CN215446971U - 丝管冷凝器、制冷装置及饮水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了丝管冷凝器、制冷装置及饮水机，丝管冷凝器包括冷凝管及金属丝，所述冷凝管包括多个平直管段和多个弯曲管段，多个所述平直管段为平行布置，并通过多个所述弯曲管段依次串联为一体，相邻的两个所述平直管段之间形成行间距，多个所述行间距沿排列方向具有缩小或者扩大的趋势，所述金属丝连接于所述冷凝管。高温的冷媒在冷凝管内流动，金属丝连接在冷凝管的表面，通过冷凝管和金属丝散发冷媒的热量，以降低冷媒的温度。丝管冷凝器上行间距较大的一端作为入口端，此处冷媒的温度较高，温差大因而换热快，而行间距较小的一端，冷媒的温度较低，采用较为密集的冷凝管以增大换热量，达到提高换热效率的目的。

Description

丝管冷凝器、制冷装置及饮水机

技术领域

本实用新型涉及制冷装置相关技术领域，尤其是涉及一种丝管冷凝器、制冷装置及饮水机。

背景技术

目前，随着搭载制冷装置的家用电器越来越广泛，比如饮水机、冰箱、咖啡机等等。

相关技术中，丝管冷凝器是一种广泛应用于制冷装置的换热器，尤其是微型或者小型制冷装置，比如饮水机的制冷装置，安装空间狭小，通常采用丝管冷凝器。其中简易的单排式丝管冷凝器，因结构简单且制造成本低，应用较为广泛，但是存在换热效率不高的缺点，部分丝管冷凝器采用增加钢丝层数、增加流路数量等方式增大换热面积，以提高换热效率，存在体积大、重量大等问题，有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种丝管冷凝器，具有较高的换热效率，提升制冷装置的性能。

本实用新型同时提出包含上述丝管冷凝器的制冷装置。

本实用新型还提出包含上述制冷装置的饮水机。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种丝管冷凝器，包括冷凝管及金属丝，所述冷凝管包括多个平直管段和多个弯曲管段，多个所述平直管段为平行布置，并通过多个所述弯曲管段依次串联为一体，相邻的两个所述平直管段之间形成行间距，多个所述行间距沿排列方向具有缩小或者扩大的趋势，所述金属丝连接于所述冷凝管。

根据本实用新型第一方面实施例的丝管冷凝器，至少具有如下有益效果：高温的冷媒在冷凝管内流动，金属丝连接在冷凝管的表面，通过冷凝管和金属丝散发冷媒的热量，以降低冷媒的温度。丝管冷凝器上行间距较大的一端作为入口端，此处冷媒的温度较高，温差大因而换热快，而行间距较小的一端，冷媒的温度较低，采用较为密集的冷凝管以增大换热量，达到提高换热效率的目的。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述行间距包括有至少三级。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述行间距包括有四级，四级所述行间距设置为等差数列。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，每级包括至少两个所述行间距。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，多个所述平直管段和多个所述弯曲管段布置于同一平面。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述金属丝的密集度沿所述行间距缩小的方向逐步增大。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述冷凝管的管径为D，满足D≤4毫米。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述冷凝管采用邦迪管。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述冷凝管的出口端设置有过冷管，所述过冷管垂直于所述平直管段，所述过冷管的长度为L，满足L≥650毫米。

根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述过冷管连接有第一过渡铜管，所述冷凝管的入口端连接有第二过渡铜管。

根据本实用新型第二方面实施例的制冷装置，包括如第一方面实施例所述的丝管冷凝器。

根据本实用新型第二方面实施例的制冷装置，至少具有如下有益效果：制冷装置采用第一方面的丝管冷凝器，将丝管冷凝器竖向布置，行间距较大的一端在上方并作为入口端，此处冷媒的温度较高，冷媒与外界的空气温差大因而换热快，而行间距较小的一端在下方，此处冷媒的温度较低，采用较为密集的冷凝管以增大换热量，达到提高换热效率的目的，提升制冷装置的性能。

根据本实用新型第三方面实施例的饮水机，包括如第二方面实施例所述的制冷装置，饮水机采用了制冷装置的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的制冷装置具有的全部技术效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一些实施例的丝管冷凝器的主视图；

图2是图1中丝管冷凝器的右视图；

图3是图1中丝管冷凝器的仰视图；

图4是图1的局部放大示意图；

图5是图2的局部放大示意图；

图6是本实用新型另一些实施例的丝管冷凝器的主视图；

图7是本实用新型一些实施例中冷凝管的主视图；

图8是本实用新型一些实施例的饮水机的后视图。

附图标记：

丝管冷凝器100；

冷凝管200、平直管段210、弯曲管段220、过冷管230、第一过渡铜管240、第二过渡铜管250；

金属丝300；

机体400。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要说明的是，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

目前，饮水机已广泛应用于各种工商业及生活场所，是人们饮用水的重要设备。饮水机是对桶装纯净水(或矿泉水)或者过滤后的自来水进行升温或降温处理以方便人们饮用的装置，饮水机大致分为温热、冰热、冰温热三种类型，其中饮水机的制冷方式又分半导体制冷和压缩机式制冷两种。压缩机式制冷装置具有冷凝器，由于饮水机的内部空间较小，通常采用丝管冷凝器，丝管冷凝器具有体积小、重量轻、散热效果好、便于机械化生产等优点，适用于饮水机，但是相关技术中的丝管冷凝器存在换热效率不高的缺点，有待改进。

参考图1至图7，本实用新型实施例提出的丝管冷凝器100，适用于饮水机的压缩机式制冷装置，下面以具体示例对丝管冷凝器100进行说明。

参见图1至图5，本实用新型的第一方面实施例提出一种丝管冷凝器100，包括冷凝管200及金属丝300，可以理解的是，丝管冷凝器100的工作原理是高温的冷媒在丝管冷凝器100的冷凝管200内流动，金属丝300连接在冷凝管200的外侧面，外界的空气接触冷凝管200及金属丝300，利用冷凝管200和金属丝300进行热交换，将冷媒的热量发散到空气中，以对冷媒降温。

可以理解的是，金属丝300通常采用钢丝，钢丝贴合在冷凝管200的表面，通过焊接、粘贴或者缠绕的方式实现钢丝与冷凝管200的连接，而且保持钢丝与冷凝管200接触以传递热量。钢丝可以采用多种形态，比如钢丝为平直线形，并且通过焊接固定在冷凝管200的两侧，或者钢丝为螺旋线形，并且贴合在冷凝管200的表面，具有更大的散热面积。钢丝分为光亮钢丝和黑钢丝，光亮钢丝采用酸洗工艺制造，优点是表面干净、没有润滑剂残留，焊接时基本无烟，不脱焊，盐雾试验合格，但生产成本较高；黑钢丝的优点是容易大批量生产，公差范围易控制，生产成本低，缺点是拉丝润滑剂残留多，焊接有烟，脱焊率偏高，盐雾试验不能合格。

可以理解的是，如图7所示，为了增加冷凝管200的长度，增加冷媒在冷凝管200中流动的时间，以提高换热量，冷凝管200布置为弯曲形状，冷凝管200具有多个平行布置的平直管段210，多个平直管段210大致布置在一个平面内或者弧形曲面内，通过多个弯曲管段220将多个平直管段210串联为一体。

可以理解的是，弯曲管段220为半圆形或者其他曲线形状，弯曲管段220的两端分别连接于相邻的两个平直管段210，如图7所示，沿多个平直管段210的排布方向，第一个弯曲管段220连接第一个平直管段210和第二个平直管段210的右端，第二个弯曲管段220连接第二个平直管段210和第三个平直管段210的左端，以此类推，形成连续弯折的冷凝管200，冷凝管200在较小的空间内取得较大的总长度，有利于提高换热量。

可以理解的是，如图1所示，在相邻的两个平直管段210之间的空间为行间距，行间距可供金属丝300穿过以及空气流通，沿丝管冷凝器100的长度方向，若干个行间距设置为沿排列方向具有缩小或者扩大的趋势。以缩小趋势为例，在丝管冷凝器100运行中，冷媒从冷凝管200上行间距较大的一端输入，也即丝管冷凝器100上行间距较大的一端处的冷媒温度高，换热速度较快；丝管冷凝器100上冷媒温度较低的一端，采用较小的行间距，冷凝管200的布置更为密集，提高冷凝管200与周围空气的温差，有利于提升换热效率。

可以理解的是，在饮水机中，丝管冷凝器100通常是竖向布置，也即丝管冷凝器100的长度方向为竖向，而且冷媒从冷凝管200的上端输入，下端输出，冷凝管200的上端行间距较大对应的冷媒温度高，换热速度较快；冷凝管200的下端行间距较小对应的冷媒温度较低，通过密集布置平直管段210，提高冷凝管200与周围空气的温差，有利于提升换热效率。此外，空气受热后向上升，因此冷凝管200的下端外围的空气温度相对低一些，换热效率更高。

可以理解的是，多个行间距通常沿丝管冷凝器100的长度方向排列，多个行间距具有缩小的趋势，可以是多个行间距设置为依次缩小，也可以是多个行间距分为多个级别，逐级缩小，能够达到沿丝管冷凝器100的长度方向具有缩小的趋势即可。

丝管冷凝器100运行时，高温的冷媒在冷凝管200内流动，金属丝300连接在冷凝管200的表面，通过冷凝管200和金属丝300将冷媒的热量散发到周围的空气中，实现换热以降低冷媒的温度。丝管冷凝器100上行间距较大的一端作为入口端，此处冷媒的温度较高，温差大因而换热较快，而行间距较小的一端，冷媒的温度相对较低，通过较为密集的冷凝管200以增大换热量，达到提高换热效率的目的。

可以理解的是，行间距被配置为至少三级，配合冷媒在冷凝管200中的温度下降趋势，具有合理的温差梯级，匹配冷媒的温度变化。

可以理解的是，如图7所示，冷凝管200设置四级行间距，四级行间距可以采用等差数列递减，比如第一级L1的行间距为60毫米，第二级L2的行间距为50毫米，第三级L3的行间距为40毫米，第四级L4的行间距为30毫米。

可以理解的是，每级应当至少包含两个行间距，具有足够的空间进行热交换，如图7所示，第一级L1具有四个行间距，第二级L2具有五个行间距，第三级L3具有三个行间距，第四级L4具有五个行间距，以上结构匹配冷媒的温度变化，以取得较佳的换热效果。

参照图2和图5，可以理解的是，冷凝管200基本上位于一平面内，也即多个平直管段210布置于同一平面，而多个弯曲管段220也位于该平面，丝管冷凝器100为偏平化结构，有助于减少丝管冷凝器100的占用空间。

可以理解的是，金属丝300在丝管冷凝器100中的作用是提供更大的换热面积，协助散发热量，因此金属丝300的密集度应当匹配冷凝管200内冷媒的温度变化，因而在丝管冷凝器100中金属丝300的密集度可以是变化的，如图6所示，沿行间距缩小的方向金属丝300的密集度逐步增大，也即是在行间距较小的区域，金属丝300的密集度较大，此处冷媒的温度较低，利用密集度更大的金属丝300可以更快地散热，进一步提升换热效率。

可以理解的是，冷凝管200采用了多个平直管段210通过多个弯曲管段220串联为一体，相邻的两个平直管段210之间的空间为行间距，多个行间距沿排列方向具有缩小的趋势，提高了换热效率，因而冷凝管200可以采用较小的管径仍能满足换热需求，相关技术中丝管冷凝器的管径通常为4.76毫米，本实用新型的一些实施例中冷凝管200的管径为D，满足D≤4毫米。采用较小管径的冷凝管200一方面能够节约材料成本，另一方面可以减少冷媒的充注量。目前环保型冷媒的应用日益广泛，但是环保冷媒大多可燃，采用本实用新型的丝管冷凝器100能够减少制冷设备的冷媒充注量，减少风险，带来更高的安全性。

可以理解的是，冷凝管200采用邦迪管，邦迪管是指直径在3.6-10.6的细钢管，20世纪30年代初由美国底特律城福特汽车公司的邦迪发明，故称邦迪管。邦迪管主要用于汽车、冰箱等设备的导液、导气管。邦迪管是用冷轧带钢薄板经卷管、焊接、镀锌制成的，邦迪管具有：1、抗振动破裂和耐高压性能，其抗振动疲劳性能比铜管或铝合金管高2-3倍；2、具有良好的加工性能，可弯曲成较小的半径；3、尺寸精度高，表面质量好；4、价格低廉等优点，邦迪管是丝管冷凝器的常用管材。在本实用新型的一些实施例中，邦迪管的外径为4毫米，壁厚为0.6毫米，经过测算，冷媒的充注量可以降低5％左右。

参照图1和图2，可以理解的是，冷凝管200的出口端设置有过冷管230，在本实用新型的实施例中，过冷管230的长度为L，满足L≥650毫米，过冷管230的长度经过加长，能够增加制冷量，降低能耗。为了减少占用空间，过冷管230贴近冷凝管200，过冷管230垂直于平直管段210，并且过冷管230平行于多个平直管段210所在的平面。

参照图3至图5，可以理解的是，考虑到连接制冷装置的管路，在过冷管230的端部通过焊接固定有第一过渡铜管240，冷凝管200的入口端同样通过焊接固定有第二过渡铜管250，第一过渡铜管240和第二过渡铜管250均为4.76毫米的管径。

本实用新型的第二方面实施例提出制冷装置，包含第一方面实施例的丝管冷凝器100。制冷装置采用压缩机作为动力源，压缩机输出高温的冷媒气体进入丝管冷凝器100的冷凝管200，利用冷凝管200和金属丝300将冷媒的热量散发至周围的空气中，丝管冷凝器100为竖向布置，冷凝管200上行间距较大的一端在上方并作为入口端，行间距较小的一端在下方并作为出口端，冷凝管200的上端行间距较大而且对应的冷媒温度高，换热速度较快；冷凝管200的下端行间距较小而且对应的冷媒温度较低，通过布置密集的平直管段210，提高冷凝管200与周围空气的温差，有利于提升换热效率。此外，空气受热后向上升，因此冷凝管200的下端外围的空气温度相对低一些，换热效率更高。制冷装置采用了第一方面实施例的丝管冷凝器100的全部技术方案，因此具有丝管冷凝器100的全部技术效果，不再一一赘述。

本实用新型的第三方面实施例提出饮水机，包括机体400以及第二方面实施例的制冷装置，制冷装置安装在机体400的内部，如图8所示，制冷装置的丝管冷凝器100竖向布置在机体400的背面，丝管冷凝器100的冷凝管200上行间距较大的一端在上方并作为入口端，行间距较小的一端在下方并作为出口端，冷凝管200的上端行间距较大而对应的冷媒温度高，换热速度较快；冷凝管200的下端行间距较小对应的冷媒温度较低，通过密集布置平直管段210，提高冷凝管200与周围空气的温差，提升换热效率。饮水机采用了第二方面实施例的制冷装置的全部技术方案，因此具有制冷装置的全部技术效果。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.丝管冷凝器，其特征在于，包括：

冷凝管，所述冷凝管包括多个平直管段和多个弯曲管段，多个所述平直管段为平行布置，并通过多个所述弯曲管段依次串联为一体，相邻的两个所述平直管段之间形成行间距，多个所述行间距沿排列方向具有缩小或者扩大的趋势；

金属丝，所述金属丝连接于所述冷凝管。

2.根据权利要求1所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述行间距包括有至少三级。

3.根据权利要求2所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述行间距包括有四级，四级所述行间距设置为等差数列。

4.根据权利要求3所述的丝管冷凝器，其特征在于，每级包括至少两个所述行间距。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的丝管冷凝器，其特征在于，多个所述平直管段和多个所述弯曲管段布置于同一平面。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述金属丝的密集度沿所述行间距缩小的方向逐步增大。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述冷凝管的管径为D，满足D≤4毫米。

8.根据权利要求7所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述冷凝管采用邦迪管。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述冷凝管的出口端设置有过冷管，所述过冷管垂直于所述平直管段，所述过冷管的长度为L，满足L≥650毫米。

10.根据权利要求9所述的丝管冷凝器，其特征在于，所述过冷管连接有第一过渡铜管，所述冷凝管的入口端连接有第二过渡铜管。

11.制冷装置，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的丝管冷凝器。

12.饮水机，其特征在于，包括如权利要求11所述的制冷装置。

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