专利名称：一种管片式变流通截面换热器及其空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热交换装置，尤其是一种管片式变流通截面换热器及 其使用该换热器的空调装置。
技术背景
现有换热器均为常规等截面换热器，工作状态为进入换热器一个单位体积 冷媒先分成m路，每路分得流量1/ni单位体积冷媒，单位体积冷媒从1根芯管 进口进入走完整个通程。所有冷媒在换热器内流动过程中，不断地与外界产生 热交换，温度也随之发生变化，根据热胀冷縮特性，冷媒所占有的体积也在随 之发生变化，而恒定的流通截面不能满足冷媒体积变化，这样就会造成冷媒在 换热器内的流速非常不稳定，导致耗费大量功，增加了能耗。
目前，国内外常用汽车空调系统的蒸发器和冷凝器总成内管片式换热器的 流通截面积设计均为等值的，这样设置存在冷媒流速波动大、换热效率低的问 题，会造成压縮机功耗高，导致整个空调系统能效比较低。 实用新型内容-
本实用新型提供了一种管片式变流通截面换热器及其空调装置，它结构简 单，最大限度地保证了冷媒在换热器内的流速稳定，大大降低了系统能耗，同 时也节约了换热器原料耗材，解决了现有技术中存在的问题。
' 本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是 一种管片式变流通 截面换热器，包括换热器本体，所述换热器本体包括若干个串联的换热单元， 各换热单元的总流通截面积按顺序依次减少或增加。
一种使用上述换热器的空调装置，包括依次连接的压縮机、冷凝换热器、 储液干燥器、膨胀阀和蒸发换热器，所述冷凝换热器包括若干个串联的冷凝换 热单元，各冷凝换热单元的总流通截面积按顺序依次减少；所述蒸发换热器包
3括若干个串联的蒸发换热单元，各蒸发换热单元的总流通截面积按顺序依次增加。
本实用新型采用上述结构，使换热器内各换热单元的流通截面积随冷媒的 体枳变化而变化，最大限度地保证了冷媒在换热器内的流速相对稳定，这样可 大大降低系统的能耗，同时也节约了换热器原料耗材。
图1为本实用新型换热器的原理结构示意图。
图2为本实用新型使用该换热器的空调装置的原理结构示意图。
图中，1、换热管；2、汇集管；3、压縮机；4、第一汇集管；5、冷凝换
热器；6、第二汇集管；7、换热管；8、第三汇集管；9、第四汇集管；10、储
液干燥器；11、膨胀阀；12、第五汇集管；13、蒸发换热器；14、换热管；15、
第六汇集管；16、第七汇集管；17、第八汇集管。
具体实施方式
-
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式
，并结合其附图， 对本实用新型进行详细阐述。
如图1所示，为本实用新型换热器的结构示意图。它包括换热器本体，所 述换热器本体包括三个串联的换热单元，各换热单元由若干根换热管1组成，
按冷媒的流经顺序各换热单元的换热管1数量依次递减，实现了各换热单元的 总流通截面积按顺序依次减少，为了便于冷媒在各换热单元之间流动，各换热 单元通过汇集管2相连通。按照不同的换热要求各换热单元的总流通截面积也 可以按顺序依次增加。换热器内的流通截面积与冷媒物理特性成阶梯式冷凝形 式变化相适应，从而保证了冷媒在换热器内的流速相对稳定，这样就大大降低 了系统的能耗，而且还可以减少换热器的原料耗材，降低成本。
如图2所示，为使用上述换热器的汽车空调系统的原理结构示意图。它包 括压縮机3、冷凝换热器5、储液干燥器IO、膨胀阀11和蒸发换热器13。
管片式冷凝换热器5的换热管7成4行X16列均匀排布，并按a: b: c = 7:
5: 4分成三个冷凝换热单元，各换热单元的总流通截面积与冷媒物理特性成阶梯式冷凝形式变化相适应。
在冷凝换热器5上设有包含28根换热管7的第一冷凝换热单元，第一冷凝
换热单元的冷媒导入端与第一汇集管4连通，冷媒导出端与第二汇集管6连通;
设有包含20根换热管7的第二冷凝换热单元，第二冷凝换热单元的冷媒导入端 与第二汇集管6连通，冷媒导出端与第三汇集管8连通；设有包含16根换热管 7的第三冷凝换热单元，第三冷凝换热单元的冷媒导入端与第三汇集管8连通， 冷媒导出端与第四汇集管9连通。第四汇集管9与储液干燥器10连通。
管片式蒸发换热器13的换热管14成7行X6列均匀排布，并按e: f: g = 3: 7: ll分成三个蒸发换热单元，各换热单元的总流通截面积与冷媒物理特性 成阶梯式冷凝形式变化相适应。
在蒸发换热器13上设有包含6根换热管14的第一蒸发换热单元，第一蒸 发换热单元的冷媒导入端与第五汇集管12连通，冷媒导出端与第六汇集管15 连通；设有包含14根换热管14的第二蒸发换热单元，第二蒸发换热单元的冷 媒导入端与第六汇集管15连通，冷媒导出端与第七汇集管16连通；设有包含 22根换热管14的第三蒸发换热单元，第三蒸发换热单元的冷媒导入端与第七 汇集管16连通，冷媒导出端与第八汇集管17连通。第八汇集管17与压縮机3 连通。
系统工作时，压縮机3提供的高温高压气态冷媒经第一汇集管4进入冷凝 换热器5的第一冷凝换热单元，冷却变成中温中压气态冷媒体积减小；经第二 汇集管6汇集后导入第二冷凝换热单元，冷媒的温度和压力进一步降低；经第 三汇集管8汇集后导入第三冷凝换热单元，冷却变成较低温低压的液态冷媒； 经第四汇集管9汇集后导入储液干燥器10过滤处理再输送给膨胀阀11节流， 冷媒体积突然变大而降压，变成低温低压雾状冷媒；经第五汇集管12分液进入 蒸发换热器13的第一蒸发换热单元，冷媒吸收外界热量蒸发部分冷媒，温度升 高体积增大；经第六汇集管15汇集后导入第二蒸发换热单元，冷媒进一步蒸发， 体积继续增大；经第七汇集管16汇集后导入第三蒸发换热单元，变成蒸发完全 的气态冷媒；经第八汇集管17汇集后再被抽吸进入压縮机3，经压縮变成高温高压气态冷媒再次送向冷凝换热器5，从而完成一个热力系统循环。由此知冷 媒流经冷凝换热器5的流通面积是伴随冷媒体积收縮同步变小的，而流经蒸发 换热器13的流通面积是伴随冷媒体积膨胀同步变大的。换热器的流通截面积与 冷媒物理特性成阶梯式冷凝形式变化相适应，从而保证了冷媒在换热器内的流 速相对稳定，这样就大大降低了空调系统的能耗，而且还可以减少换热器的原 料耗材，降低成本。最终达到了降低压縮机3功耗的目的。
上述具体实施方式
不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领 域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落 在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
权利要求1、一种管片式变流通截面换热器，包括换热器本体，其特征在于所述换热器本体包括若干个串联的换热单元，各换热单元的总流通截面积按顺序依次减少或增加。
2、 一种使用权利要求l所述换热器的空调装置，包括依次连接的压縮机、 冷凝换热器、储液干燥器、膨胀阀和蒸发换热器，其特征在于所述冷凝换热 器包括若干个串联的冷凝换热单元，各冷凝换热单元的总流通截面积按顺序依 次减少；所述蒸发换热器包括若干个串联的蒸发换热单元，各蒸发换热单元的 总流通截面积按顺序依次增加。
专利摘要本实用新型涉及一种热交换装置，尤其是一种管片式变流通截面换热器及其使用该换热器的空调装置。它包括换热器本体，所述换热器本体包括若干个串联的换热单元，各换热单元的总流通截面积按顺序依次减少或增加。本实用新型结构简单，最大限度地保证了冷媒在换热器内的流速稳定，大大降低了系统能耗，同时也节约了换热器原料耗材。
文档编号F25B39/00GK201340146SQ20082023285
公开日2009年11月4日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者朱广栋, 杨亚军, 洪杰胜 申请人:山东通盛制冷设备有限公司