CN103512284A - 一种水冷过冷器及具有该水冷过冷器的空调系统 - Google Patents

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本发明公开了一种套管式水冷过冷器，包括外套管及套设在所述外套管内的内套管，所述外套管及内套管成形为扁平状，所述外套管设有外套管进液口及外套管出液口；所述内套管设有内套管进液口及内套管进液口；流入所述外套管进液口并流出所述外套管出液口的液体流向与流入所述内套管进液口并流出所述内套管出液口的液体流向相反。采用上述技术方案后，利用空调产生的冷凝水来提高空调过冷度，增加制冷量，提高能效比，可达到节约能源的目的。

Description

一种水冷过冷器及具有该水冷过冷器的空调系统
技术领域
本发明涉及车用空调设备领域，尤其设计一种水冷过冷器及具有该水冷过冷器的空调系统。
背景技术
现有车用空调大都采用风冷过冷器，其结构为在冷凝器芯体上增加几根换热管作为过冷器，受风冷换热方式及外界空气温度影响空调冷凝温度及压力较高，且过冷度较小，压缩机轴功率高，能效比低，油耗高。
考虑到汽车空调在汽车运行过程中会产生大量冷凝水，现在车用空调的冷凝水设计为直接排至车外。由于冷凝水产生过程中将消耗部分能量，因此会造成能量损失；其他部分车用空调将冷凝水收集起来喷到冷凝器芯体上，但由于冷凝器风速度快，冷凝水还未开始进行热交换时即被抽走，冷凝水利用率并不高。
因此，需要一种可利用空调的冷凝水的水冷过冷器，利用空调产生的冷凝水来提高空调过冷度，增加制冷量，提高能效比，从而达到节约能源的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种套管式水冷过冷器，通过利用空调产生的冷凝水来提高过冷度，充分利用冷凝水对制冷剂进行冷却，从而节约能源。
本发明公开了一种套管式水冷过冷器，包括外套管及套设在所述外套管内的内套管，所述外套管及内套管成形为扁平状。
优选地，所述外套管设有外套管进液口及外套管出液口；所述内套管设有内套管进液口及内套管进液口；流入所述外套管进液口并流出所述外套管出液口的液体流向与流入所述内套管进液口并流出所述内套管出液口的液体流向相反。
优选地，所述外套管进液口及外套管出液口设有管接头。
优选地，所述外套管与内套管间形成一外腔；所述内套管内形成一内腔。
优选地，所述外腔内设有连接筋，与所述外套管及内套管连接，用于加固所述外套管与所述内套管的连接。
本发明还公开了一种空调系统，包括蒸发器及冷凝器，所述蒸发器及冷凝器间上述水冷过冷器。
优选地，所述空调系统还包括：冷凝水收集器、水泵及集水盘；所述集水盘与所述蒸发器连接，其收集所述蒸发器产生的冷凝水并通过连接管路将收集的冷凝水传送至所述冷凝水收集器；所述水泵连接于所述冷凝水收集器与所述水冷过冷器间，用于输送所述冷凝水收集器内的冷凝水至所述水冷过冷器。
优选地，所述外套管进液口与所述水泵连接，所述外套管出液口连接有一喷头，所述喷头将冷凝水喷洒至所述冷凝器表面；所述内套管进液口与所述冷凝器的出液口连接，所述内套管出液口与所述蒸发器的进液口连接。
采用上述技术方案后，将原本直接排出车用空调的冷凝水收集后作为冷却水对空调制冷剂冷却，在节约能源的同时提高了冷凝器制冷剂出口过冷度，降低了冷凝压力，提高制冷量。
附图说明
图1为本发明水冷过冷器结构示意图；
图2为本发明水冷过冷器截面图；
图3为本发明具有水冷过冷器的空调系统示意图。
附图标记：100水冷过冷器、110外套管、111外套管进液口、112外套管出液口、113外腔、120内套管、121内套管出液口、122内套管进液口、123管接头、124内腔、125连接筋、200蒸发器、300冷凝器、400水泵、500冷凝水收集器、600喷头、700集水盘、800连接管路。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
参阅图1，为本发明水冷过冷器结构示意图。该水冷过冷器100由外套管110及内套管120组成，其中外套管110套设在内套管120外，由此将该水冷过冷器100形成为具有两个腔室的冷却器，上述两个腔室分别为外腔113及内腔124，外套管110与内套管120间形成外腔113，内套管120内的腔室为内腔124。水冷过冷器100外连接有四根管路，分别为外套管进液口111、外套管出液口112、内套管进液口122、内套管出液口121，外套管进液口111及外套管出液口112与外套管110连接，分别设于外套管110的两侧，液体由外套管进液口111流入后流至外腔113内，并从外套管出液口112流出。同样地，内套管进液口122及内套管出液口121与内套管120连接，分别设于内套管120的两侧，液体由内套管进液口122流入后流至内腔124内，并从内套管出液口121流出。为了使流入外腔113和内腔124的液体热交换更加充分，可将外腔113内液体和内腔124内液体的流动方向相反，使得流入外腔113和内腔124的液体的热交换方式为逆流换热，从而提高换热效率。
一优选实施例中，外套管进液口111与内套管出液口122设在同一侧，外套管出液口112与内套管进液口122设在另一侧，以达到最佳的逆流换热的效果。根据逆流换热的基本原理，本领域技术人员也可将外套管进液口111、外套管出液口112设于水冷过冷器100左右两侧，同时将内套管进液口122、内套管出液口121设于水冷过冷器100上下两侧，同样也可起到逆流换热的效果，但由于换热面积小于该优选实施例，最终换热效率比本优选实施例略差。
为了使本水冷过冷器100方便安装于各设备，可在内、外套管出液口及内、外套管进液口处安装管接头123，其他设备的出液口及进液口通过管接头123可直接与内、外套管出液口及内、外套管进液口连接，节省使用者安装流程。
参阅图2，为本发明水冷过冷器横截面图。外套管110与内套管120的横截面成形为扁平状，相比于现有技术中横截面为圆形的构造，扁平状的设计增加了外腔113内的液体和内腔124内的液体热交换面积，从而大幅度提高了热交换效率。
一优选实施例中，外套管110及内套管120间的外腔113内设有连接筋125，将外套管110及内套管120连接，从而加固外套管110与内套管120间的连接位置，并能保证内套管120在外套管110内的位置不会发生移位，始终保持换热面积的大小。
参阅图3，为将上述水冷过冷器应用至车用空调后的空调系统示意图。该空调系统包括冷凝器300、蒸发器200及水冷过冷器100，其中水冷过冷器100设置在冷凝器300与蒸发器200间，通过将冷凝水流过水冷过冷器100来对流过水冷过冷器100的制冷剂进行逆流换热，从而提高冷凝水的使用效率及制冷剂的换热效率。
一优选实施例中，该空调系统还包括集水盘700、冷凝水收集器500、水泵400及喷头600。集水盘700、冷凝水收集器500、水泵400、喷头600及水冷过冷器100通过连接管路800连接在冷凝器300与蒸发器200间，其中集水盘700与蒸发器200连接，收集蒸发器200中流出的冷凝水，并将收集的冷凝水引流至冷凝水收集器500，由此冷凝水便存储至冷凝水收集器500内。水泵400的一端通过连接管路800与冷凝水收集器500连接，另一端则与水冷过冷器100的外套管进液口111连接，将存储在冷凝水收集器500内的冷凝水输送至水冷过冷器100的外腔113内，外套管110另一侧的外套管出液口112通过连接管路800连接有一喷头600，该喷头600的喷淋方向面向冷凝器300，最终将冷凝水喷洒至冷凝器300的表面，帮助冷凝器300内的制冷剂降温，从而降低冷凝压力，减少压缩机损耗，提高制冷剂冷凝效果。
上述优选实施例中，水冷过冷器100的内套管进液口122与冷凝器300的出液口连接，内套管出液口121与蒸发器200的进液口连接，使得从冷凝器300流出的制冷剂以冷凝器300-过冷器100-蒸发器200的方向流动。在流过过冷器100的过程中，与流过过冷器100的外腔113的冷凝水进行逆流交换，从而降低制冷剂的温度，提高制冷剂过冷度。
采用上述技术方案后，将原本直接排出车用空调的冷凝水收集后作为冷却水对空调制冷剂冷却，在节约能源的同时提高了冷凝器制冷剂出口过冷度，降低了冷凝压力，提高制冷量。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种套管式水冷过冷器，包括外套管及套设在所述外套管内的内套管，其特征在于：
所述外套管及内套管成形为扁平状。
2.如权利要求1所述的水冷过冷器，其特征在于：
所述外套管设有外套管进液口及外套管出液口；
所述内套管设有内套管进液口及内套管进液口；
流入所述外套管进液口并流出所述外套管出液口的液体流向与流入所述内套管进液口并流出所述内套管出液口的液体流向相反。
3.如权利要求2所述的水冷过冷器，其特征在于：
所述外套管进液口及外套管出液口设有管接头。
4.如权利要求1所述的水冷过冷器，其特征在于：
所述外套管与内套管间形成一外腔；
所述内套管内形成一内腔。
5.如权利要求4所述的水冷过冷器，其特征在于：
所述外腔内设有连接筋，与所述外套管及内套管连接，用于加固所述外套管与所述内套管的连接。
6.一种空调系统，包括蒸发器及冷凝器，其特征在于：
所述蒸发器及冷凝器间设有如权利要求1所述的水冷过冷器。
7.如权利要求6所述的空调系统，其特征在于：
所述空调系统还包括：
冷凝水收集器、水泵及集水盘；
所述集水盘与所述蒸发器连接，其收集所述蒸发器产生的冷凝水并通过连接管路将收集的冷凝水传送至所述冷凝水收集器；
所述水泵连接于所述冷凝水收集器与所述水冷过冷器间，用于输送所述冷凝水收集器内的冷凝水至所述水冷冷却器。
8.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于：
所述外套管设有外套管进液口及外套管出液口；
所述内套管设有内套管进液口及内套管进液口；
所述外套管进液口与所述水泵连接，所述外套管出液口连接有一喷头，所述喷头将冷凝水喷洒至所述冷凝器表面；
所述内套管进液口与所述冷凝器的出液口连接，所述内套管出液口与所述蒸发器的进液口连接。
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