一種空調翅片管換熱器的製作方法

2023-06-27 09:33:06

專利名稱：一種空調翅片管換熱器的製作方法
技術領域：
本發明是一種空調翅片管換熱器，屬於空調翅片管換熱器的改 造技術。
背景技術：
對空調兩器的研究，主要集中在對翅片形狀、流路的布置、以 及傳熱管結構改進方面，理論研究和試驗結果表明，冷媒在銅管內流 動時，兩相區的阻力損失遠大於單相區的阻力損失。在冷凝器入口段
的氣相區域和冷凝器出口段的過冷液相區域，阻力損失小；而在冷凝 器中部的氣液兩相區域，流動阻力損失大。為克服阻力損失的問題， 日本很多企業在設計流路時，冷凝器釆用兩進一出的流路布置。中國 專利申請號為200410077603.8中公開了 一種新型換熱器則從另外一 個角度看問題，提出一種根據銅管內冷媒的物理狀態，為降低冷媒流 動的阻力，通過增加兩相區的流路數，以減小阻力損失，達到強化換 熱的效果。
根據傳熱學的基本原理氣態冷媒在冷凝器銅管內的凝結換熱過 程中，隨著冷凝的進行壁面凝結的液態冷媒逐步增加，隨後形成液膜 阻礙了氣態冷媒與銅管壁面的接觸，是凝結換熱主要的熱阻所在；隨
著液膜逐漸增厚，熱阻逐漸增加，冷凝效果變差；另外，隨著氣態冷
媒的凝結，氣態冷媒量逐漸降低，管內氣態冷媒流速明顯下降，冷凝 效果退化，換熱係數減小。根據這個基本原理，氣液兩相冷媒在換熱器銅管內的流動也是影響傳熱效果的主要因素，為此必須減小或者消 除氣液兩相混合物在換熱器銅管內的流動，才能夠從根本上提高換熱 器的傳熱效果。
附圖1為現有單排管冷凝器的結構示意圖。從圖1可以看出， 對常規冷凝器，通過笛形管2與換熱器1的lln、 2 ln、 3 In連接，
經過換熱器冷卻和冷凝後，通過笛形管2和Y型三通7把從lout、 2 0ut、
3 Out流出的液態冷媒匯總後通過過冷進進入到冷凝器的過冷段，並
在過冷出處流出冷凝器。
附圖2為現有雙排管冷凝器的結構示意圖。從圖2可以看出， 對常規冷凝器，通過笛形管2與換熱器1的In、 2 in、 3 in連接，經 過換熱器冷卻和冷凝後，通過笛形管2把從lOut、 20ut、 3 0ut流出
的液態冷媒匯總後通過過冷進進入到冷凝器的過冷段，並在過冷出處 流出冷凝器。圖l、圖2這兩種結構換熱器存在的缺點是的換熱器的 利用率低，換熱效果欠佳，換熱器的阻力損失較大。

發明內容
本發明的目的在於考慮上述問題而提供一種提高換熱器的利用 率，提高換熱效果，並降低換熱器的阻力損失的空調翅片管換熱器。
本發明的技術方案是包括有由若干流路組成的換熱器第一區 域、冷凝氣液分離器分離出來的氣體的換熱器第二區域以及實現過冷 的換熱器第三區域，換熱器第一區域中各流路的長度減小的若干流路 的氣液混合物通過管道匯總至能把氣液混合物進行分離的氣液分離 器，氣液分離器分離出來的氣態冷媒經過氣液分離器的第一出口與換 熱器第二區域的一個進口連接，經過該換熱器第二區域冷凝後的液體
與氣液分離器的第二出口的液態冷媒匯總後經過三通閥進入到冷凝器的第三區域進行過冷。
上述三通閥為Y型三通閥。
上述管道為笛形管。
上述換熱器第一區域、第二區域和第三區域分別由若干流路組成。
上述組成換熱器第一區域、第二區域和第三區域的若千流路均 為單排管流路，或均為雙排管流路，或為單排管流路與雙排管流路的 組合。
本發明由於採用把冷凝器分成3個區域的結構，第一個區域與壓 縮機排氣的笛形管連接，通過笛形管把壓縮機的排氣均勻分配到冷凝 器第一區域的若干流路中。在該區域，氣態冷媒被冷卻並部分冷凝； 通過另外一根笛形管把這些冷卻和部分冷凝的氣液兩相混合物連接 到一個氣液分離器的入口 ，在氣液分離器中實現氣態和液態冷媒分 離；其中氣態冷媒與冷凝器的第二個區域入口連接，在該區域進行冷 凝，冷凝後的冷媒與氣液分離器分離出來的液態冷媒匯合，進入到冷 凝器的第三個區域進行過冷。通過該結構，可以保證進入到冷凝器第 一區域和第二區域各流路的冷媒為氣態的單相冷媒，進入到冷凝器第 三區域的冷媒為液態單相冷媒，實現降低冷凝器第一區域和第二區域 的阻力損失，提高換熱效率的目的。本發明通過把氣液分離技術和強 化換熱技術結合，可以提高換熱器的換熱效果，並降低冷媒流動損失。 本發明是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的空調翅片管換熱器。


圖i是現有單排管冷凝器的結構示意圖2是現有兩排管冷凝器的結構示意圖； 圖3是本發明單排管冷凝器的結構示意圖；圖4是本發明兩排管冷凝器的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1:
本發明的結構示意圖如圖3所示，其包括由若干流路llln和 llOut、 21in和2l0ut、 31in和31 Out組成的換熱器第一 區域;冷凝 氣液分離器5分離出來氣體的換熱器第二區域由流路41h和41 Out
組成；以及實現過冷的換熱器第三區域。為實現本技術方案的目的， 釆取了如下措施，第一，把冷凝器各流路的長度減小；第二，通過 氣液分離器5把笛形管2匯總的氣液混合物進行分離；第三，氣液分 離器5分離出來的氣態冷媒經過分離器的一個出口 4與換熱器第二區 域的一個進口 4m連接，經過該區域冷凝後的液體與氣液分離器5的
另外一個出口 6的液態冷媒匯總後經過Y型三通閥7進入到冷凝器的 第三區域進行過冷。本實施例中，上述流路為由單排管組成。
通過減小換熱器第一區域各流路的長度，可以縮短氣液兩相混 合物在各流路流經的長度，降低阻力損失，提高換熱效果；通過氣液 分離器把氣態和液態冷媒分離出來，分別在換熱器的不同區域進行換 熱，保證進入換熱器第二區域的為氣態冷媒，提高本區域的換熱效果。 通過這些技術措施，可以減小換熱器的總體阻力損失，提高換熱效率， 實現本技術方案的目的。
本發明的結構示意圖如圖4所示，本實施例中，上述流路為由 雙排管組成。其包括由若干流路llln和llOut、 21in和2l0ut、 31ln 和31out組成的換熱器第一區域；冷凝氣液分離器5分離出來氣體的 換熱器第二區域由流路41in和41 0ut組成；以及實現過冷的換熱器
6第三區域。通過減小換熱器第一區域各流路的長度，可以縮短氣液兩 相混合物在各流路流經的長度，降低阻力損失，提高換熱效果；通過 氣液分離器把氣態和液態冷媒分離出來，分別在換熱器的不同區域進 行換熱，保證進入換熱器第二區域的為氣態冷媒，提高本區域的換熱 效果。
權利要求
1、一種空調翅片管換熱器，其特徵在於包括有由若干流路組成的換熱器第一區域、冷凝氣液分離器(5)分離出來的氣體的換熱器第二區域以及實現過冷的換熱器第三區域，換熱器第一區域中各流路的長度減小的若干流路的氣液混合物通過管道(2)匯總至能把氣液混合物進行分離的氣液分離器(5)，氣液分離器(5)分離出來的氣態冷媒經過氣液分離器(5)的第一出口(4)與換熱器第二區域的一個進口(4In)連接，經過該換熱器第二區域冷凝後的液體與氣液分離器(5)的第二出口(6)的液態冷媒匯總後經過三通閥(7)進入到冷凝器的第三區域進行過冷。
2、 根據權利要求1所述的空調翅片管換熱器，其特徵在於上述三通閻(7 ) 為Y型三通閥。
3、 根據權利要求l所述的空調翅片管換熱器，其特徵在於上述管道(2) 為笛形管。
4、 根據權利要求1或2或3所述的空調翅片管換熱器，其特徵在於上述 換熱器第一區域、第二區域和第三區域分別由若干流路組成。
5、 根據權利要求4所述的空調翅片管換熱器，其特徵在於上述組成換熱 器第一區域、第二區域和第三區域的若干流路均為單排管流路，或均為雙排管 流路，或為單排管流路與雙排管流路的組合。
全文摘要
本發明是一種空調翅片管換熱器。包括有由若干流路組成的換熱器第一區域、冷凝氣液分離器(5)分離出來的氣體的換熱器第二區域以及實現過冷的換熱器第三區域，換熱器第一區域中各流路的長度減小的若干流路的氣液混合物通過管道(2)匯總至能把氣液混合物進行分離的氣液分離器(5)，氣液分離器(5)分離出來的氣態冷媒經過氣液分離器(5)的第一出口(4)與換熱器第二區域的一個進口(4In)連接，經過該換熱器第二區域冷凝後的液體與氣液分離器(5)的第二出口(6)的液態冷媒匯總後經過三通閥(7)進入到冷凝器的第三區域進行過冷。本發明可以有效提高換熱器的利用率，提高換熱效果，並降低換熱器的阻力損失，是一種設計合理，方便實用的空調翅片管換熱器。
文檔編號F25B39/04GK101464077SQ20091003651
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月9日 優先權日2009年1月9日
發明者銘 宋, 田明力, 陳俊偉, 饒榮水, 魏富黨 申請人:廣東美的電器股份有限公司