CN110285605A - 布液结构及换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种布液结构及换热器，布液结构包括间隔且沿竖直方向设置的用于装冷媒的多个隔层，相邻两个隔层之间形成换热区，冷媒从所述多个隔层的上方流入隔层和换热区，且与每个换热区相邻的两个隔层上均设有使所述两个隔层内的冷媒流入所述每个换热区的通孔。本发明中每个换热区在现有从上向下注入冷媒的基础上，还可以通过隔层从两侧向每个换热区注入冷媒，从而可以从三个方向向换热区注入冷媒，使得布液更加均匀、充分，提高换热区的换热效率；另外通过隔层将换热区细分，各个换热区无干涉，独立工作，确保换热管更加充分的利用，互相之间不会造成影响，可以有效确保各个换热区换热正常。

Description

布液结构及换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，更具体地说是涉及一种布液结构及换热器。

背景技术

近年制冷行业发展迅速，同时蒸发器在制冷行业空调系统中占着关键的换热作用，同时随着时代进步与时俱进，发展迅速。现有商用空调壳管换热器中蒸发器主要有满液式蒸发器、降膜式蒸发器以及干式蒸发器。近年由于降膜式蒸发器相对满液式蒸发器有换热能效高、制冷冲注量少优点，所以发展较快，基于以上优点，降膜式蒸发器在制冷系统中得到广泛的运用。通常降膜式蒸发器内部主要构件由布液器、均液板、蒸发管等组成。布液器位于壳体的上部，同时其上面还接有一个或多个冷媒进液口，蒸发管阶梯分层排列于布液器下方。液态制冷剂从冷媒进液口进入到布液器中，通过布液器分配后，均匀的滴落到下方排列的蒸发管上，在蒸发管外呈膜状流动的液态制冷剂吸热蒸发。但是上述这种结构存在的问题是：

一、布液器制造、安装存在差异，布液器中的冷媒在不同区域同一时间段的液位高度不一致，布液器凸出区域甚至没有液位，液位波动大，从而造成滴落到下方的蒸发管外的冷媒分配不均匀，蒸发管没有得到合理的利用，降低了蒸发器的换热效率；

二、理论情况下，进水管在下，出水管在上，出水管内水是已经经过一次换热后的水，故而出水管内水的水温相对比进水管内水的水温要低，因此上出水部分水和冷媒的温差比下进水部分水和冷媒的温差低，实际的换热效果也会差。另外冷媒从上方布液器慢慢向下方蒸发换热，这样流经到下层蒸发管上的冷媒也会相对较低。

从以上两点来看，壳管下层换热效果更高，但实际冷媒注入量却少，这样就会造成上下换热不均匀、不匹配的情况，最终导致浪费的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种布液结构及换热器，使得布液更加均匀、充分，提高换热效率。

本发明的技术方案为：提供一种布液结构，包括间隔且沿竖直方向设置的用于装冷媒的多个隔层，相邻两个隔层之间形成换热区，冷媒从所述多个隔层的上方流入隔层和换热区，且与每个换热区相邻的两个隔层上均设有使所述两个隔层内的冷媒流入所述每个换热区的通孔。

所述通孔的中心轴与水平面平行。

所述每个换热区内设有多列换热管组，每列换热管组由由上至下间隔设置的多个换热管组成。

相邻两列换热管组之间错位设置。

所述每个换热区内设有多列换热管组，每列换热管组由由上至下间隔设置的多个换热管组成，且每个换热管的中心轴与通孔的中心轴垂直。

所述冷媒流入通道与所述多个隔层之间设有第一均液层。

所述第一均液层为均匀设有多个第一过液孔的第一挡板。

每个换热区的正上方设有第二均液层，且第二均液层位于第一均液层的下方。

所述第二均液层为均匀设有多个第二过液孔的第二挡板。

每个隔层上与靠近所述每个隔层的一列换热管组中的最下面的两个换热管所对应的部分为底部，所述每个隔层上与所述一列换热管组中的其余的换热管所对应的部分为安装部，所述通孔设置在所述每个隔层的安装部上。

相邻两列换热管组中，其中一列换热管组中的上下相邻的两个换热管的圆心与另外一列换热管组中的相对位于所述其中一列换热管组中的上下相邻的所述两个换热管之间的换热管的圆心构成等边三角形。

所述布液结构还包括本体，所述本体上设有冷媒流入通道，所述多个隔层设于所述本体上并位于所述冷媒流入通道的下方，所述冷媒经所述冷媒流入通道流入隔层和换热区。

本发明还提供一种换热器，包括壳体，所述换热器还包括设于所述壳体内的布液结构。

所述布液结构包括本体，所述本体的侧面和顶面与所述壳体之间形成冷媒流出通道，所述冷媒流出通道内设有挡液结构。

本发明中每个换热区在现有从上向下注入冷媒的基础上，还可以通过隔层从两侧向每个换热区注入冷媒，从而可以从三个方向向换热区注入冷媒，使得布液更加均匀、充分，提高换热区的换热效率；另外通过隔层将换热区细分，各个换热区无干涉，独立工作，确保换热管更加充分的利用，互相之间不会造成影响，可以有效确保各个换热区换热正常。

附图说明

图1为本发明实施例中布液结构的结构示意图。

图2为本发明实施例中换热区内的换热管布局图。

图3为本发明实施例中换热器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例中提出的一种布液结构，应用于蒸发器中。布液结构包括本体10，本体10上设有冷媒流入通道11，本体10上还设有多个隔层12，多个隔层12位于冷媒流入通道11的下方，多个隔层12间隔且沿竖直方向设置（即与水平方向垂直），形成“梳子”形状，采用折弯工艺以及焊接工艺成形。

隔层12用于装冷媒，相邻两个隔层12之间形成换热区13，冷媒经冷媒流入通道11流入隔层12和换热区13，且与每个换热区13相邻的两个隔层12（即每个换热区左右两侧的隔层）上均设有使两个隔层12内的冷媒流入每个换热区13的通孔。这样每个换热区在现有从上向下注入冷媒的基础上，还可以通过隔层从两侧向每个换热区注入冷媒，从而可以从三个方向向换热区注入冷媒，使得布液更加均匀、充分，提高换热区的换热效率。另外通过隔层将换热区细分，各个换热区无干涉，独立工作，确保换热管更加充分的利用，互相之间不会造成影响，可以有效确保各个换热区换热正常。

冷媒流入通道11与多个隔层12之间设有第一均液层，每个换热区13的正上方设有第二均液层，且第二均液层位于第一均液层的下方，第一均液层用于整体均匀布液，第二均液层为每个换热区均匀布液，确保每个换热区的上侧布液均匀。

本实施例中，每个换热区13的上端设有第二均液层。第一均液层为均匀设有多个第一过液孔141的第一挡板14，第二均液层为均匀设有多个第二过液孔151的第二挡板15。

本实施例中，每个隔层左右两侧分别设置有多个通孔，多个通孔在水平方向和竖直方向均匀分布，用于从左右两侧向换热区喷注冷媒。液态冷媒从冷媒流入通道进入，先经过第一均液层均匀布液，且优先向隔层布液，确保每个隔层布液均匀，然后再经过第二均液层均匀布液，最终实现每个换热区都有来自上方、左侧和右侧三个方向的液态冷媒注入。

每个换热区13内设有多列换热管组，每列换热管组由由上至下间隔设置的多个换热管16组成。本实施例中，每个换热区13内设有三列换热管组，这三列换热管组从左向右分别为第一列换热管组、第二列换热管组和第三列换热管组，第一列换热管组由17个换热管16组成，第二列换热管组由16个换热管16组成，第三列换热管组由17个换热管16组成。

隔层上与靠近该隔层的一列换热管组中的最下面的两个换热管（即该一列换热管组中的最下层的两个换热管）所对应的部分为底部，该隔层上与该一列换热管组中的其余的换热管所对应的部分为安装部，通孔只设置在该隔层的安装部上。例如，第一列换热管组中从下至下，隔层上与第一个换热管到第十五个换热管中的每一个换热管对应的位置设有一个通孔，隔层上与第十六个换热管和第十七个换热管对应的位置没有通孔。由于隔层的底部注入的冷媒只能和每列列换热管最下面的2个（即第十六个换热管和第十七个换热管）换热管接触蒸发换热，冷媒和换热管接触时间少，一些冷媒还是会流到满液区（满液区位于布液结构的下方），会加大冷媒灌注量；另外隔层的上部注入的冷媒不能完全和换热管蒸发换热，会有一部分流到换热区的底部，依然可以与换热区底部的换热管蒸发换热，使得换热区底部的换热能效高的换热管注入更多的液态冷媒，能更大化的利用换热区底部的换热管，保证冷媒充分利用，进一步提高换热效率。

本实施例中，通孔121的中心轴与水平面平行，换热管16与水平面平行，且换热管16的中心轴与通孔121的中心轴垂直。通过通孔从两侧进行布液可以保证换热管的各个部分均匀布液，从上向下布液可以确保不同换热管的布液均匀，这样可以提高每个换热区的整体布液均匀性。

本实施例中，相邻两列换热管组之间错位设置，使得布液更加均匀，提高整体换热效率。本实施例中，第一列换热管组与第三列换热管组对齐。

本体10的水平宽度为L，即布液的宽度，L的大小与整体换热能效有关。每个隔层12的宽度L2=10～20mm，换热区13的水平宽度为L1，即换热区的布液的宽度，L=n*（L1+L2）+L2；n的大小受L的大小影响。

如图2所示，相邻两列换热管组中，其中一列换热管组中的上下相邻的两个换热管的圆心与另外一列换热管组中的相对位于所述其中一列换热管组中的上下相邻的所述两个换热管之间的换热管的圆心构成等边三角形。例如，第一列换热管组中第一个和第二个这两个换热管16的圆心与第二列换热管组中的相对位于这两个换热管16之间的第一个换热管的圆心构成等边三角形，即每个换热区中的布管规则采用等边三角形排列，可以确保冷媒从上往下依次滴落到每一层的换热管上，形成一层层液膜，保证换热充分，提高换热效率。

等边三角形的边长为s，s=2r+（4～8），其中r为换热管16的管径。第一列换热管组中的每个换热管16的圆心到左侧的隔层12的垂直距离为b, b=r+（4～8）。每列换热管组中的最上面的换热管16的圆心到第二均液层15（即换热区的上端）的垂直距离为a，a=r+（4～8）；相邻两列换热管组之间的垂直距离为c，根据等边三角形边长s计算可以得出c=s/（2*Tan30°），从图中可以看出，L1=2(b+c)。

如图3所示，本发明还提供一种换热器，包括壳体20和设于壳体20内的布液结构，壳体内设有位于布液结构下方的满液区25。

本体的侧面和顶面与壳体20之间形成冷媒流出通道21，冷媒流出通道21内设有挡液结构22，本实施例中，挡液结构22为挡板。

壳体20上设有与冷媒流入通道11连通的冷媒进口23，壳体20上还设有与冷媒流出通道21连通的冷媒流出通道24。

参考图1，隔层12的高度为H ，H=（0.6～1.4）R, 其中R为壳体的半径。

换热区的数量具体根据实际壳体以及换热管大小来定。

以上的具体实施例仅用以举例说明本发明的构思，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种布液结构，其特征在于，包括间隔且沿竖直方向设置的用于装冷媒的多个隔层（12），相邻两个隔层（12）之间形成换热区（13），冷媒从所述多个隔层（12）的上方流入隔层（12）和换热区（13），且与每个换热区（13）相邻的两个隔层（12）上均设有使所述两个隔层（12）内的冷媒流入所述每个换热区（13）的通孔（121）。

2.根据权利要求1所述的布液结构，其特征在于，所述通孔（121）的中心轴与水平面平行。

3.根据权利要求1所述的布液结构，其特征在于，所述每个换热区（13）内设有多列换热管组，每列换热管组由由上至下间隔设置的多个换热管（16）组成。

4.根据权利要求3所述的布液结构，其特征在于，相邻两列换热管组之间错位设置。

5.根据权利要求1或2所述的布液结构，其特征在于，所述每个换热区（13）内设有多列换热管组，每列换热管组由由上至下间隔设置的多个换热管（16）组成，且每个换热管（16）的中心轴与通孔（121）的中心轴垂直。

6.根据权利要求1所述的布液结构，其特征在于，所述冷媒流入通道（11）与所述多个隔层（12）之间设有第一均液层。

7.根据权利要求1或6所述的布液结构，其特征在于，每个换热区（13）的正上方设有第二均液层，且第二均液层位于第一均液层的下方。

8.根据权利要求3所述的布液结构，其特征在于，每个隔层（12）上与靠近所述每个隔层（12）的一列换热管组中的最下面的两个换热管（16）所对应的部分为底部，所述每个隔层（12）上与所述一列换热管组中的其余的换热管（16）所对应的部分为安装部，所述通孔（121）设置在所述每个隔层（12）的安装部上。

9.一种换热器，包括壳体（20），其特征在于，所述换热器还包括设于所述壳体（20）内的权利要求1至8中任一项所述的布液结构。

10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述布液结构包括本体（10），所述本体（10）的侧面和顶面与所述壳体（20）之间形成冷媒流出通道（21），所述冷媒流出通道（21）内设有挡液结构。