一种冷凝器及空调器的制作方法

文档序号:14939795发布日期:2018-07-13 20:16阅读:168来源:国知局
本发明涉及空调
技术领域
,尤其涉及一种冷凝器及空调器。
背景技术
:过冷度是指在一定压力下液态制冷剂的温度低于相应压力下饱和温度的差值。对于不同的制冷剂,其各项物理、化学参数不同,使得在相同的制冷系统时,其过冷度不同。冷凝器包括多个换热管道,换热管道设有制冷剂进口和制冷剂出口,制冷剂通过制冷剂进口进入换热管道内换热后,再经制冷剂出口流出。以r410a制冷剂和r32制冷剂为例,下表为r410a制冷剂和r32制冷剂的各项参数。制冷剂r32r410a分子量52.0272.58标准沸点(℃)-51.7-51.4临界温度(℃)78.170.5临界压力(mpa)5.784.81气相导热系数20.0521.055液相导热系数111.5783.345气相动力粘性系数14.84516.523液相动力粘性系数90.15592.271安全等级a2l不可燃从上表可看出,r32制冷剂的气相和液相动力粘性系数均低于r410a制冷剂,即r32制冷剂比r410制冷剂的单位容积制冷量高,充注量较少,且r32制冷剂的临界压力较高,在高温区的潜热更大。因此,在相同的冷凝器换热面积和一定的冷凝压力下,r32制冷剂较r410a制冷剂的过冷度更小,使得制冷效率和能效较低。技术实现要素:本发明的实施例提供一种冷凝器及空调器,为提高现有技术冷凝器换热效果而发明。为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:一种冷凝器,包括多个顺次连通的换热管道,所述换热管道设有制冷剂进口和制冷剂出口,多个所述换热管道包括第一换热管道和第二换热管道,所述第一换热管道靠近所述制冷剂进口设置,所述第二换热管道靠近所述制冷剂出口设置,且所述第二换热管道的直径大于所述第一换热管道的直径。本发明实施例还公开了一种空调器,包含上述技术方案所述的冷凝器。本发明实施例提供的冷凝器和空调,由于冷凝器中靠近制冷剂出口的第二换热管道直径大于靠近制冷剂进口的第一换热管道直径,相较于现有技术,增大了冷凝器的换热面积,降低了制冷剂在靠近冷凝器的制冷剂出口区域的流动阻力,使得制冷剂在换热管道的过冷段(过冷段仅包括第二换热管道,或包括部分第一换热管道和第二换热管道)更好的冷凝,从而提高了制冷剂的过冷度;尤其是对r32制冷剂(或含有r32,且r32的重量百分比为50%以上的混合制冷剂),其过冷度明显增大,提高了冷凝器的换热效果,且提高了系统的制冷效率和能效。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种空调的原理示意图;图2为本发明实施例中冷凝器为单排冷凝器的结构示意图;图3为本发明实施例中冷凝器为双排冷凝器的结构示意图;图4为本发明实施例中冷凝器为异形冷凝器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。冷凝器为制冷系统的重要部件之一,包括多个换热管道,换热管道上穿设有多个用于增强换热的翅片,换热管道内通入制冷剂,通过与外界的其他介质进行换热,使得冷凝器内的制冷剂从气态冷凝为液态。以冷凝器应用于空调为例,图1为一种空调的原理示意图,包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、蒸发器4、膨胀阀5,制冷剂在低温低压状态下进入压缩机1中压缩后,高温高压的制冷剂气体被排入冷凝器3中,将热量传递给外界空气或冷却水后,凝结成液体制冷剂流入膨胀阀5内进行节流减压,从膨胀阀5流出来的低压制冷剂液体流向蒸发器4中,吸收外界(空气或水)的热量而蒸发成为气体,从而使外界(空气或水)的温度降低,蒸发后的低温低压气体又被压缩机1吸回,进行再压缩、冷凝、节流、蒸发,依次不断地循环从而达到制冷目的。实施例1,图2为本发明实施例冷凝器3的一个具体实施例,本实施例中的冷凝器3包括多个顺次连通的换热管道31,换热管道31设有制冷剂进口301和制冷剂出口302,多个换热管道31包括第一换热管道311和第二换热管道312,第一换热管道311靠近制冷剂进口301设置,第二换热管道312靠近制冷剂出口302设置,且第二换热管道312的直径大于第一换热管道311的直径。本发明实施例提供的冷凝器3,由于冷凝器3中靠近制冷剂出口302的第二换热管道312直径大于靠近制冷剂进口301的第一换热管道311直径,相较于现有技术,增大了冷凝器的换热面积,降低了制冷剂在靠近冷凝器的制冷剂出口区域的流动阻力,使得制冷剂在换热管道的过冷段(过冷段仅包括第二换热管道,或包括部分第一换热管道和第二换热管道)更好的冷凝,从而提高了制冷剂的过冷度;尤其是对r32制冷剂(或含有r32,且r32的重量百分比为50%以上的混合制冷剂),其过冷度明显增大,提高了冷凝器的换热效果,且提高了系统的制冷效率和能效。在上述实施例的基础上,若第二换热管道312的直径与第一换热管道311的直径的差值过大,增大冷凝器的制造难度;若第二换热管道312的直径与第一换热管道311的直径的差值过小,对系统的制冷度的提高影响不大。因此,优选地,本发明实施例中第一换热管道311的直径与第二换热管道312的直径的差值为0.5~3mm,即第二换热管道312的直径比第一换热管道311的直径大0.5~3mm,如图2~3所示,不仅可以提高冷凝器的过冷度,而且仅通过更换胀管器等简单操作即可不同管径的冷凝器的制作。冷凝器的种类较多,如一进一出、多进一出、一进多出、多进多出等各种冷凝器。对于多级冷凝器,还包括分流器32,第一换热管道311有多个,分流器32将多个第一换热管道311与一个或多个第二换热管道312连通。以双级换热系统为例,图2为两进一出的冷凝器,分流器靠近制冷剂进口一侧的换热管道均采用第一换热管道311,分流器靠近制冷剂出口一侧的换热管道均采用第二换热管道312,冷凝器的过冷度较高,制冷效果好。可选地,还有另一种多级冷凝器的设计方案,分流器32将部分第一换热管道311与一个或多个第一换热管道311、第二换热管道312顺次连通,不仅保证了系统的过冷度较高,而且换热管道的设计和制造成本较低。此外,上述的设计方案还适用于冷凝器靠近制冷剂出口的换热管道较多的情况,可仅将部分靠近制冷剂出口的直径增大(即为第二换热管道),如图3所示。进一步地,冷凝器3中的第二换热管道312有一个或多个,若有多个第二换热管道312,多个第一换热管道311和多个第二换热管道312沿第一方向呈两列分布。如现有技术为单排的冷凝器,可在现有换热管道旁增加半排换热管道,增加的部分换热管道的直径大于原有换热管道的直径,提高了第二换热管道312的长度和数量,从而改善现有冷凝器的制冷效果;若原有冷凝器为两级,还可将分流器32与增加的换热管道连接,即增加原有换热管道中间相换热管道的长度和数量,如图4所示。在冷凝器的换热管道总长度一定时,若第二换热管道312的长度过短,冷凝器的过冷度较低,导致冷凝器的换热量较少;若第二换热管道312的长度过长,会使两相区的换热管道长度过短,换热不充分,同样会导致冷凝器的换热量较低。因此,优选地,本发明实施例中第二换热管道312的长度为多个换热管道的总长度的5%~20%。本发明实施例中第二换热管道312的直径的取值范围为4.5~9.8mm。例如,现有技术中冷凝器03为两级换热器,换热管道的直径均为7.0mm,参照图2~4,在分流器32的一侧(靠近制冷剂进口301)第一换热管道的直径采用7.0mm(图2或图3中空心圆所示),另一侧第二换热管道的直径采用7.94mm(图2或图3中双空心圆所示);或者可将分流器32一侧(靠近制冷剂进口301)第一换热管道的直径采用6.35mm(图4中实心圆所示),另一侧换热管道的直径仍保持原状(图4中空心圆所示)。换热管道31可采用u形管,制作加工方便。并且换热管道31的材质可采用不锈钢、合金、铜等。优选地,本发明实施例中换热管道31为铜管,铜管的热传导率较高,且具有较强的耐腐蚀性、延展性等优点。此外,为了进一步提高换热管道31的换热能力,优选地,本发明实施例中换热管道31为内螺纹管,增大换热管道31内壁的面积,从而提高了冷凝器3的换热效果。本发明实施例还公开了一种空调器,包括上述实施例中所述的冷凝器3。由于在本实施例的空调器安装的冷凝器3与上述的冷凝器3的各实施例中提供的结构相同,因此二者能够解决相同的技术问题,并达到相同的预期效果。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12
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