CN106322849A - 换热器结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换热器结构。该换热器结构包括：集流管(1)，集流管(1)具有液态制冷剂分配腔(13)和气液混合腔(15)，液态制冷剂分配腔(13)和气液混合腔(15)相连通；气液分离装置，设置在集流管(1)的入口处，气液分离装置包括将气态制冷剂导流至气液混合腔(15)的第一导流通道(5)和将液态制冷剂导流至液态制冷剂分配腔(13)的第二导流通道(6)。根据本发明的换热器结构，制冷剂分配均匀，可以提高换热器的换热效果。

Description

换热器结构

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种换热器结构。

背景技术

结合参见图1和图2所示，现有的蒸发器由集流管1’、入口分配管2’、出口管3’、换热管4’、换热翅片5’等部件组成。从节流装置出来的两相态制冷剂进入入口分配管3’，从入口分配管3’小孔喷出，进入集流管1’的腔体，再分配进入换热管4’，制冷剂在换热管4’内蒸发，变成气态制冷剂从出口管3’回到压缩机。

当制冷剂流量由于环境等因素影响而发生变化时，分配管内的制冷剂为气液两相，从分配管内喷出的制冷剂会出现分配不均匀现象，使进入换热管的制冷剂分配不均匀，影响换热效果。

发明内容

本发明的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种制冷剂分配均匀的换热器结构，可以提高换热器的换热效果。

为达到本发明的技术目的，本发明提供了一种换热器结构，包括：集流管，集流管具有液态制冷剂分配腔和气液混合腔，液态制冷剂分配腔和气液混合腔相连通；气液分离装置，设置在集流管的入口处，气液分离装置包括将气态制冷剂导流至气液混合腔的第一导流通道和将液态制冷剂导流至液态制冷剂分配腔的第二导流通道。

在本发明所提供的换热器结构在从节流装置中流出的两相制冷剂进入到集流管之前，先通过气液分离装置对制冷剂进行气液分离，使得制冷剂脱离两相态，分别以气态和液态的形式进入到集流管内，之后在集流管的气液混合腔内进行充分混合，由于进入到集流管和液态制冷剂分配腔内的均为单相态制冷剂，因此可以避免制冷剂流量发生变化所带来的分配管内的制冷剂分配不均匀的问题，使得两相态制冷剂在集流管中均匀分配、混合，再进入换热管，提高了换热器整体换热效率。

附图说明

图1是现有技术中的换热器结构的结构示意图；

图2是现有技术中的换热器结构的制冷剂分配示意图；

图3是本发明第一实施例的换热器结构的示意图；

图4是本发明第二实施例的换热器结构的示意图；

图5是根据图4的A处的放大结构示意图；

图6是本发明第三实施例的换热器结构的示意图；

图7是本发明第四实施例的换热器结构的示意图；

图8是根据图7的B处的放大结构示意图；以及

图9是本发明第五实施例的换热器结构的示意图。

附图标记说明：1、集流管；2、气液分离管；3、气态制冷剂导流管；4、液态制冷剂导流管；5、第一导流通道；6、第二导流通道；7、分隔板；8、连通孔；9、液态制冷剂分配管；10、气态制冷剂分配管；11、节流孔；12、换热管；13、液态制冷剂分配腔；14、气态制冷剂分配腔；15、气液混合腔；16、喷雾管；17、侧孔。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图中箭头方向为制冷剂的流动方向。

参见图3至图8所示，本发明提供了一种换热器结构，包括集流管1和气液分离装置，集流管1具有液态制冷剂分配腔13和气液混合腔15，液态制冷剂分配腔13和气液混合腔15相连通；气液分离装置设置在集流管1的入口处，气液分离装置包括将气态制冷剂导流至气液混合腔15的第一导流通道5和将液态制冷剂导流至液态制冷剂分配腔13的第二导流通道6。

在使用本发明的换热器结构时，在从节流装置中流出的两相制冷剂进入到集流管1之前，先通过气液分离装置对制冷剂进行气液分离，使得制冷剂脱离两相态，分别以气态和液态的形式进入到集流管1内，之后在集流管1的气液混合腔15内进行充分混合。由于进入液态制冷剂分配腔13内的制冷剂为单相态制冷剂，从液态制冷剂分配腔13流出的液态制冷剂不会出现分配不均匀的问题，可以均匀地进入气液混合腔15内，并在气液混合腔15内与气态制冷剂实现均匀的混合，因此可以避免制冷剂流量发生变化所带来的分配管内的制冷剂分配不均匀的问题，使得两相态制冷剂在集流管1中均匀分配、混合，再进入换热管12，提高了换热器整体的换热效率。

换热器结构还包括换热管12，换热管12连通至气液混合腔15。在气液混合腔15内均匀混合后的制冷剂进入换热管12内进行换热，能够进一步提高换热效率。

该处的气液分离装置可以为一体化装置，也可以由几个部件组合而成，当气液分离装置为一体化装置时，可以在该一体化装置上开设多个相互隔离的导流通道，通过这些导流通道以及气液两相比重的不同实现气液分离。当气液分离装置为多个部件组成时，每个部件形成一个导流通道，并与集流管1进行连接，形成多个导流通道，并利用气液两相比重的不同实现气液分离。利用气液两相比重的不同实现气液分离是指气态制冷剂比重轻于液态制冷剂，因此可以将第一导流通道5的入口设置高于第二导流通道6的入口，此时比重较轻的气态制冷剂就会从第一导流通道5进入到气液混合腔15内，比重较重的液态制冷剂就会从第二导流通道6进入到气液混合腔15内，从而实现气液分离。

结合参见图3所示，根据本发明的第一实施例，气液分离装置包括气液分离管2、气态制冷剂导流管3和液态制冷剂导流管4，气液分离管2具有让制冷剂进入的进口管，从节流装置流出的气液两相制冷剂从进口管进入到气液分离管2内。

气态制冷剂导流管3的第一端连通至气液分离管2的上端，第二端连通至集流管1的气液混合腔15，气态制冷剂导流管3的内腔形成第一导流通道5，气态制冷剂经气态制冷剂导流管3流动至集流管1的气液混合腔15内。

液态制冷剂导流管4的第一端连通至气液分离管2的下端，第二端连通至集流管1的液态制冷剂分配腔13，液态制冷剂导流管4的内腔形成第二导流通道6。液态制冷剂经液态制冷剂导流管4进入液态制冷剂分配腔13内，液态制冷剂分配腔13与气液混合腔15通过多个沿集流管长度方向间隔设置的分配孔连通，液态制冷剂在液态制冷剂分配腔13通过这些分配孔均匀进入气液混合腔15的各个区域，使得液态制冷剂可以与气态制冷剂在气液混合腔15内充分均匀地混合，从而提高换热器结构的整体换热效果。

在本实施例中，在集流管1的气液混合腔15内设置有液态制冷剂分配管9，液态制冷剂分配管9的内腔形成液态制冷剂分配腔13，液态制冷剂分配管9从集流管1的第一端延伸至第二端，在液态制冷剂分配管9的长度方向上均匀分布有多个分配孔，液态制冷剂分配腔13通过分配孔与气液混合腔15实现连通。

由于气态制冷剂比重轻于液态制冷剂，因此将气态制冷剂导流管3的第一端连通至气液分离管2的上端，将液态制冷剂导流管4的第一端连通至气液分离管2的下端，更加便于实现气液分离。

在本实施例中，气态制冷剂导流管3套设在气液分离管2内，液态制冷剂导流管4设置在气液分离管2外，且液态制冷剂导流管4连接在气液分离管2与集流管1之间，液态制冷剂导流管4的第一端连接至气液分离管2的下端，并延伸至气液分离管2内，液态制冷剂导流管4的第二端连接至集液管1，并与气液混合腔15连通。此种结构简单方便，加工容易，便于对气态制冷剂导流管3和液态制冷剂导流管4进行布置。

结合参见图4和图5所示，根据本发明的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，气态制冷剂导流管3的入口处设置有节流孔11。节流孔11可以起到调整气体流速的作用，使得在气液混合腔15内混合的气态制冷剂和液态制冷剂达到一个理想的混合比例，能够进一步地提高换热器结构的换热效率。该节流孔11可以通过在气态制冷剂导流管3的入口处设置节流挡板，并在节流挡板上加工而成，也可以设置在其他类型的节流装置上，只要能够对进入气态制冷剂导流管3的气态制冷剂进行节流即可。

结合参见图6所示，根据本发明的第三实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，集流管1内还设置有从集流管1的第一端延伸至第二端的气态制冷剂分配管10，气态制冷剂分配管10内腔形成气态制冷剂分配腔14，气态制冷剂导流管3连通至气态制冷剂分配管10，气态制冷剂分配腔14连通至气液混合腔15。在本实施例中，气态制冷剂分配管10和液态制冷剂分配管9沿集流管1的长度方向上均设置有多个分配孔，气态制冷剂通过气态制冷剂分配管10的气态制冷剂分配腔14均匀分配到集流管1的气液混合腔15的各个区域内，液态制冷剂通过液态制冷剂分配管9的液态制冷剂分配腔13均匀分配到集流管1的气液混合腔15的各个区域内，气态制冷剂和液态制冷剂在气液混合腔15内充分均匀混合，然后进入到换热管12内进行换热。

结合参见图7和图8所示，根据本发明的第四实施例，集流管1内设置有液态制冷剂分配管9和气态制冷剂分配管10，气态制冷剂分配管10连通至气液混合腔15，液态制冷剂分配管9和气态制冷剂分配管10从集流管1的第一端延伸至第二端，气态制冷剂分配管10套设在液态制冷剂分配管9内，液态制冷剂分配腔13形成于液态制冷剂分配管9内，液态制冷剂导流管4从气液分离管2底部延伸至液态制冷剂分配管9的入口，气态制冷剂导流管3从气液分离管2上端沿气液分离管2和液态制冷剂导流管4延伸至气态制冷剂分配管10的入口。此种结构由于气态制冷剂流通管道套设在液态制冷剂流通管道内，因此可以减小气液分离装置的空间占用，使得换热器结构的整体结构更加紧凑，占用体积更小。

优选地，气液分离管2、液态制冷剂导流管4和液态制冷剂分配管9一体成型；和/或气态制冷剂导流管3和气态制冷剂分配管10一体成型，能够使气液分离装置的各个部分之间的连接更加坚固，密封性更好，可以更加有效地将两相态制冷剂分开，防止气态制冷剂和液态制冷剂在输送至气液混合腔15的过程中发生混合，提高气液分离的可靠性。

优选地，气态制冷剂分配管10沿长度方向设置有多个延伸至气液混合腔15的喷雾管16，喷雾管16连通气态制冷剂分配管10、液态制冷剂分配管9和气液混合腔15。具体而言，在本实施例中，喷雾管16从气态制冷剂分配管10内径向延伸至液态制冷剂分配管9外，喷雾管16的侧壁上设置有连通液态制冷剂分配管9的侧孔17。优选地，侧孔17为径向通孔，并沿喷雾管16的周向均匀分布。

在气态制冷剂到达气态制冷剂分配管10后，会从喷雾管16高速流动至气液混合腔15内，在气态制冷剂流动的过程中，高速流动的气态制冷剂会在喷雾管16内形成负压，液态制冷剂会从喷雾管16的侧孔17进入到喷雾管16内，高速的气态制冷剂会带动液态制冷剂从喷雾管16的喷口喷出，并形成雾状混合制冷剂，雾状混合制冷剂可以使得液体分散成极小液滴，提升制冷剂的蒸发速度，提高换热器结构的换热效率。

结合参见图9所示，根据本发明的第五实施例，集流管1通过分隔板7分隔为位于上部的气液混合腔15和位于下部的液态制冷剂分配腔13，分隔板7上设置有将气液混合腔15和液态制冷剂分配腔13连通的连通孔8。分隔板7将集流管1分隔成两个腔体，在分隔板7上开设有连通孔8，将两个腔体连通。

位于上部的腔体为气液混合腔15，位于下部的腔体为液态制冷剂分配腔13，气态制冷剂直接进入到气液混合腔15内，液态制冷剂直接进入到液态制冷剂分配腔13内，然后经液态制冷剂分配腔13和连通孔8进入到气液混合腔15内与气态制冷剂实现混合。由于液态制冷剂在下腔中流动，避免了换热管12对液态制冷剂的阻力，使得液态制冷剂可以在下腔均匀分布以后进入上腔与气体混合，提高了制冷剂的均匀性，从而使得换热效率得到提升。

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)

1.一种换热器结构，其特征在于，包括：

集流管(1)，所述集流管(1)具有液态制冷剂分配腔(13)和气液混合腔(15)，所述液态制冷剂分配腔(13)和所述气液混合腔(15)相连通；

气液分离装置，设置在所述集流管(1)的入口处，所述气液分离装置包括将气态制冷剂导流至所述气液混合腔(15)的第一导流通道(5)和将液态制冷剂导流至所述液态制冷剂分配腔(13)的第二导流通道(6)。

2.根据权利要求1所述的换热器结构，其特征在于，所述气液分离装置包括：

气液分离管(2)，所述气液分离管(2)具有接收制冷剂的进口管；

气态制冷剂导流管(3)，所述气态制冷剂导流管(3)的第一端连通至所述气液分离管(2)的上端，第二端连通至所述集流管(1)的气液混合腔(15)，所述第一导流通道(5)形成于所述气态制冷剂导流管(3)内；

液态制冷剂导流管(4)，所述液态制冷剂导流管(4)的第一端连通至所述气液分离管(2)的下端，第二端连通至所述集流管(1)的液态制冷剂分配腔(13)，所述第二导流通道(6)形成于所述液态制冷剂导流管(4)内。

3.根据权利要求2所述的换热器结构，其特征在于，所述气态制冷剂导流管(3)套设在所述气液分离管(2)内，所述液态制冷剂导流管(4)设置在所述气液分离管(2)外，并连接在所述气液分离管(2)与所述集流管(1)之间。

4.根据权利要求3所述的换热器结构，其特征在于，所述集流管(1)内还设置有从所述集流管(1)的第一端延伸至第二端的气态制冷剂分配腔(14)，所述气态制冷剂导流管(3)连通至所述气态制冷剂分配腔(14)，所述气态制冷剂分配腔(14)连通至所述气液混合腔(15)。

5.根据权利要求3所述的换热器结构，其特征在于，所述集流管(1)通过分隔板(7)分隔为位于上部的所述气液混合腔(15)和位于下部的所述液态制冷剂分配腔(13)，所述分隔板(7)上设置有将所述气液混合腔(15)和所述液态制冷剂分配腔(13)连通的连通孔(8)。

6.根据权利要求2所述的换热器结构，其特征在于，所述集流管(1)内设置有液态制冷剂分配管(9)和气态制冷剂分配管(10)，所述气态制冷剂分配管(10)连通至所述气液混合腔(15)，所述液态制冷剂分配管(9)和气态制冷剂分配管(10)从所述集流管(1)的第一端延伸至第二端，所述气态制冷剂分配管(10)套设在所述液态制冷剂分配管(9)内，所述液态制冷剂分配腔(13)形成于所述液态制冷剂分配管(9)内，所述液态制冷剂导流管(4)从所述气液分离管(2)底部延伸至所述液态制冷剂分配管(9)的入口，所述气态制冷剂导流管(3)从所述气液分离管(2)上端沿所述气液分离管(2)和所述液态制冷剂导流管(4)延伸至所述气态制冷剂分配管(10)。

7.根据权利要求6所述的换热器结构，其特征在于，所述气液分离管(2)、所述液态制冷剂导流管(4)和所述液态制冷剂分配管(9)一体成型；和/或所述气态制冷剂导流管(3)和所述气态制冷剂分配管(10)一体成型。

8.根据权利要求6所述的换热器结构，其特征在于，所述气态制冷剂分配管(10)沿长度方向设置有多个延伸至所述气液混合腔(15)的喷雾管(16)，所述喷雾管(16)连通所述气态制冷剂分配管(10)、所述液态制冷剂分配管(9)和所述气液混合腔(15)。

9.根据权利要求8所述的换热器结构，其特征在于，所述喷雾管(16)从所述气态制冷剂分配管(10)内径向延伸至所述液态制冷剂分配管(9)外，所述喷雾管(16)的侧壁上设置有连通所述液态制冷剂分配管(9)的侧孔(17)。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的换热器结构，其特征在于，所述气态制冷剂导流管(3)的入口处设置有节流孔(11)。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的换热器结构，其特征在于，所述换热器结构还包括换热管(12)，所述换热管(12)连通至所述气液混合腔(15)。