專利名稱：換熱管單元、翅片管式空冷冷凝器和冷卻空氣蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種直徑漸變的換熱管單元及其組成的漸縮徑彎管連接的翅片管式冷凝器和漸擴(kuò)徑彎管連接的翅片冷卻空氣蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
在制冷領(lǐng)域中，換熱管單元由多根平行設(shè)置的換熱管單體通過(guò)彎管首尾相連而成，換熱管尺寸一樣，連接彎管的尺寸也一樣。對(duì)于由多個(gè)換熱管單元組成的翅片管式冷凝器來(lái)說(shuō)，從制冷劑氣體進(jìn)入冷凝換熱器的換熱管至凝結(jié)成液體出冷凝換熱器的換熱管，所經(jīng)過(guò)的流動(dòng)通道的尺寸一樣。由于制冷劑在換熱管內(nèi)放出熱量后凝結(jié)成液體的過(guò)程中比容逐漸減小，換熱管的內(nèi)部空間只有部分被利用，造成多余空間的換熱管消耗多余的金屬材料，產(chǎn)品成本高。對(duì)于由多個(gè)換熱管單元組成的翅片管式冷卻空氣蒸發(fā)器，由于制冷劑在換熱管內(nèi)吸收外界空氣的熱量蒸發(fā)氣化的過(guò)程中比容逐漸增大，而換熱管的直徑不變，使得 制冷劑的流動(dòng)阻力損失增加，造成制冷壓縮機(jī)的吸氣壓力降低，壓力比增大，耗功增加，制冷系統(tǒng)的性能下降。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種換熱管單體和連接彎管隨著制冷劑在換熱管內(nèi)比容的變化而變化的換熱管單元。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種在制冷劑氣體放出熱量凝結(jié)成液體的過(guò)程中換熱管和彎管直徑逐漸縮小，以減少金屬消耗，降低產(chǎn)品成本的翅片管式空冷冷凝器。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是制冷劑在吸收外界空氣的熱量蒸發(fā)氣化的過(guò)程中換熱管和彎管直徑逐漸增大，以減少流動(dòng)阻力損失，提供制冷系統(tǒng)性能的翅片管式冷卻空氣蒸發(fā)器。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種換熱管單元，包括多根平行設(shè)置的換熱管單體，換熱管單體通過(guò)彎管首尾相連形成換熱介質(zhì)通道，其特征在于，沿氣體比容增大的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸增大，用于換熱管單體首尾相連的彎管為漸變徑彎管。一種使用上述換熱管單元的漸縮徑彎管連接的翅片管式空冷冷凝器，多根平行設(shè)置的換熱管單體通過(guò)彎管首尾相連形成一個(gè)換熱管單元，多個(gè)換熱管單元并列設(shè)置，每個(gè)換熱管單元一端分別通過(guò)各自的氣體分配管與氣體進(jìn)口管連接，每個(gè)換熱管單元的另一端分別通過(guò)各自的液體連接管與集液管連接，其特征在于，沿氣體進(jìn)口管到集液管的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸減小，用于換熱管單體首尾相連的彎管為漸縮徑彎管。一種使用上述換熱管單元的漸擴(kuò)徑彎管連接的冷卻空氣蒸發(fā)器，多根平行設(shè)置的換熱管單體通過(guò)彎管首尾相連形成一個(gè)換熱管單元，多個(gè)換熱管單元并排設(shè)置，每個(gè)換熱管單元一端分別通過(guò)各自的回氣連接管與集氣管連接，每個(gè)換熱管單元的另一端分別通過(guò)各自的液體分配管與分液管連接，其特征在于，沿液體分配管到集氣管的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸增大，用于換熱管單體首尾相連的彎管為漸擴(kuò)徑彎管。本實(shí)用新型具有下述技術(shù)效果本實(shí)用新型的換熱管單元中的換熱管單體和彎管直徑根據(jù)氣體比容的變化而變化，能夠避免單一直徑換熱管單體和彎管產(chǎn)生的缺點(diǎn)。對(duì)于翅片管式空冷冷凝器，在制冷劑氣體凝結(jié)成液體的過(guò)程中，隨著比容逐漸減小，換熱管和彎管直徑逐漸縮小，能夠減少金屬消耗，降低產(chǎn)品成本。對(duì)于冷卻空氣蒸發(fā)器，在制冷劑蒸發(fā)氣化過(guò)程中，隨著比容的逐漸增大，換熱管和彎管的直徑亦隨之逐漸增大，能夠減少流動(dòng)損失，降低壓力比，減少耗功，提高制冷系統(tǒng)的性能。

圖I為本實(shí)用新型換熱管單元的示意圖； 圖2為本實(shí)用新型漸縮徑彎管連接的翅片管式空冷冷凝器的示意圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為圖2的B-B向視圖；圖5為圖2的C-C剖視圖；圖6為本實(shí)用新型漸擴(kuò)徑彎管連接的冷卻空氣蒸發(fā)器的俯視圖；圖7為圖6的D-D剖視圖；圖8為圖6的F-F向視圖；圖9為圖6的E-E剖視圖；圖10為單根繞片管的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型換熱管單元的示意圖，包括多根平行設(shè)置的換熱管單體1，換熱管單體通過(guò)彎管2首尾相連形成換熱介質(zhì)通道，沿氣體比容增大的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸增大，用于換熱管單體首尾相連的彎管為漸變徑彎管。本實(shí)用新型的換熱管單元可以根據(jù)使用環(huán)境需要組成空冷冷凝器、冷卻空氣蒸發(fā)器等產(chǎn)品，換熱管單元可以橫排、豎排，換熱管單元中的換熱管單體可以直排、錯(cuò)排、V型排列等。以下以由4個(gè)換熱管單元組成，每個(gè)換熱單元含有8根縱向排列的換熱管單體的翅片管式空冷冷凝器為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型漸縮徑彎管連接的翅片管式空冷冷凝器的示意圖如圖2-圖5所示，包括并列的4個(gè)換熱管單元，每個(gè)換熱管單元包括平行設(shè)置的第一排換熱管單體11、第二排換熱管單體13、第三排換熱管單體14、第四排換熱管單體16、第五排換熱管單體17、第六排換熱管單體19、第七排換熱管單體20、第八排換熱管單體22，其中，第一排換熱管單體11直徑<第二排換熱管單體13直徑<第三排換熱管單體14直徑<第四排換熱管單體16直徑<第五排換熱管單體17直徑<第六排換熱管單體19直徑<第七排換熱管單體20直徑<第八排換熱管單體22直徑。第一漸縮徑彎管6的小直徑一側(cè)與第六排換熱管19的一側(cè)連接，第一漸縮徑彎管6的大直徑一端與第七排換熱管20的一端連接；第二漸縮徑彎管7的小直徑一端與第四排換熱管16的一端連接，第二漸縮徑彎管7的大直徑一端與第五排換熱管17的一端連接；第三漸縮徑彎管8的小直徑一端與第二排換熱管13的一端連接，第三漸縮徑彎管8的大直徑一端與第三排換熱管14的一端連接；第四漸縮徑彎管12的小直徑一端與第一排換熱管11的一端連接，第四漸縮徑彎管12的大直徑一端與第二排換熱管13的另一端連接；第五漸縮徑彎管15的小直徑一端與第三排換熱管14的另一端連接，第五漸縮徑彎管15的大直徑一端 與第四排換熱管16的另一端連接；第六漸縮徑彎管18的小直徑一端與第五排換熱管17的另一端連接，第六漸縮徑彎管18的大直徑一端與第六排換熱管19的另一端連接；第七漸縮徑彎管21的小直徑一端與第七排換熱管20的另一端連接，第七漸縮徑彎管21的大直徑一端與第八排換熱管22的一端連接，這樣，8根換熱管單體通過(guò)漸縮徑彎管首尾相連形成一個(gè)換熱管單元。每個(gè)換熱管單元中的第八排換熱管22的另一端分別與氣體分配管5的一端連接,氣體分配管5的另一端與氣體進(jìn)口管4連接,每個(gè)換熱管單元中的第一排換熱管11的另一端分別與液體連接管9的一端連接，液體連接管9的另一端與集液管10連接。帶翻邊的套片24套在各排的換熱管單體外，左支撐板23、右支撐板3分別在帶翻邊的套片堆的兩側(cè)。使用時(shí)將氣體管4與制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)的排氣管的出口連接，集液管10與熱力膨脹閥的入口連接。制冷壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷工質(zhì)進(jìn)入氣體管4經(jīng)氣體分配管5分配進(jìn)入第八排換熱管22的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第七漸縮徑彎管21，進(jìn)入第七排換熱管20的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第一漸縮徑彎管6，進(jìn)入第六排換熱管19的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第六漸縮徑彎管18，進(jìn)入第五排換熱管17的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第二漸縮徑彎管7，進(jìn)入第四排換熱管16的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第五漸縮徑彎管15，進(jìn)入第三排換熱管14的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第三漸縮徑彎管8，進(jìn)入第二排換熱管13的各個(gè)換熱管內(nèi)，經(jīng)第四漸縮徑彎管12，進(jìn)入第一排換熱管11的各個(gè)換熱管內(nèi)，而后分別經(jīng)過(guò)各個(gè)液體連接管9進(jìn)入集液管10排出冷凝器，高溫高壓的制冷工質(zhì)在換熱管、漸縮徑彎管連接形成的通道內(nèi)對(duì)外放出熱量，完成冷卻冷凝過(guò)程。本實(shí)用新型漸縮徑彎管連接的翅片管式空冷冷凝器中換熱管單體的材料、壁厚、長(zhǎng)度、直徑、換熱管單元的排數(shù)、每排的換熱管單體個(gè)數(shù)、連接相鄰排的換熱管單體的漸縮徑彎管數(shù)、氣體分配管與液體連接管數(shù)以及帶翻邊的套片數(shù)、套片翻邊的高度由制冷系統(tǒng)的高溫工質(zhì)的散熱量與運(yùn)行工況計(jì)算出的總的空冷冷凝器的換熱面積決定，管子的排列可以是直排、錯(cuò)排和V型排列等，換熱管單體的內(nèi)壁可以光滑或帶有內(nèi)翅。本實(shí)用新型的空冷冷凝器的翅片可以是上述的套在換熱管組外的整張?zhí)灼?，還可以是圖10中所示的分別繞在單根換熱管外的繞片，繞片的寬度、厚度、材料、片間距等由總的空冷冷凝器的換熱面積決定。利用本實(shí)用新型的漸縮徑彎管連接的翅片管式空冷冷凝器可以用做各種制冷系統(tǒng)的空氣冷卻的冷凝器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，套片加工時(shí)只需調(diào)整套片沖孔、翻邊模具，脹管頭和彎管設(shè)備，操作方便，環(huán)保節(jié)能。以下以由8個(gè)換熱管單元組成，每個(gè)換熱單元含有4根橫向排列的換熱管單體的漸擴(kuò)徑彎管連接的冷卻空氣蒸發(fā)器為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型漸擴(kuò)徑彎管連接的冷卻空氣蒸發(fā)器的示意圖如圖6-圖9所示，包括并列的8個(gè)換熱管單元，每個(gè)換熱管單元包括平行設(shè)置的第一排換熱管單體34、第二排換熱管單體36、第三排換熱管單體37、第四排換熱管單體38。沿液體分配管到集氣管的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸增大，用于換熱管單體首尾相連的彎管為漸擴(kuò)徑彎管，即第一排換熱管單體34直徑<第二排換熱管單體36直徑<第三排換熱管單體37直徑<第四排換熱管單體38直徑。第二漸擴(kuò)徑彎管35的小直徑一端與第一排換熱管34的一端連接，第二漸擴(kuò)徑彎管35的大直徑一端與第二排換熱管36的一端連接，第三漸擴(kuò)徑彎管25的小直徑一端與第三排換熱管37的一端連接，第三漸擴(kuò)徑彎管25的大直徑一端與第四排換熱管38的一端連接，第一漸擴(kuò)徑彎管31的小直徑一端與第二排換熱管36的另一端連接，第一漸擴(kuò)徑彎管31的大直徑一端與第三排換熱管37的另一端連接，這樣，4根換熱管單體通過(guò)漸擴(kuò)徑彎管首尾相連形成一個(gè)換熱管單元。每個(gè)換熱管單元中第四排換熱管38的另一端分別通過(guò)各自的回氣連接管30與集氣管29連接，每個(gè)換熱管單元中第一排換熱管34的另一端分別通過(guò)各自的液體分配管33與分液管32連接。帶翻邊的翅片27 套在各排的換熱管單體外，左支撐板26、右支撐板28分別在帶翻邊的套片堆的兩側(cè)。使用時(shí)，將分液管32與制冷系統(tǒng)的熱力膨脹閥的出口連接，集氣管29與制冷壓縮機(jī)的回氣管連接。經(jīng)過(guò)截流降壓后的低溫低壓制冷工質(zhì)進(jìn)入分液管32經(jīng)液體分配管33分配進(jìn)入各個(gè)換熱管單元的第一排換熱管單體34內(nèi)，經(jīng)第二漸擴(kuò)徑彎管35進(jìn)入第二排換熱管單體36內(nèi)，經(jīng)第一漸擴(kuò)徑彎管31進(jìn)入第三排換熱管單體37內(nèi)，經(jīng)第三漸擴(kuò)徑彎管25進(jìn)入第四排換熱管38內(nèi)，而后分別經(jīng)過(guò)各個(gè)回氣連接管30進(jìn)入集氣管29中回到壓縮機(jī)。低溫低壓的制冷工質(zhì)在第一排換熱管單體34、第二漸擴(kuò)徑彎管35、第二排換熱管單體36、第一漸擴(kuò)徑彎管31、第三排換熱管單體37、第三漸擴(kuò)徑彎管25、第四排換熱管單體38連接形成的通道內(nèi)吸收外界空氣的熱量，對(duì)空氣進(jìn)行冷卻降溫。本實(shí)用新型的冷卻空氣蒸發(fā)器的換熱管單體的材料、壁厚、長(zhǎng)度、直徑、換熱管單元排數(shù)、每排的換熱管單體個(gè)數(shù)、連接相鄰排的換熱管單體的漸擴(kuò)徑彎管數(shù)、回氣連接管與液體分配管數(shù)以及帶翻邊的套片數(shù)、套片翻邊的高度由制冷系統(tǒng)的制冷量與運(yùn)行工況計(jì)算出的總的冷卻空氣蒸發(fā)器的換熱面積決定，管子的排列可以是直排、錯(cuò)排等，換熱管單體的內(nèi)壁可以光滑或帶有內(nèi)翅。本實(shí)用新型的冷卻空氣蒸發(fā)器的翅片可以是套在換熱管組外的整張?zhí)灼?，還可以是圖10中所示的分別繞在單根換熱管外的繞片，繞片的寬度、厚度、材料、片間距等由總的冷卻空氣蒸發(fā)器的換熱面積決定。利用本實(shí)用新型的漸擴(kuò)徑彎管連接的冷卻空氣蒸發(fā)器可以用于冷庫(kù)、冷柜、空調(diào)等制冷系統(tǒng)的用冷空間的空氣冷卻。
權(quán)利要求1.一種換熱管単元，包括多根平行設(shè)置的換熱管単體，換熱管単體通過(guò)彎管首尾相連形成換熱介質(zhì)通道，其特征在于，沿氣體比容增大的方向相鄰排列的換熱管単體直徑逐漸増大，用于換熱管単體首尾相連的彎管為漸變徑彎管。
2.ー種使用權(quán)利要求I所述換熱管単元的漸縮徑彎管連接的翅片管式空冷冷凝器，多根平行設(shè)置的換熱管単體通過(guò)彎管首尾相連形成一個(gè)換熱管単元，多個(gè)換熱管単元并列設(shè)置，每個(gè)換熱管單元一端分別通過(guò)各自的氣體分配管與氣體進(jìn)ロ管連接，每個(gè)換熱管單元的另一端分別通過(guò)各自的液體連接管與集液管連接，其特征在于，沿氣體進(jìn)ロ管到集液管的方向相鄰排列的換熱管単體直徑逐漸減小，用于換熱管単體首尾相連的彎管為漸縮徑彎管。
3.ー種使用權(quán)利要求I所述換熱管単元的漸擴(kuò)徑彎管連接的冷卻空氣蒸發(fā)器，多根平行設(shè)置的換熱管単體通過(guò)彎管首尾相連形成一個(gè)換熱管単元，多個(gè)換熱管単元并排設(shè)置，每個(gè)換熱管單元一端分別通過(guò)各自的回氣連接管與集氣管連接，每個(gè)換熱管單元的另一端分別通過(guò)各自的液體分配管與分液管連接，其特征在于，沿液體分配管到集氣管的方向相鄰排列的換熱管単體直徑逐漸増大，用于換熱管単體首尾相連的彎管為漸擴(kuò)徑彎管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種換熱管單元、翅片管式空冷冷凝器和冷卻空氣蒸發(fā)器，旨在提供一種換熱管單體和連接彎管隨著制冷劑在換熱管內(nèi)比容的變化而變化的換熱管單元、空冷冷凝器和冷卻空氣蒸發(fā)器。該換熱管單元包括多根平行設(shè)置的換熱管單體，換熱管單體通過(guò)彎管首尾相連形成換熱介質(zhì)通道，沿氣體比容增大的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸增大，彎管為漸變徑彎管。該空冷冷凝器沿氣體進(jìn)口管到集液管的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸減小，彎管為漸縮徑彎管。該冷卻空氣蒸發(fā)器沿液體分配管到集氣管的方向相鄰排列的換熱管單體直徑逐漸增大，彎管為漸擴(kuò)徑彎管。對(duì)于冷凝器能夠減少金屬消耗。對(duì)于蒸發(fā)器能夠減少流動(dòng)損失。
文檔編號(hào)F25B39/04GK202420262SQ20112054058
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者劉圣春, 葉慶銀, 寧?kù)o紅 申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)