换热器和空调器的制作方法

文档序号:30603804发布日期:2022-07-01 22:08阅读:85来源:国知局
换热器和空调器的制作方法

1.本发明涉及空调设备技术领域,具体而言,涉及一种换热器和一种空调器。


背景技术:

2.现有的微通道换热器,一般包括进口集流管,出口集流管,以及两者之间相互平行的多组换热扁管和翅片。制冷剂首先在进口集流管的内腔,沿轴线方向依次分配到多根换热管中。然后,各换热管内制冷剂分别与管外空气换热后,汇流到出口集流管中,流出换热器。
3.制冷剂在各换热管间分布的均匀度对换热性能有着至关重要的作用。与微通道冷凝器相比,微通道换热器在蒸发器中的应用,因制冷剂分配问题,存在着更显著的阻碍。
4.通常,进入蒸发器的制冷剂为两相流。两相流中的气相和液相,有着不同的物性和流速,并经受内外部作用力的不同影响。制冷剂从进口集流管内分流到各换热管时,随着主流流量减小,会不断发生气液分离,从而不仅影响各换热管内制冷剂质量流量分配,还影响了各管中制冷剂含液量的均匀度。


技术实现要素:

5.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
6.有鉴于此,本发明实施例的第一方面提供了一种换热器。
7.本发明实施例的第二方面提供了一种空调器。
8.为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提供了一种换热器,包括:集流管,集流管具体包括:第一腔室;多个第二腔室,设于第一腔室外;换热器还包括多个换热管,多个换热管间隔设置,且每个换热管的一端伸入第二腔室内,且换热管与第二腔室相连通;分配器,分配器的一端伸入第一腔室,
9.其中,分配器上设有第一分配孔,第一腔室上设有与第二腔室相连通的第二分配孔,介质经第一分配孔流入第一腔室,再由第二分配孔流入第二腔室。
10.根据本发明第一方面的实施例提供的换热管,包括集流管,集流管包括第一腔室和多个设于第一腔室外的第二腔室,分配器的一端伸入第一腔室,在分配器上设有第一分配孔,分配器内的介质可以通过第一分配孔进入第一腔室。其中,分配器用于把介质从外部导入到第一腔室中。在第一腔室上设有与第二腔室相连通的第二分配孔,从第一分配孔流入第一腔室的流体,可以从第二分配孔流入第一腔室外的多个第二腔室。此外,多个换热管间隔设置,第一个换热管的一端伸入第二腔室内,与第二腔室相连通。因此,流入第二腔室的介质,可以再进一步流入换热管以进行换热。介质从分配器流入第一腔室,然后再经第一腔室流入第二腔室,然后再进入换热管。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管时,流入不同换热管的介质的物性更加均匀,使不同的换热管都能够对介质进行充分的换热,提高换热器整体的换热效率。
11.一般的,分配器为长管形状,第一分配孔沿分配器的延伸方向分布,以便于介质从
分配器流入第一腔室时,能够直接流到第一腔室中的更广区域,进而能够快速在第一腔室内均匀分布。
12.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器进入第一腔室时,会在第一腔室内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室内流动,使第一腔室内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室流动。可以理解,在经过第一腔室内汇集后,再分配到第二腔室的制冷剂,会比直接流入第二腔室更加均匀。尤其是当进入换热器的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室后,再同步流向多个第二腔室。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室中,从第二腔室中流到换热管中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室和第二腔室,使进入不同换热管的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器的换热性能。
13.这里需要说明的是,第一腔室和第二腔室的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
14.本发明第二方面的实施例提供了一种空调器,包括:壳体;如上述第一方面实施例中任一换热器,设于壳体内。
15.根据本发明第二方面实施例提供的空调器,包括壳体,如上述第一方面的换热器,设于壳体内。换热器可以用于对空调器的制冷剂进行换热。
16.此外,空调器包括上述第一方面的任一换热器,故而具有上述第一方面实施例任一有益效果,在此不再赘述。
17.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.图1示出了根据本发明的一个实施例的换热器的结构示意图;
19.图2示出了根据本发明的一个实施例的换热器的截面示意图;
20.图3示出了根据本发明的一个实施例的换热器的集流管的截面示意图;
21.图4示出了根据本发明的一个实施例的换热器的集流管的端面示意图;
22.图5示出了根据本发明的一个实施例的空调器的结构示意图。
23.其中,图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
24.100:换热器;102:集流管;104:第一腔室;106:第二腔室;108:换热管;110:分配器;112:第一分配孔;114:第二分配孔;116:第一角度;118:第二角度;120:混流腔室;130:定位槽;200:空调器;202:壳体。
具体实施方式
25.为了能够更清楚地理解本发明的实施例的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情
况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术,但是,本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本技术的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
27.下面参照图1至图5描述根据本发明的一些实施例。
28.实施例一
29.如图1所示,本实施例提出的一种换热器100:包括集流管102,集流管102包括第一腔室104和多个设于第一腔室104外的第二腔室106,分配器110的一端伸入第一腔室104,在分配器110上设有第一分配孔112,分配器110内的介质可以通过第一分配孔112进入第一腔室104。其中,分配器110用于把介质从外部导入到第一腔室104中。在第一腔室104上设有与第二腔室106相连通的第二分配孔114,从第一分配孔112流入第一腔室104的流体,可以从第二分配孔114流入第一腔室104外的多个第二腔室106。此外,多个换热管108间隔设置,第一个换热管108的一端伸入第二腔室106内,与第二腔室106相连通。因此,流入第二腔室106的介质,可以再进一步流入换热管108以进行换热。介质从分配器110流入第一腔室104,然后再经第一腔室104流入第二腔室106,然后再进入换热管108。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管108时,流入不同换热管108的介质的物性更加均匀,使不同的换热管108都能够对介质进行充分的换热,提高换热器100整体的换热效率。
30.其中,第一分配孔112和第二分配孔114的数量可以为一个,也可以为多个。
31.一般的,分配器110为长管形状,第一分配孔112沿分配器110的延伸方向分布,以便于介质从分配器110流入第一腔室104时,能够直接流到第一腔室104中的更广区域,进而能够快速在第一腔室104内均匀分布。
32.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器110进入第一腔室104时,会在第一腔室104内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室104内流动,使第一腔室104内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室106流动。可以理解,在经过第一腔室104内汇集后,再分配到第二腔室106的制冷剂,会比直接流入第二腔室106更加均匀。尤其是当进入换热器100的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室104中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室104内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室104后,再同步流向多个第二腔室106。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室106中,从第二腔室106中流到换热管108中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管108的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室104和第二腔室106,使进入不同换热管108的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器100的换热性能。
33.这里需要说明的是,第一腔室104和第二腔室106的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
34.在一个更具体的实施例中,集流管的设置方向为水平方向,或位于与水平方向呈30
°
的范围内。
35.实施例二
36.如图1所示,本实施例提出的一种换热器100:包括集流管102,集流管102包括第一腔室104和多个设于第一腔室104外的第二腔室106,分配器110的一端伸入第一腔室104,在分配器110上设有第一分配孔112,分配器110内的介质可以通过第一分配孔112进入第一腔室104。其中,分配器110用于把介质从外部导入到第一腔室104中。在第一腔室104上设有与第二腔室106相连通的第二分配孔114,从第一分配孔112流入第一腔室104的流体,可以从第二分配孔114流入第一腔室104外的多个第二腔室106。此外,多个换热管108间隔设置,第一个换热管108的一端伸入第二腔室106内,与第二腔室106相连通。因此,流入第二腔室106的介质,可以再进一步流入换热管108以进行换热。介质从分配器110流入第一腔室104,然后再经第一腔室104流入第二腔室106,然后再进入换热管108。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管108时,流入不同换热管108的介质的物性更加均匀,使不同的换热管108都能够对介质进行充分的换热,提高换热器100整体的换热效率。
37.一般的,分配器110为长管形状,第一分配孔112沿分配器110的延伸方向分布,以便于介质从分配器110流入第一腔室104时,能够直接流到第一腔室104中的更广区域,进而能够快速在第一腔室104内均匀分布。
38.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器110进入第一腔室104时,会在第一腔室104内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室104内流动,使第一腔室104内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室106流动。可以理解,在经过第一腔室104内汇集后,再分配到第二腔室106的制冷剂,会比直接流入第二腔室106更加均匀。尤其是当进入换热器100的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室104中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室104内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室104后,再同步流向多个第二腔室106。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室106中,从第二腔室106中流到换热管108中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管108的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室104和第二腔室106,使进入不同换热管108的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器100的换热性能。
39.这里需要说明的是,第一腔室104和第二腔室106的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
40.进一步地,由于分配器110在第一腔室104内的延伸具有方向性。很明显,介质会首先分配到分配器110延伸方向,然后再在第一腔室104内通过流动实现均匀。可以理解,在分配器110延伸方向上,介质会得到更充分的流动,并更加均匀。多个第二腔室106沿分配器110的延伸方向设置,可以使得进入多个第二腔室106的介质能够实现物性均匀。
41.特别的,当介质为制冷剂时,可以避免因第二腔室106设置位置远离分配器110的延伸方向,流入第二腔室106的制冷剂与其他位置的物性有很明显的区别,影响换热器100的换热效果。
42.实施例三
43.如图1所示,本实施例提出的一种换热器100:包括集流管102,集流管102包括第一腔室104和多个设于第一腔室104外的第二腔室106,分配器110的一端伸入第一腔室104,在
分配器110上设有第一分配孔112,分配器110内的介质可以通过第一分配孔112进入第一腔室104。其中,分配器110用于把介质从外部导入到第一腔室104中。在第一腔室104上设有与第二腔室106相连通的第二分配孔114,从第一分配孔112流入第一腔室104的流体,可以从第二分配孔114流入第一腔室104外的多个第二腔室106。此外,多个换热管108间隔设置,第一个换热管108的一端伸入第二腔室106内,与第二腔室106相连通。因此,流入第二腔室106的介质,可以再进一步流入换热管108以进行换热。介质从分配器110流入第一腔室104,然后再经第一腔室104流入第二腔室106,然后再进入换热管108。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管108时,流入不同换热管108的介质的物性更加均匀,使不同的换热管108都能够对介质进行充分的换热,提高换热器100整体的换热效率。
44.一般的,分配器110为长管形状,第一分配孔112沿分配器110的延伸方向分布,以便于介质从分配器110流入第一腔室104时,能够直接流到第一腔室104中的更广区域,进而能够快速在第一腔室104内均匀分布。
45.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器110进入第一腔室104时,会在第一腔室104内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室104内流动,使第一腔室104内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室106流动。可以理解,在经过第一腔室104内汇集后,再分配到第二腔室106的制冷剂,会比直接流入第二腔室106更加均匀。尤其是当进入换热器100的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室104中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室104内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室104后,再同步流向多个第二腔室106。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室106中,从第二腔室106中流到换热管108中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管108的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室104和第二腔室106,使进入不同换热管108的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器100的换热性能。
46.这里需要说明的是,第一腔室104和第二腔室106的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
47.进一步地,由于分配器110在第一腔室104内的延伸具有方向性。很明显,介质会首先分配到分配器110延伸方向,然后再在第一腔室104内通过流动实现均匀。可以理解,在分配器110延伸方向上,介质会得到更充分的流动,并更加均匀。多个第二腔室106沿分配器110的延伸方向设置,可以使得进入多个第二腔室106的介质能够实现物性均匀。
48.特别的,当介质为制冷剂时,可以避免因第二腔室106设置位置远离分配器110的延伸方向,流入第二腔室106的制冷剂与其他位置的物性有很明显的区别,影响换热器100的换热效果。
49.进一步地,分配器110的第一分配孔112设于靠近换热管108的一侧,第二分配孔114设于第一腔室104远离换热管108的一侧。很明显,从分配器110流出的介质,并没有直接进入换热管108,而是会先进入第一腔室104,再进入第二腔室106,然后再进入换热管108。可以理解,在这个过程中,介质可以提高其均匀度。此外,沿分配器110方向的第一腔室104内的介质,也可以在第一腔室104内进行流动,以提高介质在第一腔室104和第二腔室106内
的均匀度。
50.实施例四
51.如图1所示,本实施例提出的一种换热器100:包括集流管102,集流管102包括第一腔室104和多个设于第一腔室104外的第二腔室106,分配器110的一端伸入第一腔室104,在分配器110上设有第一分配孔112,分配器110内的介质可以通过第一分配孔112进入第一腔室104。其中,分配器110用于把介质从外部导入到第一腔室104中。在第一腔室104上设有与第二腔室106相连通的第二分配孔114,从第一分配孔112流入第一腔室104的流体,可以从第二分配孔114流入第一腔室104外的多个第二腔室106。此外,多个换热管108间隔设置,第一个换热管108的一端伸入第二腔室106内,与第二腔室106相连通。因此,流入第二腔室106的介质,可以再进一步流入换热管108以进行换热。介质从分配器110流入第一腔室104,然后再经第一腔室104流入第二腔室106,然后再进入换热管108。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管108时,流入不同换热管108的介质的物性更加均匀,使不同的换热管108都能够对介质进行充分的换热,提高换热器100整体的换热效率。
52.一般的,分配器110为长管形状,第一分配孔112沿分配器110的延伸方向分布,以便于介质从分配器110流入第一腔室104时,能够直接流到第一腔室104中的更广区域,进而能够快速在第一腔室104内均匀分布。
53.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器110进入第一腔室104时,会在第一腔室104内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室104内流动,使第一腔室104内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室106流动。可以理解,在经过第一腔室104内汇集后,再分配到第二腔室106的制冷剂,会比直接流入第二腔室106更加均匀。尤其是当进入换热器100的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室104中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室104内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室104后,再同步流向多个第二腔室106。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室106中,从第二腔室106中流到换热管108中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管108的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室104和第二腔室106,使进入不同换热管108的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器100的换热性能。
54.这里需要说明的是,第一腔室104和第二腔室106的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
55.进一步地,由于分配器110在第一腔室104内的延伸具有方向性。很明显,介质会首先分配到分配器110延伸方向,然后再在第一腔室104内通过流动实现均匀。可以理解,在分配器110延伸方向上,介质会得到更充分的流动,并更加均匀。多个第二腔室106沿分配器110的延伸方向设置,可以使得进入多个第二腔室106的介质能够实现物性均匀。
56.特别的,当介质为制冷剂时,可以避免因第二腔室106设置位置远离分配器110的延伸方向,流入第二腔室106的制冷剂与其他位置的物性有很明显的区别,影响换热器100的换热效果。
57.进一步地,分配器110的第一分配孔112设于靠近换热管108的一侧,第二分配孔
114设于第一腔室104远离换热管108的一侧。很明显,从分配器110流出的介质,并没有直接进入换热管108,而是会先进入第一腔室104,再进入第二腔室106,然后再进入换热管108。可以理解,在这个过程中,介质可以提高其均匀度。此外,沿分配器110方向的第一腔室104内的介质,也可以在第一腔室104内进行流动,以提高介质在第一腔室104和第二腔室106内的均匀度。
58.进一步地,如图2所示,分配器110沿水平方向伸入第一腔室104,可以使介质能够以同一高度进入第一腔室104。相对于分配器110垂直、倾斜等方向伸入第一腔室104,水平方向伸入第一腔室104,更利于介质在第一腔室104内进行上下分离。尤其对于含有气液两相的介质,水平伸入的分配器110,更易于使不同相的介质在第一腔室104内分开。
59.第一分配孔112的中心线与分配器110的横截面的竖直中心线之间呈第一角度116,第一角度116为0
°
~60
°
。很明显,第一分配孔112为分配器110的向上方向设置的孔,因此,从第一分配孔112流出的介质,为向上流出。相对于向下方向,向上设置的第一分配孔112,可以使介质经过更长的流动距离,并在流动折返的过程中实现混匀。
60.特别的,当介质为气液两相混合状态时,介质会从第一分配孔112喷出,使介质能够在第一腔室104中垂直于分配器110延伸方向被均匀喷撒。
61.进一步地,第二分配孔114的中心线与竖直中心线之间呈第二角度118,第二角度118为0
°
~90
°
。需要说明的是,当第二角度118小于90
°
大于0
°
时,介质从第二分配孔114流出的方向为斜向下方向,当第二角度118为90
°
时,流出方向为侧向。很明显,介质从具有第二角度118的第二分配孔114流出,可以使介质在第二腔室106中能够快速的在第二腔室106内散开,以保证介质进入换热管108时的均匀度。
62.实施例五
63.如图1所示,本实施例提出的一种换热器100:包括集流管102,集流管102包括第一腔室104和多个设于第一腔室104外的第二腔室106,分配器110的一端伸入第一腔室104,在分配器110上设有第一分配孔112,分配器110内的介质可以通过第一分配孔112进入第一腔室104。其中,分配器110用于把介质从外部导入到第一腔室104中。在第一腔室104上设有与第二腔室106相连通的第二分配孔114,从第一分配孔112流入第一腔室104的流体,可以从第二分配孔114流入第一腔室104外的多个第二腔室106。此外,多个换热管108间隔设置,第一个换热管108的一端伸入第二腔室106内,与第二腔室106相连通。因此,流入第二腔室106的介质,可以再进一步流入换热管108以进行换热。介质从分配器110流入第一腔室104,然后再经第一腔室104流入第二腔室106,然后再进入换热管108。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管108时,流入不同换热管108的介质的物性更加均匀,使不同的换热管108都能够对介质进行充分的换热,提高换热器100整体的换热效率。
64.一般的,分配器110为长管形状,第一分配孔112沿分配器110的延伸方向分布,以便于介质从分配器110流入第一腔室104时,能够直接流到第一腔室104中的更广区域,进而能够快速在第一腔室104内均匀分布。
65.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器110进入第一腔室104时,会在第一腔室104内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室104内流动,使第一腔室104内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室106流动。可以理解,在经过第一腔室104内汇集后,再分配到第二腔室106的制冷剂,会比直接流入第二腔
室106更加均匀。尤其是当进入换热器100的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室104中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室104内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室104后,再同步流向多个第二腔室106。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室106中,从第二腔室106中流到换热管108中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管108的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室104和第二腔室106,使进入不同换热管108的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器100的换热性能。
66.这里需要说明的是,第一腔室104和第二腔室106的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
67.进一步地,由于分配器110在第一腔室104内的延伸具有方向性。很明显,介质会首先分配到分配器110延伸方向,然后再在第一腔室104内通过流动实现均匀。可以理解,在分配器110延伸方向上,介质会得到更充分的流动,并更加均匀。多个第二腔室106沿分配器110的延伸方向设置,可以使得进入多个第二腔室106的介质能够实现物性均匀。
68.特别的,当介质为制冷剂时,可以避免因第二腔室106设置位置远离分配器110的延伸方向,流入第二腔室106的制冷剂与其他位置的物性有很明显的区别,影响换热器100的换热效果。
69.进一步地,分配器110的第一分配孔112设于靠近换热管108的一侧,第二分配孔114设于第一腔室104远离换热管108的一侧。很明显,从分配器110流出的介质,并没有直接进入换热管108,而是会先进入第一腔室104,再进入第二腔室106,然后再进入换热管108。可以理解,在这个过程中,介质可以提高其均匀度。此外,沿分配器110方向的第一腔室104内的介质,也可以在第一腔室104内进行流动,以提高介质在第一腔室104和第二腔室106内的均匀度。
70.进一步地,如图2所示,分配器110沿水平方向伸入第一腔室104,可以使介质能够以同一高度进入第一腔室104。相对于分配器110垂直、倾斜等方向伸入第一腔室104,水平方向伸入第一腔室104,更利于介质在第一腔室104内进行上下分离。尤其对于含有气液两相的介质,水平伸入的分配器110,更易于使不同相的介质在第一腔室104内分开。
71.第一分配孔112的中心线与分配器110的横截面的竖直中心线之间呈第一角度116,第一角度116为0
°
~60
°
。很明显,第一分配孔112为分配器110的向上方向设置的孔,因此,从第一分配孔112流出的介质,为向上流出。相对于向下方向,向上设置的第一分配孔112,可以使介质经过更长的流动距离,并在流动折返的过程中实现混匀。
72.特别的,当介质为气液两相混合状态时,介质会从第一分配孔112喷出,使介质能够在第一腔室104中垂直于分配器110延伸方向被均匀喷撒。
73.进一步地,第二分配孔114的中心线与竖直中心线之间呈第二角度118,第二角度118为0
°
~90
°
。需要说明的是,当第二角度118小于90
°
大于0
°
时,介质从第二分配孔114流出的方向为斜向下方向,当第二角度118为90
°
时,流出方向为侧向。很明显,介质从具有第二角度118的第二分配孔114流出,可以使介质在第二腔室106中能够快速的在第二腔室106内散开,以保证介质进入换热管108时的均匀度。
74.进一步地,分配器110设于靠近换热管108的一侧,即在垂直于第一腔室104的轴线的界面上,也即第一腔室104的横截面上,当换热管108设置在分配器上侧时,分配器位于第一腔室104内的中上部,很明显,从分配器110流出的介质,并没有直接进入换热管108,而是会进入第一腔室104,再进入第二腔室106,再进入换热管108。在这个过程中,为了提高进入换热管108的均匀度,应当增加进入换热管108的距离。可以理解,把分配器110设于靠近换热管108的一侧,增加介质在第一腔室104中的流动距离,以实现介质在第一腔室104内的均匀。
75.进一步地,第一腔室104呈管状,当介质从分配器110进入第一腔室104时,相对于其他形状,介质更易于在管状结构的底部汇聚,以利于介质流入第二腔室106。此外,分配器110沿水平方向伸入第一腔室104,分配器110的水平轴线高于第一腔室104的水平轴线,可以理解,这样的设置可以使流体在从分配器110流入第一腔室104底部时,经过更长的距离,进而提高达第一腔室104底部的介质的均匀度。
76.实施例六
77.如图1所示,本实施例提出的一种换热器100:包括集流管102,集流管102包括第一腔室104和多个设于第一腔室104外的第二腔室106,分配器110的一端伸入第一腔室104,在分配器110上设有第一分配孔112,分配器110内的介质可以通过第一分配孔112进入第一腔室104。其中,分配器110用于把介质从外部导入到第一腔室104中。在第一腔室104上设有与第二腔室106相连通的第二分配孔114,从第一分配孔112流入第一腔室104的流体,可以从第二分配孔114流入第一腔室104外的多个第二腔室106。此外,多个换热管108间隔设置,第一个换热管108的一端伸入第二腔室106内,与第二腔室106相连通。因此,流入第二腔室106的介质,可以再进一步流入换热管108以进行换热。介质从分配器110流入第一腔室104,然后再经第一腔室104流入第二腔室106,然后再进入换热管108。介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管108时,流入不同换热管108的介质的物性更加均匀,使不同的换热管108都能够对介质进行充分的换热,提高换热器100整体的换热效率。
78.一般的,分配器110为长管形状,第一分配孔112沿分配器110的延伸方向分布,以便于介质从分配器110流入第一腔室104时,能够直接流到第一腔室104中的更广区域,进而能够快速在第一腔室104内均匀分布。
79.通常来说,当介质为制冷剂时。制冷剂从分配器110进入第一腔室104时,会在第一腔室104内汇集。由于制冷剂具有流动性,因此会在第一腔室104内流动,使第一腔室104内同一水平方向的制冷剂的液面都能处于相近的高度,并同时向多个第二腔室106流动。可以理解,在经过第一腔室104内汇集后,再分配到第二腔室106的制冷剂,会比直接流入第二腔室106更加均匀。尤其是当进入换热器100的制冷剂同时含有气相和液相两种形态时,制冷剂会在第一腔室104中进行一次分离。由于液体具有流动性,液态的制冷剂会在第一腔室104内流动,使制冷剂的液相部分均匀的分布在第一腔室104后,再同步流向多个第二腔室106。进一步地,由于制冷剂均匀的分配到多个第二腔室106中,从第二腔室106中流到换热管108中的制冷剂就会比较均匀。一般来说,气相和液相比例不同的制冷剂,对于换热管108的换热效果影响十分明显,因此,通过设置第一腔室104和第二腔室106,使进入不同换热管108的制冷剂的气相和液相的比例保持稳定均匀,可以有效的提高换热效率,并提高换热器100的换热性能。
80.这里需要说明的是,第一腔室104和第二腔室106的横截面,除可以为圆形外,也可以为椭圆形、方形等,只要能够保证介质在腔室内能够充分流动,不同的外形都可以实现对介质进行均匀分配的效果。
81.进一步地,由于分配器110在第一腔室104内的延伸具有方向性。很明显,介质会首先分配到分配器110延伸方向,然后再在第一腔室104内通过流动实现均匀。可以理解,在分配器110延伸方向上,介质会得到更充分的流动,并更加均匀。多个第二腔室106沿分配器110的延伸方向设置,可以使得进入多个第二腔室106的介质能够实现物性均匀。
82.特别的,当介质为制冷剂时,可以避免因第二腔室106设置位置远离分配器110的延伸方向,流入第二腔室106的制冷剂与其他位置的物性有很明显的区别,影响换热器100的换热效果。
83.进一步地,分配器110的第一分配孔112设于靠近换热管108的一侧,第二分配孔114设于第一腔室104远离换热管108的一侧。很明显,从分配器110流出的介质,并没有直接进入换热管108,而是会先进入第一腔室104,再进入第二腔室106,然后再进入换热管108。可以理解,在这个过程中,介质可以提高其均匀度。此外,沿分配器110方向的第一腔室104内的介质,也可以在第一腔室104内进行流动,以提高介质在第一腔室104和第二腔室106内的均匀度。
84.进一步地,如图2所示,分配器110沿水平方向伸入第一腔室104,可以使介质能够以同一高度进入第一腔室104。相对于分配器110垂直、倾斜等方向伸入第一腔室104,水平方向伸入第一腔室104,更利于介质在第一腔室104内进行上下分离。尤其对于含有气液两相的介质,水平伸入的分配器110,更易于使不同相的介质在第一腔室104内分开。
85.第一分配孔112的中心线与分配器110的横截面的竖直中心线之间呈第一角度116,第一角度116为0
°
~60
°
。很明显,第一分配孔112为分配器110的向上方向设置的孔,因此,从第一分配孔112流出的介质,为向上流出。相对于向下方向,向上设置的第一分配孔112,可以使介质经过更长的流动距离,并在流动折返的过程中实现混匀。
86.特别的,当介质为气液两相混合状态时,介质会从第一分配孔112喷出,使介质能够在第一腔室104中垂直于分配器110延伸方向被均匀喷撒。
87.进一步地,第二分配孔114的中心线与竖直中心线之间呈第二角度118,第二角度118为0
°
~90
°
。需要说明的是,当第二角度118小于90
°
大于0
°
时,介质从第二分配孔114流出的方向为斜向下方向,当第二角度118为90
°
时,流出方向为侧向。很明显,介质从具有第二角度118的第二分配孔114流出,可以使介质在第二腔室106中能够快速的在第二腔室106内散开,以保证介质进入换热管108时的均匀度。
88.进一步地,分配器110设于靠近换热管108的一侧,很明显,从分配器110流出的介质,并没有直接进入换热管108,而是会进入第一腔室104,再进入第二腔室106,再进入换热管108。在这个过程中,为了提高进入换热管108的均匀度,应当增加进入换热管108的距离。可以理解,把分配器110设于靠近换热管108的一侧,增加介质在第一腔室104中的流动距离,以实现介质在第一腔室104内的均匀。
89.进一步地,第一腔室104呈管状,当介质从分配器110进入第一腔室104时,相对于其他形状,介质更易于在管状结构的底部汇聚,以利于介质流入第二腔室106。此外,分配器110沿水平方向伸入第一腔室104,分配器110的水平轴线高于第一腔室104的水平轴线,可
以理解,这样的设置可以使流体在从分配器110流入第一腔室104底部时,经过更长的距离,进而提高达第一腔室104底部的介质的均匀度。
90.进一步地,第一分配孔112的数量为多个,便于介质能够快速地从多个分配孔流入第一腔体。通常来说,分配器110会伸入第一腔室104一段距离,在分配器110设设置第一分配孔112,能够使介质更为快速均匀的流到第一腔室104的不同位置,提高介质在第一腔室104中的均匀度。
91.其中,位于分配器110的同一横截面上的第一分配孔112包括至少一个,可以使介质向各个方向流出,便于介质向分配器110轴向的不同方向流出,介质能够在第一腔室104轴向分布更加均匀,当选择在同一横截面上设置两个第一分配孔112时,分配器对介质的分配效果更好。
92.进一步地,第二分配孔114的数量为多个,可以使第一腔室104中的介质快速流入第二腔室106。由于第二腔室106有多个,在第一腔室104上设置多个第二分配孔114,可以使第一腔室104的介质同时、快速地流入不同的第二腔室106,以保证不同的第二腔室106之间介质的均匀度。
93.此外,在第一腔室104的同一横截面上,第二分配孔114的数量为至少两个,可以使第一腔室104的介质能够快速流向第二腔室106轴向的不同方向,以介质在第二腔室106中轴向方向的均匀度,当选择在同一横截面上设置两个第二分配孔114时,分配器对介质的分配效果更好。
94.进一步地,第二分配孔114沿分配器110延伸设置,使得第二分配孔114的设置方向与分配器110的延伸方向保持一致。这样可以使介质能够同时从第一腔室104流入不同的第二腔室106,不会在第一腔室104中滞留,这样也可以保证不同的第二腔室106之间的介质比较均匀。此外,第二分配孔114沿分配器110的延伸方向均匀间隔设置,可以提高介质从第一腔室104流入第二腔室106的效率。
95.进一步地,进入第二腔室106的介质,最终会进入换热管108,对介质进行换热。部分第二分配孔114与换热管108位于第一腔室104的同一横截面上,使得从第二分配孔114流出的介质,能够使介质从第二腔室106更为顺畅地进入到换热管108中,以利于介质的换热。
96.进一步地,在集流管102的一侧设有混流腔室120,一个或多个换热管108与混流腔室120连通,介质由换热管108流入混流腔室120。其中,混流腔室120为接收经过换热管108换热的介质的腔室。换热器100的作用在于通过换热管108,对介质进行换热,最终把经过换热的介质再进行汇聚。混流腔室120即为接收从换热管108换热后流出介质的腔室。可以理解,由于介质在不同换热管108进行换热,从换热管108流出的介质的换热效果可能不同,因此,把换热管108流出的介质最终汇聚到混流腔室120中,可以实现介质最终温度均匀。
97.此外,把混流腔室120设置在集流管102的一侧,使得换热器100的结构更为紧凑,换热管108的管路设计也更为简单。
98.进一步地,由于第一腔室104和第二腔室106之间需要紧密配合,以保证介质流动的时候不会发生泄漏。第一腔室104和第二腔室106一体成型,可以保证二者之间的密封性,防止介质泄漏。尤其对于如制冷剂类的介质,可以防止从的泄漏,也可以提高第一腔室104和第二腔室106内部承受压力的能力。
99.实施例七
100.如图5所示,本实施例提出一种空调器200,包括壳体202,如上述任一实施例中的换热器100,设于壳体202内。换热器100可以用于对空调器200的制冷剂进行换热。
101.此外,空调器200包括上述任一实施例中的任一换热器100,故而具有上述实施例中的任一有益效果,在此不再赘述。
102.实施例八
103.如图1所示,本实施例提出一种换热器,包括进口集流管(即集流管102)、出口集流管,集流管内的制冷剂分配器,以及集流管之间的多组换热管和换热翅片。每根换热管内一般布置了多个相互平行的制冷剂微通道。换热器中用于制冷剂分配的集流管,通常是进口集流管:包括内、外管壁以及插入集流管内腔(即第一腔室104)的制冷剂一次分配器(即分配器110)。制冷剂一次分配器位于内腔的中上部。一次分配孔(即第一分配孔112)设置在分配器中上部,同一横截面上的分配孔可以有1-2个。两相流制冷剂从一次分配孔中喷出,与集流管内壁碰撞后,气液分离,气态制冷剂聚集在内腔上部,液态制冷剂在内腔底部形成液池。两相流制冷剂喷射到内腔中,有充分的相分离条件,气态制冷剂聚集在上部,底部形成稳定的液池,中部为气液混合物。与此同时,在连通的内腔,在相同的压力环境下,集聚的各相态制冷剂将沿集流管轴线,均匀分布,避免因集流管过长,或过长的换热管等,导致制冷剂在集流管内沿轴线,质量流量或相态分布不均,进而导致换热管间制冷剂分配不均。
104.进口集流管的外管壁与内管壁之间的外腔(即第二腔室106),沿集流管轴线方向被分割成若干相互隔离的腔室。每个腔室内,集流管外壁面顶部设置若干换热管接口。集流管内管壁底部在与换热管相对应的位置布置二次分配孔(即第二分配孔114)。如图2所示,同一横截面上的二次分配孔可以布置1-3个。液态和气态制冷剂通过集流管内壁上的分配孔,高速进入各独立腔室。腔室空间较小,喷射的流体可与腔室内的流体,充分混流后,均匀分配到与该腔室连接的换热管,与外部空气实现对流换热。对应的每个腔室分配孔设计简单,易于标准化。
105.一次分配孔的中心线与分配器横截面的垂直中心线之间夹角α(即第一角度116)的范围是[0
°
,60
°
)。
[0106]
一次分配器水平放置在集流管内腔,分配器的水平轴线要高于集流管内腔的水平轴线。
[0107]
二次分配孔的中心线与集流管内壁横截面的垂直中心线之间夹角β(即第二角度118)的范围是[0
°
,90
°
)。
[0108]
各腔室中,二次分配孔可沿集流管轴线方向,均匀布置,优选的,二次分配孔的定位可与换热管位置相对应。
[0109]
集流管内壁与换热管伸入进口集流管的管口断面所形成的平面之间的最小间距应不小于分配器外壁面和集流管内壁面的最小间距。
[0110]
本实施例所提供的分配器,无需根据换热器的结构变化(换热管数,管长,管排数,风场等等),而进行过多的迭代设计。
[0111]
通过制冷剂在分配器,集流管内外腔的混合-分配-混合-再分配的过程,避免了由于集流管或换热管过长,带来的集流管制冷剂分流过程中的气液分离,制冷剂分配不均的问题。该方案实现制冷剂两相流在微通道换热器中均匀分配,提高换热面积利用率,改善换热效率。
[0112]
以上集流管、分配器横截面可以是圆形,椭圆形,方型,或其他多角形。分配孔的形状可以是圆形,椭圆形,方型,或其他多角形。
[0113]
本实施例可以用作蒸发器,适用于高压制冷剂如r410a,r32等。
[0114]
在另一个具体的实施例中,换热器除了应用于蒸发器的进口集流管内的制冷剂两相流分配,还可以应用于蒸发器或冷凝器的中间集流管段的制冷剂两相流分配,如图1所示。另外,本发明的适用的介质可以是制冷剂,也可以是其他混合流体的分配(如制冷剂和油的混合溶液)。
[0115]
集流管内外壁之间的腔室分隔,可以采用多种方式,防止制冷剂在腔室之间流动迁移,避免引起制冷剂分相或制冷剂分配不均。对于整体式的集流管,腔室分隔方式可以是机械的。方式一,集流管的内外壁平行定位后,在分隔的位置向内轧制外壁面,并向外涨压内壁面,从而实现内外壁面在分隔处的密封连接。方式二,也可以采用分隔片,通过卡口或焊接的方式与集流管内外壁面连接,从而实现腔室分隔。方式三,针对内外集流管的标准分节管段,如图3所示,可以通过内外管段直接搭接钎焊,也可以内外管段加上分隔片,钎焊后获得分隔腔室。所述的方式三将使带分配器的集流管的设计制造更加简单,易行,高效。其中,图4为集流管端面视图,定位槽130用于为集流管进行定位。
[0116]
根据本发明的换热器和空调器的实施例,介质经过两次重新分配,其物性会更加均匀,使最终进入换热管时,流入不同换热管的介质的物性更加均匀,使不同的换热管都能够对介质进行充分的换热,提高换热器整体的换热效率。
[0117]
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0118]
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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,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单元必须具有特定的方向、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。
[0119]
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0120]
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,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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