CN100398969C - 超细管道热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超细管道热交换器，其特征在于：上述热交换器由以下部件构成：中空的水平集管，可以使制冷剂流过；若干个垂直制冷剂管群，插在上述水平集管内，可以使在上述水平集管内流动的制冷剂得到分配；隔断，设置在上述水平集管内部的上述垂直制冷剂管之间，能够改变制冷剂的流动方向。在这样的热交换器中，上述垂直制冷剂管群沿着制冷剂的流动方向，其制冷剂管的个数有所不同。本发明提供的把制冷剂管的个数做得不相同的超细管道热交换器以及沿着制冷剂流动的方向把隔断的间隔做得不同的方法能够达到以下效果：使制冷剂在热交换器内均匀地流动。本发明所能达到的另一效果是能够最大限度地提高热交换器的效率。

Description

超细管道热交换器

技术领域

本发明涉及一种具有以下特点的超细管道热交换器(Micro Channel HeatExchanger)中的制冷剂管的排列结构：能够通过沿着制冷剂的流动方向调整制冷剂管的个数的方法，调节制冷剂的分配。

背景技术

一般来说，热交换器应用在升高或降低室内温度的冷气机或暖风机等空气调节器中。

图1是热交换器的外观的侧视图，图2是热交换器的各组成结构的分解图，图3为图2中的支管的剖面图。

参照上述附图可以得知，现有的热交换器由以下部分构成，即：位于对应于下部集管1的上方的上部集管2；位于上述上部集管2与下部集管1之间的若干个支管3；形成在上述各个支管3之间的针6。一般来说，为了提高热交换效率，在热交换器的有制冷剂流过的支管的外表面上装有板材形状的针，通过这种结构可以最大限度地实现热交换。上述下部集管1呈圆筒形状，其内部是中空的，构成了其外观的外周部分的一侧形成了若干个用来插入并固定支管3的集管孔4，并且这些集管孔4沿着下部集管1的长度方向相距相同的间隔。

在这里，与上述下部集管1相对应地位于其上方的上部集管2具有与上述下部集管1相同的形状。上述各个支管3沿其长度方向的两端分别固定在上述各个集管孔4内，因而上述各个支管3沿集管1、2的长度方向并排排列。

流动空气相对将两个集管1、2的长度方向上的轴线连接起来的面保持一定的倾斜角度地流动，因而空气可以流过各个支管3与两个集管1、2的间隙。上述支管3具有一定的长度、厚度和宽度，其中长度是指它的固定在两个集管1、2上的两端之间的距离，厚度是指它在与流动空气的流动方向保持垂直的方向上的距离，宽度是指它在与流动空气的流动方向保持平行的方向上的距离。上述支管3呈直角四边形的板状，其具有能插入到两个集管1、2内的宽度和很薄的厚度，并且其内部形成了若干个中空的管道(channel)5。

另外，上述各个支管3以各个支管3在宽度方向上与流动空气的流动方向保持平行的方式固定在两个集管1、2上。在上述各个支管3上形成的若干个管道5在与支管3的长度方向垂直的方向上具有微小的剖面积，而沿着支管3的长度方向则具有一定的长度，并且它们沿着流动空气的流动方向顺序排列。

由于具有上述结构的支管3的两侧末端固定在两个集管1、2上，因而上述支管3与在集管1、2内部形成的中空空间相连通。并且在上述各个支管3的间隙，为了形成能够使流动空气流过的空间而安装了多个针6。即上述多个针6由于呈厚度很薄的板状，因此可以折弯成若干个“之”字形地安装在各个支管3之间。虽然上述针6可以以多种形状而固定安装，但一般来说最好是它所形成的空间能够使流动空气的流动阻抗达到最小。

图4是现有技术中的隔断以相同间隔安装的状态的切开视图，图5是现有技术中的支管插在集管内的状态的侧面剖面图。

如上述附图所示，若干个支管3可以分为若干个支管群，然后以上述各个支管群为基本单位，各个支管群的前后交替着设置有隔断，用来改变流向下部集管1和上部集管2的制冷剂的流动方向。即：在第1支管群的下方的最后端处装有第1隔断，在第2支管群的上方的最后端处装有第2隔断，在第3支管群的下方的最后端处装有第3隔断，在第4支管群的上方的最后端处装有第4隔断。

在这种具备隔断构造的热交换器中，首先流入下部集管1的制冷剂会通过第1支管群而上升，上升后的制冷剂会顺着上部集管2水平移动，之后受到第2隔断的干涉作用，从而顺着第2支管群向下方下降。之后，以如上所述的方式反复顺着支管群上升和下降。并且在以这种方式沿着支管3移动的过程中，热量会传导给固定在上述支管3上的针6，最后通过上述针6的表面与流动空气实现有效的热交换。

但是，对于气态和液态两种状态混合在一起的具有两种状态的制冷剂来说，当制冷剂被从集管向制冷剂管分配时，随着制冷剂的流动方向(下→上或上→下)其分配特性会变得不同。但在现有的热交换器中，由于隔断间的间隔相同，并且位于隔断之间的制冷剂管也与制冷剂的流动方向无关地有着相同的个数，因此在现有的热交换器中，气液会得不到均匀的分配，从而带来使蒸发器的效率降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的问题而设计出来的，目的在于提供一种通过沿着制冷剂的流动方向调节制冷剂管的个数的方法，使在上述集管内流动的制冷剂得到均匀的分配，从而显著地提高热交换器的效率。

本发明提供一种超细管道热交换器，其特征在于：上述热交换器由以下部件构成：中空的水平集管，可以使制冷剂流过；若干个垂直制冷剂管群，插在上述水平集管内，可以使在上述水平集管内流动的制冷剂得到分配；隔断，设置在上述水平集管内部的上述垂直制冷剂管之间，能够改变制冷剂的流动方向。在这样的热交换器中，上述垂直制冷剂管群沿着制冷剂的流动方向，其制冷剂管的个数有所不同；上述制冷剂管的个数是这样分配：制冷剂向上流动的制冷剂管的个数比有制冷剂向下流动的制冷剂管的个数多。

本发明提供的把制冷剂管的个数做得不相同的超细管道热交换器以及沿着制冷剂流动的方向把隔断的间隔做得不同的方法能够达到以下效果：使制冷剂在热交换器内均匀地流动。

本发明所能达到的另一效果是能够最大限度地提高热交换器的效率。

附图说明

图1是热交换器的外观的侧视图；

图2是热交换器的各个组成结构的分解图；

图3为图2中的支管的剖面图；

图4是现有技术中的隔断以相同间隔安装的状态的切开视图；

图5是现有技术中的支管插在集管内的状态的侧面剖面图；

图6a是本发明的设置不同个数的制冷剂管的切开视图；

图6b是图6a中的支管内部的形态的剖面图。

主要部件附图标记说明

1：下部集管(header)        2：上部集管       3：支管(tube)

4：集管孔                  5：管道(channel)  6：针(pin)        7：隔断

具体实施方式

图6a是本发明的设置不同个数的制冷剂管的切开视图；图6b是图6a中的支管内部的形态的剖面图。

参照上述附图可以得知，插入在集管内、能够使制冷剂得到分配的制冷剂管大致可以分为一些群(A、B、C群等等)。在这里，制冷剂向上方上升的制冷剂管群A、C内部所包括的制冷剂管的个数比制冷剂向下方下降的制冷剂管群B所包括的制冷剂管的个数多。对于气态和液态两种状态混合在一起的具有两种状态的制冷剂来说，这种结构与在制冷剂从集管向制冷剂管分配时所产生的与制冷剂的流动方向(下→上或上→下)相关的分配特性相对应，因此这种结构能够使气液得到均匀的分配，从而可以提高蒸发器的效率。

此外，最好把有制冷剂向上流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径做得与有制冷剂向下流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径不相同。特别是在上述热交换器应用在蒸发器中的情况下，最好把有制冷剂向上流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径做得比有制冷剂向下流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径小。相反地，在上述热交换器应用在冷凝器中的情况下，最好把有制冷剂向上流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径做得比有制冷剂向下流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径大。

在这里，对于上述直径的差异来说，大直径的制冷剂管的直径最好是小直径制冷剂管的直径的1.2～3倍。

Claims (3)

1.一种超细管道热交换器，其特征在于，包括：

中空的水平集管，可以使制冷剂流过；

若干个制冷剂管群，插在上述水平集管内，可以使在上述集管内流动的制冷剂得到分配；

隔断，设置在上述集管内部的上述制冷剂管之间，能够改变制冷剂的流动方向；

在上述热交换器中，上述制冷剂管群沿着制冷剂的流动方向，其制冷剂管的个数有所不同；

上述制冷剂管的个数是这样分配：制冷剂向上流动的制冷剂管的个数比有制冷剂向下流动的制冷剂管的个数多。

2.根据权利要求1所述的超细管道热交换器，其特征在于：

制冷剂向上流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径与有制冷剂向下流动的制冷剂管内的制冷剂流动孔的直径不相同。

3.根据权利要求2所述的超细管道热交换器，其特征在于：

上述大直径的制冷剂管的直径是小直径制冷剂管的直径的1.2～3倍。

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