CN106705504A - 冷凝器及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷凝器及制冷设备，冷凝器包括冷凝管，冷凝管具有制冷剂入口和制冷剂出口，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小。本方案中，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小，高温高压的气态制冷剂在冷凝管中逐渐液化的过程中，制冷剂的体积逐渐减小，冷凝管的管径也随之减小，这样可消除或减小冷凝管内的压降，使气态冷凝剂在趋近等压的条件下逐渐液化，减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端蒸发的问题，避免或减少闪蒸现象出现，提高冷凝器的换热率，从而大幅提高产品的制冷系数，降低产品的能耗。

Description

冷凝器及制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，更具体而言，涉及一种冷凝器，及一种具有上述冷凝器的制冷设备。

背景技术

如图1所示，压缩式制冷设备的制冷系统主要由冷凝器1’、毛细管2’、蒸发器3’、压缩机4’等部件构成，其制冷原理是压缩机4’将制冷剂吸入后，压缩成高温高压的气体；冷剂蒸汽进入冷凝器1’在冷凝管内流动，空气在冷凝管外流动吸收制冷剂蒸汽的热量，在此过程中，制冷剂要经历过热蒸气、饱和液体和过冷液体3种不同的状态；然后过冷液态制冷剂进入毛细管2’，由于毛细管2’和冷凝管径差异大，制冷剂在管道内流动产生摩阻压降，从而改变其流量，随着压力降低，液体过冷度不断减小，最后变成饱和液体或稍有汽化；然后制冷剂(饱和液体)进入蒸发器3’中，在管内流动过程中吸热汽化，实现制冷降温，制冷剂变为低温低压液体，被压缩机4’吸入，如此往复循环制冷。

目前冰箱、冷柜大都采用内置式冷凝器，冷凝器的冷凝管采用等管径、均匀分布的镀锌钢管，过热蒸气制冷剂进入气管后，在冷凝管内逐渐液化，使得制冷剂的体积逐渐减小，而冷凝管的管径不变，这就导致冷凝管内的压力由入口端至出口端逐渐减小，由于冷凝管出口端压力过小，部分液态制冷剂在冷凝管出口端会发生蒸发的问题，影响冷凝器的换热率，且进入毛细管的液态制冷剂的温度较高，经过毛细管时部分制冷剂已汽化，气体制冷剂进入蒸发器会发生冷凝放热的问题，影响蒸发器的换热效率，致使制冷系统的制冷系数大幅下降，最终导致产品的制冷效果差，能耗高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题至少之一。

为此，本发明的一个目的在于，提供一种冷凝器。

本发明的另一个目的在于，提供一种制冷设备，包括上述冷凝器。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种冷凝器，用于制冷设备，所述冷凝器包括冷凝管，所述冷凝管具有制冷剂入口和制冷剂出口，所述冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小。

本方案中，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小，高温高压的气态制冷剂在冷凝管中逐渐液化的过程中，制冷剂的体积逐渐减小，冷凝管的管径也随之减小，这样可消除或减小冷凝管内的压降，使气态冷凝剂在趋近等压的条件下逐渐液化，减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端蒸发的问题，避免或减少闪蒸现象出现，提高冷凝器的换热率，从而大幅提高产品的制冷系数，降低产品的能耗。

在上述技术方案中，优选地，所述冷凝器包括依次串接的多个子冷凝器。

管径逐渐缩减的冷凝管的生产难度高，为此本方案将冷凝器分成多个子冷凝器，子冷凝器依次串接，从而将冷凝管分成了多段，每个子冷凝器包括其中一段，这样设计每段冷凝管的长度短，生产加工难度低。

在上述任一技术方案中，优选地，同一所述子冷凝器内冷凝管的管径相同，且由所述制冷剂入口端至所述制冷剂出口端，不同所述子冷凝器内冷凝管的管径依次递减。

管径逐渐缩减的冷凝管的生产难度高，为此本方案将冷凝器分成多个子冷凝器，子冷凝器依次串接，同一子冷凝器内的冷凝管为均匀分布的等管径管，不同子冷凝器内冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端依次递减，这样同样可减小制冷剂出口端与制冷剂进口端的压差，减少液态制冷剂蒸发的问题，提升冷凝器的换热效率，同时还可大幅降低冷凝管的生产难度，降低冷凝器的生产成本。

根据本发明的一个实施例，所述冷凝器包括依次串接的第一子冷凝器、第二子冷凝器和第三子冷凝器，所述第一子冷凝器内冷凝管的管径为a，所述第二子冷凝器内冷凝管的管径为b，所述第三子冷凝器内冷凝管的管径为c,且a>b>c。

本方案中，冷凝器包括三个子冷凝器，三个子冷凝器内冷凝管的管径依次递减，第一子冷凝器的冷凝管为蒸汽区，高温高压的制冷剂蒸汽进入第一子冷凝器后开始冷凝放热，第二子冷凝器的冷凝管为饱和区，气液混合状态的制冷剂进入第二子冷凝器后，经流动得到充分冷凝，绝大部分转变中温饱和液体状态的制冷剂，制冷剂体积明显下降，因此第二子冷凝管内冷凝管的管径较第一子冷凝器内相应减小，以保证第一、第二子冷凝器中冷凝管内的压力基本相等，第三子冷凝器的冷凝管为过冷液体区，进入第三子冷凝器的基本是中温饱和液态制冷剂，但仍有少量气态冷凝剂进入第三子冷凝器，这部分气态制冷剂在第三子冷凝器中冷凝，使制冷剂体积减小，因此第三子冷凝器内冷凝管的管径较第二子冷凝器内相应减小，以保证第二、第三子冷凝器中冷凝管内的压力基本相等，第三子冷凝器起到过冷器的作用，中温饱和液态制冷剂在第三子冷凝器内继续与管外空气换热，使中温饱和液态制冷剂转变为过冷液态制冷剂，从而提升冷凝器的换热效率，大幅减少冷凝器制冷剂出口端的制冷剂蒸发问题，并降低进入毛细管的制冷剂的温度。

根据本发明的一个实施例，所述冷凝器包括向串接的第一子冷凝器和第二子冷凝器，所述第一子冷凝器内冷凝管的管径为a，所述第二子冷凝器内冷凝管的管径为b，且a>b。

本方案中，冷凝器包括两个子冷凝器，第二子冷凝器内冷凝管的管径小于第一冷凝器内冷凝管的管径，从而减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端会蒸发的问题，提高冷凝器的换热率，且这样设计子冷凝器的数量较少，制冷设备的装配操作比较简单，且成本较低。

根据本发明的一个实施例，所述冷凝管包括多个管段，同一管段内冷凝管的管径相同，且由所述制冷剂入口端至所述制冷剂出口端，不同所述管段内冷凝管的管径依次递减。

将冷凝管制造成管径逐渐缩减的“锥形”管的难度高，为此本方案将冷凝管制造成管径依次递减的“阶梯”管，这样设计冷凝管生产加工难度较低。

在上述任一技术方案中，优选地，所述冷凝管为铝管。

现有技术中，冷凝管通常采用镀锌钢管，而本方案中冷凝管采用铝管，这样可减小冷凝器的重量，且铝管导热性能比镀锌钢管更好，从而可提升冷凝器的换热效果。

在上述任一技术方案中，优选地，所述冷凝器固定贴覆在所述制冷设备的箱壳上。

本方案提供的冷凝器在制冷设备中的安装方式与现有技术相同，都是固定贴覆在所述制冷设备的箱壳上，因此本方案可在不加大冷凝器安装难度的前提下，提升制冷设备的换热率、降低制冷设备的能耗。

本发明第二方面的实施例提供了一种制冷设备，包括压缩机、蒸发器、毛细管和本发明第一方面任一实施例提供的冷凝器，所述冷凝器、所述毛细管、所述蒸发器和所述压缩机依次首尾串接形成制冷剂回路。

本方案提供的制冷设备中，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小，高温高压的气态制冷剂在冷凝管中逐渐液化的过程中，制冷剂的体积逐渐减小，冷凝管的管径也随之减小，这样可消除或减小冷凝管内的压降，使气态冷凝剂在趋近等压的条件下逐渐液化，减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端蒸发的问题，防止或减少闪蒸现象出现，提高冷凝器的换热率，使进入毛细管的液态制冷剂的温度降低，减少液态制冷剂在进入蒸发器前蒸发的问题，从而减少气体制冷剂进入蒸发器冷凝放热的问题，提升蒸发器的换热效率，以使制冷系统的制冷系数大幅上升，从而改善制冷设备的制冷效果，降低设备的能耗。

具体地，所述制冷设备为冰箱或冷柜。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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是现有技术中的制冷设备的结构示意图。

其中，图1的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1’冷凝器，2’毛细管，3’蒸发器，4’压缩机。

图2是本发明的一个实施例提供的制冷设备的结构示意图；

图3是本发明的另一个实施例提供的制冷设备的结构示意图。

其中，图2和图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1冷凝器，11第一子冷凝器，12第二子冷凝器，13第三子冷凝器，2毛细管，3蒸发器，4压缩机。

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。

本发明第一方面的实施例提供了一种冷凝器，用于制冷设备，冷凝器包括冷凝管，冷凝管具有制冷剂入口和制冷剂出口，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小。

本方案中，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小，高温高压的气态制冷剂在冷凝管中逐渐液化的过程中，制冷剂的体积逐渐减小，冷凝管的管径也随之减小，这样可消除或减小冷凝管内的压降，使气态冷凝剂在趋近等压的条件下逐渐液化，减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端蒸发的问题，避免或减少闪蒸现象出现，提高冷凝器的换热率，从而大幅提高产品的制冷系数，降低产品的能耗。

在上述技术方案中，优选地，冷凝器包括依次串接的多个子冷凝器。

管径逐渐缩减的冷凝管的生产难度高，为此本方案将冷凝器分成多个子冷凝器，子冷凝器依次串接，从而将冷凝管分成了多段，每个子冷凝器包括其中一段，这样设计每段冷凝管的长度短，生产加工难度低。

在上述任一技术方案中，优选地，同一子冷凝器内冷凝管的管径相同，且由制冷剂入口端至制冷剂出口端，不同子冷凝器内冷凝管的管径依次递减。

管径逐渐缩减的冷凝管的生产难度高，为此本方案将冷凝器分成多个子冷凝器，子冷凝器依次串接，同一子冷凝器内的冷凝管为均匀分布的等管径管，不同子冷凝器内冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端依次递减，这样同样可减小制冷剂出口端与制冷剂进口端的压差，减少液态制冷剂蒸发的问题，提升冷凝器的换热效率，同时还可大幅降低冷凝管的生产难度，降低冷凝器的生产成本。

实施例一：

如图2所示，冷凝器1包括依次串接的第一子冷凝器11、第二子冷凝器12和第三子冷凝器13，第一子冷凝器11内冷凝管的管径为a，第二子冷凝器12内冷凝管的管径为b，第三子冷凝器13内冷凝管的管径为c,且a>b>c。

本方案中，冷凝器1包括三个子冷凝器，三个子冷凝器内冷凝管的管径依次递减，第一子冷凝器11的冷凝管为蒸汽区，高温高压的制冷剂蒸汽进入第一子冷凝器11后开始冷凝放热，第二子冷凝器12的冷凝管为饱和区，气液混合状态的制冷剂进入第二子冷凝器12后，经流动得到充分冷凝，绝大部分转变中温饱和液体状态的制冷剂，制冷剂体积明显下降，因此第二子冷凝管内冷凝管的管径较第一子冷凝器11内相应减小，以保证第一、第二子冷凝器中冷凝管内的压力基本相等，第三子冷凝器13的冷凝管为过冷液体区，进入第三子冷凝器13的基本是中温饱和液态制冷剂，但仍有少量气态冷凝剂进入第三子冷凝器13，这部分气态制冷剂在第三子冷凝器13中冷凝，使制冷剂体积减小，因此第三子冷凝器13内冷凝管的管径较第二子冷凝器12内相应减小，以保证第二、第三子冷凝器中冷凝管内的压力基本相等，第三子冷凝器13起到过冷器的作用，中温饱和液态制冷剂在第三子冷凝器13内继续与管外空气换热，使中温饱和液态制冷剂转变为过冷液态制冷剂，从而提升冷凝器1的换热效率，大幅减少冷凝器1制冷剂出口端的制冷剂蒸发问题，并降低进入毛细管2的制冷剂的温度。

实施例二：

如图3所示，冷凝器1包括向串接的第一子冷凝器11和第二子冷凝器12，第一子冷凝器11内冷凝管的管径为a，第二子冷凝器12内冷凝管的管径为b，且a>b。

本方案中，冷凝器1包括两个子冷凝器，第二子冷凝器12内冷凝管的管径小于第一冷凝器1内冷凝管的管径，从而减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端会蒸发的问题，提高冷凝器1的换热率，且这样设计子冷凝器的数量较少，制冷设备的装配操作比较简单，且成本较低。

实施例三：

冷凝管包括多个管段，同一管段内冷凝管的管径相同，且由制冷剂入口端至制冷剂出口端，不同管段内冷凝管的管径依次递减。

将冷凝管制造成管径逐渐缩减的“锥形”管的难度高，为此本方案将冷凝管制造成管径依次递减的“阶梯”管，这样设计冷凝管生产加工难度较低。

在上述任一实施例中，优选地，冷凝管为铝管。

现有技术中，冷凝管通常采用镀锌钢管，而本方案中冷凝管采用铝管，这样可减小冷凝器的重量，且铝管导热性能比镀锌钢管更好，从而可提升冷凝器的换热效果。

在上述任一实施例中，优选地，冷凝器固定贴覆在制冷设备的箱壳上。

本方案提供的冷凝器在制冷设备中的安装方式与现有技术相同，都是固定贴覆在制冷设备的箱壳上，因此本方案可在不加大冷凝器安装难度的前提下，提升制冷设备的换热率、降低制冷设备的能耗。

本发明第二方面的实施例提供了一种制冷设备，如图2和图3所示，包括压缩机4、蒸发器3、毛细管2和本发明第一方面任一实施例提供的冷凝器1，所述冷凝器1、所述毛细管2、所述蒸发器3和所述压缩机4依次首尾串接形成制冷剂回路。

本方案提供的制冷设备中，冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小，高温高压的气态制冷剂在冷凝管中逐渐液化的过程中，制冷剂的体积逐渐减小，冷凝管的管径也随之减小，这样可消除或减小冷凝管内的压降，使气态冷凝剂在趋近等压的条件下逐渐液化，减小冷凝剂出口端与冷凝剂进口端的压差，减少液态制冷剂在冷凝管出口端蒸发的问题，防止或减少闪蒸现象出现，提高冷凝器的换热率，使进入毛细管的液态制冷剂的温度降低，减少液态制冷剂在进入蒸发器前蒸发的问题，从而减少气体制冷剂进入蒸发器冷凝放热的问题，提升蒸发器的换热效率，以使制冷系统的制冷系数大幅上升，从而改善制冷设备的制冷效果，降低设备的能耗。

具体地，所述制冷设备为冰箱或冷柜。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

以上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 (10)

1.一种冷凝器，用于制冷设备，所述冷凝器包括冷凝管，所述冷凝管具有制冷剂入口和制冷剂出口，其特征在于，

所述冷凝管的管径由制冷剂入口端至制冷剂出口端逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于，

所述冷凝器包括依次串接的多个子冷凝器。

3.根据权利要求2所述的冷凝器，其特征在于，

同一所述子冷凝器内冷凝管的管径相同，且由所述制冷剂入口端至所述制冷剂出口端，不同所述子冷凝器内冷凝管的管径依次递减。

4.根据权利要求3所述的冷凝器，其特征在于，

所述冷凝器包括依次串接的第一子冷凝器、第二子冷凝器和第三子冷凝器，所述第一子冷凝器内冷凝管的管径为a，所述第二子冷凝器内冷凝管的管径为b，所述第三子冷凝器内冷凝管的管径为c,且a>b>c。

5.根据权利要求3所述的冷凝器，其特征在于，

所述冷凝器包括相串接的第一子冷凝器和第二子冷凝器，所述第一子冷凝器内冷凝管的管径为a，所述第二子冷凝器内冷凝管的管径为b，且a>b。

6.根据权利要求1所述的冷凝器，其特征在于，

所述冷凝管包括多个管段，同一管段内冷凝管的管径相同，且由所述制冷剂入口端至所述制冷剂出口端，不同所述管段内冷凝管的管径依次递减。

7.根据权利要求1至7中任一项所述的冷凝器，其特征在于，

所述冷凝管为铝管。

8.根据权利要求1至7任一项所述的冷凝器，其特征在于，

所述冷凝器固定贴覆在所述制冷设备的箱壳上。

9.一种制冷设备，其特征在于，包括压缩机、蒸发器、毛细管和如权利要求1至8中任一项所述的冷凝器，所述冷凝器、所述毛细管、所述蒸发器和所述压缩机依次首尾串接形成制冷剂回路。

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或冷柜。