CN106168421B - 换热器及具有其的空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种换热器及具有其的空调器。其中，换热器，包括：冷媒进口和冷媒出口；第一分集管，具有冷媒进口；第二分集管，与第一分集管相对设置；多个微通道，多个微通道相对设置在第一分集管和第二分集管之间以连通第一分集管和第二分集管；第一隔流部，设置在第一分集管内，第一隔流部设置在相邻的两个微通道之间，第一隔流部将多个微通道分隔为第一微通道组和第二微通道组；第一汇集部，设置在第一微通道组和第二微通道组之间，第一汇集部上设置有第一过流通道。应用本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的换热器换热效果差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，具体而言，涉及一种换热器及具有其的空调器。
背景技术
现有的微通道换热器采用单纯的隔片6进行分路。如图1所示，换热器包括分/集液管3、分/集液管4以及连接分/集液管3与分/集液管4的多个扁管5。分/集液管3的上部具有冷媒进口1，分/集液管4的下端具有冷媒出口2。隔片6为两个，第一个设置在第三根扁管5与第四根扁管5之间。第二个设置在第六根扁管5与第七根扁管5之间。
在同一流路里，冷媒按照自由流动分配到每一根扁管5里。由于冷媒在换热器中的流动过程中不断与换热对象进行热量交换，其状态随着流程增加不断发生改变，整个换热过程基本分成：过热气相区、饱和两项区、过冷液相区。其中，冷媒进口1与第一个隔片6之间为过热气相区，第一个隔片6与第二个隔片6之间为饱和两项区，第二个隔片6与冷媒出口2之间为过冷液相区。
冷媒刚进入冷媒进口1时处于气态状态，进入冷媒进口1的冷媒被分配到位于上方的三个扁管5内。从三个扁管5内流出的气态冷媒由于重力的作用流至第二个隔片6处。接着，流至第二个隔片6处的冷媒继续被分配到位于中间的三个扁管5内。从三个扁管5内流出的气态冷媒由于重力的作用向下流动。接着，继续被分配到位于下面的三个扁管5内，最终汇集到分/集液管4内，并从冷媒出口2流出。
在饱和两相区内，制冷剂包括气相制冷剂和液相制冷剂。由于受重力作用，在分/集流管中，大部分液体总是进入一组扁管中最底部的扁管5内。而其他扁管5中的冷媒基本是气体且每根扁管5中的气体的量也差别较大。这样就导致了分路不均匀的情况出现，从而使得换热效果差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种换热器及具有其的空调器，以解决现有技术中的换热器换热效果差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种换热器，包括：冷媒进口和冷媒出口；第一分集管，具有冷媒进口；第二分集管，与第一分集管相对设置；多个微通道，多个微通道相对设置在第一分集管和第二分集管之间以连通第一分集管和第二分集管；第一隔流部，设置在第一分集管内，第一隔流部设置在相邻的两个微通道之间，第一隔流部将多个微通道分隔为第一微通道组和第二微通道组；第一汇集部，设置在第一微通道组和第二微通道组之间，第一汇集部上设置有第一过流通道。
进一步地，换热器还包括：第一导流结构，第一导流结构的第一端设置在第一过流通道处，第二微通道组中的多个微通道的同一端均与第一导流结构的第二端连接。
进一步地，第一导流结构包括多个第一导流管，多个第一导流管的第一端设置在第一过流通道处，多个第一导流管的第二端与第二微通道中的多个微通道一一对应的连接。
进一步地，与沿第二分集管内的流体的流动方向依次设置的多个微通道连接的多个第一导流管的管径依次增大。
进一步地，第一汇集部包括与第二分集管的内壁适配的第一汇集片，第一过流通道包括多个第一过流孔，多个第一过流孔与多个第一导流管的第一端一一对应。
进一步地，第一隔流部为与第一分集管的内壁适配的第一隔流片。
进一步地，换热器还包括：第二汇集部，设置在第一分集管内，第二汇集部设置在第一隔流部的下游并位于相邻的两个微通道之间，第一隔流部及第二汇集部将多个微通道分隔为第一微通道组、第二微通道组以及第三微通道组，第二汇集部上设置有第二过流通道。
进一步地，换热器还包括：第二导流结构，第二导流结构的第一端设置在第二过流通道处，第三微通道组中的多个微通道的同一端均与第二导流结构的第二端连接。
进一步地，第二导流结构包括多个第二导流管，多个第二导流管的第一端设置在第二过流通道处，多个第二导流管的第二端与多个微通道一一对应的连接。
进一步地，与沿第一分集管内的流体的流动方向依次设置的多个微通道连接的多个第二导流管的管径依次增大。
进一步地，第二汇集部包括与第一分集管的内壁适配的第二汇集片，第二过流通道包括多个第二过流孔，多个第二过流孔与多个第二导流管的第一端一一对应。
进一步地，换热器还包括：第二隔流部，设置在第二分集管内并位于第二微通道组和第三微通道组之间。
进一步地，第二隔流部为与第二分集管的内壁适配的第二隔流片。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括：换热器，换热器为上述的换热器。
应用本发明的技术方案，换热器包括第一汇集部，第一汇集部设置在第一微通道组和第二微通道组之间，第一汇集部上设置有第一过流通道。当冷媒(气态)从冷媒进口进入第一分集管时，由于重力的原因，冷媒会沿着第一分集管向下流动直至流至第一隔流部为止。然后冷媒将会被分流，流入多个微通道与外界环境进行换热。从微通道流出的冷媒包括气液两相冷媒。气液混合的冷媒将会汇集到第二分集管内，并被第一汇集部止挡。上述混合冷媒将在第一汇集部处重新混合成为统一的状态。混合成统一状态的冷媒从第一汇集部上的第一过流通道流出，然后流入第二微通道组内的各微通道内，最终从冷媒出口流出。上述混合成统一状态的冷媒可以保证分流到第二微通道组的每个微通道中的冷媒状态是同样的，从而保证了均匀分流，改善了换热器的换热效果，从而解决了现有技术中的换热器换热效果差的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的换热器的结构示意图；以及
图2示出了根据本发明的换热器的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一分集管；11、冷媒进口；20、第二分集管；21、冷媒出口；30、微通道；41、第一隔流部；42、第一汇集部；50、第一导流管；61、第二汇集部；62、第二隔流部；70、第二导流管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2所示，本实施例的换热器包括冷媒进口11、冷媒出口21、第一分集管10、第二分集管20、多个微通道30、第一隔流部41以及第一汇集部42。其中，第一分集管10，具有冷媒进口11。第二分集管20，与第一分集管10相对设置。多个微通道30相对设置在第一分集管10和第二分集管20之间以连通第一分集管10和第二分集管20。第一隔流部41，设置在第一分集管10内，第一隔流部41设置在相邻的两个微通道30之间，第一隔流部41将多个微通道30分隔为第一微通道组和第二微通道组。第一汇集部42，设置在第一微通道组和第二微通道组之间，第一汇集部42上设置有第一过流通道。
应用本实施例的技术方案，换热器包括第一汇集部42。第一微通道组和第二微通道组均包括多个微通道30。第一汇集部42设置在第一微通道组和第二微通道组之间，第一汇集部42上设置有第一过流通道。当冷媒(气态)从冷媒进口进入第一分集管10时，由于重力的原因，冷媒会沿着第一分集管10向下流动直至流至第一隔流部41为止。然后冷媒将会被分流，流入多个微通道30与外界环境进行换热。从微通道30流出的冷媒包括气液两相冷媒。气液混合的冷媒将会汇集到第二分集管20内，并被第一汇集部42止挡。上述混合冷媒将在第一汇集部42处重新混合成为统一的状态。混合成统一状态的冷媒从第一汇集部42上的第一过流通道流出，然后流入第二微通道组内的各微通道30内，最终从冷媒出口21流出。上述混合成统一状态的冷媒可以保证分流到第二微通道组的每个微通道30中的冷媒状态是同样的，从而保证了均匀分流，改善了换热器的换热效果，从而解决了现有技术中的换热器换热效果差的问题。
需要说明的是，第一微通道组(上一流路)和第二微通道组(下一流路)内冷媒的流路不同，第一隔流部41能够将上一流路与下一流路分隔开，起分路作用。
如图2所示，在本实施例中，换热器还包括第一导流结构，第一导流结构的第一端设置在第一过流通道处，第二微通道组中的多个微通道30的同一端均与第一导流结构的第二端连接。具体地，混合冷媒在第一汇集部42处重新混合成为统一的状态后，从第一汇集部42上的第一过流通道流出，然后流入第一导流结构的第一端。冷媒经过第一导流结构后从第一导流结构的第二端流出。由于第二微通道组中的多个微通道30的同一端均与第一导流结构的第二端连接。因此混合成统一状态的冷媒可以更均匀地被分配到第二微通道组中的多个微通道30中，从而进一步保证了均匀分流，改善了换热器的换热效果。
如图2所示，在本实施例中，第一导流结构包括多个第一导流管50，多个第一导流管50的第一端设置在第一过流通道处，多个第一导流管50的第二端与第二微通道组中的多个微通道30一一对应的连接。上述结构简单，导流管为通用结构，方便维修与更换。
为了进一步均匀分配冷媒，如图2所示，在本实施例中，与沿第二分集管20内的流体的流动方向依次设置的多个微通道30连接的多个第一导流管50的管径依次增大。下面，以第二微通道组具有三个微通道30为例进行说明。如图2所示，位于第一汇集部42下方的三个微通道30，从上至下依次为第一微通道、第二微通道以及第三微通道。第一导流管50与微通道30的个数相同也为3个，分别为上导流管、中导流管和下导流管。其中，上导流管与第一微通道对应连接，中导流管与第二微通道对应连接，下导流管与第三微通道对应连接。由于第一微通道与第一汇集部42之间的距离比第二微通道与第一汇集部42之间的距离短，因此冷媒在上导流管内的流动阻力小于冷媒在中导流管内的流动阻力。这样，第一微通道内冷媒的流量就容易比第二微通道内冷媒的流量大，导致分流不均匀。因此在本实施例中，在选用导流管时，上导流管的直径要小于中导流管的直径。这样能够保证第一微通道内的冷媒的流量与第二微通道内的冷媒流量基本相等，从而进一步保证了均匀分流，改善了换热器的换热效果。同理，中导流管的直径要小于下导流管的直径，原理与上述原理相同，在此不再赘述。
当然，本领域技术人员应当知晓，第二微通道组内的微通道30的个数不限于此，微通道30的个数与第一导流管50的个数相同。
此外，第一微通道对应的加热对象的温度相对更接近于冷媒的温度，换热温差更小。因此，第一微通道内的冷媒量可以适当减小以提高整体的换热效果。
如图2所示，在本实施例中，第一汇集部42包括与第二分集管20的内壁适配的第一汇集片，第一过流通道包括多个第一过流孔，多个第一过流孔与多个第一导流管50的第一端一一对应。上述结构简单、生产成本低。需要说明的是多个第一过流孔的孔径有所不同。与上导流管连接的第一过流孔的孔径小于与中导流管连接的第一过流孔的孔径，与中导流管连接的第一过流孔的孔径小于与下导流管连接的第一过流孔的孔径。
如图2所示，在本实施例中，第一隔流部41为与第一分集管10的内壁适配的第一隔流片。上述结构简单，方便维修与更换。
为了使得换热器的换热效果更佳，如图2所示，在本实施例中，换热器还包括：第二汇集部61，设置在第一分集管10内，第二汇集部61设置在第一隔流部41的下游并位于相邻的两个微通道30之间，第一隔流部41及第二汇集部61将多个微通道30分隔为第一微通道组、第二微通道组以及第三微通道组，第二汇集部61上设置有第二过流通道。具体地，进入第一微通道组的冷媒在第一汇集部42处进行一次冷媒的混合，然后进入第二微通道组进行换热。接着在第二汇集部61处进行二次冷媒的混合，然后进入第三微通道组进行换热，最终从冷媒出口21流出。上述结构使得冷媒两次混合成统一状态，这使得冷媒的分流更加均匀，从而进一步改善了换热器的换热效果，解决了现有技术中的换热器换热效果差的问题。
需要说明的是，在本实施例中，第一微通道组位于过热气相区内，第二微通道位于饱和两项区内，第三微通道位于过冷液相区内。
如图2所示，在本实施例中，换热器还包括：第二导流结构，第二导流结构的第一端设置在第二过流通道处，第三微通道组中的多个微通道30的同一端均与第二导流结构的第二端连接。具体地，混合冷媒在第二汇集部61处重新混合成为统一的状态后，从第二汇集部61上的第二过流通道流出，然后流入第二导流结构的第一端。冷媒经过第二导流结构后从第二导流结构的第二端流出。由于第三微通道组中的多个微通道30的同一端均与第二导流结构的第二端连接。因此混合成统一状态的冷媒可以更均匀地被分配到第三微通道组中的多个微通道30中，从而进一步保证了均匀分流，改善了换热器的换热效果。
如图2所示，在本实施例中，第二导流结构包括多个第二导流管70，多个第二导流管70的第一端设置在第二过流通道处，多个第二导流管70的第二端与多个微通道30一一对应的连接。上述结构简单，导流管为通用结构，方便维修与更换。
为了进一步均匀分配冷媒，如图2所示，在本实施例中，与沿第一分集管10内的流体的流动方向依次设置的多个微通道30连接的多个第二导流管70的管径依次增大。下面，以第三微通道组具有三个微通道30为例进行说明。如图2所示，位于第二汇集部61下方的三个微通道30，从上至下依次为第四微通道、第五微通道以及第六微通道。第二导流管70与微通道30的个数相同也为3个，分别为上导流管、中导流管和下导流管。其中，上导流管与第四微通道对应连接，中导流管与第五微通道对应连接，下导流管与第六微通道对应连接。由于第四微通道与第二汇集部61之间的距离比第五微通道与第二汇集部61之间的距离短，因此冷媒在上导流管内的流动阻力小于冷媒在中导流管内的流动阻力。这样，第四微通道内冷媒的流量就容易比第五微通道内冷媒的流量大，导致分流不均匀。因此在本实施例中，在选用导流管时，上导流管的直径要小于中导流管的直径。这样能够保证第四微通道内的冷媒的流量与第五微通道内的冷媒流量基本相等，从而进一步保证了均匀分流，改善了换热器的换热效果。同理，中导流管的直径要小于下导流管的直径，原理与上述原理相同，在此不再赘述。
当然，本领域技术人员应当知晓，第三微通道组内的微通道30的个数不限于此，微通道30的个数与第二导流管70的个数相同。
如图2所示，在本实施例中，第二汇集部61包括与第一分集管10的内壁适配的第二汇集片，第二过流通道包括多个第二过流孔，多个第二过流孔与多个第二导流管70的第一端一一对应。上述结构简单、生产成本低。需要说明的是多个第二过流孔的孔径有所不同。与上导流管连接的第二过流孔的孔径小于与中导流管连接的第二过流孔的孔径，与中导流管连接的第二过流孔的孔径小于与下导流管连接的第二过流孔的孔径。
如图2所示，在本实施例中，换热器还包括：第二隔流部62，设置在第二分集管20内并位于第二微通道组和第三微通道组之间。如果有少量的冷媒从第一过流孔与第一导流管50之间的缝隙流出时，这部分冷媒会被第二隔流部62止挡，然后重新分配到第二微通道组的微通道30内，从而使得换热器的换热效果更佳。
如图2所示，在本实施例中，第二隔流部62为与第二分集管20的内壁适配的第二隔流片。上述结构简单，方便维修与更换。
本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例(图中未示出)包括换热器，换热器为上述的换热器。由于换热器具有换热效果好的优点。因此，具有上述换热器的空调器也具有该优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种换热器，其特征在于，包括：
冷媒进口(11)和冷媒出口(21)；
第一分集管(10)，具有所述冷媒进口(11)；
第二分集管(20)，与所述第一分集管(10)相对设置；
多个微通道(30)，所述多个微通道(30)相对设置在所述第一分集管(10)和所述第二分集管(20)之间以连通所述第一分集管(10)和所述第二分集管(20)；
第一隔流部(41)，设置在所述第一分集管(10)内，所述第一隔流部(41)设置在相邻的两个所述微通道(30)之间，所述第一隔流部(41)将所述多个微通道(30)分隔为第一微通道组和第二微通道组；
第一汇集部(42)，设置在所述第一微通道组和所述第二微通道组之间，混合冷媒将在所述第一汇集部(42)处重新混合成为统一的状态，所述第一汇集部(42)上设置有第一过流通道，所述换热器还包括：
第一导流结构，所述第一导流结构的第一端设置在所述第一过流通道处，所述第二微通道组中的多个微通道(30)的同一端均与所述第一导流结构的第二端连接，所述第一导流结构包括多个第一导流管(50)，所述多个第一导流管(50)的第一端设置在所述第一过流通道处，所述多个第一导流管(50)的第二端与所述第二微通道组中的多个微通道(30)一一对应的连接，与沿所述第二分集管(20)内的流体的流动方向依次设置的多个所述微通道(30)连接的所述多个第一导流管(50)的管径依次增大。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一汇集部(42)包括与所述第二分集管(20)的内壁适配的第一汇集片，所述第一过流通道包括多个第一过流孔，所述多个第一过流孔与所述多个第一导流管(50)的第一端一一对应。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一隔流部(41)为与所述第一分集管(10)的内壁适配的第一隔流片。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：
第二汇集部(61)，设置在所述第一分集管(10)内，所述第二汇集部(61)设置在所述第一隔流部(41)的下游并位于相邻的两个微通道(30)之间，所述第一隔流部(41)及所述第二汇集部(61)将所述多个微通道(30)分隔为所述第一微通道组、所述第二微通道组以及第三微通道组，所述第二汇集部(61)上设置有第二过流通道。
5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：
第二导流结构，所述第二导流结构的第一端设置在所述第二过流通道处，所述第三微通道组中的多个微通道(30)的同一端均与所述第二导流结构的第二端连接。
6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述第二导流结构包括多个第二导流管(70)，所述多个第二导流管(70)的第一端设置在所述第二过流通道处，所述多个第二导流管(70)的第二端与所述多个微通道(30)一一对应的连接。
7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，与沿所述第一分集管(10)内的流体的流动方向依次设置的多个所述微通道(30)连接的所述多个第二导流管(70)的管径依次增大。
8.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述第二汇集部(61)包括与所述第一分集管(10)的内壁适配的第二汇集片，所述第二过流通道包括多个第二过流孔，所述多个第二过流孔与所述多个第二导流管(70)的第一端一一对应。
9.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：
第二隔流部(62)，设置在所述第二分集管(20)内并位于所述第二微通道组和所述第三微通道组之间。
10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述第二隔流部(62)为与所述第二分集管(20)的内壁适配的第二隔流片。
11.一种空调器，包括：换热器，其特征在于，所述换热器为权利要求1至10中任一项所述的换热器。
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