 | 一种溶液除湿结合制冷压缩机冷热双侧能量进行空气调节的方法 |
| EP2622280A1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-08-07 | Universita' degli Studi di Genova | Contactor module with hydrophobic capillary membranes, integrated in a heat exchanger and hybrid plant for the dehumidification/conditioning of air |
| CN102322752A (zh) * | 2011-08-01 | 2012-01-18 | 西安交通大学 | 一种换热器 |
| CN205308152U (zh) * | 2015-08-31 | 2016-06-15 | 东莞理工学院 | 高传质效率的膜接触器和高效除湿系统 |
| CN206207708U (zh) * | 2016-09-23 | 2017-05-31 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 管式换热器及热泵系统 |
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