CN115638481A - 换热结构、冷凝器及空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热结构、冷凝器及空调，换热结构包括：换热管组件，设置在冷凝器进气口的下方，与从进气口进入的气态冷媒换热；取液组件，连通换热管组件和冷凝器内部，将冷凝器内部冷凝后的液态冷媒送入换热管组件内部。本发明提出的换热结构将冷凝后的液态冷媒引入换热管组件内部，从进气口进入的气态冷媒与换热管组件内部的液态冷媒进行换热，从而降低气态冷媒的过热度，换热管组件中的液态冷媒经过换热之后又会从连通压缩机的吸气管路流入压缩机中进行压缩进入下一个换热阶段。因此，本发明提出的换热结构就无须改变冷凝器本身原有的系统结构，又能降低气态冷媒的过热度，从而提高冷凝器的换热效率。

Description

换热结构、冷凝器及空调

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种换热结构、冷凝器及空调。

背景技术

在冷水机组的制冷循环系统中，经压缩机排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器进气口时，气态冷媒是处于过热状态的。过热的气态冷媒在发生相变时会存在一个转变点温度(与饱和温度及冷壁温度有关)，当过热的气态冷媒温度高于转变点温度时，气态冷媒释放显热而不发生相变，当过热的气态冷媒低于转变点温度时，气态冷媒释放潜热并冷凝。

由此可知，进入冷凝器的气态冷媒因为处于过热状态，所以在冷凝器内的顶部必然存在不发生相变的换热区域，从而导致冷凝器中的换热区域没有全部得到高效利用，从而降低了冷凝器的换热效率。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中冷凝器换热效率低的技术问题，提出一种换热结构、冷凝器及空调。

本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种换热结构、冷凝器及空调，其中换热结构包括：

换热管组件，设置在冷凝器进气口的下方，与从所述进气口进入的气态冷媒换热；

取液组件，连通所述换热管组件和所述冷凝器内部，将所述冷凝器内部冷凝后的液态冷媒送入所述换热管组件内部。

进一步的，所述换热管组件的出口连通压缩机的吸气管路。

在一实施例中，所述取液组件包括连通所述换热管组件的进口和所述冷凝器内部的取液管，设置在所述取液管上的节流孔板。

在一实施例中，所述换热管组件包括多根依次连通的第一换热管，所述第一换热管的轴向垂直从所述进气口进入的气态冷媒的流动方向。

冷凝器，包括上文提出的所述换热结构。

进一步的，冷凝器包括壳体，所述壳体的顶部设有进气口，所述壳体的底部设有出液口和取液口，所述取液管连通所述取液口，所述换热管组件的下方设有冷凝管组件。

进一步的，所述进气口和所述换热管组件之间设有防冲板。

进一步的，所述换热管组件和所述冷凝管组件之间设有分离气态冷媒和液态冷媒的多孔挡板。

在一实施例中，所述多孔挡板包括均气部和引流部，所述均气部上设有多个开孔，所述引流部向下弯折，所述引流部与所述壳体的内壁固定且所述引流部与所述壳体的内壁之间留有间隙。

在一实施例中，所述冷凝管组件包括多根水平设置且依次连通的第二换热管，所述第二换热管的轴向垂直从所述进气口进入的气态冷媒的流动方向。

空调，包括上文所述的冷凝器。

与现有技术比较，本发明提出的换热结构将冷凝后的液态冷媒引入换热管组件内部，随后从进气口进入的气态冷媒与换热管组件内部的液态冷媒进行换热，从而降低气态冷媒的过热度。降低过热度的气态冷媒再与冷凝器中的冷凝管组件进行换热，而换热管组件的液态冷媒经过换热之后又会从连通压缩机的吸气管路流入压缩机中进行压缩进入下一个换热阶段。因此，本发明提出的换热结构就无须改变冷凝器本身原有的系统结构，又能降低气态冷媒的过热度，从而提高冷凝器的换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中冷凝器及换热结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中多孔挡板的立体结构示意图；

图3为本发明实施例中多孔挡板的侧视图示意图；

1、换热管组件；2、取液管；3、节流孔板；4、壳体；5、进气口；6、防冲板；7、多孔挡板；71、引流部；72、均气部；8、冷凝管组件。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在冷水机组的制冷循环系统中，经压缩机排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器进气口时，气态冷媒是处于过热状态的。过热的气态冷媒在发生相变时会存在一个转变点温度(与饱和温度及冷壁温度有关)，当过热的气态冷媒温度高于转变点温度时，气态冷媒释放显热而不发生相变，当过热的气态冷媒低于转变点温度时，气态冷媒释放潜热并冷凝。

由此可知，进入冷凝器的气态冷媒因为处于过热状态，所以在冷凝器内顶部必然存在不发生相变的换热区域，从而导致冷凝器中的换热区域没有全部得到高效利用，从而降低了冷凝器的换热效率。

因此，为了解决现有技术中冷凝器因为冷媒处于过热状态导致换热效率低的技术问题，本发明提出一种换热结构，包括：

换热管组件，设置在冷凝器进气口的下方，与从进气口进入的气态冷媒换热；

取液组件，连通换热管组件和冷凝器内部，将冷凝器内部冷凝后的液态冷媒送入换热管组件内部。

由此可知，本发明提出的换热结构将冷凝后的液态冷媒引入换热管组件内部，随后从进气口进入的气态冷媒与换热管组件内部的液态冷媒进行换热，从而降低气态冷媒的过热度。降低过热度的气态冷媒再与冷凝器中的冷凝管组件进行换热，而换热管组件的液态冷媒经过换热之后又会从连通压缩机的吸气管路流入压缩机中进行压缩进入下一个换热阶段。因此，本发明提出的换热结构就无须改变冷凝器本身原有的系统结构，又能降低气态冷媒的过热度，从而提高冷凝器的换热效率。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

在本实施例中，如图1所示，换热结构包括：设置在冷凝器内部并位于冷凝器进气口下方的换热管组件1，将冷凝器内部的液态冷媒送入换热管组件内部的取液组件。其中，取液组件包括：连通换热管组件1的进口和冷凝器内底部的取液管2，设置在取液管2上的节流孔板3。同时，换热管组件1的出口连通着低压冷媒管道，低压冷媒通道与压缩机的吸气口连接。

具体的，在本实施例中，换热管组件包括多根依次连通的第一换热管，第一换热管的轴向垂直从进气口进入的气态冷媒的流动方向。因此，换热结构工作时，冷凝器底部的高压液态冷媒经过节流孔板节流后变成低压液态冷媒，从而在压差的作用下从取液管流入换热管组件内部，此时从进气口进入的过热的气态冷媒会与换热管组件中的低压液态冷媒进行换热，过热的气态冷媒经过换热后过热度降低，而换热管组件中的低压液态冷媒变成低压气态冷媒后经过压缩机压缩后进入下一个换热阶段。除此之外，节流孔板还能进一步降低液态冷媒的温度，所以经过节流孔板节流后的液态冷媒与从进去口进入的气态冷媒之间的温差会更大，从而进一步提高换热结构的去过热作用。

由此可知，本发明提出的换热结构利用冷凝器内部换热后的少量液态冷媒与过热状态的气态冷媒换热，从而降低气态冷媒的过热度，且与气态冷媒换热后的液态冷媒还会进入下一个换热阶段，所以该换热结构的设置并不需要改变冷凝器原有的系统结构，只需要通过简单的增设该换热结构并引入冷凝器中换热后的部分液态冷媒就可以降低气态冷媒的过热度，从而提高冷凝器的换热效率。

本发明还提出一种冷凝器，该冷凝器包括上文提出的换热结构。

具体的，冷凝器包括壳体4，壳体4的顶部设有进气口5，壳体的底部设有出液口和取液口，取液口连通换热结构中的取液管2，出液口连通蒸发器，换热结构中的换热管组件1设置在进气口5的正下方，在换热管组件1的下方设有冷凝管组件8。在本实施例中，冷凝管组件包括多根依次连通的第二换热管，第二换热管的轴向垂直气态冷媒的流动方向。

因此，从冷凝器进气口进入的高温气态冷媒先与换热结构进行换热，降低气态冷媒的过热度，然后再与冷凝管组件进行换热。因为过热的高温气态冷媒经过换热结构的换热后降低了过热度，此时过热的高温气态冷媒变成了饱和状态的气态冷媒，饱和状态的气态冷媒在于冷凝管组件进行换热时会充分发生相变，从而大大提高冷凝器的换热效率。

进一步的，为了防止气态冷媒从进气口进入时直接冲刷第一换热管而引起第一换热管振动失稳、腐蚀，本发明提出的冷凝器还在进气口和换热管组件之间设有防冲板6。

进一步的，考虑到气态冷媒在于换热结构进行换热时可能存在小部分气态冷媒相变成液态冷媒，所以在换热管组件和冷凝管组件之间设有分离气态冷媒和液态冷媒的多孔挡板7。进一步的，该多孔挡板7包括引导液态冷媒从壳体的内壁流入冷凝器底部的引流部71、均匀地将气态冷媒引入下方冷凝管组件的均气部72，其中均气部分布多孔挡板的中央，引流部分布多孔挡板的边缘处并围绕均气部设置。具体的，如图2和图3所示，多孔挡板的边缘处向下弯折形成引流部71，且引流部上无开孔，引流部71与壳体4的内壁连接固定，且引流部和壳体的内壁之间还存在间隙，液态冷媒在重力的作用下沿着引流部滑落，再沿着壳体的内壁滑入壳体的底部，这就避免了液态冷媒还与冷凝管组件接触，进而提高气态冷媒与冷凝管组件的换热面积。均气部72向引流部稍微倾斜，便于使液态冷媒流向引流部，且均气部72上设有多个开孔，气态冷媒经过均气部上的开孔均匀分布地流向冷凝管组件。因此，均气部可使气态冷媒在各个方向均匀的与冷凝管组件换热，同时均气部还能起到防冲的作用，避免气态冷媒直接冲刷冷凝管组件。

具体的，多孔挡板可呈倒V型、倒U型或多折边结构等。

综上可知，从进气口进入的过热状态的气态冷媒先与换热管组件进行换热，降低气态冷媒的过热度，降低过热度的气态冷媒再与冷凝管组件进行充分换热，与冷凝管组件换热后的液态冷媒大部分从出液口进入了蒸发器中，小部分液态冷媒在节流组件的作用下进入了换热管组件中，而换热管组件中已经换热的液态冷媒吸热变成气态冷媒后又会流入压缩机中经过压缩进入下一个换热阶段。因此，本发明提出冷凝器在不改变原有系统结构的情况下，就能通过增设换热结构降低气态冷媒的过热度，从而提高换热效率。

本发明还提出一种空调，该空调包括上文提出的冷凝器。

需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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申请的范围。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。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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。

此外，需要说明的是，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申请保护范围的限制。

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 (11)

1.换热结构，其特征在于，包括：

换热管组件，设置在冷凝器进气口的下方，与从所述进气口进入的气态冷媒换热；

取液组件，连通所述换热管组件和所述冷凝器内部，将所述冷凝器内部冷凝后的液态冷媒送入所述换热管组件内部。

2.如权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述换热管组件的出口连通压缩机的吸气管路。

3.如权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述取液组件包括连通所述换热管组件的进口和所述冷凝器内部的取液管，设置在所述取液管上的节流孔板。

4.如权利要求1所述的换热结构，其特征在于，所述换热管组件包括多根依次连通的第一换热管，所述第一换热管的轴向垂直从所述进气口进入的气态冷媒的流动方向。

5.冷凝器，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的换热结构。

6.如权利要求5所述的冷凝器，其特征在于，包括壳体，所述壳体的顶部设有进气口，所述壳体的底部设有出液口和取液口，所述取液管连通所述取液口，所述换热管组件的下方设有冷凝管组件。

7.如权利要求6所述的冷凝器，其特征在于，所述进气口和所述换热管组件之间设有防冲板。

8.如权利要求6所述的冷凝器，其特征在于，所述换热管组件和所述冷凝管组件之间设有分离气态冷媒和液态冷媒的多孔挡板。

9.如权利要求8所述的冷凝器，其特征在于，所述多孔挡板包括均气部和引流部，所述均气部上设有多个开孔，所述引流部向下弯折，所述引流部与所述壳体的内壁固定且所述引流部与所述壳体的内壁之间留有间隙。

10.如权利要求6所述的冷凝器，其特征在于，所述冷凝管组件包括多根水平设置且依次连通的第二换热管，所述第二换热管的轴向垂直从所述进气口进入的气态冷媒的流动方向。

11.空调，其特征在于，包括权利要求5-10任意一项所述的冷凝器。

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