本發明涉及換熱裝置技術領域,具體涉及一種用于提高冷凝器換熱效率的裝置、換熱設備和空調。
背景技術:
冷凝器為一種常見的熱交換器,其可以使氣體或蒸汽凝結成液體。冷凝器的工作過程為放熱過程,在冷凝器內部流動的換熱媒介能夠將熱量傳遞至其周邊環境中,從而達到換熱目的。如今,冷凝器在例如空調器、冰箱等多種家用電器中、及例如工業蒸餾、工業發電等多種工業生產過程中均有廣泛應用。
隨著社會發展,為使各種電器設備具有更好的工作性能,并適應不斷增長的、對于節能環保的要求,對于冷凝器換熱效率的要求不斷提高。以空調為例,用戶對于空調的制冷效率以及使用舒適度的要求不斷提高,期望空調器能夠在不增加電能消耗的基礎上,快速達到設定溫度,因此需要使冷凝器能夠進行快速換熱,提高換熱效率。現有冷凝器常通過對其散熱翅片結構進行改進,增大散熱面積,從而提高冷凝器換熱效率。但是,改進后的散熱翅片結構復雜,制造、更換及使用成本較高,且易使冷凝器體積及重量增大,增加生產、運輸及安裝成本。
技術實現要素:
為了解決現有技術存在的上述問題,本發明提供了一種用于提高冷凝器換熱效率的裝置。目的在于,提高與所述裝置相配合的冷凝器的換熱效率及換熱能力。
本發明所采用的技術方案為:
一種用于提高冷凝器換熱效率的裝置,包括裝置本體,所述裝置本體上設置有能夠使氣流通過的調節單元,并且:
所述調節單元能夠改變流經其內的氣流的溫度,使氣流在流出所述調節單元時的溫度低于氣流在流入所述調節單元時的溫度;
和/或,所述調節單元能夠改變流經其內的氣流的流速,使氣流在流出所述調節單元時的流速大于氣流在流入所述調節單元時的流速;
由所述調節單元流出的氣流用于與所述冷凝器進行熱量交換。
優選地,所述調節單元包括進風口和出風口,所述進風口和所述出風口之間連通設置有氣流通道;
所述進風口的流通面積大于所述出風口的流通面積,以使由所述出風口流出的氣流的溫度降低,和/或,使由所述出風口流出的氣流的流速提高。
優選地,所述氣流通道內各處的流通面積均不小于所述出風口的流通面積;
和/或,所述氣流通道內各處的流通面積均不大于所述進風口的流通面積。
優選地,所述氣流通道包括相連通的第一通道和第二通道,并且:
所述第一通道成漸擴式結構設置,所述第一通道上流通面積最大的部位設置為所述進風口、流通面積最小的部位與所述第二通道相連通;
所述第二通道上遠離所述第一通道的一端設置為所述出風口。
優選地,所述調節單元的數量為多個,多個所述調節單元均勻分布于所述裝置本體上,并且:
多個所述調節單元的所述出風口均位于所述裝置本體的相同一側,以使多個所述出風口能夠共同朝向所述冷凝器設置;多個所述調節單元的所述進風口均位于所述裝置本體的相同另一側。
優選地,多個所述調節單元成多行多列地排列設置于所述裝置本體上,且相鄰所述調節單元相接設置,以增大所述裝置本體的氣流通量。
優選地,所述裝置本體為板狀結構,所述調節單元貫穿所述裝置本體的厚度進行設置,使氣流能夠通過所述調節單元從所述裝置本體的一側流動至另一側。
優選地,所述裝置為用于對冷凝器進行保護的保護罩。
一種換熱設備,包括冷凝器和所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置;
所述裝置設置于所述冷凝器的進風一側,從所述出風口流出的氣流能夠直接與所述冷凝器進行換熱。
一種空調,包括所述的換熱設備。
本發明的有益效果為:
1、所述裝置本體上設置有能夠調節氣流溫度和/或流速的調節單元,使得外界氣流在流過所述調節單元后溫度降低和/或流速增大,較低溫度或較大流速的氣流與冷凝器進行換熱,能夠有效提高冷凝器的換熱效率,提高冷凝器在較高溫度環境下的工作性能。
2、所述調節單元包括面積較大的進風口和面積較小的出風口,氣流由所述進風口流向所述出風口,由于節流效應,使出風氣流溫度降低。以該種結構形式設置的所述調節單元無需利用額外輸入能源,即可得到溫度較低和/或流速較大的氣流,能夠在不增大使用能耗的基礎上,達到提高冷凝器換熱效率的目的,有利于降低使用成本,達到節能減排效果。
3、所述裝置可以設置為對冷凝器進行保護的保護罩,在降低與冷凝器進行換熱的氣流溫度和/或增大氣流流速的同時,所述保護罩還能夠起到防止外物碰傷冷凝器散熱翅片的作用。
4、所述換熱設備和所述空調的換熱效率較高,制冷迅速,體積較小,制造、運輸及使用成本較低,使用過程中耗費電能較少,工作性能良好,安全、可靠、環保。
附圖說明
圖1是本發明所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置的一種優選實施方式的立體結構示意圖;
圖2是本發明所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置的一種優選實施方式的正視圖;
圖3是本發明所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置的一種優選實施方式的俯視圖;
圖4是本發明所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置的一種優選實施方式的局部結構放大圖(以俯視圖角度觀察);
圖5是本發明所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置的一種優選實施方式的側視圖;
圖6是本發明所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置的一種優選實施方式的局部結構放大圖(以側視圖角度觀察)。
圖中:1、裝置本體;2、調節單元;21、進風口;22、出風口;23、第一通道;24、第二通道。
具體實施方式
為進一步闡述本發明為達成預定目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖以及較佳實施例,對依據本發明申請的具體實施方式、結構、特征及其功效,詳細說明如后。在下述說明中,一或多個實施例中的特定特征、結構或特點可由任何合適形式組合。
冷凝器通常通過對外界環境進行放熱,以降低其內的換熱媒介的溫度。通常,降低外界環境的溫度以及改善外界環境中流體的流通狀況,有利于提高冷凝器的換熱效率。如圖1-6所示,本具體實施方式涉及一種用于提高冷凝器換熱效率的裝置,包括裝置本體1,所述裝置本體1上設置有能夠使氣流通過、并對通過的氣流起到調節作用的調節單元2;
所述調節單元2能夠改變流經其內的氣流的溫度,使氣流在流出所述調節單元2時的溫度低于氣流在流入所述調節單元2時的溫度;
和/或,所述調節單元2能夠改變流經其內的氣流的流速,使氣流在流出所述調節單元2時的流速大于氣流在流入所述調節單元2時的流速;
由所述調節單元2流出的氣流能夠與所述冷凝器進行熱量交換。溫度降低和/或流速增大的氣流使所述冷凝器能夠處于更佳的換熱環境中,有利于提高其換熱效率,加快換熱速度,并可提高冷凝器的最大換熱量。
作為一種較佳的實施方式,所述調節單元2通過節流效應調節流經其內的氣流的溫度及流速,更具體地,如圖3-6所示,所述調節單元2包括進風口21和出風口22,所述進風口21和所述出風口22之間連通設置有氣流通道;
所述進風口21的流通面積大于所述出風口22的流通面積,氣流以較低的流速和較高的溫度由所述進風口21進入所述調節單元2,由于所述出風口22的流通面積變小,氣流在流出所述出風口22時發生節流膨脹,溫度降低;同時,縮小所述出風口22的流通面積,可使由所述出風口22流出的氣流的流速提高。優選地,所述進風口21和所述出風口22均為圓形開口。需要說明的是,此處及后文中所說的“流通面積”,即為能夠使氣流流過的有效面積。
由所述出風口22流出的氣流溫度降低,流速增大,使所述冷凝器處于低于實際環境溫度、且氣流流動較快的換熱環境下,可以提高冷凝器的換熱效率,即使在環境溫度較高時,也可使所述冷凝器保持良好的換熱效率。同時,在所需換熱量一定的情況下,可選用較小規格的冷凝器和其配套設備,以減小冷凝器工作時所占用的空間以及材料成本,并可降低設備工作噪音。此外,利用節流效應,所述調節單元2無需消耗電能即可達到調節氣流溫度及流速的目的,有利于減少具有該冷凝器及所述用于提高冷凝器換熱效率的裝置的耗電量,降低用戶的使用成本,并有利于節能減排,保護環境。
作為一種較佳的實施方式,所述氣流通道內各處的流通面積均不小于所述出風口22的流通面積,即,使得在所述氣流通道內,所述出風口22的流通面積為最小;和/或,所述氣流通道內各處的流通面積均不大于所述進風口21的流通面積,即,使得在所述氣流通道內,所述進風口21的流通面積為最大,以產生較佳的節流效果。
作為一種較佳的實施方式,如圖4和圖6所示,所述氣流通道包括相連通的第一通道23和第二通道24,并且:
所述第一通道23成漸擴式結構設置,所述第一通道23上流通面積最大的部位設置為所述進風口、流通面積最小的部位與所述第二通道24相連通;
所述第二通道24優選為內徑處處相等的圓筒狀結構,且所述第二通道24上遠離所述第一通道23的一端設置為所述出風口22。
包括所述第一通道23和所述第二通道24的所述氣流通道的結構形式規則美觀、易于加工,且能夠起到良好的節流效果。需要說明的是,所述氣流通道的結構形式并不局限于該較佳的實施方式所描述的結構形式,其它可帶來節流效果的結構形式均可應用于所述氣流通道處。
作為一種較佳的實施方式,所述調節單元2的數量為多個,多個所述調節單元2均勻分布于所述裝置本體1上,以增大通過所述裝置本體1的氣流流量及氣流均勻性;多個所述調節單元2的所述出風口22均位于所述裝置本體1的相同一側,以使多個所述出風口22能夠共同朝向所述冷凝器設置;同時,多個所述調節單元2的所述進風口21均位于所述裝置本體1的相同另一側,以使多個所述進風口21能夠共同朝向外界環境設置,此處所說的“外界環境”,指的是所述裝置工作時所處的環境,所述外界環境中的氣體能夠流動通過所述調節單元2。由多個所述進風口21共同進風,再使氣流由多個所述出風口22共同流出,有利于增大進風氣流,經過節流作用調節后的氣流直接與冷凝器進行換熱,有利于提高冷凝器換熱效率。優選地,多個所述調節單元2成多行多列方式排列設置于所述裝置本體1上,且相鄰所述調節單元2相接設置,相鄰兩所述調節單元2之間互不連通,以避免不同所述調節單元2內的氣流發生互竄,從而提高節流效率。多個所述調節單元相接設置,有利于提高所述裝置本體1面積的利用率,增大進風面積,從而增大所述裝置本體1的整體氣流通量,進一步提高與所述冷凝器進行換熱的氣流流量,提高所述冷凝器的換熱效率。
作為一種較佳的實施方式,如圖1-6所示,所述裝置本體1為板狀結構,所述調節單元2貫穿所述裝置本體1的厚度進行設置,使氣流能夠通過所述調節單元2從所述裝置本體1的一側流動至另一側,此處所說的“一側”和“另一側”,指的是所述裝置本體上與其板厚方向相垂直的“一側”表面和“另一側”表面。成板狀結構設置的所述裝置本體1能夠包圍設置于所述冷凝器的外部,減小所述裝置所占據的空間。優選地,所述裝置設置為用于對冷凝器進行保護的保護罩,所述保護罩具有防止冷凝器的翅片在運輸、安裝及使用過程中由于受到外力作用而變形的作用,其能夠替代現有的、通常為金屬絲網形式的保護罩,起到提高冷凝器換熱效率及保護冷凝器的雙重作用,有利于增加所述裝置的實用性,并進一步減小所述裝置所占用的體積。
實驗表明,氣流通過所述用于提高冷凝器換熱效率的裝置后,其溫降可以達到5℃。
本具體實施方式還涉及一種換熱設備,包括冷凝器和所述的用于提高冷凝器換熱效率的裝置;
所述裝置設置于所述冷凝器的進風一側,此處,所述“進風一側”指示氣流的流動方向,表示氣流先流經所述裝置,再流向所述冷凝器。所述出風口22與所述冷凝器對應設置,以使從所述出風口22流出的氣流能夠直接與所述冷凝器進行換熱。優選地,所述裝置包圍所述冷凝器的進風一側設置,以使所述冷凝器的全部散熱翅片均能夠直接與調節之后的氣流進行換熱,提高所述換熱設備的換熱效率,并對冷凝器的散熱翅片起到保護作用。需要說明的是,所述裝置的設置形式并不局限于圍繞所述冷凝器,具體設置形式可以根據對冷凝器換熱量以及設備整體重量等條件的具體要求進行調整。所述換熱設備換熱效率較高,制冷迅速,體積較小,制造、運輸及使用成本較低,使用過程中耗費電能較少,工作性能良好,安全、可靠、環保。
本具體實施方式還涉及一種空調,包括所述的換熱設備,此處所說的換熱設備,具體可以為空調的室外機。具有所述換熱設備的所述空調能夠在高溫下快速制冷,迅速達到設定溫度,具有良好的使用舒適性和便利性。
綜上,本領域技術人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各有利方式可以自由組合、疊加。
以上所述,僅為本發明的較佳實施方式,并非對本發明做任何形式上的限制。任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品,但不論在其形狀或結構上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案,均落在本發明的保護范圍之內。