制冷剂进液装置及干式蒸发器的制作方法

本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别是涉及一种制冷剂进液装置及干式蒸发器。

背景技术：

干式蒸发器是制冷空调系统中的重要部件，它的性能对整个制冷空调的节能降耗起着关键的核心作用。

目前干式蒸发器系统中制冷剂经热力膨胀阀或电子膨胀阀调节后进入管箱，并由带有小孔的均流板进行均液，将制冷剂分配给第一管程的管束。由于进入到换热管管程的制冷剂在换热管内沿着管路流动，换热效率较低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对换热管换热效率低等问题，提供一种能够提高换热效率的制冷剂进液装置。本实用新型还提供了一种包含该进液装置的干式蒸发器。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种制冷剂进液装置，包括：进液毛细管，进液毛细管的一端开口，另一端封闭；进液毛细管的开口端与制冷剂进液管连通，其封闭端沿换热管的轴向插入至换热管内；进液毛细管插入至换热管内的管壁上，设置有多个微孔。

在其中一个实施例中，微孔的孔径为0.5mm～1mm。

在其中一个实施例中，多个微孔沿进液毛细管的管壁轴向和周向分布。

在其中一个实施例中，与进液毛细管的封闭端距离相同的微孔的个数为2～4个，2个以上的微孔周向均匀分布。

在其中一个实施例中，沿着进液毛细管插入换热管的方向，微孔的密度逐渐增大。

在其中一个实施例中，沿着进液毛细管插入换热管的方向，微孔的孔径逐渐增大。

在其中一个实施例中，进液毛细管插入换热管的长度占换热管总长度的1/5～1/4。

在其中一个实施例中，制冷剂进液装置还包括均液机构，制冷剂进液管通过均液机构与进液毛细管连通。

在其中一个实施例中，均液机构包括分液头，分液头内设置有主流道和若干流通量相同的分流道，主流道的一端与制冷剂进液管连通，每个分流道的一端均与主流道的另一端连通；每个分流道的另一端均与一个进液毛细管连通。

在其中一个实施例中，每个分流道的轴线与主流道的轴线均具有相同的夹角，且分流道沿主流道的轴线周向均匀分布。

本实用新型还提供了一种干式蒸发器，包括进液管和换热管，还包括如上任一项所述的制冷剂进液装置，进液毛细管的开口端与进液管连通，其封闭端沿换热管的轴向插入至换热管内。

上述制冷剂进液装置，通过将进液毛细管的封闭端插入至换热管内，并且在置于换热管内的进液毛细管的管壁上设置多个微孔，制冷剂只能由进液毛细管上开设的微孔中冲射出来，制冷剂垂直喷射到换热管内表面形成射流冲击，使得换热管内表面形成较好的速度场与温度场的协同，从而有效提高换热管入口段的热换系数，进而提高整个换热管的换热效率。

由于制冷剂进液装置具有上述技术效果，包含该制冷剂进液装置的干式蒸发器也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的制冷剂进液装置的结构示意图；

图2为本实用新型的制冷剂进液装置的进液毛细管射流状态示意图；

图3为本实用新型的制冷剂进液装置的分液头的结构剖视图；

图4为本实用新型的制冷剂进液装置的分液头的侧视图。

其中：

100-进液毛细管；

110-微孔；

200-制冷剂进液管；

300-换热管；

400-均液机构；

410-分液头；411-主流道；412-分流道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的制冷剂进液装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实施例的一种制冷剂进液装置，包括：进液毛细管100，进液毛细管100的一端开口，另一端封闭；进液毛细管100的开口端与制冷剂进液管200连通，其封闭端沿换热管300的轴向插入至换热管300内；进液毛细管100插入至换热管300内的管壁上，设置有多个微孔110。

其中，制冷剂进液管200可以是直接与进液毛细管100连通，也可以通过均液机构与进液毛细管100连通，当然优选地制冷剂进液管200通过均液机构与进液毛细管100连通，使得制冷剂能够均匀地进入到每一根进液毛细管100中。均液机构可以采用均流板，分液头等结构形式。

进液毛细管100的规格可以采用外径×内径在φ2.0mm×φ0.9mm～φ4.0mm×φ2.4mm数值范围内的毛细管；换热管300可以采用外径为φ7.94mm、φ9.52mm、φ12.7mm或者φ15.88mm的换热管。

参见图2，本实施例的制冷剂进液装置，由于进液毛细管100插入换热管300内的一端封闭，制冷剂只能由进液毛细管100上开设的微孔110中射流出来，从而制冷剂垂直喷射到换热管300内表面形成射流冲击，使得换热管300内表面形成较好的速度场与温度场的协同(根据场协同原理，速度矢量与温度梯度夹角越小，协同越好，传热效率越高，此时射流冲击速度方向以及管壁换热方向均为换热管300的径向，所以协同作用较好，具有较高的传热效率)，射流冲击区域换热管300内表面换热系数较制冷剂在管内轴向流动换热系数有显著提高。

也就是说换热管300进口段换热系数有显著提高，从而进口段的换热量就会增加，换热管300的总换热量也会增加，由于换热面积是固定的，因此平均换热系数也会提高。评价换热器的换热效率一般指标是总换热量和平均的换热系数，两者皆有提高，最终使得换热器整体换热效率有效提高。

其中，微孔110的具体位置由进液毛细管100伸入换热管300内的长度以及制冷剂流量决定。优选地，进液毛细管100插入换热管300的长度占换热管300总长度的1/5～1/4，而微孔110的孔径优选地为0.5mm～1mm。

多个微孔110在进液毛细管100的管壁上可以是有规律地分布，也可以是无规律地分布。此处应该说明的是，微孔110即使是无规律分布，也不能设置的过于集中或者过于分散，过于集中会导致制冷剂由集中在一起的微孔110射出，无法垂直射向换热管300内表面形成射流冲击；而因为由单个微孔110射出的制冷剂的量较少，微孔110设置的过于分散将无法保证微孔110处的制冷剂蒸发量。

优选地，微孔110沿进液毛细管100的管壁轴向分布，并沿进液毛细管100的管壁周向分布。微孔110在进液毛细管100的轴向上可以是等距分布，也可以是不等距分布，例如沿进液毛细管100插入换热管300的轴向，相邻的微孔110的间距逐渐减小；微孔110在进液毛细管100的周向上可以是均匀分布，也可以是不均匀分布。

进一步地，与进液毛细管100的封闭端距离相同的微孔110的个数为2～4个，2个以上的微孔110周向均匀分布。通过在进液毛细管100的轴向上同一位置设置适当数量的微孔110，以及使该些微孔110沿进液毛细管100的周向均匀分布，使得制冷剂能够通过微孔110较为均匀地从进液毛细管100中射出，并保证制冷剂由微孔110垂直射向换热管300内表面形成具有一定速度的射流冲击，达到较佳的换热效率。

再进一步地，沿着进液毛细管100插入换热管300的方向，微孔110的密度逐渐增大，微孔110的孔径逐渐增大。

这是由于制冷剂由进液毛细管100的微孔110进入换热管300，若靠近换热管300进口端的微孔110的数量较多或者孔径较大，会导致一开始进入到换热管300的制冷剂太多，制冷剂太多会覆盖换热管300壁面往后流动，将导致后续部位的微孔110在射流时无法直接接触壁面，这样位于换热管300较深处的微孔110将达不到该有的效果。

也就是说，靠近换热管300进口端开设的微孔110的数量可以少一点，即微孔110的密度小一点，还可使微孔110的孔径小一点，只要能保证该段的蒸发量即可，而位于换热管300较深位置的微孔110的数量可以多一些，孔径稍微大一些，位于换热管300再深位置的微孔110的数量可以再多一些，孔径稍微再大一些，这样才能保证形成射流，且保证有足够的制冷剂流量以满足整根换热管300的换热。

为了更好地说明，假设沿着进液毛细管100插入换热管300的方向，进液毛细管100的管壁分布有三层微孔110，则每层微孔110的数量可以依次为2个，3个，4个，每层微孔110的孔径可以依次为0.5mm，0.6mm，0.8mm，当然，每层微孔110的间距可以相等，也可以不等。

再假设，沿着进液毛细管100插入换热管300的方向，进液毛细管100的管壁分布有五层微孔110，则每层微孔110的数量可以依次为2个，2个，3个，3个，4个，每层微孔110的孔径可以依次为0.5mm，0.7mm，0.7mm，0.8mm，0.8mm，每层微孔110的间距可以相等，也可以不等，或者前两层微孔110之间的间距相等且较大，后两层微孔110的间距也相等且较前两层微孔110之间的间距小。相邻两层微孔100的间距大约在20mm～50mm之间，具体还得根据实际插入换热管300的进液毛细管100的长度来设置。

参见图1，作为一种优选的实施方式，制冷剂进液装置还包括均液机构400，制冷剂进液管200通过均液机构400与进液毛细管100连通，这样，使得制冷剂能够均匀分配至每一根进液毛细管100，提高制冷剂分配的均匀性。

参见图3和图4，进一步地，均液机构400包括分液头410，分液头410内设置有主流道411和若干流通量相同的分流道412，主流道411的一端与制冷剂进液管200连通，每个分流道412的一端均与主流道411的另一端连通；每个分流道412的另一端均与一个进液毛细管100连通。这样，通过若干流量相同的分流道412对进入到主流道411的制冷剂进行均匀分配，从而将制冷剂进液管200的制冷剂均匀分配到每根进液毛细管100，进而均匀地分配到每根换热管300内，提高换热器的换热效率。

其中，每个分流道412的轴线与主流道411的轴线均具有相同的夹角，且分流道412沿主流道411的轴线周向均匀分布。换句话说，分流道412沿着主流道411至进液毛细管100的方向是呈发散状的，这样能够连接更多的进液毛细管100，以适应换热管300数量较多的换热器。

本实施例中，分液头410的形状为沿着主流道411至分流道412的方向依次呈圆柱状和圆锥状。当然，分液头410也可以是整体为方形柱体或者方形柱体与锥体结合的形状等等。

本实施例的制冷剂进液装置，工作过程为：具有一定过冷度的制冷剂液体经电子膨胀阀或者热力膨胀阀节流后进入分液头410的一端，分液头410另一端连接进液毛细管100，分流后的制冷剂经由进液毛细管100分配给各自连接的换热管300。

此过程中，制冷剂由分液头410分配至进液毛细管100，进液毛细管100具有一定长度，起到一定的节流作用，因此进入分液头410前制冷剂无需由电磁阀或者膨胀阀一次性节流到蒸发压力，而是尽量使进入分液头410的制冷剂维持液态，进而均匀分配至每一根与之连接的进液毛细管100，这样可减轻电磁阀或者膨胀阀的压力。并且由于进液毛细管100插入换热管300的一端封闭，制冷剂只能由进液毛细管100上开设的微孔110中射流出来，制冷剂垂直喷射到换热管300内表面形成射流冲击，使得换热管300内表面形成较好的速度场与温度场的协同，射流冲击区域换热管300内表面换热系数较制冷剂在管内轴向流动换热有显著提高。

本实施例的制冷剂进液装置有效地解决了现有干式蒸发器均流板分液均匀性较差的问题，并在换热管300入口段形成具有较高换热系数的射流冲击与换热管300进行换热，进而提高换热器整体换热效率。

本实用新型实施例还提供了一种干式蒸发器，包括进液管和换热管，还包括如上任一实施例所述的制冷剂进液装置，进液毛细管100的开口端与进液管连通，其封闭端沿换热管的轴向插入至换热管内。从而该干式蒸发器，其制冷剂分配较均匀，同时依据场协同原理换热管入口段的换热系数得到有效提高，整个壳管的换热效率也得到有效提高。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。