CN102927722A

CN102927722A - 微通道蒸发器及包含其的空调器

Info

Publication number: CN102927722A
Application number: CN2012103713641A
Authority: CN
Inventors: 钟建法
Original assignee: Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dunan Artificial Environment Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明提供一种微通道蒸发器和包含它的空调器，微通道蒸发器包括分配管，该分配管为扁管。本发明将分配管设置为扁管，在扁管状的分配管中，分配管截面呈扁平状，由于分配管厚度很小，避免制冷剂在分配管中形成气相在上、液相在下的分层流动；另外，本发明优化了分配孔尺寸及相邻分配孔之间距离，可以有效改善制冷剂在分配管内流动过程中因流动阻力不同而导致的制冷剂不均匀分配现象，所以经过分配管的分配后，进入集流管中的制冷剂和从集流管进入到蒸发器扁管中的制冷剂流动均匀，换热效率高。

Description

微通道蒸发器及包含其的空调器

技术领域

本发明涉及制冷领域，具体涉及一种微通道蒸发器，尤其涉及一种具有分配管的微通道蒸发器和包含该微通道蒸发器的空调器。

背景技术

微通道蒸发器，又称平行流蒸发器，主要组成元件包括集流管、微通道扁管和百叶窗翅片，集流管和扁管构成制冷剂流动的通道，管内制冷剂和管外空气通过多孔扁管以及与之相连的百叶窗翅片发生热量交换，从而达到对环境制冷的效果。

微通道蒸发器运行期间，制冷剂经入口导管进入集流管，再由集流管分配至每根微通道扁管。现有技术的分配管目前为圆形管，例如，中国实用新型专利（授权公告号CN201522230U）公开了一种分配管和具有该分配管的换热器，其中的分配管为圆形管，集流管也为圆形管。

由于微通道扁管空间位置的差异，各微通道扁管中存在制冷剂流量分配不均匀的问题。不同于微通道冷凝器，微通道蒸发器入口集流管中的制冷剂为气液两相状态，两相密度的不同会导致通过圆形的分配管进入集流管的制冷剂在集流管内发生气相在上、液相在下的分层流动，加之制冷剂在分配管内流动过程中流动阻力的差异，现有的分配管为圆形管的结构使进入微通道扁管中制冷剂的不均匀分配更为严重，某些微通道扁管中完全没有制冷剂流入甚至发生制冷剂的倒流现象，造成部分微通道扁管换热情况的恶化，影响蒸发器换热效率，从而降低制冷系统效率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种微通道蒸发器，以解决现有的微通道蒸发器中，进入蒸发器扁管中的制冷剂流量分配不均匀的问题。

为此，本发明提供一种微通道蒸发器，微通道蒸发器包括分配管，分配管为扁管。

进一步地，分配管为椭圆形扁管。

进一步地，椭圆形分配管的管壁形成椭圆形内腔，内腔中设有支撑分配管管壁的加强筋。

进一步地，加强筋为板状，位于椭圆形分配管的短轴上。

进一步地，微通道蒸发器还包括集流管和蒸发器扁管，分配管设置在集流管的内腔中，分配管的管壁上设有分配孔与集流管连通，蒸发器扁管伸入到集流管的内腔中并位于分配管之外，沿集流管的径向截面，以分配管的管壁的最长投影方向为分配管截面的长度方向，以平行于微通道扁管方向为分配管截面的高度方向，分配管截面的长度方向与蒸发器扁管端面平行，分配管截面的高度方向与蒸发器扁管端面垂直。

进一步地，分配管为椭圆形扁管，分配管的短轴与蒸发器扁管端面垂直，分配管的长轴与蒸发器扁管端面平行，蒸发器扁管位于分配管之下，加强筋与蒸发器扁管端面垂直。

进一步地，当分配管为椭圆形扁管时，集流管内径为d，蒸发器扁端部与分配管的间距为h，分配管的椭圆面的长轴长度为a，短轴长度为b，0.5d＜a＜0.9d，0.1d＜b＜0.4d，0.2d＜h＜0.4d。

进一步地，分配孔为多个，分配孔为狭长形孔，数目为多个，多个分配孔沿着分配管的轴线方向依次间隔布置。。

进一步地，分配管为铝合金制成，多个分配孔等间距间隔设置，每个分配孔的长度为L，宽度为T，沿制冷剂流动方向，第n个分配孔与第n+1个分配孔的间距为W（n），1mm＜L＜20mm，0.03d＜T＜0.2d，1≤W（n）/W（n+1）＜2。

进一步地，沿制冷剂流动方向，加强筋延伸至分配管的首尾。

本发明因此还涉及包含上述微通道蒸发器的空调器。

本发明将分配管设置为扁管状，在扁管状的分配管中，分配管截面呈扁平状，由于分配管厚度（或高度）很小，避免制冷剂在分配管中形成气相在上、液相在下的分层流动；另外，本发明优化了分配孔尺寸及相邻分配孔之间距离，可以有效改善制冷剂在分配管内流动过程中因流动阻力不同而导致的制冷剂不均匀分配现象，所以经过分配管的分配后，进入集流管中的制冷剂和从集流管进入到蒸发器扁管中的制冷剂流动均匀，换热效率高。进而，本发明在椭圆形分配管侧壁沿着轴线方向开狭长孔，优化了分配孔长度和分配孔间距，能够改善微通道扁管中制冷剂流量均匀分配，提高微通道蒸发器换热效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，图中相同功能的部件以同一个数字标注。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1示意性示出了本发明实施例的微通道蒸发器的立体结构；

图2示意性示出了根据本发明实施例的集流管和分配管的侧视结构；

图3示意性示出了根据本发明实施例的分配管的立体结构；

图4示意性示出了根据本发明实施例的分配管的俯视结构。

具体实施方式

除非另有说明，否则本发明的上下文中所用的术语具有下面给出的含义。本文没有具体给出含义的其他术语具有其在本领域中通常的含义。

如图1、图2和图3，根据本发明实施例的微通道蒸发器包括分配管3，分配管3为扁管，例如可以为线形扁管，如图4所示，分配管3从俯视方向角度看例如可以为L形，以适应微通道蒸发器的内部结构的需要和换热效率的需要。由于扁管状的分配管高度显著降低，在分配管中的制冷剂的高度相应降低，制冷剂在分配管中不易出现分层流动，或者分层流动的程度显著降低，因而对而导致的制冷剂的分配要均匀得多。分配管3例如为长方形扁管和各种规则的或不规则的扁管。作为较佳的选择，分配管3为椭圆形扁管。这样，既便于制作，也便于沿短轴方向避免制冷剂分配不均。

进一步地，如图1至图3，椭圆形分配管的管壁形成椭圆形内腔，内腔中设有支撑分配管管壁的加强筋32，这样，可以防止分配管在高压下发生形状外凸，增加分配管的强度，降低分配管上分配孔的加工难度。进一步地，加强筋32为板状，位于椭圆形分配管的短轴上，固定分配管3的顶面和底面，起到有效的支撑作用，加强筋32也可以采用不规则形状。进一步地，如图3，沿制冷剂流动方向（即分配管3的管体长度方向），加强筋延伸至分配管3的首尾两端，也就是，分配管3支撑整个分配管3，增加了整个分配管3的整体强度。

进一步地，如图1和图2，微通道蒸发器还包括集流管1和蒸发器扁管2，分配管3设置在集流管1的内腔10中，分配管3的管壁上设有分配孔31与集流管1连通，蒸发器扁管2伸入到集流管的内腔10中并位于分配管3之外，蒸发器扁管2上设有开口或开孔与集流管1的内腔10连通，制冷剂通过开口或开孔进入蒸发器扁管2内部的多孔流动通道21，在蒸发器扁管2内的制冷剂和蒸发器扁管2之外的空气，通过具有多孔流动通道21的蒸发器扁管2以及与之相连的百叶窗翅片发生热量交换，从而达到对环境制冷的效果。

如图1，沿集流管1的径向截面，以分配管3的管壁的最长投影方向为分配管截面的长度方向，即图1中的A-A方向，分配管1的管壁在A-A方向上投影长度最长。以垂直分配管截面的长度方向为分配管截面的高度方向，即高度方向为图1中的B-B方向，由于分配管厚度（或高度）很小，可以避免制冷剂在分配管中形成气相在上、液相在下的分层流动；另外，本发明优化了分配孔尺寸及相邻分配孔之间距离，可以有效改善制冷剂在分配管内流动过程中因流动阻力不同而导致的制冷剂不均匀分配现象，所以经过分配管的分配后，进入集流管中的制冷剂和从集流管进入到蒸发器扁管中的制冷剂流动均匀，换热效率高。

进一步地，如图1和图2，分配管3截面的长度方向与蒸发器扁管2的端面25平行，分配管截面的高度方向与蒸发器扁管2的端面25垂直，分配管厚度（或高度）较小。这样，分配管中的制冷剂两相流体很难形成分层流动。

进一步地，如图1和图2，分配管3为椭圆形扁管，分配管的短轴与蒸发器扁管端面25垂直，分配管的长轴与蒸发器扁管端面25平行，蒸发器扁管2位于分配管1之下，加强筋32垂直于蒸发器扁管端面25，即加强筋32位于椭圆形分配管3的短轴上，这样，制冷剂分配均匀而且便于微通道蒸发器的制作。当集流管1为圆形管，分配管3为椭圆形扁管时，既能保证分配管3的制冷剂流量均匀分配，又能保证集流管1内制冷剂流量充足，提高微通道蒸发器换热效率。

进一步地，如图2，当分配管3为椭圆形扁管时，集流管内径为d，蒸发器扁端部与分配管的间距为h，分配管的椭圆面的长轴长度为a，短轴长度为b，0.5d＜a＜0.9d，0.1d＜b＜0.4d，0.2d＜h＜0.4d。这样，保持了分配管3和集流管1内制冷剂合理的流量以及换热的效率。

进一步地，如图3和图4，分配孔31为多个，并且是狭长形孔，多个分配孔31沿着分配管3的轴线方向依次间隔布置，即分配孔31沿着分配管3管体的长度方向依次间隔布置，使分配管3沿着管体的长度方向均匀分配制冷剂。

进一步地，分配管3为铝合金制成，这样，导热性能良好，分配管3也可以采用其他金属材料制成。如图3，分配管3两侧沿着分配管中心轴线平行方向设置分配孔31，分配管3两侧分配孔的尺寸以及分布规律可以相同，也可以不同。作为较佳的选择，多个分配孔31等间距间隔设置，每个分配孔31的长度为L，宽度为T，沿制冷剂流动方向，第n个分配孔与第n+1个分配孔的间距为W（n），1mm＜L＜20mm，0.03d＜T＜0.2d，1≤W（n）/W（n+1）＜2。这样可以保证分配孔流出的制冷剂质量和流量的均匀性。

制冷剂通过入口导管（图中未示出）流入分配管3，通过分配管上的分配孔31流入微通道蒸发器的集流管1，在集流管1内重新分配后，流入蒸发器扁管2内部的多孔流动通道21，蒸发器扁管2内的制冷剂和蒸发器扁管的管外空气，通过具有多孔流动通道21的蒸发器扁管2以及与之相连的百叶窗翅片发生热量交换，从而达到对环境制冷的效果。

本发明的上述结构和特征在不相互矛盾的情况下可以互相组合，前面的具体实施方式的说明将能充分地揭示本发明的一般特征，以致他人借助现有知识很容易为具体应用对这些具体实施方式做调整和/或适应性变化，这些皆没有偏离本发明的范围，因此这些调整和修改应该视为对本发明中所披露实施方式的等同替换。

Claims

1.一种微通道蒸发器，所述微通道蒸发器包括分配管，其特征在于，所述分配管为扁管。

2.根据权利要求1所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述分配管为椭圆形扁管。

3.根据权利要求2所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述分配管的内腔中设有支撑所述分配管管壁的加强筋。

4.根据权利要求3所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述加强筋为板状，位于所述椭圆形分配管的短轴上。

5.根据权利要求1所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述微通道蒸发器还包括集流管和蒸发器扁管，所述分配管设置在集流管的内腔中，分配管的管壁上设有分配孔与集流管连通，蒸发器扁管伸入到集流管的内腔中并位于分配管之外，沿集流管的径向截面，以分配管的管壁的最长投影方向为分配管截面的长度方向，以平行于微通道扁管方向为分配管截面的高度方向，所述分配管截面的长度方向与蒸发器扁管端面平行，分配管截面的高度方向与所述蒸发器扁管端面垂直。

6.根据权利要求5所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述集流管内径为d，所述蒸发器扁管端部与所述分配管的间距为h，所述分配管的椭圆面的长轴长度为a，短轴长度为b，0.5d＜a＜0.9d，0.1d＜b＜0.4d，0.2d＜h＜0.4d。

7.根据权利要求5所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述分配孔为狭长形孔，数目为多个，所述多个分配孔沿着所述分配管的轴线方向依次间隔布置。

8.根据权利要求7所述的微通道蒸发器，其特征在于：所述分配管为铝合金制成，多个分配孔等间距间隔设置，每个所述分配孔的长度为L，宽度为T，沿制冷剂流动方向，第n个分配孔与第n+1个分配孔的间距为W（n），1mm＜L＜20mm，0.03d＜T＜0.2d，1≤W（n）/W（n+1）＜2。

9.根据权利要求4所述的微通道蒸发器，其特征在于：沿制冷剂流动方向，所述加强筋延伸至所述分配管的首尾。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的微通道蒸发器。