CN106091491A - 水风复合冷却式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水风复合冷却式冷凝器，包括风冷系统和水冷系统，风冷系统包括风冷换热器和风机，水冷系统包括洒水盘和设于洒水盘正下方的水冷换热器，水冷换热器包括水平层叠布置的多根换热管，相邻两根换热管连通且上下错位布置，水冷换热器与风冷换热器连通。本发明可使得整个水冷换热器上都能与水接触，增加水冷的有效散热面积，使得散热充分、均匀且高效。并且由于本发明中各换热管是水平布置，其与淋水方向相垂直，可增加每根换热管与水的接触时间。此外，所述换热管平行于洒水盘设置，为保证整根换热管上均能够与水发生热交换，洒水盘可设计为整盘式洒水孔，用以增加洒水量，使得换热管形成水淋激强化换热方式，换热更加充分、高效。

Description

水风复合冷却式冷凝器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种水风复合冷却式冷凝器。

背景技术

水风复合冷却式冷凝器以其高能效比和高冷凝效率等优势而逐渐占据市场。现有的水风复合冷却式冷凝器一般是在淋水换热器的顶端或侧端放置风冷换热器，由于该水风复合冷却式冷凝器须在淋水换热器内预留风冷换热器的抽风通道，其常用设计如下：相邻两根换热管直立并列设置，中间预留风通道，换热管上方设计洒水盘，该洒水盘设计成类似于字母“E”字型，其包括基盘和多个子盘，多个子盘平行间隔设置用以与换热管一一对应。

上述设计存在如下问题：水淋向每根换热管的顶部时向四周溅射，进入风通道内，相邻两根换热管上的淋水不能交叉溅射，使得换热管底下部分雨淋量较小，甚至没有，每根换热管上水冷的有效散热面积减小；水淋方向与换热管布置方向一致，使得喷淋水在换热管上停留时间较短。上述问题均将导致冷凝器制冷效果不明显，制冷能耗较高，运行费用也偏高。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种水风复合冷却式冷凝器，其能够增加换热管的有效散热面积，保证散热均匀、充分，提升冷凝效率。

其技术方案如下：

一种水风复合冷却式冷凝器，包括风冷系统和水冷系统，所述风冷系统包括风冷换热器和风机，所述水冷系统包括洒水盘和设于所述洒水盘正下方的水冷换热器，所述水冷换热器包括水平层叠布置的多根换热管，相邻两根所述换热管连通且上下错位布置，所述水冷换热器与所述风冷换热器连通。

在其中一个实施例中，相邻两根所述换热管之间形成风通道，所述风机的抽风方向与所述风通道平行，所述风通道位于所述风机的进风侧。

在其中一个实施例中，所述换热管为蛇形管。

在其中一个实施例中，所述洒水盘底部开设有多个洒水孔，多个所述洒水孔均匀分布于所述水冷换热器的正上方。

在其中一个实施例中，还包括设于所述水冷换热器正下方的接水盘、与所述接水盘连通的水箱以及用于连通所述水箱和所述洒水盘的循环水管，所述循环水管上设有循环水泵。

在其中一个实施例中，所述水箱还设有自动补水装置，用于从外界抽水。

在其中一个实施例中，所述水箱还设有排污装置，用于定期将污水排出。

在其中一个实施例中，所述风冷换热器远离所述水冷换热器的一端设有制冷介质的入口，所述水冷换热器远离所述风冷换热器的一端设有制冷介质的出口。

在其中一个实施例中，所述水冷换热器还包括第一汇总管和第二汇总管，相邻的两根所述换热管通过一根连接管连通组成为一个换热件，每个所述换热件的入口均与所述第一汇总管连通，每个所述换热件的出口均与所述第二汇总管连通。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

本发明所述的水风复合冷却式冷凝器，其水冷换热器包括层叠且错位布置的多根换热管，洒水盘位于水冷换热器的正上方。当洒水盘将水洒向最顶层的换热管时，换热管上水向四周溅射，又由于相邻两根换热管错位布置，使得溅射的水正好落向位于该顶层换热管下方的第二层换热管上，依次类推，第二层换热管上的水溅射至第三层换热管上……因此，本发明可使得整个水冷换热器上都能与水接触，增加水冷的有效散热面积，使得散热充分、均匀且高效。并且由于本发明中各换热管是水平布置，其与淋水方向相垂直，可增加每根换热管与水的接触时间。此外，所述换热管平行于洒水盘设置，为保证整根换热管上均能够与水发生热交换，洒水盘可设计为整盘式洒水孔，用以增加洒水量，使得换热管形成水淋激强化换热方式，换热更加充分、高效。本发明所述冷凝器制冷效果明显，达到了节能的效果，可以减少运行费用。

本发明采用侧出风的方式，风在水平方向上进入和流出，可以保证风通道内风速均匀，使得制冷介质冷却充分且高效。而传统的顶出风方式，由于风在流通的过程中是先水平进入再垂直流出，风的流通方向发生转变，使得风速发生变化，即在换热管底部风速较低，在顶部靠近风机处风速较高，从而使得风通道内风速不均，换热管冷却效果较差。同时本发明水冷换热器设于风机的进风侧，使得水冷换热器中制冷介质既可以通过淋水换热冷却，也可以通过流动的空气进行换热冷却。

所述换热管为蛇形管，使得制冷介质在换热管内迂回流动，制冷介质从一端经过多次拐动后流向另一端，其在换热管内充分扰动，保证换热充分，达到高效换热的效果。

洒水盘底部开有多个均匀布置的洒水孔，可以保证水流均匀的洒落到水冷换热器的换热管上，实现均匀、充分的水冷换热。

本发明还包括位于水冷换热器正下方的接水盘，接水盘用以将淋水收集回收储存在水箱中，并通过循环水泵将水箱内收集到的喷淋水再输送至洒水盘中，从而实现冷却水的循环利用，大大地节约了水资源。

所述水箱设置有自动补水装置，用以弥补因冷却水蒸发而造成的损耗。同时，水箱设有排污装置，用于自动定期将污水排出，确保水冷换热器中的循环水质的清洁度和硬度，减少换热管外表面的结垢。

本发明风冷换热器和水冷换热器组合成一体，采用先风冷、再水冷的强化冷却技术，分别除去制冷介质中的冷凝显热和冷凝潜热，完成机组冷凝热去除的过程。该风冷换热器中制冷介质的高温冷凝显热被冷却风带走，分离出大部份冷凝显热后，制冷介质中只剩下小部份低温显热和全部冷凝潜热，同时也给水冷换热器创造良好的冷凝条件。去除大部份冷凝显热的制冷介质，进入水冷换热器后在相对低温的新风和从洒水盘喷淋下来的冷水双重冷却下，使制冷介质得到充分冷凝和良好的过冷度，去除冷凝潜热，为室内机充分蒸发做好准备。

本发明中，相邻的两根换热管组合成为一个换热件，每个换热件直接通过第一汇总管与风冷换热器的出口连通，并通过第二汇总管与节流装置的入口连通，可以增加水冷换热速率，使得经冷凝之后的制冷介质能够迅速达到节流装置中。并且，每个换热件中又通过两个上下错位布置的换热管组成，可以增加制冷介质的冷凝时间，使得制冷介质冷凝充分。

附图说明

图1为本发明实施例所述的水风复合冷却式冷凝器的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的水冷换热器和风冷换热器的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的换热件的俯视图；

图4为本发明实施例所述的洒水盘的结构示意图。

附图标记说明：

100、水冷系统，110、水冷换热器，111、换热件，1111、换热管，1112、连接管，1113、风通道，112、第一汇总管，113、第二汇总管，120、洒水盘，121、洒水孔，130、接水盘，140、水箱，141、自动补水装置，142、排污装置，150、循环水管，160、循环水泵，200、风冷系统，210、风冷换热器，220、风机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明所述的水风复合冷却式冷凝器，包括水冷系统100和风冷系统200，所述风冷系统200包括风冷换热器210和风机220，所述风机220为普通轴流风机；所述水冷系统100包括洒水盘120和设于所述洒水盘120正下方的水冷换热器110。所述水冷换热器110包括水平层叠布置的多根换热管1111，相邻两根所述换热管1111连通且上下错位布置，所述水冷换热器110与所述风冷换热器210连通。当洒水盘120将水洒向最顶层的换热管1111时，换热管1111上水向四周溅射，又由于相邻两根换热管1111错位布置，使得溅射的水正好落向位于该顶层换热管1111下方的第二层换热管1111上，依次类推，第二层换热管1111上的水溅射至第三层换热管1111上……因此，本发明可使得整个水冷换热器110上都能与水接触，增加水冷的有效散热面积，使得散热充分、均匀且高效，增强冷凝器的制冷效果。并且由于本发明中各换热管1111是水平布置，其与淋水方向相垂直，可增加每根换热管1111与水的接触时间。此外，所述换热管1111平行于洒水盘120设置，为保证整根换热管1111上均能够与水发生热交换，洒水盘120可设计为整盘式洒水孔121，用以增加洒水量，使得换热管1111形成水淋激强化换热方式，换热更加充分、高效。

在本实施例中，所述风冷换热器210远离所述水冷换热器110的一端设有制冷介质的入口，所述水冷换热器110远离所述风冷换热器210的一端设有制冷介质的出口。风冷换热器210的制冷介质入口与压缩机的排气口相连，压缩机工作时高温高压气体进入风冷换热器210后，制冷介质的冷凝显热顺着冷却风方向被风迅速带走，制冷介质温度降低，制冷介质大部份冷凝显热得到排除，剩余冷凝热为小部份冷凝显热和全部冷凝潜热，给水冷换热器110创造良好的冷凝条件。由于在水冷换热器110中，相邻两根所述换热管1111之间形成风通道1113，所述风机220的抽风方向与所述风通道1113平行，并且所述风通道1113位于所述风机220的进风侧，即水冷换热器110安装在风机220的进风口一侧，从风冷换热器210出来并进入水冷换热器110的制冷介质在相对低温的新风和洒水盘120洒下来的冷水共同冷却下，除去制冷介质中剩余的冷凝显热和全部冷凝潜热，使制冷介质得到充分冷凝和良好的过冷度，为空调室内机充分蒸发做好准备。本发明将传统空调机的冷凝器由单一风冷式或者单一水冷式，创新成风冷加水喷淋复合冷却方式，先风冷、再水喷淋强化冷却，分别除去制冷介质中的冷凝显热和冷凝潜热，成机组冷凝热去除的过程。采用本发明所述水风复合冷却式冷凝器的空调产品，通过试验确定风冷换热器210的冷却风量和水冷换热器110的冷却水量，可以将空调机组制冷能效比提高到4.5，比传统水冷空调节能20％以上，比传统风冷空调节能40％以上。

如图3所示，在本实施例中，所述换热管1111为不锈钢蛇形管，其从一端开始，经多次回转弯曲延伸至另一端，用以使得制冷介质在换热管1111内迂回流动，制冷介质从一端经过多次拐动后流向另一端，其在换热管1111内充分扰动，从而保证换热充分，达到高效换热的效果。如图4所示，所述洒水盘120底部开设有多个洒水孔121，多个所述洒水孔121均匀分布于所述水冷换热器110的正上方，可以保证水流均匀的洒落到水冷换热器110的换热管1111上，实现均匀、充分的水冷换热。

进一步地，请结合图2和图3所示，相邻的两根所述换热管1111通过一根连接管1112连通组成一个换热件111，所述连接管1112为斜管，一端连通位于上层的换热管1111，另一端连通位于下层的换热管1111。所述水冷换热器110还包括第一汇总管112和第二汇总管113，每个所述换热件111的入口均与所述第一汇总管112连通，其出口均与所述第二汇总管113连通。每个换热件111直接通过第一汇总管112与风冷换热器210连通，并通过第二汇总管113与节流装置连通，可以增加水冷换热速率，使得经冷凝之后的制冷介质能够迅速达到节流装置中。并且，每个换热件111中又通过两个上下错位布置的换热管1111组成，可以增加制冷介质的冷凝时间，使得制冷介质冷凝充分。

如图1所示，本发明还包括设于所述水冷换热器110正下方的水箱140接水盘130、与所述接水盘130连通的水箱140以及用于连通所述水箱140和所述洒水盘120的循环水管150，所述循环水管150上设有循环水泵160，在本实施例中，水箱140焊接于接水盘130的下侧。水箱140接水盘130用以将淋水收集回收并储存在水箱140中，之后通过循环水泵160将水箱140内收集到的喷淋水再输送至洒水盘120中，从而实现冷却水的循环利用，大大地节约了水资源。所述循环水泵160为外置泵，使用安全，便于维修检测。

在本实施例中，所述水箱140设置有自动补水装置141，所述自动补水装置141包括进水电磁阀和浮球阀等，用于从外界抽水，弥补因冷却水蒸发而造成的损耗。同时，水箱140设有排污装置142，所述排污装置142为小型离心式抽水泵等自清洁功能设备，用于自动定期将污水排出，确保水冷换热器110中的循环水质的清洁度和硬度，减少换热管1111外表面的结垢。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，包括风冷系统和水冷系统，所述风冷系统包括风冷换热器和风机，所述水冷系统包括洒水盘和设于所述洒水盘正下方的水冷换热器，所述水冷换热器包括水平层叠布置的多根换热管，相邻两根所述换热管连通且上下错位布置，所述水冷换热器与所述风冷换热器连通。

2.根据权利要求1所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，相邻两根所述换热管之间形成风通道，所述风机的抽风方向与所述风通道平行，所述风通道位于所述风机的进风侧。

3.根据权利要求1所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，所述换热管为蛇形管。

4.根据权利要求1所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，所述洒水盘底部开设有多个洒水孔，多个所述洒水孔均匀分布于所述水冷换热器的正上方。

5.根据权利要求1所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，还包括设于所述水冷换热器正下方的接水盘、与所述接水盘连通的水箱以及用于连通所述水箱和所述洒水盘的循环水管，所述循环水管上设有循环水泵。

6.根据权利要求5所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，所述水箱还设有自动补水装置，用于从外界抽水。

7.根据权利要求6所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，所述水箱还设有排污装置，用于定期将污水排出。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，所述风冷换热器远离所述水冷换热器的一端设有制冷介质的入口，所述水冷换热器远离所述风冷换热器的一端设有制冷介质的出口。

9.根据权利要求1所述的水风复合冷却式冷凝器，其特征在于，所述水冷换热器还包括第一汇总管和第二汇总管，相邻的两根所述换热管通过一根连接管连通组成为一个换热件，每个所述换热件的入口均与所述第一汇总管连通，每个所述换热件的出口均与所述第二汇总管连通。