本實(shí)用新型涉及制冷和散熱設(shè)備領(lǐng)域,尤其是涉及一種旋翅冷凝器及具有其的冰箱。
背景技術(shù):
冰箱市場(chǎng)上,風(fēng)冷冰箱比例越來(lái)越高,冰箱容積越來(lái)越大,常規(guī)的內(nèi)置冷凝器已經(jīng)無(wú)法滿足冰箱整機(jī)的散熱需求,所以大容積風(fēng)冷冰箱普遍使用外置風(fēng)冷冷凝器作為制冷系統(tǒng)的散熱器。
相關(guān)技術(shù)公開的一種冰箱中,提出采用一種旋翅冷凝器來(lái)作為大容積冰箱的散熱器,近年間為提高換熱效率,旋翅冷凝器的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了多次結(jié)構(gòu)變化,比如在換熱管的外表面將擴(kuò)展翅片改造成絲管式、壓花翅片式、平翅片式、L型翅片式、鋁翅片式等,或者對(duì)纏繞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
但這些改進(jìn)均屬于對(duì)冷凝器管外的強(qiáng)化換熱,雖然能起到提高換熱效率的作用,但效果不會(huì)特別明顯。這些旋翅冷凝器存在如下缺點(diǎn):一、旋翅冷凝器的重量太大;二、換熱管內(nèi)容積大,制冷劑充注量多;三、受管型限制換熱效果不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本實(shí)用新型的一個(gè)方面提出一種旋翅冷凝器,該旋翅冷凝器重量可減輕,可減小制冷劑填充量,且換熱效率可得到提高。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種具有上述旋翅冷凝器的冰箱。
根據(jù)本實(shí)用新型的旋翅冷凝器,包括:換熱管,所述換熱管經(jīng)彎折形成多層結(jié)構(gòu),所述換熱管的外側(cè)設(shè)有螺旋翅片,所述螺旋翅片環(huán)繞所述換熱管螺旋延伸,所述換熱管內(nèi)設(shè)有空心的芯管,所述芯管內(nèi)無(wú)填充物且兩端封堵,所述換熱管與所述芯管之間限定出制冷劑通道。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器,通過(guò)在換熱管內(nèi)設(shè)置空心的芯管,芯管內(nèi)無(wú)填充物且兩端封堵,因此旋翅冷凝器的制冷劑充注量可減小,換熱效率提高,節(jié)省了能耗,且在與同等換熱能力的無(wú)芯管冷凝器相比,有芯管的結(jié)構(gòu)使旋翅冷凝器的體積減小,從而節(jié)約了管材,降低了整體重量。另外,由于芯管設(shè)置在換熱管內(nèi),結(jié)構(gòu)改造成本較低,結(jié)構(gòu)適應(yīng)性廣。
在一些實(shí)施例中,所述芯管的外表面上設(shè)有凹槽。
在一些實(shí)施例中,所述芯管的外表面上設(shè)有螺紋。
在一些實(shí)施例中,所述芯管通過(guò)連接筋固定在所述換熱管上。
具體地,所述連接筋焊接連接在所述換熱管上。
進(jìn)一步地,在所述換熱管的徑向上,所述芯管的外周壁與所述換熱管的內(nèi)周面之間的間隙為1-3mm之間。這樣更加有利于制冷劑流通后熱量的散發(fā)。
可選地,所述換熱管為圓管或流線型管,所述芯管為圓管、三角管、矩形管、多邊形管。
在一些實(shí)施例中,所述換熱管具有多段直管段和至少一段彎曲段,相鄰兩段所述直管段之間連接有一段彎曲段,所述芯管僅設(shè)在所述直管段內(nèi)。
具體地,所述芯管為多根且一一對(duì)應(yīng)地設(shè)在所述多段直管段內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)用新型的冰箱,包括根據(jù)本實(shí)用新型的旋翅冷凝器。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的冰箱,由于設(shè)置了具有空心內(nèi)芯的旋翅冷凝器,提高了能效,有利于減小體積、重量。
本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器的俯視圖;
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器的正視圖;
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱管及內(nèi)部結(jié)構(gòu)截面圖;
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱管及內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖。
附圖標(biāo)記:
旋翅冷凝器100、
換熱管1、直管段11、彎曲段12、
螺旋翅片2、芯管3、制冷劑通道4、間隙寬度w。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
下面參考圖1-圖4描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器100。
如圖1和圖2所示,旋翅冷凝器100包括換熱管1,換熱管1經(jīng)彎折形成多層結(jié)構(gòu),換熱管1的外側(cè)設(shè)有螺旋翅片2,螺旋翅片2環(huán)繞換熱管1螺旋延伸。
在一些示例中,旋翅冷凝器100采用螺旋翅片管卷層的方式制成,先將翅片壓制在基層管材的換熱管1上,再通過(guò)設(shè)備將纏繞好翅片的管子進(jìn)行蛇形折彎,再將固定支架采用鉚接或者焊接的方式固定管子,最后可制出旋翅冷凝器100。
如圖3和圖4所示,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器100中,換熱管1內(nèi)設(shè)有空心的芯管3,芯管3內(nèi)無(wú)填充物且兩端封堵,換熱管1與芯管3之間限定出制冷劑通道4。
可以理解的是,旋翅冷凝器的管路內(nèi)流通的是從氣態(tài)過(guò)渡到液態(tài)的制冷劑,而冷凝器管外是強(qiáng)制對(duì)流的空氣,此種換熱條件下,相對(duì)于冷凝器外部結(jié)構(gòu)而言,冷凝器管內(nèi)的制冷劑與管壁間的熱阻對(duì)旋翅冷凝器整體的換熱效率影響更大。
常規(guī)旋翅冷凝器的換熱管為圓形管道,制冷劑的流動(dòng)符合傳熱學(xué)中流體在圓形管道中的流動(dòng)特性。此時(shí),制冷劑的流動(dòng)在圓管中心速度最大,在管徑方向上,越是遠(yuǎn)離圓管中心處制冷劑的速度就越低。圓管內(nèi)速度最大的地方位于管道中心,但此處卻是與傳熱壁面距離最遠(yuǎn)處,對(duì)流體與壁面的傳熱條件來(lái)講,流體速度越快,換熱系數(shù)越大,故而,圓管內(nèi)的流體流動(dòng)由于受管型的限制,換熱系數(shù)較小,所以導(dǎo)致越大的冰箱,旋翅冷凝器的體積也相應(yīng)增大。
而本實(shí)用新型實(shí)施例中,通過(guò)在換熱管1內(nèi)設(shè)置空心的芯管3,芯管3的兩端端口封堵,這樣,換熱管1的內(nèi)周面與芯管3的外周壁之間形成微小的通道,該通道用于流通制冷劑構(gòu)成制冷劑通道4。
換熱管1與芯管3形成雙層套管結(jié)構(gòu),當(dāng)制冷劑流經(jīng)套管間的制冷劑通道4時(shí),制冷劑的流動(dòng)不符合上述傳熱學(xué)中流體在圓形管道中的流動(dòng)特性,此時(shí)制冷劑的流速最大處位于內(nèi)層的芯管3外周壁和外層的換熱管1內(nèi)周面之間的中間位置處,相比于沒有芯管的換熱管而言,設(shè)有芯管3的換熱管1內(nèi),制冷劑流速最大處距離換熱管1的外周壁很近,故此種方式可以大大強(qiáng)化管內(nèi)側(cè)的換熱效率,從而實(shí)現(xiàn)提高旋翅冷凝器100的整體換熱效率的目的。
旋翅冷凝器100的換熱效率提高了,散熱量就能提高,因此與未設(shè)芯管的同等散熱能力的旋翅冷凝器相比,本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器100的換熱管1的管長(zhǎng)和體積均能減小,旋翅冷凝器100內(nèi)制冷劑的充注量也會(huì)減少。
另外,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,將芯管3設(shè)置成空心管且其內(nèi)無(wú)填充物,有利于降低旋翅冷凝器100的重量。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器100,通過(guò)在換熱管1內(nèi)設(shè)置空心的芯管3,芯管3內(nèi)無(wú)填充物且兩端封堵,因此旋翅冷凝器100的制冷劑充注量可減小,換熱效率提高,節(jié)省了能耗,且在與同等換熱能力的無(wú)芯管冷凝器相比,有芯管3的結(jié)構(gòu)使旋翅冷凝器100的體積減小,從而節(jié)約了管材,降低了整體重量。另外,由于芯管3設(shè)置在換熱管1內(nèi),芯管3的設(shè)置對(duì)旋翅冷凝器100的其他結(jié)構(gòu)影響不大,將芯管3應(yīng)用到各種類型的旋翅冷凝器上時(shí)這些旋翅冷凝器均無(wú)需過(guò)多更改結(jié)構(gòu),將設(shè)置了芯管3的旋翅冷凝器100設(shè)置在制冷或者散熱設(shè)備上時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)也無(wú)需更改,因此旋翅冷凝器100的結(jié)構(gòu)改造成本較低,旋翅冷凝器100的適應(yīng)性廣。
為進(jìn)一步加強(qiáng)換熱效率,可在芯管3的外表面上設(shè)置凹槽,這樣旋翅冷凝器100的比表面積可得到加大。這里,芯管3的外表面上凹槽的形狀可不作具體限制,例如,凹槽可為矩形槽、三角槽等。
在另一些實(shí)施例中,也可在芯管3的外表面上設(shè)置螺紋,螺紋的設(shè)置也能增加旋翅冷凝器100的比表面積,提高換熱效果。這里,螺紋也可以看成是沿芯管3的軸向螺旋延伸的凹槽。
在一些實(shí)施例中,芯管3可通過(guò)連接筋(圖未示出)固定在換熱管1上,連接筋的一端連接芯管3的外周,連接筋的另一端連接換熱管1的內(nèi)周。
具體地,連接筋可通過(guò)焊接連接在換熱管1上。例如,連接筋可通過(guò)釬焊焊接在換熱管1上,具體而言,可將連接筋的外端涂上焊料,將芯管-連接筋置于換熱管1內(nèi),然后將上述部件置于釬焊焊爐中,在高溫作用下,焊料熔化。等上述部件冷卻后,連接筋即與換熱管1之間固定連接。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,芯管3的中心軸線與換熱管1的中心軸線可以相重合,即芯管1可以設(shè)置在換熱管1的中心位置處,這樣在換熱管1的周向上,制冷劑通道4的寬度較均勻,有利于制冷劑在換熱管1的周向上分布更加均勻,能夠充分利用管壁換熱。
具體地,內(nèi)層套管和外層套管之間的間隙寬度w可以在1-3mm之間,即在換熱管1的徑向上,芯管3的外周壁與換熱管1的內(nèi)周面之間的間隙為1-3mm之間,這樣更加有利于制冷劑流通后熱量的散發(fā)。
在一個(gè)具體實(shí)施例中,如圖3和圖4所示,換熱管1和芯管3均為圓管,換熱管1和芯管3同心設(shè)置,這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易加工,且在換熱管1的周向上制冷劑通道4的寬度均相等,有利于安裝固定。
當(dāng)然,本實(shí)用新型實(shí)施例中,換熱管1和芯管3的結(jié)構(gòu)不限于此。例如,芯管3可為三角管、矩形管、多邊形管等,芯管3的橫截面也可形成為不規(guī)則的形狀。
又例如,換熱管1可為扁管、流線型管,這里,流線型管指的是橫截面為流線型結(jié)構(gòu),流線型指的是平滑而規(guī)則的形狀,例如梭子形、水滴形等,這里不作限制。將換熱管1形成流線型管,有利于管外空氣流通,減小空氣流通阻力。
在一些實(shí)施例中,如圖1所示,換熱管1具有多段直管段11和至少一段彎曲段12,相鄰兩段直管段11之間連接有一段彎曲段12,芯管3僅設(shè)在直管段11內(nèi),而彎曲段12內(nèi)不設(shè)芯管3。這樣,一方面便于設(shè)置芯管3,另一方面避免制冷劑阻滯在彎曲段12內(nèi)導(dǎo)致無(wú)法流通。
具體地,芯管3為多根且一一對(duì)應(yīng)地設(shè)在多段直管段11內(nèi),這樣能大幅度提升換熱效率。當(dāng)然,芯管3在換熱管1內(nèi)還可以有其他設(shè)置形式,例如,可以僅在一段直管段11或者一部分直管段11內(nèi)設(shè)置一根芯管3或者多根芯管3,這里不作具體限制。
綜上,本實(shí)用新型實(shí)施例的旋翅冷凝器100,技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低、能效高、體積小、換熱性能好,克服了現(xiàn)有的旋翅冷凝器重量重、冷媒充注量多的缺點(diǎn)。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的冰箱,包括根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的旋翅冷凝器100,旋翅冷凝器100已由上述實(shí)施例中說(shuō)明,這里不再描述。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的冰箱,由于設(shè)置了具有空心內(nèi)芯3的旋翅冷凝器100,提高了能效,有利于減小體積、重量。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“厚度”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中,除非另有說(shuō)明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
在本實(shí)用新型的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“相連”、“連接”、“固定”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“實(shí)施例”、“示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及等同物限定。