CN101592448A - 一种热交换器及热交换器内流体的分配方法 - Google Patents

一种热交换器及热交换器内流体的分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种热交换器及热交换器内流体的分配方法，所述热交换器包括集流管、隔片、扁管，其特点是：制冷剂进口端的集流管内，扁管端部与集流管内壁之间置有带有多个小孔的均流板，均流板的两端分别与集流管的端盖和内置的隔片固定相接。均流板呈大括弧状曲面。均流板上置有多个小孔。热交换器运行时，制冷剂从集流管入口处流入，充满集流管与均流板之间空间，然后通过均流板的小孔，均匀地将流体制冷剂分配到位于均流板另一侧的热交换器扁管中。本发明优点是：结构简单、制作方便，相对于不含均流板的传统结构热交换器，制冷剂分配均匀、传热性能明显提高，换热效果好，而阻力等其他参数无明显增加。

Description

一种热交换器及热交换器内流体的分配方法
技术领域
本发明属空调技术领域，涉及一种热交换器集流管内制冷剂分配结构，尤其涉及一种全铝钎焊式热交换器及其热交换器集流管内制冷剂的分配方法。
背景技术
传统的家用和商用空调系统是采用圆铜管及铝箔翅片组合成的机械胀管式热交换器(俗称管片式热交换器)，制冷剂分配是采用专用分液头结构，分液头一般为喇叭形。从分液头主进管流入的制冷剂，由分布在分液头喇叭形圆周上的若干毛细管均匀的分配到热交换器中。这种传统热交换器换热效率低、消耗材料多、体积大，随着各国家用和商用空调产品相继推行强制性能效比提升及环境保护等法律法规，作为空调系统交换热量的关键部件，传统管片式热交换器已经不能满足要求，取而代之的是全铝钎焊式热交换器。此种热交换器结构完全不同于传统的管片式热交换器，现有分液头分配制冷剂的技术无法使用。
在钎焊式热交换器中，通常用集流管来进行制冷剂的分配，制冷剂从入口处进入集流管的内腔，然后再分别流入若干扁管中。这种分配方式适用于换热量需求较小，热交换器的结构尺寸也较小的轿车空调。轿车空调热交换器一般均小于1000mm长×1000mm高，因而用于制冷剂分流的集流管分流段也就较短，一般均在700mm以下。在此长度范围内，集流管内制冷剂的分流基本均匀，可以满足制冷量需要。但对于家用和商用空调，热交换器的尺寸大部分将大于1000mm长×1000mm高，其集流管内流体分配段长度将达到1500mm左右甚至更长。这样，利用集流管分配制冷剂，就将出现分配严重不均匀，直接降低热交换器的换热效率。
为保证制冷剂的均匀分配，必须寻求一种更为有效的全新结构或是对现有结构进行改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种热交换器及其热交换器内流体的分配方法，所述热交换器结构简单、制作方便，制冷剂分配均匀、换热效果好。
本发明是通过以下技术方案来实现的，一种热交换器，包括集流管和置于所述集流管内的隔片，以及与所述集流管连接固定的扁管，其特征在于：制冷剂进口端的集流管内，扁管端部与集流管内壁之间置有表面带有多个小孔的均流板，所述均流板的两端分别与集流管的端盖和内置的隔片固定相接。装配好的热交换器送入钎焊炉焊接后，使所述均流板与所述集流管、所述隔片之间焊接连接固定。
所述均流板呈大括弧状曲面，均流板上置有多个小孔。
所述热交换器内制冷剂流体的分配方法，其特征在于：热交换器运行时，制冷剂从所述集流管的入口处流入，充满集流管与均流板之间空间，然后通过所述均流板上的小孔，均匀的将制冷剂分配到位于所述均流板另一侧的热交换器扁管中。
本发明的有益效果是：结构简单、制作方便，相对于无均流板的传统结构热交换器，制冷剂分配均匀，换热性能明显提高，而阻力等其他参数无明显增加，提高了制冷系统的能效比，节省了能源。
附图说明
图1是本发明带均流板结构热交换器的结构示意图；
图2是图1的剖视部分结构示意图(放大)；
图3是图1集流管内部的A向结构示意图(去掉堵盖)；
图4与不含均流板热交换器换热性能对比曲线；
图5与不含均流板热交换器内侧制冷剂压力降对比曲线。
图中，1-堵盖；2-集流管；3-扁管；4-均流板；5-隔片；6-小孔；7-集流管内壁与均流板之间空间。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种热交换器，如图1和图2所示，包括集流管2和置于所述集流管2内的隔片5，以及与所述集流管2相互连接固定的扁管3，其特征在于：制冷剂进口端的集流管2内，扁管3端部与集流管2内壁之间置有表面带有多个小孔6的均流板4，所述均流板4的两端分别与集流管2的端盖1和内置的隔片5固定相接。将装配好的热交换器送入钎焊炉焊接，使所述均流板4与所述集流管2、所述隔片5及扁管3之间焊接连接固定。
由图3所示可见，所述均流板4曲面呈数学大括弧状形状。
所述热交换器内制冷剂流体的分配方法，其特征在于：热交换器运行时，制冷剂从所述集流管2的入口处流入，并迅速充满集流管2与均流板4之间的空间7，在空间7区域，流体的动压将基本转化成静压，均匀分布于这个空间7腔体内，而动压渐近于零。这样在均匀静压的作用下，流体制冷剂通过所述均流板4上的小孔6，均匀地分配到位于所述均流板4另一侧的热交换器扁管3中，实现热交换器的均匀换热，优化并提高换热效率。
图4和图5为通过采用模拟计算和性能台架试验，对含与不含均流板的两个同样尺寸的热交换器进行了性能测试和比较(含均流板4台架试验结果示于曲线I；不含均流板4的试验结果示于曲线II)。从图4曲线可以清楚看出，加装了均流板4后，热交换器的性能明显提高了约12％，由图5制冷剂压力降对比曲线可见，制冷剂侧的压力降并无明显增加，本发明提高了热交换器的换热效率，提升了系统的能效比，节省了能源。

Claims (3)

1.一种热交换器，包括集流管(2)和置于所述集流管(2)内的隔片(5)，以及与所述集流管(2)相互连接固定的扁管(3)，其特征在于：制冷剂进口端的集流管(2)内，扁管(3)端部与集流管(2)内壁之间置有带有多个小孔(6)的均流板(4)，所述均流板(4)的两端分别与集流管(2)的端盖(1)和内置的隔片(5)固定相接。
2.根据权利要求1所述一种热交换器，其特征在于：所述均流板(4)曲面呈数学大括弧状形状。
3.根据权利要求1所述一种热交换器，其特征在于：所述均流板(4)与所述集流管(2)、所述隔片(5)之间焊接连接固定。
4权利要求1所述热交换器内制冷剂流体的分配方法，其特征在于：制冷剂流体从所述集流管(2)的入口处进入，充满所述集流管(2)与所述均流板(4)之间空间(7)，然后通过所述均流板(4)上的小孔(6)，均匀的将制冷剂流体分配到位于所述均流板(4)另一侧的热交换器扁管(3)中。
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