CN104501470B - 平行流换热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行流换热器，该平行流换热器包括第一集流管、第二集流管和若干多孔扁管，所述第一集流管内设置有分流隔片，所述第二集流管内设置有用于调节所述第二集流管的通径的节流装置，所述节流装置将所述第二集流管分隔为上下腔室。本发明能够解决空调器制冷运行时制冷剂囤积在第二集流管的上腔室而不能及时的分配到第二流程中各个多孔扁管，以及空调器制热运行时制冷剂由于受重力影响而无法均匀分配到第一流程中各个多孔扁管的问题，从而能够提高平行流换热器的换热效率，进而能够提高空调器的制冷制热效果。

Description

平行流换热器和空调器

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种平行流换热器和空调器。

背景技术

平行流换热器由于换热效率高，结构紧凑，成本较普通铜管翅片式换热器更具有优势，已作为单冷机冷凝器广泛应用于家用和商用空调领域。目前理想的平行流换热器，在空调器制冷时希望制冷剂能够尽快地从第一流程通向第二流程，不希望制冷剂在平行流换热器集流管内囤积不能快速分配到多孔扁管而影响平行流换热器的换热效率，为达到这一目的，需要增大集流管的通径；在空调器制热过程，希望第二流程的制冷剂能够尽快地通向第一流程，不希望制冷剂在集流管内因受重力影响不能完全向第一流程喷射，制冷剂不能均匀地分配到各个多孔扁管内进行热交换而影响平行流换热器的换热效率，为达到这一目的，需要减小集流管的通径。然而，现有平行流换热器中第一流程与第二流程之间集流管的通径是一样的，难于兼顾制冷制热时制冷剂分布均匀问题，导致平行流换热器的换热效率得不到提高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种平行流换热器和空调器，旨在提高平行流换热器的换热效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种平行流换热器，该平行流换热器包括第一集流管、第二集流管，以及设置于所述第一集流管和第二集流管之间且与所述第一集流管和第二集流管连通的若干多孔扁管，所述第一集流管内设置有分流隔片；所述第二集流管内设置有用于调节所述第二集流管的通径的节流装置，所述节流装置将所述第二集流管分隔为上下腔室。

优选地，所述节流装置包括第一隔片、第二隔片，以及放置于所述第一隔片和第二隔片之间的浮球；所述第一隔片上开设有第一通孔，所述第二隔片上开设有第二通孔，所述浮球在空调器制热运行时运动至所述第一隔片并遮挡所述第一通孔的一部分。

优选地，所述第二通孔的水力直径大于所述第一通孔的水力直径与所述浮球的直径之和。

优选地，所述节流装置还包括用于引导所述浮球在所述第一隔片和第二隔片之间运动的导向装置，所述导向装置设置于所述第一隔片和第二隔片之间。

优选地，所述导向装置为一滑道，所述浮球放置于该滑道内；或者所述导向装置为限位杆，所述浮球设置于该限位杆上。

优选地，所述第二集流管上设置有第一外接管，所述第一外接管的第一端与所述第二集流管的上腔室连通，所述第一外接管的第二端与所述第二集流管的下腔室连通。

优选地，所述第一外接管的水力直径大于所述第一通孔的水力直径。

优选地，所述第二集流管上还设置有第二外接管；所述第二外接管的第一端与所述第二集流管的上腔室连通，所述第二外接管的第二端与所述第二集流管的下腔室连通；所述第二外接管的第一端位于所述第一外接管的第一端和所述节流装置之间，所述第二外接管的第二端位于所述第一外接管的第二端和所述节流装置之间。

优选地，所述第二外接管的水力直径小于所述第一外接管的水力直径，且小于所述第一通孔的水力直径。

此外，为了达到上述目的，本发明还提供一种空调器，所述空调器包括平行流换热器，该平行流换热器包括第一集流管、第二集流管，以及设置于所述第一集流管和第二集流管之间且与所述第一集流管和第二集流管连通的若干多孔扁管，所述第一集流管内设置有分流隔片；所述第二集流管内设置有用于调节所述第二集流管的通径的节流装置，所述节流装置将所述第二集流管分隔为上下腔室。

本发明提供的平行流换热器和空调器，通过在平行流换热器的第二集流管内设置节流装置来调节第二集流管的通径，从而可以实现在空调器制冷运行时，增大平行流换热器中第二集流管的通径，使得制冷剂能够尽快地从第一流程通向第二流程，解决了空调器制冷运行时制冷剂囤积在第二集流管的上腔室而不能快速分配到第二流程中各个多孔扁管的问题；同时，可以实现在空调器制热运行时，减小平行流换热器中第二集流管的通径，使得制冷剂能够尽快地从第二流程通向第一流程，能够解决空调器制热运行时制冷剂由于受重力影响而无法均匀分配到第一流程中各个多孔扁管的问题。从而通过节流装置对第二集流管的通径的调节能够满足空调器制冷时制冷剂需要大通径，以及空调器制热时制冷剂需要小通径的要求，能够提高平行流换热器的换热效率，进而能够提高空调器的制冷制热效果。

附图说明

图1为本发明平行流换热器一实施例的平面结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1一角度的立体结构示意图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明平行流换热器中节流装置一实施例的结构示意图；

图6为本发明平行流换热器另一实施例的平面结构示意图。

本发明的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。

具体实施方式

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。

本发明提供一种平行流换热器。

参照图1至图4，图1为本发明平行流换热器一实施例的平面结构示意图；图2为图1中A处的放大图；图3为图1一角度的立体结构示意图；图4为图3中B处的放大图。

本发明一实施例中，平行流换热器包括第一集流管100、第二集流管200和若干多孔扁管300；多孔扁管300设置于所述第一集流管100和第二集流管200之间且与所述第一集流管100和第二集流管200连通，所述第一集流管100内设置有分流隔片110；所述第二集流管200内设置有用于调节所述第二集流管200的通径的节流装置210，所述节流装置210将所述第二集流管200分隔为上下腔室。

如图1所示，第一集流管100上设置有第一导管120和第二导管130，第一导管120、第二导管130与第一集流管100可以焊接固定，或者第一导管120、第二导管130与第一集流管100可一体成型。本实施例以第一集流管100内设置一个分流隔片110为例，分流隔片110将第一集流管100分隔为上下腔室，将平行流换热器分为第一流程和第二流程，第一导管120连通第一集流管100的上腔室，第二导管130连通第一集流管100的下腔室，在空调制冷运行时，第一导管120为制冷剂输入管，第二导管130为制冷剂输出管；在空调制热运行时，第一导管120为制冷剂输出管，第二导管130为制冷剂输入管。本实施例也以第二集流管200内设置一个节流装置210为例，节流装置210将第二集流管200分隔为上下腔室，连通于第一集流管100的上腔室和第二集流管200的上腔室之间的各个多孔扁管300构成平行流换热器的第一流程，连通于第一集流管100的下腔室和第二集流管200的下腔室之间的各个多孔扁管300构成平行流换热器的第二流程，各多孔扁管300之间设置有翅片400。

本发明仅以平行流换热器分为第一流程和第二流程两个流程为例进行说明，本领域技术人员应当理解的是，当需要将平行流换热器分为两个以上流程时，可根据需要适当设置分流隔片110和节流装置210的数量，必要时还可以在第二集流管200内设置分流隔片110和/或在第一集流管100内设置节流装置210。

当空调器处于制冷运行时，气态制冷剂通过第一导管120进入到第一集流管100的上腔室，再经过由多孔扁管300和翅片400组成的换热部分中进行冷凝换热，即制冷剂进入到第一流程进行冷凝换热，再进入到第二集流管200的上腔室，然后通过节流装置210快速地进入到第二集流管200的下腔室，并均匀地进入到与第二集流管200的下腔室连通的多孔扁管300中，制冷剂继续经过由多孔扁管300和翅片400组成的换热部分中进行冷凝换热，即制冷剂进入到第二流程进行冷凝换热，变成液体状态进入到第一集流管100的下腔室，然后由第二导管130流出平行流换热器。

当空调器处于制热运行时，制冷剂流动方向与上述制冷运行时相反。气液两相的制冷剂从第二导管130进入到第一集流管100的下腔室，再经过由多孔扁管300和翅片400组成的换热部分中进行蒸发换热，即制冷剂进入到第二流程进行蒸发换热后进入到第二集流管200的下腔室，制冷剂通过节流装置210快速地喷射到第二集流管200的上腔室，并均匀地进入到与第二集流管200的上腔室连通的多孔扁管300中，制冷剂继续经过由多孔扁管300和翅片400组成的换热部分中进行蒸发换热，即制冷剂进入到第一流程进行蒸发换热，变成气态后进入到第一集流管100的上腔室，再通过第一导管120流出平行流换热器。

本发明的平行流换热器，通过在第二集流管200内设置节流装置210来调节第二集流管200的通径，从而可以实现在空调器制冷运行时，增大平行流换热器中第二集流管200的通径，减小阻力损失，使得制冷剂能够尽快地从第一流程通向第二流程，解决了空调器制冷运行时制冷剂囤积在第二集流管200的上腔室而不能快速分配到第二流程中各个多孔扁管300从而导致系统压力偏高的问题；同时，可以实现在空调器制热运行时，减小平行流换热器中第二集流管200的通径，使得制冷剂能够尽快地从第二流程通向第一流程，能够解决空调器制热运行时制冷剂由于受重力影响而无法均匀分配到第一流程中各个多孔扁管300的问题。从而通过节流装置210对第二集流管200的通径的调节能够满足空调器制冷时制冷剂需要大通径，以及空调器制热时制冷剂需要小通径的要求，能够提高平行流换热器的换热效率，进而能够提高空调器的制冷制热效果。

再参照图5，图5为本发明平行流换热器中节流装置210一实施例的结构示意图。

如图1至图5所示，所述节流装置210包括第一隔片221、第二隔片222和浮球223，浮球223放置于所述第一隔片221和第二隔片222之间；所述第一隔片221上开设有第一通孔201，所述第二隔片222上开设有第二通孔202，所述浮球223在空调器制热运行时运动至所述第一隔片221并遮挡所述第一通孔201的一部分。

本领域技术人员应当理解的是，根据实际需要第一通孔201的数量可以为一个或多个，第二通孔202的数量也可以为一个或一个以上，当第一通孔201为多个时，浮球223的数量也可以为一个或多个，只要确保浮球223不完全遮挡第一通孔201和第二通孔202，且浮球223不流到第二集流管200的上下腔室即可。另外，第一通孔201、第二通孔202和浮球223的形状可以根据实际需要设置，只要确保浮球223不完全遮挡第一通孔201和第二通孔202，且浮球223不流到第二集流管200的上下腔室即可，在此不作限制。

例如，如图1至图5所示，仅示出了第一通孔201为三个，第二通孔202为一个，浮球223为一个，第一通孔201为圆形孔，第二通孔202为长条形孔，浮球223为规则球状的情况，为了使得浮球223不流到第二集流管200的上腔室，浮球223的直径大于第一通孔201的直径，当多个第一通孔201中有直径不一样时，浮球223的直径大于最大的第一通孔201的直径，即第一隔片221上多个第一通孔201的水力直径大小也可以不同，只要确保浮球223的直径大于最大的第一通孔201的水力直径即可，浮球223向上运动至第一隔片221时遮挡其中一个第一通孔201；为了使得浮球223不流到第二集流管200的下腔室，浮球223的直径大于长条形孔的宽度(即短边的长度)。

当空调器处于制冷运行时，制冷剂进入到第二集流管200的上腔室后，流进第一隔片221上的第一通孔201，同时由于制冷剂从第二集流管200的上腔室流到第二集流管200的下腔室，浮球223由于受到向下的作用力而向下运动，远离第一通孔201，此时第一通孔201的通径为第一通孔201的水力直径，第一通孔201的通径增大，使得通过第一通孔201的制冷剂量多，从而使得制冷剂能够尽快地第一通孔201通过，确保制冷剂不囤积在第一隔片221附近。制冷剂流经第一隔片221上的第一通孔201后，再流经第二隔片222上的第二通孔202后进入到第二集流管200的下腔室，由于制冷剂不囤积在第一隔片221附近，从而进入到第二集流管200的下腔室的制冷剂可以快速地进入到与第二集流管200的下腔室连通的多孔扁管300中，从而能够提高空调器制冷模式下平行流换热器的换热效率。

当空调器处于制热运行时，制冷剂进入到第二集流管200的下腔室后，流进第二隔片222上的第二通孔202，同时由于制冷剂从第二集流管200的下腔室流到第二集流管200的上腔室，浮球223由于受到向上的作用力而向上运动，并最终遮挡第一通孔201的一部分。由于浮球223遮挡第一通孔201的一部分，使得第一通孔201的通径小于第一通孔201的水力直径，第一通孔201的通径减小，从而制冷剂能够快速地喷射到第二集流管200的上腔室，而且由于第一通孔201的通径小，使得制冷剂喷射的距离远，从而能够确保制冷剂能够喷射到第二集流管200的上腔室的上端部，从而使得制冷剂能够均匀地进入到与第二集流管200的上腔室连通的多孔扁管300中，从而能够提高空调器制热模式下平行流换热器的换热效率。

具体地，所述第二通孔202的水力直径大于所述第一通孔201的水力直径与所述浮球223的直径之和。

本实施例优选地第二通孔202的水力直径大于所述第一通孔201的水力直径与所述浮球223的直径之和，确保空调器制冷运行时，在浮球223向下运动，并运动到第二隔片222上，遮挡第二隔片222上的第二通孔202的一部分情况下，制冷剂也能够顺利地从第二集流管200的上腔室流动第二集流管200的下腔室，而不囤积在第一隔片221附近。

如图5所示，所述节流装置210还包括用于引导所述浮球223在所述第一隔片221和第二隔片222之间运动的导向装置224，所述导向装置224设置于所述第一隔片221和第二隔片222之间。

通过导向装置224引导浮球223向上或向下运动，确保浮球223向上运动至第一隔片221时，遮挡第一通孔201的一部分，如图5所示，当第一通孔201为多个小孔时，可通过导向装置224引导浮球223向上运动至第一隔片221，并遮挡其中一个第一通孔201。

具体地，所述导向装置224为一滑道，如筒状滑道，所述浮球223放置于该滑道内。浮球223在空调器制冷运行时，可沿滑道向下运动，在空调器制热运行时，可沿滑道向上运动。

在一变形的实施例中，所述导向装置224为限位杆，所述浮球223设置于该限位杆上。在空调器制冷运行时，限位杆带动浮球223向下运动，在空调器制热运行时，限位杆推动浮球223向上运动。

如图1至4所示，所述第二集流管200上设置有第一外接管220，第一外接管220可以是铝管或铝合金管；所述第一外接管220的第一端与所述第二集流管200的上腔室连通，所述第一外接管220的第二端与所述第二集流管200的下腔室连通。

通过在第二集流管200上设置第一外接管220，使得在空调器制冷运行时，第二集流管200的上腔室中的制冷剂，一部分通过节流装置210的第一隔片221、第二隔片222进入到第二集流管200的下腔室的同时，另一部分可以通过第一外接管220流到第二集流管200的下腔室，从而能够确保制冷剂能够尽快地流到第二集流管200的下腔室，改善平行流换热器在制冷模式下的换热效率；也使得在空调器制热运行时，第二集流管200的下腔室中的制冷剂，一部分通过节流装置210的第二隔片222、第一隔片221进入到第二集流管200的上腔室的同时，另一部分可以通过第一外接管220流到第二集流管200的上腔室，从而能够确保第二集流管200的上腔室的上端部也有充足的制冷剂，确保制冷剂能够均匀地分配到与第二集流管200的上腔室连通的各个多孔扁管300中，同时两部分的制冷剂在第二集流管200的上腔室充分混合，减少制冷剂气液分离现象，改善平行流换热器在制热模式下的换热效率。

具体地，所述第一外接管220的水力直径大于所述第一通孔201的水力直径。

由于第一外接管220的水力直径大于所述第一通孔201的水力直径，使得在空调器制热运行时，第一外接管220与第二集流管200内制冷剂形成压差，且制冷剂在第一外接管220流动阻力小，确保第二集流管200的下腔室中的液态制冷剂能够流到第二集流管200的上腔室的上端部，从而能够确保制冷剂能够均匀地分配到与第二集流管200的上腔室连通的各个多孔扁管300中进行换热。

再参照图6，图6为本发明平行流换热器另一实施例的平面结构示意图。

如图6所示，所述第二集流管200上还设置有第二外接管230，第二外接管230可以是铝管或铝合金管；所述第二外接管230的第一端与所述第二集流管200的上腔室连通，所述第二外接管230的第二端与所述第二集流管200的下腔室连通；所述第二外接管230的第一端位于所述第一外接管220的第一端和所述节流装置210之间，所述第二外接管230的第二端位于所述第一外接管220的第二端和所述节流装置210之间。

第二集流管200上还设置第二外接管230，使得在空调器制冷运行时，第二集流管200的上腔室中的制冷剂，一部分通过节流装置210的第一隔片221、第二隔片222进入到第二集流管200的下腔室的同时，另一部分可以通过第一外接管220流到第二集流管200的下腔室的下端部，又一部分可以通过第二外接管230流到第二集流管200的下腔室的中部，从而能够确保制冷剂能够尽快地流到第二集流管200的下腔室，且分布在第二集流管200的下腔室的各个位置，有助于改善平行流换热器在制冷模式下的换热效率；也使得在空调器制热运行时，第二集流管200的下腔室中的制冷剂，一部分通过节流装置210的第二隔片222、第一隔片221进入到第二集流管200的上腔室的同时，另一部分可以通过第一外接管220流到第二集流管200的上腔室的上端部，又一部分可以通过第二外接管230流到第二集流管200的上腔室的中部，从而能够确保第二集流管200的上腔室的上端部也有充足的制冷剂，且分布在第二集流管200的上腔室的各个位置，确保制冷剂能够均匀地分配到与第二集流管200的上腔室连通的各个多孔扁管300中，同时三部分的制冷剂在第二集流管200的上腔室充分混合，减少制冷剂气液分离现象，有助于改善平行流换热器在制热模式下的换热效率。

具体地，所述第二外接管230的水力直径小于所述第一外接管220的水力直径，且小于所述第一通孔201的水力直径。

由于第二外接管230的水力直径小于所述第一外接管220的水力直径，使得制冷剂在第一外接管220中的流动阻力小于在第二外接管230中的流动阻力，确保制冷剂从第二集流管200的下腔室通过第二外接管230流到第二集流管200的上腔室的同时，也能够通过第一外接管220流到第二集流管200的上腔室。

由于第二外接管230的水力直径小于第一通孔201的水力直径，从而确保制冷剂能够通过第二隔片222、第一隔片221喷射到第二集流管200的上腔室，而不会全部通过第一外接管220、第二外接管230流到第二集流管200的上腔室。

本发明还提供一种空调器，该空调器包括平行流换热器，该平行流换热器的结构以及所带来的有益效果均参照上述实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种平行流换热器，包括第一集流管、第二集流管，以及设置于所述第一集流管和第二集流管之间且与所述第一集流管和第二集流管连通的若干多孔扁管，所述第一集流管内设置有分流隔片；其特征在于，

所述第二集流管内设置有用于调节所述第二集流管的通径的节流装置，所述节流装置将所述第二集流管分隔为上下腔室；

在空调器制冷运行时，所述节流装置用以增大所述第二集流管的通径；且在空调器制热运行时，所述节流装置用以减小所述第二集流管的通径。

2.如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于，所述节流装置包括第一隔片、第二隔片，以及放置于所述第一隔片和第二隔片之间的浮球；所述第一隔片上开设有第一通孔，所述第二隔片上开设有第二通孔，所述浮球在空调器制热运行时运动至所述第一隔片并遮挡所述第一通孔的一部分。

3.如权利要求2所述的平行流换热器，其特征在于，所述第二通孔的水力直径大于所述第一通孔的水力直径与所述浮球的直径之和。

4.如权利要求2所述的平行流换热器，其特征在于，所述节流装置还包括用于引导所述浮球在所述第一隔片和第二隔片之间运动的导向装置，所述导向装置设置于所述第一隔片和第二隔片之间。

5.如权利要求4所述的平行流换热器，其特征在于，所述导向装置为一滑道，所述浮球放置于该滑道内；或者所述导向装置为限位杆，所述浮球设置于该限位杆上。

6.如权利要求2所述的平行流换热器，其特征在于，所述第二集流管上设置有第一外接管，所述第一外接管的第一端与所述第二集流管的上腔室连通，所述第一外接管的第二端与所述第二集流管的下腔室连通。

7.如权利要求6所述的平行流换热器，其特征在于，所述第一外接管的水力直径大于所述第一通孔的水力直径。

8.如权利要求6所述的平行流换热器，其特征在于，所述第二集流管上还设置有第二外接管；所述第二外接管的第一端与所述第二集流管的上腔室连通，所述第二外接管的第二端与所述第二集流管的下腔室连通；所述第二外接管的第一端位于所述第一外接管的第一端和所述节流装置之间，所述第二外接管的第二端位于所述第一外接管的第二端和所述节流装置之间。

9.如权利要求8所述的平行流换热器，其特征在于，所述第二外接管的水力直径小于所述第一外接管的水力直径，且小于所述第一通孔的水力直径。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求1至9中任意一项所述的平行流换热器。