一種無制冷劑過熱段的制冷冷凝器及其制冷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷空調(diào)領(lǐng)域，尤其涉及一種無制冷劑過熱段的制冷冷凝器及其制冷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國制冷產(chǎn)業(yè)能效標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，采用強(qiáng)化換熱技術(shù)提高空調(diào)整體效率的同時(shí)也增大了制冷換熱器的體積。如何提高制冷換熱器的換熱能力成為了一個重要的研宄課題。
[0003]圖1為目前普通家用空調(diào)室外機(jī)結(jié)構(gòu)圖。空調(diào)室外機(jī)換熱管均為翅片管水平橫管布置、聯(lián)接采用蛇型管型，空氣依靠風(fēng)機(jī)在管外強(qiáng)制對流冷卻換熱，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體，并進(jìn)入冷凝器與空氣換熱，制冷劑在管內(nèi)由過熱蒸氣、氣液兩相冷凝換熱至過冷液體。隨著冷凝過程的進(jìn)行，不斷有冷凝液在壁面形成，阻礙了蒸氣與壁面的換熱，構(gòu)成了換熱的主要熱阻，降低換熱系數(shù)。隨著冷凝液的不斷增多，壁面的液膜厚度不斷增加，加上蒸氣量減少所帶來的制冷劑流速降低的因素，使得冷凝效果急劇惡化?？諝鈧?cè)，由于管內(nèi)冷凝液熱阻導(dǎo)致?lián)Q熱管外壁的溫度下降，換熱的驅(qū)動力降低，使得空氣強(qiáng)制對流的換熱量減少。為了達(dá)到足夠的換熱量，需要增加換熱面積來滿足換熱要求，采用翅片來增加管外面積提高了投資成本，體積也比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種無制冷劑過熱段的制冷冷凝器及其制冷方法。相對于現(xiàn)有技術(shù)，采用冷凝換熱替換過熱段換熱，由于冷凝換熱效果較好，因此可提高換熱能力。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種無制冷劑過熱段的制冷冷凝器，其特征在于:包括水平下端液管3、豎直設(shè)置在水平下端液管3上的多組豎直換熱管1，每一組有兩根豎直換熱管I構(gòu)成；其中，每一組中的這兩根豎直換熱管I的上、下端分別各自通過彎頭連通，并形成一個獨(dú)立回路；
[0007]所述水平下端液管3的一端部管路上設(shè)有進(jìn)氣管4和出液管6，在進(jìn)氣管4與出液管6之間的管路上設(shè)有液封裝置5，通過液封裝置5將進(jìn)氣管4和出液管6分隔。
[0008]所述每一組中兩根豎直換熱管I的下端彎頭通過連通管1-1與水平下端液管3貫通。
[0009]所述豎直換熱管I的軸線與水平面相垂直；所述水平下端液管3的軸線與水平面相平行。
[0010]所述進(jìn)氣管4的軸線與水平下端液管3的軸線相垂直。
[0011 ] 所述豎直換熱管I上設(shè)有翅片2。
[0012]上述制冷冷凝器的控制方法如下:
[0013]制冷劑從壓縮機(jī)出口(以高溫高壓氣態(tài))進(jìn)入進(jìn)氣管4后，再水平進(jìn)入水平下端液管3中與水平下端液管3中的飽和液體混合后進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，混合后的飽和氣體通過連通管1-1被分配到各組豎直換熱管I中進(jìn)行冷凝換熱，然后，制冷劑蒸氣被冷凝成液體順著豎直換熱管I的內(nèi)壁流到水平下端液管3中，經(jīng)水平下端液管3匯合后經(jīng)液封裝置5流至節(jié)流機(jī)構(gòu)；此時(shí)在水平下端液管3和液封裝置5形成液封，冷凝的制冷劑液體流出冷凝器的同時(shí)制冷劑蒸氣不能流出冷凝器。
[0014]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0015]制冷劑從壓縮機(jī)出口(以高溫高壓氣態(tài))進(jìn)入進(jìn)氣管4后，再水平進(jìn)入水平下端液管3中與水平下端液管3中的飽和液體混合后進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，混合后的飽和氣體通過連通管1-1被分配到各組豎直換熱管I中進(jìn)行冷凝換熱；此時(shí)各組豎直換熱管I中不再存在過熱蒸氣，相對于現(xiàn)有技術(shù)，冷凝換熱能力大大提高。
[0016]本發(fā)明水平下端液管3的一端部管路上設(shè)有進(jìn)氣管4和出液管6，在進(jìn)氣管4與出液管6之間的管路上設(shè)有液封裝置5，通過液封裝置5將進(jìn)氣管4和出液管6分隔。所述豎直換熱管I的軸線與水平面相垂直；所述水平下端液管3的軸線與水平面相平行。該結(jié)構(gòu)的改變，由于重力作用使得冷凝液流到了下端液管3中，減少了豎直換熱管3中積存的制冷劑液體量，也就是減少了冷凝器的液相積存量，使得空調(diào)機(jī)組的制冷劑充灌量減少。
[0017]由于換熱管中的制冷劑冷凝液膜厚度減薄，使得制冷劑側(cè)的冷凝換熱熱阻減小、冷凝換熱系數(shù)增大，冷凝器總傳熱系數(shù)增大，換熱效率提高。
[0018]本發(fā)明采用的技術(shù)手段，能提高制冷冷凝器的換熱性能，加工難度低，成本低廉。
【附圖說明】
[0019]圖1為目前普通家用空調(diào)冷凝器結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
[0021]圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]圖4是本發(fā)明結(jié)構(gòu)左視圖。
[0023]圖5是本發(fā)明的水平下端液管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例
[0026]如圖1至5所示。本發(fā)明無制冷劑過熱段的制冷冷凝器，包括水平下端液管3、豎直設(shè)置在水平下端液管3上的多組豎直換熱管1，每一組有兩根豎直換熱管I構(gòu)成；其中，每一組中的這兩根豎直換熱管I的上、下端分別各自通過彎頭連通，并形成一個獨(dú)立回路；
[0027]所述水平下端液管3的一端部管路上設(shè)有進(jìn)氣管4和出液管6，在進(jìn)氣管4與出液管6之間的管路上設(shè)有液封裝置5，通過液封裝置5將進(jìn)氣管4和出液管6分隔。
[0028]所述每一組中兩根豎直換熱管I的下端彎頭通過連通管1-1與水平下端液管3貫通。
[0029]所述豎直換熱管I的軸線與水平面相垂直；所述水平下端液管3的軸線與水平面相平行。
[0030]所述進(jìn)氣管4的軸線與水平下端液管3的軸線相垂直。
[0031 ] 所述豎直換熱管I上設(shè)有翅片2。
[0032]上述制冷冷凝器的控制方法可通過如下步驟實(shí)現(xiàn):
[0033]制冷劑從壓縮機(jī)出口(以高溫高壓氣態(tài))進(jìn)入進(jìn)氣管4后，再水平進(jìn)入水平下端液管3中與水平下端液管3中的飽和液體混合后進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，混合后的飽和氣體通過連通管1-1被分配到各組豎直換熱管I中進(jìn)行冷凝換熱，然后，制冷劑蒸氣被冷凝成液體順著豎直換熱管I的內(nèi)壁流到水平下端液管3中，經(jīng)水平下端液管3匯合后經(jīng)液封裝置5流至節(jié)流機(jī)構(gòu)；此時(shí)在水平下端液管3和液封裝置5形成液封，冷凝的制冷劑液體流出冷凝器的同時(shí)制冷劑蒸氣不能流出冷凝器。
[0034]由于冷凝器進(jìn)口過熱蒸氣在水平下端液管3中與制冷劑液相進(jìn)行傳熱傳質(zhì)后變成飽和蒸氣，因此豎直換熱管I中不再存在過熱蒸氣。而冷凝換熱能力優(yōu)于過熱蒸氣換熱能力，因此可提高冷凝器的換熱能力。
[0035]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0036]本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無制冷劑過熱段的制冷冷凝器，其特征在于:包括水平下端液管(3)、豎直設(shè)置在水平下端液管(3)上的多組豎直換熱管(I)，每一組有兩根豎直換熱管(I)構(gòu)成；其中，每一組中的這兩根豎直換熱管(I)的上、下端分別各自通過彎頭連通，并形成一個獨(dú)立回路； 所述水平下端液管(3)的一端部管路上設(shè)有進(jìn)氣管(4)和出液管￠)，在進(jìn)氣管(4)與出液管(6)之間的管路上設(shè)有液封裝置(5)，通過液封裝置(5)將進(jìn)氣管⑷和出液管(6)分隔。 所述每一組中兩根豎直換熱管(I)的下端彎頭通過連通管(1-1)與水平下端液管(3)貫通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無制冷劑過熱段的制冷冷凝器，其特征在于:所述豎直換熱管(I)的軸線與水平面相垂直；所述水平下端液管(3)的軸線與水平面相平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無制冷劑過熱段的制冷冷凝器，其特征在于:所述進(jìn)氣管(4)的軸線與水平下端液管(3)的軸線相垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無制冷劑過熱段的制冷冷凝器，其特征在于:所述豎直換熱管⑴上設(shè)有翅片⑵。5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述制冷冷凝器的控制方法，其特征在于包括如下步驟: 制冷劑從壓縮機(jī)出口進(jìn)入進(jìn)氣管(4)后，再水平進(jìn)入水平下端液管(3)中與水平下端液管(3)中的飽和液體混合后進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，混合后的飽和氣體通過連通管(1-1)被分配到各組豎直換熱管(I)中進(jìn)行冷凝換熱，然后，制冷劑蒸氣被冷凝成液體順著豎直換熱管(I)的內(nèi)壁流到水平下端液管(3)中，經(jīng)水平下端液管(3)匯合后經(jīng)液封裝置(5)流至節(jié)流機(jī)構(gòu)；此時(shí)在水平下端液管(3)和液封裝置(5)形成液封，冷凝的制冷劑液體流出冷凝器的同時(shí)制冷劑蒸氣不能流出冷凝器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無制冷劑過熱段的制冷冷凝器及其制冷方法，包括水平下端液管、豎直設(shè)置在水平下端液管上的多組豎直換熱管，每組有兩根豎直換熱管構(gòu)成；其中，每一組中的這兩根豎直換熱管的上、下端分別各自通過彎頭連通，并形成一個獨(dú)立回路；水平下端液管的一端部管路上設(shè)有進(jìn)氣管和出液管，在進(jìn)氣管與出液管之間的管路上設(shè)有液封裝置，通過液封裝置將進(jìn)氣管和出液管分隔。制冷劑從壓縮機(jī)出口進(jìn)入進(jìn)氣管后，再水平進(jìn)入水平下端液管中與水平下端液管中的飽和液體混合后進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，混合后的飽和氣體通過連通管被分配到各組豎直換熱管中進(jìn)行冷凝換熱；此時(shí)各組豎直換熱管中不再存在過熱蒸氣，相對于現(xiàn)有技術(shù)，冷凝換熱能力大大提高。
【IPC分類】F25B49/02, F25B39/04
【公開號】CN104976832
【申請?zhí)枴緾N201510468993
【發(fā)明人】許雄文, 劉金平, 張發(fā)勇
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月31日