CN101842648A - 具有过冷单元的冷凝器 - Google Patents

Abstract

一种具有过冷单元的冷凝器(1)，冷凝器(1)包括：气体入口集流器(2)；过冷器集流器(4)，所述过冷器集流器(4)由至少一个具有冷凝表面的冷凝管道(12)连接到气体入口集流器(2)，所述冷凝表面将气态制冷剂(10a)冷凝成液体制冷剂(10b)，所述过冷器集流器(4)收集液体制冷剂(10b)；以及液体制冷剂集流器(6)，所述液体制冷剂集流器(6)由至少一个具有冷却表面的冷却管道(14)连接到过冷器集流器(4)，所述冷却表面使液体制冷剂(10b)冷却；所述至少一个冷凝管道(12)排出到过冷器集流器(4)的顶部中且所述至少一个冷却管道(14)结合在过冷器集流器(4)的底部处，使得过冷器集流器(4)允许补偿气态制冷剂(10a)。

Description

具有过冷单元的冷凝器

背景技术

冷凝器是公知的且被广泛用于任何类型的冷却装置中。在所述冷凝器内气态制冷剂被冷凝成液体制冷剂，然后供应给冷凝器下游的膨胀装置和蒸发器。有时，冷凝器后面跟的是过冷单元，以便在将液体制冷剂供应给膨胀装置和蒸发器之前进一步冷却液体制冷剂。这增加了蒸气压缩循环的效率。

由欧洲专利申请EP 1 406 050 A2所示出的冷凝器还包括气体补偿单元。根据EP 1 406 050 A2的冷凝器包括三个集流器，即气体入口集流器、气体出口集流器和气体补偿集流器。

因此，降低包括气体补偿单元的这种冷凝器的复杂性将是有利的，以便使生产和安装的成本最小化。

此外，提供更好地调节进入膨胀装置和蒸发器的液体制冷剂的温度的能力将是有利的。

发明内容

本发明的示例性实施例包括具有过冷单元的冷凝器，该冷凝器包括：气体入口集流器；过冷器集流器，所述过冷器集流器由至少一个具有冷凝表面的冷凝管道连接到气体入口集流器，所述冷凝表面将气态制冷剂冷凝成液体制冷剂，所述过冷器集流器收集液体制冷剂；以及液体制冷剂集流器，所述液体制冷剂集流器由至少一个具有冷却表面的冷却管道连接到过冷器集流器，所述冷却表面使液体制冷剂冷却；所述至少一个冷凝管道排出到过冷器集流器的顶部中且所述至少一个冷却管道结合在过冷器集流器的底部处，使得过冷器集流器允许补偿气态制冷剂。

本发明的示例性实施例还包括一种通过调节经过冷却管道的空气流来调节根据本发明的冷凝器的方法，以便调节冷凝器所输出的液体制冷剂的温度。

附图说明

在下文将参考附图来更详细地说明本发明的实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的冷凝器的示意性正视图；

图2示出了根据本发明实施例的图1中的冷凝器的截面侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的冷凝器1的示意性正视图。两个风扇24布置在冷凝器1之上，以便将冷却空气流F从冷凝器1的底部抽吸到冷凝器1的顶部。这些风扇可以是常规类型的风扇。

在风扇24的下方，冷凝器1包括位于其顶部的气体入口集流器2，气体入口集流器2由制冷剂管道8供应气态制冷剂，制冷剂管道8通向气体入口集流器2的顶部。

多个冷凝管道12连接到气体入口集流器2。所述冷凝管道12形成冷凝表面，以便将气态制冷剂冷凝成液体制冷剂。冷凝管道12在竖真方向上从气体入口集流器2延伸至过冷器集流器4，过冷器集流器4布置在气体入口集流器2的下方。冷凝管道12通向所述过冷器集流器4的顶部。

多个冷却管道14结合在过冷器集流器4的底部处，使得液体制冷剂10b通过所述冷却管道14流出所述过冷器集流器4。

冷却管道14从过冷器集流器4竖直向下延伸至液体制冷剂集流器6，并通向液体制冷剂集流器6的顶部。液体制冷剂集流器6平行地布置在过冷器集流器4的下方。冷却管道14具有冷却表面，用于使液体制冷剂10b进一步冷却。冷却的液体制冷剂收集在液体制冷剂集流器4中，并由液体管道16输送至膨胀装置和蒸发器(未示出)，液体管道16结合在液体集流器6的底部。

在工作中，过冷器集流器4用液体制冷剂10b填充至大约其高度的一半，而其上半部分填充气态制冷剂10a。

图2示出了沿图1中的线A-A截取的根据本发明实施例的冷凝器1的截面图。

在图2的顶部，再次示出了两个风扇24，风扇24将空气流F从冷凝器1的底部抽吸到其顶部。

所述空气流F由两个侧壁3a、3b侧向限定，侧壁3a、3b布置在风扇24的左侧和右侧且延伸越过冷凝器1的整个高度。

气体入口集流器2示出为在右侧壁3b的右侧。气体入口集流器2从图2中的轴向方向看形成为圆形管。气体入口管道8通向气体入口集流器2的顶部，从而输送气态制冷剂10a。气体冷凝管道12结合在气体入口集流器2的左侧。所述冷凝管道12从右至左穿过右侧壁3，且以盘绕路线的形式在冷凝器1的宽度上在左侧壁3a与右侧壁3b之间曲折延伸，这样向下大约至冷凝器1的中间位置。在此处，冷凝管道12从左至右穿过右侧壁3b，从水平方向向下弯曲至竖直方向并通向所述过冷器集流器4的顶部。

过冷器集流器4形成为平行于气体入口集流器2延伸的管子。

在工作中，过冷器集流器4用液体制冷剂10b填充至大约其高度的一半。过冷器集流器4的上半部分用气态制冷剂10a填充。

冷却管道14结合在过冷器集流器4的底部。由于这种组装，过冷器集流器4允许补偿气态制冷剂，而不需要附加气体补偿集流器。

从过冷器集流器4的底部延伸的冷却管道14从竖直方向弯曲至水平方向，且再次从右至左穿过右侧壁3b。在右侧壁3b的左侧处，冷却器管道14以盘绕路线的形式向下曲折延伸，但仅使用左侧壁3a与右侧壁3b之间宽度的一半。然后，冷却管道14再次从左至右水平地穿过右侧壁3b，并通向液体制冷剂集流器6的侧面。液体制冷剂集流器6形成为平行于气体入口集流器2和过冷器集流器4延伸的管子。液体管道16结合在液体制冷剂集流器6的底部，从液体制冷剂集流器6排出液体制冷剂10b并将液体制冷剂输送至膨胀装置和蒸发器(未示出)。

以气门片形式的空气流调节机构22布置在冷却管道14的上方但是在冷凝管道12的下方，位于右侧壁3b的左侧。该气门片22仅示意性地示出。当然，可具有多个气门片22，且它们也可布置在冷却管道14之前。可通过操作所述气门片22来调节经过冷却管道14的空气流。这样做可以便利地调节离开冷却管道14并进入液体制冷剂集流器6的液体制冷剂的温度。

仅经过冷却管道14的空气流部分受气门片22影响，而在图2左侧所示的部分空气流F(不经过冷却管道14)不受气门片22影响。因此，仅仅是过冷性能而不是冷凝性能受气门片22影响。

在又一实施例(在本文未示出)中，仅经过冷凝管道12的空气流可借助于例如在冷却管道14的左边竖直延伸的壁而与经过冷却管道14和冷凝管道12两者的空气流分离。

如上所述，根据本发明的示例性实施例的冷凝器允许减少部件的数量并因而减少冷凝器的复杂性，且因此该冷凝器利于组装并使组装所需的时间最小化，这导致生产成本的降低。它还允许容易地调节由该冷凝器输出的液体制冷剂的温度。

在本发明的示例性实施例中，如上所述，气体入口集流器、过冷器集流器和液体集流器中的至少一个形成为管子。可容易地从货架上买到具有任何所需直径的管子，且这些管子不包括可能提供机械脆弱点的任何边缘。

在根据本发明的又一实施例中，冷凝管道和冷却管道中的至少一个是芯管。芯管通常且便利地用作冷凝器中的冷凝和/或冷却管道，因为它们能够十分有效地冷凝和/或冷却制冷剂。

在本发明的另一示例性实施例中，实现了冷却空气流。这种空气流分别改善了冷凝管道和冷却管道的效率。

在又一实施例中，至少部分所述空气流仅经过冷凝管道的冷凝表面，而另一部分经过冷凝管道的冷凝表面以及过冷管道的冷却表面。这进一步改善了冷凝管道的效率。

在又一实施例中，冷凝管道的冷凝表面布置在冷却管道的过冷表面下游的空气流中。这进一步改善了冷凝器的效率，因为具有比冷凝管道更低的温度的冷却管道首先被空气流冷却。

在又一实施例中，冷凝表面布置在过冷表面的上方。这又进一步提高了效率，因为在这种配置中，空气流由上升的热空气的热力学特性支撑。

在另一实施例中，冷凝表面和过冷表面由凸缘连接件进行连接。这也改善了从冷凝表面至过冷表面的空气流。

在另一实施例中，冷凝表面的表面面积大于过冷表面的表面面积。这也增加了效率，因为冷凝所需的表面面积通常比过冷所需的表面面积要大。

在另一实施例中，冷凝器包括至少一个空气流调节机构，所述空气流调节机构构造成调节经过过冷表面的空气流。这使得能够调节离开冷却管道的液体制冷剂的温度，因而提高了蒸气压缩循环的效率。

在又一实施例中，冷凝器包括构造成调节经过冷凝器表面的空气流的至少一个空气流调节机构。这使得能够调节冷凝管道的性能，以便增加冷凝器的效率。

在又一实施例中，所述至少一个空气流调节机构包括节流阀。节流阀是用于调节空气流的十分便利和便宜的机构。

在另一实施例中，空气流调节机构布置在冷凝管道和冷却管道之间的空气流中。这种布置使得能够特别有效地调节经过冷却管道的空气流。

在另一实施例中，冷凝器还包括用于增强空气流的风扇。通过增强空气流，冷凝器的效率可以更进一步提高。

在又一实施例中，所述至少一个风扇布置在冷凝器之上，以便将空气从冷凝器的底部抽吸到其顶部。这能够实现通过冷凝器的特别有效的空气流。

在另一实施例中，气体入口集流器包括向自己供应气态制冷剂的气体入口管道。这能够实现冷凝器的特别有效操作。

在又一实施例中，液体集流器包括液体管道，以便将液体制冷剂从液体集流器排出。这也能够实现冷凝器的特别有效操作。

在另一实施例中，根据本发明的冷凝器被包括在蒸气压缩循环中。这提供了能够十分有效地操作且能够以较低成本进行组装的蒸气压缩循环。

在另一实施例中，包括根据本发明的冷凝器的这种蒸气压缩循环被包括在制冷家具中。这提供了十分有效的制冷家具，该制冷家具能够以较低成本制得。

针对具有过冷单元的冷凝器所描述的特征、实施例和优势也可以依照方法步骤来实现，所述方法用于调节根据本发明的冷凝器。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解的是，可作出各种变化且等同物可替代其元件，而不偏离本发明的范围。此外，可进行多种修改以使具体场合或材料适用本发明的教导而不偏离其实质范围。因此，意图是本发明不局限于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入从属权利要求的范围内的所有实施例。

附图标记列表：

1    冷凝器

2    气体入口集流器

3a   左侧壁

3b   右侧壁

4    过冷器集流器

6    液体集流器

8    气体入口管道

10a  气态制冷剂

10b  液体制冷剂

12   冷凝管道

14   冷却管道

16   液体管道

22   空气流调节机构

24   风扇

Claims (19)

1.一种具有过冷单元的冷凝器(1)，包括：

气体入口集流器(2)；

过冷器集流器(4)，所述过冷器集流器(4)由至少一个具有冷凝表面的冷凝管道(12)连接到气体入口集流器(2)，所述冷凝表面将气态制冷剂(10a)冷凝成液体制冷剂(10b)，所述过冷器集流器(4)收集液体制冷剂(10b)；以及

液体制冷剂集流器(6)，所述液体制冷剂集流器(6)由至少一个具有冷却表面的冷却管道(14)连接到过冷器集流器(4)，所述冷却表面使液体制冷剂(10b)冷却；

所述至少一个冷凝管道(12)排出到过冷器集流器(4)的顶部中且所述至少一个冷却管道(14)结合在过冷器集流器(4)的底部处，使得过冷器集流器(4)允许补偿气态制冷剂(10a)。

2.根据权利要求1所述的冷凝器(1)，其中，气体入口集流器(2)、过冷器集流器(4)以及液体集流器(6)中的至少一个形成为管子。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的冷凝器(1)，其中，冷凝管道(12)和冷却管道(14)中的至少一个是芯管。

4.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，还包括冷却空气流(F)，所述冷却空气流(F)的至少一部分经过所述至少一个过冷管道(14)的过冷表面和所述至少一个冷凝管道(12)的冷凝表面。

5.根据权利要求4所述的冷凝器(1)，

其中，所述冷却空气流(F)的第一部分经过所述至少一个过冷管道(14)的过冷表面和所述至少一个冷凝管道(12)的冷凝表面；以及

其中，所述冷却空气流(F)的第二部分仅经过所述至少一个冷凝管道(12)的冷凝表面。

6.根据权利要求4或5所述的冷凝器(1)，其中，所述至少一个冷凝管道(12)的冷凝表面布置在所述至少一个过冷管道(14)的过冷表面下游的空气流(F)中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，其中，冷凝表面布置在过冷表面的上方。

8.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，其中，冷凝管道(12)的冷凝表面面积大于过冷管道(14)的过冷表面面积。

9.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，包括至少一个空气流调节机构(22)，所述空气流调节机构(22)构造成调节经过所述至少一个冷却管道(14)的空气流(F)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，包括至少一个空气流调节机构(22)，所述空气流调节机构(22)构造成调节经过所述至少一个冷凝管道(12)的空气流(F)。

11.根据权利要求9或10所述的冷凝器(1)，其中，所述空气流调节机构(22)包括节流阀。

12.根据权利要求10-12中任一项所述的冷凝器(1)，其中，所述空气流调节机构(22)布置在所述至少一个冷凝管道(12)与所述至少一个过冷管道(14)之间的空气流中。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的冷凝器(1)，还包括用于增强空气流(F)的至少一个风扇(24)。

14.根据权利要求13所述的冷凝器(1)，其中，所述至少一个风扇(24)布置成使得风扇(24)在工作中抽吸经过所述至少一个冷凝管道(12)和所述至少一个冷却管道(14)的空气流。

15.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，其中，气体入口集流器(2)还包括向自己供应气态制冷剂(10a)的气体入口管道(8)。

16.根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)，其中，液体集流器(6)还包括从液体集流器(6)排出液体制冷剂(10b)的液体管道(16)。

17.一种蒸气压缩循环，包括根据前述权利要求中任一项所述的冷凝器(1)。

18.一种制冷家具，包括根据权利要求17所述的蒸气压缩循环。

19.一种用于调节根据权利要求1-16中任一项所述的冷凝器(1)的方法，所述方法通过调节经过冷却管道(14)的空气流(F)以便调节由冷凝器(1)输出的液体制冷剂(10b)的温度。

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