CN115371157A - 热管式冷凝器去过热系统、制冷系统、空调和去过热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热管式冷凝器去过热系统、制冷系统、空调和去过热方法，热管式冷凝器去过热系统包括：冷凝器，包括冷凝部；压缩机，与冷凝部连接；蒸发器，包括与压缩机连接的蒸发部，用于将冷媒蒸发后输出至压缩机中进行压缩；热管组件，包括蒸发段、与蒸发段连通的冷凝段在蒸发段和冷凝段之间循环流动的冷却介质，蒸发段设于冷凝部和压缩机之间以对压缩机输出的压缩后的冷媒在进入冷凝部之前与蒸发段中的冷却介质进行热交换，冷凝段设于蒸发部和压缩机之间以对蒸发部输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机前与冷凝段中的冷却介质热交换。本发明的目的在于提供一种能提高冷凝器换热效率和提高整体换热性能热管式冷凝器去过热系统。

Description

热管式冷凝器去过热系统、制冷系统、空调和去过热方法

技术领域

本发明涉及空调制冷技术领域，特别涉及一种热管式冷凝器去过热系统、制冷系统、空调和去过热方法。

背景技术

随着绿色高效制冷行动方案的推进，高效节能设备将成为市场主流选择。在冷水机组等制冷系统中，换热器作为系统热交换的“心脏”，其传热性能严重影响换热器的传热效率。

在实际的制冷循环中，经压缩机排出的高温高压气态冷媒是过热状态，也即进入冷凝器的制冷剂蒸汽处于过热状态。过热气态冷媒相变存在一个转变点温度，当过热气态冷媒温度高于转变点温度时，制冷剂蒸汽释放显热而不发生相变，而当气态冷媒低于转变点温度时，蒸汽释放潜热并冷凝。因此，在冷凝器中，冷凝管将过热的冷媒蒸汽凝结为过冷液态冷媒的过程包括：1、过热蒸汽冷却为饱和蒸汽；2、饱和蒸汽冷凝为饱和液态冷媒；3、饱和液态冷媒冷却为过冷液态冷媒。上述的过程1、3为单相传热，过程2为相变传热，也即实际工作中包括单相传热过程和相变传热过程。因此，冷凝器内部必然存不发生相变的过热气体冷却区域(也即过程1发生区域)，经估算现有壳管式冷凝器中过热气体冷却(过程1)换热量约占总体换热量的4-10％，但由于气体非相变区的换热系数远低于相变区，该部分非相变(过程1)换热面积占总面积的比例高达15-40％，也即因过程1换热系数较低占用了较多换热面积导致整个管束的面积有效利用率较低。

目前高效管的强化是基于相变强化传热思路进行，也即如何强化过程2的膜状凝结传热效率，例如可以采用内外一体化挤压成型，在外侧形成螺旋三维翅台结构等方式来提高传热效率。该种换热管的翅片距较小，翅片高度较低，在相变区的凝结换热(过程2)十分高效，但在过热气体冷却区(过程1)效果很差，由于整个冷凝管束往往采用统一管型，导致整个管束的换热面积没有全部高效利用(存在低效的过热冷却区)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高冷凝器换热效率和提高整体换热性能热管式冷凝器去过热系统和应用该热管式冷凝器去过热系统的制冷系统、空调和去过热方法。

本发明公开一种热管式冷凝器去过热系统，包括：

冷凝器，包括用于对冷媒进行冷凝的冷凝部；

压缩机，与所述冷凝部连接，用于压缩冷媒后将冷媒输出至所述冷凝部进行冷凝；

蒸发器，包括与所述压缩机连接的蒸发部，用于将冷媒蒸发后输出至所述压缩机中进行压缩；

热管组件，包括蒸发段、与所述蒸发段连通的冷凝段在所述蒸发段和所述冷凝段之间循环流动的冷却介质，所述蒸发段设于所述冷凝部和所述压缩机之间以对压缩机输出的压缩后的冷媒在进入所述冷凝部之前与所述蒸发段中的冷却介质进行热交换，所述冷凝段设于所述蒸发部和所述压缩机之间以对所述蒸发部输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机前与所述冷凝段中的冷却介质热交换。

在一些实施例中，所述冷凝段包括一根以上用于对所述蒸发部输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯，所述冷凝段管芯的外表面设有用于所述冷媒进行热交换的多孔结构。

在一些实施例中，所述多孔结构包括围绕所述冷凝段管芯的周向设置的多个凹孔，所述多个凹孔均匀布置。

在一些实施例中，所述蒸发段包括蒸发段管芯，所述冷凝段包括冷凝段管芯，所述冷凝段管芯的长度小于所述蒸发段管芯的长度。

在一些实施例中，所述蒸发段包括一根以上用于对所述压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯，所述冷凝段包括一根以上用于对所述蒸发部输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯，所述蒸发段管芯和/或所述冷凝段管芯的内管壁上设有沿周向分布的多个条形凹槽，所述条形凹槽沿所在的内管壁的轴向延伸以在冷却介质从所述冷凝段回流至所述蒸发段的过程中提供毛细力。

在一些实施例中，所述蒸发段包括一根以上用于对所述压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯，所述蒸发段管芯的外表面为光滑表面，所述蒸发段还包括围绕所述蒸发段管芯的外表面设置的翅片，所述翅片为平翅、波纹翅或开窗翅。

在一些实施例中，所述蒸发段包括多根用于对所述压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯，所述冷凝段包括多根用于对所述蒸发部输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯，所述热管组件还包括两端分别连通多根所述蒸发段管芯和多根所述冷凝段管芯的绝热管。

在一些实施例中，所述一根绝热管和其两端连通的所述多根蒸发段管芯和所述多根冷凝段管芯形成热管层，所述热管组件包括层叠的多个所述热管层。

在一些实施例中，所述冷凝器包括第一筒体，所述冷凝部和所述蒸发段均设于所述第一筒体内，所述第一筒体上设有与所述压缩机连通的用于接收所述压缩机输出的冷媒的进气口，所述蒸发段位于所述进气口和所述冷凝部之间。

在一些实施例中，所述第一筒体内还包括设于所述蒸发段和所述冷凝部之间的支撑所述蒸发段的第一支撑板，所述第一支撑板设有沿所述第一筒体的轴向延伸的第一长条形孔和连接所述第一长条形孔沿长度方向的两端的筋条。

在一些实施例中，所述第一筒体上还设有与所述冷凝部连通的冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口和所述冷却水出口分别用于向所述冷凝部通入对所述冷媒进行冷凝的冷却水和输出所述冷凝部中对所述冷媒冷凝后的冷却水。

在一些实施例中，所述蒸发器包括第二筒体，所述蒸发部和所述冷凝段均设于所述第二筒体内，所述第二筒体上设有与所述压缩机连通的用于向所述压缩机输出的蒸发后的冷媒的出气口，所述冷凝段位于所述出气口和所述蒸发部之间。

在一些实施例中，所述第二筒体内还包括设于所述冷凝段和所述蒸发部之间的支撑所述冷凝段的第二支撑板，所述第二支撑板设有沿所述第二筒体的轴向延伸的第二长条形孔和连接所述长条形孔的沿宽度方向的两端的横向支撑板。

在一些实施例中，所述第二筒体上还设有与所述蒸发部连通的冷冻水进口和冷冻水出口，所述冷冻水进口和所述冷冻水出口分别用于向所述蒸发部输入用于蒸发所述冷媒的液态水和输出所述蒸发部中蒸发所述冷媒后的液态水。

本发明第二方面公开一种制冷系统，包括所述的热管式冷凝器去过热系统。

本发明第三方面公开一种空调，包括所述制冷系统。

本发明第四方面公开一种应用所述的热管式冷凝器去过热系统的去过热方法，包括：

在压缩机输出的压缩后的冷媒在进入所述冷凝部之前，使冷却介质在所述蒸发段与所述冷媒进行热交换，以使所述冷媒在进入所述冷凝部之前冷却至饱和蒸汽状态；

使所述冷却介质在蒸发段与所述冷媒的热交换完成后进入所述冷凝段与所述蒸发部输出的蒸发后的冷媒进行热交换，以使所述蒸发部输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机前将其中的液态冷媒蒸发为气态；

使所述冷却介质在冷凝段完成与所述冷媒的热交换后回到所述蒸发段。

基于本发明提供的热管式冷凝器去过热系统，通过在冷凝器的冷凝部和压缩机之间设置热管组件的蒸发段和在蒸发器的蒸发部和压缩机之间设置热管组件的冷凝段，通过利用热管组件对进入冷凝部之前的冷媒进行降温，使之转换为饱和蒸汽状态，从而转变状态后的冷媒在冷凝器中能够大幅提高换热效率，从而能够简化冷凝器结构。同时，利用热管组件可以高效地将蒸发段吸收的传递至蒸发器，利用该热量对蒸发器的蒸发部输出的冷媒进行加热，能够使蒸发部输出的冷媒中的液滴进行蒸发，减少其中的液态冷媒，使进入压缩机的冷媒更加安全可靠，提高压缩机的稳定可靠性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例的热管式冷凝器去过热系统的结构示意图；

图2为图1所示的热管式冷凝器去过热系统的另一角度的局部剖视的结构示意图；

图3为图1所示的热管式冷凝器去过热系统的局部剖视的结构示意图；

图4为图1所示的热管式冷凝器去过热系统的另一角度的局部剖视的结构示意图；

图5为图1所示的热管式冷凝器去过热系统的热管组件的结构示意图；

图6为图5所示的热管组件的另一角度的结构示意图；

图7为图5所示的热管组件的蒸发段的结构示意图；

图8为图7所示的热管组件的蒸发段的另一角度的结构示意图；

图9为图7所示的热管组件的蒸发段的又一角度的结构示意图；

图10为本发明又一实施例的热管组件的蒸发段管芯的结构示意图；

图11为图10所示的热管组件的蒸发段管芯的AA向剖视结构示意图；

图12为本发明另一实施例的热管组件的围绕蒸发段管芯的翅片的结构示意图；

图13为图12所示的翅片的另一角度的结构示意图；

图14为本发明又一实施例的热管组件的围绕蒸发段管芯的翅片的结构示意图；

图15为图14所示的翅片的另一角度的结构示意图；

图16为本发明又一实施例的热管组件的围绕蒸发段管芯的翅片的结构示意图；

图17为图16所示的翅片的另一角度的结构示意图；

图18为图7所示的热管组件的第一支撑板的结构示意图；

图19为图18所示的第一支撑板的另一角度的结构示意图；

图20为图5所示的热管组件的冷凝段的结构示意图；

图21为图20所示的热管组件的冷凝段的另一角度的结构示意图；

图22为图20所示的热管组件的冷凝段的又一角度的结构示意图；

图23为本发明又一实施例的热管组件的冷凝段管芯的结构示意图；

图24为图23所示的热管组件的冷凝段管芯的CC向剖视结构示意图；

图25为图23所示的热管组件的冷凝段管芯的BB向剖视结构示意图；

图26为图23所示的热管组件的冷凝段管芯的D部的局部放大结构示意图；

图27为图7所示的热管组件的第二支撑板的结构示意图；

图28为图26所示的第二支撑板的另一角度的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图4所示，本实施例的热管式冷凝器去过热系统包括冷凝器1、压缩机、蒸发器2和热管组件3。

冷凝器1包括用于对冷媒进行冷凝的冷凝部11。制冷系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀装置四大部件，本实施例的冷凝器1、压缩机和蒸发器属于制冷系统的四大部件。蒸发器2包括与压缩机连接的蒸发部21，蒸发器2通过蒸发部21将冷媒(又称制冷剂、制冷工质)蒸发后输出至压缩机中进行压缩。压缩机与冷凝部11连接，压缩机用于将从蒸发器输送过来的冷媒压缩后输出至冷凝部11进行冷凝。

热管是一种传热元件，也称为热的超导体，包括蒸发段、绝热段和冷凝段。冷、热流体通过与热管管内工作介质蒸发-冷凝的相变过程进行耦合传热，进而冷、热流体通过热管这一“热传递桥梁”，可实现两者之间无实际接触的热量传递。具体工作过程为：热管的蒸发段管内介质吸收管外热流体的热量而蒸发为气态(同时管外热流体放热温度降低或凝结)，气态冷媒流动到热管的冷凝段，并将热量传递给冷凝段管外的冷流体，管内介质被凝结为液态(同时管外的冷流体吸热升温或者蒸发)，液态工质在重力或者毛细力侧作用下回流至热管蒸发段，继续参与循环传热。整个过程通过热管管内介质的蒸发-冷凝循环过程，实现管外侧的两种流体快速的热量传递。

本实施例的热管组件3即采用上述热管来进行传热。如图1至图6所示，热管组件3包括蒸发段31、与蒸发段31连通的冷凝段32在蒸发段31和冷凝段32之间循环流动的冷却介质。蒸发段31设于冷凝部11和压缩机之间以对压缩机输出的压缩后的冷媒在进入冷凝部11之前与蒸发段31中的冷却介质进行热交换，即压缩机输出的冷媒在被冷凝部11冷凝前先被蒸发段31中的冷却介质冷却，压缩机输出的高温高压的冷媒过热蒸汽至少部分或者全部降温成饱和蒸汽后再进入冷凝器1的冷凝部11中进行冷凝，由于进入冷凝部11中的冷媒与冷凝部11为相变传热，释放潜热，冷凝部11与冷媒之间的换热效率得到大大提高。冷凝段32设于蒸发部21和压缩机之间以对蒸发部21输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机前与冷凝段32中的冷却介质热交换。热管组件3的蒸发段31在与进入冷凝部11之前的冷媒换热后，蒸发段31内的冷却介质吸收了冷媒的热量后转移至冷凝段32，蒸发器2的蒸发部对冷媒进行蒸发后输出的冷媒在进入压缩机压缩前在冷凝段32与冷却介质换热，冷却介质将从蒸发段转移过来的热量传递给该冷媒，蒸发部输出的冷媒存在少量液态冷媒，冷凝段32对蒸发部输出的冷媒加热后，减少液态冷媒的含量，使之变为气态冷媒，然后再输出至压缩机中，减少了压缩机吸气带液的风险。冷凝段32中的冷却介质在释放热量后，再循环回到热管组件的蒸发段31中再次进行吸热。

蒸发器输出的冷媒中的液滴(液态冷媒)是影响压缩机安全运行的危害性因素，进入压缩机前要除掉，已知技术中多采用滤网(也叫除沫器)过滤掉(传统的方法)，或者电加热等方式加热使其蒸发/汽化。本实施例的热管式冷凝器去过热系统，通过在冷凝器1的冷凝部11和压缩机之间设置热管组件3的蒸发段31和在蒸发器2的蒸发部21和压缩机之间设置热管组件3的冷凝段32，通过利用热管组件3对进入冷凝部11之前的冷媒进行降温，使之转换为饱和蒸汽状态，从而转变状态后的冷媒在冷凝器1中能够大幅提高换热效率，能够简化冷凝器1结构。同时，利用热管组件3可以高效地将蒸发段31吸收的传递至蒸发器2，利用该热量对蒸发器2的蒸发部21输出的冷媒进行加热，能够使蒸发部21输出的冷媒中的液滴进行蒸发，减少其中的液态冷媒，使进入压缩机的冷媒更加安全可靠，提高压缩机的稳定可靠性。

在一些实施例中，如图20至图26所示，冷凝段32包括一根以上用于对蒸发部21输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯321，冷凝段管芯321的外表面设有用于冷媒进行热交换的多孔结构3212。在如图所示的实施例中，多孔结构3212包括围绕冷凝段管芯321的周向设置的多个凹孔，多个凹孔均匀布置，在如图所示的实施例中，凹孔为盲孔结构。蒸发属于潜热传热，潜热传热强度是显热的10倍以上，该种传热需要一定的汽化核心，多孔结构就是大量的密闭蒸发腔体，其内部含有数量众多的汽化核心，可实现工质在较小的壁面过热度下进行沸腾或者/蒸发。热管组件的冷凝段管芯的外表面采用多孔结构3212是为了将气态冷媒中夹带的液滴高效蒸发掉，利用的是液滴蒸发(液态变为气态)的潜热，而不是只有温度升高的显热。蒸发部21输出的蒸发后的冷媒在冷凝段管芯321的表面与冷凝段32内的冷却介质进行热交换，以使冷媒中的液态冷媒受热后进行蒸发，冷凝段管芯321的表面设置多孔结构，可以大大提高冷媒中的液态冷媒的蒸发效果，同时又不会大幅提高进入压缩机的气态冷媒的过热温度。本实施例设置多孔结构，可以保证蒸发效果，从而可取消现有技术的蒸发器结构设计中的气液过滤网或者除沫器组件(通过重力沉降、惯性碰撞及滤网的过滤作用除掉蒸发的气态冷媒中夹带的液体)，同时蒸发器的布管高度可适当提高(现有设计中采用气液过滤网的蒸发器，为了保证一定的液滴沉降高度，蒸发器的蒸发部的管束的布管高度一般不会超过中心线)，从而可以使得蒸发器管束设计更为紧凑。

在一些实施例中，如图5所示，蒸发段31包括蒸发段管芯311，冷凝段32包括冷凝段管芯321，冷凝段管芯321的长度小于蒸发段管芯311的长度。由于冷凝段管芯321表面设置有多孔结构，大幅提高了对冷媒的蒸发效果，从而热管组件的冷凝段的换热效率可以低于蒸发段31的换热效率，设置冷凝段管芯321的长度小于蒸发段管芯311的长度，既能保证对液态冷媒的蒸发效果，又能避免对蒸发后的气态冷媒的温度提升过高，同时还能使热管组件的冷凝段的结构更加紧凑。

在一些实施例中，蒸发段管芯和冷凝段管芯的材料可以包括铜、铜合金、镍、镍合金、铝、铝合金、碳素钢、低合金钢、不锈钢等

在一些实施例中，如图7至图9、如图20至图25所示，蒸发段31包括一根以上用于对压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯311。冷凝段32包括一根以上用于对蒸发部21输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯321。蒸发段管芯311和/或冷凝段管芯321的内管壁上设有沿周向分布的多个条形凹槽34，条形凹槽34沿所在的内管壁的轴向延伸以在冷却介质从冷凝段32回流至蒸发段31的过程中提供毛细力。在如图所示的实施例中，蒸发段管芯311和冷凝段管芯321的内壁上均设有条形凹槽34，条形凹槽34之间均相互平行，设置条形凹槽34，能够提供毛细力，便于冷却介质从冷凝段回流至蒸发段。条形凹槽34与所在管芯的内管壁一体成型设置，能够减少热阻，使蒸发段向冷凝段的传热效率更高。

在一些实施例中，如图7至图17所示，为了提高蒸发段31对冷媒的冷却效果，蒸发段31包括一根以上用于对压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯311，蒸发段管芯311的外表面为光滑表面，蒸发段31还包括围绕蒸发段管芯311的外表面设置的翅片312，翅片312上设有用于安装蒸发段管芯311的管孔3121，蒸发段管芯311外表面设为光滑表面，蒸发段管芯311胀接与翅片连接，能够与翅片312贴合更加紧密，换热效果更好。翅片材料可以是铜、铝等导热及延展性较好的金属材料。翅片312为平翅、波纹翅或开窗翅。平翅为比较薄的平板形状的金属薄片，不附带其他结构，结构简单、成本低。波纹翅为带有规律性的波峰和波谷的翅片(上下或者左右折，类似纸折扇结构)，换热面是带有角度的斜面，可以让气体在其表面有规律的扰动，相比平翅增大了换热面积，波纹翅比平翅换热效果好，成本液更高。开窗翅是在平翅的基础上切开一些不同方向的矩形或梯形小口(狭小的缝隙)，再把小口处材料给翘起来(例如冲压出来)，开窗翅结合了场协同原理，通过改变外部流场和传热场的协同(让流体流动方向和传热方向的夹角小一点)增强传热，该种翅片成本高，换热效率比平翅和波纹翅更高。本实施例可以根据换热效果和成本的综合考虑为蒸发段管芯311设置平翅、波纹翅或开窗翅。

在一些实施例中，如图1至图7，图20至图22所示，蒸发段31包括多根用于对压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯311，冷凝段32包括多根用于对蒸发部21输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯321，热管组件3还包括两端分别连通多根蒸发段管芯311和多根冷凝段管芯321的绝热管331。本实施例中，热管组件3的蒸发段31和冷凝段32通过绝热段33连通，由于热管组件的热交换主要发生在蒸发段和冷凝段，绝热段只起到连通作用，不与冷媒发生热交换，因此绝热段的绝热管的根数可以尽量减少，本实施例中一根绝热管两端分别与多根蒸发段管芯311和多根冷凝段管芯321能够在保证蒸发段和冷凝段冷却介质流动的同时，还能够节省材料，由于绝热管331的根数较少，也更便于热管组件在空间上的灵活布置。

在一些实施例中，如图2、图6、图9和图22所示，一根绝热管和其两端连通的多根蒸发段管芯311和多根冷凝段管芯321形成热管层，热管组件3包括层叠的多个热管层。设置多个热管层上下叠放在一起，结构紧凑，同时也便于根据对换热量的需求增加或减少热管层的数量，便于调整。

在一些实施例中，如图1至图4所示，冷凝器1包括第一筒体12，冷凝部11和蒸发段31均设于第一筒体12内，第一筒体12上设有与压缩机连通的用于接收压缩机输出的冷媒的进气口13，蒸发段31位于进气口13和冷凝部11之间。将蒸发段31设于冷凝器1的第一筒体内，使热管式冷凝器去过热系统的结构更紧凑，同时也有助于提高热管组件对进入冷凝部11之前的冷媒的冷却效果。

在一些实施例中，如图7至图9，图18和图19所示，第一筒体12内还包括设于蒸发段31和冷凝部11之间的支撑蒸发段31的第一支撑板313，第一支撑板313设有沿第一筒体12的轴向延伸的第一长条形孔3131和连接第一长条形孔3131沿长度方向的两端的筋条3132。设置第一支撑板313能够对热管组件的蒸发段31形成稳定支撑，设置第一长条形孔3131和筋条3132能够不影响经过蒸发段31冷却后的冷媒进入冷凝部11的同时，还能够加强第一长条形孔3131的强度。在一些实施例中，第一支撑板313沿长度方向和宽度方向的四个端部与第一筒体均连接。

在一些实施例中，第一筒体12上还设有与冷凝部11连通的冷却水进口41和冷却水出口42，冷却水进口41和冷却水出口42分别用于向冷凝部11通入对冷媒进行冷凝的冷却水和输出冷凝部11中对冷媒冷凝后的冷却水。本实施例通过冷却水对冷媒进行冷凝，适用于水冷空调机组。在一些实施例中，冷凝器、蒸发器分别为壳管式冷凝器和壳管式蒸发器。

在一些实施例中，蒸发器2包括第二筒体22，蒸发部21和冷凝段32均设于第二筒体22内，第二筒体22上设有与压缩机连通的用于向压缩机输出的蒸发后的冷媒的出气口23，冷凝段32位于出气口23和蒸发部21之间。将冷凝段32设于蒸发器2的第一筒体内，使热管式冷凝器去过热系统的结构更紧凑，同时也有助于提高热管组件对从蒸发器2的蒸发部21输出的冷媒的蒸发效果。如图23-25所示，冷凝段管芯321与蒸发部对应的位于第一筒体22中的部分的外表面上设有多孔结构，该部分与蒸发部输出的冷媒热交换，冷凝段管芯321的靠近绝热管331的端部的外表面为光滑表面。

在一些实施例中，第二筒体22内还包括设于冷凝段32和蒸发部21之间的支撑冷凝段32的第二支撑板323，第二支撑板323设有沿第二筒体22的轴向延伸的第二长条形孔3231和连接长条形孔的沿宽度方向的两端的横向支撑板322。设置第二支撑板323能够对热管组件的冷凝段32形成稳定支撑，设置第二长条形孔3231和横向支撑板322能够不影响经过冷凝段32冷却后的冷媒进入冷凝部11的同时，还能够加强第二长条形孔3231的强度。在一些实施例中，蒸冷凝段32的多根蒸发段管芯321通过横向支撑板322且由横向支撑板321支撑和定位。

在一些实施例中，第二筒体22上还设有与蒸发部21连通的冷冻水进口51和冷冻水出口52，冷冻水进口51和冷冻水出口52分别用于向蒸发部21输入用于蒸发冷媒的液态水和输出蒸发部21中蒸发冷媒后的液态水，该液态水能够用于室内温度条件。

在一些实施例中还公开一种制冷系统，制冷系统包括任一上述的热管式冷凝器去过热系统。

在一些实施例中，制冷系统为空调。

在一些实施例中还公开一种应用的热管式冷凝器去过热系统的去过热方法，包括：

在压缩机输出的压缩后的冷媒在进入冷凝部11之前，使冷却介质在蒸发段31与冷媒进行热交换，以使冷媒在进入冷凝部11之前冷却至饱和蒸汽状态；

使冷却介质在蒸发段31与冷媒的热交换完成后进入冷凝段32与蒸发部21输出的蒸发后的冷媒进行热交换，以使蒸发部21输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机将其中的液态冷媒蒸发为气态；

使冷却介质在冷凝段32完成与冷媒的热交换后回到蒸发段31。

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其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (17)

1.一种热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，包括：

冷凝器(1)，包括用于对冷媒进行冷凝的冷凝部(11)；

压缩机，与所述冷凝部(11)连接，用于压缩冷媒后将冷媒输出至所述冷凝部(11)进行冷凝；

蒸发器(2)，包括与所述压缩机连接的蒸发部(21)，用于将冷媒蒸发后输出至所述压缩机中进行压缩；

热管组件(3)，包括蒸发段(31)、与所述蒸发段(31)连通的冷凝段(32)和在所述蒸发段(31)和所述冷凝段(32)之间循环流动的冷却介质，所述蒸发段(31)设于所述冷凝部(11)和所述压缩机之间以对压缩机输出的压缩后的冷媒在进入所述冷凝部(11)之前与所述蒸发段(31)中的冷却介质进行热交换，所述冷凝段(32)设于所述蒸发部(21)和所述压缩机之间以对所述蒸发部(21)输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机前与所述冷凝段(32)中的冷却介质热交换。

2.如权利要求1所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述冷凝段(32)包括一根以上用于对所述蒸发部(21)输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯(321)，所述冷凝段管芯(321)的外表面设有用于所述冷媒进行热交换的多孔结构(3212)。

3.如权利要求2所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述多孔结构(3212)包括围绕所述冷凝段管芯(321)的周向设置的多个凹孔，所述多个凹孔均匀布置。

4.如权利要求3所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述蒸发段(31)包括蒸发段管芯(311)，所述冷凝段(32)包括冷凝段管芯(321)，所述冷凝段管芯(321)的长度小于所述蒸发段管芯(311)的长度。

5.如权利要求1所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述蒸发段(31)包括一根以上用于对所述压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯(311)，所述冷凝段(32)包括一根以上用于对所述蒸发部(21)输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯(321)，所述蒸发段管芯(311)和/或所述冷凝段管芯(321)的内管壁上设有沿周向分布的多个条形凹槽(34)，所述条形凹槽(34)沿所在的内管壁的轴向延伸以在冷却介质从所述冷凝段(32)回流至所述蒸发段(31)的过程中提供毛细力。

6.如权利要求1所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述蒸发段(31)包括一根以上用于对所述压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯(311)，所述蒸发段管芯(311)的外表面为光滑表面，所述蒸发段(31)还包括围绕所述蒸发段管芯(311)的外表面设置的翅片(312)，所述翅片(312)为平翅、波纹翅或开窗翅。

7.如权利要求1所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述蒸发段(31)包括多根用于对所述压缩机输出的压缩后的冷媒和冷却介质进行热交换的蒸发段管芯(311)，所述冷凝段(32)包括多根用于对所述蒸发部(21)输出的蒸发后的冷媒和冷却介质进行热交换的冷凝段管芯(321)，所述热管组件(3)还包括两端分别连通所述多根蒸发段管芯(311)和所述多根冷凝段管芯(321)的绝热管(331)。

8.如权利要求7所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，一根所述绝热管(331)和其两端连通的所述多根蒸发段管芯(311)和所述多根冷凝段管芯(321)形成热管层，所述热管组件(3)包括层叠的多个所述热管层。

9.如权利要求1至8任一所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述冷凝器(1)包括第一筒体(12)，所述冷凝部(11)和所述蒸发段(31)均设于所述第一筒体(12)内，所述第一筒体(12)上设有与所述压缩机连通的用于接收所述压缩机输出的冷媒的进气口(13)，所述蒸发段(31)位于所述进气口(13)和所述冷凝部(11)之间。

10.如权利要求9所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述第一筒体(12)内还包括设于所述蒸发段(31)和所述冷凝部(11)之间的支撑所述蒸发段(31)的第一支撑板(313)，所述第一支撑板(313)设有沿所述第一筒体(12)的轴向延伸的第一长条形孔(3131)和连接所述第一长条形孔(3131)沿长度方向的两端的筋条。

11.如权利要求9所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述第一筒体(12)上还设有与所述冷凝部(11)连通的冷却水进口(41)和冷却水出口(42)，所述冷却水进口(41)和所述冷却水出口(42)分别用于向所述冷凝部(11)通入对所述冷媒进行冷凝的冷却水和输出所述冷凝部(11)中对所述冷媒冷凝后的冷却水。

12.如权利要求1至8任一所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述蒸发器(2)包括第二筒体(22)，所述蒸发部(21)和所述冷凝段(32)均设于所述第二筒体(22)内，所述第二筒体(22)上设有与所述压缩机连通的用于向所述压缩机输出的蒸发后的冷媒的出气口(23)，所述冷凝段(32)位于所述出气口(23)和所述蒸发部(21)之间。

13.如权利要求12所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述第二筒体(22)内还包括设于所述冷凝段(32)和所述蒸发部(21)之间的支撑所述冷凝段(32)的第二支撑板(323)，所述第二支撑板(323)设有沿所述第二筒体(22)的轴向延伸的第二长条形孔(3231)和连接所述第二长条形孔(3231)的沿宽度方向的两端的横向支撑板(322)。

14.如权利要求12所述的热管式冷凝器去过热系统，其特征在于，所述第二筒体(22)上还设有与所述蒸发部(21)连通的冷冻水进口(51)和冷冻水出口(52)，所述冷冻水进口(51)和所述冷冻水出口(52)分别用于向所述蒸发部(21)输入用于蒸发所述冷媒的液态水和输出所述蒸发部(21)中蒸发所述冷媒后的液态水。

15.一种制冷系统，其特征在于，包括如权利要求1至14任一所述的热管式冷凝器去过热系统。

16.一种空调，其特征在于，包括如权利要求15所述的制冷系统。

17.一种应用如权利要求1至14任一所述的热管式冷凝器去过热系统的去过热方法，其特征在于，包括：

在压缩机输出的压缩后的冷媒在进入所述冷凝部(11)之前，使冷却介质在所述蒸发段(31)与所述冷媒进行热交换，以使所述冷媒在进入所述冷凝部(11)之前冷却至饱和蒸汽状态；

使所述冷却介质在蒸发段(31)与所述冷媒的热交换完成后进入所述冷凝段(32)与所述蒸发部(21)输出的蒸发后的冷媒进行热交换，以使所述蒸发部(21)输出的蒸发后的冷媒在进入压缩机前将其中的液态冷媒蒸发为气态；

使所述冷却介质在冷凝段(32)完成与所述冷媒的热交换后回到所述蒸发段(31)。

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