CN103727829A - 冷凝器的配管结构以及冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高换热效果的冷凝器的配管结构。该配管结构中：冷凝器具有散热片与安装在散热片上的冷媒管。进气管设置在所述散热片的左侧或右侧，进气管通过第一Y形三通分别与第1支管和第2支管相连通。第1支管为：冷媒管从所述第一Y形三通以左右往复迂回的方式上行，末端连接跨管接入下侧的冷媒管，该冷媒管以左右往复迂回的方式下行，末端连接第二Y形三通。第2支管为：冷媒管从所述第一Y形三通以左右往复迂回的方式下行，末端连接大弯管接入下侧的冷媒管，该冷媒管以左右往复迂回的方式上行，末端连接所述第二Y形三通。第二Y形三通再与位于冷凝器最下方的冷媒管连接，该冷媒管的末端与出液管连通。

Description

冷凝器的配管结构以及冷凝器

技术领域

本发明涉及一种冷凝器的配管结构以及使用该配管结构的冷凝器。

背景技术

图4所示为现有技术中的一种空调用冷凝器20，如图所示，冷凝器20具有散热片26，在散热片26上安装有冷媒管，冷媒管包括供冷媒气体流入的进气管21，从该进气管21分支出两条支管即22与23，其中，支管22向上方蛇行配置，支管23向下方蛇行配置，之后汇合在汇流管24处，汇流管24在支管23的下方向下蛇行配置，与出液管25连接，经过热交换变为液态的冷媒从该出液管25流出。另外，该冷凝器20的上述管路使用的是外径为7mm的内螺纹铜管。

另外，冷凝器20还具有对散热片26与冷媒管进行抽风以实现换热的风机（未图示），一般而言，风机的配置位置为：其轴线通过散热片26的中心处（上下方向轴线与左右方向轴线的交叉点）。

然而，如图4所示，支管22与23的分岔处在上下方向上到散热片26的上下方向中央的距离（即在上下方向上到风机轴线的距离）较远。本发明的发明人发现，由于风机出风的不均匀，使得支管22与23外流过的风速不同，造成支管22与23的换热效果不均衡，位于下方的支管23的换热效果较差（上方的支管22的换热效率的提高也有限），这使得冷凝器整体的换热效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够提高换热效果的冷凝器的配管结构以及使用该配管结构的冷凝器。

为达到上述目的，本发明的冷凝器的配管结构为：所述冷凝器具有散热片与安装在散热片上的冷媒管，配管结构包括由所述冷媒管构成的进气管、出液管以及连接在进气管与出液管之间的第1支管与第2支管。所述进气管设置在所述散热片的左侧或右侧，所述进气管通过第一Y形三通分别与第1支管和第2支管相连通。所述第1支管为：冷媒管从所述第一Y形三通以左右往复迂回的方式上行（构成第1支管的上侧部分），末端连接跨管接入下侧的冷媒管，该下侧的冷媒管以左右往复迂回的方式下行（构成第1支管的下侧部分），末端连接第二Y形三通。所述第2支管为：冷媒管从所述第一Y形三通以左右往复迂回的方式下行（构成第2支管的上侧部分），末端连接大弯管接入下侧的冷媒管，该下侧的冷媒管以左右往复迂回的方式上行（构成第2支管的下侧部分），末端连接所述第二Y形三通。所述第二Y形三通再与位于冷凝器最下方的冷媒管连接，该冷媒管的末端与出液管连通。

采用这样的配管结构，冷媒流入所述进气管，一部分流入所述第1支管的上侧部分向上流动，另一部分流入所述第2支管的上侧部分向下流动，冷媒从所述第1支管的上侧部分流入下侧部分，在该下侧部分中向下流动，另一方面，冷媒从所述第2支管的上侧部分流入下侧部分，在该下侧部分中向上流动，之后两部分冷媒汇合并从所述出液管流出。

如此，冷媒分两路流动，提高了换热效果。另外，第1支管中，上侧部分中的冷媒向上流动，下侧部分中的冷媒向下流动；第2支管中，上侧部分中冷媒向下流动，下侧部分中的冷媒向上流动，如此，缓和了两路冷媒的流动速度之差，换热效果之差，使总体的换热效果为最佳。换一个角度说，能够在减少管路所使用的材料、减少冷媒的填充量的情况下达到与现有技术相同的冷凝效果，如此，能够降低冷凝器的制造成本。

本发明优选，所述冷凝器包括对散热片与冷媒管进行抽风或吹风的风机，所述风机的轴线通过所述散热片的中心，在上下方向上，所述连接处与所述散热片的中心的距离在所述散热片的上下方向长度的1/50或者10mm以下。

本发明的发明人发现，关于风机的出风，其各处的风速并不完全一致，风速的分布在上下方向上相对于通过风机轴心的左右方向（图1中左右方向）上的直线对称。考虑到这一点，本发明中，采用上述结构的冷凝器的配管结构，在上下方向上，第1支管与所述第2支管这二者与所述进气管相连接的连接处到所述散热片的上下方向中央的距离在所述散热片的上下方向长度的1/50或者10mm以下（较小），能够降低第1支管与第2支管受风的不均匀性，保证第1支管与第2支管的换热效率，从而提高（保证）了冷凝器的整体换热效率。换一个角度说，能够在减少管路所使用的材料、减少冷媒的填充量的情况下达到与现有技术相同的冷凝效果，如此，能够降低冷凝器的制造成本。

在本发明中，通过设置并联的第1支管与第2支管能够降低冷媒的流速、降低压力损失、提高换热效率。

另外，散热片可以为在上下方向与左右方向上具有规定的尺寸的长方形状。

另外，本发明中可以为，第1支管与所述第2支管包括相对于通过上述连接处的左右方向上的直线对称的上侧部分，即，该直线为第1支管与所述第2支管的上侧部分的对称线，该对称线到散热片的上下方向中央的距离在规定距离以下，从而能够降低第1支管与第2支管受风的不均匀性，保证第1支管与第2支管的换热效率，从而提高（保证）了冷凝器的整体换热效率。

所述冷媒管最好为铜管，所述散热片最好为裂隙散热片。如此，能够提高换热效率。所述风机可以为轴流式风机。所述冷凝器最好为单冷空调用冷凝器。本发明的发明人经过研究发现，与带有制热等功能的空调相比，在单冷空调用冷凝器中，采用上述结构所能够达到的效果尤为佳。

另外，本发明还涉及一种使用上述任一配管结构的冷凝器，该冷凝器具有散热片（3）、安装在散热片（3）上的冷媒管、以及对散热片（3）与冷媒管进行抽风或吹风的风机，所述风机的轴线通过所述散热片（3）的中心。该冷凝器最好为单冷空调用。

本发明优选，在所述散热片上沿上下方向并排设有13个发卡管，该发卡管结构为：将一根管弯成U形，之后将U形的相反于开口端的内侧端向垂直于U形所处的平面的方向弯折，所述13个发卡管的开口朝向左右方向中的一个方向。所述第1支管包括最上方的5个发卡管，所述第2支管包括从上向下数第6～10个发卡管，剩余的3个发卡管分别构成所述第1支管、所述第2支管与所述汇流管。具体可以是：最下方的那个构成汇流管，下数第2个构成第2支管，下数第3个构成第1支管。

本发明中使汇流管的长度较小（在冷媒管的整体长度中所占比例较小），从而能够降低压力损失、提高换热效率。

另外，本发明优选，所述发卡管是长度为1600mm、外径为5mm的内螺纹管。

如此，根据后述具体实施方式中的实验结果可知，在采用上述结构的同时使用外径为5mm的内螺纹管，能够大大提高冷凝器的换热效率（或者说在达到与现有技术相同的冷凝效果的情况下，达到减小材料的使用量以及冷媒的填充量）。

附图说明

图1为本发明具体实施方式涉及的空调用冷凝器的主视图；

图2为该冷凝器的俯视图；

图3为该冷凝器的侧视图；

图4为现有技术中的一种冷凝器的主视图。

附图标记说明

1、左管板；2、发卡管；3、散热片；4、右管板；5、跨管；6、进气管；7、Y型三通；8、弯头；9、大弯管；10、汇流管（组）；11、出液管；12、管板。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。图1为本实施方式涉及的空调用冷凝器的主视图；图2为该冷凝器的俯视图；图3为侧视图。

如图1所示，本实施方式的冷凝器为单冷空调（仅具有制冷功能）的冷凝器，其具有散热片3、位于散热片3的左侧的左管板1、位于散热片3右侧的右管板4、12。在散热片3上通过左管板1与右管板4、12等结构安装着冷媒管，如图所示，冷凝器1具有作为冷媒管的发卡管2、跨管5、进气管6、Y型三通7、弯头8、大弯管9、汇流管10、出液管11。另外，在本实施方式中，散热片3为裂隙散热片。

其中，发卡管2大致可以这样形成，将一根管弯成大致U形，之后将U形的内侧端（相反于开口端）向垂直于U形所处的平面的方向弯折，从而大致形成一个“发卡”状。如图1所示，本实施方式中，发卡管2共计有13根。弯头8用于连接相应的相邻发卡管2。

下面以冷媒的流动方式来说明上述各管路部件的连接结构：冷媒进入进气管6，经过与进气管6连接的Y型三通7（第一Y型三通）分岔（分支）从而分别向上、向下流动。

向上流动的部分流过5根发卡管2（发卡管2之间连接有相应数量（4个）的弯头8）后经由跨管5向下流动，流入一个发卡管2中，此流动路径中的部件构成本发明中的第1支管，其中，位于上侧的5个发卡管以及相应的弯头8构成本发明中的第1支管的上侧部分，跨管5下游侧的那根发卡管2构成下侧部分。

另外，向下流动的部分流过5根发卡管2（4个弯头8）后经由大弯管9进入一个发卡管2（从下往上数第2个）中，此流动路径中的部件构成本发明中的第2支管，其中，该5根发卡管2以及相应的弯头8构成本发明中第2支管的上侧部分，大弯管9下游的那根发卡管2构成下侧部分。

之后，两路冷媒经过与汇流管10连接的Y型三通7（第二Y型三通）汇入汇流管10中，汇流管10包括图1所示的一段弯管与一个发卡管2（最下面的那个发卡管2），最后经由出液管11流出。

可见，位于最上方的是第1支管的上侧部分，其下是第2支管的上侧部分，然后是第1支管的下侧部分，之后是第2支管的下侧部分，最下方的是汇流管。由于第1支管的上侧部分位于第2支管的上侧部分的上方，第1支管的下侧部分位于第2支管的下侧部分的上方，因而，减小了冷媒在第1支管与第2支管中的流速之差，减小了两路冷媒的换热效果之差，保证了整体的换热效果，使整体换热效果为最佳。

另外，如上可见，第1支管与第2支管相并联，并联结构的两端分别通过Y型三通7从而与进气管6、汇流管10连接。并且，第1支管与第2支管的上侧部分相对于通过在左右方向上第1支管与第2支管的冷媒流入侧的连接处即与进气管6的连接处的直线对称，第1支管与的下侧部分位于第2支管的上侧部分的下方，第2支管的下侧部分位于第1支管的下侧部分的下方。另外，第1支管与所述第2支管的上侧部分的长度最好是分别在二者的总长度的5/6以上。

在本实施方式中，冷凝器还具有对散热片3与冷媒管进行抽风（也可以是吹风）以实现换热的轴流式风机（未图示），风机对着散热片3与冷媒管进行抽风，即，其轴线垂直于通过散热片3的上下方向（图1中上下方向）轴线（通过左右方向中央的上下方向上的直线）与左右方向（图1中左右方向）轴线（通过上下方向中央的左右方向上的直线）的平面，另外，本实施方式中，风机的配置位置为：其轴线通过散热片3的上下方向轴线与左右方向轴线的交叉点。

上述第1支管与第2支管的冷媒流入侧的连接处即与进气管6的连接处，在上下方向上到风机轴线的距离（即，到散热片3的上下方向中央的距离）最好是在散热片3在上下方向上的长度的1/50以下（或者10mm以下）。

关于风机的出风，其各处的风速并不完全一致（具体的分布很复杂），不过，风速分布在上下方向上相对于通过风机轴心的左右方向（图1中左右方向）上的直线对称。考虑到这一点，在本实施方式中，上述第1支管与第2支管的冷媒流入侧的连接处即与进气管6的连接处，在上下方向上靠近风机轴线（具体可以是在上下方向上的距离在散热片3在上下方向上的长度的1/50以下或者10mm以下），因而，能够降低第1支管与第2支管受到的风的不均匀性，保证第1支管与第2支管的换热效率，从而提高（保证）了冷凝器的整体换热效率。

另外，作为另一种形式，在本实施方式中，第1支管与第2支管的上侧部分结构相对称，对称线为通过第1支管与第2支管的冷媒流入侧的连接处即与进气管6的连接处的左右方向的直线，在上下方向上该直线位于风机轴线的附近（具体可以是在上下方向上的距离在散热片3在上下方向上的长度的1/50以下或者10mm以下）。

另外，为进一步提高换热效率，最好是尽量缩短汇流管10的长度，可以是该汇流管10的长度在第1支管或第2支管的长度的1/6以下（如此能够减小压力损失）。

换而言之，为进一步提高换热效率，应该控制汇流后到出液管11之间发卡管的数量，控制压力损失，避免汇流后冷媒流量大经过流路过长而造成过大的压力损失。

另外，在本实施方式中，冷凝器发卡管2均采用外径为5mm的内螺纹铜管。

下面通过实验数据来比较本实施方式的冷凝器与上述现有技术的冷凝器的冷凝效果。

1.所使用的螺纹管的参数

表1为本实施方式，表2为现有技术。

表1

表2

2.冷凝器各项参数

表3

3.冷凝效果

表4

上表中，EER表示能效比或者叫制冷性能系数。

根据以上实验数据可知，在所获得的冷凝效果大致相同时，采用本实施方式的冷凝器，所使用的管路的重量与容积大大降低，容积降低表示冷媒的填充量降低，节省了成本。换而言之，采用本实施方式的冷凝器能够提高换热效率。

从另一个角度看，本发明是基于上述实验结果而作出的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

例如，在上述实施方式中，以单冷式空调用的冷凝器为例进行了说明，然而，本发明并不限于此，例如，可以是其他空调的冷凝器，或者可以不是空调冷凝器，例如冰箱冷凝器。

在上述实施方式中，冷媒管采用铜管，然而，本发明并不限于此。

在上述实施方式中，使用的风机为轴流式风机，然而，本发明并不限于此，可以是其他形式的风机。

在上述实施方式中，翅片采用裂隙翅片，然而本发明并不限于此，可为平板或波纹等。

Claims (7)

1.一种冷凝器的配管结构，所述冷凝器具有散热片（3）与安装在散热片（3）上的冷媒管，其特征在于，

包括由所述冷媒管构成的进气管（6）、出液管（11）以及连接在进气管（6）与出液管（11）之间的第1支管与第2支管，

所述进气管（6）设置在所述散热片（3）的左侧或右侧，所述进气管（6）通过第一Y形三通分别与第1支管和第2支管相连通，

所述第1支管为：冷媒管从所述第一Y形三通以左右往复迂回的方式上行，末端连接跨管（5）接入下侧的冷媒管，该下侧的冷媒管以左右往复迂回的方式下行，末端连接第二Y形三通，

所述第2支管为：冷媒管从所述第一Y形三通以左右往复迂回的方式下行，末端连接大弯管（9）接入下侧的冷媒管，该下侧的冷媒管以左右往复迂回的方式上行，末端连接所述第二Y形三通，

所述第二Y形三通再与位于冷凝器最下方的冷媒管连接，该冷媒管的末端与出液管（11）连通。

2.根据权利要求1所述的冷凝器的配管结构，其特征在于，所述冷凝器包括对散热片（3）与冷媒管进行抽风或吹风的风机，所述风机的轴线通过所述散热片（3）的中心，

在上下方向上，所述第一Y形三通与所述散热片（3）的中心的距离在所述散热片（3）的上下方向长度的1/50或者10mm以下。

3.一种冷凝器，具有散热片（3）、安装在散热片（3）上的冷媒管、以及对散热片（3）与冷媒管进行抽风或吹风的风机，所述风机的轴线通过所述散热片（3）的中心，其特征在于，使用权利要求1或2所述的配管结构。

4.根据权利要求3所述的冷凝器，其特征在于，为单冷空调用冷凝器。

5.根据权利要求3所述的冷凝器，其特征在于，所述冷媒管为铜管，所述散热片为裂隙散热片，所述风机为轴流式风机。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的冷凝器，其特征在于，在所述散热片（3）上沿上下方向并排设有13个发卡管（2），该发卡管（2）结构为：将一根管弯成U形，之后将U形的相反于开口端的内侧端向垂直于U形所处的平面的方向弯折，

所述13个发卡管（2）的开口朝向左右方向中的一个方向，

所述第1支管包括最上方的5个发卡管，所述第2支管包括从上向下数第6～10个发卡管，剩余的3个发卡管分别构成所述第1支管、所述第2支管与所述汇流管（10）。

7.根据权利要求6所述的冷凝器，其特征在于，所述发卡管（2）是长度为1600mm、外径为5mm的内螺纹管。

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