CN201335512Y - 一种改进流程结构的冷凝器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进流程结构的冷凝器装置，其包括多个短U管和多个长U管，所述短U管和所述长U管在所述冷凝器中依次连接形成多个流程结构；所述流程结构分别设置有输入口与输入总管连通，输出口与分流毛细管汇合管连通，用于制冷剂的流路形成；所述短U管呈U型分布，并形成迎风面和背风面，在所述短U管中所述制冷剂从背风面流向迎风面；并且依距离所述输入总管中制冷剂来源方向的位置由近向远，设置各流程结构的流路长度以适应制冷剂的压降。本实用新型改进流程结构的冷凝器装置由于采用了多路流动的流程结构设置，在不同流路间的制冷剂进行了均匀分配，并与外界空气可进行逆流换热，提高了换热性能。

Description

一种改进流程结构的冷凝器装置

技术领域

本实用新型涉及一种房间空调器的结构领域，具体地是，涉及一种分体式的室外机换热装置，本实用新型是对室外机冷凝器的换热性能优化和改善之技术。

背景技术

现有技术中，对于翅片管冷凝器，长期以来一直致力于改善管外空气侧的翅片和管内结构(内螺纹形状)来增强换热。但在提升产品的整机性能方面，已很难取得较大的突破。

目前国内的各空调企业中，为改善冷凝器的换热性能，常用的简单办法是增大换热面积和增大风量来提高冷凝器的换热能力。但作为一款产品，在当冷凝器的加工尺寸定型后，冷凝器的翅片形状、内螺纹形状及有效的换热面积也就已经固定下来。

而单纯的通过提高风量来改善冷凝的换热性能是相当有限的，同时还会带来噪声偏大等质量问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进流程结构的冷凝器装置，通过改进冷凝器的换热流程结构，实现对换热性能的提高。

本实用新型的技术方案包括：

一种改进流程结构的冷凝器装置，其包括多个短U管和多个长U管，其中，所述短U管和所述长U管在所述冷凝器中依次连接形成多个流程结构；所述流程结构分别设置有输入口与输入总管连通，输出口与分流毛细管汇合管连通，用于制冷剂的流路形成；所述短U管和长U管双排平行分布，并形成迎风面和背风面，在所述短U管和长U管中所述制冷剂从背风面流向迎风面；并且依距离所述输入总管中制冷剂来源方向的位置由近向远，设置各流程结构的流路长度以适应制冷剂的压降。

所述的冷凝器装置，其中，所述流程结构设置为2-6个。

所述的冷凝器装置，其中，所述流程结构设置为3个。

所述的冷凝器装置，其中，所述流程结构的分流毛细管汇合管还通过所述冷凝器中的至少一短U管和一长U管连接至输出总管。

所述的冷凝器装置，其中，所述分流毛细管汇合管与所述输出总管之间的流路设置为开口朝上的U型。

所述的冷凝器装置，其中，所述长U管设置为双排平行结构。

所述的冷凝器装置，其中，每一所述流程结构与所述分流毛细管汇合管之间通过相应的分流毛细管连通，并在所述分流毛细管上设置有调节制冷剂流量的流量调节装置。

所述的冷凝器装置，其中，所述流程结构中还设置有跨管，用于跳接不同短U管之间的流路。

所述的冷凝器装置，其中，每一所述流程结构中的输入口和输出口交错设置。

所述的冷凝器装置，其中，所述流程结构设置为开口朝下的U型。

本实用新型所提供的一种改进流程结构的冷凝器装置，由于采用了多路流动的流程结构设置，在不同流路间的制冷剂进行了均匀分配，并与外界空气可进行逆流换热，提高了换热性能。

附图说明

图1为本实用新型改进流程结构的冷凝器装置的侧面示意图；

图2是本实用新型改进流程结构的冷凝器制冷流动示意图；

图3是本实用新型改进流程结构的冷凝器每个流程的出入口示意图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本实用新型的各较佳实施例进行更为详细的说明。

本实用新型改进流程结构的冷凝器装置专利是对室外机冷凝器流程的优化设计，充分考虑了以下几个方面：

对于多路流动而言，不同流路间制冷剂分配均匀，每路进出口的温差接近零或每路之间的温差接近零；利用制冷剂和外界空气进行逆流换热，避免出现复热和回液情况的出现；流路设计考虑非标工况下的偏流状况，兼顾制冷和制热差异下的偏流状况；在一定的流量下，充分利用逆流换热，提高换热效率；流路设计考虑制冷流动速度，在一定的压降下，制冷剂流动速度越大，换热效率就会越高。

本实用新型改进流程结构的冷凝器装置中，其流程结构及实现过程主要包括：

所述冷凝器的流程结构短U管、长U管、跨管、分流毛细管、汇合管、输出总管、输入总管、输入管等结构管组成。所述长U管设置为若干个，双排平行结构设置。

所述流程结构设置为多路结构，一般可以设置为2到6个流程。本实用新型所述逆流换热的结构形式表现为流程形状呈∩型或呈∪型，这种结构可使制冷剂和外界空气进行逆流换热，而逆流换热有着更大的传热平均温差，因而也具有更大的换热量，由此可提高换热效率。

本实用新型所述冷凝器的流程结构中，所述跨管用来错开流程的进出口，以减少复热损失，提高冷凝器的换热效率。通过汇合管、输出总管和输入总管等结构，合并流程，可提高单相区制冷剂的流动速度，在一定的压降下提高冷凝器的换热效率。

本实用新型由分流毛细管调节流程之间的阻力，以达到每路进出口的温差接近零或每路之间的温差接近零，从而使流路之间的制冷剂分配均匀。当流程之间的阻力主要由分流毛细管来决定时，就可以避免非标工况下流程之间的偏流状况，同时也避免制冷和制热之间的差异下流程之间的偏流状况。

本实用新型改进流程结构的冷凝器装置具体的实施例如图1所示，其主要包括：多个短U管，例如但不限于第一短U管101、第二短U管102，跨管103，第一分流毛细管104，第二分流毛细管105，第三分流毛细管106，分流毛细管汇合管107，输出总管108，第一输入管109，第二输入管110，长U管111，第三输入管112，输入总管113。本实用新型所述冷凝器装置中，所述长U管111由若干个组成，并且双排平行结构设置。

本实用新型上述具体实施例中所述的冷凝器流程，其制冷剂流动流程为：参照图2所示，制冷剂由输入总管113进入，输出总管108流出，中间依次经过第三输入管112、第三短U管214、第四短U管215、第一短U管101、第二短U管102、第五短U管201、第六短U管202、第一分流毛细管104直至分流毛细管汇合管107，上述管结构中的流动为第一流程。

所述制冷剂依次经过第二输入管110、第七短U管211、第八短U管212、第十七短U管213、跨管103、第九短U管203、第十短U管204、第二分流毛细管105直至分流毛细管汇合管107的流动过程，为第二流程。

所述制冷剂依次经过第一输入管109、第十一短U管207、第十二短U管208、第十三短U管209、第十四短U管210、第十五短U管205、第三分流毛细管106直至分流毛细管汇合管107的流动过程，为第三流程。

所述制冷剂在所述分流毛细管汇合管107、第十六短U管206至输出总管108的流动过程为第四流程。

上述各流程中，流程相邻所述各短U管及输入管之间都是通过长U管111连接的，并且由于冷凝器的结构为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述其内部结构。

本实用新型所述改进流程结构的冷凝器装置中，所述第一流程、第二流程和第三流程的流程形状呈开口朝下的∩型，第四流程的形状为开口朝上的∪型；流程形状呈∩型或呈∪型是逆流换热的结构表现形式，逆流换热有着更大的传热平均温差，因而也具有更大的换热量，提高换热效率。

其中，所述制冷剂在第一流程流动时，如图3所示，在连接第一分流毛细管104的第一输出口308、第六短U管202、第五短U管201、第二短U管102、第一短U管101一侧为迎风面；在连接第三输入管112的第一输入口301、第三短U管214、第四短U管215一侧为背风面，这样的设计是为保证制冷剂和空气之间流动为逆流换热，增大流程平均换热温差，提高制冷剂和空气之间的换热效率。

所述制冷剂在第二流程中流动时，在连接第二分流毛细管105的第二输出口307、第十短U管204、第九短U管203一侧为迎风面；在连接第二输入管110的第二输入口302、第七短U管211、第八短U管212、第十七短U管213一侧为背风面。这样的设计是为保证制冷剂和空气之间流动为逆流换热，增大流程平均换热温差，提高制冷剂和空气之间的换热效率。

所述制冷剂在第三流程中流动时，在连接第一输入管109的第三输入口305、第十一短U管207、连接第三分流毛细管106的第三输出口306、第十五短U管205一侧为迎风面；在第十二短U管208、第十三短U管209、第十四短U管210一侧为背风面。这样的设计是为保证制冷剂和空气之间流动为逆流换热，增大流程平均换热温差，提高制冷剂和空气之间的换热效率。

所述制冷剂在第四流程中流动时，在连接分流毛细管汇合管107的第四输入口304、第十六短U管206一侧为迎风面；在第十六短U管206、连接输出总管108的第四输出口303一侧为背风面。这样的设计是保证制冷剂和空气之间流动为逆流换热，增大流程平均换热温差，提高制冷剂和空气之间的换热效率。

本实用新型上述各流程中，根据连接所述输入总管113的远近，其中制冷剂的压降是不同的，例如所述第三输入管112中的压强要高于稍远设置的第二输入管110，所述第二输入管110中的制冷剂压强高于所述第一输入管109，因此，对应设置了其所经过的短U管及长U管的总长度。如上述实施例中所设置的情形，所述第三输入管112与第一分流毛细管104之间的流路长度要长于第二输入管110与第二分流毛细管105之间的流路长度，依次类推，如此，保证了制冷剂的最大流量，提高了换热效率。

上述各流路之间的制冷剂分配由第一分流毛细管104、第二分流毛细管105和第三分流毛细管106来调节。每个流程之间的制冷剂流量分配由分流毛细管的阻力来决定：阻力越大，则分配的制冷剂流量就越小，阻力越小，则分配的制冷剂流量就越大；在所述第一分流毛细管104、第二分流毛细管105和第三分流毛细管106分别设置调节流量的流量调节装置，如阀门结构等。当流程之间阻力主要由分流毛细管来决定时，就可以避免非标准工况下流程之间的偏流状况，同时也避免制冷和制热不同流动差异下的流程之间偏流状况。

每个流程的制冷剂流路都是一进一出的，所述制冷剂都是由背风面流向迎风面，使制冷剂和空气之间流动为逆流换热，增大了流程平均换热温差，提高了制冷剂和空气之间的换热效率。制冷剂在由背风面流向迎风面时，第一流程、第二流程和第三流程的形状呈∩型，第四流程的形状∪型，如图3所示，所述跨管103使第一流程的第一输入口301和第一输出口308错开。这种跨管错开流程的进出口方式，能减少复热损失，提高冷凝器的换热效率。在第三流程的第三输入口305和第三输出口306由流程管207错开，这种跨管错开流程的进出口的方式，能减少复热损失，提高冷凝器的换热效率。

如图2所示，第四流程是对第一流程、第二流程和第三流程的合并。当空调处于制冷运行过程中，制冷剂经第一分流毛细管104、第二分流毛细管105和第三分流毛细管106后，是由汽液两相冷凝成的液体，在两相区结束处合流可提高单相区制冷剂流动速度，这种通过汇合管、输出总管和输入总管的合并流程，可提高单相区制冷剂流动速度，在一定的压降下可提高冷凝器的换热效率。

而当空调处于制热运行时，第四流程首先把液体制冷剂蒸发成汽液两相，然后再经第一分流毛细管104、第二分流毛细管105和第三分流毛细管106分别进入第一流程、第二流程和第三流程，降低两相区的流量、降低压降，提高空调的能效比。同时也充分利用两相区高换热系数来提高换热性能。第一分流毛细管104、第二分流毛细管105和第三分流毛细管106可能使对第一流程、第二流程和第三流程均匀换热，充分合理利用换热面积，能有效提高换热器的换热效率。

本实用新型对冷凝器的换热性能进行了优化和改善，其制冷量可提高10％，制热量提高15％，能效比提高20％。

应当理解的是，上述针对本实用新型较佳实施例的描述较为详细和具体，并不能因此而理解为对本实用新型专利保护范围的限制，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1、一种改进流程结构的冷凝器装置，其包括多个短U管和多个长U管，其特征在于，所述短U管和所述长U管在所述冷凝器中依次连接形成多个流程结构；所述流程结构分别设置有输入口与输入总管连通，输出口与分流毛细管汇合管连通，用于制冷剂的流路形成；所述短U管和长U管双排平行分布，并形成迎风面和背风面，在所述短U管和长U管中所述制冷剂从背风面流向迎风面；并且依距离所述输入总管中制冷剂来源方向的位置由近向远，设置各流程结构的流路长度以适应制冷剂的压降。

2、根据权利要求1所述的冷凝器装置，其特征在于，所述流程结构设置为2-6个。

3、根据权利要求2所述的冷凝器装置，其特征在于，所述流程结构设置为3个。

4、根据权利要求3所述的冷凝器装置，其特征在于，所述流程结构的分流毛细管汇合管还通过所述冷凝器中的至少一短U管和一长U管连接至输出总管。

5、根据权利要求4所述的冷凝器装置，其特征在于，所述分流毛细管汇合管与所述输出总管之间的流路设置为开口朝上的U型。

6、根据权利要求1至5任一所述的冷凝器装置，其特征在于，所述长U管设置为双排平行结构。

7、根据权利要求6所述的冷凝器装置，其特征在于，每一所述流程结构与所述分流毛细管汇合管之间通过相应的分流毛细管连通，并在所述分流毛细管上设置有调节制冷剂流量的流量调节装置。

8、根据权利要求6所述的冷凝器装置，其特征在于，所述流程结构中还设置有跨管，用于跳接不同短U管之间的流路。

9、根据权利要求6所述的冷凝器装置，其特征在于，每一所述流程结构中的输入口和输出口交错设置。

10、根据权利要求6所述的冷凝器装置，其特征在于，所述流程结构设置为开口朝下的U型。

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