[實用新型]一種空調(diào)制冷結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520453101.4
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204739813U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李增揚
• 申請（專利權(quán)）人: 特靈空調(diào)系統(tǒng)（中國）有限公司
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00;F25B39/04;F25B40/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種空調(diào)制冷結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前使用的冷凝器中，一般設(shè)置了冷凝區(qū)和過冷區(qū)，其中：冷凝區(qū)是相變換熱，換熱系數(shù)較大，在4000-5000(Btu/(h*Ft^2*F))左右；但是過冷區(qū)僅靠液體和管壁的對流換熱，換熱系數(shù)很低，一般只有冷凝區(qū)的1/10左右，在300-500(Btu/(h*Ft^2*F))左右。在冷凝器過冷區(qū)中，由于冷凝器的形狀，相對于冷卻水管，液體的軸向速度比較大，而徑向速度比較小，軸向速度比較容易形成換熱邊界層。

現(xiàn)有增強換熱系數(shù)的方法雖然眾多，但要想不增加明顯額外成本，并且對機組多方面性能有好處的方法缺不容易找到。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種空調(diào)制冷結(jié)構(gòu)，特別是涉及該結(jié)構(gòu)中的冷凝器，可在最低成本下增大液體相對于冷卻水管的徑向速度，減小換熱邊界層，增大過冷區(qū)換熱系數(shù)。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種空調(diào)制冷結(jié)構(gòu)，包括依次連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥以及蒸發(fā)器并構(gòu)成制冷回路，所述冷凝器具有冷凝區(qū)和過冷區(qū)，所述冷凝區(qū)和過冷區(qū)內(nèi)設(shè)置有冷卻水管，所述空調(diào)制冷結(jié)構(gòu)還包括連通所述壓縮機的排氣口與所述冷凝器的過冷區(qū)的管路，所述管路將壓縮機排出的部分蒸氣引入所述過冷區(qū)中進行排放。

優(yōu)選地，所述管路包括設(shè)置在所述過冷區(qū)內(nèi)的第一管路、連接在所述壓縮機的排氣口和第一管路之間的第二管路。

進一步優(yōu)選地，所述第一管路的管壁面上均勻開設(shè)有多個排氣孔。

進一步優(yōu)選地，所述冷凝器中過冷區(qū)位于冷凝區(qū)的下方，所述第一管路位于所述過冷區(qū)內(nèi)冷卻水管的下方。

進一步優(yōu)選地，所述冷卻水管沿水平方向的設(shè)置，所述第一管路與冷卻水管相平行設(shè)置。

優(yōu)選地，所述管路將壓縮機排出的部分蒸氣引入所述過冷區(qū)中進行排放并在過冷區(qū)中產(chǎn)生氣泡。

優(yōu)選地，所述冷凝器還包括冷凝器殼體、開設(shè)在所述冷凝器殼體上方的制冷劑入口、開設(shè)在所述冷凝器殼體下方的制冷劑出口，所述冷卻水管設(shè)置在所述冷凝器殼體內(nèi)。

采用本實用新型結(jié)構(gòu)對冷凝器換熱系數(shù)、充注量的分析：

1、冷凝器過冷區(qū)換熱系數(shù)擬合計算公式為：

h＝e^(a1+a2*x+a3*x^2+a4*x^3)，

其中，a1，a2，a3，a4為常數(shù)，x＝Ln(y)，y為熱質(zhì)流密度，等于質(zhì)量流量除以水力直徑，這里將質(zhì)量流量換為流速，過冷區(qū)截面積和密度的乘積。

假設(shè)過冷區(qū)截面積不變，換熱系數(shù)將隨著流速的增大而增大。假設(shè)將3％壓縮機排氣通入過冷區(qū)液相，其中2％在液相中液化，剩下1％以比較低的過熱度進入氣相，在過冷區(qū)存在2％的氣體。過熱蒸汽比體積為：0.379，液相比體積為：0.0138，氣相體積為液相的27.51倍。2％的氣體占總過冷區(qū)的體積百分比為：2％*27.51＝55％。

A.假設(shè)，液面高度不變，則液體流速會增加55％左右，根據(jù)上面公式計算，如果假設(shè)液面高度不變，流速變?yōu)樵瓉淼?.5倍，換熱系數(shù)變?yōu)樵瓉淼?.1倍。但是上述公式中的速度是制冷劑沿管子軸向的速度，而鼓泡進去改變的是管子徑向速度，而徑向速度增大可以有效的減小換熱邊界層，所以換熱系數(shù)應(yīng)該增大更多。液相區(qū)換熱面積可以減小10％，過熱區(qū)負荷減小2～3％，其面積也可以減小2％左右。

以RTWH260_P2WT為例，計算過冷區(qū)換熱系數(shù)變化：

Cir1過冷區(qū)制冷劑側(cè)換熱系數(shù)為：536.6285(Btu/(h*F*ft^2))，水側(cè)換熱系數(shù)：

3054.26(Btu/(h*F*ft^2))，總換熱系數(shù)：

h＝1/(1/536.63+1/3054.26)＝456.4(Btu/(h*F*ft^2))，

制冷劑側(cè)增加10％后：

h＝1/(1/(536.63*1.1)+1/3054.26)＝494.7(Btu/(h*F*ft^2))，

則總換熱系數(shù)增加：(494.7-456.4)/456.4＝8.4％，

B.氣泡上升速度(徑向速度)：

不考慮液體對氣泡的阻力及氣泡形變，加速度由浮力與重力之差提供，

ρ液gV排-mg＝ma，

ρ液gV排-ρ氣gV排＝ρ氣V排a，

加速度：a＝(ρ液/ρ氣-1)g，

假設(shè)氣泡脫離時速度為0，則脫離后氣泡將以26g的加速度向上運動，假設(shè)過冷區(qū)高度為