蒸发式冷凝器及其制造方法、空调机组

技术领域

本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种蒸发式冷凝器及其制造方法、空调机组。

背景技术

蒸发式冷凝技术具有良好的节能特点，并广泛应用在空调领域中。随着数据中心空调需求的发展，为了提高全年的运行能效，往往在压缩制冷运行外，还要求有更多自然冷源模式(自然冷源模式指的是压缩机不参与制冷的工作模式，即压缩机不工作)的节能运行。

现有技术中，可以通过蒸发式冷凝器组合另外的换热通道实现自然冷源模式，即通过冷冻水与换热通道外表面的喷淋水和空气换热。但是该技术存在以下缺陷：一方面，蒸发式冷凝器在压缩制冷模式和自然冷源模式都实现高能效存在困难；另一方面，采用盘管外表面直接接触喷淋水的方式会给布水均匀带来困难，也会导致容易结垢的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸发式冷凝器及其制造方法、空调机组，其能够提高换热器的换热性能，包括提高常规压缩机制冷模式和自然冷源模式的效率，也改善了蒸发式冷凝器外表面布水均匀的问题、抑制了其外表面结垢的问题，从而延长其高效率换热的过程。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种蒸发式冷凝器，包括第一进集管、第一出集管、第二进集管、第二出集管和多组换热板管，相邻两组所述换热板管之间形成外部通道；

所述换热板管包括第一板片、第二板片和第三板片，所述第二板片位于所述第一板片和所述第三板片之间，所述第一板片与所述第二板片连接，并形成第一流道，所述第二板片与所述第三板片连接，并形成第二流道，所述第一流道与所述第二流道由所述第二板片相互分隔；

所述第一流道具有第一进口和第一出口，所述第一进口与所述第一进集管连接，所述第一出口与所述第一出集管连接；

所述第二流道具有第二进口和第二出口，所述第二进口与所述第二进集管连接，所述第二出口与所述第二出集管连接。

在可选的实施方式中，所述蒸发器冷凝器还包括第一进支管，所述第一进支管分别与所述第一进集管和所述第一进口连接；

和/或，所述蒸发器冷凝器还包括第一出支管，所述第一出支管分别与所述第一出集管和所述第一出口连接；

和/或，所述蒸发器冷凝器还包括第二进支管，所述第二进支管分别与所述第二进集管和所述第二进口连接；

和/或，所述蒸发器冷凝器还包括第二出支管，所述第二出支管分别与所述第二出集管和所述第二出口连接。

在可选的实施方式中，所述第一板片与所述第二板片连接并在所述第一进口处围成所述第一进支管；和/或，所述第一板片与所述第二板片连接并在所述第一出口处围成所述第一出支管；和/或，所述第二板片与所述第三板片连接并在所述第二进口处围成所述第二进支管；和/或，所述第二板片与所述第三板片连接并在所述第二出口处围成所述第二出支管。

在可选的实施方式中，所述第一板片与所述第二板片的四周密封，中间区域通过第一板片与第二板片的第一连接点或连接线形成所述内部流道，其中，所述第一板片与所述第二板片在非连接点位置形成鼓包，所述鼓包形成所述第一流道；

所述第二板片与所述第三板片的四周密封，中间区域通过第二板片与第三板片的第二连接点或连接线形成所述第二流道，其中，所述第二板片与所述第三板片在非连接点位置形成鼓包，所述鼓包形成所述第二流道。

在可选的实施方式中，所述焊连接点成阵列排布，且满足以下关系：

在第一方向上：Xi＝a*i

在第二方向上：Yj＝d*j

在可选的实施方式中，所述第一板片与所述第二板片具有多个第一焊点，所述第二板片与所述第三板片具有多个第二焊点，所述多个第一焊点与所述多个第二焊点至少部分重合，和/或，所述多个第一焊点与所述多个第二焊点至少部分错位设置。

在可选的实施方式中，所述第一流道包括第一流路和至少一条第一支路，所述第一流路与所述第一支路不连通；

所述第二流道包括第二流路和至少一条第二支路，所述第二流路与所述第二支路不连通，且所述第二支路与所述第一流路连通，所述第一支路与所述第二流路连通。

在可选的实施方式中，所述蒸发式冷凝器还包括播水器、接水盘、水泵和风机，所述播水器朝向所述换热板管，用于向所述换热板管播水；所述蒸发式冷凝器还包括接水盘和水泵，所述接水盘设置于所述换热板管的下方，所述水泵用于将所述接水盘内的水输送至所述播水器；所述风机用于向所述外部通道出风。

第二方面，本发明提供一种蒸发式冷凝器的制造方法，用于制造如前述实施方式中任一项所述的蒸发式冷凝器，所述制造方法包括：

将所述第一板片、所述第二板片和所述第三板片压制成预设形状；

将所述第一板片、所述第二板片和所述第三板片依次装配成型，并依次焊接或粘接，以在所述第一板片与所述第二板片之间形成所述第一流道、在所述第二板片与所述第三板片之间形成第二流道，从而制成换热板管；

将所述第一进集管、所述第一出集管、所述第二进集管和所述第二出集管装配至多组并排放置的所述换热板管上，并焊接所述第一进集管、所述第一出集管、所述第二进集管和所述第二出集管与所述换热板管，其中，所述第一进集管与所述第一流道的第一进口连通，所述第一出集管与所述第一流道的第一出口连通，所述第二进集管与所述第二流道的第二进口连通，所述第二出集管与所述第二流道的第二出口连通。

第三方面，本发明提供一种空调机组，包括压缩机、节流机构、蒸发器、风机、播水装置、水泵、接水盘和如前述实施方式中任一项所述的蒸发式冷凝器；

所述压缩机的排气口与所述第一进集管连接，所述第一出集管与所述节流机构的一端连接、所述节流机构的另一端与所述蒸发器的一端连接，所述蒸发器的另一端与压缩机吸气口连接；

所述第二进集管与使用侧的回水连接，所述第二出集管与所述使用侧的供水连接；

所述接水盘设置于所述冷凝器的下方，与所述水泵进口连接，所述水泵出口与所述播水装置连接，所述播水装置用于把水喷淋在所述换热板管的外表面上。

在可选的实施方式中，所述空调机还包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于所述第二进集管与所述使用侧之间的管道上，用于控制所述使用侧与所述第二进集管连通或关闭，所述蒸发器的一端还与所述第二进集管连接，另一端还与所述第二出集管连接，所述蒸发器与所述第二进集管之间的管路上设置有所述第二阀门。

在可选的实施方式中，所述空调机组包括压缩制冷模式和自然冷源模式，在所述压缩制冷模式下，所述第一阀门打开，所述第二阀门关闭；

在从所述压缩制冷模式切换至所述自然冷源模式的过程中，控制所述节流机构关闭，并在预设时间后，或者根据低压压力传感检测的值低于设定压力值时，或者低压开关动作，控制所述压缩机关闭，再控制所述第一阀门关闭。

本发明实施例的有益效果是：本发明实施例通过第一板片、第二板片和第三板片构成两个内部流通道，从而形成换热板管，可以实现内部的多元介质换热，在换热板管与换热板管之间形成的外部通道，可以在该外部通道喷淋水后，利用空气强制通风，使换热板管的外表面上的水气化，从而带走内部的第一流道和第二流道内的介质的热量，实现高效的换热。并且位于第一流道和第二流道内的两种介质之间也可以进行换热，从而实现四元介质的换热，可以以多种目的的换热模式，同时，各种不同的换热模式也可以方便地进行切换，板片结构有利于外部的布水和风道的布置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的蒸发式冷凝器的结构示意图；

图2为图1中的蒸发式冷凝器在另一视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的换热板管的一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的换热板管的另一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的换热板管的又一种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第一流道和第二流道的关系示意图；

图7为本发明实施例提供的焊连接点成阵列排布的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的蒸发式冷凝器与播水装置、风机等的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的空调机组的结构示意图。

图标：10-空调机组；100-蒸发式冷凝器；110-第一进集管；112-第一出集管；113-第二进集管；114-第二出集管；120-换热板管；121-第一板片；122-第二板片；123-第三板片；124-第一流道；125-第二流道；130-外部通道；140-第一进支管；142-第一出支管；143-第二进支管；144-第二出支管；200-压缩机；210-节流机构；220-蒸发器；230-风机；240-播水装置；250-水泵；260-接水盘；270-第一阀门；280-第二阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图3，在本发明实施例中，蒸发式冷凝器100包括第一进集管110、第一出集管112、第二进集管113、第二出集管114和多组换热板管120，相邻两组换热板管120之间形成外部通道130；换热板管120包括第一板片121、第二板片122和第三板片123，第二板片122位于第一板片121和第三板片123之间，第一板片121与第二板片122连接，并形成第一流道124，第二板片122与第三板片123连接，并形成第二流道125，第一流道124与第二流道125由第二板片122相互分隔；第一流道124具有第一进口和第一出口，第一进口与第一进集管110连接，第一出口与第一出集管112连接；第二流道125具有第二进口和第二出口，第二进口与第二进集管113连接，第二出口与第二出集管114连接。

本发明实施例通过第一板片121、第二板片122和第三板片123构成两个内部流通道，从而形成换热板管120，可以实现内部的多元介质换热，在换热板管120与换热板管120之间形成的外部通道130，可以在该外部通道130喷淋水后，利用空气强制通风，使换热板管120的外表面上的水气化，从而带走内部的第一流道124和第二流道125内的介质的热量，实现高效的换热。并且位于第一流道124和第二流道125内的两种介质之间也可以进行换热，从而实现四元介质的换热，可以以多种目的的换热模式，比如以第一流道124内的介质为降温主体，第二流道125内的介质、外部通道130等为辅助降温等；同时，各种不同的换热模式也可以方便地进行切换，板片结构有利于外部的布水和风道的布置。

在可选的实施方式中，蒸发式冷凝器100还包括第一进支管140，第一进支管140分别与第一进集管110和第一进口连接；和/或，蒸发式冷凝器100还包括第一出支管142，第一出支管142分别与第一出集管112和第一出口连接；和/或，蒸发式冷凝器100还包括第二进支管143，第二进支管143分别与第二进集管113和第二进口连接；和/或，蒸发式冷凝器100还包括第二出支管144，第二出支管144分别与第二出集管114和第二出口连接。

关于上述的第一进支管140、第一出支管142、第二进支管143和第二出支管144的具体成型方式本发明实施例不做具体要求和限定。可选地，第一板片121与第二板片122连接并在第一进口处围成第一进支管140；和/或，第一板片121与第二板片122连接并在第一出口处围成第一出支管142；和/或，第二板片122与第三板片123连接并在第二进口处围成第二进支管143；和/或，第二板片122与第三板片123连接并在第二出口处围成第二出支管144。

请参阅图3至图5，在可选的实施方式中，第一板片121与第二板片122具有多个第一焊点，第二板片122与第三板片123具有多个第二焊点，多个第一焊点与多个第二焊点至少部分重合，和/或，多个第一焊点与多个第二焊点至少部分错位设置。在图3中，第一焊点与第二焊点基本不重合，只在两端端点处。第一焊点与第二焊点重合；在图4中，第一焊点与第二焊点不重合，即第一焊点与第二焊点错位设置；在图5中，基本所有的第一焊点与第二焊点重合。

请参阅图6，在可选的实施方式中，第一流道124包括第一流路和至少一条第一支路，第一流路与第一支路不连通；第二流道125包括第二流路和至少一条第二支路，第二流路与第二支路不连通，且第二支路与第一流路连通，第一支路与第二流路连通。

需要指出的是，比如在图6中所示的，ABC组成了第一流道124，A’B’C’组成了第二流道125，在第一流道124中，B与A和C均不连通，B’与A’和C’均不连通，AB’C连通，A’BC’连通，即B为第一支路，AC为第一流路；B’为第二支路，A’C’为第二流路。当然，并不仅限于此，在本发明实施例中，第一流道124和第二流道125可以包括不同数量的第一支路、第二支路，以及不同数量的第一流路和第二流路。本发明实施例中，两种流体，分别记为第一流体和第二流体，其中，第一流体可以从第一板片121和第二板片122之间的通道(第一流路)流向第二板片122与第三板片123之间的通道(第二支路)，第二流体可以从第二板片122和第三板片123之间的通道(第二流路)流向第一板片121与第二板片122之间的通道(第一支路)，从而起到更好的换热效果。

在可选的实施方式中，第一板片121与第二板片122的四周密封，中间区域通过第一板片121与第二板片122的第一连接点或连接线形成内部流道，其中，第一板片121与第二板片122在非连接点位置形成鼓包，鼓包形成第一流道124；第二板片122与第三板片123的四周密封，中间区域通过第二板片122与第三板片123的第二连接点或连接线形成第二流道125，其中，第二板片122与第三板片123在非连接点位置形成鼓包，鼓包形成第二流道125。

请参阅图7，可选地，上述的连接点和连接线可以通过焊接成型，比如对于第一连接点来说，可以将第一板片121和第二板片122之间焊接，并在第一板片121的表面形成第一连接点、连接线，而没有焊接的部位成型为第一板片121和第二板片122之间的内部流道，用于供冷媒等流体经过。

进一步度，焊连接点成阵列排布，且满足以下关系(单位为毫米)：

在第一方向上：Xi＝a*i

在第二方向上：Yj＝d*j

需要指出的是，本实施例对于在第一方向和第二方向上的排布关系式中的参数不做具体要求，示例性地，比如在第一方向上，取a＝2.25、b＝26、c＝1.75，则上述公式可以转换为：X

请参阅图8，在可选的实施方式中，蒸发式冷凝器100还包括播水器、接水盘260、水泵250和风机230，播水器朝向换热板管120，用于向换热板管120播水；蒸发式冷凝器100还包括接水盘260和水泵250，接水盘260设置于换热板管120的下方，水泵250用于将接水盘260内的水输送至播水器；风机230用于向外部通道130出风。

本发明提供一种蒸发式冷凝器100的制造方法，用于制造如前述实施方式中任一项的蒸发式冷凝器100，制造方法包括以下步骤：

步骤S1：将所述第一板片121、所述第二板片122和所述第三板片123压制成预设形状；

步骤S2：将所述第一板片121、所述第二板片122和所述第三板片123依次装配成型，并依次焊接或粘接，以在所述第一板片121与所述第二板片122之间形成所述第一流道124、在所述第二板片122与所述第三板片123之间形成第二流道125，从而制成换热板管120；

步骤S3：将所述第一进集管110、所述第一出集管112、所述第二进集管113和所述第二出集管114装配至多组并排放置的所述换热板管120上，并焊接所述第一进集管110、所述第一出集管112、所述第二进集管113和所述第二出集管114与所述换热板管120，其中，所述第一进集管110与所述第一流道124的第一进口连通，所述第一出集管112与所述第一流道124的第一出口连通，所述第二进集管113与所述第二流道125的第二进口连通，所述第二出集管114与所述第二流道125的第二出口连通。

请参阅图9，本发明提供一种空调机组10，包括压缩机200、节流机构210、蒸发器220、风机230、播水装置240、水泵250、接水盘260和如前述实施方式中任一项的蒸发式冷凝器100；压缩机200的排气口与第一进集管110连接，第一出集管112与节流机构210的一端连接、节流机构210的另一端与蒸发器220的一端连接，蒸发器220的另一端与压缩机200吸气口连接；第二进集管113与使用侧的回水连接，第二出集管114与使用侧的供水连接；接水盘260设置于冷凝器的下方，与水泵250进口连接，水泵250出口与播水装置240连接，播水装置240用于把水喷淋在换热板管120的外表面上。

在可选的实施方式中，空调机还包括第一阀门270和第二阀门280，第一阀门270设置于第二进集管113与使用侧之间的管道上，用于控制使用侧与第二进集管113连通或关闭，蒸发器220的一端还与第二进集管113连接，另一端还与第二出集管114连接，蒸发器220与第二进集管113之间的管路上设置有第二阀门280。

在可选的实施方式中，空调机组10包括压缩制冷模式和自然冷源模式，在压缩制冷模式下，第一阀门270打开，第二阀门280关闭；在从压缩制冷模式切换至自然冷源模式的过程中，控制节流机构210关闭，并在预设时间后，或者根据低压压力传感检测的值低于设定压力值时，或者低压开关动作，控制压缩机200关闭，再控制第一阀门270关闭。

请结合参阅图1至图9，在本发明实施例中，当运行压缩制冷模式时，压缩机200将高温气态冷媒排入到蒸发式冷凝器100内，冷媒被冷凝后经过节流机构210流入蒸发器220，蒸发器220冷媒吸收冷冻水的热量后，冷冻水被降温、送入使用侧，冷媒被升温气化，流回至压缩机200吸气口，蒸发式冷凝器100的外表面喷水，空气在其外通道流通，促使水气化带走蒸发式冷凝器100内部的冷媒的冷凝热。当运行自然冷源模式时，将冷冻水直接导入的蒸发式冷凝器100的另外一个流通通道内，实现提高冷冻水与外界喷淋水的换热效率，延长自然冷源的运行时间，达到整体运行效率更高的目的。板管结构使得布水至上而下形成连续的水膜，提高其换热效率，有利于防结垢。本发明通过设置板管的结构，可以在蒸发式冷凝器100实现冷媒和冷冻水的双高效换热的情况，通过焊接点纹调整内部流通通道，强化了内部换热，提高内部的换热效率，同时，通过焊接点的特殊错位设计，提升3片板之间导入性能，进而提高与喷淋水的换热效果。通过蒸发式冷凝器100的冷媒的内通道的制冷剂的热管换热，提高在自然冷源模式下冷冻水在板管里的换热效果。同时，还可以通过流通通道错位流动实现更加充分利用外通道的两侧的喷淋水的换热效率。本发明实施例可以提升蒸发式冷凝器100在压缩制冷模式和自然冷源模式下的换热效率，改善其外表面的布水问题，改善其外表面结垢的问题，延长其高效换热的时间。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。