CN101782297B - 一种热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热交换器，包括进口集流管，所述进口集流管的一侧设置有多个用于插入扁管的接口，多组扁管的一端的管口分别通过所述多个接口插入所述进口集流管的内腔中，所述多组扁管设置有流通制冷剂的微通道；热交换器还设置有用于制冷剂分配用的分配器，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置有2个或2个以上的分配孔；从而使从分配孔出来的制冷剂冲散所述进口集流管的底部的液态制冷剂，从而保证从进口集流管通往每组扁管的微通道的制冷剂相对均匀稳定、且使制冷剂在扁管之间的分配合理及在一组扁管的微通道之间的分配相对合理，从而提高热交换器的换热效率。

Description

一种热交换器

技术领域

本发明涉及热交换器技术领域，特别涉及一种作为蒸发器使用的平行流型热交换器。

背景技术

热交换器是实现冷、热流体间热量传递的设备，广泛应用于暖通空调、冷冻冷藏等领域。

现有技术的热交换器，一般包括相互平行的第一集流管、第二集流管，两者通常可以相互平行地设置，且两者之间具有多根大体上平行设置的换热扁管，在换热用扁管之间设置固定换热用翅片。第一集流管、第二集流管在相对的管壁上各设有多个与换热用扁管连接用的接口，换热用扁管的两端分别通过所述换热扁管用接口插装入所述第一集流管、第二集流管中，换热扁管插入第一集流管、第二集流管后通过钎焊密封固定，从而将两者连通。集流管的两端还分别固定有端盖用于封堵所述集流管，端盖可以是一种平板冲压成形的端盖。由于用于换热的多组扁管的管口的端面均是伸入到所述集流管中，用于传导热量或冷量的制冷剂需要从集流管的内腔分配到上面所述的多组扁管中。

如于2008年1月23日公开的发明名称为“用于热泵集管的管插入件和双向流动装置”、申请号为200580047613.x的发明中，就采用了在入口集管内配置一个管，在入口集管内设置用于将流体流引导到所述入口集管内的入口开口及用于将流体流引导离开所述入口集管的多个出口开口；并具有多个通道，以大致平行关系对准并且流体连接到所述多个出口开口上以便将流体引导离开所述入口集管。使入口集管内的管上的开口与所述微型通道24呈大致一一对应的关系；并且从其图3A中可以看出，所述入口集管22内的管34针对微型通道24的正对面方向有一个出口36，使出口36正对微型通道24；而从3B中可以看出，所述入口集管22内的管34对微型通道24的90°方向有一个出口36，使出口36与微型通道24有一个90°的夹角，以分配通往微型通道内的制冷剂。

而另外一个于2006年12月授权的专利号为US7,143,605B2、发明名称为带微分配器的扁管蒸发器(Flat-tube evaporator withmicro-distributor)的专利中，同样描述了一种扁管蒸发器中的制冷剂的分配，采用孔(orifice)对制冷剂向扁管中进行分配。

由于热交换器中的换热的效果主要取决于扁管与翅片的换热的效果，且翅片的热量或冷量均传导于扁管，扁管的换热又取决于扁管中的主要起制冷剂流通作用的通道中分配到制冷剂的情况，因此扁管中主要起制冷剂流通作用的通道中分配到制冷剂的多少、分配到的制冷剂中含液态制冷剂的比例等都会直接导致热交换器的换热效果。

在上面所述的2种方式中，用于分配的管均位于所述集流管内的大约中间位置。在集流管内腔，由于通过膨胀机构节流后的制冷剂不能保证全部都是液态制冷剂，因此从进口管进入分配器的制冷剂中也有可能包括一部份汽态的制冷剂，且相应地，液态制冷剂的比重大于汽液两相或汽态的制冷剂，这样在集流管的内腔中的制冷剂可能会分成大致三层的状态，靠近集流管底部的最底层为液态制冷剂，而靠近上面的最顶层大部份为汽态制冷剂，两者之间为混合层。这样可能就会使从集流管的内腔中通往扁管的制冷剂的状态不合理，并且靠近集流管底部的最底层的液态制冷剂不能被冲散进入相对上部的扁管中，而导致换热效率的下降。另外，如果在分配器上只设置一个针对扁管的分配孔，很难保证进入每组扁管的微通道内的制冷剂中的液态制冷剂的相对比例能够稳定合理。同时，如果只有一个分配孔，也会使制冷剂在分配器周围形成环流而造成损失。

另外在扁管内，在靠近进风面与出风面的2个方向中的微通道内的换热效果是不相同的，因此，最好使进入这2侧的微通道中的制冷剂中的液态制冷剂比例不同，从而充分发挥热交换器的换热作用。

因此，如何使进入作为换热用的扁管翅片组中的每组扁管中的制冷剂的状态合理、均匀稳定，并且使进入每组扁管的微通道中的制冷剂中液态制冷剂的比分比例也相对合理，从而提高换热的扁管翅片组中的每组扁管与翅片的换热效果，从而提高热交换器的整体效率，是本领域技术人员一直考虑想要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上面所述技术问题，提供一种使进入扁管的制冷剂相对均匀稳定、且使制冷剂在扁管之间的分配合理及使制冷剂在一组扁管的多个微通道中的分配也相对合理，同时使通往每组扁管内的制冷剂中液态制冷剂所占制冷剂的比例合适，从而减少或避免在作为蒸发器使用时的进口集流管内的制冷剂的分配不均问题及扁管翅片传热面积的浪费，从而提高换热效率。为此本发明采用以下技术方案：

一种热交换器，包括进口集流管，所述进口集流管的一侧设置有多个用于插入扁管的接口，多组扁管的一端的管口分别通过所述多个接口插入所述进口集流管的内腔中，所述多组扁管设置有流通制冷剂的微通道；热交换器还设置有用于制冷剂分配用的分配器，其特征在于：所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置有2个或2个以上的分配孔；所述分配器为独立于所述进口集流管的管件；所述分配器的相对中心线低于所述进口集流管的内腔的相对中心线，并当所述进口集流管位于所述热交换器的下部时在朝向所述进口集流管底部的一侧开设所述分配孔，或者当所述进口集流管位于所述热交换器的上部时在朝向所述多组扁管一侧开设所述分配孔。

优选地，所述多组扁管均设置有2个或2个以上的微通道；所述进口集流管位于所述热交换器的下部；所述分配器在制冷剂流动靠近末端的位置偏向所述进口集流管的底部。

可选地，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔沿所述该扁管的竖向的相对中心线基本对称设置；所述进口集流管位于所述热交换器的下部；所述分配器的横截面的竖向的相对中心线的两边均设有所述分配孔；所述分配器设置于所述进口集流管的底部。

可选地，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔在所述进口集流管内的纵向位置与所述多组扁管的纵向位置相对应即两者基本在所述进口集流管的同一纵向位置。

优选地，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔沿所述该扁管的竖向的相对中心线不对称设置；所述进口集流管位于所述热交换器的下部；所述分配器的横截面的竖向的相对中心线的两边均设有分配孔；所述分配器的横截面的竖向的相对中心线偏离所述进口集流管的横截面的竖向的相对中心线，并向出风面一侧偏离。

可选地，所述分配器上在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔在所述分配器的纵向位置上错开。

优选的，2个分配孔沿所述分配器的轴向的间距S1小于所述2组扁管之间的间距S2的2/3。更加合适的，2个分配孔沿所述分配器的轴向的间距S1小于所述2组扁管之间的间距S2的1/2。

优选地，所述分配器上在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置有2个或2个以上的分配孔，其中靠近所述热交换器的进风面与出风面的2个分配孔大小不同或分配孔的中心线与所述分配器的横截面的相对中心线之间的夹角不同；从而使向靠近进风面这一侧的扁管的管口方向流动的制冷剂中含有液态制冷剂的比例相对较高。

优选地，所述分配孔的中心线与所述分配器的横截面在水平方向上的相对中心线之间的夹角在0～90°之间，不包括0°与90°。

优选地，所述分配孔的中心线与所述分配器的横截面在水平方向上的相对中心线之间的夹角在0～45°之间，不包括0°与45°。

优选地，所述分配器上所设置的多个分配孔，沿制冷剂的流动方向，所述分配器的末端的分配孔大于所述分配器首端的分配孔。

相对上述背景技术，本发明所提供的热交换器，特别适合于每组扁管中由2个或2个以上的多个微通道组成的热交换器。由于在集流管内设置的分配器在纵向上针对每组扁管位置设置2个或2个以上的分配孔，从而使从分配孔出来的制冷剂能够冲散位于进口集流管底部的液态制冷剂，从而使底部的液态制冷剂与从分配孔出来的制冷剂和或集流管内部的制冷剂相混和，从而保证从进口集流管通往每组扁管的微通道的制冷剂相对均匀稳定、且使制冷剂在扁管之间的分配合理及在一组扁管的微通道之间的分配相对合理，从而提高热交换器的换热效率。

附图说明

图1为本发明作为蒸发器使用的一种热交换器的结构示意图，为了视图清晰，里面的大部份扁管与翅片没有画出；

图2为图1中热交换器的平面的流体流动路线示意图；

图3为本发明的用作蒸发器的热交换器的第一种实施方式的局部示意图；

图4为图3所示热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图5为本发明第二种实施方式的用作蒸发器的热交换器的侧视方向的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图6为本发明第三种实施方式的用作蒸发器的热交换器的侧视方向的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图7为上述第一种实施方式中分配器的主视图与仰视图：其中上部的为仰视图，下面的为主视图；

图8为本发明第四种实施方式所提供的分配器的主视图与仰视图：其中上部的为仰视图，下面的为主视图；

图9为图8的局部放大示意图；

图10为本发明第五种实施方式的用作蒸发器的热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图11为本发明第六种实施方式的用作蒸发器的热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图12为本发明的第七种实施方式的用作蒸发器的热交换器的分配器与进口集流管部位的横向的局部剖视图；

图13为本发明的第八种实施方式，一种作为热泵中使用的室内热交换器的分配器与进口集流管部位的横向的局部剖视图；

图14为图13的热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图15为为本发明的第九种实施方式，一种作为热泵中使用的室内热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；

图16为图15所示热交换器的A-A局部视图。

具体实施方式

本发明核心是提供一种能够有效、稳定合理地分配制冷剂的热交换器，特别是一种作为蒸发器的热交换器中针对液态或汽液两相的制冷剂的分配。通过合理设置安装在进口集流管内的分配器，使经过冷凝并节流后的制冷剂根据热交换器的换热情况合理地分配到相应的换热用的多组扁管内。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明作为蒸发器使用的一种热交换器的结构示意图，为了视图内容的清晰，里面的大部份扁管与翅片没有画出，而只是画出了一部份的扁管与翅片；图2为图1中热交换器的平面的流体流动路线示意图；图3为本发明的用作蒸发器的热交换器的第一种实施方式的分配器与进口集流管部位的局部示意图；图4为图3所示热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图；图7为该实施方式中分配器在装配使用前的主视图与仰视图：其中上部的为仰视图，下面的为主视图。该热交换器特别适合于作为蒸发器使用。

如图所示，该热交换器，包括进口集流管10、中间第一集流管31、中间第二集流管32、出口集流管50，进口集流管10与中间第一集流管31之间设置有由多组扁管21与每相邻的两组扁管21之间或扁管21与边板之间设置的翅片组成的第一扁管翅片组20，进口集流管10上设置有多个接口12，所述多组扁管21的一端通过接口12插入所述进口集流管内，而所述扁管21的另一端通过中间第一集流管31上所设置的接口插入所述的中间第一集流管31，这样进口集流管10与中间第一集流管31通过多组扁管21相连通；同样中间第二集流管32与出口集流管50之间也设置有由多组扁管41与每相邻的两组扁管41之间或扁管41与边板之间设置的翅片组成的第二扁管翅片组40，出口集流管50与中间第二集流管32通过多组扁管41相连通；另外，在中间第一集流管31与中间第二集流管32之间设置有连通两集流管的连接件33。另外作为蒸发器的热交换器还包括与冷凝后再经膨胀机构节流后的制冷剂相连的进口管01，与进口管01连接的分配器02，分配器02位于所述进口集流管10内且有多个分配孔与进口集流管10的内腔104相连通。这样，从压缩机排出、通过冷凝器冷凝后再经膨胀机构节流后变成液态或汽液两相的制冷剂通过进口管01经分配器02进入进口集流管10、分配到第一组扁管翅片组20的多组扁管、然后从中间第一集流管31经连接件33到达中间第二集流管32、再经第二扁管翅片组40的多组扁管41最后到达出口集流管50，完成整个制冷剂的蒸发过程；液态或汽液两相的制冷剂通过蒸发过程从液态或汽液两相的制冷剂变成气态的制冷剂从与出口集流管50相连通的出口管60返回。所述扁管21内可以设置多个微通道，如2个或2个以上的更多个相互隔离的微通道，在本发明中以一种包括多个微通道213的扁管为例来进行说明，本发明中的多个微通道213在所述扁管的横向上基本均匀分布。由于本发明主要涉及对这种平行流型热交换器中的制冷剂的分配，特别是对进入进口集流管后的制冷剂向多组扁管中的制冷剂分配及向每组扁管的微通道分配问题，下面重点介绍本发明的分配器及进口集流管部份的与现有技术的不同之处。

为了保证通往每组扁管21的制冷剂的分配量稳定合理，并使通往每组扁管内的制冷剂中液态制冷剂所占的比例合适，如图3、图4所示，在进口集流管10的内腔中固定设置有一个带有多个分配孔03、04的分配器02，分配器02与所述进口管01相连接，同时分配器02与所述进口管01与所述进口集流管10上的第一端盖101通过如焊接密封固定。同时，所述多组扁管21通过所述进口集流管10的接口12伸入进口集流管10，该多组扁管21的伸入所述进口集流管10内的长度(或深度)基本相同，从而该多组扁管21的伸入所述进口集流管10内的管口的端面213组成一个大致的平面23。分配器02在进口集流管内呈基本水平设置，且位于所述进口集流管的偏下侧即靠近所述进口集流管的相对底部103设置，也就是说所述分配器02的相对中心线低于所述进口集流管10的内腔104的相对中心线X，这样分配器更偏向于所述进口集流管的底部的制冷剂的液态层。另外，更加合适的，且在进口集流管内腔大小允许的情况下，所述设置于所述进口集流管10的内腔104中的分配管02的相对中心线低于所述进口集流管10的所述进口集流管10的底部103与所述扁管21伸入所述进口集流管10内的管口的端面213所形成的平面23之间的相对中心线。

由于通过膨胀机构节流后的制冷剂不能保证全部都是液态制冷剂，因此从进口管01进入分配器02的制冷剂中有可能包括一部份汽态的制冷剂，且相应地，液态制冷剂的比重大于汽液两相或汽态的制冷剂，这样在进口集流管10的内腔中的制冷剂可能会分成大致三层的状态，靠近进口集流管底部103的最底层为液态制冷剂或液态制冷剂比例最高，而靠近扁管插入的最顶层大部份为汽态制冷剂，两者之间为混合层。因此为保证进入每组扁管21的微通道212内的制冷剂中的液态制冷剂的相对比例稳定合理，通过在分配器02上设置多个分配孔03、04，分配孔03、04设置在分配器的同一纵向上的与所述多组扁管21的纵向的相对应位置，且所述分配孔03、04设置在所述分配器的相对中心线的下方，分配孔03、04相对于所对应的扁管的竖向的相对中心线z呈基本对称。这样，从分配孔03、04出来的制冷剂会流向所述进口集流管10的内腔104的最低层的液态制冷剂层，并使该液态制冷剂层被冲散而与分配孔03、04出来的制冷剂相混和、和或与所述进口集流管10内的其它制冷剂层相混合，从而使流到所述多组扁管21内的制冷剂中液态制冷剂比例比较稳定合理，而不会出现分配不均的情况，从而使热交换器中的扁管翅片组的换热效果比较理想。

由于多组扁管的状态基本一致，分配器02上有多组分配孔，每组分配孔的状态也基本一致，因此说明时基本以其中一组扁管在进口集流管10内与一组分配孔的状态进行说明。

所述分配孔03、04与扁管21的数量一致，针对每组扁管设置一组分配孔。具体使用时也可以为了使通往每组扁管21的微通道的制冷剂的状态更加稳定合理，在所述分配器上还可以针对每组扁管设置3个或更多个分配孔。本实施方式中分配孔03、04在所述分配器中处于同一纵向位置，且分配孔03、04在所述分配器中所处的同一纵向位置与和该2个分配孔相对应的这组扁管在所述进口集流管10的纵向位置基本一致。并且2个分配孔03、04都是朝向往进口集流管底部偏斜的方向设置的，即如图中分配孔03、04的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ1、θ2都在0～90°之间，不包括0°与90°。这样，进口集流管10内底部的液态制冷剂会在从分配孔出来的制冷剂的冲击下分散混和从而进入相对上部的扁管21的多个微通道中。更加合适的，为使进口集流管10内的制冷剂混和充分且分配更加均匀合理，分配孔03、04的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ1、θ2都在0～45°之间，不包括0°与45°。

另外，由于扁管在具体热交换器中使用时是存在一个进风面(有时也称迎风面)与出风面的关系，相对的靠近进风面这一端的微通道中的制冷剂的热交换效果比靠近出风面这一端的微通道中的制冷剂的热交换效果要好，如图4所示，在换热用的风按图示的空心箭头方向通过时，靠近进风面216这一端的微通道如212k中的制冷剂的热交换效果比靠近出风面215这一端的微通道如212a中的制冷剂的热交换效果要好，这样应使换热效果相对较好的这一侧的微通道中进入的制冷剂中液态制冷剂的比例相对高一些。因此，可以使2个分配孔沿与该2个分配孔对应的扁管的竖向的相对中心线z不对称设置，如使2个分配孔中其中靠近进风面216的这一侧的分配孔03的孔径略大一些，这样，通过分配孔03出来的制冷剂对集在进口集流管10的底部区域的液态制冷剂的冲击力相对较大，并使这一侧往上部扁管的管口方向流动的制冷剂中含有液态制冷剂的比例相对较高。另外一种办法是使2个分配孔03、04的孔径的通流面积的大小一样，但使这2个孔的朝向所述进口集流管10的底部的方向不同，使靠近进风面的这一侧的分配孔出来的制冷剂对集在进口集流管10的底部区域的液态制冷剂的冲击力相对较大，如使分配孔03的相对中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ1在一定范围如0～45°内略大于分配孔04的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ2，而在另一范围如45～90°内夹角θ1略小于分配孔04的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ2，从而使进入扁管21中的靠近进风面216的这一侧中的微通道如212k中的制冷剂中含液态制冷剂的比例相对较高，从而使热交换器的换热用的第一扁管翅片组的换热效果提高，也即提高了热交换器的换热效果。

下面则是上面实施方式的另一种改进，如图5所示，图5为本发明第二种实施方式的用作蒸发器的热交换器的侧视方向的分配器与进口集流管部位的局部剖视图。同样为了使进入扁管21中的靠近进风面216的这一侧中的微通道如212k中的制冷剂中含液态制冷剂的比例相对较高，从而使热交换器的换热效果提高，本实施方式中，使分配器02的横截面在竖向的相对中心线z’偏离所述进口集流管10的横截面的竖向的相对中心线z，具体在本实施方式中是使分配器02的竖向的相对中心线z’向出风面即图示空心箭头的指向的方向偏离，这样靠近迎风面一侧的分配孔03的下部就有相对较多的液态制冷剂，从而使制冷剂从分配器02的分配孔03、04出来后，分别以图示的箭头b、c方向向扁管21的管口方向流动，从而使进入扁管21中的靠近进风面216的这一侧中的微通道如212k中的制冷剂中含液态制冷剂的比例相对较高，从而提高换热效果。这时，2个分配孔03、04沿着与该2个分配孔对应的扁管的竖向的相对中心线呈不对称设置。另外在该实施方式下还可以使靠近进风面的这一侧的分配孔略大于另一侧的分配孔。也可以使该2个孔在所述分配器中所处的纵向位置略微偏离设置，而不局限于外于同一纵向位置。

下面介绍另外一种实施方式，图6为本发明第三种实施方式的用作蒸发器的热交换器的侧视方向的分配器与进口集流管部位的局部剖视图，这也是对上述第一种实施方式的一种改进。如图所示，该实施方式的主要区别在于：在该实施方式中，所述分配器02设置于所述进口集流管10的底部，分配器02的外部贴近所述进口集流管的底部，从而使分配器02的外部有部份与所述进口集流管的底部相接触，这样设置的优点是可以使两侧的2个分配孔减少互相的干扰，避免制冷剂在分配器02的周围形成环流而造成损失。

上面介绍的几种实施方式中，所述分配器02的2个分配孔03、04是相对设置的，这并不是对本发明的限制，实际上，这2个孔可以在与所述扁管相对的竖向位置的两边分开设置，如图8、图9，图8为本发明第四种实施方式所提供的分配器的主视图与仰视图：其中上部的为仰视图，下面的为主视图，图9为图8的局部放大示意图。分配器02’针对每组扁管设置了2个分配孔03’、04’。所述扁管在所述进口集流管的竖向的相对中心线在与该扁管对应的2个分配孔03’、04’在进口集流管的竖向的相对中心线之间，并且2个分配孔03’、04’的间距S1小于所述2组扁管之间在进口集流管的竖向的间距S2的2/3；更加合适的，2个分配孔03’、04’的间距S1小于所述2组扁管之间在竖向的间距S2的1/2。这样设置的目的是进一步减少2个分配孔03’、04’之间的互相干扰，并同时避免相邻的2组分配孔之间的干扰，从而使进入扁管21的管口的端面的微通道中的制冷剂的比例更加稳定合理。该实施方式中，分配孔03’、04’的大小可以不同。朝向所述进口集流管的底部的角度也可以不同。

上面所介绍的实施方式中，所述分配器在纵向上设置的多组分配孔之间基本上是相同大小设置，这也并不是对本发明的限制，实际上，随着制冷剂的流动方向即分配器的纵向，分配孔的大小最好逐步变化，以达到对所述多组扁管中均匀合理分配制冷剂的目的。图10为本发明第六种实施方式的用作蒸发器的热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图。如图所示，制冷剂从图示实心箭头方向从进口管01进入分配器02”，进口管01与分配器02”与所述进口集流管10的第一端盖101一起通过焊接密封固定，当然进口管01也可以是与分配器一体形成的一个管子。随着制冷剂进入分配器后，从分配器02”的首端的分配孔如03a、03b流出，这样制冷剂到达分配器的中端后，从中端的分配孔如03e流出的制冷剂就会相对首端的分配孔如03a、03b流出的制冷剂要少，而制冷剂到达分配器的末端后，从末端的分配孔如03h流出的制冷剂就会相对首端的分配孔如03a、03b及中端的分配孔如03e流出的制冷剂都要少，这样就可能导致靠近所述进口集流管的第二端盖102方向的扁管中的微通道中所流进的制冷剂要少一些，因此，在分配器02”上，使分配器末端的分配孔如03h的通流面积大于中端的分配孔如03e，并使中端的分配孔如03e的通流面积大于首端的分配孔如03a、03b的通流面积。这样就避免了上述所提到的问题。这一实施方式适合于相对容量较大的热交换器，这时所述进口集流管较长，同样地，所述分配器也比较长。更加合理的是，使所述分配器上的分配孔沿制冷剂流动方向逐步渐进加大，但这样制造加工会相对比较复杂。另外还可以使分配器的分配孔大小相同，但使分配器在靠近末端的分配孔之间的间距相对较小，即使靠近末端的分配孔相对较密集，这样加工相对方便。

下面介绍解决上述问题的另外一种方式，如图11。图11为本发明第六种实施方式的用作蒸发器的热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图。为解决分配器的末端、中端与首端所设置的分配孔的分配制冷剂的多少问题，且上述实施方式中要加工不同的分配孔径，相对加工可能比较复杂。本实施方式是通过将所述分配器02在所述进口集流管10的内腔104的起分配作用的部份与所述进口集流管的相对中心线X呈一个相对较小的角度α，角度α一般在0.5～2.5之间。使分配器在制冷剂流动靠近末端的位置偏向所述进口集流管10的底部103的方向，这样同样能使分配器分配到所述多组扁管中的制冷剂相对均匀合理。另外还可以通过将所述进口集流管略微倾斜放置的方式来解决这一问题。并且所述分配器在所述进口集流管的内腔的形状也不限于直线，而可以呈一种向所述进口集流管底部略微弯曲的曲线。

上面介绍的方式中，所述进口集流管、分配器在图中的横截面都呈圆形，而实际上，进口集流管、分配器的横截面还可以是椭圆形、大致方形、圆环形、多角形及任意图形，也可以是圆形、椭圆形、圆环形、大致方形、多角形及任意图形中的其中2种或多种图形的组合。如图12分配器02a即为圆环形与2个圆形的各一部份的组合。图12为本发明的第七种实施方式的用作蒸发器的热交换器的分配器与进口集流管部位的横向的局部剖视图。该实施方式与上述所述第四种实施方式大致相同，其主要区别点在于：所述分配器02a的横截面的形状不同，该实施方式中分配器02a的横截面呈大致圆环状；另外所述分配器02a基本贴近所述进口集流管的底部而设置，所述分配器02a的一侧的外表面与所述进口集流管的底部区域的内表面相适应；另外在所述分配器02a上针对每组扁管在与每组扁管的竖向相应位置设置了3个分配孔：02a1设置在所述分配器上方的相对中间的一个凹部位置，而另2个分配孔02a2、02a3则分别设置在所述分配器02a的两端部位置。这样，在进口集流管内的制冷剂都会被从这3个分配孔02a1、02a2、02a3出来的制冷剂所分散混和而进入位于所述进口集流管10的相对上部的扁管21的微通道212中。该实施方式的优点是会使进入扁管的制冷剂更加均匀合理，且该实施方式适合于容量较大、且扁管的相对宽度较宽的热交换器中。该实施方式中分配器的两侧的2个分配孔02a2、02a3可以沿与该组分配孔对应的扁管的竖向的相对中心线对称设置，也可以是不对称的，而使靠近进风面的一侧的分配孔略大一些。另外，该实施方式中的3个分配孔02a1、02a2、02a3并不局限于设置在所述分配器的同一纵向位置，3个分配孔02a1、02a2、02a3还可以在分配器的纵向上错开进行设置，大小也可以根据上述扁管的散热效果来进行配置。另外也不局限于针对每组扁管设置3个分配孔，而可以是更多个。

上面所介绍的实施方式中，所述进口集流管都位于所述热交换器的下面，所述换热用的扁管翅片组位于所述进口集流管的上方，这样在所述进口集流管的内腔内，所述扁管的管口的端面是位于所述分配器的上方的，这种方式特别适合于作为蒸发器使用的热交换器。另外本发明的热交换器也并不限于上面所述的呈“∧”形的热交换器，还可以是直立式的或斜向上方设置的作为蒸发器使用的热交换器即下部为进口集流管、而上部即为出口集流管、两者之间设置有换热用的扁管翅片组的一种热交换器。

下面介绍一种作为热泵用的双向流动的热交换器的蒸发器，如图13、图14。图13为本发明的第八种实施方式，这是一种作为热泵中使用的室内热交换器(也称蒸发器)的分配器与集流管部位的横向的局部剖视图；图14为图13的热交换器的分配器与集流管部位的局部剖视图。该实施方式中，所述进口集流管(下简称集流管，因为双向流动时进口、出口会相对发生变化)位于所述热交换器的上部，而另一集流管(或出口集流管下面称另一集流管，因为双向流动时进口、出口会相对发生变化)位于相对下部，两者之间设置了多组用于换热用的扁管翅片组，多组扁管21的一端通过所述集流管上设置的接口插入所述集流管的内腔104’；所述集流管的两端分别焊接固定了第一端盖101’、第二端盖102’，所述分配器02与第一端盖101’相固定，接管01’与分配器02同时与第一端盖101’如通过焊接固定；所述分配器上针对每组扁管设置有2个分配孔05、06，分配孔05、06在横向的相对中心线与所述分配器的相对横向的中心线分别呈夹角θ3、θ4，在分配器的纵向位置上，所述分配孔05、06在纵向上是与这2个分配孔对应的扁管大致对齐。分配孔05、06可以沿与该组分配孔对应的扁管在竖向的相对中心线对称设置，也可以不对称设置如分配孔05、06的通流面积可以有差异，使靠近进风侧的分配孔的通流面积略大于另一分配孔；另外也可以使2个分配孔05、06的孔径的通流面积的大小一样，但使这2个孔的朝向所述进口集流管10的底部的方向不同，使进入进风侧的微通道中的制冷剂中的液态制冷剂比例相对较高，具体角度根据集流管的形状、分配管的安装位置及大小等确定。如在风从图示的左侧向右侧方向流动时，可以使分配孔05的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ3在一定范围如45～90°内略小于分配孔06的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ4，而在另一范围如0～45°内夹角θ3略大于分配孔06的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ4；从而使进入扁管21中的靠近进风面的这一侧中的微通道中的制冷剂相对较多，从而使热交换器的换热用的第一扁管翅片组的换热效果提高，也即提高了热交换器的换热效果。同样地，所述分配器的多个分配孔所组合成的总的流通面积大于所述进口集流管10内连接的所有扁管21的多个微通道的流通面积之和。分配孔05、06的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ3、θ4都在0～90°之间，不包括0°与90°。这样，进口集流管10内相对底部的液态制冷剂会在从分配孔出来的制冷剂的冲击下分散混和从而进入相对上部的扁管21的微通道中。优选的，为使进口集流管10内的制冷剂混和分配均匀，分配孔05、06的中心线与分配管02横截面的相对中心线之间的夹角θ3、θ4都在0～45°之间，不包括0°与45°。

而作为对第八实施方式的一种改进，图15为本发明的第九种实施方式，图15为一种作为热泵中使用的室内热交换器的分配器与进口集流管部位的局部剖视图，图16为图15所示热交换器的A-A局部视图。由于在集流管10的设置所述扁管21的相对底部区域，在每2组扁管之间会形成一个小空间105，这部份的制冷剂如果不受外力，一般就不会流动，并且这个部位如果沉积的话一般都是液态制冷剂，这样会使该部份集流管的外部结霜，从而对换热带来影响，并且这部份制冷剂不流动同样会导致浪费。因此在分配器上，还设置了针对每2组扁管之间形成的一个小空间105的一个分配孔07，从分配孔07出来的制冷剂会促使该小空间105的制冷剂产生流动，使集流管的内腔104’内的制冷剂相对均匀，从而减少制冷剂的浪费，提高换热交器的换热效率。该实施方式中其它结构、方式与上述实施方式基本相同，因此不再赘述。

以上介绍了本发明所提供的热交换器中的分配器的几种结构，同时介绍了几种分配器与集流管的组装方式。本文中应用了具体实施方式对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，而并不是对本发明的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热交换器，包括进口集流管，所述进口集流管的一侧设置有多个用于插入扁管的接口，多组扁管的一端的管口分别通过所述多个接口插入所述进口集流管的内腔中，所述多组扁管设置有流通制冷剂的微通道；热交换器还设置有用于制冷剂分配用的分配器，其特征在于：所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置有2个或2个以上的分配孔；所述分配器为独立于所述进口集流管的管件；所述分配器的相对中心线低于所述进口集流管的内腔的相对中心线，并当所述进口集流管位于所述热交换器的下部时在朝向所述进口集流管底部的一侧开设所述分配孔，或者当所述进口集流管位于所述热交换器的上部时在朝向所述多组扁管一侧开设所述分配孔。

2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述多组扁管均设置有2个或2个以上的微通道；所述进口集流管位于所述热交换器的下部；所述分配器在制冷剂流动靠近末端的位置偏向所述进口集流管的底部。

3.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔沿所述该扁管的竖向的相对中心线基本对称设置；所述进口集流管位于所述热交换器的下部；所述分配器的横截面的竖向的相对中心线的两边均设有所述分配孔；所述分配器设置于所述进口集流管的底部。

4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔在所述进口集流管内的纵向位置与所述多组扁管的纵向位置相对应即两者基本在所述进口集流管的同一纵向位置。

5.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述分配器在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔沿所述该扁管的竖向的相对中心线不对称设置；所述进口集流管位于所述热交换器的下部；所述分配器的横截面的竖向的相对中心线的两边均设有分配孔；所述分配器的横截面的竖向的相对中心线偏离所述进口集流管的横截面的竖向的相对中心线，并向出风面一侧偏离。

6.如权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述分配器上在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置的2个或2个以上的分配孔在所述分配器的纵向位置上错开。

7.如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述分配器上设置的2个分配孔沿所述分配器的轴向的间距S1小于所述2组扁管之间的间距S2的2/3。

8.如权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述分配器上在所述进口集流管的内腔中针对所述多组扁管中的每组扁管分别设置有2个或2个以上的分配孔，其中靠近所述热交换器的进风面与出风面的2个分配孔大小不同或分配孔的中心线与所述分配器的横截面的相对中心线之间的夹角不同；从而使向靠近进风面这一侧的扁管的管口方向流动的制冷剂中含有液态制冷剂的比例相对较高。

9.如权利要求1～8任一所述的热交换器，其特征在于，所述分配孔的中心线与所述分配器的横截面在水平方向上的相对中心线之间的夹角在0～90°之间，不包括0°与90°。

10.如权利要求9所述的热交换器，其特征在于，所述分配孔的中心线与所述分配器的横截面在水平方向上的相对中心线之间的夹角在0～45°之间，不包括0°与45°。

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