CN114719467A - 气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统，包括：一冷凝器包括有一散热风扇及一冷凝管，该冷凝器装置平行间隔有多个散热鳍片，且散热鳍片贯穿有多个呈圆直管状的冷凝管，该冷凝管形成有一冷媒入口与一冷媒出口，多个散热条设有一圆心杆与多个翼片，上述散热条穿设于该冷凝管于靠近该冷媒出口前，让该翼片抵触于该冷凝管内壁，该冷凝管穿设有该散热条的比例占整体长度的五分之一至四分之三之间，利用该散热条植入该冷凝管内空间，该冷凝管内流动的冷媒到散热条前大部分已散热凝结成液态，气态冷媒已成高密度液态，故无压损疑虑，更能进一步增加冷媒与散热条的接触面积，俾以有效提高该冷凝器的散热及过冷却效果。
Description
技术领域
本发明关于一种冷冻系统的冷凝器结构改良，尤指一种能有效提高制冷能力、降低运转电流、减少冷媒用量、缩小零部件体积的气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统。
背景技术
习知的一种鳍管型冷凝器装置，该冷凝器装置平行间隔有多个散热鳍片，且该散热鳍片贯穿有多个呈圆直管状的铜管，又该铜管内壁形成有多条螺旋状螺纹，通过该螺纹提高面积进而提升冷媒散热效率，详观上述习知结构不难发觉其尚存有些许不足之处，主要原因归如下：该螺纹的深度一般为0.15mm，因此面积部分增加有限，且冷媒无论液、气态热传系数皆小于0.1W/mK，该螺纹对越接近管内圆心冷媒并无太大实质散热帮助，又若加深螺纹深度则管厚必须增加，将造成铜管热传系数降低，对冷媒散热帮助仍为有限，且大幅增加材料成本，故此法存在有冷媒散热效率不佳的缺点。又该鳍管型冷凝器的冷凝管内为中空，为避免压降及维持管外径热传面积，因此管径不宜太小，当高压高温气态冷媒进入冷凝器后，经过冷凝管的降温冷却逐渐产生相变，最后在冷凝器出口前完全相变成体积小、密度高的高压液态冷媒，但因管路中空关系，故冷凝器出口前部分管路变成“储液器”，使冷媒的流动性变差，造成很大部分冷媒积存却无法有效利用的严重缺失。
发明内容
本发明所欲解决的技术问题在于针对现有技术存在的上述缺失，提供一种气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统。
一冷凝器包括有一散热风扇及一冷凝管，该冷凝器装置平行间隔有多个散热鳍片，且散热鳍片贯穿有多个呈圆直管状的冷凝管，该冷凝管往复绕设于该散热风扇正面处，且该冷凝管形成有一冷媒入口与一冷媒出口，多个散热条一体成型有一位于轴向中心的圆心杆与由该圆心杆向外放射延伸的多个翼片，上述散热条穿设于该冷凝管于靠近该冷媒出口前，让该翼片抵触于该冷凝管内壁，而该圆心杆位于该冷凝管圆心位置，又该冷凝管穿设有该散热条的比例占整体长度的五分之一至四分之三之间。
其中上述翼片皆由该圆心杆向外延伸有一第一弧面与一第二弧面，且该第一弧面与该第二弧面于延伸的末端形成有一接触弧面，多个该接触弧面以该圆心杆中心线构成一虚拟圆，且该虚拟圆的直径略大于这些冷凝管的内径，又该第一弧面的弧面半径大于该第二弧面的弧面半径，且该第一弧面的弧面圆心相对该第二弧面的弧面圆心较远离该圆心杆中心线。
其中上述翼片皆由该圆心杆向外延伸有一第一平面与一第二平面，且该第一平面与该第二平面于延伸的末端形成有一接触弧面，多个该接触弧面以该圆心杆中心线构成一虚拟圆，且该虚拟圆的直径略大于这些冷凝管的内径，又该第一平面与该第二平面互相对称。
其中该圆心杆沿着轴向开设有一剖槽，且该剖槽朝向两该翼片之间形成有一开口，又该剖槽能提高该散热条的挠性，让该散热条容易植入该冷凝管内，且翼片末端也能紧贴冷凝管内壁，发挥热传导的功效。
本发明的第一主要目的在于解决高压高温的气态冷媒由该冷媒入口进入该冷凝管内时，该散热风扇以空气冷却方式对该冷凝管吹风，借此对冷媒进行降温，然而，散热过程随温差缩小效率会逐渐下降，又位于圆心位置的冷媒因为未接触该冷凝管内壁，其散热效果更不是问题，本发明强调于该冷凝管靠近该冷媒出口侧装设有该散热条，占该冷凝管长度的五分之一至四分之三范围，借由高压气态冷媒于散热降温后可相变成高密度液态特性，流经散热条也无压损疑虑，更利用该冷凝管内设置高热传系数的挠性铝挤型的该散热条，即能通过该翼片之间空隙分流冷媒，提供有更大的热传导面积，彻底解决该冷凝管的管内圆心处的液态冷媒热传散热不佳的缺陷。
本发明的第二主要目的在于，该冷凝器于该冷媒出口前的部分管路装设有该散热条，除有效提升散热效率增加过冷却温度外，同时因散热效果良好有助于降低系统高压压力，随之压缩机输出扭力减小则电流降低，且过冷却温度增加提升冷冻效果，有效缩短运转时间，故具有省电优势。
本发明的第三主要目的在于，该冷凝器于该冷媒出口前的部分管路装设有该散热条，当高压气态冷媒到散热条前已相变成高压液态冷媒，此时高压冷媒因密度变高且体积小，该散热条的装设不会造成压损，而该散热条占据该冷凝管内的部分空间，使冷凝器出口前液态冷媒不会过度积存，因此本发明具有“管外径热传面积不变、管内径热传面积增大、直接减少冷媒用量”的优势。
本发明的第四主要目的在于，该冷凝器于该冷媒出口前的部分管路装设有该散热条，解决该冷凝管的管内圆心处的液态冷媒热传散热不佳的缺点，大幅提升冷凝器散热效率，同理也具有缩小该冷凝器体积的功效。
其他目的、优点和本发明的新颖特性将从以下详细的描述与相关的附图更加显明。
附图说明
图1是本发明的冷凝器的示意图。
图2是本发明装设散热条的示意图。
图3是本发明散热条的断面剖视图(一)。
图4是本发明散热条装入冷凝管的断面剖视图。
图5是本发明的冷媒莫理耳线图。
图6是本发明散热条的断面剖视图(二)。
图7是本发明散热条的断面剖视图(三)。
【附图标记说明】
10：冷凝器
11：散热风扇
12：冷凝管
121：冷媒入口
122：冷媒出口
13：散热鳍片
20：散热条
21：圆心杆
22：翼片
221：第一弧面
222：第二弧面
223：接触弧面
223A：虚拟圆
224：第一平面
225：第二平面
23：剖槽
231：开口
A：冷冻循环
B：冷冻循环
ΔhA：冷冻效果
ΔhB：冷冻效果
具体实施方式
为使贵审查委员对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，以下兹请配合附图详述如后：
先请由图1连续至图5所示观之，一种气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统，包括：一冷凝器10及多个散热条20，一冷凝器10包括有一散热风扇11及一冷凝管12，该冷凝器10装置平行间隔有多个散热鳍片13，且散热鳍片13贯穿有多个呈圆直管状的冷凝管12，该冷凝管12往复绕设于该散热风扇11正面处，且该冷凝管12形成有一冷媒入口121与一冷媒出口122，多个散热条20皆一体成型有一位于轴向中心的圆心杆21与由该圆心杆21向外放射延伸的多个翼片22，上述翼片22皆由该圆心杆21向外延伸有一第一弧面221与一第二弧面222，且该第一弧面221与该第二弧面222于延伸的末端形成有一接触弧面223，多个该接触弧面223以该圆心杆21中心线构成一虚拟圆223A，且该虚拟圆223A的直径略大于这些冷凝管12的内径，又该第一弧面221的弧面半径大于该第二弧面222的弧面半径，且该第一弧面221的弧面圆心相对该第二弧面222的弧面圆心较远离该圆心杆21中心线，上述散热条20穿设于该冷凝管12于靠近该冷媒出口122处，让该翼片22抵触于该冷凝管12内壁，而该圆心杆21位于该冷凝管12圆心位置，又该冷凝管12穿设有该散热条20的比例占整体长度的五分之一至四分之三之间，借由高压气态冷媒于散热降温后可相变成高密度液态特性，流经散热条20无压损疑虑，即不会影响冷媒的流动性，更能进一步增加冷媒与散热条20的接触面积，并将热量传递到冷凝管12，并再传递散热鳍片13，俾以有效提高该冷凝器10的散热效果。
再进一步说明其功效，再请由图1连续至图6所示观之，该冷凝器10于该散热风扇11正前方设有该冷凝管12，且该冷凝管12包含有直杆部分与弯杆部分，其中，该冷凝管12的直杆部分皆互相平行，而弯杆部分则是连接于直杆部分的两端，又该散热条20由该圆心杆21向外放射状形成有该翼片22，且该翼片22由该圆心杆21中心向在最外缘的该接触弧面223构成有该虚拟圆223A，使该虚拟圆223A的直径略大于该冷凝管12的直径，让该散热条20以挤压方向置入该冷凝管12的直杆部分，此状态下该第一弧面221与该第二弧面222形成该翼片22的适当收缩挠性，并提供适当张力让该接触弧面223紧压于该冷凝管12内壁，且翼片22末端也能紧贴冷凝管12内壁，借此达到该散热条20与该冷凝管12的紧密接触，发挥热传导的功效，然而，本发明的技术特点主要在于该散热条20仅装设于该冷凝管12靠近该冷媒出口122位置，即该冷凝管12装设有该散热条20的长度，只占该冷凝管12没有装设该散热条20的长度的五分之一至四分之三范围，当高压高温的气态冷媒由该冷媒入口121进入该冷凝管12内时，该散热风扇11以空气冷却方式对该冷凝管12吹风，借此对冷媒进行降温，然而，为解决冷媒于温度下降过程中与外界空气温度的温差逐渐缩小造成散热效率会逐渐下降，又位于圆心位置的冷媒因为未接触该冷凝管12，其散热效果更不是的问题，本发明强调于该冷凝管12靠近该冷媒出口122处装设有该散热条20，利用该冷凝管12内设置高热传系数的挠性铝挤型的该散热条20，即能通过该翼片22之间空隙分流冷媒，提供有更大的热传导面积，彻底解决该冷凝管12的管内圆心处的液态冷媒热传散热不佳的缺失。
又请由图1观之，该冷凝器10于该冷媒出口122前的部分管路装设有该散热条20，除能有效提升过冷温度的热传效率外，由图5冷媒莫理耳线图所示，其为实际测试该冷凝器10工作效率的曲线图，该X坐标为焓值，该Y坐标为压力，其左弧线为液态饱和线、右弧线为气态饱和线、两弧线中间为两相区、两线交会处为临界点，于图中可见有一冷冻循环A(实线部分)与一冷冻循环B(虚线部分)，该实线部分表示未于该冷凝器10内加装有该散热条20的变化曲线，而该虚线部分表示有在该冷凝器10内加装有该散热条20的变化曲线，由图标得知，冷冻循环B高压低于冷冻循环A，且冷冻循环B的冷冻效果ΔhB大于冷冻循环A的冷冻效果ΔhA，因良好散热效果有助于降低系统高压压力，随之压缩机输出扭力减小则电流降低，且过冷却温度增加提升冷冻效果，有效缩短运转时间，故具有省电优势。
再请由图1观之，该冷凝器10于该冷媒出口122前的部分管路装设有该散热条20，除能有效提升过冷温度的热传导效率外，当高压气态冷媒到该散热条20前已相变成高压液态冷媒，此时高压冷媒因密度变高且体积小，该散热条20的装设不会造成压损，而该散热条20占据该冷凝管12内的部分空间，使冷凝器10出口前液态冷媒不会过度积存，因此本发明在装设有该散热条20位置具有“管外径热传面积不变、管内径热传面积增大、直接减少冷媒用量”的优势。
最后再由图1观之，该冷凝器10于该冷媒出口122前的部分管路装设有该散热条20，解决该冷凝管12的管内圆心处的液态冷媒热传散热不佳的缺失，大幅提升冷凝器10散热效率，同理也具有缩小该冷凝器10体积的功效。
再请由图6、7所示观之，其中上述翼片22皆由该圆心杆21向外延伸有一第一平面224与一第二平面225，且该第一平面224与该第二平面225于延伸的末端形成有一接触弧面223，多个该接触弧面223以该圆心杆21中心线构成一虚拟圆223A，且该虚拟圆223A的直径略大于这些冷凝管12的内径，又该第一平面224与该第二平面225互相对称，其中该圆心杆21沿着轴向开设有一剖槽23，且该剖槽23朝向两该翼片22之间形成有一开口231，又该剖槽23能提高该散热条20的挠性，让该散热条20容易植入该冷凝管12内，借此达到容易组装的功效。
综上所述，本发明确实已达突破性的结构设计，而且具有改良的发明内容，同时又能够达到产业上的利用性与进步性。
以上所述的，仅为本发明的一较佳实施例而已，当不能以之限定本发明实施的范围；即凡依据本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (4)
1.一种气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统，其特征在于，包括：
一冷凝器，其包括有一散热风扇及一冷凝管，该冷凝器装置平行间隔有多个散热鳍片，且散热鳍片贯穿有多个呈圆直管状的该冷凝管，该冷凝管往复绕设于该散热风扇正面处，且该冷凝管形成有一冷媒入口与一冷媒出口；以及
多个散热条，其一体成型有一位于轴向中心的圆心杆与由该圆心杆向外放射延伸的多个翼片，上述散热条穿设于该冷凝管于靠近该冷媒出口前，让该翼片抵触于该冷凝管内壁，而该圆心杆位于该冷凝管圆心位置，又该冷凝管穿设有该散热条的比例占整体长度的五分之一至四分之三之间。
2.根据权利要求1的气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统，其特征在于，上述翼片皆由该圆心杆向外延伸有一第一弧面与一第二弧面，且该第一弧面与该第二弧面于延伸的末端形成有一接触弧面，多个该接触弧面以该圆心杆中心线构成一虚拟圆，且该虚拟圆的直径略大于这些冷凝管的内径，又该第一弧面的弧面半径大于该第二弧面的弧面半径，且该第一弧面的弧面圆心相对该第二弧面的弧面圆心较远离该圆心杆中心线。
3.根据权利要求1的气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统，其特征在于，上述翼片皆由该圆心杆向外延伸有一第一平面与一第二平面，且该第一平面与该第二平面于延伸的末端形成有一接触弧面，多个该接触弧面以该圆心杆中心线构成一虚拟圆，且该虚拟圆的直径略大于这些冷凝管的内径，又该第一平面与该第二平面互相对称。
4.根据权利要求2或3的气冷式鳍管型冷凝器加强热传导系统，其特征在于，该圆心杆沿着轴向开设有一剖槽，且该剖槽朝向两该翼片之间形成有一开口。
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| TWI741931B (zh) | 2021-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220708 |