CN101701756B - 平行流蒸发器及其隔流板构造 - Google Patents

Abstract

一种平行流蒸发器及其隔流板构造，本发明涉及制冷空调蒸发器的隔板构造和扁管构造。它包括第一集液管、第二集液管和用于阻挡冷媒流的隔流板，第一集液管和第二集液管之间装置容冷媒通过的扁平换热管，其中，隔流板构造由第一隔流板和第二隔流板构成，第一隔流板设有液态冷媒补充孔，第二隔流板设有气态冷媒排出孔。本案巧妙设置隔流板构造有效提高蒸发器的换热效率；本案的扁管构造巧妙设置的三角形通道构造，实现了各个通道的最宽边恰恰坐落在扁平换热管的侧壁上，可安排更多的通道，获得更高效的换热效率。

Description

平行流蒸发器及其隔流板构造

技术领域

本发明属于空调领域，涉及制冷空调蒸发器的隔板构造和扁管构造。

背景技术

已知的平行流蒸发器大多由前后两排扁管、管座和隔板组成，想方设法提高蒸发器的换热效率是业界的不断追求，为此，技术人员不断努力。

如已公开的中国专利200520025484.1一种汽车空调用接管式蒸发器芯体，其中数个夹置散热内翅带的中间积层板组并排组装，两端各装一夹置散热内翅带的端流积层板组装配为芯体，芯体并排设置上、下端部流道，各积层板组具有连通端部流道容工质上下流动的空间流道；端部流道设置限制工质流向、区隔工质流动区部的隔流板；一进口连接管和一出口连接管设置在某一端部流道中部；所述芯体上设置两个端部侧流道，连通该端的端部流道。

又如已公开的中国专利200610054458.0涉及一种车用空调蒸发器。它主要由蒸发器单元构成；其中所述蒸发器单元包括进液管、上集流管、下集流管、翅片、多孔管、出液管；这些部件形成的流道内设置有隔板或/和分流板。本发明的每个蒸发器单元可以单独加工制作，然后再通过流体通道将原本独立的蒸发器单元连接起来，在总体上形成多蒸发器单元组合为一个蒸发器。

再如已公开的中国专利200820050318.0一种空调用平行流蒸发器，其包括第一集流管、第二集流管以及多条相互平行排布的扁管，制冷剂入口和制冷剂出口分设在每一条扁管的两端，全部扁管的制冷剂入口均连接在第一集流管上，并直接与输入管连通；全部扁管的制冷剂出口均连接在第二集流管上，并直接与输出管连通，制冷剂在全部扁管内直线流动。其中第一集流管上连接有2条或2条以上的输入管，它改变了蒸发器内制冷剂的流程路径，避免其呈S形流动所引起的阻力损失，在蒸发器中，由于首先从输入管进入的制冷剂为低温液态，被逐渐蒸发成相对高温的汽体，而制冷剂在液态时的阻力远远小于汽态时的阻力。

隔流板构造一般是用于阻隔冷媒流向，形成不同的换热区部，如中国专利200520025484.1所述。已知的蒸发器一般是制冷剂先流经后排扁管形成的换热区部与下游空气进行换热后，再流经前排扁管形成的换热区部与上游空气进行热交换，如图5-6所示，冷媒进入后排扁管进行换热后流到前排扁管时，前排扁管内干度增大，流到前排扁管的冷媒气态量增大。现有技术普遍存在的问题是冷媒在流动过程中产生的气态量逐渐增大，致使各换热区部温度分布不均匀，导致蒸发器的换热效率难以进一步提高的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种改进隔流板构造和扁管构造的平行流蒸发器。

本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种平行流蒸发器，包括第一集液管、第二集液管和用于阻挡冷媒流的隔流板，第一集液管和第二集液管之间装置容冷媒通过的扁平换热管，其中，隔流板构造具有第一隔流板和第二隔流板，第一隔流板上设有容预设量的液态冷媒流过的液态冷媒补充孔，第二隔流板上设有容预设量的气态冷媒流过的气态冷媒排出孔。

本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现：

前述的平行流蒸发器，其中，第一集液管的集液管下部和集液管上部形成安装第一隔流板和第二隔流板的基座。

前述的平行流蒸发器，其中，所述的第一集液管具有能形成第一排集液管和第二排集液管的集液管下部和集液管上部；

前述的平行流蒸发器，其中，第一隔流板装置在第一排集液管内；第二隔流板装置在第二排集液管内。

前述的平行流蒸发器，其中，前述的平行流蒸发器，其中，所述气态冷媒排出孔设置在第二隔流板中心线以上的位置。

前述的平行流蒸发器，其中，所述液态冷媒补充孔的面积设置为第一隔流板板面面积的1/20～1/50；

前述的平行流蒸发器，其中，气态冷媒排出孔的面积设置为第二隔流板板面面积的1/20～1/50。

前述的平行流蒸发器，其中，第一排集液管与预设数量的扁平换热管结合形成第一换热区部与第二换热区部；第二排集液管与预设数量的扁平换热管结合形成第三换热区部与第四换热区部；第一隔流板设置在第一换热区部与第二换热区部之间，第二隔流板设置在第三换热区部与第四换热区部之间；

前述的平行流蒸发器，其中，所述第一换热区部的长度略小于第二换热区部的长度；所述第四换热区部的长度略小于第三换热区部的长度。

前述的平行流蒸发器，其中，所述扁平换热管内设置多个容制冷剂流通的通道；相邻通道之间设置隔板；每两个相邻的隔板形成一个三角形通道的等腰区部；该两个相邻的隔板结合扁平换热管的侧壁形成三角形通道；

前述的平行流蒸发器，其中，两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成平行四边形的构造配置。

前述的平行流蒸发器，其中，所述扁平换热管的三角形通道的隔板与侧壁之间的三角形通道底角设置为50-55或55-60度。

前述的平行流蒸发器，其中，除最前通道和最末通道外，各通道的任意横断面均为等腰三角形或等边三角形。

本发明解决隔流板构造技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种用于平行流蒸发器的隔流板构造，其中：设有液态冷媒补充孔的第一隔流板装置在集液管的进液管内，即第一排集液管内，设有气态冷媒排出孔的第二隔流板装置在集液管的出液管内，即第二排集液管内。

本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现：

前述的隔流板构造，其中：液态冷媒补充孔是容预设量的液态冷媒流过的通孔，气态冷媒排出孔是容预设量的气态冷媒流过的通孔；

前述的隔流板构造，其中：所述气态冷媒排出孔设置在第二隔流板中心线以上的位置；

前述的隔流板构造，其中：所述液态冷媒补充孔的面积设置为第一隔流板板面面积的1/20～1/50；

前述的隔流板构造，其中：气态冷媒排出孔的面积设置为第二隔流板板面面积的1/20～1/50。

前述的隔流板构造，其中：第一隔流板的液态冷媒补充孔与第二隔流板的气态冷媒排出孔孔径相同；

前述的隔流板构造，其中：第一隔流板的液态冷媒补充孔与第二隔流板的气态冷媒排出孔配置的位置相同；

前述的隔流板构造，其中：第一隔流板和第二隔流板构造相同。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。

由以上技术方案可知，本发明在优异的结构配置下，至少有如下的优点：

本案隔流板构造巧妙配置具有液态冷媒补充孔的第一隔流板的和具有气态冷媒排出孔的第二隔流板，使第三、第四换热区部的液态冷媒得到有效补充，同时使换热过程中产生的气态冷媒通过气态冷媒排出孔及时排出，从而可有效解决因各换热区部温度分布不均匀而影响蒸发器换热效率的问题，可有效提高蒸发器的换热效率；本案的合理设置，能适配多种蒸发器，有利于产业应用和推广；本案蒸发器的扁管构造巧妙设置了三角形通道构造，实现了各个通道的最宽边恰恰坐落在扁平换热管的第一侧壁或第二侧壁上，以此构造大大提高了扁管中通道配置的合理性，可安排更多的通道，获得更高效的传热效率；通道底角的角度设置和三角形通道的各连接弧的精心配制，可有效避免通道涡流的现象，使换热效果更好，从而进一步提高换热效率。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本案平行流蒸发器整体结构示意图；

图2是本案平行流蒸发器内冷媒流向示意图；

图3是本案平行流蒸发器隔流板构造组装结构示意图；

图4是本案扁管整体结构示意图；

图4a是图4的A-A剖视面构造放大示意图；

图4b是图4a中通道的局部放大示意图；

图5是公知的平行流蒸发器结构示意图；

图6是公知的平行流蒸发器内冷媒流向图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。

参见图1-4所示，一种平行流蒸发器，包括第一集液管1、第二集液管4和第一隔流板2a、第二隔流板2b，第一隔流板2a装置在第一排集液管11内；第二隔流板2b装置在第二排集液管12内；第一集液管和第二集液管之间装置容冷媒通过的多个扁平换热管3，隔流板安装在集液管内负责阻挡冷媒流，使冷媒流经过扁平换热管进入到规定的换热区部进行换热；其中，隔流板构造由第一隔流板2a和第二隔流板2b构成，第一隔流板设有容预设量的液态冷媒流过的液态冷媒补充孔21a，该第一隔流板装置在集液管的进液管内，即第一排集液管11内；第二隔流板设有容预设量的气态冷媒流过的气态冷媒排出孔21b，该第二隔流板装置在集液管的出液管内，即第二排集液管12内；

由此，可使预设量的液态冷媒经由第一隔流板的液态冷媒补充孔21a补充到在后的换热区部，并使冷媒流在工作时生成的气态冷媒通过第二隔流板的气态冷媒排出孔排出，参见图2；此隔流板构造可适配于前述背景中提述的任一款蒸发器，将有利于进一步提高换热效率；

进而，参见图2、3所示的隔流板构造，所述的第一集液管1由集液管的进液管即第一排集液管11和集液管的出液管即第二排集液管12组成，所述第一排集液管具有冷媒进入端口11a，第二排集液管具有冷媒排出端口12a；

所述的第一集液管1具有集液管下部1101、1201和集液管上部1102、1202，形成第一排集液管11和第二排集液管12；第一隔流板2a上设置液态冷媒补充孔21a，装置在第一排集液管11内；第二隔流板2b与第一隔流板2a构造相同、并排配置，第二隔流板2b上设置气态冷媒排出孔21b，装置在第二排集液管12内；

第一集液管的集液管下部1101、1201和集液管上部1102、1202构成装置第一隔流板2a、第二隔流板2b的基座10，第一隔流板2a、第二隔流板2b与基座一体钎焊成型隔流板构造，隔流板与集液管的结合按已知技术手段钎焊成型，不予赘述，由此简单、巧妙的构造设置，更大程度的简化了工艺，有效降低了制造成本；

所述第一隔流板2a和第二隔流板2b包括但并不限于如图1所示的并排配置形式，还可以是相互错位配置；

第一排集液管11与预设数量的扁平换热管结合形成第一换热区部A与第二换热区部B；第二排集液管12与预设数量的扁平换热管结合形成第三换热区部C与第四换热区部D；所述第一隔流板2a借由在第一排集液管11装置在第一换热区部A与第二换热区部B之间；第二隔流板2b借由第二排集液管12装置在第三换热区部C与第四换热区部D之间；

所述第一换热区部的长度a略小于第二换热区部的长度b；所述第四换热区部的长度c略小于第三换热区部的长度d；

所述气态冷媒排出孔设置在第二隔流板2b中心线以上的位置；所述液态冷媒补充孔的面积设置为第一隔流板板面面积的1/20～1/50；气态冷媒排出孔的面积设置为第二隔流板板面面积的1/20～1/50，由此，可有效限制大量的液态冷媒流出，依然起到阻隔液态冷媒的作用；

液态冷媒补充孔与气态冷媒排出孔孔径相同，位置相同；便于形成标准配置的零件，有利于简化制造工艺，降低制造成本。

当然，所述第一隔流板的液态冷媒补充孔与第二隔流板的气态冷媒排出孔的孔径和配置的位置包括但不限于相同的情形；

由此，本技术使冷媒流改变了以前的流路，参见图6已知技术冷媒流向图和图2所示本案冷媒流向图，冷媒流从第一集液管的进液管即第一排集液管前部进入，大部分经由扁平换热管3进入第一换热区部，向下流动，由于第一排集液管内设置第一隔流板2a，预设量的冷媒经由液态冷媒补充孔21a进入第一排集液管的后半部，经由第一、第二集液管之间的通孔6直接进入第三换热区部参与该区部的换热，使得第三、第四换热区部的冷媒量得到有效补充；

冷媒流到第二集液管后先沿扁平换热管进入第二换热区部，向上流动，然后经第一、第二集液管之间的通孔6进入到第三换热区部，沿第三换热区部的扁平换热管向下流动，再经过第二集液管沿第四换热区部的扁平换热管向上流动，最后由冷媒出口排出；

由于在第二排集液管内设置第二隔流板2b，液态冷媒流经由扁平换热管按常规进入第三换热区部、第四换热区部，但冷媒流经第一、第二换热区部过程中生成的气态冷媒，经第二隔流板2b的气态冷媒排出孔21b直接从冷媒出口端12a排出，不再流经第三、第四换热区部；第三、第四换热区部的液态冷媒的含量因由第一隔流板上的液态冷媒补充孔的配置得到有效补充，进而使得流经前排第三、第四换热区部的冷媒中的液含量增加，干度降低，从而有效的提高蒸发器的换热效率，有效解决了各热热区部温度分布不均匀影响蒸发器的换热效率的难题。

所述扁平换热管内并排多个通道30，第一集液管和第二集液管借此该通道相互连通，冷媒借由所述通道从一个集液管流入另一集液管；

所述扁平换热管的管壁31由相互平行的第一侧壁31a、第二侧壁31b和与第一侧壁31a、第二侧壁31b的端缘相接第一圆弧侧壁31c、与该第一圆弧侧壁31c相互对称、与第一侧壁31a、第二侧壁31b的另一端缘相接的第二圆弧侧壁31d组成，由此第一侧壁31a、第一圆弧侧壁31c、第二侧壁31b、第二圆弧侧壁31d依次衔接闭合构成扁平换热管的管壁31；

除最前通道301和最末通道30n外，各通道的任意横断面均为等腰三角形或等边三角形；相邻通道之间设置隔板321、322、......32n；每两个相邻的隔板321、322形成一个三角形通道的等腰区部，以此类推；以此第一隔板321与第二隔板322结合扁平换热管的第二侧壁31b(或第一侧壁31a)形成第一三角形通道302；第二隔板322与第三隔板323结合扁平换热管的第一侧壁31a(或第二侧壁31b)形成第二三角形通道303，以此类推；两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成平行四边形的构造配置，以此类推；以此可保持各个通道的最宽边恰恰坐落在扁平换热管的第一侧壁31a或第二侧壁31b上，以此构造可以获得更高效的传热效率；

所述三角形通道的三角边与三角边之间由圆弧连接，以第一三角形通道302为例，第一隔板321与第二隔板322之间具有第一连接弧3212，第一隔板321与扁平换热管的第二侧壁31b之间具有第二连接弧321b，第二隔板322与扁平换热管的第二侧壁31b之间具有第三连接弧322b；各连接弧可使三角形通道没有尖角区部，不易产生涡流，使换热效果更好；

所述扁平换热管的三角形通道的隔板与侧壁(第一侧壁31a或第二侧壁31b)之间的三角形通道底角a、a’设置为50-60度；

所述扁平换热管的三角形通道借由扁平换热管一体压制成型；

以蒸发器举例，蒸发器的换热管主要是在冷媒沸腾时体现换热效率，在通道内的顶角处为表示气态冷媒，中间及壁面为表示液态冷媒，在三角通道孔内有三个顶角处为气态冷媒占用，在矩形通道孔内有四个顶角处为气态冷媒占用，冷媒的气态所占的比例越大对换热越不利，由此可见三角通道可以有效减小冷媒的气态比例，由此可以实现提高换热效果的目的。

在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (11)

1.一种平行流蒸发器，包括第一集液管(1)、第二集液管(4)和用于阻挡冷媒流的隔流板，第一集液管和第二集液管之间装置容冷媒通过的扁平换热管，其特征在于，隔流板构造由第一隔流板(2a)和第二隔流板(2b)构成，第一隔流板(2a)设有液态冷媒补充孔，第二隔流板(2b)设有气态冷媒排出孔。

2.如权利要求1所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述的第一集液管具有能形成第一排集液管(11)和第二排集液管(12)的集液管下部(1101、1201)和集液管上部(1102、1202)；第一隔流板(2a)装置在第一排集液管(11)内；第二隔流板(2b)装置在第二排集液管(12)内。

3.如权利要求2所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述气态冷媒排出孔设置在第二隔流板(2b)中心线以上的位置。

4.如权利要求3所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述液态冷媒补充孔的面积设置为第一隔流板板面面积的1/20～1/50；气态冷媒排出孔的面积设置为第二隔流板板面面积的1/20～1/50。

5.如权利要求2-4之一所述的平行流蒸发器，其特征在于，第一排集液管(11)与预设数量的扁平换热管结合形成第一换热区部与第二换热区部；第二排集液管(12)与预设数量的扁平换热管结合形成第三换热区部与第四换热区部；第一隔流板(2a)设置在第一换热区部与第二换热区部之间，第二隔流板(2b)设置在第三换热区部与第四换热区部之间；所述第一换热区部的长度略小于第二换热区部的长度；所述第四换热区部的长度略小于第三换热区部的长度。

6.如权利要求5所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述扁平换热管内设置多个容冷媒流通的通道(30)；相邻通道之间设置隔板(321、322、......32n)；每两个相邻的隔板(321、322)形成一个三角形通道的等腰区部；该两个相邻的隔板结合扁平换热管的侧壁形成三角形通道；两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成平行四边形的构造配置。

7.如权利要求6所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述扁平换热管的三角形通道的隔板与侧壁之间的三角形通道底角设置为50-55或55-60度。

8.如权利要求7所述的平行流蒸发器，其特征在于，除最前通道(301)和最末通道(30n)外，各通道的任意横断面均为等腰三角形。

9.如权利要求7所述的平行流蒸发器，其特征在于，除最前通道(301)和最末通道(30n)外，各通道的任意横断面均为等边三角形。

10.一种用于平行流蒸发器的隔流板构造，其特征在于：设有液态冷媒补充孔的第一隔流板(2a)装置在集液管的进液管内，即第一排集液管内，设有气态冷媒排出孔的第二隔流板(2b)装置在集液管的出液管内，即第二排集液管内。

11.如权利要求10所述的隔流板构造，其特征在于：液态冷媒补充孔是容预设量的液态冷媒流过的通孔，气态冷媒排出孔是容预设量的气态冷媒流过的通孔；所述气态冷媒排出孔设置在第二隔流板(2b)中心线以上的位置；所述液态冷媒补充孔的面积设置为第一隔流板板面面积的1/20～1/50；气态冷媒排出孔的面积设置为第二隔流板板面面积的1/20～1/50。

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