CN105758067B - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种冷却装置，包括第一集流管、第二集流管，连通第一集流管和第二集流管的扁管，以及相邻扁管之间的翅片；第一集流管与第一连接管连通，第一集流管内设置有隔板，隔板将第一集流管内腔分隔为至少两个彼此相对独立的第一流通腔和第二流通腔，第一连接管与第一流通腔连通；部分扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于所述扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度；在不增加零部件的情况下，以最小的成本抑制制冷剂在再分配前的气液分离现象，提高第二扁管内制冷剂的均匀性，能够提高冷却装置的工作效率。

Description

冷却装置

【技术领域】

本发明涉及一种冷却装置。

【背景技术】

冷却装置主要由两个集流管、连通两个集流管的扁管及设在扁管间的翅片构成，扁管设置有供制冷剂通过的通道。其工作原理是：制冷剂通过集流管的进口端进入到集流管内，然后经由集流管进入到微通道扁管内，在扁管内流动的过程中与外界的空气发生热交换，从而实现制冷或制热。在理想的情况下，制冷剂应均匀的分配到每个扁管的微通道内，以保证冷却装置的最佳换热效率。然而实际使用中，由于制冷剂第一次经过换热区域后，在第二集流管内腔中制冷剂需要重新分配进入换热区域，制冷剂会从第二集流管一端到另一端，同时制冷剂会伴随发生气、液两相分层现象，这样气、液两相制冷剂会导致扁管中的制冷剂分配均匀度较低，从而会影响到冷却装置的换热性能。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单，制冷剂能够在集流管长度方向再分配时气液相制冷剂混合更加均匀的，从而使扁管中制冷剂分配更加均匀、能够提高换热效率，并且加工方便的冷却装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种冷却装置，包括第一集流管、第二集流管，连通所述第一集流管和所述第二集流管的扁管，以及相邻扁管之间的翅片；所述第一集流管与所述冷却装置的第一连接管连通，通过所述第一连接管制冷剂连通所述冷却装置，所述第一集流管内设置有隔板，所述隔板将所述第一集流管内腔分隔为至少两个彼此相对独立的第一流通腔和第二流通腔，所述第一连接管与所述第一流通腔连通；所述扁管中有部分连通所述第一流通腔与第二集流管；另外的扁管中至少有部分连通所述第二集流管与所述第一集流管的第二流通腔，连通所述第二集流管与第一集流管的扁管中至少有部分扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于该部分所述扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度。

一种冷却装置，包括第一集流管、第二集流管，连通所述第一集流管和所述第二集流管的扁管，以及相邻扁管之间的翅片；所述第一集流管与所述冷却装置的第一连接管连通，通过所述第一连接管制冷剂连通所述冷却装置，所述第一集流管内设置有隔板，所述隔板将所述第一集流管内腔分隔为至少两个彼此相对独立的第一流通腔和第二流通腔，所述第一连接管与所述第一流通腔连通；所述扁管中有部分连通所述第一流通腔与第二集流管；另外的扁管中至少有部分连通所述第二集流管与所述第一集流管的第二流通腔，连通所述第二集流管与第一集流管的扁管中至少有部分扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半。

所述扁管至少包括与第一流通腔连通的第一扁管以及与第二流通腔连通的第二扁管，所述第一流通腔通过所述第一扁管与所述第二集流管内腔连通，所述第二流通腔通过所述第二扁管与所述第二集流管内腔连通；部分所述第二扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半。

与所述隔板接近的部分所述第二扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于与所述第二流通腔连通的其他所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度，该部分所述第二扁管插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半。

沿所述第一集流管长度方向，自所述隔板向所述第二流通腔末端，相邻所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度呈递减连续分布；位于所述第二流通腔末端，所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度与所述第二扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度大致相同。

沿所述第一集流管长度方向，所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度大于第二扁管的另一末端插入所述第一集流管内腔深度的所述第二扁管沿所述第二流通腔长度方向与其他所述第二扁管间隔排布，并且所述第二扁管插入深度自所述隔板至所述第二流通腔末端呈递减分布。

远离所述隔板的部分所述第二扁管插入所述第二集流管内腔的深度大于与所述第二流通腔连通的其他所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度，该部分所述第二集流管插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半。

沿所述第一集流管长度方向，自所述隔板向所述第二流通腔末端，相邻所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度呈递增连续分布；与所述隔板最接近的所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度与所述第二扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度大致相同。

沿所述第一集流管长度方向，所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度大于所述第二扁管的另一末端插入所述第一集流管内腔深度的所述第二扁管沿所述第二流通腔长度方向与其他所述第二扁管间隔排布，并且所述第二扁管插入深度自所述隔板至所述第二流通腔末端呈递增分布。

所述冷却装置还包括第三集流管和第四集流管，所述第三集流管与所述第一集流管并排设置，所述第四集流管与所述第二集流管并排设置，所述第三集流管与第二连接管连通，所述第三集流管内腔至少分为相对不连通的第三流通腔和第四流通腔，所述第三流通腔与所述第二连接管连通，所述第四流通腔与所述第二流通腔连通；与所述第三流通腔连通的至少部分所述扁管插入所述第四集流管内腔的深度大于所述扁管另一端插入所述第三流通腔的深度。

与现有技术相比，本发明冷却装置通过增加部分扁管插入第二集流管的分配部分的深度，可以对在第二集流管内腔的制冷剂再分配前的流动产生扰动，可以使气、液两相制冷剂混合，可以抑制制冷剂在第二集流管内腔末端的气液分离现象；在不增加零部件的情况下，以最小的成本抑制制冷剂在再分配前的气液分离现象，提高进入扁管内制冷剂的均匀性，提高冷却装置的工作效率。

【附图说明】

图1是本发明冷却装置的一种实施方式结构示意图；

图2是图1中第一换热单元沿B-B方向剖视第一种实施方式结构示意图；

图3是图1中第一换热单元沿B-B方向剖视第二种实施方式结构示意图；

图4是图1中第一换热单元沿B-B方向剖视第三种实施方式结构示意图；

图5是图1中第一换热单元沿B-B方向剖视第四种实施方式结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明揭示了一种冷却装置100具体实施方式，本实施例中冷却装置100为两层多流程，所述两层是指冷却装置100包括沿外界换热介质流通方向并排设置的两个换热单元，多流程是指冷却装置100内的制冷剂多次流过换热单元的换热区域；本实施例中所示的冷却装置100适合应用于用作冷却循环系统中的蒸发器，第一连接管81作为进流管使用，第二连接管82作为出流管使用，制冷剂通过第一连接管81进入冷却装置100，完成热交换的制冷剂通过第二连接管82离开冷却装置100。

冷却装置100包括第一换热单元10和第二换热单元20，第一换热单元10与第二换热单元20并排设置，并且在外界换热介质流动方向上重叠设置。

第一换热单元10包括第一集流管1、第二集流管2、扁管30以及翅片40；第一集流管1与第二集流管2平行并间隔预定距离设置，第一集流管1和第二集流管2之间设置有用以连通第一集流管1内腔和第二集流管2内腔的多个扁管30，以及设置于相邻的第一扁管3之间以提高换热效率的翅片40；在第一换热单元10中扁管30以及翅片40所在的区域为第一换热区域101。

第二换热单元20包括第三集流管5、第四集流管6、扁管30以及翅片40；第三集流管5与第四集流管6平行并间隔预定距离设置，第三集流管5和第四集流管6之间设置用以连通第三集流管5内腔和第四集流管6内腔的多个扁管30，以及设置于相邻的第二扁管7之间以提高换热效率的翅片40；在第二换热单元中，扁管30和翅片40所在的区域为第二换热区域201。

第一集流管1与第三集流管5并排设置，位于换热区域上端，第二集流管2和第四集流管6并排设置，位于换热区域下端；第一集流管1内腔与第三集流管5内腔至少部分连通设置；本实施例中，为了描述方便，以图示中的上下描述，但是并不代表换热器的安装方向。

冷却装置100还包括第一连接管81和第二连接管82，第一连接管81与第一集流管1内腔连通，第二连接管82与第三集流管5内腔连通，本实施例中，第一连接管81和第二连接管82位于换热区域的同一侧，如图1所示，第一连接管81和第二连接管82都位于第一换热区域10、第二换热区域20的最左端并且都位于冷却装置100的换热器的相对上端，当然第一连接管81和第二连接管82也可以根据安装需要以及设置不同的流程设置于不同的位置。

第一集流管1内腔被第一分隔板91分隔为相对独立的第一流通腔11和第二流通腔12，第三集流管5内腔被第二分隔板92分隔为相对独立的两个流通腔(图中未示出)；第一连接管81与第一流通腔11连通，第二连接管82与第三集流管5内腔的一个流通腔连通，第二流通腔12与第三集流管的另一个流通腔连通。

扁管30包括与第一流通腔11连通的第一扁管31和与第二流通腔12连通的第二扁管32。

第二集流管2内腔包括第一收集部分21和第一分配部分22；第一收集部分21与第一扁管31直接连通，用于收集自第一流通腔11经过第一扁管31输送到第二集流管2的制冷剂；第一分配部分22与第一收集腔21连通并将第一收集部分21收集的制冷剂通过第二扁管32输送至第二流通腔12。本实施例中，第四集流管6与第二集流管2的功能相同或者相近，第四集流管6的结构可以与第二集流管2的结构相同。

冷却装置100工作时，制冷剂通过第一连接管81进入第一集流管1的第一流通腔11，经过与第一流通腔11对应的第一扁管31进入第二集流管2内腔的第一收集部分21，制冷剂自第一收集部分21进入第一分配部分22，第一分配部分22将制冷剂分配到对应的第二扁管32内，第二扁管32内的制冷剂被输送到第二流通腔12，第二流通腔12与第三集流管5的一个流通腔连通，第三集流管5中的制冷剂通过扁管30进入第四集流管6，第一集流管6中过的制冷剂通过扁管30进入与第二连接管连通的第三集流管5的一个流通腔内，制冷剂经过第二连接管82离开冷却装置100；制冷剂进入扁管30时，与外界交换介质进行换热，翅片40用于增大换热面积；本实施例所示的冷却装置100内的制冷剂与外界交换介质换热四次，本实施例中所示的冷却装置100为四流程冷却装置。

部分第二扁管32插入第二集流管2内腔的深度大于第一扁管31插入第二集流管2内腔的深度，在第二扁管32插入方向，插入深度大于第二集流管2内腔管径的一半以上并与管壁尽量靠近，保证制冷剂流通的同时，对制冷剂产生更大的扰流作用；通过增加第二扁管32插入第二集流管2的分配部分22的深度，可以对在第二集流管内腔的流动的制冷剂产生扰动，可以使气、液两相制冷剂混合，可以抑制制冷剂在第二集流管2内腔末端的气液分离现象；在不增加零部件的情况下，以最小的成本抑制制冷剂在再分配前的气液分离现象，提高第二扁管32内制冷剂的均匀性，提高冷却装置100的工作效率。

沿第二集流管2的分配部分的长度方向，自分配部分与收集部分的分界处向分配部分的末端，第二扁管插入分配部分的深度呈递减或递减趋势排布；当制冷剂流量较大时，制冷剂在第二集流管2内腔流动过程中，分配部分22末端的制冷剂沉积量最大，通过第二扁管深入第二集流管内腔的深度呈递减趋势，能够使分配部分22的末端的液态制冷剂能够向第二集流管2内腔中部回流，与中部的气态制冷剂更好的混合，抑制气液分流现象；当制冷剂流量较小时，制冷剂在第二集流管2内腔流动过程中，分配部分22末端的制冷剂沉积量最小，甚至气态制冷剂使得液态制冷剂不能流过分配部分的末端，通过设置呈递增方式的第一扁管的插入第二集流管内腔的深度，使得收集部分的液态制冷剂能够更好的进入分配部分，使得分配部分制冷剂的气液分离现象得到抑制，同时位于第二集流管末端的第一扁管更贴近制冷剂液面，更有利于液态制冷剂进入对应第二扁管中。

如图2所示，图2为图1所示冷却装置100中第一换热单元10沿B-B方向剖视的第一种实施方式的示意图；第一集流管1内腔与第二集流管2内腔通过扁管30连通；其中图2中的箭头方向为冷却装置100内制冷剂的流动方向。

具体地，第一集流管1的内腔被第一分隔板91分隔为彼此不连通的第一流通腔11和第二流通腔12；第一流通腔11与第一换热单元的10进流端连通，制冷剂通过进流端进入第一流通腔11，进而进入第一换热单元10；扁管30包括连通第一流通腔11与第二集流管2的内腔的第一扁管31以及连通第二流通腔12与第二集流管2的内腔的第二扁管32；第一流通腔11内的制冷剂通过第一扁管31进入第二集流管2内腔，进入第二集流管2内腔的制冷剂通过第二扁管32进入第二流通腔12。

第二集流管2内腔分为与第一扁管31直接连通的第一收集部分21和与第二扁管32直接连通的第一分配部分22，第一收集部分21和第二收集部分22连通设置。

第一扁管31沿第二集流管2长度方向间隔排布，第一扁管31的长度大致相同，第一扁管31的两末端分别插入第一集流管1内腔和第二集流管2内腔，并且第一扁管31插入第一集流管1内腔的深度大致相同，第一扁管31插入第二集流管2内腔的深度大致相同。

第二扁管32沿第二集流管2长度方向间隔排布，部分第二扁管32长度大于第一扁管31的长度；如图2所示为第一换热单元10的第一种实施方式，其中位于第一集流管2长度方向中部的一根或者一组第二扁管32的长度最长，第二扁管32插入第二集流管2内腔的深度自第二集流管2长度方向的中部向第二集流管2末端呈连续递减趋势，即第二集流管2中部的一个或一组第二扁管32的插入深度最大，第二集流管2末端的一根或者一组第二扁管32的插入深度最小；所述的连续递减包括相邻第二扁管32的插入深度依次递减，也包括将相同数量插入深度相同的第二扁管32分成若干组，相邻组间的第二扁管32的插入深度依次递减。

如图3所示，图3为图1所示冷却装置100中第一换热单元10沿B-B方向剖视的第二种实施方式的示意图；与第一种是实施方式相比，主要区别点在于：部分第二扁管32插入第二集流管2内腔的深度大于第一扁管31插入第二集流管2内腔深度的第二扁管32间隔递减分布，所述的间隔递减分布是指长度大于第一扁管31长度的第二扁管32沿分配部分22间隔分布；或者大于第一扁管31长的地第二扁管32成组间隔分布，但是其趋势是递减分布，这样设置，相对于第一种实施方式的结构，方便安装，结构简单，制造工艺简单。

如图4所示，图4为图1所示冷却装置100中第一换热单元10沿B-B方向剖视的第三种实施方式的示意图；与第一种是实施方式相比，主要区别点在于：第二扁管插入第二集流管2内腔的深度自第二集流管2长度方向的中部向第二集流管2末端呈连续递增趋势，即第二集流管2中部的第二扁管32的插入深度最小，第二集流管2末端的第二扁管32的插入深度最大；所述的连续递增包括相邻第二扁管32的插入深度依次递增，也包括将相同数量插入深度相同的第二扁管32分成若干组，相邻组间的第二扁管32的插入深度依次递增。使得制冷剂在第二集流管2内腔自第一收集部分21向第一分配部分22流动时受到深入到第二集流管2内腔的第一扁管321的扰动；当制冷剂流量较小时，制冷剂在第二集流管2内腔流动过程中，第二集流管2末端的制冷剂沉积量最小，甚至气态制冷剂使得液态制冷剂不能流过第二集流管内腔的末端，通过设置呈递增方式的第一扁管的插入第二集流管内腔的深度，使得分配腔内的气液分离现象得到抑制，同时位于第二集流管末端的第一扁管更贴近制冷剂液面，更有利于制冷剂进入对应扁管中。

如图5所示，图5为图1所示冷却装置100中第一换热单元10沿B-B方向剖视的第四种实施方式的示意图；与第四种是实施方式相比，主要区别点在于：插入第二集流管2内腔的深度大于第一扁管31插入第二集流管2内腔深度的第二扁管32间隔递增分布，所述的间隔递增分布是指长度大于第一扁管31长度的第二扁管32沿分配部分22长度方向与长度与第一扁管相同的第二扁管间隔分布，并且长的第二扁管插入第二集流管2内腔的深度逐渐增大；或者大于第一扁管31长度的第二扁管32成组间隔分布，但是其趋势是递减分布，这样设置，相对于第一种实施方式的结构，方便安装，结构简单，制造工艺简单。

对应于第二换热单元20，第三集流管5的结构与第一集流管的结构大致相同，第四集流管6的结构与第二集流管2的结构大致相同，扁管30与第三集流管5以及与第四集流管6的连接结构与扁管30与第一集流管1以及第二集流管2的连接结构大致相同。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种冷却装置，包括第一集流管、第二集流管，连通所述第一集流管和所述第二集流管的扁管，以及相邻扁管之间的翅片；所述第一集流管与所述冷却装置的第一连接管连通，通过所述第一连接管制冷剂连通所述冷却装置，其特征在于：所述第一集流管内设置有隔板，所述隔板将所述第一集流管内腔分隔为至少两个彼此相对独立的第一流通腔和第二流通腔，所述第一连接管与所述第一流通腔连通；所述扁管中有部分连通所述第一流通腔与第二集流管；另外的扁管中至少有部分连通所述第二集流管与所述第一集流管的第二流通腔，连通所述第二集流管与第一集流管的扁管中至少有部分扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于该部分所述扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度，以对在第二集流管内腔的制冷剂再分配前的流动产生扰动，抑制制冷剂在第二集流管内腔末端的气液分离现象；

远离所述隔板的部分所述第二扁管插入所述第二集流管内腔的深度大于与所述第二流通腔连通的其他所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度，该部分所述第二集流管插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半；

沿所述第一集流管长度方向，自所述隔板向所述第二流通腔末端，相邻所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度呈递增连续分布；与所述隔板最接近的所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度与所述第二扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度大致相同，或者，沿所述第一集流管长度方向，所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度大于所述第二扁管的另一末端插入所述第一集流管内腔深度的所述第二扁管沿所述第二流通腔长度方向与其他所述第二扁管间隔排布，并且所述第二扁管插入深度自所述隔板至所述第二流通腔末端呈递增分布。

2.一种冷却装置，包括第一集流管、第二集流管，连通所述第一集流管和所述第二集流管的扁管，以及相邻扁管之间的翅片；所述第一集流管与所述冷却装置的第一连接管连通，通过所述第一连接管制冷剂连通所述冷却装置，其特征在于：所述第一集流管内设置有隔板，所述隔板将所述第一集流管内腔分隔为至少两个彼此相对独立的第一流通腔和第二流通腔，所述第一连接管与所述第一流通腔连通；所述扁管中有部分连通所述第一流通腔与第二集流管；另外的扁管中至少有部分连通所述第二集流管与所述第一集流管的第二流通腔，连通所述第二集流管与第一集流管的扁管中至少有部分扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半，以对在第二集流管内腔的制冷剂再分配前的流动产生扰动，抑制制冷剂在第二集流管内腔末端的气液分离现象；

远离所述隔板的部分所述第二扁管插入所述第二集流管内腔的深度大于与所述第二流通腔连通的其他所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度，该部分所述第二集流管插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半；

沿所述第一集流管长度方向，自所述隔板向所述第二流通腔末端，相邻所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度呈递增连续分布；与所述隔板最接近的所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度与所述第二扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度大致相同，或者，沿所述第一集流管长度方向，所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度大于所述第二扁管的另一末端插入所述第一集流管内腔深度的所述第二扁管沿所述第二流通腔长度方向与其他所述第二扁管间隔排布，并且所述第二扁管插入深度自所述隔板至所述第二流通腔末端呈递增分布。

3.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于：所述扁管至少包括与第一流通腔连通的第一扁管以及与第二流通腔连通的第二扁管，所述第一流通腔通过所述第一扁管与所述第二集流管内腔连通，所述第二流通腔通过所述第二扁管与所述第二集流管内腔连通；部分所述第二扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半。

4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于：与所述隔板接近的部分所述第二扁管一末端插入所述第二集流管内腔的深度大于与所述第二流通腔连通的其他所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度，该部分所述第二扁管插入所述第二集流管内腔的深度大于等于所述第二集流管管径的一半。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于：沿所述第一集流管长度方向，自所述隔板向所述第二流通腔末端，相邻所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度呈递减连续分布；位于所述第二流通腔末端，所述第二扁管末端插入所述第二集流管内腔的深度与所述第二扁管另一末端插入所述第一集流管内腔的深度大致相同。

6.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于：沿所述第一集流管长度方向，所述第二扁管的末端插入所述第二集流管内腔的深度大于第二扁管的另一末端插入所述第一集流管内腔深度的所述第二扁管沿所述第二流通腔长度方向与其他所述第二扁管间隔排布，并且所述第二扁管插入深度自所述隔板至所述第二流通腔末端呈递减分布。

7.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于：所述冷却装置还包括第三集流管和第四集流管，所述第三集流管与所述第一集流管并排设置，所述第四集流管与所述第二集流管并排设置，所述第三集流管与第二连接管连通，所述第三集流管内腔至少分为相对不连通的第三流通腔和第四流通腔，所述第三流通腔与所述第二连接管连通，所述第四流通腔与所述第二流通腔连通；与所述第三流通腔连通的至少部分所述扁管插入所述第四集流管内腔的深度大于所述扁管另一端插入所述第三流通腔的深度。

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