專利名稱：用于冷氣設(shè)備的冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諸如冰箱或空調(diào)的冷氣設(shè)備中采用的冷凝器，特別是管子的直徑從其入口到出口逐漸或依次變化的用于冷氣設(shè)備的冷凝器，以適應(yīng)制冷劑狀態(tài)的變化，從而提高冷凝器的效率。
通常，諸如冰箱或空調(diào)的冷氣設(shè)備包括一壓縮機(jī)、一冷凝器、一毛細(xì)管、一蒸發(fā)器等。在包括如上部件的冷氣設(shè)備中，預(yù)定的制冷劑在這些部件中循環(huán)時(shí)由液體到氣體或由氣體到液體變化。制冷劑的這一循環(huán)降低了冷氣設(shè)備周圍或內(nèi)部的溫度。


圖1示出了冷氣設(shè)備中制冷劑的一個(gè)循環(huán)。
參考圖1，蒸發(fā)器1中的液態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器1周圍的空氣中獲得蒸發(fā)所需的熱量(即蒸發(fā)潛熱)而逐漸蒸發(fā)，失去熱量的空氣被冷卻并通過(guò)自然對(duì)流或風(fēng)扇2而循環(huán)。從而使室內(nèi)或冷氣設(shè)備的內(nèi)部保持低溫。由蒸發(fā)器1中的毛細(xì)管7輸出液態(tài)和氣態(tài)制冷劑，其經(jīng)歷由液體到氣體的狀態(tài)變化，在蒸發(fā)器1中蒸發(fā)的制冷劑被吸入壓縮機(jī)3。壓縮機(jī)3壓縮制冷劑以使其易于被室溫下的冷水或空氣液化，從而形成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。由壓縮機(jī)3流出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑在冷凝器4中通過(guò)冷凝器4周圍的室溫下的空氣產(chǎn)生熱交換，并且變?yōu)槭覝睾透邏旱囊簯B(tài)制冷劑。由冷凝器4散發(fā)的熱量為冷凝熱。由冷凝器4流出的室溫高壓的液態(tài)制冷劑通過(guò)毛細(xì)管7變?yōu)槭覝氐蛪旱囊簯B(tài)制冷劑，毛細(xì)管7能降低室溫高壓液態(tài)制冷劑的壓力，從而使其易于在進(jìn)入蒸發(fā)器1之前蒸發(fā)。毛細(xì)管7同時(shí)也控制液態(tài)制冷劑的流速。
在上述冷空氣設(shè)備中，蒸發(fā)器1和冷凝器4都具有由長(zhǎng)管彎曲盤(pán)旋而成的形狀。制冷劑分散在冷凝器4、毛細(xì)管7等部件中。如果壓縮機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷劑在冷氣設(shè)備中循環(huán)的同時(shí)反復(fù)地變換其狀態(tài)，因此，降低了冷氣設(shè)備內(nèi)部或周圍的溫度。
傳統(tǒng)的冷凝器4通過(guò)在空氣中的熱輻射使由壓縮機(jī)3流出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑液化。一般地說(shuō)，如圖2所示，冷凝器4通過(guò)將多根線22連接到管20上形成，管20通過(guò)焊接的方法以相同的直徑彎曲。
然而，這類冷凝器存在一些問(wèn)題。
傳統(tǒng)冷凝器的外形為多根線22與管20相連，線22用于增大輻射面積，管20(也就是盤(pán)旋彎管)具有相同的直徑。通過(guò)冷凝器的管20，由壓縮機(jī)3流出的高溫高壓大體積的氣態(tài)制冷劑成為室溫高壓小體積的液態(tài)制冷劑。因此，液態(tài)制冷劑流過(guò)與冷凝器入口20a的直徑相同的冷凝器出口20b，在這種情況下，由于管20、入口20a和出口20b具有同樣的直徑，而未考慮到由制冷劑狀態(tài)變化引起的制冷劑體積變化，所以有可能降低冷凝器的效率。
此外，在具有同一直徑管的傳統(tǒng)冷凝器中，高溫高壓大體積的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入的冷凝器入口20a與流過(guò)室溫高壓小體積的液態(tài)制冷劑的冷凝器出口20b相比，直徑相對(duì)小。對(duì)于在管中經(jīng)歷由氣態(tài)到液態(tài)變化的制冷劑流來(lái)說(shuō)，管20具有不合適的直徑。
在具有如上所述單一直徑管的冷凝器中，如果制冷劑流動(dòng)的同時(shí)體積減小，會(huì)產(chǎn)生不必要的壓力降低，從而降低冷凝器的效率。
因此，本發(fā)明旨在設(shè)計(jì)一種用于冷氣設(shè)備的冷凝器，其能基本上消除由于相關(guān)技術(shù)的局限和缺點(diǎn)帶來(lái)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于冷氣設(shè)備的冷凝器，包括一具有大直徑的入口、一具有小直徑的出口和一介于入口和出口之間的中間部分，冷凝器具有適于入口和出口的不同直徑，能防止產(chǎn)生由于制冷劑狀態(tài)變化引起的壓力損耗，從而提高冷凝器的效率。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中提出，一部分能從本發(fā)明的說(shuō)明中清楚地知道，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而明了。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)將由說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)和附圖中詳細(xì)指出的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)和獲得。
為達(dá)到上述和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，作為實(shí)施和描述的例子，根據(jù)本發(fā)明用于冷氣設(shè)備的冷凝器，其具有一管，用于使從壓縮機(jī)流出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑變?yōu)槭覝馗邏旱囊簯B(tài)制冷劑，以流入毛細(xì)管，冷凝器包括一與壓縮機(jī)相連的管入口部，其具有預(yù)定的直徑；一與毛細(xì)管相連的管出口部，其具有比管入口部小的直徑；及一管中間部，其具有逐漸變化的直徑以適合在管中經(jīng)歷狀態(tài)變化的制冷劑的體積。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，冷凝器管由鋁制成。冷凝器管通過(guò)焊接與壓縮機(jī)和毛細(xì)管相連。冷氣設(shè)備中的冷凝器還包括鋁板件，用于上下壓緊各管使其以預(yù)定間隔設(shè)置。在此，為了加強(qiáng)熱交換的性能，即提高冷凝器中的熱交換面積，在冷凝器管或鋁板上設(shè)有一熱交換片。
另一方面，本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備的冷凝器具有一管用于將由壓縮機(jī)流出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑變?yōu)槭覝馗邏旱囊簯B(tài)制冷劑，以便流入毛細(xì)管，該冷凝器包括一入口管，其一端與壓縮機(jī)相連，該入口管的直徑與高溫高壓氣態(tài)制冷劑的體積和壓力相適應(yīng)；一出口管，其一端與毛細(xì)管相連，該出口管的直徑與室溫高壓液態(tài)制冷劑的體積和壓力相適應(yīng)；多個(gè)中間管，其直徑比入口管小而比出口管大，并在靠近出口管處依次變??；多個(gè)連接管，分別連接入口管、中間管及出口管，以組成具有同一通道的冷凝器管。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所有的冷凝器管均由鋁制成。連接管呈“U”形，各管通過(guò)焊接相連。本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備的冷凝器還包括鋁板件，用于上下壓緊各管使其以預(yù)定間隔設(shè)置。在此，為了加強(qiáng)熱交換的性能，即提高冷凝中的熱交換面積，在冷凝器管或鋁板上設(shè)有一熱交換片。
需要說(shuō)明的是，以上一般性的描述及下面的詳細(xì)描述都是示范性和說(shuō)明性的，并將在權(quán)利要求書(shū)中提供進(jìn)一步的說(shuō)明。
附圖用來(lái)提供本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，其與解釋本發(fā)明原理的描述一起說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
其中圖1為顯示冷氣設(shè)備中制冷劑循環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為顯示傳統(tǒng)冷氣設(shè)備冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出本發(fā)明一實(shí)施例的冷氣設(shè)備的冷凝器結(jié)構(gòu)；圖4示出本發(fā)明另一實(shí)施例的冷氣設(shè)備的冷凝器結(jié)構(gòu)；圖5示出本發(fā)明再一實(shí)施例的冷氣設(shè)備的冷凝器結(jié)構(gòu)；及圖6為根據(jù)本發(fā)明的冷氣設(shè)備中用于說(shuō)明冷凝器實(shí)際應(yīng)用的結(jié)構(gòu)的透視圖。
下面將詳細(xì)地參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，即附圖中說(shuō)明的范例。
為便于說(shuō)明，與傳統(tǒng)組成元件功能相同的元件由代表傳統(tǒng)的組成元件的標(biāo)號(hào)表示。
根據(jù)本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備的冷凝器，其管子的直徑是逐漸或依次變化的，以適應(yīng)由制冷劑狀態(tài)變化導(dǎo)致的制冷劑體積變化，并且冷凝器防止了由制冷劑狀態(tài)變化引起的壓力損耗，因此提高了冷凝器的效率。
如圖3所示，冷凝器包括一管子，其具有一管入口部31，一管出口部35及一管中間部33。與壓縮機(jī)3相連的管入口部31的直徑Din比與毛細(xì)管7相連的管出口部直徑Dout大。此外，管中間部33的直徑D1，D2，......Dn是逐漸變化的，以適于管入口部31及管出口部35的直徑Din、Dout，特別是適于由制冷劑狀態(tài)變化引起的制泠劑體積變化。在此，管子的直徑D滿足下列條件Din＞D1＞D2......＞Dout。優(yōu)選地，直徑是盤(pán)旋變化的。冷凝器4的管子由具有高導(dǎo)熱性的鋁制成，并通過(guò)焊接與壓縮機(jī)3及毛細(xì)管7相連。
此外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖4所示，用于冷氣設(shè)備的冷凝器包括一入口管41，一出口管45，多個(gè)中間管43a、43b、......43n，及多個(gè)連接管47a，47b，......47n。入口管41的一端與壓縮機(jī)3相連，該管具有直徑Din以適于從壓縮機(jī)3流出的高溫高壓大體積的氣態(tài)制冷劑。出口管45的一端與毛細(xì)管7相連，該管具有直徑Dout以適于流入毛細(xì)管7的室溫高壓小體積的液態(tài)制冷劑。中間管43a，43b，......43n具有直徑D1，D2，......Dn，這些直徑比入口管41的直徑Din小而比出口管45的直徑Dout大，并且在靠近出口管45處依次變小。連接管47a，47b，......47n分別連接入口管、中間管及出口管，以形成具有同一通道的冷凝器管。在此，連接管47a，47b，......47n通過(guò)焊接與中間管43a，43b，......43n、入口管41及出口管45相連。圖4中的管子直徑D滿足下列條件Din＞D1＞D2...＞Dn＞Dout。各管均由具有高導(dǎo)熱性的鋁制成。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備的冷凝器還包括鋁板件52及54，用于上下壓緊各管使其以預(yù)定間隔設(shè)置。這樣，由鋁板件52及54壓緊的管子為圖6所示三維結(jié)構(gòu)卷筒形。
上述本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備的冷凝器將在實(shí)際應(yīng)用中詳細(xì)描述。
首先，根據(jù)本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備的冷凝器被設(shè)計(jì)成適于制冷劑流動(dòng)中所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。
如圖3及圖4所示，考慮到高溫高壓大體積的氣態(tài)制冷劑流入冷凝器4的入口，并且在冷凝器4的入口處形成的鋁管31及41具有大直徑Din。在此，用鋁制作管子的原因是因?yàn)殇X的導(dǎo)熱性比傳統(tǒng)制作管子的金屬導(dǎo)熱性高出三倍甚至更多。
如圖3所示，優(yōu)選地，冷凝器管子由鋁制成，并且在管入口部31具有大的直徑Din及在管出口部35具有小的直徑Dout。但是，在制造過(guò)程中對(duì)這樣的鋁管實(shí)現(xiàn)擠壓成型是困難的。
因此，如圖4所示，冷凝器可以由入口管41、中間管43a，43b，......43n及出口管45依次或(盤(pán)旋)排列而成，這些管子由具有不同直徑的U形連接管47a，47b，......47n通過(guò)焊接相連。這些具有不同直徑的鋁管被薄鋁板件52、54上下壓緊，以增大熱交換的面積。此外，為了把冷凝器安裝于冷氣設(shè)備中(未示出)，冷凝器具有與管垂直的預(yù)先彎曲的形狀，例如圖6中所示的卷筒形。這樣，鋪展并由薄鋁板件52及54壓緊的冷凝器具有圖6所示的三維形狀。
在具有圖6所示的三維形狀的冷凝器中，入口管41與壓縮機(jī)3的出口相連，出口管45與冷氣設(shè)備中的其它組件如毛細(xì)管7相連，因此冷凝器可以正確地實(shí)現(xiàn)熱交換的功能。在此，如果機(jī)箱中的風(fēng)扇6安裝于卷筒形的冷凝器4周圍，并且空氣通過(guò)風(fēng)扇6從出口管45(或管出口部35)至入口管41(或管入口部31)流動(dòng)，可以形成強(qiáng)迫氣冷的冷凝器。此外，如圖5所示，未折疊的鋁板件52及54安裝于冷氣設(shè)備如冰箱的后壁上，可以形成自然對(duì)流的冷凝器。當(dāng)強(qiáng)迫氣冷的冷凝器應(yīng)用于本發(fā)明中時(shí)，冷凝器可以具有柱形形狀，該柱形形狀可以由長(zhǎng)方卷筒狀管子形成，也可以由根據(jù)要求的形狀并具有預(yù)定直徑的圓形卷筒狀管子形成。
上述本發(fā)明的用于冷氣設(shè)備中的冷凝器的工作情況將參照?qǐng)D3至圖6詳細(xì)說(shuō)明。
如圖3至圖6所示，當(dāng)具有圖3中不同直徑管子及圖4中不同直徑管子的冷凝器應(yīng)用于由風(fēng)扇6強(qiáng)迫氣冷的冷凝器中時(shí)，本發(fā)明的冷凝器被制成適于一預(yù)定的通道(未示出)，該通道導(dǎo)引由風(fēng)扇6吸入的空氣。于是，具有大直徑Din的入口管41(或管入口部31)通過(guò)焊接與壓縮機(jī)3相連，具有小直徑Dout的出口管45(或管出口部35)通過(guò)焊接與如毛細(xì)管7的冷氣設(shè)備相連。在冷凝器與冷氣設(shè)備相連的情況下，如果啟動(dòng)壓縮機(jī)3，風(fēng)扇6也同時(shí)啟動(dòng)并吸入空氣。一旦風(fēng)扇6啟動(dòng)并吸入空氣，流入冷凝器管的高溫高壓氣態(tài)制冷劑即經(jīng)過(guò)連續(xù)變化而成室溫高壓的液態(tài)制冷劑。在這種情形下，具有相同直徑管子的傳統(tǒng)冷凝器，其入口直徑相對(duì)高溫高壓氣態(tài)制冷劑的體積而言較小。由于這一原因，就會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)制冷劑的壓力降低，因而導(dǎo)致管路損耗。但是，本發(fā)明的冷凝器4包括直徑與高溫高壓氣態(tài)制冷劑的體積相適應(yīng)的入口管，因此不會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)制冷劑的壓力降低，防止了管路的損耗。此外，本發(fā)明的冷凝器4，其管子具有逐漸變化(如圖3所示)或依次(盤(pán)旋)變化(如圖4所示)的直徑D1，D2，......Dn，以適應(yīng)制冷劑從高溫高壓氣態(tài)至室溫高壓液態(tài)的體積變化。這一冷凝器防止了各管中的管路損耗。此外，該冷凝器的管出口部35(或出口管45)直徑與傳統(tǒng)冷凝器同一部分的直徑相同或小于此直徑，以適應(yīng)管中小體積的液態(tài)制冷劑。因此，提高了冷凝器4的效率。
如上所述，由于本發(fā)明的冷凝器包括大直徑的入口、小直徑的出口以及為適于入口和出口而直徑逐漸或盤(pán)旋變化的中間部，防止了由制冷劑狀態(tài)變化而導(dǎo)致的冷凝器壓力損耗，因此提高了冷凝器的效率。此外，因?yàn)楸景l(fā)明的冷凝器由具有高導(dǎo)熱性的鋁制成，所以有可能減小冷凝器的外形，并提高冷凝器的效率。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，根據(jù)本發(fā)明可以對(duì)用于冷氣設(shè)備的冷凝器可以做各種改進(jìn)和變形。因此，在所附權(quán)利要求書(shū)中的范圍內(nèi)，本發(fā)明試圖覆蓋各種改進(jìn)、變形和其等同物。
權(quán)利要求
1.一種用于冷氣設(shè)備的冷凝器，其有一管道，使從壓縮機(jī)中流出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑變成流入毛細(xì)管的室溫高壓液態(tài)制冷劑，所述冷凝器包括一與壓縮機(jī)相連的管入口部，所述入口部有一預(yù)定直徑；一與毛細(xì)管相連的管出口部，所述出口部直徑小于管入口部的直徑；及一管中間部，其直徑逐漸變化以適應(yīng)管中因制冷劑狀態(tài)變化而引起的制冷劑體積變化。
2.如權(quán)利要求1所述的用于冷氣設(shè)備的冷凝器，還包括能上下壓緊管子使其以預(yù)定間隔設(shè)置的板件。
3.如權(quán)利要求1所述的用于冷氣設(shè)備的冷凝器，其中所述冷凝器管有一熱交換片。
4.一種用于冷氣設(shè)備的冷凝器，有一管道，使從壓縮機(jī)中流出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑變成流入毛細(xì)管的室溫高壓液態(tài)制冷劑，所述冷凝器包括一端與壓縮機(jī)相連的入口管，其直徑與高溫高壓氣態(tài)制冷劑的體積和壓力相適應(yīng)；一端與毛細(xì)管相連的出口管，其直徑與室溫高壓液態(tài)制冷劑的體積和壓力相適應(yīng)；多個(gè)中間管，其直徑比進(jìn)口管的直徑小而比出口管的直徑大，且在靠近出口管處依次變?。患岸鄠€(gè)連接管，其分別與入口管、中間管及出口管相連，以構(gòu)成具有同一通道的冷凝器管。
5.如權(quán)利要求4所述的用于冷氣設(shè)備的冷凝器，還包括能上下壓緊各管使其以預(yù)定間隔設(shè)置的板件。
6.如權(quán)利要求4所述的用于冷氣設(shè)備的冷凝器，其中所述冷凝器管有一熱交換片。
全文摘要
一種用于冷氣設(shè)備中的冷凝器,有一管道,使從壓縮機(jī)中流出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑變成流入毛細(xì)管的室溫高壓液態(tài)制冷劑;包括一與壓縮機(jī)相連的管入口部,其有一預(yù)定的直徑;一與毛細(xì)管相連的管出口部,其有一比管入口部直徑小的直徑;一管中間部,其直徑逐漸變化,以適應(yīng)管中因制冷劑狀態(tài)變化引起的制冷劑體積變化,以防止由制冷劑體積變化引起的冷凝器中的壓力損耗,由此提高冷凝器的效率。
文檔編號(hào)F25B39/04GK1188884SQ98104229
公開(kāi)日1998年7月29日 申請(qǐng)日期1998年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月14日
發(fā)明者金光逸, 崔珍鎬, 金完龍, 楊勛哲, 金宜俊 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社