CN104329834A - 冷凝器和制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种冷凝器和一种制冷设备，其中，所述冷凝器，包括：N个集流管和M组扁管，每组所述扁管平行置于相邻的所述集流管之间，所述扁管安装在所述集流管上，以及，所述扁管的两端分别与所述相邻的集流管连通，其中，N为大于等于3的整数，M为大于等于2的整数。通过本发明的技术方案，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种冷凝器和一种制冷设备。
背景技术
传统的冰箱设计中，自然对流式冷凝器有两种：一种是外挂在冰箱背部；另一种是利用铝箔将镀锌钢管或邦迪管贴覆在冰箱侧板的内部，在这种贴覆方式中，管材和侧板间是接触为线接触，散热的效果主要取决于管材的导热系数以及铝箔的散热面积。由于冷凝器与侧板的接触方式为线接触，接触面积小，而且钢管的导热系数小，这就导致了冰箱的换热效果差。而现有技术中，为了增强换热，采用的方式往往是增大钢管的长度和铝箔的贴覆面积，如此，导致材料的大量浪费和成本的提高。如图1所示，为镀锌钢管或邦迪管冷凝器，管材外径一般为4mm，壁厚一般为0.5mm。
另一方面，由于制冷剂在冷凝过程中，从过热区到两相区，再到过冷区，其流体比容和流速逐渐减小，但是，普通冷凝器的流通截面沿程均不改变，虽然能满足散热的要求，然而材料消耗较多，导致压缩机的压降增大，制冷剂的沿程阻力增大。
因此，如何改善冷凝器的散热性能，并且节约材料，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种冷凝器。
本发明的另一个目的在于提出了一种制冷设备。
为实现上述至少一个目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种冷凝器，包括：N个集流管和M组扁管，每组所述扁管平行置于相邻的所述集流管之间，所述扁管安装在所述集流管上，以及，所述扁管的两端分别与所述相邻的集流管连通，其中，N为大于等于3的整数，M为大于等于2的整数。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过将M组扁管平行地置于N个集流管中的每相邻的两个集流管之间，且使扁管连通地安装在集流管上，构成分级冷凝器，其中N≥3，M≥2，当制冷剂在冷凝过程中，随着制冷剂的比容和流速逐渐减小，沿程的流道面积也逐渐分级减小，这样在满足冷凝器散热需求的同时，通过使用扁管，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述集流管的端部密封。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过将集流管的端部密封，可以有效地保证制冷剂在冷凝器内部流通，避免制冷剂在冷凝过程中外泄流失，进而确保冷凝器的散热效果。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，第一个所述集流管为入口集流管，第N个所述集流管为出口集流管，以及，所述入口集流管上安装有制冷剂入口，所述出口集流管上安装有制冷剂出口。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过在入口集流管上安装制冷剂入口，以及在出口集流管上安装制冷剂出口，确保制冷剂在该冷凝器内逐级由入口流通到出口，可以分布在冷凝器的各个部分，进而有效地保证冷凝器的散热效果。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述N的值等于所述M的值加1，以及，所述第一组扁管平行置于所述入口集流管与第二个集流管之间，所述第M组扁管平行置于所述出口集流管与第N-1个集流管之间。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过使集流管的个数比扁管的组数多一个，可以确保将M组扁管的两端均能与相邻的集流管连通，进而为制冷剂的流通提供完整畅通的通道，以及保证冷凝器的有效散热，另一方面，通过分级的结构及使用扁管，增大了换热面积及强化了换热效果，达到了进一步改善冷凝器散热性能的效果，以及可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，每组所述扁管的数量为大于等于1的整数，以及，所述M的值越大所述扁管的数量越少。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过使每组的扁管的数量大于等于1且随着M的值的增大扁管的数量越少，即位于入口集流管与第二个集流管之间的第一组扁管的数量最多，之后依次减少，位于出口集流管和第N-1个集流管之间的第M组扁管的数量最少，如此，组成一个扁管分布不均匀且进行并行分流的分级冷凝器，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述每组平行的扁管为第M级分流段。
根据本发明的实施例的冷凝器，每组平行的扁管为第M级分流段，比如，位于入口集流管与第二个集流管之间的第一组扁管为第一级分流段，依次类推，位于出口集流管与第N-1个集流管之间的第M组扁管为第M级分流段，随着分流段级数的增加扁管数量减少，可以有效降低制冷剂的沿程阻力，降低压缩机的排气压力和功率，从而降低制冷设备的整机能耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述集流管为D型管，所述扁管的底面为水平底面，以及所述D型管的底面与所述扁管的底面位于同一水平面上。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过使用D型管作为集流管，可以使制冷剂入口、扁管以及制冷剂出口与集流管更加有效地连通；通过使用底面水平的扁管，有效地增大了冷凝器的换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能；而使D型管的底面与扁管的底面位于同一水平面上，可以使冷凝器更密切地贴覆在制冷设备的侧板上。当然，本领域技术人员应该知晓，集流管包括但不限于D型管。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述冷凝器为铝制冷凝器。
根据本发明的实施例的冷凝器，鉴于铝质轻、抗氧化性能好且不易被腐蚀等优点，该冷凝器可以选用铝制成，当然本领域技术人员应该知晓，冷凝器的材质包括但不限于铝。
根据本发明的第二方面的实施例，提出了一种制冷设备，包括如上任一项技术方案中所述的冷凝器。
根据本发明的实施例的制冷设备，使用如上任一技术方案中所述的冷凝器，通过该冷凝器的分级结构，当制冷剂在冷凝过程中，随着制冷剂的比容和流速逐渐减小，沿程的流道面积也逐渐分级减小，这样在满足冷凝器散热需求的同时，通过使用扁管，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述制冷设备为冰箱。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述冷凝器安装在所述冰箱的侧板上，以及，所述扁管的底面和所述D型管的底面均与所述冰箱的侧板形成面接触。
根据本发明的实施例的制冷设备，当制冷设备为冰箱时，该冷凝器可以内置安装于冰箱的侧板上，该冷凝器密切贴覆于冰箱的侧板上，扁管底面和D型管底面均与冰箱的侧板形成面接触，增大了换热面积以及强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗。
通过本发明，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了相关技术中的冷凝器的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的集流管的左视图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的扁管的剖视图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的冷凝器的结构示意图；
其中，图4的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10冷凝器，101入口集流管，102第二集流管，103第三集流管，104出口集流管，105第一级分流段，106第二级分流段，107第三级分流段，108制冷剂入口，109制冷剂出口。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种冷凝器，包括：N个集流管和M组扁管，每组所述扁管平行置于相邻的所述集流管之间，所述扁管安装在所述集流管上，以及，所述扁管的两端分别与所述相邻的集流管连通，其中，N为大于等于3的整数，M为大于等于2的整数。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过将M组扁管平行地置于N个集流管中的每相邻的两个集流管之间，且使扁管连通地安装在集流管上，构成分级冷凝器，其中N≥3，M≥2，当制冷剂在冷凝过程中，随着制冷剂的比容和流速逐渐减小，沿程的流道面积也逐渐分级减小，这样在满足冷凝器散热需求的同时，通过使用扁管，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，优选地，所述集流管的端部密封。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过将集流管的端部密封，可以有效地保证制冷剂在冷凝器内部流通，避免制冷剂在冷凝过程中外泄流失，进而确保冷凝器的散热效果。
根据本发明的一个实施例，优选地，第一个所述集流管为入口集流管，第N个所述集流管为出口集流管，以及，所述入口集流管上安装有制冷剂入口，所述出口集流管上安装有制冷剂出口。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过在入口集流管上安装制冷剂入口，以及在出口集流管上安装制冷剂出口，确保制冷剂在该冷凝器内逐级由入口流通到出口，可以分布在冷凝器的各个部分，进而有效地保证冷凝器的散热效果。
根据本发明的一个实施例，优选地，所述N的值等于所述M的值加1，以及，所述第一组扁管平行置于所述入口集流管与第二个集流管之间，所述第M组扁管平行置于所述出口集流管与第N-1个集流管之间。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过使集流管的个数比扁管的组数多一个，可以确保将M组扁管的两端均能与相邻的集流管连通，进而为制冷剂的流通提供完整畅通的通道，以及保证冷凝器的有效散热，另一方面，通过分级的结构及使用扁管，增大了换热面积及强化了换热效果，达到了进一步改善冷凝器散热性能的效果，以及可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，优选地，每组所述扁管的数量为大于等于1的整数，以及，所述M的值越大所述扁管的数量越少。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过使每组的扁管的数量大于等于1且随着M的值的增大扁管的数量越少，即位于入口集流管与第二个集流管之间的第一组扁管的数量最多，之后依次减少，位于出口集流管和第N-1个集流管之间的第M组扁管的数量最少，如此，组成一个扁管分布不均匀且进行并行分流的分级冷凝器，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，优选地，所述每组平行的扁管为第M级分流段。
根据本发明的实施例的冷凝器，每组平行的扁管为第M级分流段，比如，位于入口集流管与第二个集流管之间的第一组扁管为第一级分流段，依次类推，位于出口集流管与第N-1个集流管之间的第M组扁管为第M级分流段，随着分流段级数的增加扁管数量减少，可以有效降低制冷剂的沿程阻力，降低压缩机的排气压力和功率，从而降低制冷设备的整机能耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，优选地，所述集流管为D型管，所述扁管的底面为水平底面，以及所述D型管的底面与所述扁管的底面位于同一水平面上。
根据本发明的实施例的冷凝器，通过使用D型管作为集流管，可以使制冷剂入口、扁管以及制冷剂出口与集流管更加有效地连通，集流管的左视图如图2所示；而通过使用底面水平的扁管，有效地增大了冷凝器的换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，扁管的剖视图如图3所示；而使D型管的底面与扁管的底面位于同一水平面上，可以使冷凝器更密切地贴覆在制冷设备的侧板上。当然，本领域技术人员应该知晓，集流管包括但不限于D型管。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述冷凝器为铝制冷凝器。
根据本发明的实施例的冷凝器，鉴于铝质轻、抗氧化性能好且不易被腐蚀等优点，该冷凝器可以选用铝制成，当然本领域技术人员应该知晓，冷凝器的材质包括但不限于铝。
根据本发明的第二方面的实施例，提出了一种制冷设备，包括如上任一实施例中所述的冷凝器。
根据本发明的实施例的制冷设备，使用如上任一实施例中所述的冷凝器，通过该冷凝器的分级结构，当制冷剂在冷凝过程中，随着制冷剂的比容和流速逐渐减小，沿程的流道面积也逐渐分级减小，这样在满足冷凝器散热需求的同时，通过使用扁管，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述制冷设备为冰箱。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述冷凝器安装在所述冰箱的侧板上，以及，所述扁管的底面和所述D型管的底面均与所述冰箱的侧板形成面接触。
根据本发明的实施例的制冷设备，当制冷设备为冰箱时，该冷凝器可以内置安装于冰箱的侧板上，该冷凝器密切贴覆于冰箱的侧板上，扁管底面和D型管底面均与冰箱的侧板形成面接触，增大了换热面积以及强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗。
图4示出了根据本发明的一个实施例的冷凝器的结构示意图。
如图4所示，根据本发明的一个实施例的冷凝器10，包括四个集流管以及三组扁管，其中，制冷剂入口108安装在入口集流管101上，制冷剂出口109安装在出口集流管104上；第一级分流段105包括5个扁管置于入口集流管101与第二集流管102之间，且5个扁管的两端分别与入口集流管101、第二集流管102连通；第二级分流段106包括3个扁管置于第二集流管102与第三集流管103之间，且3个扁管的两端分别与第二集流管102、第三集流管103连通；第三级分流段107包括2个扁管置于第三集流管103与第四集流管104之间，且2个扁管的两端分别与第三集流管103、第四集流管104连通，组成一个扁管分布不均匀且进行并行分流的分级冷凝器。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，一方面增大了换热面积，强化了换热效果，进一步改善了冷凝器的散热性能，另一方面可以有效地节约材料，进而降低压缩机的压降以及制冷剂的沿程阻力，从而降低整机功耗，并减少了制冷剂的充注量。
在本说明书的描述中，术语“安装”等术语均应做广义理解，例如，“安装”可以是固定安装，也可以是可拆卸安装，或一体地安装。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (11)
1.一种冷凝器，其特征在于，包括：N个集流管和M组扁管，每组所述扁管平行置于相邻的所述集流管之间，所述扁管安装在所述集流管上，以及，所述扁管的两端分别与所述相邻的集流管连通，其中，N为大于等于3的整数，M为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于，所述集流管的端部密封。
3.根据权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，第一个所述集流管为入口集流管，第N个所述集流管为出口集流管，以及，所述入口集流管上安装有制冷剂入口，所述出口集流管上安装有制冷剂出口。
4.根据权利要求3所述的冷凝器，其特征在于，所述N的值等于所述M的值加1，以及，所述第一组扁管平行置于所述入口集流管与第二个集流管之间，所述第M组扁管平行置于所述出口集流管与第N-1个集流管之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷凝器，其特征在于，每组所述扁管的数量为大于等于1的整数，以及，所述M的值越大所述扁管的数量越少。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的冷凝器，其特征在于，所述每组平行的扁管为第M级分流段。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的冷凝器，其特征在于，所述集流管为D型管，所述扁管的底面为水平底面，以及所述D型管的底面与所述扁管的底面位于同一水平面上。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的冷凝器，其特征在于，所述冷凝器为铝制冷凝器。
9.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的冷凝器。
10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为冰箱。
11.根据权利要求10所述的制冷设备，其特征在于，所述冷凝器安装在所述冰箱的侧板上，以及，所述扁管的底面和所述D型管的底面均与所述冰箱的侧板形成面接触。
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