CN103868398A - 集流管及具有该集流管的平行流换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集流管，其包括轴向延伸的第一拼接件及第二拼接件，第一拼接件与第二拼接件轴向相互拼接形成管腔，第一拼接件开设有用以供若干扁管插入至管腔内的若干扁管槽，第二拼接件本身具有轴向延伸的腔体，腔体的靠近管腔内的腔壁上开设有若干喷射口，腔体通过若干喷射口与管腔相连通，第二拼接件开设有用以供冷媒连接管安装的通口，通口与腔体连通，腔体的横截面积由通口与腔壁正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加，可以保证距离冷媒连接管安装的通口位置较远的地方有足够冷媒介质，对于非稳态情况下，整个扁管的介质比较充分，平行流换热器装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率大大提高。

Description

集流管及具有该集流管的平行流换热器

技术领域

本发明属于空调用热交换器技术领域，尤其涉及一种集流管及具有该集流管的平行流换热器。

背景技术

中国是铝资源丰富，而铜资源缺乏的国家。空调能效标准逐年提升，势必会消耗大量的铜资源，造成铜价飞速上涨，铜资源紧缺的风险。因此铝代铜技术将成为今后空调换热器发展的必然趋势。

平行流换热器就是一种全铝换热器，它作为一种用于空调的新型换热器，越来越受到广泛的应用。但是，现有平行流换热器作为蒸发器时，由于蒸发介质进入集流管后是气液两相状态，使得扁管内介质流量非常不均匀，因此，目前有些制造商都在应用内分流集流管技术，但这些专利都是针对稳态制冷剂流量情况所设计，但对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，由于远端阻力大，远端的扁管内的介质流量将小于近端介质流量，导致了部分扁管的介质比较充分，部分扁管的介质流量不足，这势必会造成平行流换热器装置在不同位置的温度分布不均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集流管及具有该集流管的平行流换热器，旨在解决现有的平行流换热器在非稳态制冷剂流量情况下存在的制冷剂分配不均匀而造成的换热效率低的问题。

本发明是这样实现的，一种集流管，其包括轴向延伸的第一拼接件及第二拼接件，所述第一拼接件与所述第二拼接件轴向相互拼接形成管腔，所述第一拼接件开设有用以供若干扁管插入至所述管腔内的若干扁管槽，所述第二拼接件本身具有轴向延伸的腔体，所述腔体的靠近所述管腔内的腔壁上开设有若干喷射口，所述腔体通过若干所述喷射口与所述管腔相连通，所述第二拼接件开设有用以供冷媒连接管安装的通口，所述通口与所述腔体连通，所述腔体的横截面积由所述通口与所述腔壁正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加。

进一步地，所述第二拼接件开设的所述通口的数量为至少两个，所述集流管还包括于相邻所述通口之间插入所述管腔内以将所述管腔分隔成与所述通口数量相同的腔室的隔板，每一所述通口与其一一对应的所述腔室相连通；于每一所述腔室内，所述腔体的横截面积由该腔室内的所述通口与所述腔壁正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加。

进一步地，所述腔体的横截面积呈椭圆状，该椭圆状具有长轴与短轴，所述长轴的长度与所述短轴的长度的比值大于1且小于等于3，所述腔体的容积占所述管腔的容积与所述腔体的容积之和的1/5～1/3。

如权利要求1或2所述的集流管，其特征在于：进一步地，距离所述通口与所述腔壁正对的位置最近的所述喷射口与该位置的轴向距离范围为10mm～25mm。

进一步地，所述第一拼接件为铝材件，且该铝材件的表面具有焊料层。

进一步地，所述第二拼接件为铝材件。

进一步地，所述第二拼接件于其轴向断面开设有两条凹槽，所述第一拼接件的相对两侧部对应插入两条所述凹槽内，所述第二拼接件与所述第一拼接件为过盈配合并焊接在一起。

进一步地，每一所述凹槽的靠近所述管腔内的一侧的顶部进行倒角处理。

进一步地，所述喷射口由所述通口与所述腔壁正对的位置朝向该位置的相对两侧逐渐密布。

本发明的另一目的在于提供一种平行流换热器，其包括两个集流管、安装于两个所述集流管内的若干扁管及连接于相邻所述扁管之间的翅片，所述集流管为上述集流管，所述扁管的相对两端插入两个所述集流管的管腔内，所述平行流换热器还包括安装于所述通口处的冷媒连接管。

本发明提供的集流管及平行流换热器相对于现有技术产生的技术效果：通口所在位置是冷媒由冷媒连接管进入集流管的腔体内流量最大的位置，上述集流管腔体的横截面积由通口所正对的腔壁位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加，即腔体的横截面积由通口所对的位置朝轴向相对两侧呈渐扩状，这样可以保证距离冷媒连接管安装的通口位置较远的地方有足够冷媒介质，由此，对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，远端的扁管内的介质流量与近端扁管的介质流量大致相同，使得整个扁管的介质比较充分，平行流换热器装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率大大提高。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的集流管的立体图。

图2是图1的集流管的剖视图，其中示出了部分扁管插入集流管内。

图3是图2的集流管中的腔体的横截面形状图。

图4是图1的集流管的轴向示意图。

图5是本发明第二实施例提供的集流管的立体图。

图6是图5的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图4，本发明实施例提供的平行流换热器（图未示）包括两个集流管10、安装于两个所述集流管10内的若干扁管20及连接于相邻所述扁管20之间的翅片（图未示），所述扁管20的相对两端插入两个所述集流管10的管腔11内，所述平行流换热器还包括插入所述集流管10内的冷媒连接管12。

所述集流管10可为第一实施例提供的集流管10，该集流管10包括轴向延伸的第一拼接件30及第二拼接件40。所述第一拼接件30与所述第二拼接件40轴向相互拼接形成所述管腔11。所述第一拼接件30开设有用以供若干扁管20插入至所述管腔11内的若干扁管槽13。所述第二拼接件40本身具有轴向延伸的腔体41，所述腔体41的靠近所述管腔11内的腔壁42上开设有若干喷射口43。所述腔体41通过若干所述喷射口43与所述管腔11相连通。所述第二拼接件40开设有用以供冷媒连接管12安装的通口44，所述通口44与所述腔体41连通，所述腔体41的横截面积由所述通口44与所述腔壁42正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加，如图4所示。冷媒连接管12安装于所述通口44处。

通口44所在位置是冷媒由冷媒连接管12进入集流管10的腔体41内流量最大的位置，上述集流管10腔体41的横截面积由通口44所正对的腔壁42位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加，即腔体41的横截面积由通口44所对的位置朝轴向相对两侧呈渐扩状，这样可以保证距离冷媒连接管12安装的通口44位置较远的地方有足够冷媒介质，由此，对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，远端的扁管20内的介质流量与近端扁管20的介质流量大致相同，使得整个扁管20的介质比较充分，平行流换热器装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率大大提高。

通口44的数量为一个，冷媒连接管12的数量也为一个，该通口44的位置为扁管20的中部位置。

请具体参阅图3，所述腔体41的横截面积呈椭圆状，该椭圆状具有长轴b与短轴a，所述长轴b的长度与所述短轴a的长度的比值大于1且小于等于3，所述腔体41的容积占所述管腔11的容积与所述腔体41的容积之和的1/5～1/3，腔体41的横截面积的形状有效降低高压气液两相介质在集流管10内流动的噪音。

距离所述通口44与所述腔壁42正对的位置最近的所述喷射口43与该位置的轴向距离范围L为10mm～25mm，即在供冷媒连接管12安装的通口44左右附近大约10mm～25mm处不设置喷射口43，这样可以保证在集流管10远端有足够的冷媒介质。

所述第一拼接件30为铝材件，且该铝材件的表面具有焊料层，设置焊料层的目的是为了后续第一拼接件30与第二拼接件40之间的焊接配合。

所述第二拼接件40为铝材件。第一拼接件30与第二拼接件40均为铝材，不但其具有轻质、资源丰富、易加工的优点，在本实施例中，第一拼接件30与第二拼接件40均可以通过挤制成型，制造方便，根据制造平行流换热器所需的集流管10的长度进行切割。

所述第二拼接件40于其轴向断面开设有两条凹槽45，所述第一拼接件30的相对两侧部对应插入两条所述凹槽45内，所述第二拼接件40与所述第一拼接件30为过盈配合并焊接在一起。凹槽45的存在，方便了第一拼接件30与第二拼接件40的过盈配合。

每一所述凹槽45的靠近所述管腔11内的一侧的顶部进行倒角处理（如图2的A处所示），其一是为了方便第一拼接件30与第二拼接件40的凹槽45的插接，在第一拼接件30与第二拼接件40焊接时，倒角处理的目的有利于焊料的渗入。

为了冷媒在扁管20内的均匀分配，所述喷射口43由所述通口44与所述腔壁42正对的位置朝向该位置的相对两侧逐渐密布。

如果集流管10长度较长，单个冷媒连接管12是不能保证分流的均匀性；因此为了让气液两相介质在较长集流管10内分布更加均匀，流动阻力更小，集流管10可以在第一实施例的集流管10基础上稍做改进，达到更优的效果。具体参阅图5和图6，图5和图6所示为第二实施例提供的集流管70，该集流管70同样可以应用到上述平行流换热器中。

第二实施例的集流管70与第一实施例的集流管10大致相同，其不同之处在于：所述第二拼接件40a开设的所述通口44a的数量为至少两个，所述集流管70还包括于相邻所述通口44a之间插入所述管腔11a内以将所述管腔11a分隔成与所述通口44a数量相同的腔室的隔板17a；每一所述通口44a与其一一对应的所述腔室相连通；于每一所述腔室内，所述腔体41a的横截面积由该腔室内的所述通口44a与所述腔壁42a正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加。

平行流换热器也设置若干冷媒连接管12a，分别连接于各个通口44a处。在较长的集流管70上通过隔板17a将管腔11a分隔成多个腔室，然后针对各个腔室配置喷射口43a，如此将较长的集流管70分隔成各个小部分，使得较长的集流管70上冷媒分配更加均匀，换热效率更好。

所述隔板17a以穿过第一拼接件30a插入至管腔11a内，并将分隔管腔11a分隔成多个腔室为标准，该隔板17a可以具有凸伸出该第一拼接件30a以方便抓取的边缘部（未标示）。

本发明的平行流换热器的集流管70、10加工工艺及结构简单合理、冷媒连接管12、12a可设在集流管70、10的任何一个位置，一方面方便平行流换热器在空调内的安装，避免现有技术中存在的冷媒连接管12、12a只能放置在集流管70、10的相对两端，占用空调箱体的空间，另一方面保证了在不同负荷、不同气液介质流量的情况下，分配的均匀性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集流管，其特征在于：所述集流管包括轴向延伸的第一拼接件及第二拼接件，所述第一拼接件与所述第二拼接件轴向相互拼接形成管腔，所述第一拼接件开设有用以供若干扁管插入至所述管腔内的若干扁管槽，所述第二拼接件本身具有轴向延伸的腔体，所述腔体的靠近所述管腔内的腔壁上开设有若干喷射口，所述腔体通过若干所述喷射口与所述管腔相连通，所述第二拼接件开设有用以供冷媒连接管安装的通口，所述通口与所述腔体连通，所述腔体的横截面积由所述通口与所述腔壁正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加。

2.如权利要求1所述的集流管，其特征在于：所述第二拼接件开设的所述通口的数量为至少两个，所述集流管还包括于相邻所述通口之间插入所述管腔内以将所述管腔分隔成与所述通口数量相同的腔室的隔板，每一所述通口与其一一对应的所述腔室相连通；于每一所述腔室内，所述腔体的横截面积由该腔室内的所述通口与所述腔壁正对的位置朝向该位置的轴向相对两侧逐渐增加。

3.如权利要求1或2所述的集流管，其特征在于：所述腔体的横截面积呈椭圆状，该椭圆状具有长轴与短轴，所述长轴的长度与所述短轴的长度的比值大于1且小于等于3，所述腔体的容积占所述管腔的容积与所述腔体的容积之和的1/5～1/3。

4.如权利要求1或2所述的集流管，其特征在于：距离所述通口与所述腔壁正对的位置最近的所述喷射口与该位置的轴向距离范围为10mm～25mm。

5.如权利要求1或2所述的集流管，其特征在于：所述第一拼接件为铝材件，且该铝材件的表面具有焊料层。

6.如权利要求1或2所述的集流管，其特征在于：所述第二拼接件为铝材件。

7.如权利要求1或2所述的集流管，其特征在于：所述第二拼接件于其轴向断面开设有两条凹槽，所述第一拼接件的相对两侧部对应插入两条所述凹槽内，所述第二拼接件与所述第一拼接件为过盈配合并焊接在一起。

8.如权利要求7所述的集流管，其特征在于：每一所述凹槽的靠近所述管腔内的一侧的顶部进行倒角处理。

9.如权利要求7所述的集流管，其特征在于：所述喷射口由所述通口与所述腔壁正对的位置朝向该位置的相对两侧逐渐密布。

10.一种平行流换热器，其包括两个集流管、安装于两个所述集流管内的若干扁管及连接于相邻所述扁管之间的翅片，其特征在于：所述集流管为如权利要求1-9任一项所述的集流管，所述扁管的相对两端插入两个所述集流管的管腔内，所述平行流换热器还包括安装于所述通口处的冷媒连接管。

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