CN101298950A - 一种自带分液结构的空调用风冷换热器 - Google Patents
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Abstract
一种自带分液结构的空调用风冷换热器，该换热器包括上集管，下集管，平行且竖直布置在上、下集管之间的换热管，穿在或焊接在换热管上的肋片以及设置在换热器的一侧的分液结构，该分液结构由竖直布置的一个分液管和设置在该分液管底部的进出口管组成，进出口管深入到分液管内的部分由水平段和竖直段组成。本发明可以实现制冷剂气液两相自动分离，从而解决该换热器作为蒸发器使用时气液两相制冷剂在各通道流量不均匀的问题，具有结构简单，分流特性好等特点，可用于空调装置或系统的风冷蒸发器、风冷冷凝器或其它两相流体风冷换热器的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种自带分液结构的空调用风冷换热器，用于家用空调器、商用空调机或者其它需要风冷换热器的场合，属于空调设备技术领域。
背景技术
在制冷空调系统中，进入蒸发器的制冷剂为气液两相混合物，通常分为多路进入蒸发器中吸收热量，液相蒸发为气体以实现制冷空调的目的。制冷剂两相流体特别是其中的液体能否均匀分配到每一路通道中进行换热是蒸发器设计和结构的关键。在实际运行中由于工况的变化或者分液器设计不合理造成各路分液不均时，将导致不同管内制冷剂流量不均匀，有的管路内流量较少，过早蒸干，在管路出口出现过大的过热度；而有的管路内流量过多，出口造成过小的过热度，甚至含有部分液体；二者均使得蒸发器换热面积得不到充分的利用，从而对系统性能造成严重影响。
此外，当进入蒸发器各通道中的制冷剂为气液混合物时，气体部分的体积较大、占据了较大的蒸发器换热空间和面积，造成蒸发器换热效率下降、体积庞大、成本提高。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，本发明的目的是提供一种自带分液结构的空调用风冷式换热器，以解决蒸发器内制冷剂在各通道流量不均匀从而造成换热面积得不到充分利用，以及进入蒸发器的制冷剂气体浪费换热面积的问题，提高换热效果，使其具有成本低、结构简单、换热效率高的特点。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种自带分液结构的空调用风冷换热器，该换热器包括上集管1，下集管4，平行且竖直布置在上、下集管之间的换热管2，穿在或焊接在换热管上的肋片3，其特征在于：在换热器的一侧设有一个分液结构，该分液结构由竖直布置的一个分液管6和设置在该分液管底部的进出口管5组成，所述分液管的上部通过连通管8与所述上集管连通，下部与下集管连通；所述进出口管5深入到分液管内的部分由水平段和竖直段组成。
本发明的技术特征还在于：当该换热器做蒸发器使用时，所述的换热管2深入到下集管4的底部。当该换热器用作冷凝器时，在连通管8上设置一个单向阀7，并在分液管内部的水平段上开有一个回油孔10。
上述技术方案中，所述的换热管可采用单程流动或多程流动的单，也可采用单程流动或多程流动的微细尺度多通路管。
本发明还提供了第二种自带分液结构的空调用风冷换热器，该换热器包括上集管1，平行且水平布置的换热管2，制冷剂入口处的分配器9以及穿在或焊接在换热管上的肋片3，其特征在于：在分配器的一侧竖直布置一个分液管6，该分液管的上部通过连通管8与所述上集管连通，下部与分配器连通；分液管的底部设有进出口管5，该进出口管深入到分液管内的部分由水平段和竖直段组成。
对于本发明的第二种技术方案，其特征还在于：当该换热器用作冷凝器时，在连通管8上设置一个单向阀7，并在分液管内部的水平段上开有一个回油孔10。所述的换热管采用单程流动或多程流动的单管。所述的换热管采用单程流动或多程流动的微细尺度多通路管。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出效果：①本发明有效地解决了制冷剂的气液混合物在蒸发器中的均匀分配问题，特别是当蒸发器分路较多如采用微通道铝带管时，避免了因分液不均造成蒸发器换热面积浪费和换热效率下降的问题。并且本发明所涉及的分液结构使进入蒸发器的制冷剂仅为液体，有效解决了气体进入蒸发器占据换热面积使蒸发器体积庞大的问题，可望降低蒸发器的成本或在同样换热面积的情况下明显提高换热性能。②当制冷剂反向流动时，该换热器可用作冷凝器，有效地解决了热泵型空调器中换热器在蒸发器和冷凝器间切换时的分液问题。③所涉及的分液结构简单易行、分液可靠、成本低廉。④所涉及的分液结构也可以用于换热管水平布置的常规翅片管式空调器换热器。
附图说明
图1为本发明提供的主体竖直布置的自带分液结构的空调用风冷换热器。
图2为本发明提供的主体水平布置的自带分液结构的空调用风冷换热器。
图3为分液结构示意图。
图4为多程流动的换热管示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构及工作原理作进一步说明。
图1为本发明提供的主体竖直布置的自带分液结构的空调用风冷换热器。该换热器包括上集管1，下集管4，平行且竖直布置在上、下集管之间的换热管2，穿在或焊接在换热管上的肋片3。在该换热器的一侧设有一个分液结构，该分液结构由竖直布置的一个分液管6和设置在该分液管底部的进出口管5组成。所述分液管6的上部通过连通管8与所述上集管1连通，下部与下集管连通；所述进出口管5深入到分液管6内的部分由水平段和竖直段组成。
当该换热器用作蒸发器使用时，所述换热管2要深入到下集管4的底部。当该换热器用作冷凝器时，在连通管8上设置一个单向阀7，并在分液管内部的水平段上开有一个回油孔10。所述的换热管采用单程流动或多程流动的单管，也可采用单程流动或多程流动的微细尺度多通路管。
当该换热器主体部分竖直布置并且用作为蒸发器时，来自节流装置的气液两相制冷剂首先按图中实线箭头的方向经进出口管5进入分液管6，重力作用使分液管中液体向下流动，气体则向上流动，这样分液管6的上部为气体、下部为液体，达到了气液两相制冷剂分液的目的。上部的气体经连通管8直接进入上集管1，下部的液体进入与分液管6下部连通的下集管4，液体在下集管内进入换热管2中换热后成为气体进入上集管1，在上集管中与经连通管8进入上集管的气体合并后排出上集管。由于连通管的存在，进入下集管1的制冷剂全部为液体，而换热管2的入口又深入到下集管的底部，可以保证进入各换热管的制冷剂都是液体。从而实现了均匀分液，并避免了进入分液管6的制冷剂气体浪费蒸发器的换热面积。解决了蒸发器内各路管道制冷剂流动不均匀的问题，使得换热面积均得到有效利用，提高了换热效果。
当该换热器主体部分竖直布置并且用作为冷凝器时，来自压缩机的高温高压气体首先按图1中虚线箭头的方向反向进入上集管1，在上集管内分路进入各换热管2中放出热量后成为液体进入下集管4，最后经与下集管连通的分液管6中的进出口管5反向排出换热器(图1中虚线箭头)。在连通管8上设置有一个单向阀7，该单向阀仅允许气体自分液管6经连通管8向上集管1的流动、而不允许制冷剂气体从上集管经连通管8向下集管4的流动，避免了制冷剂气体不经换热直接从上集管进入下集管4的短路现象。此时，在分液管6的底部可能存在较多的润滑油，因此在进出口管5位于下集管4内部的水平段上开有一个回油孔11以利于回油。
图2为本发明提供的主体水平布置的自带分液结构的空调用风冷换热器。该换热器包括上集管1，平行且水平布置的换热管2，制冷剂入口处的分配器9以及穿在或焊接在换热管上的肋片3。在分配器9的一侧设有一个分液结构，该分液结构由竖直布置的一个分液管6和设置在该分液管6底部的进出口管5组成。所述分液管6的上部通过连通管8与所述上集管连通，下部与分配器连通；分液管6的底部设有进出口管5，该进出口管5深入到分液管内的部分由水平段和竖直段组成。当该换热器用作冷凝器时，在连通管8上设置一个单向阀7，并在分液管内部的水平段上开有一个回油孔10。所述的换热管2采用单程流动或多程流动的单管，也可采用单程流动或多程流动的微细尺度多通路管。
当该换热器主体部分水平布置并且用作为蒸发器时，气液两相制冷剂首先按图2中实线箭头的方向经进出口管5进入分液管6，重力作用使分液管6中液体向下流动，气体则向上流动，这样分液管6内上部为气体、下部为液体。上部的气体经连通管8直接进入上集管1，下部的液体从分液管6的下部经分配器9和管道进入换热器的换热管2中换热成为气体后进入上集管1，在上集管1中与经连通管8进入上集管1的气体合并后排出上集管1。由于连通管8的存在，进入分配器9中的制冷剂全部为单相液体，且从分配器9到各换热管2之间的连接管11都保持相同的管径和长度，保持各管路流动阻力相同，从而可以实现良好的均匀分液，避免了分液管6中的制冷剂气体进入换热管2浪费蒸发器的换热面积，从而解决了蒸发器内各路管道制冷剂流动不均匀的问题，使得换热面积均得到有效利用，提高了换热效果。
当该换热器主体部分水平布置并且用作为冷凝器时，来自压缩机的高温高压气体首先按图2中虚线箭头的方向反向进入上集管1，在上集管1内分路进入各换热管2中放出热量后成为液体，各路制冷剂液体经换热管2和连接管11进入分配器9，最后从分配器9经与分液管6连接的进口管5反向排出换热器(图2中虚线箭头)。在连通管8上设置有一个单向阀7，该单向阀仅允许制冷剂气体自分液管6经连通管8向上集管1的流动、而不允许制冷剂气体从上集管1经连通管8向分液管6的流动，避免了制冷剂气体不经换热直接从上集管1进入分液管6的短路现象。此时，由于冷凝完毕后，在分液管内的底部可能存在较多的润滑油，因此在进出口管5位于分液管6内部的水平段上开有一个回油孔11以利于回油(图3)。
这种方案也可以用于换热管水平布置的常规肋片管式空调器换热器。
本发明不仅可以用于各种热泵型空调器，也可用于其他需要风冷换热器的场合。
Claims (9)
1.一种自带分液结构的空调用风冷换热器，该换热器包括上集管(1)，下集管(4)，平行且竖直布置在上、下集管之间的换热管(2)，穿在或焊接在换热管上的肋片(3)，其特征在于：在换热器的一侧设有一个分液结构，该分液结构由竖直布置的一个分液管(6)和设置在该分液管底部的进出口管(5)组成，所述分液管的上部通过连通管(8)与所述上集管连通，下部与下集管连通；所述进出口管(5)深入到分液管内的部分由水平段和竖直段组成。
2.按照权利要求1所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：当该换热器做蒸发器使用时，所述的换热管(2)深入到下集管(4)的底部。
3.按照权利要求1所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：当该换热器用作冷凝器时，在连通管(8)上设置一个单向阀(7)，并在分液管内部的水平段上开有一个回油孔(10)。
4.按照权利要求1、2或3所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：所述的换热管采用单程流动或多程流动的单管。
5.按照权利要求1、2或3所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：所述的换热管采用单程流动或多程流动的微细尺度多通路管。
6.一种自带分液结构的空调用风冷换热器，该换热器包括上集管(1)，平行且水平布置的换热管(2)，制冷剂入口处的分配器(9)以及穿在或焊接在换热管上的肋片(3)，其特征在于：在分配器的一侧竖直布置一个分液管(6)，该分液管的上部通过连通管(8)与所述上集管连通，下部与分配器连通；分液管的底部设有进出口管(5)，该进出口管(5)深入到分液管内的部分由水平段和竖直段组成。
7.按照权利要求6所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：当该换热器用作冷凝器时，在连通管(8)上设置一个单向阀(7)，并在分液管内部的水平段上开有一个回油孔(10)。
8.按照权利要求6或7所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：所述的换热管采用单程流动或多程流动的单管。
9.按照权利要求6或7所述的自带分液结构的空调用风冷换热器，其特征在于：所述的换热管采用单程流动或多程流动的微细尺度多通路管。
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