CN102455090B - 一种过冷冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制冷空调领域，尤其是涉及使用在水源热泵机组中的一种过冷冷凝器。其主要是解决现有技术所存在的水源热泵机组中采用的冷凝器过冷度低，能效比低的技术问题。本发明包括筒体，筒体前后两端分别设有前管板与后管板，前、后管板分别连接有前管箱、后管箱，前管箱上设有进水口、出水口，筒体内设有若干冷凝管，筒体的内部设有油分离器，油分离器位于筒体上部，并且油分离器与进气管组件连通，油分离器的接头与筒体的回油口接管连接，进水口处的筒体内部设有过冷管，过冷管通过过冷管折流板支撑并与前管板，后管板胀接。筒体内设有出液隔板，建立了冷凝段到过冷段制冷剂的流通通道，又起到冷凝后的饱和液体与过冷液体分隔。

Description

一种过冷冷凝器

技术领域

本发明涉及一种制冷空调领域，尤其是涉及使用在水源热泵机组中的一种过冷冷凝器。

背景技术

水源热泵机组是目前空调冷水机组中能效比较高的制冷、制热产品，其内部的冷凝器是制冷系统的关键部件，将需要排放的能量，以相变方式，通过载冷剂带出，把制冷剂气体或蒸气转变成液体的装置。中国专利公开了一种空气源水源热泵热水机组（授权公告号：CN201964610U），其包括使用低温制冷剂的空气源热泵装置和使用高温制冷剂的水源热泵装置；空气源热泵装置包括第一压缩机、冷凝蒸发器中的一个换热装置、第一节流装置及可与室外空气进行热交换的换热器；第一压缩机出口、冷凝蒸发器的一个换热装置、第一节流装置、换热器、第一压缩机入口依次经管道连接构成回路；水源热泵装置包括第二压缩机、冷凝蒸发器中的另一个换热装置、可与用户循环水进行热交换的冷凝器及第二节流装置；第二压缩机出口、冷凝器、第二节流装置、冷凝蒸发器的另一个换热装置、第二压缩机入口依次经管道连接构成回路；换热器与第一压缩机入口之间连接有气液分离器，冷凝蒸发器中的一个换热装置与第一节流装置之间连接有第一干燥过滤器，第一干燥过滤器与第一节流装置之间连接有第一视液镜，冷凝器与第二节流装置之间连接有第二干燥过滤器，第二干燥过滤器与第二节流装置之间连接有第二视液镜，换热器为翅片式换热器。但是这种水源热泵机组中采用的冷凝器由于所有冷凝过程饱和状态温度都为一致，没有足够过冷度，过冷度偏低，能效比较低。

发明内容

本发明是提供一种过冷冷凝器，其主要是解决现有技术所存在的水源热泵机组中采用的冷凝器由于所有冷凝过程饱和状态温度都为一致，没有足够过冷度，过冷度偏低，能效比较低问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种过冷冷凝器，包括筒体，所述的筒体前后两端分别设有前管板与后管板，前、后管板分别连接有前管箱、后管箱，前管箱上设有进水口、出水口，筒体内设有若干冷凝管，筒体外部设有进气管组件、出液组件，筒体的内部设有油分离器，油分离器位于筒体的上部，并且油分离器与进气管组件连通，油分离器的接头与筒体的回油口接管连接，进水口处的筒体内部设有过冷管，沿筒体长度方向设有过冷管折流板。在冷凝器进水口处加装过冷管，使得名义制冷工况热源侧进水温度18℃，出水温度29℃，制冷工况冷凝器过冷度显著低于水冷冷水机组及风冷冷水机组，从而提高了机组能效比。通过提升过冷度可以提升机组能效比15%以上。在冷凝器上部腔体倾斜25-35°设置制冷剂与油的油分离器，实现了常规制冷空调产品需要油分离器加冷凝器两个产品组合实现的功能，成本低、效率高、节省空间。油分离器倾斜的角度最佳可以为30°。内置油分离器采用扩散长方均布型分配制冷剂技术，换热效率比常规类型换热器要高出15%左右。

作为优选，所述的过冷管折流板的上端面为平面，下端面为弧面，并且下端面的设有缺口，过冷管折流板上开有可让过冷管穿过的过冷管孔。过冷管折流板下端面的缺口可以让制冷剂通过。其缺口的夹角可以为90°。

作为优选，所述的筒体内部的过冷管折流板成“S”形排布，过冷管折流板之间连接有第一拉杆。过冷管支撑板成“S”形排布，使得冷凝后的制冷剂液体流可以成“S”形流动，提高换热效率，提高了制冷剂液体过冷度。

作为优选，折流板结构除了使制冷剂液体“S”形流动之外，对冷凝管起支撑作用。

作为优选，所述的筒体内设有出液隔板将过冷管与冷凝管隔开，出液隔板断面为倒“T”形，其上开有制冷剂流通孔。该结构建立了冷凝段到过冷段制冷剂的流通通道，又起到冷凝后的饱和液体与过冷液体分隔作用。通过出液隔板将过冷管与冷凝管隔开，可以使得出液隔板两侧的制冷剂出现温差，增加了热交换的效果，能效比较高。

作为优选，所述的筒体内制冷剂出液口远离出液隔板制冷剂流通孔，靠近进水口处，使得制冷剂过冷度实现最大值，提高能效比。

作为优选，所述的油分离器倾斜设置在筒体内，其包括有弧形的上壳体与平面的下壳体，下壳体一端设有接头，下壳体上通过垫板连接挡油板，油分离器的两端设有端板，油分离器的内部设有过滤网。挡油板及30°回油口技术。

作为优选，所述的挡油板由接触在下壳体上的平直板以及与平直板连接的斜板组成。这样油液可以顺着挡油板的斜面落到油分离器底部，最后由接头、油分回油接管处排出。

作为优选，所述的筒体内设有冷凝管支撑板，冷凝管穿接在冷凝管支撑板上，冷凝管支撑板之间连接有第二拉杆。采用支撑冷凝管的冷凝管支撑板等高强度结构，在水冷机组上使用可保证安全运行六万小时，正常使用约20年以上。

作为优选，所述的筒体的底部设有底座，筒体的筒身上固定有电控柜支座。使用底座可将整个筒体安放在地面上。电控柜支座则可以将筒体与电控柜安装在一起。 

因此，本发明充分利用水源热泵热源侧进水温度低的特点，在水冷冷凝器进水端设置过冷器，通过过冷度提高水源热泵机组能效比，通过设置内置油分离器分离混合在制冷剂中的润滑油提高制冷剂换热效率，结构简单、合理。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是图1的A-A剖面结构示意图；

附图3是图1的B-B剖面结构示意图；

附图4是本发明过冷管折流板的结构示意图；

附图5是本发明出液隔板的结构示意图；

附图6是本发明筒体内部的结构示意图。

图中零部件、部位及编号：筒体1、前管板2、后管板3、前管箱4、后管箱5、进水口6、出水口7、冷凝管8、进气管组件9、出液组件10、油分离器11、接头12、回油口接管13、过冷管14、过冷管折流板15、缺口16、过冷管孔17、第一拉杆18、出液隔板19、制冷剂流通孔20、上壳体21、下壳体22、垫板23、挡油板24、冷凝管支撑板25、第二拉杆26、底座27、电控柜支座28。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的一种过冷冷凝器，如图1、图2，有一个筒体1，筒体的底部设有底座27，筒体的筒身上固定有电控柜支座28。筒体前后两端分别设有前管板2与后管板3，前、后管板分别连接有前管箱4、后管箱5，前管箱4上设有进水口6、出水口7，筒体内设有若干冷凝管8，筒体内设有冷凝管支撑板25，冷凝管穿接在冷凝管支撑板上并与前管板，后管板胀接，冷凝管支撑板之间连接有第二拉杆26。筒体外部设有进气管组件9、出液组件10，筒体的内部设有油分离器11，油分离器位于筒体的上部，并且油分离器与进气管组件连通，如图6，油分离器11倾斜设置在筒体内，其包括有弧形的上壳体21与平面的下壳体22，下壳体一端设有接头12，接头与筒体的回油口接管13连接，下壳体上通过垫板23连接挡油板24，挡油板由接触在下壳体22上的平直板以及与平直板连接的斜板组成。油分离器的两端设有端板，油分离器的内部设有过滤网。进水口6处的筒体内部设有过冷管14，过冷管通过过冷管折流板15支撑并与前管板，后管板胀接。如图3，筒体内部的多块过冷管折流板15成“S”形排布，过冷管折流板之间连接有第一拉杆18。如图4，过冷管支撑板的上端面为平面，下端面为弧面，并且下端面有缺口16，过冷管折流板上开有可让过冷管14穿过的过冷管孔17。筒体内设有出液隔板19将过冷管14与冷凝管8隔开，如图5，出液隔板断面为倒“T”形，其上开有制冷剂流通孔20。

使用时，高温高压的制冷剂过热蒸汽从进气管组件9进入到冷凝器筒体1上部油分离器11，油汽由油分离器11分离后，油液被集中到挡油板24处，然后顺着倾斜角，从回油口接管13处排出。制冷剂蒸汽通过油分离器11分离润滑油后，流通到冷凝管8外表面与在冷凝管内流动的水热量交换，经过冷凝后的制冷剂饱和液体通过出液隔板19制冷剂流通孔20流到过冷管14外表面，与在过冷管内流动的水热量交换。经过过冷后的制冷剂过冷液体从出液组件10流出。冷却水从进水口6处分别进入到筒体1下部的过冷管14与冷凝管8，分别与在过冷管，冷凝管的制冷剂进行热交换，换热后的水从出水口7流出。通过过冷段的设置提高制冷剂液体过冷度，可以提高水源热泵机组能效比。通过设置内置油分离器分离混合在制冷剂中的润滑油提高制冷剂换热效率。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种过冷冷凝器，包括筒体（1），其特征在于所述的筒体（1）前后两端分别设有前管板（2）与后管板（3），前、后管板分别连接有前管箱（4）、后管箱（5），前管箱上设有进水口（6）、出水口（7），筒体内设有若干换热管（8），筒体外部设有进气管组件（9）、出液组件（10），筒体的内部设有油分离器（11），油分离器位于筒体的上部，并且油分离器与进气管组件连通，油分离器（11）倾斜设置在筒体（1）内，其包括有弧形的上壳体（21）与平面的下壳体（22），下壳体一端设有接头（12），下壳体上通过垫板（23）连接挡油板（24），油分离器的两端设有端板，油分离器的内部设有过滤网，油分离器的接头（12）与筒体的回油口接管（13）连接，进水口处的筒体内部设有过冷管（14），沿筒体长度方向设有过冷管折流板（15）。

2.根据权利要求1所述的一种过冷冷凝器，其特征在于所述的过冷管折流板（15）的上端面为平面，下端面为弧面，并且下端面的中部设有缺口（16），过冷管折流板上开有可让过冷管穿过的过冷管孔（17）。

3.根据权利要求1或2所述的一种过冷冷凝器，其特征在于所述的筒体（1）内部的过冷管折流板（15）成“S”形排布，过冷管折流板之间连接有第一拉杆（18）。

4.根据权利要求1或2所述的一种过冷冷凝器，其特征在于所述的筒体（1）内设有出液隔板（19）将过冷管（14）与换热管（8）隔开，出液隔板断面为倒“T”形，其上开有制冷剂流通孔（20）。

5.根据权利要求1或2所述的一种过冷冷凝器，其特征在于所述的挡油板（24）由接触在下壳体上的平直板以及与平直板连接的斜板组成。

6.根据权利要求1或2所述的一种过冷冷凝器，其特征在于所述的筒体（1）内设有换热管支撑板（25），换热管（8）穿接在换热管支撑板上，换热管支撑板之间连接有第二拉杆（26）。

7.根据权利要求1或2所述的一种过冷冷凝器，其特征在于所述的筒体的（1）底部设有底座（27），筒体的筒身上固定有电控柜支座（28）。

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