[發明專利]定向流高效冷凝器裝置及使用方法

有效

• 申請號: 200910201923.2
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101738015A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 馮國明;鄒順達;韓振興;王金珍
• 申請（專利權）人: 上海環球制冷設備有限公司
• 主分類號: F25B39/04
• 分類號: F25B39/04
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 許忠高

技術領域

本發明涉及一種換熱器裝置，特別是一種制冷空調系統的冷凝器裝置及使用方法。

背景技術

制冷空調系統中的主要部件包括：壓縮機，油分離器，冷凝器，儲液器，膨脹閥， 蒸發器等管路和電控設備。其制冷循環過程是將壓縮機排出的高壓過熱的制冷劑和冷凍 油氣相混合物經過油分離器進行氣液兩相分離后，制冷劑再進入冷凝器內通過常溫載冷 劑吸熱冷凝成高壓過冷液體，經過膨脹閥節流后在蒸發器內再通過常溫載冷劑放熱氣化 成低壓過熱蒸氣被壓縮機吸入，如此往復循環實現制冷過程。其中冷凝器對整個制冷空 調的能效起著關鍵的核心作用。

在制冷空調系統中，目前通常采用的冷凝器，體積大，能效低，熱交換過程不充分， 過冷效果不明顯。

發明內容

近來，節能產品將是市場發展的方向。因此，在制冷空調系統中有必要對冷凝器進 行重新設計和整合來優化結構以提高能效。提供一種在制冷空調系統中使用的定向流高 效冷凝器裝置是本發明的目的所在。本發明的技術方案是：在圓筒內將高壓過熱的制冷 劑和冷凍油氣相混合物從第一氣液流道到第二氣液流道再到第三氣液流道的氣道定向 流分布，使熱交換過程更充分，氣相制冷劑逐級冷凝成液態，有效提高了冷凝器的熱能 效，過冷效果更明顯。本發明的技術方案通過如下的技術措施來具體實現的，在制冷空 調系統中使用的一種定向流高效冷凝器裝置，其特征在于它由圓筒、進氣管、垂直氣道 分隔板、水平氣道分隔板、冷凝管束、支承板、制冷劑液態出口、管板、載冷劑進出口、 第一氣液流道、第二氣液流道和第三氣液流道組成，其中：一塊寬度等于圓筒內半徑的 垂直氣道分隔板垂直焊接在另一塊寬度為圓筒內直徑的水平氣道分隔板的中間，組合的 兩塊氣道分隔板沿長度方向安裝在橫置的鋼制圓筒的中間，兩塊氣道分隔板的三條長側 邊與圓筒內側壁焊接固定，使圓筒內形成第一氣液流道、第二氣液流道和第三氣液流道 三個相對關聯的氣液流道(見附圖1)。陣列式冷凝管束按正三角形排列分別布置在圓筒 內的三個氣液流道中，其中第一氣液流道與圓筒上部的進氣管聯接相通；第三氣液流道 為一個液相腔，并兼用過冷腔，與圓筒下部的制冷劑液態出口聯接相通。分隔第一氣液 流道和第二氣液流道的垂直氣道分隔板軸向端部的一端(或兩端)留出氣相制冷劑通道， 此通道的流通截面積為進氣管的通徑的5-6倍，使氣相制冷劑在兩個氣液流道中，定向 沿著冷凝管束的長度方向均勻分布，熱交換過程更充分。分隔第二氣液流道和第三氣液 流道的水平氣道分隔板軸向端部的一端(或兩端)留出氣相制冷劑通道，此通道的流通截 面積為進氣管的通徑的5-6倍，使氣相制冷劑在兩個氣液流道中，定向沿著冷凝管束的 長度方向均勻分布，熱交換過程更充分。冷凝管束與兩端管板脹接固定，中間用支承板 支撐，載冷劑進出口分別設置在圓筒的同一端，或者分別設置在圓筒的左、右兩端。

本發明定向流高效冷凝器裝置的使用方法是：高壓過熱的制冷劑和冷凍油氣相混合 物由進氣管分別先后進入圓筒中第一氣液流道和第二氣液流道兩個氣液流道中，并以定 向的流速均勻地分配在冷凝管束上，經過載冷劑熱交換后，使氣相制冷劑和冷凍油混合 物逐級冷凝成液態，相變過程更完善，熱交換過程更充分，有效提高了冷凝器的熱能效。 部分殘余的制冷劑和冷凍油氣相混合物定向由水平氣道分隔板端部的通道進入圓筒中 的第三氣液流道，經過冷凝管束內載冷劑熱交換后充分液化，部分液態制冷劑和冷凍油 進一步得到過冷，并通過圓筒下部的制冷劑液態出口進入膨脹裝置。

本發明的有益效果是，這種定向流高效冷凝器在圓筒內采用了氣道分隔板裝置來 實現定向流分布，是一種結構簡單，制作容易，加工成本低。制冷劑和冷凍油混合物 的相變過程更完善，熱交換過程更充分。有效提高了冷凝器的熱能效，過冷效果更明 顯。比現有冷凝器的熱能效提高了8-12％，而且整個冷凝器體積可以減小，既經濟又 節能。

附圖說明

圖1、本發明定向流高效冷凝器裝置實施例的徑向剖面結構示意圖。

圖2、本發明定向流高效冷凝器裝置實施例的軸向剖面結構示意圖。

附圖中各圖例標記分別表示如下的意義：

1----圓筒、???????????2----進氣管、??????31----垂直氣道分隔板、

32----水平氣道分隔板、4----冷凝管束、????5----支承板、