CN110762908A - 一种蒸发式冷凝器及其空气调节系统 - Google Patents

Abstract

一种蒸发式冷凝器及其空气调节系统，涉及制冷设备领域，该蒸发式冷凝器包括换热器、设置在所述换热器前端的喷水组件以及设置在所述换热器后端的风机；其中，所述换热器包括输送管以及多个均匀排列在所述输送管上的翅片；所述每个翅片包括位于前端的折弯部以及位于后端的主体部，所述主体部与所述折弯部所形成的角度为钝角，所述输送管依次穿过所述主体部；所述折弯部靠近喷水组件的一侧上设有的导流槽，所述导流槽从折弯部前端延伸至所述主体部与所述折弯部之间的折弯处；所述折弯部上设有过流孔。该蒸发式冷凝器可以极大减少被风机带走的水滴和翅片间隙流出的水滴，提高冷却水的利用率；另外，还能使翅片表面均匀布水，提高蒸发冷凝器换热效率。

Description

一种蒸发式冷凝器及其空气调节系统

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，特别是涉及一种蒸发式冷凝器及其空气调节系统。

背景技术

随着经济的不断发展，人类生活水平不断提高，在日常生活中都需要用到制冷设备，例如空调。对于市面上常见的制冷空调来说，一般包括压缩机，冷凝器，蒸发器，四通阀，单向阀毛细管组件等，其中冷凝器安装在室外，其作用是能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。因此，必须对冷凝器进行散热降温，目前的冷凝器多数采用风冷形式，室外冷凝器以空气为冷源，散热效果不佳。

现有的冷凝器中，例如授权公告号为CN203869374U的实用新型专利公开了翅片式换热器、空调器室内机和空调器，该翅片式换热器包括换热管和套设在换热管外的翅片，且翅片上开设有导水槽。该技术提供的翅片式换热器，其翅片上开设有导水槽，当翅片上有冷凝水产生时，由于导水槽与水滴的接触面积大于现有技术中翅片的光滑平面与水滴的接触面积，使得水滴的附壁流动性好，这样水滴可在自身重力的作用下顺畅地沿着导水槽流动，进而将冷凝水排出翅片式换热器，避免冷凝水积聚在翅片式换热器的翅片上，影响翅片式换热器的换热效率以及换热效果，解决了现有技术中因翅片表面为平面、翅片间距小造成的翅片间易形成水桥、影响换热器进风和换热效率等问题。上述的换热器的导水槽虽然解决冷凝水的积聚，提高换热效果，但是该换热器为风冷，散热效果不佳，当室外环境温度升高时，空调系统的冷凝压力也会升高，空调机组的性能下降，能耗增加。

现今，蒸发冷却技术作为一种节能的空调方式具有较大的应用前景。传统的蒸发式冷凝器有些采用喷嘴或喷管喷洒冷却水，喷嘴喷出的水雾在风机的驱动下被吸入到冷凝器翅片间，水雾蒸发吸收冷凝器周围环境热量，提高冷凝器换热效果。此种喷水方式能够迅速增大冷凝器与环境的换热温差，但也存在一些问题。

例如授权公告号为CN201293595Y的实用新型专利公开了一种用于蒸发冷却设备的导流板,包括基板部和从基板部的下侧向后延伸的折板部,折板部与所述基板部之间的夹角为钝角；在折板部上开设有至少一排通孔。由于该技术在折板部上设有通孔,并且具有折板部与基板部成钝角相交的结构,可以大大减少空气带走的水滴,降低蒸发冷却设备的冷却水消耗量。上述的用于蒸发冷却设备的导流板存在以下问题：

上述导流板的在使用过程中，在风机的抽吸作用下，蒸发式冷凝器内的水蒸汽从折板部的下方被抽出蒸发式冷凝器。由于本实用新型在折板部上设有通孔，并且具有折板部与基板部成钝角相交的结构，一方面可以减少空气带走的水滴，降低冷却水消耗量，减少设备的漂水率，提高冷却水的利用系数；另一方面也可以避免湿空气经过导流板时产生涡旋气流的现象。上述蒸发式冷凝器在冷却散热后通过导流板对冷却水进行阻挡，但是在风机吸力作用下喷嘴喷出的冷却水从冷凝器的翅片间隙流出扩散到周围环境中，造成大量水的消耗，冷却水的利用率较低。此外，喷嘴喷出的水滴会出现液滴集中现象，难以实现冷凝器的翅片间隙水滴的均匀分布。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种蒸发式冷凝器，该蒸发式冷凝器可以极大减少被风机带走的水滴和翅片间隙流出的水滴，具有良好的收水效率，减少水资源的浪费，提高冷却水的利用率；另外，该蒸发式冷凝器还能使翅片表面均匀布水，提高蒸发冷凝器换热效率。

本发明的另一个目的在于提供一种蒸发式冷凝器的空气调节系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种蒸发式冷凝器，包括换热器、设置在所述换热器前端用于向所述换热器喷洒冷却水的喷水组件以及设置在所述换热器后端用于抽离换热器周围热空气的风机；其中，所述换热器包括输送制冷剂的输送管以及多个均匀排列在所述输送管上的翅片；其中，

所述每个翅片包括位于前端用于阻挡冷却水的折弯部以及位于后端的主体部，所述主体部与所述折弯部所形成的角度为钝角，所述输送管依次穿过所述主体部；

所述折弯部靠近喷水组件的一侧上设有用于将阻挡的冷却水引导到所述主体部的导流槽，所述导流槽从折弯部前端延伸至所述主体部与所述折弯部之间的折弯处；

所述折弯部上设有将部分的冷却水排出到所述主体部之间的过流孔。

上述蒸发式冷凝器的工作原理是：

工作时，换热器上的输送管内的制冷剂由气体变化成液体，放出大量的热量，此时，风机工作，换热器受到风机的吸力，将换热器上热空气进行抽离，喷水组件将冷却水向换热器喷淋时，翅片前端的折弯部将部分冷却水进行阻挡，折弯部将布满冷却水水滴，水滴在自身重力下沿着折弯部的前壁向下流动，当水滴流到导流槽时，水滴沿着导流槽向折弯处流动，在风机的驱动下，水滴成膜被吹至翅片主体部上，由于翅片表面温度较高，水滴成液膜蒸发吸热，降低换热器周围环境温度；由于折弯部上设有过流孔，当冷却水喷淋在折弯部时，细小的水滴会穿过过流孔，在风机驱动下，移动到主体部之间的空隙中，由于翅片温度高，导致主体部之间的空隙温度也升高，细小的水滴会在高温下蒸发，吸收周围热量，也起到降低换热器周围环境温度，过流孔起到气液分离作用，将更多的水滴阻挡在翅片折弯部，节水效果显著。

本发明的一个优选方案，其中，所述导流槽沿着折弯处倾斜向下设置，其好处在于，有利于冷却水在导流槽上向折弯处流动，加快了冷却水在风机吸力作用下成膜吹向翅片的主体部，加速降低换热器周围环境温度。

优选地，所述导流槽为多个，沿着折弯部竖直向下均匀排列，这样可以更好地将折弯部上的冷却水汇聚到导流槽上，提高了翅片表面布水均匀性以及提高换热效率。

优选地，所述过流孔设置在所述相邻的两个导流槽之间，其作用在于当折弯部阻挡冷却水的同时，可以使部分细小的水滴更好地从过流孔中穿过，达到直接降低换热器周围环境温度。

进一步地，过流孔为多个，沿着所述导流槽的方向呈矩阵排布，这样能够让过流孔更好起到气液分离作用，充分将细小水滴直接降低换热器周围环境温度。

进一步地，所述过流孔为两排，每排至少有两个。

优选地，所述折弯部占翅片整体的10％～20％，通过这样设计，不仅结构紧凑，还有利于充分将冷却水形成水膜吹响主体部，降低换热器周围环境温度。

优选地，所述喷水组件包括固定支架以及设置在固定支架上的喷嘴，所述固定支架设置在所述翅片迎风侧前端。

进一步地，所述喷嘴为多个，在固定支架上呈矩阵排布。通过上述结构，可以更好地保证折弯部在喷嘴的射程范围内，有利于将冷却液均匀的喷淋在折弯部上。

优选地，所述输送管为铜管，其好处在于，铜管质地坚硬，不易腐蚀，且耐高温、耐高压，可在多种环境中使用。

一种蒸发式冷凝器的空气调节系统，包括依次通过管道连接的压缩机、节流装置以及蒸发器，其中，还包括上述的蒸发式冷凝器，所述的蒸发式冷凝器与压缩机、节流装置以及蒸发器形成封闭的循环系统。

上述一种蒸发式冷凝器的空气调节系统的工作原理是：

工作时，压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将蒸气压缩后送往蒸发冷凝器，等压冷却和冷凝成液体并将放出的热量释放到环境中。本发明中通过喷嘴将水滴喷洒至翅片折弯部，沿导流槽流至翅片的折弯处被成膜吹至翅片的主体部，液膜布水方式使翅片表面布水更加均匀，液膜蒸发吸收环境热量，加大蒸发冷凝器与周围环境间的换热温差，换热器的换热效果显著提高。同时，翅片的折弯部也起到挡水的作用，水滴不会从翅片间隙流到环境中去。蒸发冷凝器冷凝的液体通过节流装置降温降压后变成气液混合物，进入蒸发器，混合物中的液体在蒸发器中蒸发，吸收热量变成制冷剂气体重新回到压缩机中，如此循环。

本发明的有益效果：

1、本发明通过翅片设置成折弯，折弯部与主体部为钝角，使得折弯部起到阻挡冷却水的作用，由于折弯部上设有过流孔，当冷却水喷淋在折弯部时，通过过流孔使得冷却水气液分离，细小的水滴会穿过过流孔，在风机驱动下，移动到主体部之间的空隙中，由于翅片温度高，导致主体部之间的空隙温度也升高，细小的水滴会在高温下蒸发，吸收周围热量，也起到降低换热器周围环境温度，较大的水滴会被阻挡在折弯部，可大大减少被风机带走的水滴，具有良好的收水效率，减少水资源的浪费，提高冷却水的利用率。

2、本发明通过设置导流槽，经喷嘴喷出的冷却水首先被挡在翅片折弯部，在自身重力作用下汇集到导流槽中沿导流槽流动，最终在风机的驱动下以液膜形式被吸入翅片表面，提高蒸发冷凝器换热效率，另外，单位制冷剂消耗的压缩功也随之减少，起到节能作用。

3、与现有技术CN201293595Y相比，本发明的翅片上的折弯部位于进风端，且面对喷水组件，因此喷水组件喷洒的水雾和气流混合向前运动时，首先受到折弯部的阻挡，将部分水雾拦截下来，拦截下来的水雾在气流作用下形成液膜到达翅片主体部参与散热，从而避免部分水雾直接从翅片主体之间流过而不能充分发挥其散热的效果，使得散热效果更佳；而现有技术CN201293595Y中，折板部设置于蒸发式冷凝器的出风端，虽然能够减少被气流带走的水蒸气被，其阻拦下来的水蒸气不能充分参与蒸发散热，散热效果欠佳。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种蒸发式冷凝器及其空气调节系统的结构简图。

图2是本发明的一种蒸发式冷凝器中换热器及喷水组件的立体结构示意图。

图3为本发明的一种蒸发式冷凝器中换热器及喷水组件的俯视图。

图4为本发明的换热器中的翅片的结构示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

参见图1-图4，本实施例的一种蒸发式冷凝器，包括换热器1、设置在所述换热器1前端用于向所述换热器1喷洒冷却水的喷水组件2以及设置在所述换热器1后端用于抽离换热器1周围热空气的风机3；其中，所述换热器1包括输送制冷剂的输送管4以及多个均匀排列在所述输送管4上的翅片5；其中，所述每个翅片5包括位于前端用于阻挡冷却水的折弯部5-1以及位于后端的主体部5-2，所述主体部5-2与所述折弯部5-1所形成的角度为钝角，所述输送管4依次穿过所述主体部5-2；所述折弯部5-1靠近喷水组件2的一侧上设有用于将阻挡的冷却水引导到所述主体部5-2的导流槽5-3，所述导流槽5-3从折弯部5-1前端延伸至所述主体部5-2与所述折弯部5-1之间的折弯处；所述折弯部5-1上设有将部分的冷却水排出到所述主体部5-2之间的过流孔5-4。

参见图1-图4，所述导流槽5-3沿着折弯处倾斜向下设置，其好处在于，有利于冷却水在导流槽5-3上向折弯处流动，加快了冷却水在风机3吸力作用下成膜吹向翅片5的主体部5-2，加速降低换热器1周围环境温度。

参见图1-图4，所述导流槽5-3为多个，沿着折弯部5-1竖直向下均匀排列，这样可以更好地将折弯部5-1上的冷却水汇聚到导流槽5-3上，提高了翅片5表面布水均匀性以及提高换热效率。

参见图1-图4，所述过流孔5-4设置在所述相邻的两个导流槽5-3之间，其作用在于当折弯部5-1阻挡冷却水的同时，可以使部分细小的水滴更好地从过流孔5-4中穿过，达到直接降低换热器1周围环境温度。

参见图1-图4，过流孔5-4为多个，沿着所述导流槽5-3的方向呈矩阵排布，这样能够让过流孔5-4更好起到气液分离作用，充分将细小水滴直接降低换热器1周围环境温度。

参见图1-图4，所述过流孔5-4为两排，每排至少有两个。

参见图1-图4，所述折弯部5-1占翅片5整体的10％～20％，通过这样设计，不仅结构紧凑，还有利于充分将冷却水形成水膜吹响主体部5-2，降低换热器1周围环境温度。

参见图1-图4，所述喷水组件2包括固定支架6以及设置在固定支架6上的喷嘴7，所述固定支架6设置在所述翅片5迎风侧前端。

参见图1-图4，所述喷嘴7为多个，在固定支架6上呈矩阵排布。通过上述结构，可以更好地保证折弯部5-1在喷嘴7的射程范围内，有利于将冷却液均匀的喷淋在折弯部5-1上。

参见图1-图4，上述蒸发式冷凝器的工作原理是：

参见图1-图4，工作时，换热器1上的输送管4内的制冷剂由气体变化成液体，放出大量的热量，此时，风机3工作，换热器1受到风机3的吸力，将换热器1上热空气进行抽离，喷水组件2将冷却水向换热器1喷淋时，翅片5前端的折弯部5-1将部分冷却水进行阻挡，折弯部5-1将布满冷却水水滴，水滴在自身重力下沿着折弯部5-1的前壁向下流动，当水滴流到导流槽5-3时，水滴沿着导流槽5-3向折弯处流动，在风机3的驱动下，水滴成膜被吹至翅片5主体部5-2上，由于翅片5表面温度较高，水滴成液膜蒸发吸热，降低换热器1周围环境温度；由于折弯部5-1上设有过流孔5-4，当冷却水喷淋在折弯部5-1时，细小的水滴会穿过过流孔5-4，在风机3驱动下，移动到主体部5-2之间的空隙中，由于翅片5温度高，导致主体部5-2之间的空隙温度也升高，细小的水滴会在高温下蒸发，吸收周围热量，也起到降低换热器1周围环境温度，过流孔5-4起到气液分离作用，将更多的水滴阻挡在翅片5折弯部5-1，节水效果显著。

参见图1-图4，所述输送管4为铜管，其好处在于，铜管质地坚硬，不易腐蚀，且耐高温、耐高压，可在多种环境中使用。

参见图1-图4，本实施例的一种蒸发式冷凝器的空气调节系统，包括依次通过管道连接的压缩机8、节流装置9以及蒸发器10，其中，还包括上述的蒸发式冷凝器，所述的蒸发式冷凝器与压缩机8、节流装置9以及蒸发器10形成封闭的循环系统。

参见图1-图4，本实施例的一种蒸发式冷凝器的空气调节系统，包括依次通过管道连接的压缩机8、上述蒸发式冷凝器、节流装置9以及蒸发器10，形成封闭的循环系统。

参见图1-图4，上述一种蒸发式冷凝器的空气调节系统的工作原理是：

参见图1-图4，工作时，压缩机8不断地抽吸蒸发器10中产生的蒸气，并将蒸气压缩后送往蒸发冷凝器，等压冷却和冷凝成液体并将放出的热量释放到环境中。本发明中通过喷嘴7将水滴喷洒至翅片5的折弯部5-1，沿导流槽5-3流至翅片5折弯处被成膜吹至翅片5的主体部5-2，液膜布水方式使翅片5表面布水更加均匀，液膜蒸发吸收环境热量，加大蒸发冷凝器与周围环境间的换热温差，换热器1的换热效果显著提高。同时，翅片5的折弯部5-1也起到挡水的作用，水滴不会从翅片5间隙流到环境中去。蒸发冷凝器冷凝的液体通过节流装置9降温降压后变成气液混合物，进入蒸发器10，混合物中的液体在蒸发器10中蒸发，吸收热量变成制冷剂气体重新回到压缩机8中，如此循环。

实施例2

本实施例的其它结构与实施例1相同，不同之处在于：翅片5的折弯部5-1与主体部5-2之间的角度范围在90°至180°之间，具体角度可根据实际情况进行调整。

实施例3

本实施例的其它结构与实施例1相同，不同之处在于：导流槽5-3的倾斜角度、个数，过流孔5-4的位置、个数，可根据实际情况来定。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种蒸发式冷凝器，包括换热器、设置在所述换热器前端用于向所述换热器喷洒冷却水的喷水组件以及设置在所述换热器后端用于抽离换热器周围热空气的风机；其中，所述换热器包括输送制冷剂的输送管以及多个均匀排列在所述输送管上的翅片；其特征在于，

每个所述翅片包括位于前端用于阻挡冷却水的折弯部以及位于后端的主体部，所述主体部与所述折弯部所形成的角度为钝角，所述输送管依次穿过所述主体部；

所述折弯部靠近喷水组件的一侧上设有用于将阻挡的冷却水引导到所述主体部的导流槽，所述导流槽从折弯部前端延伸至所述主体部与所述折弯部之间的折弯处；

所述折弯部上设有将部分的冷却水排出到所述主体部之间的过流孔。

2.如权利要求1所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述导流槽沿着折弯处倾斜向下设置。

3.如权利要求2所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述导流槽为多个，沿着折弯部竖直向下均匀排列。

4.如权利要求3所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述过流孔设置在所述相邻的两个导流槽之间。

5.如权利要求4所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，过流孔为多个，沿着所述导流槽的方向呈矩阵排布。

6.如权利要求5所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述过流孔为两排，每排至少有两个。

7.如权利要求5或6所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述折弯部占翅片整体的10％～20％。

8.如权利要求5或6所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述喷水组件包括固定支架以及设置在固定支架上的喷嘴，所述固定支架设置在所述翅片迎风侧前端。

9.如权利要求8所述的一种蒸发式冷凝器，其特征在于，所述喷嘴为多个，在固定支架上呈矩阵排布。

10.一种蒸发式冷凝器的空气调节系统，包括依次通过管道连接的压缩机、节流装置以及蒸发器，其特征在于：还包括权利要求1-9任一项所述的蒸发式冷凝器，所述的蒸发式冷凝器与压缩机、节流装置以及蒸发器形成封闭的循环系统。

Images