CN100533048C - 钎焊板式换热器分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种使制冷剂为氟里昂的制冷设备上使用的钎焊板式换热器的冷却介质能混合均匀的方法，以及实施这种方法的装置，和在换热器中设置所述装置的方法。本发明的方法是在换热器的制冷剂的入口处用风扇使进入换热器的由两相组成的制冷剂混合均匀；本发明所采用的风扇最好是被动的轴流风扇。本发明所用的装置，是在一个轴上的两端各固定有环型的支架，在两个环形支架之间设置一个轴流风扇。

Description

钎焊板式换热器分配装置

技术领域

本发明涉及使冷媒为氟里昂的制冷设备上使用的钎焊板式换热器的冷却介质能混合均匀的方法，以及实施这种方法的装置，和在换热器中设置所述装置的方法。

背景技术

目前在风冷热泵机组中常用的蒸发器主要是板式换热器和干式壳管式换热器。一般板式换热器多用在小型风冷热泵中，它具有传热效率高、蒸发器不易积油的特点。现有制冷系统通常由压气机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器全部成串联连接。在现有制冷系统中，特别是采用制冷剂为氟里昂的制冷系统中，多采用钎焊板式换热器。

在采用钎焊板式换热器作为蒸发器的这类制冷系统中存在一个共同的问题，即进入板式换热器进口通道的制冷剂(也被称为冷却工质，或者冷媒)不能均匀分配到传热板片之间的各蒸发流道中，特别是使用氟里昂为制冷剂的制冷设备，这主要是因为进入到换热器内的制冷剂并非为单相物质，而是以气液两相形式存在。因此，当制冷剂通过膨胀阀进入进口通道后，气相的制冷剂与液相的制冷剂分别形成气体流和液体流，并在不同的换热片层间窜动或流动，因此在各换热面上无法形成均匀的液体/蒸发混合物。这样造成制冷剂在板式换热器中不同的蒸发流道内不均匀的分配，并导致板式换热器的某些部分无法有效的利用，因此部分制冷剂被不必要的过热，当蒸发器板片数较多时，不仅可能会出现制冷剂液体分配不均，不能充分利用所有蒸发传热面积的问题，还会导致使蒸发温度低于设计计算温度的不足。

对这一问题的解决，曾有在板片上加设不同沟道的流道，特别是与相邻板片相通的孔洞的专利，见中国发明专利96198973.4。该专利虽然能解决现有技术存在的不足，但却需要对板片进行必要的加工，以形成特有的较为复杂的沟道与连通孔，这需要特殊的板片压制模具，同时使生产工序变的复杂。这一技术的最大不足是无法用于已有的钎焊板式换热器。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术的不足，提供一种可以使制冷剂在换热器的各换热层中均匀分布，以提高换热效率，同时具有比现有技术更低的成本，并可以用于对已有的换热器进行改造的技术措施。

本发明的技术措施是：

采用在换热器的制冷剂的入口处用风扇使进入换热器的由两相组成的制冷剂混合均匀的方法解决现有技术的不足。

采用前述技术措施时，所采用的风扇最好是被动的轴流风扇。

本发明所用的装置，是在一个轴上的两端各固定有环型的支架，在两个环形支架之间设置一个轴流风扇。

本发明的轴流风扇的扭转角以15～20度为好。

本发明的轴流风扇最好采用均匀分布的3个叶片风扇叶，每个叶片在垂直于风扇轴的平面上的投影面积与风扇转动平面面积之比为0.11～0.15，每个支架上阻流面的面积与支架平面面积之比为0.25～0.4。这里所述的风扇转动平面是指风扇外缘上最大直径上的任一点在转动时形成的平面，而支架上的阻流面是指支架上形成对进入的气流进行阻挡的部分。本发明的装置采用上述的参数，在使用中对进入换热器的制冷剂阻力最小，有最佳的效果。

本发明的装置在使用时应固定于换热器上制冷剂进口的管内。

经有关的试验表明，采用本发明的技术措施可以达到最佳的技术效果，同样是两相混合的制冷剂，在进入本发明的装置后，轴流风扇在进入通道的冷却剂的作用下产生旋转，同时使两相的制冷剂均匀混合，并均匀分配到整个换热器的各换热板层中，大大提高了换热是器的效率。测试表明，当换热器采用本发明的装置，能比现有技术在相同的出水温度下提高蒸发温度2～15℃。

附图说明

附图1为本发明的装置的剖面结构示意图。附图2为本发明所使用的轴流风扇的立体结构示意图。附图3为支架正面的示意图，也就是附图1的左视或右视位置图。附图4本发明的装置设置于换热器上制冷剂进口的管内的剖面示意图。

图中：1为定距环，2为轴承，3是轴，4是轴流风扇，5是支架，6是换热器上的制冷剂进口管。

具体实施方式

本发明的装置是在两个支架5的中间固定一个轴3，在轴3上用轴承2设置一个轴流式风扇4，为使风扇4在轴2上处于适当的位置，在风扇4与轴承2间可设置定距环1。

本发明支架上阻流面的面积和轴流风扇的投影面积应保持适当的数值，这样才可有最好的效果。经试验表明当参数满足以下要求时，其效果为最佳：每个叶片在垂直于风扇轴的平面上的投影面积与风扇转动形成的圆面积之比为0.11～0.15，而每个支架上阻流面的面积与支架平面的总面积之比为0.25～0.40。支架的阻流面积是指附图3中标有A字样的部分。

本发明的装置在使用时如图4所示，直接固定于换热器上的制冷剂进口管内即可。

在换热器中采用本发明的装置后，在相同的出水温度下可以比不采用本发明装置的同一换热器提高蒸发温度2～15℃。

Claims (6)

1、钎焊板式换热器中使带有气液两相的制冷剂均匀分配的方法，其特征是在换热器的制冷剂的入口处用风扇使进入换热器的两相制冷剂混合均匀。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于用一个被动的轴流风扇将进入换热器的两相的制冷剂混合均匀。

3、一种实现权利要求2所述的方法的装置，其特征在于在一个轴上的两端各固定有环型的支架，在两个环形支架之间设置一个轴流风扇。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于轴流风扇的扭转角为15～20度。

5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于风扇为均匀分布的3个叶片，每个叶片在垂直于风扇轴的平面上的投影面积与风扇转动平面面积之比为0.11～0.15，每个支架上阻流面的面积和与支架平面的面积之比为0.25～0.40。

6、权利要求3至5所述的任一装置的设置方法，其特征在于将装置固定于换热器上制冷剂进口管内。

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