專利名稱:冷凝管、冷凝器、制冷制熱裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及熱交換技術領域,尤其涉及一種冷凝管、一種冷凝器、以及制冷制熱裝置的節(jié)能技術。
背景技術:
空調分為單冷空調和冷暖兩用空調,兩者的工作原理相同,空調一般使用的制冷劑是氟利昂。氟利昂的特性是由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時,釋放大量的熱量;而由液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)時,會吸收大量的熱量??照{就是據此原理而設計的?,F有技術的熱泵式空調的工作原理為在制冷的時候,過熱蒸汽被壓縮機吸入壓縮成高溫高壓氣體,經四通閥送到室外機熱交換器中放熱被冷凝成液態(tài)的制冷劑,液態(tài)制冷劑經毛細管減壓然后進入室內機熱交換器,在那里被蒸發(fā)后送回到壓縮機內,由于制冷劑從毛細管到達室內機熱交換器后空間突然增大,壓力減小,液態(tài)的制冷劑就會汽化,變成氣態(tài)低溫的制冷劑,從而吸收大量的熱量,室內機熱交換器就會變冷,所以室內機熱交換器中吹出來的就是冷風。在制熱的時候,壓縮機所釋放出來的高溫高壓氣體,經四通閥轉換送入室內機熱交換器,在室內機熱交換器中進行放熱,所以室內機熱交換器中吹出的是熱風, 冷凝后的液體制冷劑經毛細管節(jié)流后進入室外機熱交換器中,由于從毛細管到室外機熱交換器空間突然變大,因此液體的制冷劑吸熱后氣化變成氣態(tài)的制冷劑,之后回到壓縮機內。現有技術的熱泵式空調存在以下問題制冷時,由于室外機熱交換器的鋁翅片的劣化、或由于環(huán)境溫度高等,在室外機熱交換器中制冷劑未被充分冷凝液化,因而有時會出現制冷效率差,導致送返壓縮機的制冷劑的溫度高,出現惡性循環(huán),使壓力上升而引起高壓停機。制熱時,由壓縮機排出的制冷劑氣體被送到室內機熱交換器,進行熱交換。熱交換過的制冷劑被送到室外機熱交換器,在室外機熱交換器中氣化。因為冬天室外環(huán)境溫度很低,如果加上環(huán)境濕度太大,則室外機熱交換器上會結霜。一旦結霜,就無法進行熱交換,空調機會頻繁除霜運轉,出現制熱運轉中止的狀況。
實用新型內容本實用新型解決的問題是現有的熱泵式空調在制冷時制冷劑未被充分液化,制冷效率差;制熱時易結霜,出現制熱運轉中止。為解決上述問題,本實用新型提供一種冷凝管,包括第一接口和第二接口,所述第一接口和第二接口分別用于與管路連接;所述冷凝管內包括多支子冷凝管,所述子冷凝管的延伸方向與所述冷凝管的延伸方向相同??蛇x的,所述子冷凝管的管壁為非平面。可選的,所述子冷凝管的管壁具有數個突起??蛇x的,所述子冷凝管的支數為四支以上。可選的,所述多支子冷凝管呈一排排列或呈兩排以上排列。[0013]可選的,所述子冷凝管的截面形狀為圓角方形、圓形、圓角矩形、六邊形、圓角三角形其中之一或者它們的任意組合??蛇x的,所述冷凝管呈梳狀。本實用新型還提供一種冷凝器,包括以上所述的冷凝管;散熱件,與所述冷凝管接觸,用于將所述冷凝管散發(fā)的熱量向外界散熱??蛇x的,所述冷凝管呈梳狀延伸,所述散熱件為數片散熱片,所述數片散熱片位于呈梳狀的相鄰的冷凝管的間隙,散熱片的兩端分別與兩側的冷凝管的外管壁接觸。本實用新型還提供一種制冷制熱裝置,包括壓縮機;四通閥,通過管路與壓縮機連接;室外機熱交換器和室內機熱交換器,分別通過管路與四通閥連接;室外機熱交換器和室內機熱交換器,分別通過管路與四通閥連接;制熱減壓裝置,一端通過管路與室外機熱交換器連接;制冷減壓裝置,一端通過管路與室內機熱交換器連接;還包括所述冷凝器,所述冷凝管的第一接口通過管路與制熱減壓裝置的另一端連接、第二接口通過管路與制冷減壓裝置的另一端連接??蛇x的,所述制熱減壓裝置包括第一止回閥和第一毛細管,所述第一止回閥的一端通過管路與室外機熱交換器連接;所述第一毛細管的一端通過管路與室外機熱交換器連接;所述制冷減壓裝置包括第二止回閥和第二毛細管,所述第二止回閥的一端通過管路與室內機熱交換器連接;第二毛細管的一端通過管路與室內機熱交換器連接;所述冷凝管的第一接口通過管路與所述第一止回閥的另一端、第一毛細管的另一端連接,所述冷凝管的第二接口通過管路與所述第二止回閥的另一端、第二毛細管的另一端連接??蛇x的,所述的制冷制熱裝置為熱泵式空調。與現有技術相比,本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型的冷凝管內具有多支子冷凝管,可以增加冷凝管的散熱、吸熱能力。在具體實施例中,子冷凝管的管壁為非平面,可以為管壁上具有多個突起,該突起可以增加子冷凝管的管壁面積,增加了子凝管散熱、吸熱的能力。本實用新型的冷凝器包括以上所述的具有多支子冷凝管的冷凝管,與冷凝管接觸的散熱件。因此,本實用新型的冷凝器具有好的散熱、吸熱能力。本實用新型的制冷制熱裝置包括以上所述的冷凝器,該冷凝器設置在室外機熱交換器的吸入空氣一側,冷凝管的第一接口通過管路與室外機熱交換器的第一毛細管、第一止回閥連接,第二接口通過管路與室內機熱交換器的第二毛細管、第二止回閥連接。這樣, 在制冷時,從室外機熱交換器中流出的制冷劑氣體沒有被充分冷卻液化時,流經冷凝器時, 該冷凝器可以對該制冷劑氣體進行充分的冷卻液化,防止制冷效率差;在制熱時,從室內機熱交換器流出的液態(tài)制冷劑經冷凝器后流過室外機熱交換器,該冷凝器由于可以充分的使流經該冷凝器的液態(tài)制冷劑吸收外部熱量升溫后流入室外機熱交換器,這樣流入室外機熱交換器中的制冷劑氣體溫度較高,避免出現結霜現象,從而也就不會出現制熱運轉和除霜運轉的轉換,可以降低空調的功耗。在實施例中,子冷凝管的管壁為非平面,可以為管壁上具有多個突起,該突起可以增加子冷凝管的管壁,從而可以增加子冷凝管的管壁的面積,增加了子凝管散熱、吸熱的能力,相應的也就增加冷凝管的散熱、吸熱能力,因此在空調制冷運轉時,可以更好的提高制冷效率,制熱運轉時,可以更好的減少結霜現象的發(fā)生。
圖1是本實用新型具體實施例的冷凝管的平面示意圖;圖2是本實用新型第一具體實施例的冷凝管的截面示意圖;圖3是本實用新型第二具體實施例的冷凝管的截面示意圖;圖4是本實用新型第三具體實施例的冷凝管的截面示意圖;圖5是本實用新型第四具體實施例的冷凝管的截面示意圖;圖6是本實用新型具體實施例的冷凝器的側面示意圖;圖7是本實用新型具體實施例的熱泵式空調制冷運轉的回路圖;圖8是本實用新型具體實施例的熱泵式空調制熱運轉的回路圖。
具體實施方式
現有技術的熱泵式空調由于在制冷過程中,由于室外機熱交換器的鋁翅片的劣化、或由于吸入環(huán)境溫度高,在室外機熱交換器中制冷劑未被充分液化,因而有時會出現制冷效率差,導致送返壓縮機的制冷劑的溫度高、出現惡性循環(huán),使壓力上升而引起高壓停機。制熱時,由于室外機熱交換器的吸入環(huán)境溫度低,如果環(huán)境濕度大,則室外機熱交換器上會結霜,一旦結霜,就無法進行熱交換,空調機會頻繁除霜運轉,出現制熱運轉中止的狀況。針對現有技術的以上缺點,本實用新型提供了一種冷凝管,冷凝管內具有多支子冷凝管,可以增加冷凝管的散熱、吸熱能力。并將包含該冷凝管的冷凝器用于制冷制熱裝置,在制冷時,從室外機熱交換器中流出的制冷劑氣體沒有被充分冷卻液化時,流經冷凝器時,該冷凝器可以對該制冷劑氣體進行充分的冷卻液化,防止制冷效率差;在制熱時,從室內機熱交換器流出的液態(tài)制冷劑經冷凝器后流過室外機熱交換器,該冷凝器由于可以充分的使流經該冷凝器的液態(tài)制冷劑吸收外部熱量升溫后經毛細管氣化后流入室外機熱交換器,這樣室外機熱交換器就不會出現結霜現象,從而也就不會出現制熱運轉和除霜運轉的轉換,可以降低空調的功耗。為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施方式
的限制。圖1是本實用新型具體實施例的冷凝管的平面示意圖,圖2至圖5分別為第一、第二、第三和第四實施例的冷凝管的橫截面示意圖,即沿A-A方向的截面示意圖,參考圖1本實用新型的冷凝管31包括第一接口 311和第二接口 312,第一接口 311和第二接口 312分別用于與管路連接,參考圖2至圖5,冷凝管內具有多支子冷凝管,第一實施例中為多支子冷凝管313A,第二實施例中為多支子冷凝管313B,第三實施例中為多支子冷凝管313C,第四實施例中為多支子冷凝管313D。并且各子冷凝管的延伸方向與冷凝管31的延伸方向相同,例如,在圖1所示的例子中,冷凝管31呈梳形延伸,那么各個子冷凝管也是沿梳形延伸, 即冷凝管31和其內的各個子冷凝管的整體形狀相同,均為梳形。由于冷凝管31內具有多支子冷凝管,因此也就相當于增加了冷凝管31的接觸面積,這樣可以增加冷凝管的散熱、 吸熱能力。在具體實施例中,子冷凝管的支數可以根據實際使用情況進行確定,在圖2至圖5 所示的第一實施例、第二實施例、第三實施例和第四實施例中,子冷凝管的支數均為四支, 但子冷凝管管的支數不限于四支,可以大于四支,也可為三支、兩支。圖2和圖4所示的第一實施例和第三實施例中,四支子冷凝管呈一排排列,圖3和圖5所示的第二實施例和第四實施例中,四支子冷凝管呈兩排排列。本實用新型中,多支子冷凝管的排列方式不限于一排排列和兩排排列,根據實際情況,也可以為三排以上的排列包括三排,也就是說,本實用新型中,多支冷凝管呈一排排列或呈兩排以上排列,此處兩排以上包括兩排。圖2和圖3所示的第一實施例和第二實施例中,每支子冷凝管313A、3i;3B的管壁為平面,圖4和圖5所示的第三實施例和第四實施例中,每支子冷凝管313C、313D的管壁為非平面,具有多個突起,呈鋸齒狀,該突起可以增加子冷凝管的管壁面積,增加了子凝管散熱、吸熱的能力。本實用新型中,一個子冷凝管的截面形狀可以為四邊形、圓角方形、圓形、圓角矩形、六邊形、圓角三角形、菱形等它們的任意一種,也可以為它們的任意組合。一個冷凝管內的多支子冷凝管的截面可以相同,為以上形狀中的任意一種,例如圖3所示的第二實施例中,四個子冷凝管的截面均為方形;多支子冷凝管的截面也可以不相同,為以上所述形狀的任意的組合,例如圖2所示的第一實施例中,中間的兩個子冷凝管的截面為方形,兩側的兩個子冷凝管的截面為半圓弧和方形的三個邊,。冷凝管31以及其內的子冷凝管的材料為導熱性能良好的材料,本實用新型具體實施例中選用鋁作為冷凝管31以及其內的子冷凝管的材料。并且,參考圖1,本實用新型具體實施例中,冷凝管31和其內的子冷凝管均呈梳狀延伸,也就是說冷凝管31的整體形狀呈梳狀。但是本實用新型中,冷凝管31的整體形狀不限于梳狀,也可以為本領域技術人員公知的其他形狀。圖6是本實用新型具體實施例的冷凝器的底面示意圖,其中,需要說明的是,圖6 中示出的是冷凝管31的底面示意圖,是沿圖1中的箭頭方向的示意圖。參考圖6,本實用新型的冷凝器包括以上所述的冷凝管31和散熱件32,散熱件32與所述冷凝管31接觸,用于將所述冷凝管31散發(fā)的熱量向外界散發(fā)。本實用新型具體實施例中,冷凝管31呈梳狀, 散熱件32為數片散熱片,數片散熱片位于呈梳狀的相鄰的冷凝管的間隙內,散熱片的兩端分別與兩側的冷凝管的外管壁接觸。本實用新型的冷凝器30包括以上所述的具有多支子冷凝管的冷凝管,因此,本實用新型的冷凝器具有好的散熱、吸熱能力。針對現有技術的熱泵式空調在制冷時制冷劑未被充分液化,制冷效率差;制熱時易結霜,出現制熱運轉中止的問題,將本實用新型的冷凝器用于熱泵式空調。圖7是本實用新型具體實施例的熱泵式空調制冷運轉的回路圖,圖8是本實用新型具體實施例的熱泵式空調制熱運轉的回路圖,參考圖7和圖8,本實用新型的熱泵式空調,包括壓縮機10 ;四通閥11,通過管路41、48與壓縮機10連接;室外機熱交換器12和室內機熱交換器13,分別通過管路42、47與四通閥11連接;僅在制冷時啟動的制冷減壓裝置 15,一端通過管路46與室內機熱交換器13連接;僅在制熱時啟動的制熱減壓裝置14,一端通過管路43與室外機熱交換器12連接;冷凝器30,第一接口通過管路44與制熱減壓裝置 14的另一端連接,第二接口通過管路45與制冷減壓裝置15的另一端連接。冷凝器30的第一接口、第二接口即為冷凝管31的第一接口、第二接口。制冷時的制冷減壓裝置15包括在管路45和管路46上并列配置的第二止回閥19 和第二毛細管18。第二止回閥19對于欲從管路45流向管路46的制冷劑呈關閉狀態(tài)。因此,制冷運轉時,從管路45經過第二毛細管18流向管路46,這種情況下制冷劑被減壓。具體為第二止回閥19,一端通過管路46與室內機熱交換器13連接;第二毛細管18,一端通過管路46與室內機熱交換器13連接;冷凝器30的第二接口通過管路45與第二止回閥19 的另一端、第二毛細管18的另一端連接。在圖7所示的制冷運轉時,在制熱時的制熱減壓裝置14中,第一止回閥17呈開啟狀態(tài),制冷劑不是經過第一毛細管16而是經過第一止回閥17,從管路43流向管路44,不會被減壓。制熱時的制熱減壓裝置14包括在管路43和管路44上并列配置第一止回閥17和第一毛細管16。第一止回閥17對于欲從管路44流向管路43的制冷劑呈關閉狀態(tài)。在圖 8所示的制熱運轉時,在制冷時的制冷減壓裝置15中,第二止回閥19呈開啟狀態(tài)。因此,制熱運轉時的制冷劑從管路46流出,不是經過第二毛細管18而是經過第二止回閥19流到管路45,不會被減壓。具體為第一止回閥17,一端通過管路43與室外機熱交換器12連接; 第一毛細管16,一端通過管路43與室外機熱交換器12連接;冷凝器30的第一接口通過管路44與所述第一止回閥17的另一端、第一毛細管16的另一端連接。本實用新型具體實施例中,冷凝器30與室外機熱交換器12近乎平行的設置,設置在室外機熱交換器12的進風側。冷凝器30利用室外機風扇的吸入風使制冷劑放熱、冷凝。本實用新型具體實施例中,室外機熱交換器12的管路44、43為單孔銅管,為了提高冷凝器30的散熱效率,冷凝器30的材料為鋁。參考圖7,制冷運轉時,制冷劑從壓縮機10排出,通過管路41、四通閥11、管路42、 室外機熱交換器12、管路43、第一止回閥17、管路44、冷凝器30、管路45、第二毛細管18、管路46、室內機熱交換器13、管路47、四通閥11以及管路48,再返回壓縮機10??照{制冷過程中,由于制冷運轉而導致室外機周圍溫度高,以及由于室外機熱交換器12的鋁翅片劣化而不能充分散熱的情況下,制冷劑在室外機熱交換器12中不能充分液化。在室外機熱交換器12中不能液化的制冷劑通過冷凝器30時,冷凝器30的散熱能力非常好,可以使沒有液化的制冷劑放熱、液化。這樣也就可以避免現有技術中出現的空調制冷效率差,導致送返壓縮機的制冷劑的溫度高、出現惡性循環(huán),使壓力上升而引起高壓停機這樣的問題。為了使冷凝器30具有良好的散熱、吸熱能力,因此冷凝器30中的冷凝管內具有多支子冷凝管,在本實用新型實施例中,每一個子冷凝管截面面積在室外機熱交換器12的截面面積的30%以內。此外,多個子冷凝管的截面總面積比室外機熱交換器12的截面面積大5%以上,消除制冷劑流動的阻力。從冷凝器30的第一接口到第二接口處,制冷劑的溫度冷卻;TC以上,由此制冷劑得以冷凝,從而能夠進行高效制冷運轉。由此,由于制冷運轉時制冷劑會在冷凝器30中液化,所以可以提高室內機熱交換能力。通過使制冷劑液化,可以降低運轉壓力、減小壓縮機負荷,通過在低電流下進行運轉,可以降低電耗。參考圖8,制熱運轉時,制冷劑從壓縮機10排出,通過管路48、四通閥11、管路47、 室內機熱交換器13、管路46、第二止回閥19、管路45冷凝器30、管路44、第一毛細管16、管路43、室外機熱交換器12、管路42、四通閥11以及管路41,再返回壓縮機10。制熱運轉時, 通常外部環(huán)境溫度低,室外機熱交換器12上就會結霜。在本實施例中,為防止室外機熱交換器12結霜,增設冷凝器30,由于從室內機熱交換器13供給到冷凝器30的制冷劑通過第一止回閥17輸送,未被減壓,所以,溫度較高的制冷劑經過冷凝器30,通過冷凝器30而變得暖和的風被輸送到室外機熱交換器12,使室外機熱交換器12的結霜難以產生,由此,除霜運轉減少,因而能夠進行高效率的制熱運轉。當然,也沒有制熱運轉、除霜運轉的切換,使得電耗下降。室內機熱交換器和室外機熱交換器在制冷運轉時和制熱運轉時,其使制冷劑冷凝的功能和氣化的功能發(fā)生交替。因此,必須使室外機熱交換器和室內機熱交換器的容量大致相同。冷凝器在制冷運轉時對室外機熱交換器的冷凝進行輔助,而在制熱運轉時,進行室內熱交換器的冷凝、散熱。即,實現了可以改變室外機與室內機的熱交換容量平衡、進行高效運轉的構造。表1 包括第一實施例冷凝管的冷凝器的空調與包括第三實施例冷凝管的冷凝器的空調的效能比較。其中,參考圖2,第一實施例中,冷凝管的寬度Ll = 22cm,高度h = 5cm, 冷凝管的壁厚dl = 1cm,相鄰的子冷凝管之間的壁厚d2 = 1cm,位于兩側的兩個子冷凝管的半圓弧部分的半徑r = 2. 5cm,兩側的子冷凝管的矩形部分之間距離L2 = 17cm,中間的兩個子冷凝管之間的距離L3 = Ilcm0參考圖4,第三實施例中,冷凝管的寬度Ll = 22cm, 高度h = 5cm,冷凝管的外管壁壁厚d4 = lcm,內管壁壁厚dl = 0. 6cm,相鄰的子冷凝管之間的外壁之間距離d2 = 0. 6cm,內壁之間的距離d3 = 1.如m,位于兩側的兩個子冷凝管的半圓弧部分的半徑r = 2. 5cm,兩側的子冷凝管的方形部分之間距離L2 = 17cm,中間的兩個子冷凝管之間的距離L3 = 11cm,且子冷凝管具有鋸齒部分的寬度L4 = 2. Scm0表 權利要求1.一種冷凝管,包括第一接口和第二接口,所述第一接口和第二接口分別用于與管路連接;其特征在于,所述冷凝管內包括多支子冷凝管,所述子冷凝管的延伸方向與所述冷凝管的延伸方向相同。
2.如權利要求1所述的冷凝管,其特征在于,所述子冷凝管的管壁為非平面。
3.如權利要求2所述的冷凝管,其特征在于,所述子冷凝管的管壁具有數個突起。
4.如權利要求1 3任一項所述的冷凝管,其特征在于,所述子冷凝管的支數為四支以上。
5.如權利要求1 3任一項所述的冷凝管,其特征在于,所述多支子冷凝管呈一排排列或呈兩排以上排列。
6.如權利要求1 3任一項所述的冷凝管,其特征在于,所述子冷凝管的截面形狀為圓角方形、圓形、圓角矩形、六邊形、圓角三角形其中之一或者它們的任意組合。
7.如權利要求1 3任一項所述的冷凝管,其特征在于,所述冷凝管呈梳狀。
8.一種冷凝器,其特征在于,包括權利要求1 7任一項所述的冷凝管;散熱件,與所述冷凝管接觸,用于將所述冷凝管散發(fā)的熱量向外界散發(fā)。
9.如權利要求8所述的冷凝器,其特征在于,所述冷凝管呈梳狀延伸,所述散熱件為數片散熱片,所述數片散熱片位于呈梳狀的相鄰的冷凝管的間隙,散熱片的兩端分別與兩側的冷凝管的外管壁接觸。
10.一種制冷制熱裝置,包括 壓縮機;四通閥,通過管路與壓縮機連接;室外機熱交換器和室內機熱交換器,分別通過管路與四通閥連接; 制熱減壓裝置,一端通過管路與室外機熱交換器連接; 制冷減壓裝置,一端通過管路與室內機熱交換器連接;其特征在于,還包括權利要求8或9所述的冷凝器,所述冷凝管的第一接口通過管路與制熱減壓裝置的另一端連接、第二接口通過管路與制冷減壓裝置的另一端連接。
11.如權利要求10所述的制冷制熱裝置,其特征在于,所述制熱減壓裝置包括第一止回閥和第一毛細管,所述第一止回閥的一端通過管路與室外機熱交換器連接;所述第一毛細管的一端通過管路與室外機熱交換器連接;所述制冷減壓裝置包括第二止回閥和第二毛細管,所述第二止回閥的一端通過管路與室內機熱交換器連接;第二毛細管的一端通過管路與室內機熱交換器連接;所述冷凝管的第一接口通過管路與所述第一止回閥的另一端、第一毛細管的另一端連接,所述冷凝管的第二接口通過管路與所述第二止回閥的另一端、第二毛細管的另一端連接。
12.如權利要求10或11所述的制冷制熱裝置,其特征在于,所述制冷制熱裝置為熱泵式空調。
專利摘要一種冷凝管、冷凝器、制冷制熱裝置,所述冷凝管包括第一接口和第二接口,所述第一接口和第二接口分別用于與管路接;所述冷凝管內包括多支子冷凝管。本實用新型的冷凝管內具有多支子冷凝管,可以增加冷凝管的散熱、吸熱能力。本實用新型的冷凝器應用于制冷制熱裝置時,制冷時防止制冷效率差;在制熱時,可以避免出現結霜現象。
文檔編號F28F1/04GK202329335SQ20112044189
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權日2011年11月9日
發(fā)明者清水泰雅, 譚洪衛(wèi) 申請人:上海清環(huán)環(huán)??萍加邢薰? 譚洪衛(wèi)