本發(fā)明涉及冷凝裝置,尤其涉及一種防渦過冷冷凝裝置。
背景技術:
冷凝器是制冷系統(tǒng)的重要設備,冷凝器的性能對壓縮機功耗和制冷劑的節(jié)流循環(huán)具有重要影響。冷凝器的性能體現在冷凝壓力、過冷度和出口閃蒸情況等方面?,F有的冷凝器存在下層換熱管液膜熱阻大,換熱系數低,出液過冷度小和出液旋渦造成閃蒸的不足。
技術實現要素:
本發(fā)明提供了一種下層換熱管液膜熱阻小、換熱系數高、出液過冷度大和不容易產生閃蒸的防渦過冷冷凝裝置,解決了現有的冷凝器下層換熱管液膜熱阻大、換熱系數低、出液過冷度小和出液旋渦造成閃蒸的問題。
以上技術問題是通過下列技術方案解決的:一種防渦過冷冷凝裝置,包括冷凝器筒體和位于冷凝器筒體內的換熱管,所述冷凝器筒體設有進氣管和出液管,其特征在于,所述冷凝器筒體內從上向下依次設有導流板和隔離板,所述導流板和隔離板將所述冷凝器筒體分割為上冷凝區(qū)、下冷凝區(qū)和過冷區(qū),所述上冷凝區(qū)、下冷凝區(qū)和過冷區(qū)內都設有所述換熱管,位于下冷凝區(qū)內的換熱管都被所述導流板遮擋,所述導流板的邊緣和冷凝器筒體的壁之間設有縫隙而形成下冷凝器入口,所述過冷區(qū)設有進液口,所述進氣管的出口位于所述上冷凝區(qū),所述出液管的進口位于所述過冷區(qū),所述出液管設有防渦隔板,所述防渦隔板將所述出液管分割為兩個出液通道,所述兩個出液通道都同所述出液管的出口連通。使用時,經過壓縮后的高溫高壓氣態(tài)制冷劑由進氣管進入上冷凝區(qū)同上冷凝區(qū)內的換熱管表面進行冷凝換熱,冷凝后的液體滴在導流板上流向兩側而經下冷凝器入口冷凝區(qū)后不同下冷凝區(qū)內的換熱管接觸而經進液口進入過冷區(qū)被過冷、未冷凝的氣體通過下冷凝區(qū)入口進入下冷凝區(qū)后同下冷凝區(qū)內的換熱管繼續(xù)冷凝換熱,下冷卻區(qū)產生的的冷凝液液進入過冷區(qū)過冷,過冷后的冷凝液經出液管的出口輸送到節(jié)流裝置絕熱膨脹后進入蒸發(fā)器 ,完成整個冷凝過程。設置導流板,下冷凝區(qū)內的換熱管表面不覆蓋上冷凝區(qū)的換熱冷凝的液膜,有效降低了液膜熱阻,提高下排換熱管冷凝換熱系數。設置過冷區(qū),使液態(tài)制冷劑得到進一步過冷。流體進入出液管時可能產生旋渦而導致制冷劑局部閃蒸,影響節(jié)流機構性能,設置防渦隔板能夠有效阻擋旋渦形成,從而避免產生閃蒸現象。
作為優(yōu)選,所述導流板的上表面為中間高兩邊低的凸面。能夠及時快速地將上冷凝區(qū)的冷凝液到處,換熱效果好。
作為優(yōu)選,所述隔離板沿冷凝器筒體軸向兩端都設有所述進液口,所述過冷區(qū)設有若干沿冷凝器筒體軸向分布的左折流板和右折流板,所述左折流板和右折流板間隔設置而形成折返結構的液壓通道。能夠使得冷凝液在過冷區(qū)產生折流作用而增加液態(tài)制冷劑的擾動,提升換熱效率。
作為另一優(yōu)選,所述隔離板的兩側邊緣向下彎折且同所述冷凝器筒體的壁之間形成所述進液口。結構簡單。
作為優(yōu)選,所述冷凝器筒體設有支撐腳,所述支撐腳通過螺栓配合螺母同所述冷凝器筒體固定在一起,所述螺母包括主體段和止擺段,所述主體段的外端設有大徑段,所述大徑段的周壁上設有擺槽,所述止擺段設有擺頭,所述止擺段可轉動地穿設在所述大徑段內,所述擺頭插接在所述擺槽內,所述擺頭和擺槽之間設有擺動間隙,所述主體段的螺紋和所述止擺段的螺紋可以調整到位于同一螺旋線上。設置支撐腳,能夠提高安裝時的方便性。支撐腳通過螺栓配合螺母進行連接,不但組裝時方便,且本技術方案中的螺母能夠防止振動產生松動。當產生振動時,主體段的螺紋和止擺段的螺紋之間的會產生錯開合攏的變化,錯開時使得二者的螺紋不在同一螺旋線上,從而起到阻礙松動的作用。
作為優(yōu)選,所述止擺段轉動到同所述擺頭同所述擺槽的一側壁部抵接在一起時,所述主體段的螺紋和止擺段的螺紋位于同一螺旋線上、所述擺動間隙位于擺桿和擺槽的另一側壁部之間。轉動螺母螺栓時,主體段的螺紋和止擺段的螺紋能夠方便地對齊,擰緊松開螺母時的方便性好。
作為優(yōu)選,所述螺母還設有螺紋對齊保持機構,所述螺紋對齊保持機構包括設置在所述止擺段內的頂頭、驅動頂頭伸入所述擺動間隙而抵接在所述擺槽的另一側壁部上的頂頭驅動機構。
作為優(yōu)選,所述頂頭驅動機構包括同頂頭抵接在一起的第一驅動柱、使第一驅動柱保持在將頂頭抵接在擺槽的另一側壁部上的位置的驅動柱定位插銷、驅動驅動柱定位插銷插入到第一驅動柱內的插入彈簧、驅動驅動柱定位插銷拔出第一驅動柱的第二驅動柱和驅動第一驅動柱脫離頂頭的驅動柱脫離彈簧。
作為優(yōu)選,所述冷凝器筒體設有支撐腳,所述支撐腳包括豎置的阻尼油缸和套設在阻尼油缸上的減震彈簧,所述阻尼油缸包括同所述冷凝器筒體連接在一起的阻尼油缸缸體和設置于阻尼油缸缸體的第一活塞,所述第一活塞通過活塞桿連接有支撐座,所述減震彈簧的一端同所述活塞桿連接在一起、另一端同所述阻尼油缸缸體連接在一起,所述阻尼油缸缸體內還設有第二活塞和分離板,所述分離板和第一活塞之間形成第一油腔,所述分離板和第二活塞之間形成第二油腔,所述第一活塞和第二活塞之間設有驅動第一活塞和第二活塞產生對向移動的電磁力吸合機構,所述分離板設有連通第一油腔和第二油腔的窗口,所述窗口鉸接有朝向第二油腔單向開啟的門板和設有使門板關閉上的門板復位機構,所述門板設有若干貫穿門板的主阻尼通道,所述窗口內設有速度傳感器;當所述速度傳感器檢測到油從第一油腔流向第二油腔時、所述電磁力吸合機構停止驅動第一活塞和第二活塞對向移動,當所述速度傳感器檢測到油從第二油腔流向第一油腔時、所述電磁力吸合機構驅動第一活塞和第二活塞對向移動。使用時通過支撐座同地面接觸而實現本發(fā)明的安裝。當受到路面沖擊即受到振動而導致減震彈簧收縮時,減震彈簧驅動活塞桿驅動第一活塞移動而使得第一油腔縮小,第一油腔縮小驅動阻尼油缸內的油經窗口從第一油腔流向第二油腔,此時門板被推開使得油流經窗口時門板不對油產生阻尼作用且電磁力吸合機構失去對第一活塞和第二活塞的固定作用使得第二活塞能夠相對于第一活塞自由移動,從而實現了阻尼作用較小而不會導致減震彈簧收縮受阻、也即彈簧能夠及時收縮而降低彈簧收縮行程顛簸,彈簧收縮行程結束后在門板復位機構的作用下,門板重新阻攔在窗口內。然后彈簧伸長復位而釋放能量,伸長的結果導致阻尼油缸缸體和第一活塞產生分離運動使得第二油腔縮小而第一油腔變大,使得阻尼油缸內的油經窗口從第二油腔流向第一油腔,此時電磁力吸合機構將第一活塞和第二活塞固定住保持相對位置不變且門板不能夠被推開、使得油能夠在整個彈簧收縮行程中從主阻尼通道通過而產生摩擦阻尼消能,從而降低彈簧伸長行程顛簸。隔震效果好。
作為優(yōu)選,所述主阻尼通道內穿設有阻尼桿,所述阻尼桿球面配合卡接在所述主阻尼通道內,所述阻尼桿設有支阻尼通道。油流過主阻尼通道、支阻尼通道時將振動能量轉變?yōu)闊崮芏牡舻耐瑫r會產生阻尼桿的晃動,阻尼桿晃動也會起到將振動能量轉變?yōu)闊崮芏牡舻淖饔?。如果振動較小而而只有油的晃動,油晃動時阻尼桿產生晃動也能吸能,設置阻尼桿能夠提高對低幅振動的吸收作用。
作為優(yōu)選,所述阻尼桿的兩端都伸出所述門板,所述阻尼桿的兩個端面都為球面。能夠使得油接受到非阻尼油缸缸體軸向的振動時也能夠驅動阻尼桿運行而吸能。吸能效果好。
作為優(yōu)選,所述阻尼桿為圓柱形,所述阻尼桿的兩個端面上都設有若干沿阻尼桿周向分布的增阻槽。能夠提高阻尼桿同油的接觸面積,以提高吸能效果和感應靈敏度。
作為優(yōu)選,所述門板復位機構為設置于門板的轉軸上的扭簧。
作為優(yōu)選,所述電磁力吸合機構包括設置于第一活塞的電磁鐵和設置于第二活塞的同電磁鐵配合的鐵磁性材料片。
作為優(yōu)選,所述第一油腔的內徑大于第二油缸的內徑。在彈簧伸長的過程中,第一活塞和第二活塞的位移相同,此時第一油腔增大的容積大于第二油腔縮小的容積,從而使得第一油腔相對于第二油腔產生負壓,產生負壓的結果為油更為可靠地經門板流向第一油腔,從而更為可靠地降低彈簧伸長行程顛簸。
本發(fā)明具有下述優(yōu)點:設置導流板,下冷凝區(qū)內的換熱管表面不覆蓋上冷凝區(qū)的換熱冷凝的液膜,有效降低了液膜熱阻,提高下排換熱管冷凝換熱系數。設置過冷區(qū),使液態(tài)制冷劑得到進一步過冷。流體進入出液管時可能產生旋渦而導致制冷劑局部閃蒸,影響節(jié)流機構性能,設置防渦隔板能夠有效阻擋旋渦形成,從而避免產生閃蒸現象。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一的橫截面示意圖。
圖2為冷凝區(qū)的俯視示意圖。
圖3為實施例二的示意圖。
圖4為螺母的剖視示意圖。
圖5為螺母沿圖4的A向的放大示意圖。
圖6為圖5的B—B剖視示意圖。
圖7為支撐腳的放大示意圖。
圖8為圖7的A處的局部放大示意圖。
圖9為圖8的B處的局部放大示意圖。
圖10為實施例三的結構示意圖。
圖中:冷凝器筒體1、進氣管11、進氣管的出口111、出液管12、出液管的進口121、出液通道122、出液管的出口123、上冷凝區(qū)13、下冷凝區(qū)14、下冷凝器入口141、過冷區(qū)15、進液口151、左折流板152、右折流板153、液壓通道154、導流板2、導流板的上表面21、隔離板3、換熱管4、位于下冷凝區(qū)內的換熱管41、進氣擋板5、防渦隔板6、螺母8、主體段811、止擺段812、大徑段813、擺槽814、擺頭815、螺紋對齊保持機構82、頂頭821、頂頭驅動機構822、第一驅動柱8221、第二驅動柱8222、插入彈簧8223、驅動柱定位插銷8224、驅動柱脫離彈簧825、擺動間隙83、支撐腳9、阻尼油缸91、阻尼油缸缸體911、第一活塞912、活塞桿913、第二活塞914、第一油腔915、第二油腔916、減震彈簧92、支撐座93、分離板94、窗口941、門板942、門軸9421、主阻尼通道9422、阻尼桿9423、支阻尼通道9424、增阻槽9425、擋塊943、電磁力吸合機構95、電磁鐵951、鐵磁性材料片952、速度傳感器96。
具體實施方式
下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一,參見圖1,一種防渦過冷冷凝裝置,包括冷凝器筒體1。和位于冷凝器筒體內的換熱管,冷凝器筒體1設有進氣管11和出液管12。冷凝器筒體1內從上向下依次設有導流板2和隔離板3。導流板2和隔離板3將冷凝器筒體1分割為上冷凝區(qū)13、下冷凝區(qū)14和過冷區(qū)15。上冷凝區(qū)13、下冷凝區(qū)14和過冷區(qū)15內都設有換熱管4。進氣管的出口111位于上冷凝區(qū)13。進氣管的出口111進氣擋板5。進氣擋板5用于將流入的氣體分流擴散開。導流板的上表面21為中間高兩邊低的凸面,具體為屋脊形。導流板2的左右邊緣和冷凝器筒體1的壁之間都設有縫隙而形成下冷凝器入口141。位于下冷凝區(qū)內的換熱管41都被導流板2遮擋。出液管的進口121位于過冷區(qū)15。出液管12內設有防渦隔板6。防渦隔板6將出液管12分割為左右兩個出液通道122。左右兩個出液通道122都同出液管的出口123連通、更具體地為防渦隔板6將出液管的出口123分割為開口面積相等的兩半。
參見圖2,隔離板2沿冷凝器筒體1軸向兩端都設有進液口151。過冷區(qū)15設有若干沿冷凝器筒體軸向分布的左折流板152和若干沿冷凝器筒體軸向分布的右折流板153。左折流板152和右折流板153間隔設置而形成折返結構的液壓通道154。
參見圖1,使用時,經過壓縮后的高溫高壓氣態(tài)制冷劑由進氣管11進入上冷凝區(qū)13同上冷凝區(qū)內的換熱管4表面進行冷凝換熱,冷凝后的液體滴在導流板2上流向導流板兩側而經下冷凝區(qū)入口141進入冷凝區(qū)14后不同下冷凝區(qū)內的換熱管接觸而經進液口151(參見圖2)進入過冷區(qū)15被過冷、未冷凝的氣體通過下冷凝區(qū)入口進入下冷凝區(qū)后同下冷凝區(qū)內的換熱管繼續(xù)冷凝換熱,下冷卻區(qū)產生的的冷凝液液進入過冷區(qū)過冷,過冷后的冷凝液經出液管的出口輸送到節(jié)流裝置絕熱膨脹后進入蒸發(fā)器 ,完成整個冷凝過程。
實施例二,同實施例一的不同之處為:
參見圖3,冷凝器筒體1設有至少二只支撐腳9。支撐腳9包括豎置的阻尼油缸91和套設在阻尼油缸上的減震彈簧92。阻尼油缸91包括阻尼油缸缸體911。阻尼油缸缸體911通過螺栓16配合螺母8同冷凝器筒體1連接在一起。阻尼油缸缸體911內設有第一活塞912。第一活塞912通過活塞桿913連接有支撐座93。減震彈簧92的一端同活塞桿913固接在一起、另一端同阻尼油缸缸體911固接在一起。
參見圖4,螺母8包括主體段811、止擺段812和螺紋對齊保持機構82。主體段811的外端設有大徑段813。大徑段813的周壁上設有擺槽814。止擺段812設有擺頭815。止擺段812可轉動地穿設在大徑段813內。擺頭815插接在擺槽814內。
螺紋對齊保持機構82包括頂頭821和頂頭驅動機構822。頂頭821設置在止擺段812內。頂頭驅動機構822包括第一驅動柱8221和第二驅動柱8222。第一驅動柱8221和第二驅動柱設置在擺頭815內,且伸出止擺段812的外端面。
參見圖5,擺槽814有三個,對應地擺頭815也要三個。三個擺槽814沿止擺段812的周向分布。沒有擺頭和擺槽之間都設有螺紋對齊保持機構82。止擺段812按照圖中順時針方向轉動到(拉釘也是按照圖中順時針方向轉動而擰入的)擺頭815同擺槽的一側壁部8141抵接在一起時,擺頭815和擺槽的另一側壁部8142之間產生擺動間隙83、主體段811的螺紋和止擺段812的螺紋位于同一螺旋線上。
參見圖6,頂頭驅動機構822還包括驅動柱定位插銷8224、插入彈簧8223和驅動柱脫離彈簧825。驅動柱定位插銷8224位于大徑段813內且可以插入到擺頭815中。插入彈簧8223位于大徑段813內。
參見圖3、圖4、圖5和圖6,當螺母8擰到螺栓16上時,按壓第一驅動桿8221,第一驅動桿8221驅動頂頭821伸入到通過擺動間隙83內而抵接在擺槽的另一側壁部8142上使得擺頭815同擺槽的一側壁部8141抵接在一起而使得主體段811的螺紋和止擺段812的螺紋對齊而位于同一螺旋線上,此時在插入彈簧8223的作用下驅動驅動柱定位插銷8224插入到第一驅動柱8221內、使第一驅動柱8221保持在當前狀態(tài)(即將頂頭抵接在擺槽的另一側壁部上的位置的狀態(tài))。使得轉動螺母時方便省力。
螺母和螺栓擰緊在一起時,按壓第二驅動柱8222、第二驅動柱8222驅動驅動柱定位插銷8224脫離第一驅動柱8221,驅動柱脫離彈簧825驅動第一驅動柱8221彈出而失去對頂頭821的驅動作用且使得驅動柱定位插銷8224不能夠插入到第一驅動柱8221內。此時止擺段812和主體段811之間能夠相對轉動,受到振動而導致拉釘同連接螺紋孔有脫離的趨勢時,止擺段812和主體段811的轉動會導致二者的螺紋錯開,從而阻止脫出的產生。
參見圖7,阻尼油缸缸體911內還設有第二活塞914和分離板94。分離板94和阻尼油缸缸體911固接在一起。阻尼油缸缸體911和第一活塞912之間形成第一油腔915。分離板94和第二活塞914之間形成第二油腔916。第一油腔915的內徑大于第二油腔916的內徑。第一油腔915和第二油腔916沿上下方向分布。分離板94設有窗口941。窗口941連通第一油腔915和第二油腔916。
第一活塞912和第二活塞914之間設有電磁力吸合機構95。電磁力吸合機構95包括電磁鐵951和鐵磁性材料片952。電磁鐵951設置于第一活塞912上。鐵磁性材料片952設置于第二活塞914上。
窗口941設有門板942。
參見圖8,門板942通過門軸9421鉸接在窗口941內。分離板94設有門板復位機構。門板復位機構為設置于門板的轉軸上的扭簧。門板942僅能朝向第二油腔916單向開啟。窗口941內設有速度傳感器96。門板942設有若干貫穿門板的主阻尼通道9422。主阻尼通道9422內穿設有阻尼桿9423。阻尼桿9423球面配合卡接在主阻尼通道9422內。阻尼桿9423設有支阻尼通道9424。阻尼桿9423的兩端都伸出門板942。阻尼桿9423的兩個端面都為球面。阻尼桿9423為圓柱形。
參見圖9,阻尼桿9423的兩個端面上都設有若干沿阻尼桿周向分布的增阻槽9425。
參見圖3、圖7、圖8和圖9,使用時,第一油腔915和第二油腔916內填充油等液體。支撐腳9通過支撐座93支撐在地面1。當受到路面沖擊而導致減震彈簧92收縮時,減震彈簧92驅動活塞桿913驅動第一活塞912移動而使得第一油腔第一油腔915縮小,第一油腔915縮小驅動油經窗口941從第一油腔915流向第二油腔916、油的該流向被速度傳感器96檢測到,速度傳感器96通過控制系統(tǒng)控制電磁鐵951失電、從而使得電磁力吸合機構95失去對第一活塞912和第二活塞914的固定作用(即第一活塞912和第二活塞914能夠產生相對移動),油流過窗口941時將門板942推開使得油流經窗口941直通而進入第二油腔916(即門板942不對油產生阻尼作用),從而實現了阻尼作用較小而不會導致減震彈簧收縮受阻、也即彈簧能夠及時收縮而降低彈簧收縮行程顛簸,彈簧收縮行程結束后在門板復位機構97的作用下(即由于門板保持向下傾斜且密度大于油)而自動轉動而關,門板942重新阻攔在窗口941內。然后減震彈簧92伸長復位而釋放能量,伸長的結果導致阻尼油缸缸體911和第一活塞912產生分離運動使得第二油腔916縮小而第一油腔915變大,使得油經窗口941從第二油腔916流向第一油腔915、油的該流向被速度傳感器96檢測到,速度傳感器96通過控制系統(tǒng)控制電磁鐵951得電、電磁鐵951產生磁力從而使得電磁力吸合機構95將第一活塞912和第二活塞914固定住且壓緊在油上,油該方向流道時門板942不能夠被推開、使得油能夠在整個彈簧收縮行程中門板942產生摩擦阻尼現象而吸能、從而降低彈簧伸長行程顛簸。
門板的阻尼吸能減震過程為:油流經主阻尼通道、支阻尼通道和阻尼桿晃動將振動能量轉變?yōu)闊崮芏牡?。如果振動較小而不足以促使盲孔變形時,此時只有油的晃動,油晃動時阻尼桿產生晃動而吸能。
實施例三,同實施例二的不同之處為:
參見圖10,隔離板3的兩側邊緣向下彎折且同冷凝器筒體1的壁之間形成進液口151。