一种下部分液减少制冷剂充灌量的空调室外机及其方法技术

技术编号:12338305 阅读:110 留言:0更新日期:2015-11-18 11:09
本发明专利技术公开了一种下部分液减少制冷剂充灌量的空调室外机及其方法,包括上端进气管、下端液管、蛇形排式换热管,该蛇形排式换热管包括多个上折弯段、垂直段和下折弯段,各下折弯段的端部均通过连通管与下端液管连通;所述上折弯段仅起始端与上端进气管连通;所述垂直段与水平面垂直。在冷凝过程中,冷凝液流到下端液管中,使得冷凝器中的液相积存量减少,减少了制冷剂的充灌量,冷凝液流到下端液管的同时也减薄了蛇形排式换热管中液膜的厚度,使得换热热阻减小,增大换热系数,总传热系数增大,提高整体效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷空调领域,尤其涉及。
技术介绍
我国空调产业能效标准不断提高,采用强化换热技术提高空调整体效率的同时也增大了空调换热器的体积,使得制冷剂充灌量也增多。现在使用的制冷剂属消耗臭氧层物质的含氢氯氟烃,根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《消耗臭氧层物质管理条例》等有关法规,消耗臭氧层物质的含氢氯氟烃的生产量和使用量均需逐渐较少直至完全淘汰。目前,我国作为世界上最大的HCFC22生产国和使用国,在淘汰HCFCs制冷剂方面面临艰巨挑战。在面对如此的国际环境下,如何在不降低换热性能以及机组性能的前提下,减小制冷剂的充灌量成为了一个重要的研究课题。图1为目前一种普通家用空调室外机结构图。空调室外机换热管均为翅片管水平横管布置、联接采用蛇型管型,空气依靠风机在管外强制对流冷却换热,制冷剂经压缩机压缩成高温高压气体,并进入冷凝器与空气换热,制冷剂在管内由过热蒸气、气液两相冷凝换热至过冷液体。随着冷凝过程的进行,不断有冷凝液在壁面形成,阻碍了蒸气与壁面的换热,构成了换热的主要热阻,降低换热系数。随着冷凝液的不断增多,壁面的液膜厚度不断增加,加上蒸气量减少所带来的制冷剂流速降低的因素,使得冷凝效果急剧恶化。空气侧,由于管内冷凝液热阻导致换热管外壁的温度下降,换热的驱动力降低,使得空气强制对流的换热量减少。为了达到足够的换热量,需要增加换热面积来满足换热要求,采用翅片来增加管外面积提高了投资成本,体积也比较大,而增加换热管长度又增加了液相积存量,导致空调机组的充灌量增多。专利号200610113304.4的专利技术专利“分液式空气冷凝器”。利用分段蒸汽冷凝、中间自动汽液分离和排液、集中聚集冷凝液过冷技术,保证各管程都以纯蒸汽进入并被冷却,有效减小凝结过程中液膜的厚度和消除不利的两相流型;与传统冷凝器相比节省材料30 %,降低了冷凝器制作和运行成本,但加工复杂。授权公告号CN201926216U的技术专利“一种风冷冷凝器”。提供一种风冷冷凝器,由换热管与肋片组成肋片套管式冷凝器,换热管呈迂回曲折状,换热管从进汽口至出液口分为连续贳通的三段,换热管第一段内为汽态制冷剂,换热管第二段内为汽液混合状态制冷剂,换热管第三段内为液态制冷剂,其特点是:所述换热管第二段上至少连接一汽液分离装置,汽液分离装置通过引流管与换热管第三段连通。所述的换热管第一段和第三段采用强化换热管,而换热管第二段采用普通换热管。这样就提高了换热效率,而减少换热材料的成本,同样加工复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供。相对于现有技术,减少了空调室外机制冷剂充灌量、减薄液膜厚度、提高冷凝换热系数。本专利技术通过下述技术方案实现:—种下部分液减少制冷剂充灌量的空调室外机,包括上端进气管1、下端液管5、蛇形排式换热管3,所述蛇形排式换热管3包括多个上折弯段、垂直段和下折弯段,各下折弯段的端部均通过连通管1-2与下端液管5连通;所述上折弯段仅起始端1-1与上端进气管I连通。所述各下折弯段的端部均通过连通管1-2,沿下端液管5的轴向方向依次间隔排布。所述下端液管5的端口设置有液封装置4。所述蛇形排式换热管3的垂直段上设有翅片2。上述空调室外机的控制方法如下:制冷剂从压缩机出口进入上端进气管I,并通过蛇形排式换热管3的起始端1-1进入垂直段的第一根垂直管内向下流动,与垂直管外对流冷却空气换热,一部分制冷剂蒸气被冷凝成液体,冷凝液顺着第一根垂直管内壁向下流动,通过下折弯段端部的连通管1-2进入到下端液管5,经液封装置4流到节流机构;与此同时,另一部分还未冷凝的制冷剂蒸气通过连通管1-2进入垂直段的第二根垂直管向上流动,经过上折弯段后又进入垂直段的第三根垂直管向下流动,流动的过程中与垂直管外对流冷却空气换热,冷凝液顺着第三根垂直管内壁向下流动,接着再通过下折弯段端部的连通管1-2进入到下端液管5,经液封装置4流到节流机构;冷凝液以此形式流动不断循环,直至流动到蛇形排式换热管3的最后一根垂直管,并进入到下端液管5,经液封装置4流到节流机构;冷凝液在下端液管5及液封装置4处形成液封,冷凝的制冷剂液体流出冷凝器的同时未冷凝的制冷剂蒸气不能流出冷凝器,则蛇形排式换热管3的垂直管内仅部分制冷剂蒸气冷凝为液体,即积存在垂直管中的制冷剂液体量减小,使得空调机组的制冷剂充灌量减少。本专利技术相对于现有技术,具有如下的优点及效果:本专利技术蛇形排式换热管3包括多个上折弯段、垂直段和下折弯段,各下折弯段的端部均通过连通管1-2与下端液管5连通;所述上折弯段仅起始端1-1与上端进气管I连通。所述各下折弯段的端部均通过连通管1-2,沿下端液管5的轴向方向依次间隔排布;所述垂直段与水平面垂直。这样来自压缩机的制冷剂蒸气由上端进气管I进入到蛇形排式换热管3中,与管外对流冷却空气换热,制冷剂蒸气被冷凝成液体向下流动,通过连通管1-2进入到下端液管5,经液封装置4流至节流机构;此时,冷凝液在下端液管5及液封装置4处形成液封,冷凝的制冷剂液体流出冷凝器的同时未冷凝的制冷剂蒸气不能流出冷凝器。冷凝过程中,冷凝液并不是积存在冷凝器中,而是流到下端液管5中,使得冷凝器中的液相积存量减少,减少了制冷剂的充灌量,冷凝液流到下端液管5的同时也减薄了换热管中液膜的厚度,使得换热热阻减小,增大换热系数,总传热系数增大,提高整体效率。本专利技术采用的技术手段,既能显著减少制冷剂充灌量、同时又能提高空调室外当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种下部分液减少制冷剂充灌量的空调室外机,包括上端进气管(1)、下端液管(5)、蛇形排式换热管(3),其特征在于:所述蛇形排式换热管(3)包括多个上折弯段、垂直段和下折弯段,各下折弯段的端部均通过连通管(1‑2)与下端液管(5)连通;所述上折弯段仅起始端(1‑1)与上端进气管(1)连通;所述垂直段与水平面垂直。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金平张发勇
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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