CN111947496A - 过冷管及空调机组 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种过冷管及空调机组。其中，过冷管包括管体和设置在管体的外表面的翅片，翅片上开设有流通孔，流通孔用于流通冷媒。应用本发明的技术方案，通过流通孔流通冷媒，一方面可以让管体外表面流过的冷媒可以从流通孔中流过，降低冷媒流阻；另一方面，流通孔还可以破坏附着在翅片上冷媒的边界层，降低热阻的同时降低流体阻力，提升过冷管的换热性能。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种过冷管及空调机组。
背景技术
在制冷与空调行业中，水冷式换热器因结构紧凑，适用性宽广，得到了快速发展与应用。商用水冷式换热器大多为壳管式换热器。而壳管式冷凝器，是大型空调系统中重要的一部分，旨在将需要排放出的能量，通过相变的方式，通过载冷剂(如水，乙二醇等)带出，将气态冷媒冷凝成液态冷媒。
为了最大程度地达到预想冷凝换热效果，提升商用机组的换热性能，往往在壳管底部位置设有过冷区(如折流过冷和浸泡过冷)，过冷区一般采用与冷凝区不同的过冷管，其换热性能的优劣对过冷区非相变换热有着非常重要的影响。过冷区在换热过程中，过冷管外侧的冷媒通过过冷管管壁与管内载冷剂进行换热，管内通过强化扩大面积同时增加扰动来强化换热。
过冷管外侧主要从三个途径来强化换热：其一，通过强化手段来减小冷媒流动压降，以达到降低冷媒流阻的目的；其二增强管外冷媒扰动，增强流体的湍流程度。
目前过冷管往往直接使用冷凝器冷凝侧的冷凝管，往往忽视了齿形角度、开孔沟槽等局部特征对换热的强化作用以及对流阻的弱化作用。在壳管式冷凝器中，冷媒在过冷管管外流动，经由过冷管同管内流动的流体进行热交换时，因为翅形结构设计的弊端，存在一定程度的压损，扰动量过小，导致换热不充分，系统能效偏低的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种过冷管及空调机组，以解决现有技术中过冷管的翅形结构存在的容易造成压损的技术问题。
本申请实施方式提供了一种过冷管，包括管体和设置在管体的外表面的翅片，翅片上开设有流通孔，流通孔用于流通冷媒。
在一个实施方式中，流通孔开设在翅片的根部。
在一个实施方式中，流通孔开设在翅片的上部。
在一个实施方式中，流通孔沿翅片的高度方向间隔开设在翅片的上。
在一个实施方式中，流通孔为圆孔、椭圆形孔或者多边形孔。
在一个实施方式中，翅片的顶部开设有切口槽。
在一个实施方式中，切口槽从翅片的顶部延伸到翅片的根部或者翅片的底部。
在一个实施方式中，切口槽为梯形槽、V形槽或者弧形槽。
在一个实施方式中，切口槽为多个，相邻两个切口槽之间形成齿状结构。
在一个实施方式中，所示翅片相对于管体的表面倾斜设置，翅片朝向管体的外表面的冷媒流通方向倾斜。
在一个实施方式中，翅片与管体之间的夹角为α，α为70°～85°。
在一个实施方式中，所示翅片沿管体的轴向方向螺旋盘绕在管体上。
在一个实施方式中，翅片的在管体的轴向方向上每英寸设有5～60个，翅片的螺旋角为89.8°～87.5°。
在一个实施方式中，管体的内表面设置有内齿结构。
本申请还提供了一种空调机组，包括过冷管，过冷管为上述的过冷管。
在上述实施例中，通过流通孔流通冷媒，一方面可以让管体外表面流过的冷媒可以从流通孔中流过，降低冷媒流阻；另一方面，流通孔还可以破坏附着在翅片上冷媒的边界层，降低热阻的同时降低流体阻力，提升过冷管的换热性能。此外还需要说明的是，流通孔也可以起到一定的增加传热面积的作用。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的过冷管的实施例的局部立体结构示意图；
图2是图1的过冷管的局部结构的主视示意图；
图3是图2的过冷管的局部结构的A-A侧剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种过冷管，该过冷管具有局部强化结构，从而降低压降、加大对冷媒的扰动，提高过冷管的换热性能。
如图1和图3所示，本发明的过冷管的实施方式包括管体10和设置在管体10的外表面的翅片20，翅片20上开设有流通孔21，流通孔21用于流通冷媒。
应用本发明的技术方案，通过流通孔21流通冷媒，一方面可以让管体10外表面流过的冷媒可以从流通孔21中流过，降低冷媒流阻；另一方面，流通孔21还可以破坏附着在翅片20上冷媒的边界层，降低热阻的同时降低流体阻力，提升过冷管的换热性能。此外还需要说明的是，流通孔21也可以起到一定的增加传热面积的作用。
更为优选的，在本实施方式的技术方案中，流通孔21开设在翅片20的根部。一般在翅片20的根部容易存在冷媒附着形成边界层的问题，因此针对性的将流通孔21开设在翅片20的根部，可以更好的起到破坏附着在翅片20上冷媒的边界层的作用。
可选的，如图3所示，流通孔21开设在翅片20的根部距离翅片20的最底端距离H2为0.05～0.2mm。
作为一种可选的实施方式，流通孔21还开设在翅片20的上部。需要说明的是，开设在翅片20的上部的流通孔21，虽然也可以起到破坏附着在翅片20上冷媒的边界层的作用，但降低冷媒流阻的作用更大。
如图1和图3所示，作为一种更为优选的实施方式，流通孔21沿翅片20的高度方向间隔开设在翅片20的上。从而保证流通孔21对翅片20整体都能起到上述的有益效果。
需要说明的是，上述流通孔21的孔数的增加能有效加大流体的扰动，进一步地降低冷媒介质的压降，从而提高过冷管的换热效率。优选的，流通孔21的孔数可以根据需要对应的开设。
作为一种可选的实施方式，流通孔21为圆孔。作为其他的可选的实施方式，流通孔21还可以为椭圆形孔或者多边形孔。
如图1和图3所示，在本实施方式的技术方案中，翅片20的顶部开设有切口槽22。通过在翅片20的顶部开设切口槽22，可以利用切口槽22自身降低冷媒流阻。可选的，切口槽22为多个，相邻两个切口槽22之间形成齿状结构。利用切口槽22形成的齿状结构不断破碎冷媒边界层降低传热热阻从而强化液态冷媒与管壁的非相变换热，从而增大对冷媒的紊流、扰动，减小冷媒介质的边界层，从而强化了换热能力。
作为一种优选的实施方式，切口槽22从翅片20的顶部延伸到翅片20的根部或者翅片20的底部，这样一来可以更好的起到降低冷媒流阻，以及更大幅度的对冷媒的紊流、扰动的作用。需要说明的是，翅片20的根部指的是距离翅片20最底端附近的一段结构位置处，而翅片20的底部指的就是翅片20最底端。
如图3所示，作为一种可选的实施方式，切口槽22为梯形槽。可选的，梯形槽深度H1为0.2～1.95mm，梯形槽的底部宽度L1为0.05～1mm,梯形槽的侧边之间的夹角β为10～120°。
作为其他的图中未示出的可选的实施方式，切口槽22为V形槽或者弧形槽。
由于管体10外的冷媒在同过冷管进行热交换时，压力损失往往成为换热效果的一个不利因素，如图2所示，作为一种优选的实施方式，所示翅片20相对于管体10的表面倾斜设置，翅片20朝向管体10的外表面的冷媒流通方向倾斜。上述的结构设置用于降低冷媒的压降，减小冷媒流通过程中的阻力，有效减小压降，提高换热效果。优选的，在本实施例的技术方案中，翅片20与管体10之间的夹角为α，α为70°～85°。
可选的，在本实施方式的技术方案中，所示翅片20沿管体10的轴向方向螺旋盘绕在管体10上。优选的，翅片20的在管体10的轴向方向上每英寸设有5～60个，翅片20的螺旋角为89.8°～87.5°。
如图1所示，作为一种可选的实施方式，管体10的内表面设置有内齿结构30。通过内齿结构30可以增强对管体10内的冷媒的扰动作用，以进一步加强管体10内外非相变对流换热。优选的，内齿结构30在管体10的内表面螺旋分布。
本发明还提供了一种空调机组，该空调机组包括上述的过冷管，采用上述的过冷管，可以有效的提高冷媒的过冷度，进而有助于提高空调机组的能效。
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，本发明实施例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 (15)
1.一种过冷管，包括管体(10)和设置在所述管体(10)的外表面的翅片(20)，其特征在于，所述翅片(20)上开设有流通孔(21)，所述流通孔(21)用于流通冷媒。
2.根据权利要求1所述的过冷管，其特征在于，所述流通孔(21)开设在所述翅片(20)的根部。
3.根据权利要求2所述的过冷管，其特征在于，所述流通孔(21)开设在所述翅片(20)的上部。
4.根据权利要求3所述的过冷管，其特征在于，所述流通孔(21)沿所述翅片(20)的高度方向间隔开设在所述翅片(20)的上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过冷管，其特征在于，所述流通孔(21)为圆孔、椭圆形孔或者多边形孔。
6.根据权利要求1所述的过冷管，其特征在于，所述翅片(20)的顶部开设有切口槽(22)。
7.根据权利要求6所述的过冷管，其特征在于，所述切口槽(22)从所述翅片(20)的顶部延伸到所述翅片(20)的根部或者所述翅片(20)的底部。
8.根据权利要求6或7中所述的过冷管，其特征在于，所述切口槽(22)为梯形槽、V形槽或者弧形槽。
9.根据权利要求6所述的过冷管，其特征在于，所述切口槽(22)为多个，相邻两个所述切口槽(22)之间形成齿状结构。
10.根据权利要求1所述的过冷管，其特征在于，所示翅片(20)相对于所述管体(10)的表面倾斜设置，所述翅片(20)朝向所述管体(10)的外表面的冷媒流通方向倾斜。
11.根据权利要求10所述的过冷管，其特征在于，所述翅片(20)与所述管体(10)之间的夹角为α，α为70°～85°。
12.根据权利要求1所述的过冷管，其特征在于，所示翅片(20)沿所述管体(10)的轴向方向螺旋盘绕在所述管体(10)上。
13.根据权利要求12所述的过冷管，其特征在于，所述翅片(20)的在所述管体(10)的轴向方向上每英寸设有5～60个，所述翅片(20)的螺旋角为89.8°～87.5°。
14.根据权利要求1所述的过冷管，其特征在于，所述管体(10)的内表面设置有内齿结构(30)。
15.一种空调机组，包括过冷管，其特征在于，所述过冷管为权利要求1至14中任一项所述的过冷管。
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