CN108895880B - 一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构，包括沿集流管轴向设置的纵向分隔板，将集流管内腔分隔为第一和第二纵腔，第一纵腔和工质进口连通，第二纵腔和换热管连通，第二纵腔内分布有多个横向分隔板，分隔为多个分流区域，多个分流区域对应的换热管数量相同，在纵向分隔板上对应于每个分流区域均设有分流孔；从进液端至另一端方向，在0～x长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积呈逐渐增大趋势，在X～Y长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积相等，在Y～1长度段内，所对应分流区域的分流孔流通面积呈逐渐减小趋势，X为0.3±0.15；Y为0.6±0.15。本分流结构提高了换热单元表面通过气流的均匀性。

Description

一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构
技术领域
本发明属于汽车空调技术领域，涉及换热单元的分流技术，尤其涉及一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构。
背景技术
现有汽车空调系统上常见的换热单元有暖风芯体、蒸发器、冷凝器、中冷器、油冷器、水箱等。这些换热单元一般采用两端集流管与多组平行设置的换热管的结构，换热管通常采用扁管结构。这些换热单元在使用过程中存在一个共同需要解决的问题，就是工质在多组换热管内的均匀分配的问题。
比如，目前绝大部分车型配置的空调都设置有暖风芯体，其利用来自被汽车发动机或水暖PTC或热泵系统加热后的热水，通过鼓风机的送风，将热水的热量传递给空气，通过送风管道送入汽车驾驶室中。暖风芯体总成一般连接进水管和出水管，进水管将热水送入暖风芯体内部，鼓风机对着暖风芯体吹风，即可将热风通过送风管道送入汽车驾驶室中，经过热交换的热水冷却后，通过出水管再回流到系统，如此反复实现持续工作。暖风芯体用于在冬季实现汽车空调的制热、及除霜除雾功能，其结构主要由翅带、扁管、集流管(也称水室)及进出水管等组成。
现有暖风芯体的集流管内未设置分流结构，工质(防冻液溶液)在各组换热管内的流量分布参见图5,从图5可以看出从进水管接口至远离进水管接口方向，工质在换热管的流量分布先呈由多逐渐减少状态，然后在靠近中间的一段区间内，流量降低最少状态，再然后流量呈逐渐增加状态。工质在换热管内的不均匀分布，导致通过暖风芯体表面的各处气流加热温度的不均匀性，这样气流送入车厢，会形成各个出风口温度温度不一致的现象，双温区、多温区空调系统会出现显著的送风温差，减低乘员的舒适性，严重者会引起乘员的抱怨。
经现有技术检索，未检索到与本专利相近的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可实现工质均匀分布，提高换热单元表面通过气流的均匀性的用于汽车换热单元集流管内的分流结构。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构，其特征在于：包括沿集流管轴向设置的纵向分隔板，纵向分隔板将集流管内腔分隔为第一纵腔和第二纵腔，第一纵腔和工质进口连通，第二纵腔和换热管连通，在第二纵腔内沿集流管的轴向分布有多个横向分隔板，多个横向分隔板将第二纵腔分隔为多个分流区域，多个分流区域所对应的换热管数量均相同，在纵向分隔板上对应于每个分流区域均设置有分流孔；沿集流管轴向从进液端至另一端方向，在0～x长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积呈逐渐增大趋势，在X～Y长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积相等，在Y～1长度段内，所对应分流区域的分流孔流通面积呈逐渐减小趋势，其中X值：0.3±0.15；Y值：0.6±0.15。
而且的，单个分流孔的面积与单根换热管的流通面积为1：1.5～1：3，或单个分流孔的面积为40mm2～100mm2。
而且的，分流孔采用矩形孔或长圆形孔，分流孔的长宽比范围是1:0.7～1：2.5。
而且的，纵向分隔板距离集流管的内侧面的距离为a，纵向分隔板距离集流管的外侧面的局部为b,a与b的比值为0.5～1.2。
而且的，纵向分隔板距离集流管的内侧面的距离为a,纵向分隔板距离换热管插入端的距离为c,c与a的比值为：0.5～0.9。
本发明的优点和积极效果是：
1、在换热单元集流管内设置本分流结构，工质由进水管进入第一纵腔，通过纵向分隔板上的分流孔分流到多个分流区域内，各分流区域对应扁管数量相同，分流孔按照密度逐渐增加，然后再逐渐减小的方式设置，弥补了因换热管距离工质进口位置的不同而对流量分布的影响，使工质较均匀的进入到各换热管内，从而实现了整个换热器内部精确的流量控制，提高了换热单元表面气流温度的均匀性，该优势特别适用于双温区、多温区汽车空调系统及传统单温区系统的热舒适性提高。
2、设置分流结构，避免了工质冲刷管壁面的周期性冲击力，有利于产品疲劳耐久性能的提高。
3、设置分流结构，取消了工质法向冲刷管壁面的流动阻力，有利于换热单元内部流阻的降低，减少了工质在换热管之间绕行的时间，提高了系统工质流量，从而提高了系统换热量。有利于热舒适性及除霜除雾性能的提高。
4、设置分流结构有利于换热单元介质速度的一致性设计管理，使介质流速趋于均匀，避免局部流速过高超过阈值而产生汽蚀，提高了换热系统的可靠性和耐久性。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的A～A剖视图；
图3是本发明中纵向分隔板在集流管内的位置局部示意图；
图4是本发明介质在换热管内的分布图；
图5是现有结构中介质在换热管内的分布图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构，请参见图1～5，其发明点为：
包括沿集流管轴向设置的纵向分隔板1，纵向分隔板可采用平面板或曲面板等，纵向分隔板将集流管内腔分隔为第一纵腔2和第二纵腔，第一纵腔和工质进口连通，第二纵腔和换热管连通。在第二纵腔内沿集流管的轴向分布有多个横向分隔板3，多个横向分隔板将第二纵腔分隔为多个分流区域4，多个分流区域所对应的换热管数量均相同。在纵向分隔板上对应于每个分流区域均设置有分流孔5，分流孔尽量采用统一形状和大小的孔，以便于进行加工。分流孔可采用多种孔形，比如矩形、腰型孔、圆孔、三角形、正方形、多边形、椭圆形等有利于流量分配的形状。沿集流管轴向从进液端至另一端方向，在0～x长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积呈逐渐增大趋势，即在0～x长度段内，第一个分流区所对应的分流孔的流通面积小于第二分流区所对应的分流孔的流通面积，以此类推。在X～Y长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积相等，该长度段内的分流区域上的分流孔的流通面积在整个长度段上达到最大值。在Y～1长度段内，所对应分流区域的分流孔流通面积呈逐渐减小趋势，即在Y～1长度段内，第N个分流区对应的分流孔的流通面积大于第N+1个分流区对应的分流孔的流通面积，以此类推。上述X值：0.3±0.15；Y值：0.6±0.15。
上述结构中，单个分流孔的面积与单根换热管的流通面积优选为1：1.5～3，或单个分流孔的面积为40mm2～100mm2。
上述结构中，分流孔优选采用矩形孔或长圆形孔，分流孔的长宽比范围是1:0.7～1：2.5。其中，分流孔的长度方向是指沿集流管的轴向方向。因采用过小或过大的长宽比均会带来流动阻力的增加，长宽比采用上述优选范围，可保证较小的流动阻力，利于提高换热效率。
上述纵向分隔板距离集流管的内侧面的距离为a，纵向分隔板距离集流管的外侧面的局部为b,a与b的比值为0.5～1.2。其中a加b为集流管沿换热管的轴向方向的尺寸值。
上述纵向分隔板距离集流管的内侧面的距离为a,纵向分隔板距离换热管插入端的距离为c,c与a的比值为：0.5～0.9。
上述，a与b的比值为0.5～1.2，且c与a的比值为：0.5～0.9，使得换热器的介质流动阻力损失保持在较低的范围之内，有利于系统运行功耗的降低。
本分流结构可应用于采用单腔换热管的换热单元中，也可应用于采用微通道换热扁管的换热单元中。
本分流结构不限于单流程换热单元，可用于两流程或多流程换热单元中，在用于两流程或多流程换热单元中时，可在与进水管连通的集流管中设置，也可另一端集流管中设置，或在两端集流管中均设置。
在暖风芯体中采用本分流结构，经过模拟实验，可得出进入到各换热管中的介质流量可达到比较均等的状态，具体参见附图4，附图4中的黑色柱体表示换热管中介质流量的分布状态。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种用于汽车换热单元集流管内的分流结构，其特征在于：包括沿集流管轴向设置的 纵向分隔板，纵向分隔板将集流管内腔分隔为第一纵腔和第二纵腔，第一纵腔和工质进口连 通，第二纵腔和换热管连通，在第二纵腔内沿集流管的轴向分布有多个横向分隔板，多个横 向分隔板将第二纵腔分隔为多个分流区域，多个分流区域所对应的换热管数量均相同，在纵 向分隔板上对应于每个分流区域均设置有分流孔；沿集流管轴向从进液端至另一端方向，在 0～x 长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积呈逐渐增大趋势，在 X～Y 长度段内，所对应分流区域上的分流孔流通面积相等，在 Y～1 长度段内，所对应分流区域的分流孔流通 面积呈逐渐减小趋势，其中 X 值：0.3±0.15；Y 值：0.6±0.15；
单个分流孔的面积与单根换热管的流通面积为 1：1.5～1：3 ，或单个分流孔的面积为40mm²～100 mm ²；
纵向分隔板距离集流管的内侧面的距离为 a,纵向分隔板距离换热管插入端的距离为c，c 与 a 的比值为：0.5～0.9。
2.根据权利要求 1 所述的用于汽车换热单元集流管内的分流结构，其特征在于：分流孔采用矩形孔或长圆形孔，分流孔的长宽比范围是 1:0.7～1：2.5。
3.根据权利要求 1 所述的用于汽车换热单元集流管内的分流结构，其特征在于：纵向分 隔板距离集流管的内侧面的距离为 a，纵向分隔板距离集流管的外侧面的局部为 b，a与 b 的比值为 0.5～1.2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109631419A (zh) * 2018-12-20 2019-04-16 广州美的华凌冰箱有限公司 热交换装置和冰箱
CN109506127B (zh) * 2018-12-21 2020-10-30 航天科工哈尔滨风华有限公司 卧式热管液化天然气气化器
CN112484554B (zh) * 2020-11-27 2022-09-09 中车大连机车研究所有限公司 一种轨道交通车辆走行风相变换热系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901785A (en) * 1996-03-29 1999-05-11 Sanden Corporation Heat exchanger with a distribution device capable of uniformly distributing a medium to a plurality of exchanger tubes
CN101960238A (zh) * 2008-03-06 2011-01-26 开利公司 用于热交换器的冷却器分配器
CN201876184U (zh) * 2010-09-01 2011-06-22 珠海格力电器股份有限公司 集流管及具有该集流管的换热器
CN102230694A (zh) * 2011-06-28 2011-11-02 广东美的电器股份有限公司 能改善换热工质流动均匀性的平行流换热器
CN102954627A (zh) * 2012-11-21 2013-03-06 三花控股集团有限公司 换热器
WO2015027783A1 (zh) * 2013-08-30 2015-03-05 杭州三花研究院有限公司 微通道换热器及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901785A (en) * 1996-03-29 1999-05-11 Sanden Corporation Heat exchanger with a distribution device capable of uniformly distributing a medium to a plurality of exchanger tubes
CN101960238A (zh) * 2008-03-06 2011-01-26 开利公司 用于热交换器的冷却器分配器
CN201876184U (zh) * 2010-09-01 2011-06-22 珠海格力电器股份有限公司 集流管及具有该集流管的换热器
CN102230694A (zh) * 2011-06-28 2011-11-02 广东美的电器股份有限公司 能改善换热工质流动均匀性的平行流换热器
CN102954627A (zh) * 2012-11-21 2013-03-06 三花控股集团有限公司 换热器
WO2015027783A1 (zh) * 2013-08-30 2015-03-05 杭州三花研究院有限公司 微通道换热器及其制造方法

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