CN102095288A - 一种蒸发器结构及冷媒流量控制方法 - Google Patents

一种蒸发器结构及冷媒流量控制方法 Download PDF

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Abstract

一种蒸发器结构，包括换热器，所述换热器围绕换热风扇包括两个或两个以上的蒸发区域、反复穿设于所述换热器的冷媒流动管路、冷媒进口及冷媒出口，所述冷媒流动管路通过跨接管在所述的两个或两个以上的换热区域内连通，所述冷媒流动管路通过跨接管和一个T形三通将管路分为第一支路和第二支路，所述第一支路连接第一毛细管，所述第二支路连接第二毛细管，所述第一支路和第二支路的部分冷媒流动管路设在一个共同蒸发区域内，在所述两个或两个以上的换热区域内包含有一个表面风量分布最大的换热区域，所述的共同蒸发区域设在表面风量分布最大的换热区域内。本发明比现有的逆流换热蒸发器制冷量提高15％，能效比提高13％。

Description

一种蒸发器结构及冷媒流量控制方法
技术领域
本发明涉及房间空调器技术领域，具体地是涉及一种蒸发器结构及冷媒流量控制方法。
背景技术
随着节能环保理念的越来越深入人心，空调器的高耗能问题受到人们的日益关注。国内空调企业为提高空调器的换热能力，一般采用增大蒸发器和冷凝器的换热面积。增大蒸发器和冷凝器的换热面积常见的方法是采用两排或多排蒸发器和冷凝器。然而普通的两排或多排蒸发器管路布置只是简单的逆流换热的方法，不能很好地解决蒸发器内部的逆向换热时换热效率差的问题，从而导致空调器在工作时，能效比和效能数较低，耗电量较大，不符合当今社会的节能环保理念。
发明内容
本发明目的为了克服上述已有技术存在的不足，提供一种结合风量和流量，优化蒸发器的换热性能蒸发器结构及其冷媒流量控制方法。
本发明采用的技术方案是，提供一种蒸发器结构，包括换热器，所述换热器围绕换热风扇包括两个或两个以上的蒸发区域、反复穿设于所述换热器的冷媒流动管路、冷媒进口及冷媒出口，所述冷媒流动管路通过跨接管在所述的两个或两个以上的换热区域内连通，所述冷媒流动管路通过跨接管和一个T形三通将管路分为第一支路和第二支路，所述第一支路连接第一毛细管，所述第二支路连接第二毛细管，所述第一支路和第二支路的部分冷媒流动管路设在一个共同蒸发区域内，在所述两个或两个以上的换热区域内包含有一个表面风量分布最大的换热区域，所述的共同蒸发区域设在表面风量分布最大的换热区域内。
上述的蒸发器结构，所述换热器围绕换热风扇包括第一副蒸发区域、第二副蒸发区域和共同蒸发区域，所述T形三通设在共同蒸发区域内，所述第一副蒸发区域和共同蒸发区域通过跨接管连接，所述第二副蒸发区域和共同蒸发区域通过跨接管连接。
上述的蒸发器结构的冷媒流量控制方法，包括以下步骤：
1)根据换热器结构及蒸发器风道结构计算各换热区域的风量值；
2)在较大风量的换热区域内相应设计比其它换热区域更长的冷媒流动管路；
3)根据所述第一支路和第二支路所在的换热器区域，计算通过第一支路和第二支路的风量值；
4)选择第一毛细管和第二毛细管，以使得在所述的第一支路和第二支路中，总风量较大的支路其冷媒流量也较大。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的一种蒸发器的流程结构及方法，结合风量分布和流量分布下的逆流换热，是对现有的逆流换热技术的优化，与现有的逆流换热技术相比，制冷量提高15％，能效比提高13％，从而提高换热效率，节省电能，更具有市场竞争力。
附图说明
图1是本发明的蒸发器结构示意图；
图2是图1所示的蒸发器的在制冷时冷媒流向的示意图；
图3是本发明的蒸发器结构的风量分布示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
由于每个换热单元的换热能力与风量成正比，风量越大的换热单元，换热效果也越好。由于换热器表面风量分布是不同的，如果把换热器划分成若干个换热单元，则每个换热单元的换热能力是不同的。每个换热单元的换热能力与风量成正比，风量越大的换热单元，换热效果也越好。另外，换热单元的换热能力与冷媒的流量也成正比，单位时间内的冷媒流量越大，换热单元的换热能力也就越好。所以，在流程布置优化设计时，要充分考虑风量分布的差异和合理利用风量分布的差异。使冷媒在每个换热单元能得到合理的分配。充分发挥每个换热单元的换热能力，从而提高整个换热器的换热能力。
本发明将蒸发器分为三个蒸发区域，每个区域根据风量、冷媒流动管路的长短(也可以理解为U管的数量多少)来调整冷媒在管路内的流量，具体如下：
如图1、图2所示，本发明所述的蒸发器主要包括：冷媒进口1、T形三通管2、跨管3、第二冷媒出口4、第二毛细管5、第一毛细管6、第一冷媒出口7、冷媒流动管路8组成。
如图1所示，第一毛细管6和第二毛细管5分别连接蒸发器的第一支路和第二支路的出口，冷媒进入蒸发器后兵分两路，从两支路的冷媒流动管路8中流动，经过第一毛细管6和第二毛细管5后汇总出来。冷媒通过蒸发器的冷媒进口1进入，通过跨接管3和T形三通2，分成两支路，进行换热，分别从两个支路的冷媒出口(第二冷媒出口4和第一冷媒出口7)中流出。其中，由T形三通2出来向下流向第一副蒸发区域11的支路为第一支路，由T形三通2出来，向水平方向流向第二副蒸发区域9的支路为第二支路，图中冷媒流动管路8上的箭头表示冷媒流动管路8中冷媒的流动方向。在冷媒流动过程中，冷媒的温度随流程下降。冷媒流动管路8由多个U形管构成，多次穿插在换热器内，参见图2和图3，从表示冷媒流向的箭头方向所示，当冷媒从共同蒸发区域10内的T形三通2出来后，在第一副蒸发区域11、第二副蒸发区域9均是先沿迎风面的U管流动，再沿背风面的U管流动，从而保证冷媒和空气之间流动为逆流换热，提高冷媒和空气之间的换热效率。
见图2，在共同蒸发区域10内，冷媒先在一段U管内蒸发，再由T形三通2分成第一支路和第二支路中，最后冷媒从两冷媒出口中出来分别流经第一毛细管6和第二毛细管5，再汇总到制冷主回路中。
如图3所示，在第一副蒸发区域11、第二副蒸发区域9、共同蒸发区域10内风量分布是不均匀的，其中，共同蒸发区域10占总风量约55％，第一副蒸发区域11占总风量约25％，第二副蒸发区域9占总风量约20％。因为风量在蒸发器表面的分布是不均匀，所以在第一支路和第二支路换热能力和所需要的冷媒流量是不同的，从而需要由第一毛细管6和第二毛细管5调节两支路的冷媒流量分配。第一支路和第二支路之间的冷媒流量分配由支路所在的换热器的表面风量分布和U管的数量来决定。在风量分布越大的区域，U管设置的数量就越多，冷媒的流量就越大，换热量就越大。
通过采用上述的蒸发器的流程结构和方法，制冷量提高15％，能效比提高13％。

Claims (3)

1.一种蒸发器结构，包括换热器，所述换热器围绕换热风扇包括两个或两个以上的蒸发区域、反复穿设于所述换热器的冷媒流动管路(8)、冷媒进口(1)及第一冷媒出口(7)、第二冷媒出口(4)，所述冷媒流动管路(8)通过跨接管(3)在所述的两个或两个以上的换热区域内连通，所述冷媒流动管路通过跨接管(3)和一个T形三通管(2)将管路分为第一支路和第二支路，其特征在于：所述第一支路连接第一毛细管(6)，所述第二支路连接第二毛细管(5)，所述第一支路和第二支路的部分冷媒流动管路设在一个共同蒸发区域(10)内，在所述两个或两个以上的换热区域内包含有一个表面风量分布最大的换热区域，所述的共同蒸发区域(10)设在表面风量分布最大的换热区域内。
2.根据权利要求1所述的蒸发器结构，其特征在于：所述换热器围绕换热风扇包括第一副蒸发区域(11)、第二副蒸发区域(9)和共同蒸发区域(10)，所述T形三通管(2)设在共同蒸发区域(10)内，所述第一副蒸发区域(11)和共同蒸发区域(10)通过跨接管(3)连接，所述第二副蒸发区域(9)和共同蒸发区域(10)通过跨接管(3)连接。
3.根据权利要求2所述的蒸发器结构的冷媒流量控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)根据换热器结构及蒸发器风道结构计算各换热区域的风量值；
2)在较大风量的换热区域内相应设计比其它换热区域更长的冷媒流动管路(8)；
3)根据所述第一支路和第二支路所在的换热器区域，计算通过第一支路和第二支路的风量值；
4)选择第一毛细管(6)和第二毛细管(5)，以使得在所述的第一支路和第二支路中，总风量较大的支路其冷媒流量也较大。
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