CN101868686B - 分配管 - Google Patents

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Abstract

一种用于热交换器(300)的分配管(100)，所述热交换器包括至少两个用于第一介质和第二介质热交换的平行通道，所述分配管(100)包括分配部分(110)，该分配部分具有设置在与所述平行通道的位置相对应的位置上的多个孔(120)。装配部分(140)与所述分配部分(110)流体相通并且设置在所述分配部分(110)的一端，其中所述装配部分具有钎焊表面(150)，该钎焊表面适用于钎焊在末端板(200)或者始端板(320)上。

Description

分配管
技术领域
本发明涉及一种用于热交换器的分配管，所述热交换器包括至少两条用于第一介质与第二介质热交换的平行通道，其中，所述分配管包括分配部分110，该分配部分具有多个孔，该多个孔设置在与所述平行通道的位置相对应的位置上。本发明还涉及一种具有所述分配管的热交换器。
背景技术
在包括多个平行排列的流体流动路径的热交换器的技术中，能够对流经这些平行路径的流体的分配进行控制是非常重要的。例如，在适用于制冷剂和盐水(brine)之间热交换的板式热交换器中，经常会有大量能够通过制冷剂的平行通道；通常，制冷剂会以垂直于所述通道的方向进入热交换器，这就意味着制冷剂在进入通道之前必须转90度的弯。正因如此，可能会出现制冷剂流的分配不均(通常，制冷剂流位于通道的最高位置，该通道距离制冷剂进入热交换器的位置最远)。影响分配不均的其他因素是制冷剂的类型，热交换器中使用了多少条平行通道，入口和出口是否位于相同的板或者相对的板上。
近年来，已经提出了很多可能克服这一问题的解决方案，并且这些方案效果不错。上述解决方案的一种是使每条通道的入口都具有小开口，这能够防止过大的制冷剂流进入特定的通道中。小开口可以通过具有小孔并放置在通道开口的垫片而布置。另一个选择是布置延长管，该管在入口方向上延长并且具有多个小孔，其中，每个小孔指向一条通道。通常，这种管被称为分配管。
此外，热交换器必须具有允许将管固定到热交换器上的配合件(fittings)。给制冷剂回路和盐水回路提供不同种类的配合件或多或少是一种工业标准；对于制冷剂回路，最常见的配合件类型就是焊料配合件(管可以焊接或者钎焊于其中)，而对于盐水回路，最常见的就是使用螺纹配合件。
在包括分配管(例如参见EP 0706633)的现有技术的系统中，最常见的解决方案就是布置分配管，该分配管的外径略小于制冷剂入口配合件的内径。为了避免制冷剂的泄露，可以使用密封件，以密封分配管和配合件之间接触的部分。密封件可以是装配在分配管的外部凹槽中的例如O型环。
为了尽可能地实现高效，不仅在高度方面分配管的小孔以正确的方式定向，以使从所述孔中流出的冷冻剂流与进入通道的相应开口对齐是重要的，而且从孔中流出的流体所朝向的方向也是很重要的。在现有技术的系统中，没有方案能够解决关于分配管安装的方向问题。这个问题将会在“具体实施方式”部分更彻底的描述。
本发明目的在于结合现有技术的方案解决所涉及的上述和其它问题。
发明内容
根据本发明，上述和其它问题可以通过提供分配管来解决，所述分配管具有与分配部分流体相通的配合部分，其中，该配合部分具有钎焊表面，该钎焊表面适用于钎焊到末端板上。
为了便于制造，所述配合部分可以包括导向表面，该导向表面的直径设置为：该导向表面能够合适地装配在端板的开口中。
为了避免分配管的移动，所述导向表面可以具有槽，其中，末端板的开口具有与带槽的导向表面相对应的形状，所以分配管只能以一个方向安装在所述开口中。
根据本发明，分配管可以用于热交换器。
附图说明
下面结合附图对本发明进行描述，其中
图1为根据本发明的分配管的透视图，
图2为与分配管钎焊连接的末端板的平面图，
图3为具有图1的分配管和图2的末端板的热交换器的分解透视图，和
图4为根据本发明一种实施方式的组装热交换器的透视图。
具体实施方式
图1所示为根据本发明的分配管100。所述分配管100包括分配部分110，所述分配部分110包括具有多个孔120的中空管。所述中空管具有封闭端130。在中空管上与封闭端130相反的另一端具有配合部分140。所述配合部分140与分配部分110流体相通。在配合部分140和分配部分110之间，分配管具有为环绕分配部分110的环形的钎焊表面150和导向表面160。在优选实施方式中，在导向表面160中具有键槽170。这个键槽的目的将在本申请下文中进行描述，但是在图1所示的实施方式中，值得注意的是，所述键槽与多个孔120对齐。
图2所示为热交换器300(见图3)的末端板200。所述末端板200具有盐水入口210、盐水出口220、制冷剂出口230和制冷剂入口240。图2所示的所有入口和出口都为开口，并且适用于允许与配合件固定在一起，用于传输盐水和制冷剂。
制冷剂入口240的内径略大于导向表面160的外径，这意味着导向表面可以装配到制冷剂入口240中。因为导向表面160和制冷剂入口240的内径匹配，所以所述钎焊表面150就与末端板200的上表面接合，因此就可以将末端板200钎焊到所述钎焊表面150上，所使用的方式将会在后面描述。
在本发明的优选实施方式中，所述制冷剂入口240具有内部导向部分250。所述内部导向部分250应具有与导向表面160的键槽170相对应的形状。通过设置内部导向部分250和相应的键槽170，只能以一种方式将分配管100插入到制冷剂入口240中，也就是说使所述键槽(因此还有孔120)朝向需要的方向。在本发明的一种实施方式中，所述孔120的定向使得流出孔120的制冷剂流将撞击热交换器300的壁350。如果需要改变制冷剂流的方向，可以改变内部导向部分250或者键槽170的位置。由于制造的原因，还是优选改变键槽170的位置。
在图3中，分配管100、末端板200和热交换器300的装配通过分解视图来表现。此外，图中还图示了分别安装在制冷剂出口210、盐水入口230和盐水出口220的配合件260、270和280。正如背景技术部分提到的那样，这些配合件适用于允许外部管(未图示)连接到热交换器上。所述热交换器300包括由压制板制成的多块热交换板310，所述热交换板310包括脊和槽，其中每块板都相对于其相邻的板旋转180度，而且其中所述热交换板叠加在一起而构成热交换板组。在与末端板200相反的一侧具有始端板320。在图3所示的实施方式中，所述始端板320没有任何开口，但是在其它实施方式中，始端板可以具有所述孔。如热交换器领域的技术人员所公知的，热交换板还具有高度不同的端口区域；因此，通道在热交换板组中形成，所以例如与盐水出口220流体相通的通道也能与盐水入口210流体相通。热交换板310的另一特征就是，该热交换板为压制成型的，所以“壁”部分包围每个板。一个板的壁部分会与相邻板的壁部分相接触，从而构成与周围环境完全密封隔绝(除了通过入口和出口)的热交换器板组。
在图4中，所示为根据本发明一个实施方式的包括分配管的组装热交换器。根据如图4所示的实施方式，配合件140和280安装在末端板200上，而配合件260、270(未图示)安装在始端板320上。图4所示的实施方式仅作为展示配合件可以如何设置的示例。在其它实施方式中，还可以例如将一个配合件安装到末端板上，而将其他的配合件安装到始端板上。
在下文中，将描述用于制造包括根据本发明的分配管的热交换器的典型制造过程：
在第一制造步骤中，多个相同的热交换板相互叠加；在相邻的板之间设置一层钎焊材料。当热交换器所需要的所有热交换板都相互叠加之后，末端板200设置在堆栈的顶端(当然在末端板和相邻的热交换板之间具有一层钎焊材料，例如混合有熔点降低剂(melting point depressant)的铜箔或者不锈钢)。这个制造步骤与现有技术中热交换器的第一制造步骤相同。
在第二制造步骤中，配合件260、270、280和分配管100设置在它们相应的入口和出口处(见上文)。配合件260、270、280优选地具有导向部分和钎焊表面，所述导向部分和钎焊表面与上文所述的分配管的导向部分和钎焊表面相似。足量的钎焊材料应该设置于钎焊表面之间。
在最后一个制造步骤中，热交换板组的堆栈在炉中焊接在一起。很多种类的炉都可以使用，但是这些炉有一点是相同的，也就是这些炉将温度增高到钎焊材料熔化的程度，而热交换板、末端板、配合件和分配管的材料不会熔化。
一个可能发生的特殊问题就是，钎焊材料可能会将孔120部分地或者完全地堵塞。这个问题可以通过在孔中或者孔附近施加钎焊材料隔离材料来解决(如果用铜作为钎焊材料，白垩就是该钎焊材料隔离材料的一个例子)。
根据上文内容分析可知，使用孔120可能是适合的，所述孔的大小能够对制冷剂流产生相当大的节流作用；例如，使制冷剂压降2-5巴的节流作用可能是有用的。
为了合理的“使用”压降中的能量，需要以使流出孔的流体流速最大的方式对孔进行设计，这可以通过设计朝向分配部分110的外侧直径逐渐增大的孔来实现。通过使用这种逐渐增加的直径，随后减压的膨胀将会作为加速制冷剂流的能量。如上文所述，孔120被定向为制冷剂流会撞击壁300，也就是距离孔120最近的壁。当制冷剂流以高速撞击壁的时候，制冷剂液滴会雾化。这样很有好处，因为要避免大液滴进入热交换板之间的空间。
上文通过一些实施方式的描述说明了本发明。但是，在不脱离附带的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本发明做各种设计上的修改。

Claims (3)

1.一种分配管(100)，该分配管(100)用于热交换器(300)，该热交换器包括至少两个用于第一介质和第二介质热交换的平行通道，其中，所述分配管包括分配部分(110)，该分配部分(110)具有设置在与所述平行通道的位置相对应的位置上的多个孔(120)，其特征在于，所述分配管(100)还包括配合部分(140)，该配合部分(140)与所述分配部分(110)流体相通且设置在所述分配部分(110)的一端，其中，所述配合部分具有钎焊表面(150)，该钎焊表面适用于钎焊在末端板(200)或者始端板(320)上，该分配管还包括导向表面，该导向表面的直径设置为：该导向表面能够合适地装配在所述末端板(200)或始端板(320)的开口(240)中，所述导向表面具有槽(170)，而且其中，所述末端板的开口(240)具有与带有槽的所述导向表面相对应的形状，所以所述分配管只能以一个方向安装到所述开口中。
2.根据权利要求1所述的分配管(100)，其中，所述分配部分(110)具有封闭端(130)，该封闭端(130)与设置有所述配合部分(140)的端部相反。
3.一种热交换器(300)，该热交换器具有根据上述任意一项权利要求所述的分配管(100)。
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