CN102109253A - 一种平行流换热器 - Google Patents

Abstract

一种平行流换热器，包括第一集流管、第二集流管、扁管、输出管、输入管，扁管设置在第一集流管和第二集流管之间，扁管分别与第一集流管和第二集流管相通，扁管上设置有翅片，第二集流管通过设置在其内的隔板分隔为三个独立腔室：第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一个输入支管的一端与第一腔室相通，第二个输入支管的一端与第三腔室相通，第一个输入支管的另一端和第二个输入支管的另一端汇聚后与输入管相通，输出管与第二腔室相通。本发明中的平行流换热器不仅可以在单冷机或冷暖机中用作蒸发器，也可用作冷凝器，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、流动阻力小、分流效果好、换热效率高、适用范围广的特点。

Description

一种平行流换热器

技术领域

本发明涉及一种平行流换热器。

背景技术

微通道的平行流换热器主要由具有多个微通道的扁管、夹在扁管间的翅片、两端集流管以及供制冷剂进出的输入管和输出管等组成，几乎全部都由相似的铝质材料组成，具有换热效率高、结构紧凑、成本低廉、制作工序简单等优点，因而在空调领域得到越来越多的重视和应用。

然而，目前的平行流换热器，见附图1，只有一个输入管和一个输出管，即是只有一个分路，流经多个流程，在作为蒸发器用途时，因为存在气液两相流以及重力的影响，在流程间折返时由于气液分离和制冷剂流经各个扁管通道的距离不同，容易产生分流不均和阻力偏大的现象，这时，换热器的性能将显著下降，严重的将下降20％以上。图中的箭头为制冷剂的流动方向。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、流动阻力小、换热效率高、适用范围广的平行流换热器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种平行流换热器，包括第一集流管、第二集流管、扁管、输出管、输入管，扁管设置在第一集流管和第二集流管之间，扁管分别与第一集流管和第二集流管相通，扁管上设置有翅片，其结构特征是第二集流管通过设置在其内的隔板分隔为三个独立腔室：第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一个输入支管的一端与第一腔室相通，第二个输入支管的一端与第三腔室相通，第一个输入支管的另一端和第二个输入支管的另一端汇聚后与输入管相通，输出管与第二腔室相通。

所述第一集流管通过设置在其内的隔板分隔为三个独立腔室：第四腔室、第五腔室和第六腔室，第一个导流管的一端与第四腔室相通，第一个导流管的另一端与第五腔室相通，第二个导流管的一端与第六腔室相通，第二个导流管的另一端与第五腔室相通。

所述第一个导流管的一端与第四腔室的中部相通，第一个导流管的另一端与第五腔室的1/4长度处相通，第二个导流管的一端与第六腔室的中部相通，第二个导流管的另一端与第五腔室的3/4长度处相通。

所述第一集流管通过设置在其内的隔板分隔为三个独立腔室：第四腔室、第五腔室和第六腔室，三通的第一端与第四腔室相通，三通的第二端与第五腔室相通，三通的第三端与第六腔室相通。

所述三通的第一端与第四腔室的中部相通，三通的第二端与第五腔室的中部相通，三通的第三端与第六腔室的中部相通。

所述输出管与第二腔室的中部相通。

所述第一个输入支管的一端与第一腔室的中部相通，第二个输入支管的一端与第三腔室的中部相通。

本发明考虑在微通道的平行流换热器作为蒸发器使用时，设置二个流程，将制冷剂分成二路进入平行流换热器，由一个出口流出平行流换热器，或一路进二路出，这样，对比常规的平行流换热器，二个分路中的每一路对应的扁管数相当于减少一半，那么在第一集流管和第二集流管中流经的距离也缩短一半，从而降低了制冷剂在平行流换热器中的流动阻力及改善了制冷剂在平行流换热器中流动的分配不均现象，大大地提高了平行流换热器的换热效率。

本发明中的第一集流管通过设置在其内的隔板分隔为三个独立腔室，然后通过第一个导流管和第二个导流管进行分别连通，使得两相流体比较均匀地进入平行流换热器的扁管中进行换热，从而改善制冷剂在平行流换热器中流动的分配不均现象，大大地提高了换热器的换热性能。

本发明在流程间采用了三通，减少了重力对两相流的制冷剂影响，避免制冷剂在多根扁管中由近到远产生分配不均，使得制冷剂在扁管中的分配更加均匀，从而大大地提高了换热器的换热效率。

本发明中的平行流换热器不仅可以在单冷机或冷暖机中用作蒸发器，也可用作冷凝器，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、流动阻力小、分流效果好、换热效率高、适用范围广的特点。

附图说明

图1为目前的平行流换热器的结构示意图。

图2为本发明一实施例结构示意图。

图3为本发明二实施例结构示意图。

图4为本发明三实施例结构示意图。

图5为本发明三实施例中的制冷剂反向流动时的示意图。

图中：1a为第一集流管，1b为第二集流管，2为导流管，3为翅片，4为扁管，5为输出管，6为隔板，7为输入管，8为输入支管，12为三通。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图2，本平行流换热器，包括第一集流管1a、第二集流管1b、扁管4、输出管5、输入管7，扁管4设置在第一集流管1a和第二集流管1b之间，扁管4分别与第一集流管1a和第二集流管1b相通，扁管4上设置有翅片3，第二集流管1b通过设置在其内的隔板6分隔为三个独立腔室：第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一腔室位于左边，第二腔室位于中间，第三腔室位于右边。第一个输入支管8的一端与第一腔室相通，第二个输入支管8的一端与第三腔室相通，第一个输入支管8的另一端和第二个输入支管8的另一端汇聚后与输入管7相通，输出管5与第二腔室相通。

输出管5与第二腔室的中部相通。第一个输入支管8的一端与第一腔室的中部相通，第二个输入支管8的一端与第三腔室的中部相通。输入支管8和输出管5焊接在第二集流管1b上，与扁管方向平行、垂直或者成一定角度设置。

在本实施例中，第一集流管1a内没有设置隔板，第二集流管1b内通过隔板分隔为三个独立腔室，从而形成两路进口，一路出口。从第一流程流过来的制冷剂在第一集流管1a收集后直接流向第二流程。

图2中的箭头所示方向为平行流换热器作为蒸发器用时，制冷剂的流动方向。制冷剂从输入管7流入，经过输入支管8分成二路进入第二集流管1b，再进入第一流程的多孔微通道的扁管2进行换热，然后由第一集流管1a收集，直接流向第二流程的多孔微通道的扁管2折返，再由第二集流管1b收集后由输出管5流出。输入支管和输出管焊接在集流管上由隔板分隔出的该流路或流程在集流管腔室的中间或接近中间，从而保证进入扁管中的制冷剂得到均匀分配。

当平行流换热器作为冷凝器用时，制冷剂的流动方向正好与上述的相反，因为制冷剂是气态进入换热器，故不会明显存在制冷剂分配不均的现象。

本实施例中的左右两个流程的扁管数目可以相等，也可以根据需要而设置为不相等。

第二实施例

参见图3，第一集流管1a通过设置在其内的隔板6分隔为三个独立腔室：第四腔室、第五腔室和第六腔室，第一个导流管2的一端与第四腔室相通，第一个导流管2的另一端与第五腔室相通，第二个导流管2的一端与第六腔室相通，第二个导流管2的另一端与第五腔室相通。

第一个导流管2的一端与第四腔室的中部相通，第一个导流管2的另一端与第五腔室的1/4长度处相通，第二个导流管2的一端与第六腔室的中部相通，第二个导流管2的另一端与第五腔室的3/4长度处相通。

本实施例中的输入支管、输出管、导流管可以根据需要，在相应的集流管上焊接成与扁管方向平行、垂直或成一定的角度。

由于在流程间采用了双导流管：第一个导流管和第二个导流管的结构，而双导流管控制范围内的扁管数量大幅减少，制冷剂流经的距离相应减短，从而减少了重力对两相流的制冷剂的影响，避免制冷剂在多根扁管中由近到远产生分配不均，使得制冷剂在扁管中的分配更加均匀，从而大大地提高了平行流换热器的换热效率。

图3中的箭头所示方向为换热器作为蒸发器用时，制冷剂的流动方向。制冷剂从输入管7流入，经过输入支管8分流进入第二集流管1b，再进入第一流程的多孔微通道的扁管3进行换热，然后由第一集流管1a收集，由双导流管汇集流向第二流程的扁管进行换热，然后再由第二集流管1b收集后由输出管5流出。

输入支管和输出管以及双导流管的一端焊接在第四腔室和第六腔室的中间或接近中间，双导流管的另一端焊接在第五腔室的约1/4处和3/4处，从而保证进入扁管中的制冷剂得到均匀分配。输入支管和输出管及导流管均与扁管方向平行、垂直或者成一定角度设置。

当平行流换热器作为冷凝器用时，制冷剂的流动方向正好与上述的相反，因为制冷剂是气态进入平行流换热器，故不会明显存在制冷剂分配不均的现象。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

第三实施例

参见图4，第一集流管1a通过设置在其内的隔板6分隔为三个独立腔室：第四腔室、第五腔室和第六腔室，三通12的第一端与第四腔室相通，三通12的第二端与第五腔室相通，三通12的第三端与第六腔室相通。

三通12的第一端与第四腔室的中部相通，三通12的第二端与第五腔室的中部相通，三通12的第三端与第六腔室的中部相通，从而保证进入扁管中的制冷剂得到均匀分配。

输入支管、输出管、三通分流管可以根据需要，在相应的集流管上焊接成与扁管方向平行、垂直或成一定的角度。

第一流程的两个分路流过来的制冷剂在位于两端的第四腔室和第六腔室中收集后，由三通汇集流向第二流程的第五腔室，再进入第二流程的扁管。

本实施例为了改善制冷剂流体在微通道的平行流换热器中的分流，在第一集流管1a的内部，由隔板将第一集流管1a分隔成三个独立腔室，在第一集流管1a的外部，采用三通12，将三个独立腔室相互连通，使制冷剂流体从第四腔室和第六腔室汇集注入到第五腔室，或者从第五腔室均匀分流到第四腔室和第六腔室。三通的焊接位置，大约在第一集流管1a上的各个独立腔室的中间，于是，通过这种结构，使得两相流的制冷剂比较均匀地进入平行流换热器的扁管中进行换热，从而改善制冷剂在平行流换热器中流动的分配不均，大大地提高了平行流换热器的换热性能。

本实施例中，图4中的箭头所示方向为换热器作为蒸发器用时，制冷剂的流动方向。制冷剂从输入管7流入，经过输入支管8分流进入第二集流管1b，再进入第一流程的多孔微通道的扁管3进行换热，然后由第一集流管1a收集，由三通汇集流向第二流程的扁管进行换热，然后再由第二集流管1b收集后由输出管5流出。

当平行流换热器作为冷凝器用时，制冷剂流动方向相反，见图5，图中的箭头所示方向为换热器作为冷凝器用时，制冷剂的流动方向。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

Claims (7)

1.一种平行流换热器，包括第一集流管(1a)、第二集流管(1b)、扁管(4)、输出管(5)、输入管(7)，扁管(4)设置在第一集流管(1a)和第二集流管(1b)之间，扁管(4)分别与第一集流管(1a)和第二集流管(1b)相通，扁管(4)上设置有翅片(3)，其特征是第二集流管(1b)通过设置在其内的隔板(6)分隔为三个独立腔室：第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一个输入支管(8)的一端与第一腔室相通，第二个输入支管(8)的一端与第三腔室相通，第一个输入支管(8)的另一端和第二个输入支管(8)的另一端汇聚后与输入管(7)相通，输出管(5)与第二腔室相通。

2.根据权利要求1所述的平行流换热器，其特征是所述第一集流管(1a)通过设置在其内的隔板(6)分隔为三个独立腔室：第四腔室、第五腔室和第六腔室，第一个导流管(2)的一端与第四腔室相通，第一个导流管(2)的另一端与第五腔室相通，第二个导流管(2)的一端与第六腔室相通，第二个导流管(2)的另一端与第五腔室相通。

3.根据权利要求2所述的平行流换热器，其特征是所述第一个导流管(2)的一端与第四腔室的中部相通，第一个导流管(2)的另一端与第五腔室的1/4长度处相通，第二个导流管(2)的一端与第六腔室的中部相通，第二个导流管(2)的另一端与第五腔室的3/4长度处相通。

4.根据权利要求1所述的平行流换热器，其特征是所述第一集流管(1a)通过设置在其内的隔板(6)分隔为三个独立腔室：第四腔室、第五腔室和第六腔室，三通(12)的第一端与第四腔室相通，三通(12)的第二端与第五腔室相通，三通(12)的第三端与第六腔室相通。

5.根据权利要求4所述的平行流换热器，其特征是所述三通(12)的第一端与第四腔室的中部相通，三通(12)的第二端与第五腔室的中部相通，三通(12)的第三端与第六腔室的中部相通。

6.根据权利要求1至5任一所述的平行流换热器，其特征是所述输出管(5)与第二腔室的中部相通。

7.根据权利要求6所述的平行流换热器，其特征是所述第一个输入支管(8)的一端与第一腔室的中部相通，第二个输入支管(8)的一端与第三腔室的中部相通。

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