CN106152614A - 一种制冷系统及其换热器 - Google Patents
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Abstract
一种制冷系统,包括压缩机、微通道冷凝器、微通道蒸发器、至少一个节流装置,所述微通道冷凝器和微通道蒸发器各自均包括进口端集流管和出口端集流管,且进口端集流管和相应的出口端集流管之间均连通有多个扁管,所述节流装置设置在所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间,所述微通道蒸发器的进口端集流管被若干(n,n≥1)隔板分隔为多个(n+1)依次排列的集流管段,各集流管段之间通过所述隔板相对隔离;每个集流管段各连通一定数量的扁管,且每个集流管段各设置有至少一个用于与管路连接的接口,这样集流管内无需设置分配管进行分配,系统结构简单,易于实施。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术领域,尤其是涉及一种制冷系统及其换热器。
背景技术
目前,在制冷技术领域,铜管翅片式(管片式)换热器由于加工工艺简单,成本低廉占据着主导地位。管片式一般由圆管和各种型式的翅片组成,圆管与翅片通过胀管连接,接触热阻较大,换热系数较低,管子与翅片之间容易产生相对运动,肋片上的孔逐渐被扩大,会降低换热效率,缩短使用寿命。而微通道换热器作为一种新型高效紧凑换热器成为了当前研究的热点,且已在汽车空调和大型商用中央空调中开始得到应用。
图1展现了一种现有的微通道制冷系统的结构原理,如图所示,该制冷系统主要由压缩机1′,冷凝器2′,节流装置3′和蒸发器4′组成。作为微通道换热器的冷凝器2′和蒸发器4′主要由扁管、散热翅片和集流管组成。微通道换热器作为冷凝器往往可以获得比较理想的换热效果,但作为蒸发器,由于存在制冷剂分配不均的问题,换热器的换热性能大打折扣。现有的解决方式我们还以微通道蒸发器4′为例,如图2所示,微通道蒸发器4′主要包括两个集流管即进口端集流管41′和出口端集流管42′,用于分配和汇集制冷剂,两集流管之间规律地排布扁管43′,在相邻的微通道扁管之间设有波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片44′,用以强化换热器与空气侧的换热效率。为了保证微通道蒸发器4′中的制冷剂在各扁管43′中分配均匀,在集流管41′中插入一根分配管5′,端部密封,并且在分配管5′的管壁上沿长度方向间隔一定距离开孔51′或槽,制冷剂就可以通过这些孔51′或槽较均匀地分配到各扁管43′中再流通。
即在将微通道换热器用做蒸发器时,需要在进口处采用优化制冷剂分配的分配管,但是分配管的质量直接影响到制冷剂的分配,这样就势必增加生产工艺的难度,增加经济和时间成本。特别是对于家电行业,分配装置优化及加工成本所占的时间和经济成本比例很高。
另外,由于影响因素较多,几乎面对各种工况时各个换热器都需要进行分液管的优化才能比较有效地利用微通道换热器的换热面积,优化过程需要花去大量的时间,同时也会增加生产工艺的难度。
发明内容
本发明创造要解决的问题是,规避因分配管设置带来的生产工艺难度加大、经济和时间成本增加等问题,及提升换热器及整个制冷系统的换热性能。
本发明创造采用的技术方案是:
一种制冷系统,包括通过管路连接的压缩机、微通道冷凝器、微通道蒸发器、至少一个节流装置,所述微通道冷凝器和微通道蒸发器各自均包括进口端集流管和出口端集流管,且进口端集流管和相应的出口端集流管之间均连通有多个扁管,所述节流装置设置在所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间,所述微通道蒸发器的进口端集流管被若干(n,n≥1)隔板分隔为多个(n+1)依次排列的集流管段,各集流管段之间通过所述隔板相对隔离;每个集流管段各连通一定数量的扁管,且每个集流管段各设置有至少一个用于与管路连接的接口,且所述微通道蒸发器的进口端集流管的各个集流管段中均没有设置用于向该集流管段连通的扁管分配流量的分配管。
所述微通道冷凝器的出口端集流管也设置有隔板,隔板的数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)相同,所述节流装置的数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的集流管段数量(n+1)相同;且微通道蒸发器的进口端集流管的各集流管段分别通过一支路管路与微通道冷凝器的出口端集流管的一集流管段相连通,各所述支路管路上分别设置有一所述节流装置。
所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)可以大于等于2,在微通道冷凝器的出口端集流管的对应的集流管段和所述节流装置之间的所述每条支路管路还设置有一干燥过滤单元,所述干燥过滤单元包括干燥剂及用于放置所述干燥剂的相对密闭的腔体,所述腔体通过其进、出口分别与所述支路管路连通;所述微通道蒸发器的进口集流管中的隔板大致均匀布置或通过支路管路与所述蒸发器的进口集流管的相对中间的集流管段连通的微通道冷凝器的集流管段长度(L1)与该蒸发器集流管段连通的扁管数(n1)之比((L1/n1)大于等于与所述蒸发器的相对偏离中间的集流管段连通的微通道冷凝器的集流管段长度(L2)与蒸发器该集流管段连通的扁管数(n2)之比(L2/n2)。
所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)可以大于等于2,所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间设置有干燥过滤单元,所述干燥过滤单元包括多个出口与一个进口,所述干燥过滤单元的出口数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的集流管段数量(n+1)相同,所述干燥过滤单元包括分隔件,所述分隔件将靠近所述多个(n+1)出口的空间分隔成(n+1)个相对独立的区间,每个区间分别对应一个出口,出口通过支路管路与所述蒸发器的进口集流管的集流管段分别连通;且与所述蒸发器的进口集流管的相对中间的集流管段连通的干燥过滤单元出口对应的区间的最小流通部位的截面积与该集流管段连通的扁管数(n1)之比大于等于与所述蒸发器的相对偏离中间的集流管段连通的出口对应的区间的最小流通部位的截面积与该集流管段连通的扁管数(n2)之比;所述干燥过滤单元的进口与所述微通道冷凝器的出口端集流管连通;在所述干燥过滤单元与所述微通道冷凝器的出口端之间的管路或所述干燥过滤单元的多个出口与所述微通道蒸发器之间的支路管路上设置有节流装置。
所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)可以大于等于2,所述微通道冷凝器的出口端集流管被隔板分隔成(n+1)个集流管段,所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间还设置有干燥过滤单元,所述干燥过滤单元包括多个出口与相同数量的进口,所述干燥过滤单元的出口数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的集流管段数量(n+1)相同,所述干燥过滤单元包括分隔件,所述分隔件将干燥过滤单元内部的空间分隔成(n+1)个相对独立的区间,每个区间分别对应一个进口与出口;所述干燥过滤单元的多个进口分别与所述微通道冷凝器的出口端集流管连通;所述节流装置分别设置在所述干燥过滤单元或所述微通道冷凝器的出口端或所述微通道蒸发器的进口端或所述微通道冷凝器的出口端与所述微通道蒸发器之间的支路管路。
所述干燥过滤单元呈竖向设置或斜向设置,所述干燥过滤单元用于与所述蒸发器连接的出口位于相对下方,而所述进口位于相对上方。
所述干燥过滤单元的隔板的高度h尺寸小于干燥器体的长度L,该干燥器在应用时与水平面形成的夹角a满足arctan(h/d)≤a≤90°,其中d干燥器内部的水利直径。
所述微通道冷凝器的进口端集流管和相应的出口端集流管均竖向设置且大致相互平行,两集流管之间连通的多个扁管为横向设置且相互平行;并且,所述微通道蒸发器的进口端集流管和相应的出口端集流管均横向设置且相互平行,两集流管之间连通的多个扁管为竖向设置且相互平行;所述蒸发器的进口集流管的每个集流管段上的接口设置于该集流管段大致中部的位置。
所述蒸发器的进口集流管的集流管段中至少有一个集流管段的接口的两侧各设置有至少一阻尼件,所述阻尼件将该集流管段分隔为中部通过接口与外连通的一级腔、及阻尼件两侧的副腔,一级腔与副腔分别连通一定数量的扁管,一级腔通过接口与外连通,而副腔通过阻尼件与中间腔连通从而与外连通。
本发明还提供一种换热器,包括第一集流管和第二集流管,且第一集流管和相应的第二集流管之间连通有多个扁管,所述第一集流管上设置有至少一个与外相连接的接口,所述第二集流管上设置有至少两个与外相连接的接口,所述第二集流管被若干(n,n≥1)隔板分隔为多个(n+1)沿其纵向依次排列的集流管段,各集流管段之间通过所述隔板相对隔离;每个集流管段对应连通一定数量的扁管,且每个集流管段各设置有至少一个用于与管路连接的接口。
所述换热器为微通道蒸发器;且所述第二集流管的各个集流管段中均没有设置用于向该集流管段连通的扁管分配流量的分配管。
本发明可以根据微通道冷凝器和微通道蒸发器风侧风速风场的情况,选择对本系统有利的隔板设置方法,使蒸发器发挥较好的效率。一般的蒸发器,需在进口集流管中采用优化制冷剂分配的分配管,而分配管的质量直接影响到制冷剂的分配,这样就势必增加生产工艺的难度,增加经济和时间成本。而本发明的制冷系统通过隔板将集流管分隔成了多个集流管段,每段的长度较短,各段连通的扁管数量较少,并且还可根据换热器风侧流场的不均情况调整隔板位置,使各段中制冷剂的分配比较均匀,从而达到制冷剂在整个蒸发器中分配比较好的目的,提高系统的性能,且系统结构简单经济,减少成本,易于实施。
附图说明
图1是一种现有制冷系统布置的原理示意图;
图2是现有的微通道蒸发器4′的结构示意图;
图3是本发明一个实施例的制冷系统的原理示意图;
图4是制冷系统中微通道冷凝器与微通道蒸发器之间一种连接方式的示意图;
图5是图4中的微通道冷凝器的立体示意图;
图6是图4中的微通道蒸发器的立体示意图;
图7是制冷系统中微通道冷凝器与微通道蒸发器之间另一种连接方式的示意图;
图8a、图8b、图8c和图8d分别是图7中所示干燥器6的立体、主视、仰视和A-A剖视示意图;
图9是本发明的制冷系统又一实施方式的原理示意图;
图10a、图10b、图10c是图9中所示分配干燥器9的立体、局部剖视、和B-B剖视示意图;
图11是另一种微通道蒸发器的立体示意图;
图12是图11微通道蒸发器的进口端集流管的中间集流管段的局部分解示意图;
图13是图11所示微通道蒸发器进口端集流管的中间集流管段相关的流动方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明做详细说明。
本发明的制冷系统(如“空调系统”)其中的一个实施例,从微通道冷凝器出口端集流管着手,即从单相液态制冷剂着手分配进入微通道蒸发器的制冷剂,从而实现制冷剂在蒸发器中的比较好的分配,提高系统的性能,减少成本。
图3是本实施例的原理示意图。如图3-图6所示,该系统包括压缩机1,微通道冷凝器2,节流装置3和微通道蒸发器4。在微通道冷凝器2的出口端集流管22和微通道蒸发器4的进口端集流管41上对应设置有一个或二个以上的n(n≥1)个隔板5,隔板5将集流管分隔成(n+1)个集流管段,微通道冷凝器2的出口端集流管22上的多个集流管段与微通道蒸发器4的进口端集流管41上的多个集流管段之间一一对应并通过多个支路管路连通,各支路管路分别相对应的设置有节流装置3,该节流装置3可以为膨胀阀和/或毛细管。
对微通道冷凝器2而言,由于进口端集流管21处制冷剂是单相气体状态,分配比较好,换热器的换热性能能够充分发挥出来,但微通道蒸发器的进口端集流管41处的制冷剂可能为气液两相状态或液态,可能会存在制冷剂分配不均的问题。微通道冷凝器2的出口端集流管22各段中的制冷剂通过各自的管路经干燥过滤单元6节流后分别对应流入微通道蒸发器4的进口端集流管41中的各个集流管段。由于隔板5将蒸发器进口端集流管41分隔成了多段,每段的长度相对较短,各段连通的扁管数量较少,各段中制冷剂的分配比较均匀,从而达到制冷剂在整个微通道蒸发器中分配比较均匀的目的。
微通道冷凝器2出口端集流管22上的隔板5的数量与微通道蒸发器进口集流管的隔板数量(n)相同,隔板的设置可以均匀布置即各段长度相同,也可以根据换热器风侧流场的不均情况进行调整,将出口端集流管22分隔成长短不同的段。微通道蒸发器4上进口端集流管41上的隔板5一般沿纵向均匀布置,从而使各段中的制冷剂比较均匀地分配到扁管中去;在微通道蒸发器4进口端集流管41的隔板均匀布置的情况下,各集流管段的长度大致相同,每个集流管段对应的扁管数量也大致相同。
微通道蒸发器4通过在其进口端集流管41设置隔板5,微通道蒸发器4的进口端集流管41中就不再需要设置带有分配小孔以分配制冷剂的分配管,也不再需要针对系统进行分配小孔的试验验证,从而实现制造简单、易于实施的目的。并且这样的结构可以使进入微通道蒸发器4进口端集流管41各集流管段的制冷剂流量相对可调,使各集流管段的流量对应于通过微通道蒸发器的风侧风速流场,而使系统效率得以提高。
微通道蒸发器4的进口端集流管41的隔板5的数量(n)可以是一,但一般情况下隔板数量(n)大于等于2,特别是一些较大的换热器,甚至可以是在10个以上;在这一实施方式下,微通道冷凝器2的出口端集流管22的隔板数量与蒸发器隔板数量(n)相同,微通道蒸发器4的各集流管段与微通道冷凝器2的各集流管段一一对应连接,甚至可以依次连接。微通道冷凝器2对应的集流管段和节流装置6之间的所述每条支路管路还设置有一干燥过滤单元5,干燥过滤单元包括干燥剂及用于放置所述干燥剂的相对密闭的腔体,所述腔体通过其进、出口分别与所述支路管路连通。微通道蒸发器的进口集流管中的隔板可以是大致均匀布置的,对应的微通道冷凝器的隔板也可以是大致均匀布置或者使与微通道蒸发器的相对中部的集流管段连通的出口端集流管的集流管段略长,从而使流向换热较好的中间部分的制冷剂多于其余部分,即通过支路管路与所述蒸发器的进口集流管的相对中间的集流管段连通的微通道冷凝器的集流管段长度(L1)与该蒸发器集流管段连通的扁管数(n1)之比((L1/n1)大于等于与所述蒸发器的相对偏离中间的集流管段连通的微通道冷凝器的集流管段长度(L2)与蒸发器该集流管段连通的扁管数(n2)之比(L2/n2)。
对于微通道冷凝器和微通道蒸发器风侧风速流场比较均匀的情况,微通道冷凝器2上的隔板5可以均匀布置,微通道蒸发器4的隔板5也可以均匀布置。
对于微通道冷凝器风侧风场风速不均匀,微通道蒸发器风侧风场风速均匀的情况,应根据微通道冷凝器风侧风速不均情况,适当的调整微通道冷凝器2上的隔板5的位置,使从集流管22上各段流出的制冷剂流量大致相同。例如,采用2个隔板的系统,若微通道冷凝器中间段风侧风速较大,那么出口端集流管22上的2个隔板5应向中间靠近,使中间段较短,旁边的两段较长,从而保证三段中制冷剂流量大致相同。从而保证微通道蒸发器各段中制冷剂流量相同。
对于微通道冷凝器风侧风场风速均匀,微通道蒸发器风侧风场风速不均匀的情况,为保证蒸发器温度的均匀性,蒸发器风侧平均风速较大的那段对应的制冷剂流量也应较大,所以冷凝器上的隔板5应相应调整,使与之对应的那段集流管段长度适当变长,以保证蒸发器该段制冷剂流量较大,如微通道蒸发器中间部分风速较大时,使与微通道蒸发器中间部分的集流管段413连通的微通道冷凝器的集流管段221(L1)相对较长一些。
对于微通道冷凝器和微通道蒸发器风侧风速都不均的情况,为保证蒸发器的效果,蒸发器风侧风速较大的那段对应的制冷剂流量也应较大,那么冷凝器上的隔板5应根据蒸发器各段对制冷剂流量的要求和冷凝器风侧风速流场的分布做相应的调整,最终使各段中的制冷剂流量满足蒸发器中各段的需求。
这种设置方式,通过隔板将微通道冷凝器的出口端集流管和微通道蒸发器的进口端集流管分别分隔为多个相互并列的部分,将微通道冷凝器的各部分与微通道蒸发器的各部分相对设置,使制冷剂通过微通道换热器的各部分后经过各相应支路流路流入微通道换热器的各相对应的部分。这种设置方式使进入微通道蒸发器的制冷剂在各被分隔的区域中,各区域中的扁管数量不多,可以较为均匀的进入各扁管中,从而实现制冷剂的均匀分布。并且,这种微通道冷凝器的出口端集流管的各分隔区域与微通道蒸发器的进口端集流管的各分隔区域一一对应的设置方式,可以根据实际使用情况来调整隔板的设置位置,从而满足蒸发温度均匀分布的要求。相对于分配管的设置,这种设置方式,调节简单,费用低,易于实施,可以节省成本和开发时间。
图4是本系统一种具体的应用结构示意图。微通道冷凝器2上的出口端集流管22上设有两个隔板5,微通道蒸发器4上的进口端集流管41上也相应设有两个隔板5,这四个隔板将两个集流管22和41对应分别分隔成三段。微通道冷凝器2的出口端集流管22上的三段通过各自的管路分别连接到微通道蒸发器4的进口端集流管41上的三段,并在各管路分别设有干燥过滤单元6和毛细管3(即“节流装置”)。连接管7一端接微通道冷凝器2的进口端集流管21,另一端接压缩机的出口;接管8一端接微通道蒸发器4的出口端集流管42,另一端接压缩机的入口。
图5是微通道冷凝器2的结构示意图。出口端集流管22上设有两个隔板5将集流管22分隔成三段,每一段的下部均设有一个制冷剂出口220,三段中的制冷剂通过三条管路对应流入微通道蒸发器4的进口端集流管41的三段。连接管7一端连冷凝器2的进口端集流管21,另一端可连接压缩机的出口。
图6是微通道蒸发器4的结构示意图。微通道蒸发器4的进口端集流管41上设有两个隔板5将其分隔成三段,每一段均设有一个制冷剂入口410,这三段和冷凝器出口端集流管22上的三段相对应,其中中间的集流管段413与微通道冷凝器2中间的集流管段221连通,旁边的集流管段412与微通道冷凝器2旁边的集流管段222连通。连接管8一端接蒸发器的出口端集流管42,另一端可接压缩机的吸气口。
微通道冷凝器的进口端集流管和相应的出口端集流管一般均竖向设置且大致相互平行,两集流管之间连通的多个扁管为横向设置且相互平行;并且,所述微通道蒸发器的进口端集流管和相应的出口端集流管均横向设置且相互平行,两集流管之间连通的多个扁管为竖向设置且相互平行;所述蒸发器的进口集流管的每个集流管段上的接口设置于该集流管段大致中部的位置。如图所示,微通道冷凝器的两集流管是竖直放置且相互平行,而两集流管之间的相互平行的扁管为水平横放;微通道蒸发器的两集流管是水平放置且相互平行,而两集流管之间的相互平行的扁管为扁管为竖直放置。这种设置方式有助于制冷剂在蒸发器和冷凝器内均匀分布,并且蒸发器的竖直设置,有助于冷凝水的排放。
在该技术方案中,微通道冷凝器和微通道蒸发器的排数可为≥1,隔板将各集流管分成的集流管段数可为2-10,甚至更多。下面介绍另一技术方案,如图7所示,本方案采用一个拥有多个互不干扰的干燥过滤单元的干燥器6a。该干燥器的结构可以如图8a至图8d所示,大致圆柱形的干燥器壳体62内设有三片隔片61,将干燥过滤器分隔成三个扇区63,每个扇区填充有干燥剂,同时还设有多个入口65与多个出口64,如图分别为对应于这三个扇区的三个入口65和3个出口64,从而形成三条互不影响的干燥过滤通道。即相当于将三个分离的干燥过滤单元组合在一体,形成一个组合的干燥过滤单元。干燥过滤单元壳体不限于圆形,矩形或其他形状亦可,只要将其分隔成多个互不干扰的干燥腔即可这样结构相对紧凑,精简管路,可以减少部件的放置空间。具体的隔片数量即扇区数量由微通道蒸发器的集流管段数量相同,一般微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)大于等于2,微通道冷凝器的隔板数量相同,微通道冷凝器与微通道蒸发器之间设置有干燥过滤单元,干燥过滤单元包括(n+1)出口与(n+1)个进口,干燥过滤单元包括分隔件,分隔件将干燥过滤单元的腔体的空间分隔成(n+1)个相对独立的区间,每个区间分别对应一个出口与一个入口,出口通过支路管路与微通道蒸发器的进口集流管的集流管段分别连通,入口通过支路管路与微通道冷凝器的出口端集流管的集流管段分别连通。分隔件具体可以是由多个隔片组成,也可以是一体的分隔件;在蒸发器侧风场风速不均匀的情况下,如中部相对风速较大时,为使进入蒸发器中部的制冷剂相对较多,可以调节对应连通的冷凝器的集流管段或对应连通的干燥过滤单元出口对应的区间的最小流通部位的截面积的方式获得,另外节流装置可分别设置在干燥过滤单元或冷凝器的出口端或蒸发器的进口端或微通道冷凝器的出口端与微通道蒸发器之间的支路管路。其他的可参照上面介绍的实施例。
另外为了减少连接管路,使微通道冷凝器制造方便,还可以对干燥过滤单元作进一步改进,使干燥过滤单元包括多个出口与一个进口,请参图9、图10,干燥过滤单元9的出口93的数量与微通道蒸发器4的进口端集流管41的集流管段数量(n+1)相同,干燥过滤单元9包括分隔件91,分隔件可以是将靠近出口的空间分隔成(n+1)个相对独立的区间,另外分隔件也可以将靠近出口的大部分空间分隔成(n+1)个相对独立的区间,每个区间分别对应一个出口93,出口93通过支路管路与蒸发器的进口集流管的集流管段分别连通。在蒸发器侧风场风速不均匀的情况下,如中部相对风速较大时,为使进入中部的制冷剂相对较多,使与蒸发器的进口集流管的相对中间的集流管段连通的干燥过滤单元出口对应的区间的最小流通部位的截面积与该集流管段连通的扁管数(n1)之比大于等于与所述蒸发器的相对偏离中间的集流管段连通的出口对应的区间的最小流通部位的截面积与该集流管段连通的扁管数(n2)之比,这样可根据系统风场情况,只要调整干燥过滤单元的分隔件即可调整制冷剂的分配。干燥过滤单元9的进口92与微通道冷凝器2a的出口端集流管22a连通;在干燥过滤单元9与微通道冷凝器2a的出口端之间的管路或干燥过滤单元9的多个出口93与所述微通道蒸发器4之间的支路管路上可设置有节流装置,优先考虑设置在干燥过滤单元9之前,这样节流装置可明显减少;分隔件在这里还作为制冷剂分配使用,具体可以使分隔件隔开的各区间的大小根据蒸发器的需求改变,另外也可以在分隔件上设置流量分配孔,通过每个区间的最小流通面积的改变,使经过每个区间的制冷剂流量得以改变,而使蒸发器对应的各集流管段的流量得以保证,而提高系统效率。
同样地,干燥过滤单元可以呈竖向设置或斜向设置,干燥过滤单元用于与所述蒸发器连接的出口位于相对下方,而进口位于相对上方。干燥过滤单元9的分隔件91的高度h尺寸小于干燥过滤单元器体的长度L,在斜向设置时,该干燥过滤单元在应用时与水平面形成的夹角a满足arctan(h/d)≤a≤90°,其中d干燥过滤单元内部的水利直径。
另外,为了进一步满足更大的系统使用,在蒸发器的进口集流管的集流管段还可以设置阻尼件,使该集流管段由阻尼件分为与外连通的一级腔、通过阻尼件与第一腔连通的副腔,副腔可以是通过一阻尼件与一级腔连通的二级腔,另外也可以是通过二级腔间接与一级腔连通的三级腔等。请参图11-图13,该具体实施例中蒸发器的进口端集流管41具有多个集流管段,其中一个集流管段413a在其接口415的两侧各设置有一阻尼件50,阻尼件50将该集流管段413a分隔为中部通过接口415与外连通的一级腔4131、及两个阻尼件50两侧的二极腔4132、4133,一级腔4131与各副腔4132分别连通一定数量的扁管43,一级腔4131通过接口、接管100与外连通,而二极腔4132等副腔通过阻尼件50与一级腔4131连通从而与外连通。本实施例中阻尼件50具体为带流通孔501的阻尼板,二级腔通过阻尼板的流通孔501与一级腔连通,另外阻尼板还可以是多个,这样副腔也可以是多级的;另外阻尼件还可以是多孔板或金属海棉等。
另外,上面的实施例中蒸发器的制冷剂流量是通过冷凝器、或干燥过滤单元等实现分配或调节,另外还可以通过节流装置实现调节,如在微通道蒸发器风侧风场风速不均匀的情况,还可以通过节流装置的调节来实现流量的分配,如节流装置是电子膨胀阀时,可以通过调节各电子膨胀阀的流通阀口的大小实现,而在节流装置为毛细管时,可以通过改变毛细管的长度实现流量的控制调节,这样系统控制简单方便。制冷系统可以无需分配管等分配装置,即可达到微通道蒸发器中制冷剂的比较好的分配,系统结构简单经济,易于实施。
以上实施例仅用于说明而并非限制本发明所描述的技术方案,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (11)
1.一种制冷系统,包括通过管路连接的压缩机、微通道冷凝器、微通道蒸发器、至少一个节流装置,所述微通道冷凝器和微通道蒸发器各自均包括进口端集流管和出口端集流管,且进口端集流管和相应的出口端集流管之间均连通有多个扁管,其特征在于:
所述节流装置设置在所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间,所述微通道蒸发器的进口端集流管被若干(n,n≥1)隔板分隔为多个(n+1)依次排列的集流管段,各集流管段之间通过所述隔板相对隔离;每个集流管段各连通一定数量的扁管,且每个集流管段各设置有至少一个用于与管路连接的接口,且所述微通道蒸发器的进口端集流管的各个集流管段中均没有设置用于向该集流管段连通的扁管分配流量的分配管。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于:所述微通道冷凝器的出口端集流管也设置有隔板,隔板的数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)相同,所述节流装置的数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的集流管段数量(n+1)相同;且微通道蒸发器的进口端集流管的各集流管段分别通过一支路管路与微通道冷凝器的出口端集流管的一集流管段相连通,各所述支路管路上分别设置有一所述节流装置。
3.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于:所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)大于等于2,在微通道冷凝器的出口端集流管的对应的集流管段和所述节流装置之间的所述每条支路管路还设置有一干燥过滤单元,所述干燥过滤单元包括干燥剂及用于放置所述干燥剂的相对密闭的腔体,所述腔体通过其进、出口分别与所述支路管路连通;所述微通道蒸发器的进口集流管中的隔板大致均匀布置或通过支路管路与所述蒸发器的进口集流管的相对中间的集流管段连通的微通道冷凝器的集流管段长度(L1)与该蒸发器集流管段连通的扁管数(n1)之比(L1/n1)大于等于与 所述蒸发器的相对偏离中间的集流管段连通的微通道冷凝器的集流管段长度(L2)与蒸发器该集流管段连通的扁管数(n2)之比(L2/n2)。
4.根据权利要求1所述的微通道制冷系统,其特征在于:所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)大于等于2,所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间设置有干燥过滤单元,所述干燥过滤单元包括多个出口与一个进口,所述干燥过滤单元的出口数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的集流管段数量(n+1)相同,所述干燥过滤单元包括分隔件,所述分隔件将靠近所述多个(n+1)出口的空间分隔成(n+1)个相对独立的区间,每个区间分别对应一个出口,出口通过支路管路与所述蒸发器的进口集流管的集流管段分别连通;且与所述蒸发器的进口集流管的相对中间的集流管段连通的干燥过滤单元出口对应的区间的最小流通部位的截面积与该集流管段连通的扁管数(n1)之比大于等于与所述蒸发器的相对偏离中间的集流管段连通的出口对应的区间的最小流通部位的截面积与该集流管段连通的扁管数(n2)之比;所述干燥过滤单元的进口与所述微通道冷凝器的出口端集流管连通;在所述干燥过滤单元与所述微通道冷凝器的出口端之间的管路或所述干燥过滤单元的多个出口与所述微通道蒸发器之间的支路管路上设置有节流装置。
5.根据权利要求1或2所述的微通道制冷系统,其特征在于:所述微通道蒸发器的进口端集流管的隔板数量(n)大于等于2,所述微通道冷凝器的出口端集流管被隔板分隔成(n+1)个集流管段,所述微通道冷凝器与所述微通道蒸发器之间还设置有干燥过滤单元,所述干燥过滤单元包括多个出口与相同数量的进口,所述干燥过滤单元的出口数量与所述微通道蒸发器的进口端集流管的集流管段数量(n+1)相同,所述干燥过滤单元包括分隔件,所述分隔件将干燥过滤单元内部的空间分隔成(n+1)个相对独立的区间, 每个区间分别对应一个进口与出口;所述干燥过滤单元的多个进口分别与所述微通道冷凝器的出口端集流管连通;所述节流装置分别设置在所述干燥过滤单元或所述微通道冷凝器的出口端或所述微通道蒸发器的进口端或所述微通道冷凝器的出口端与所述微通道蒸发器之间的支路管路。
6.根据权利要求4或5任一所述的制冷系统,其特征在于:所述干燥过滤单元呈竖向设置或斜向设置,所述干燥过滤单元用于与所述蒸发器连接的出口位于相对下方,而所述进口位于相对上方。
7.根据权利要求6所述的制冷系统,其特征在于:所述干燥过滤单元的隔板的高度h尺寸小于干燥器体的长度L,该干燥器在应用时与水平面形成的夹角a满足arctan(h/d)≤a≤90°,其中d干燥器内部的水利直径。
8.根据权利要求1-7任一所述的制冷系统,其特征在于:所述微通道冷凝器的进口端集流管和相应的出口端集流管均竖向设置且大致相互平行,两集流管之间连通的多个扁管为横向设置且相互平行;并且,所述微通道蒸发器的进口端集流管和相应的出口端集流管均横向设置且相互平行,两集流管之间连通的多个扁管为竖向设置且相互平行;所述蒸发器的进口集流管的每个集流管段上的接口设置于该集流管段大致中部的位置。
9.根据权利要求8所述的制冷系统,其特征在于:所述蒸发器的进口集流管的集流管段中至少有一个集流管段的接口的两侧各设置有至少一阻尼件,所述阻尼件将该集流管段分隔为中部通过接口与外连通的一级腔、及阻尼件两侧的副腔,一级腔与副腔分别连通一定数量的扁管,一级腔通过接口与外连通,而副腔通过阻尼件与中间腔连通从而与外连通。
10.一种换热器,包括第一集流管和第二集流管,且第一集流管和相应的第二集流管之间连通有多个扁管,其特征在于:所述第一集流管上设置有至少一个与外相连接的接口,所述第二集流管上设置有至少两个与外相连接 的接口,所述第二集流管被若干(n,n≥1)隔板分隔为多个(n+1)沿其纵向依次排列的集流管段,各集流管段之间通过所述隔板相对隔离;每个集流管段对应连通一定数量的扁管,且每个集流管段各设置有至少一个用于与管路连接的接口。
11.根据权利要求10所述的换热器,其特征在于:所述换热器为微通道蒸发器;且所述第二集流管的各个集流管段中均没有设置用于向该集流管段连通的扁管分配流量的分配管。
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