用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式和致冷機(jī)蒸發(fā)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，在所述管道模式中管道被設(shè)置成在氣流中是交錯(cuò)的，所述管道的外直徑介于6.5mm至7.5mm之間，所述管道的壁厚介于破裂壓力所要求的0.3mm至0.7mm之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式和致冷機(jī)蒸發(fā)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式。本實(shí)用新型還涉及具有這一管道模式的致冷機(jī)蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在家電市場(chǎng)中成本壓力是非常高的并且不斷加緊的政府規(guī)定正在要求家電具有更高的能源效率，這帶來(lái)了對(duì)更有成本效益、更有效率的部件的需求。
[0003]在1990年代左右，大多數(shù)市場(chǎng)中的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道從9.5mm的外直徑(OD)被改為8.0mm的外直徑,這改善了所使用的新制冷劑的返流。在性能上的某些改善已經(jīng)被注意到了，但是這種變化未能被很好的理解。
[0004]眾所周知的是，當(dāng)管道直徑減少時(shí)，其壁厚也可以減少并且還可以保持破裂壓力，同時(shí)還減少了材料消耗。不同的熱傳輸模型指出了基于減少管道直徑而在致冷機(jī)的操作范圍內(nèi)可能或者無(wú)法帶來(lái)在熱傳遞上的改進(jìn)，但是先前的在直徑上的改變已經(jīng)指出存在著某些改進(jìn)。
[0005]進(jìn)一步減少直徑的最大未知之處在于會(huì)對(duì)壓縮機(jī)帶來(lái)什么影響。致冷機(jī)蒸發(fā)器在接近大氣壓下或者在輕微真空條件下運(yùn)行。當(dāng)壓力越來(lái)越接近絕對(duì)零時(shí)，對(duì)壓縮機(jī)的影響就越來(lái)越大，從而在壓降上的任何增加可能會(huì)對(duì)壓縮機(jī)施加很大的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型使用兩種主要的衡量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其改進(jìn)之處進(jìn)行評(píng)價(jià)。第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是鋁的UA/lb。這一標(biāo)準(zhǔn)具體表現(xiàn)為每一材料使用量所獲得的熱傳遞的數(shù)量。第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是UA/體積，這表示了基于給定的體積可以獲得多少的熱傳遞。本實(shí)用新型的目的在于，確定管道的外直徑以及管道模式，從而最大化鋁的UA/lb和UA/體積，同時(shí)對(duì)壓縮機(jī)性能具有最小影響并且優(yōu)化整體能源效率。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其公開(kāi)一種用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，在所述管道模式中管道被設(shè)置成在氣流中是交錯(cuò)的，所述管道的外直徑介于6.5mm至7.5mm之間,例如所述管道的外直徑是7.00mm。
[0008]所述管道的壁厚介于破裂壓力所要求的0.3mm至0.7mm之間。
[0009]所述管道在彎曲中心的彎曲半徑介于18.0mm至22.0mm之間。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，其特征在于，對(duì)于每一 25_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置I列管道。那么，對(duì)于75mm的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置3列管道；對(duì)于50mm的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置2列管道。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，其特征在于，對(duì)于每一 20_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置I列管道。那么，對(duì)于60_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置3列管道。
[0012]在所述管道模式中，管道被設(shè)置成相對(duì)于蒸發(fā)器深度是傾斜定向的。
[0013]另外，根據(jù)上面所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，各列管道之間的管道間隔小于在一列管道中的彎曲直徑。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型，其還涉及一種致冷機(jī)蒸發(fā)器，其特征在于，包括如上述所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式。
[0015]基于上述構(gòu)造，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了確定管道的外直徑以及管道模式，從而最大化鋁的UA/lb和UA/體積，同時(shí)對(duì)壓縮機(jī)性能具有最小影響并且優(yōu)化了整體能源效率。
[0016]至此，為了本實(shí)用新型在此的詳細(xì)描述可以得到更好的理解，以及為了本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)可以更好地被認(rèn)識(shí)到，本公開(kāi)已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概述了本實(shí)用新型的實(shí)施例。當(dāng)然，本實(shí)用新型的實(shí)施方式將在下面進(jìn)行描述并且將形成所附權(quán)利要求的主題。
[0017]在這方面，在詳細(xì)解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型在它的應(yīng)用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附圖中示出的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和部件的配置。本實(shí)用新型能夠具有除了描述的那些之外的實(shí)施例，并能夠以不同方式實(shí)施和進(jìn)行。再者，應(yīng)當(dāng)理解，在此采用的措辭和術(shù)語(yǔ)以及概要是為了描述的目的，不應(yīng)認(rèn)為是限定性的。
[0018]同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本公開(kāi)所基于的構(gòu)思可以容易地用作設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的基礎(chǔ)，用于實(shí)施本實(shí)用新型的數(shù)個(gè)目的。因此，重要的是，所附權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)認(rèn)為包括這樣的等效結(jié)構(gòu)，只要它們沒(méi)有超出本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]本實(shí)用新型的所有技術(shù)特征基于這里所附的附圖將會(huì)是顯而易見(jiàn)的。這里描述的附圖僅為了所選實(shí)施例的說(shuō)明目的，而不是全部可能的實(shí)施方式并且旨在不限定本實(shí)用新型的范圍。
[0020]圖1所示的75mm的蒸發(fā)器深度設(shè)置3列管道；
[0021]圖2所示的50mm的蒸發(fā)器深度設(shè)置2列管道；
[0022]圖3所示的60mm的蒸發(fā)器深度設(shè)置3列管道；
[0023]圖4至圖6來(lái)評(píng)價(jià)管道外直徑對(duì)熱傳遞性能的影響，代表三種具有不同外直徑的管道，即 6.35mm、8.0Omm 和 9.50mm ；
[0024]圖7和圖8示出了在具有50mm蒸發(fā)器深度、兩列管道的蒸發(fā)器上的7.0Omm和8.0Omm外直徑管道之間的比較；
[0025]圖9和圖10示出了在具有2列8mm管道、60mm蒸發(fā)器深度的蒸發(fā)器和具有3列7_管道、60_蒸發(fā)器深度的蒸發(fā)器之間的比較。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將結(jié)合附圖對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)附圖以及相應(yīng)的文字說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
[0027]本實(shí)用新型的一個(gè)方面公開(kāi)一種用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，在所述管道模式中管道I被設(shè)置成在氣流中是交錯(cuò)的，從而提供最佳的熱傳遞。所述管道I的外直徑介于
6.5mm至7.5mm之間，所述管道的壁厚被減少到介于破裂壓力所要求的0.3mm至0.7mm之間，從而減少材料成本。
[0028]所述管道在彎曲中心的彎曲半徑介于18.0mm至22.0mm之間，從而在彎曲中心的
彎曲盡可能的緊密并且還能提供高質(zhì)量的管道彎曲。[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，如圖1和圖2，對(duì)于每一 25mm的蒸發(fā)器深度2來(lái)說(shuō)設(shè)置I列管道，即對(duì)于如圖1所示的75_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置3列管道；對(duì)于圖2所示的50_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置2列管道。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，如圖3所示，對(duì)于每一 20_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置I列管道。那么，對(duì)于60_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置3列管道。
[0031]如圖1-圖3所示，在所述管道模式中，管道被設(shè)置成相對(duì)于蒸發(fā)器深度是傾斜定向的。
[0032]另外，根據(jù)上面所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，各列管道之間的管道間隔小于在一列管道中的彎曲直徑。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型，其還涉及一種致冷機(jī)蒸發(fā)器，其特征在于，包括如上述所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式。
[0034]以下參考圖4至圖6來(lái)評(píng)價(jià)管道外直徑對(duì)熱傳遞性能的影響。在這里使用兩種主要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是鋁的UA/lb。這一標(biāo)準(zhǔn)具體表現(xiàn)為每一材料使用量所獲得的熱傳遞的數(shù)量。第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是UA/體積，這表示了基于給定的體積可以獲得多少的熱傳遞。
[0035]圖4至圖6代表三種具有不同外直徑的管道，即6.35mm、8.0Omm和9.50mm，其中圖4至圖6的橫軸表示CFM (Cubic Feet per Minute):立方英尺每分鐘；圖4的縱軸表示UA/lb ;圖5的縱軸表不UA/體積；圖6的縱軸表不空氣側(cè)壓降。
[0036]從圖4至圖6可以看出，管道的外直徑越小就具有更高的鋁的UA/lb以及更高的UA/體積，同時(shí)降低空氣側(cè)壓降。這些因素實(shí)現(xiàn)了性能上的改善和/或成本上的降低。
[0037]從圖4至圖6還可以看出，具有6.35mm外直徑管道的蒸發(fā)器具有與8.0Omm外直徑管道的蒸發(fā)器類(lèi)似的熱傳遞性能。另外，在致冷機(jī)蒸發(fā)器的多次試驗(yàn)中，這種具有6.35mm外直徑管道的蒸發(fā)器平均增加了能源消耗4%。
[0038]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)具有7.0Omm外直徑的管道會(huì)提供因減少直徑所來(lái)的益處且不會(huì)給壓縮機(jī)的性能帶來(lái)負(fù)面影響，并且可以維持能源效率且極大地減少材料消耗。
[0039]以下參考圖7至圖10來(lái)評(píng)價(jià)管道外直徑7.0Omm和8.0Omm對(duì)熱傳遞性能的影響。
[0040]圖7和圖8示出了在具有50mm蒸發(fā)器深度、兩列管道的蒸發(fā)器上的7.0Omm和
8.0Omm外直徑管道之間的比較?？梢钥吹降氖?相比于8.0Omm的外直徑的管道,該7.0Omm外直徑的管道在UA/lb上提供了 14%的改善以及在UA/體積上提供了 12%的改善。
[0041]圖9和圖10示出了在具有2列8mm管道、60mm蒸發(fā)器深度的蒸發(fā)器和具有3列7_管道、60_蒸發(fā)器深度的蒸發(fā)器之間的比較。
[0042]從圖9和圖10可以看出，外直徑為7mm的管道的設(shè)計(jì)要比外直徑為8mm的管道的設(shè)計(jì)具有高出33%的UA/lb (每一材料使用量所獲得的熱傳遞的數(shù)量)并且具有高出31%的UA/體積(基于給定的體積可以獲得多少的熱傳遞)。
[0043]參考具體實(shí)施例，盡管本實(shí)用新型已經(jīng)在說(shuō)明書(shū)和附圖中進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求中所限定的本實(shí)用新型范圍的情況下，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】人員可作出多種改變以及多種等同物可替代其中多種元件。而且，本文中具體實(shí)施例之間的技術(shù)特征、元件和/或功能的組合和搭配是清楚明晰的，因此根據(jù)這些所公開(kāi)的內(nèi)容，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】人員能夠領(lǐng)會(huì)到實(shí)施例中的技術(shù)特征、元件和/或功能可以視情況被結(jié)合到另一個(gè)具體實(shí)施例中，除非上述內(nèi)容有另外的描述。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，在不脫離本實(shí)用新型本質(zhì)的范圍，適應(yīng)特殊的情形或材料可以作出許多改變。因此，本實(shí)用新型并不限于附圖所圖解的個(gè)別的具體實(shí)施例，以及說(shuō)明書(shū)中所描述的作為目前為實(shí)施本實(shí)用新型所設(shè)想的最佳實(shí)施方式的具體實(shí)施例，而本實(shí)用新型意旨包括落入上述說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，在所述管道模式中管道被設(shè)置成在氣流中是交錯(cuò)的，所述管道的外直徑介于6.5mm至7.5mm之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，所述管道在彎曲中心的彎曲半徑介于18.0mm至22.0mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，對(duì)于每一25mm的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置I列管道。
4.如權(quán)利要求3所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，對(duì)于75_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置3列管道。
5.如權(quán)利要求3所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，對(duì)于50mm的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置2列管道。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式,其特征在于，對(duì)于每一20mm的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置I列管道。
7.如權(quán)利要求6所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式,其特征在于,對(duì)于60_的蒸發(fā)器深度來(lái)說(shuō)設(shè)置3列管道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，所述管道的外直徑是7.00mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，所述管道的壁厚介于破裂壓力所要求的0.3mm至0.7mm之間。
10.如權(quán)利要求3所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，在所述管道模式中管道被設(shè)置成相對(duì)于蒸發(fā)器深度是傾斜定向的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式，其特征在于，各列管道之間的管道間隔小于在一列管道中的彎曲直徑。
12.—種致冷機(jī)蒸發(fā)器，其特征在于，包括如上述權(quán)利要求1-11其中之一所述的用于致冷機(jī)蒸發(fā)器的管道模式。
【文檔編號(hào)】F28F1/00GK203824173SQ201420125409
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】S.里根, W.斯普羅, S.C.彼得斯, G.沃爾夫, M.貝克 申請(qǐng)人:布雷茲維股份有限公司