过冷管及空调机组的制作方法

本发明涉及空调设备技术领域，具体而言，涉及一种过冷管及空调机组。

背景技术：

空调系统因其高能耗特点，已成为节能减排国策能否顺利实施的关键一环，而在整个空调系统能耗中，冷水机组能耗占比高达60％以上，因此进一步优化冷水机组系统具有重要的价值与意义。冷水机组主要由压缩机，蒸发器，冷凝器，节流装置组成，其工作原理是通过冷媒在运行过程中发生相变，从而不断的吸收与释放能量，利用水与其换热达到制冷与制热的功效。而在这一过程中，冷媒的过冷度，即节流前冷媒液体冷却到低于冷凝温度的状态关系到整个系统的性能。当冷媒过冷度增加时，节流后的干度减小，循环的单位制冷量增加，机组性能得以提升。

为最大限度提升冷媒过冷度，目前主要采用新增过冷装置这一办法。在过冷装置中，利用过冷管内流体对管外冷媒进一步冷却，从而提高过冷度。过冷管换热性能的好坏极大程度决定了过冷度提升幅度，由于过冷区域一般不涉及相变换热，故其设计思路主要是加强流体扰流以及增加换热面积。

目前冷水机组常用过冷管主要采用二维翅片管，其扰流效果有限，存在换热效率低的问题，使得过冷管无法有效提高冷媒过冷度。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种过冷管及空调机组，以解决现有技术中过冷管存在的对于冷媒的扰流效果比较有限的技术问题。

本申请实施方式提供了一种过冷管，包括管体和设置在管体的外表面上的翅片，翅片包括第一翅片组和第二翅片组，第一翅片组和第二翅片组沿管体的轴向方向依次设置，第二翅片组对于冷媒的扰流方式不同于第一翅片组对于冷媒的扰流方式。

在一个实施方式中，第一翅片组沿管体的轴向方向呈螺旋线形分布在管体上，第二翅片组沿管体的周向方向呈环状分布在管体上。

在一个实施方式中，翅片还包括第三翅片组，第三翅片组沿管体的轴向方向设置在第二翅片组的下游，第三翅片组对于冷媒的扰流方式不同于第二翅片组对于冷媒的扰流方式。

在一个实施方式中，第三翅片组呈浮点式分布在管体上。

在一个实施方式中，第一翅片组包括第一大翅片和第一小翅片，第一大翅片的尺寸大于第一小翅片的尺寸。

在一个实施方式中，第一大翅片的高度大于第一小翅片的高度。

在一个实施方式中，第一大翅片的截面为第一y形，包括呈角度β1设置的两个第一分叉部；

第一小翅片的截面为第二y形，包括呈角度β2设置的两个第二分叉部。

在一个实施方式中，β1和β2的角度为45°-180°。

在一个实施方式中，第二翅片组包括第二大翅片和第二小翅片，第二大翅片的尺寸大于第二小翅片的尺寸。

在一个实施方式中，第二大翅片的高度大于第二小翅片的高度。

在一个实施方式中，第二大翅片的截面为第一三角齿形，包括角度为θ1的齿顶角；第二小翅片的截面为第二三角齿形，包括角度为θ2的齿顶角。

在一个实施方式中，θ1的角度为0°～70°，θ2的角度为0°～90°。

在一个实施方式中，第三翅片组包括多个间隔设置尖锐浮点结构。

在一个实施方式中，尖锐浮点结构为四棱锥形、圆锥形或者多棱锥形。

在一个实施方式中，尖锐浮点结构的截面为正三角形。

在一个实施方式中，管体的内表面设置有沿管体的轴向方向呈螺旋线形分布的内齿结构。

本申请还提供了一种空调机组，包括过冷管，过冷管为上述的过冷管。

在上述实施例中，当冷媒流过第一翅片组再流向第二翅片组时，由于第二翅片组对于冷媒的扰流方式不同于第一翅片组对于冷媒的扰流方式，就会导致冷媒流体运动状态瞬间被改变，极大增强了对冷媒流体运动的扰动效果，进而有助于降低热阻，大幅提高了过冷管换热性能。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的过冷管的实施例的整体结构示意图；

图2是图1的过冷管的翅型的立体结构示意图；

图3是图1的过冷管的翅型的平面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了解决现有技术中过冷管存在的对于冷媒的扰流效果比较有限的技术问题，进一步提高过冷管换热性能。本发明提供了一种全新分段式多翅型过冷管，其翅片在保证换热面积极大提升的前提下，具备良好的扰流作用。如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，过冷管包括管体10和设置在管体10的外表面上的翅片，翅片包括第一翅片组20和第二翅片组30，第一翅片组20和第二翅片组30沿管体10的轴向方向依次设置，第二翅片组30对于冷媒的扰流方式不同于第一翅片组20对于冷媒的扰流方式。

应用本发明的技术方案，当冷媒流过第一翅片组20再流向第二翅片组30时，由于第二翅片组30对于冷媒的扰流方式不同于第一翅片组20对于冷媒的扰流方式，就会导致冷媒流体运动状态瞬间被改变，极大增强了对冷媒流体运动的扰动效果，进而有助于降低热阻，大幅提高了过冷管换热性能。

如图1所示，更为优选的，翅片还包括第三翅片组40，第三翅片组40沿管体10的轴向方向设置在第二翅片组30的下游，第三翅片组40对于冷媒的扰流方式不同于第二翅片组30对于冷媒的扰流方式。同样的，第三翅片组40也可以起到让冷媒流体运动状态瞬间被改变，极大增强了对冷媒流体运动的扰动效果的作用。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，第一翅片组20沿管体10的轴向方向呈螺旋线形分布在管体10上，第二翅片组30沿管体10的周向方向呈环状分布在管体10上，第三翅片组40呈浮点式分布在管体10上。这样，通过第一翅片组20可以让冷媒流体呈一定程度的螺旋运动，减薄了边界层厚度，提高了换热效率；由于第二翅片组30沿管体10的周向方向呈环状分布，当冷媒到达第二翅片组30位置时，可以直接让流体沿管轴向方向呈上下起伏的波浪状运动，进一步提高了换热效率；最后，由于第三翅片组40呈浮点式分布，当冷媒到达第三翅片组40位置时，浮点式分布的第三翅片组40有利于刺破液膜，破坏流体边界层，极大提高换热效率。

如图3所示，作为一种可选的实施方式，第一翅片组20包括第一大翅片21和第一小翅片22，第一大翅片21的尺寸大于第一小翅片22的尺寸，使得第一大翅片21和第一小翅片22之间形成流动通道，导致冷媒流体呈一定程度的螺旋运动，减薄了边界层厚度，提高了换热效率。优选的，在本实施例的技术方案中，第一大翅片21的高度大于第一小翅片22的高度。

在本实施方式的技术方案中，第一大翅片21的截面为第一y形，包括呈角度β1设置的两个第一分叉部；第一小翅片22的截面为第二y形，包括呈角度β2设置的两个第二分叉部。可选的，β1和β2的角度为45°-180°。优选的，β1值为100°；β2值为120°。

可选的，第一翅片组20与管体10的轴向方向的夹角α为30°-85°，优选值为60°。第一大翅片21和第一小翅片22的翅根距离l4为0.7mm-2mm,优选值为1.4mm。可选的，第一大翅片21的齿高h2为0.6mm-1.5mm，优选值为1mm。可选的，第一小翅片22的齿高h1为0.3mm-0.8mm，优选值为0.5mm；

如图3所示，在本实施方式的技术方案中，第二翅片组30包括第二大翅片31和第二小翅片32，第二大翅片31的尺寸大于第二小翅片32的尺寸。优选的，第二大翅片31的高度大于第二小翅片32的高度。

可选的，在本实施方式的技术方案中，第二大翅片31的截面为第一三角齿形，包括角度为θ1的齿顶角；第二小翅片32的截面为第二三角齿形，包括角度为θ2的齿顶角。可选的，θ1的角度为0°～70°，θ2的角度为0°～90°。优选的，θ1优选值为30°，θ2优选值为60°。

可选的，第二大翅片31和第二小翅片32的翅根距离l5为0.5mm-2mm,优选值为1.2mm。可选的，第二大翅片31的齿高h4为0.6mm-1.5mm，优选值为1.2mm；第二小翅片32的齿高h3为0.4mm-0.8mm，优选值为0.6mm。

如图3所示，在本实施方式的技术方案中，第三翅片组40包括多个间隔设置尖锐浮点结构。尖锐浮点结构能够不断刺破液膜，破坏流体边界层，极大提高换热效率。优选的，在本实施方式的技术方案中，尖锐浮点结构为四棱锥形。可选的，浮点结构的截面为正三角形。作为其他的可选的实施方式，尖锐浮点结构还可以为圆锥形或者多棱锥形。更为优选的，尖锐浮点结构呈正三角形排布，形成了相互交错的流动通道，能在一定程度上将“主流”分为多股“支流”，各支流相互影响，从而换热效率得以大幅提升。

可选的，多个间隔设置的尖锐浮点结构沿管轴向环状分布于管体10外表面。尖锐浮点结构的齿高h5为0.8mm-1.8mm，优选值为1.4mm。可选的，尖锐浮点结构的齿顶角δ为0°-60°，优选值为45°。

如图1所示，在本实施方式的技术方案中，管体10的内表面设置有沿管体10的轴向方向呈螺旋线形分布的内齿结构50，通过内齿结构50可以对管体10内的冷媒起到扰流作用。

在本发明最具体的实施方式中，采用三种不同三维翅型，相比于单一二维翅片管，其不仅极大的增加了换热面积，同时也加强了扰流效果，大幅提高了换热效率。还需要说明的是，上述的三种翅型只是从一个方面说明了基于本发明的原理，在只需保证翅片采用尖锐的结构以及不同齿型，不同分布方式交错分布的前提下，可以对外翅片齿形状，不同翅片齿段数量以及排布顺序进行灵活组合，以寻求有利于换热的最佳结构形式。

还需要说明的是，由于本发明的技术方案采用了上述的翅片，相较于以往的翅高较大的翅片，可以从一定程度上降低翅高，从而降低装配工艺的难度。

本发明还提供了一种空调机组，该空调机组包括上述的过冷管，采用上述过冷管的空调机组，可以对冷媒提供更高的过冷度，进而提高空调机组的使用能效。

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，本发明实施例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。