CN104913547A - 一种带分液结构的微通道换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带分液结构的微通道换热器，包括上集流管和下集流管、微通道扁管，下集流管或下集流管主要由上盖板和下盖板夹紧分配管扣合而成，上盖板上沿长度方向设置有若干连接微通道扁管的扁管插槽，上盖板、下盖板与分配管之间留有间隙，上盖板和下盖板内侧沿长度方向平行设置有分隔板，分配管的内腔中沿轴线方向设置有内肋板，分配管一端密封，其管壁上设置有若干组使分配区和流通腔一一对应连通的分流孔集。本发明通过分配管将制冷剂均匀分配进各流通腔内；流进分配管各扇区的制冷剂压力增高，经由管上分流孔喷射进入各流通腔，使气液两相制冷剂混合更均匀后再分配入扁管，因而增大制冷剂在扁管中的分布均匀性，提高换热器换热效率。

Description

一种带分液结构的微通道换热器

技术领域

本发明涉及到一种微通道换热器，具体涉及一种带分液结构的微通道换热器。

背景技术

微通道换热器由于其换热效率高、体积小、重量轻等优势，被逐渐应用到汽车空调、家用空调等领域。现有平行式微通道换热器一般由两个集流管、连通两个集流管的扁管和开窗翅片组成。理想情况下，制冷剂在各个扁管中的分配是均匀的，这时候换热器的整体换热效率最好。但是实际中由于扁管呈细长状，一个输入通道往往对应着数百个微细通道，所以当制冷剂流入扁管时，受到重力和沿程阻力的影响，制冷剂分配都会呈现非常不均匀的现象。

目前在制冷制热量大的场合，如客车空调中还少有微通道换热器的应用。其主要原因是现有对于大面积的微通道换热器多采用3流程以上的设计方案，但是多流程的设计又会带来压降过大、压缩机功耗增加的问题。所以现在对于微通道换热器的设计一般建议采用单流程或者少流程的设计方案。另一方面，如果采用单流程的设计，对于换热面积大的微通道换热器其单一进口所对应的分配扁管数往往达到几十上百根，制冷剂分配均匀性差的问题很难得以解决。因此如何针对具有大换热面积、大长宽比的平行流微通道换热器，改善其制冷剂分配和排水性能，从而提升整个系统能效，是本领域技术人员急需解决的一个问题。

发明内容

本发明旨在提供一种带有新型分流结构的微通道换热器，以改善插入扁管数较多的微通道换热器入口分配均匀性以及翅片的排水性能。

针对上述技术问题，本发明提供的技术解决方案是：

一种带分液结构的微通道换热器，包括上集流管和下集流管、连通设置于上集流管和下集流管之间的微通道扁管， 所述下集流管或上集流管主要由上盖板和下盖板夹紧分配管扣合而成，上盖板上沿长度方向设置有若干连接微通道扁管的扁管插槽，所述上盖板、下盖板与分配管之间留有间隙，所述上盖板和下盖板内侧沿长度方向平行设置有若干将所述间隙分隔成至少两个独立流通腔的分隔板，所述分配管的内腔中沿轴线方向设置有若干将所述内腔均分为至少两个独立的分配区的内肋板，所述分配管一端密封，其管壁上设置有若干组使分配区和流通腔一一对应连通的分流孔集，所述流通腔、分配区及分流孔集的数量相一致。

进一步地，所述分配管的横截面为圆形、椭圆形、半圆形、矩形、菱形、三角形，或其他可被均匀分成N等分的形状。

进一步地，每组分流孔集包括4-8个一字排列的等距小孔。

进一步地，相邻的所述微通道扁管之间设置有开窗翅片。

与现有的技术相比，本发明带有分液结构的微通道换热器通过使用N等分的分配管在制冷剂入口处就将制冷剂均匀分成N等份，再通过不同的分流孔集将制冷剂送入到对应独立的流通腔体中。而且制冷剂在分配管中压力会升高，经由分流孔集的喷射作用使得气液混合制冷剂混合均匀后，再分配进入各微通道扁管中，此类型分配管的使用极大的改善了制冷剂在几十上百个微通道扁管中的分液均匀性，进而提升其换热效率。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的下集流管的爆炸示意图。

图3是本发明实施例的分液管的结构示意图。

图4为图3中A处放大示意图。

图5-图10是本发明分液管的其他实施例横截面示意图。

图中示出：1-出口集管；2-上集流管；3-下集流管；31-下盖板；32-上盖板；321-扁管插槽；33-流通腔；34-分隔板；4-开窗翅片；5-微通道扁管； 6-分配管；61-分流孔集；611~616-子分流孔集 ；621~626-扇形分配区；63-内肋板；64-分配管端盖板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1至图4所示，一种带分液结构的微通道换热器，包括上集流管2和下集流管3、连通设置于上集流管2和下集流管3之间的微通道扁管5，相邻的所述微通道扁管5之间设置有开窗翅片4，所述上集流管2一端密封，另一端连接出口集管1，所述下集流管3主要由上盖板32和下盖板31夹紧分配管6扣合而成，所述分配管6的横截面为圆形，上盖板32上沿长度方向设置有若干连接微通道扁管5的扁管插槽321，所述上盖板32、下盖板31与分配管6之间留有间隙，所述上盖板32和下盖板31内侧沿长度方向平行设置有若干将所述间隙分隔成六个独立流通腔33的分隔板34，连通所述分配管6的内腔中沿轴线方向设置有六条将所述内腔均分为六个独立的扇形分配区621~626的内肋板63，所述分配管6一端通过分配管端盖板64密封，其管壁上设置有使六个扇形分配区621~626和六个独立的圆筒形流通腔33一一对应连通的分流孔集61，所述分流孔集61包括六个子分流孔集611~616，各子分流孔集611~616包括六个一字排列的等距小孔，各子分流孔集611~616沿轴向相互呈现30度夹角，本实施例中，每个流通腔33对应5~20根微通道扁管5，同时每个流通腔仅对应一个分流孔集61，如扇形分配区621连通子分流孔集611，扇形分配区622连通子分流孔集612…以此类推。

如图5-图10所示，作为变形，所述分配管6的横截面除了本实施例的圆形外，还可以采用椭圆形、半圆形、正方形、长方形、菱形、三角形能被等分的结构形状，其内肋板63横截面形状为十字形、叉形、丫字型或扇形等。

在本实施例中，分配管6放置于下集流管3中，实际实施时分配6管可放置于上集流管2、左右集流管或者双排或多排集流管中。本实施例中，微通道扁管5竖直放置，利用翅片上凝结水的排放，改善其排水抑霜性能。优选作为单冷系统蒸发器使用，当气液两相流进入分配管6时，被各扇形分配区分成6股流体，经由不同角度的分流孔集喷射进入下集流管的各流通腔33，进而再分配进入各流通腔对应的微通道扁管4中蒸发换热，最后气态的制冷剂经由上集流管2汇聚从出口集管1流出。此外本实施例还可用于热泵系统中，当系统制热时，气态制冷剂由1集管进入，由于气态制冷剂的分配性很好，很快均匀分配进各扁管，在各扁管中冷凝成液态，最后汇于分配管6流出。

本发明技术方案中，通过设置具有等分结构的分配管6，在制冷剂的流入口就将制冷剂均分成6等分，之后再由对应的分流孔流入各独立的流通腔内。一来将制冷剂均匀的分配进了各流通腔，二来进入分配管扇区的制冷剂压力升高，经由各分流孔集喷射进入流通腔，动能增大，使得气液两相制冷剂混合更均匀后再分配进各微通道扁管。同时减小了单个流通腔对应的制冷剂分配扁管个数，非常适合于长度较大、具有大长宽比、插入扁管数较多的微通道换热器。此外，微通道换热器竖直放置也有利于开窗翅片的排水。

本实施例用于热泵系统制冷时，气液两相流由下集流管进入，经过分配管的分配进入各流通腔，之后在微通道扁管中蒸发成气态，汇聚于上集流管流出。用于热泵系统制热时，微通道换热器作为冷凝器使用，气态制冷剂从上集流管流入，由于气态制冷剂分配性很好，所以很均匀的分配到各个扁管中，冷凝成液态制冷剂从下集流管汇聚流出。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带分液结构的微通道换热器，包括上集流管和下集流管、连通设置于上集流管和下集流管之间的微通道扁管，其特征在于：

所述下集流管或上集流管主要由上盖板和下盖板夹紧分配管扣合而成，上盖板上沿长度方向设置有若干连接微通道扁管的扁管插槽，所述上盖板、下盖板与分配管之间留有间隙，所述上盖板和下盖板内侧沿长度方向平行设置有若干将所述间隙分隔成至少两个独立流通腔的分隔板，所述分配管的内腔中沿轴线方向设置有若干将所述内腔均分为至少两个独立的分配区的内肋板，所述分配管一端密封，其管壁上设置有若干组使分配区和流通腔一一对应连通的分流孔集，所述流通腔、分配区及分流孔集的数量相一致。

2.根据权利要求1所述的一种带分液结构的微通道换热器，其特征在于：所述分配管的横截面为圆形、椭圆形、半圆形、矩形、菱形、三角形。

3.根据权利要求1所述的一种带分液结构的微通道换热器，其特征在于：每组分流孔集包括4-8个一字排列的等距小孔。

4.根据权利要求1所述的一种带分液结构的微通道换热器，其特征在于：相邻的所述微通道扁管之间设置有开窗翅片。