專利名稱：分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠強(qiáng)化傳熱、提高制冷系統(tǒng)COP的節(jié)能裝
置，特別是涉及一種分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
目前，廣泛采用的壓縮式制冷空調(diào)裝置消耗著大量的電能。2002 年我國(guó)冷凍空調(diào)設(shè)備用電負(fù)荷已占到總用電負(fù)荷的2 0 %以上。許多城 市的空調(diào)負(fù)荷占到電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的30% ~40%，有些城市甚至占到50 %以上。所以提高空調(diào)器產(chǎn)品的整體能效水平勢(shì)在必行。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，"十五"期間，我國(guó)家用空調(diào)器的產(chǎn)量如表l所示。其 中2005年的家用空調(diào)產(chǎn)量約為2001年的5. 7倍。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的最新 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅2006年1 7月空調(diào)器累計(jì)產(chǎn)量達(dá)5287. 54萬(wàn)臺(tái)。由 此可見，近年來(lái)家用空調(diào)器的產(chǎn)量正在逐年的強(qiáng)勁增長(zhǎng)。
表l "十五"期間我國(guó)家用空調(diào)器的產(chǎn)量
年份2001年2002年2003年2004年2005年
1312. 88031 35. 2004812. 500|6646. 2207469. 101
目前制冷空調(diào)的能耗已經(jīng)占了我國(guó)能耗的2 0 %以上，其中家用空 調(diào)器占了相當(dāng)大的比重。國(guó)際制冷學(xué)會(huì)的專家組提出了今后20年的節(jié) 能目標(biāo)，每個(gè)制冷設(shè)備的能耗減少30% ~50%。因此，深入研究家用 分體式空調(diào)器的強(qiáng)化傳熱，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能具有重要的意義。
在我國(guó)大部分地區(qū)，夏季氣候處于高溫高濕狀態(tài)，最高氣溫超 過(guò)35。C。浙江、福建、江西、廣東和湖南等地區(qū)都會(huì)出現(xiàn)40。C以上的 高溫天氣。在高溫的條件下，制冷空調(diào)器雖然正常運(yùn)行，但是冷凝器 傳熱效果較差，壓縮機(jī)排氣溫度較高，制冷性能明顯變差。另一方面， 分體式空調(diào)器在運(yùn)行中，當(dāng)室內(nèi)蒸發(fā)器表面的溫度低于空氣露點(diǎn)溫度 時(shí)，空氣中的水蒸氣會(huì)在蒸發(fā)器表面凝結(jié)，形成冷凝水。 一般情況下， lkW冷負(fù)荷l小時(shí)約產(chǎn)生O. 4kg的冷凝水；在潛熱負(fù)荷較高的場(chǎng)合，每 小時(shí)約產(chǎn)生O. 8kg的冷凝水。由此可見，空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的冷凝水量 十分可觀。
目前處理冷凝水的常規(guī)方法是直接將其排放到室外，冷凝水的排
放不僅影響了空調(diào)器周圍的環(huán)境，而且給用戶帶來(lái)不方便。實(shí)際上， 空調(diào)器的冷凝水完全可以充分回收，合理利用。風(fēng)冷式冷凝器的冷卻 效果較差，冷凝溫度較高，需要冷凝器體積較大，如采用制冷劑為氨
的風(fēng)冷式冷凝器的單位面積熱負(fù)荷約為14Q 350 W/m2，采用制冷劑 為氟利昂的為240 280 W/nf;而在大中型氨制冷裝置中，立式水冷 式冷凝器的單位面積熱負(fù)荷為2900 3500 W/m2,臥式水冷式冷凝器 的為3400 4000Wm2。理論上，在水冷式冷凝器中l(wèi)kg的冷卻水能帶走 8. 37 ~ 25. 12kJ的熱量,而lkg水在35。C的常壓下汽化潛熱為 2418kJ/kg。因此，蒸發(fā)式的冷凝器不僅耗水量遠(yuǎn)低于水冷式的冷凝 器，而且由于省去冷卻水的顯熱傳遞階段，使冷凝溫度有可能更接近 空氣的濕球溫度。研究表明，采用蒸發(fā)式冷凝器的冷凝溫度可比冷卻
塔水冷式冷凝器系統(tǒng)約低3 ~ 5°c,比風(fēng)冷式冷凝器系統(tǒng)約低8 ~ i rc ，
這就極大的降低了能耗。
因此，如果把冷凝水作為蒸發(fā)冷卻的水源，和風(fēng)冷式結(jié)合起來(lái)， 既保留風(fēng)冷的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮水冷式和蒸發(fā)式冷卻的優(yōu)勢(shì)。這樣不 僅可以強(qiáng)化冷凝器的傳熱性能，降低空調(diào)器運(yùn)行時(shí)的能耗，而且還可 以解決空調(diào)器冷凝水排放帶來(lái)的"空調(diào)器環(huán)境污染"問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種增強(qiáng)冷凝器的傳熱效果、提高制 冷系統(tǒng)COP、可以解決空調(diào)滴水問題的分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)
B匕衣直。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是
本實(shí)用新型是一種分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置，它主要 由集水盤、冷凝水管、水分布器和冷凝盤管組成；所述的用于承接冷 凝水的集水盤設(shè)置在蒸發(fā)器的下方；冷凝水管的上端入口連接集水 盤、下端出口對(duì)準(zhǔn)水分布器；所述的水分布器為上方敞開的容置體， 設(shè)置在冷凝盤管的上方。
所述的水分布器內(nèi)腔底部具有平行排列的三個(gè)凹槽，在中間的凹 槽底部開設(shè)多個(gè)通孔；所述的冷凝水管下端出口分為兩個(gè)出口，分別 對(duì)應(yīng)內(nèi)腔底部的兩側(cè)的凹槽。
所述的水分布器內(nèi)腔底部中間凹槽底部鋪設(shè)一層覆蓋在通孔上 的吸水海綿體。
所述的冷凝盤管的橫截面為異滴型。
采用上述方案后，本實(shí)用新型增設(shè)了一個(gè)用于收集冷凝的集水 盤，在集水盤的下部接一個(gè)冷凝水管，用于將冷凝水導(dǎo)出流入其下方 的水分布器，通過(guò)水分布器將冷凝水均勻地播散在異滴型冷凝盤管和 翅片上。由于本實(shí)用新型將冷凝水回收后播散在冷凝盤管，不僅可以 增強(qiáng)冷凝器的傳熱效果，提高制冷系統(tǒng)COP,還可以解決空調(diào)滴水的
問題。本實(shí)用新型采用的異滴型盤管的動(dòng)力特性好，冷凝水將沿著異 滴型管和翅片流動(dòng)，在冷凝器較高的壁溫和風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流作用下， 冷凝水快速蒸發(fā)，帶走了大量的熱量，強(qiáng)化了傳熱效果，進(jìn)而改善了 壓縮機(jī)的工作條件。此外，由于本實(shí)用新型只是增加了一個(gè)集水盤和 布水器，將普通的冷凝盤管換成異滴型管，改造容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型水分布器的軸測(cè)圖3是本實(shí)用新型水分布器橫截面的剖視圖4是水流過(guò)異滴型管和圓管的對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型是一種分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能 裝置，它主要由集水盤1、冷凝水管2、水分布器3和冷凝盤管4組 成。
所述的用于承接冷凝水的集水盤1設(shè)置在分體式空調(diào)器蒸發(fā)器 10的下方，空調(diào)器蒸發(fā)器10 —側(cè)為蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)20;冷凝水管2的上 端入口連接集水盤l、下端出口對(duì)準(zhǔn)水分布器3，以便將集水盤l的 水導(dǎo)入水分布器3。所述的水分布器3設(shè)置在冷凝盤管4的上方。
如圖2、圖3所示，所述的水分布器3為上方敞開的容置體，其 內(nèi)腔底部具有平行排列的三個(gè)凹槽31、 32、 33，在中間的凹槽32底 部開設(shè)多個(gè)通孔34,在中間凹槽32底部鋪設(shè)一層覆蓋在通孔34上 的吸水海綿體5。所述的冷凝水管2下端出口分為兩個(gè)出口 21、 22, 分別對(duì)應(yīng)水分布器3內(nèi)腔底部的兩側(cè)的凹槽31、 33。所述的水分布 器3也可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的容置體(如，矩形容置體)，它只要可將冷 凝水灑到冷凝盤管4即可，但其傳熱效果不如本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)好。
為了提高本實(shí)用新型的傳熱效果，本實(shí)用新型的冷凝盤管4的橫 截面為異滴型。與圓管4，相比，采用異滴型管具有以下特點(diǎn)(如圖2 所示)。
1.水流易形成膜狀流。繞流異滴型管時(shí)的脫體現(xiàn)象(邊界層內(nèi) 緣脫離壁面現(xiàn)象)比圓管好。此外，水繞流異滴型管束的流動(dòng)阻力明 顯低于圓管。這就可以使水在盡可能大的面積上散開、蒸發(fā)。
2. 結(jié)構(gòu)緊湊。異滴型管的管子外表面積與其內(nèi)部體積之比要高 于圓管的。因此，在單位體積內(nèi)可以布置更多的換熱面積，使異滴型 管束的緊湊性優(yōu)于圓管。
3. 不易結(jié)垢。水流容易形成膜狀流，這就克服了圓管容易形成 干點(diǎn)的缺點(diǎn)，減緩了冷凝盤管結(jié)垢的速率。
本實(shí)用新型的工作原理
如圖1所示，本實(shí)用新型是在習(xí)用空調(diào)器的室內(nèi)蒸發(fā)器10下部 設(shè)置一個(gè)專門的集水盤l,用于收集由于空氣冷凝產(chǎn)生的冷凝水。在 集水盤1的下部接一個(gè)冷凝水管，用于將冷凝水導(dǎo)出?？照{(diào)在不斷的 運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，將產(chǎn)生一定量的冷凝水。冷凝水沿著冷凝水管2流動(dòng)， 借助一個(gè)分水集管，水被分配到水分布器3的兩個(gè)蓄水凹槽31、 33 中。當(dāng)蓄水凹槽31、 33中的水蓄滿時(shí)，水自動(dòng)向中間的凹槽32溢流。 在中間凹槽32的底部放有一層吸水海綿體5。當(dāng)水溢流到中間凹槽 32時(shí)，水先通過(guò)吸水海綿體5進(jìn)行擴(kuò)散，吸水^L和后，冷凝水將從 吸水海綿體5下部析出，透過(guò)底部的小圓孔34，均勾地播散在異滴 型冷凝盤管4和翅片上。由于異滴型盤管的動(dòng)力特性好，冷凝水將沿 著異滴型管和翅片流動(dòng)，在冷凝器較高的壁溫和風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流作用 下，冷凝水快速蒸發(fā)，帶走了大量的熱量，強(qiáng)化了傳熱效果。進(jìn)而改 善了壓縮機(jī)的工作條件，提高了制冷系統(tǒng)的C0P值。
權(quán)利要求1、一種分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置，其特征在于它主要由集水盤、冷凝水管、水分布器和冷凝盤管組成；所述的用于承接冷凝水的集水盤設(shè)置在蒸發(fā)器的下方；冷凝水管的上端入口連接集水盤、下端出口對(duì)準(zhǔn)水分布器；所述的水分布器為上方敞開的容置體，設(shè)置在冷凝盤管的上方。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置， 其特征在于所述的水分布器內(nèi)腔底部具有平行排列的三個(gè)凹槽，在 中間的凹槽底部開i殳多個(gè)通孔；所述的冷凝水管下端出口分為兩個(gè)出 口 ，分別對(duì)應(yīng)內(nèi)腔底部的兩側(cè)的凹槽。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置， 其特征在于所述的水分布器內(nèi)腔底部中間凹槽底部鋪設(shè)一層覆蓋在 通孔上的吸水海綿體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置， 其特征在于所述的冷凝盤管的橫截面為異滴型。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分體式空調(diào)器上的強(qiáng)化傳熱節(jié)能裝置，它主要由集水盤、冷凝水管、水分布器和冷凝盤管組成。所述的用于承接冷凝水的集水盤設(shè)置在蒸發(fā)器的下方；冷凝水管的上端入口連接集水盤、下端出口對(duì)準(zhǔn)水分布器；所述的水分布器為上方敞開的容置體，設(shè)置在冷凝盤管的上方。由于本實(shí)用新型將冷凝水回收后播散在冷凝盤管，不僅可以增強(qiáng)冷凝器的傳熱效果，提高制冷系統(tǒng)COP，還可以解決空調(diào)滴水的問題。本實(shí)用新型采用的異滴型盤管的動(dòng)力特性好，冷凝水將沿著異滴型管和翅片流動(dòng)，在冷凝器較高的壁溫和風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流作用下，冷凝水快速蒸發(fā)，帶走了大量的熱量，強(qiáng)化了傳熱效果，進(jìn)而改善了壓縮機(jī)的工作條件。
文檔編號(hào)F24F13/00GK201059722SQ20072000715
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者張建一, 秘文濤 申請(qǐng)人:集美大學(xué);上海水產(chǎn)大學(xué)