CN111578748B - 一种壳管换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳管换热器，包括分液器组件、集气组件、管板、安装在管板上的外壳和位于外壳内的换热管；该外壳与管板所圈围的空间形成为换热腔；每组换热管均包括第一换热管和第二换热管，第一换热管的一端经一管件连通第二换热管的一端；分液器组件安装在管板上，分液器组件连接有第一流体管，第一流体管的第一流体管口位于换热腔外，第一换热管连接到分液器组件上；集气组件安装在管板上，集气组件连接有第二流体管，第二流体管的第二流体管口位于换热腔外，第二换热管连接到集气组件上。本申请中，分液器组件可消除制冷剂的气液分离，更加均匀的将制冷剂分配给各组换热管，使得每组换热管能够均匀且充分的发挥能力，从而提高换热器效率。

Description

一种壳管换热器

技术领域

本发明涉及一种壳管换热器，属于空调换热器领域。

背景技术

壳管换热器是一种利用封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，主要包括管板、壳体、折流板、换热管、管箱、隔板、管程进口、管程出口、壳程接口等几个部分。

换热器的壳体一般为圆筒形，内部装有若干数量的换热管；换热管固定在设置有孔的管板上；管板外设置有管箱和隔板，制冷剂进入换热器后，管箱将制冷剂分布到各个换热管内，管箱内的隔板起到改变管内制冷剂流动方向，增加换热管长度的作用，使制冷剂在换热管内不断的进行蒸发或冷凝换热。换热器的壳体上设置有壳程接口，内部安装有折流板，壳程介质通过壳程接口进出换热器，通过折流板多次往返横向通过换热管，与换热管内流动的制冷剂进行热交换。

目前，现有技术中壳管换热器的换热管有直管型和U型两种常见型式。

一般壳管换热器所处的制冷系统的节流机构在换热器外的管路上，制冷剂通过节流机构降压降温后，一部分制冷剂会闪发形成气态，在进入壳管换热器前气液两相的制冷剂因为管路转弯、分流器方向位置等的影响，在管路空间内流动过程中产生气液分离,特别在进入壳管换热器的管箱后因为重力的作用加重了气液相制冷剂分离和分层。已有技术中壳管换热器的入口管箱内设置有网板具有一定分散和均匀分配制冷剂的功能，但不能改善制冷剂气液相的分布，蒸发换热时下层换热管的液相成分多，上层换热管的气相成分多，会使性能发挥不充分,然而制冷剂均匀分布和分配的程度越高越利于换热器各个管路能力的平衡和性能充分发挥。

另一方面因换热器所在系统和产品的结构尺寸限制，壳管换热器是通过增设管箱、隔板，密封成若干空间使制冷剂在换热管中不断往返来满足换热需求,然而换热管往返越多次，换热管越长管程数越多，则管箱、隔板及产生的密封面就越多；特别，在壳管换热器有两组及两组以上不互相连通的、具有各自进口和出口的制冷剂换热管组的情况下，管箱、隔板、管板和三者之间密封分隔面的数量也会成倍增加，如一个壳管换热器对应具有两组不互相连通的、各有一个进口和出口的换热管组时，则管箱与隔板数量需要再乘以二，密封面也增加一倍；通常换热管内的制冷剂工作压力高，容易产生泄漏，这对管板、管箱与隔板三者之间的密封隔离要求高，使换热器的制造加工复杂，成本高。

因管箱的体积大、外表面积大，制冷剂与外界环境在管箱外有向外部环境进行的热交换，产生了额外的热损耗，降低了换热器的效率，同时增加了换热器绝热成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种壳管换热器，其包括分液器组件、集气组件、管板、安装在该管板上的外壳以及位于外壳内的至少两组换热管；该外壳沿第一轴线方向延伸，在外壳上设置有壳程进口和壳程出口；该外壳与管板所圈围的空间形成为换热腔；

每组换热管均包括一根第一换热管和至少两根第二换热管，沿制冷剂的流动方向，该第一换热管的一端经一管件同时连通该至少两根第二换热管的一端；

该分液器组件安装在管板上，该分液器组件连接有第一流体管，该第一流体管的背离分离器组件的一端形成为第一流体管口，该第一流体管口位于换热腔外，第一换热管的另一端连接到分液器组件上；

该集气组件安装在管板上，该集气组件连接有第二流体管，该第二流体管的背离集气组件的一端形成为第二流体管口，该第二流体管口位于换热腔外，第二换热管的另一端连接到集气组件上。

本申请中，分液器组件可消除制冷剂的气液分离，更加均匀的将制冷剂分配给各组换热管，使得每组换热管能够均匀且充分的发挥能力，从而提高换热器效率。

本申请中，取消现有技术的管箱、隔板等部件，直接采用管件将每组换热管中的第一换热管和第二换热管连接为一体，当制冷剂由第一换热管向第二换热管方向流动时，随着换热管数量的增加，换热面积也相应增加，同时增加换热管的流通面积，以避免随着换热过程中液相制冷剂不断蒸发形成为气相时，流通阻力增大，增加动力消耗。另外通过管件将第一换热管和第二换热管进行连接，省去了增加管程长度、使冷剂折返用的管箱的制造和密封需求，从而降低了产品制造成本。本申请中，所有的管道连接均采用焊接方式，以保证各管道之间的连接可靠性。

本申请中，由于取消了现有技术中与外部环境具有较大接触面的管箱，仅仅采用了管件连接，可有效地降低与外部环境的接触面积，减少向外部环境所散发的热能，可有效地提高换热器的效率，在此基础上，可以减少换热器的绝热成本。

本申请中第一换热管、第二换热管以及管件的材质可以为铜、镍铜、铝或不锈钢材料中的任意一种。

具体地，该分液器组件包括分液器本体、档位环、压降孔芯和分液管，在该分液器本体内设置有一降压腔和一缩口腔，该降压腔呈圆筒状，

该降压腔具有一第一中轴线；沿该第一中轴线，该降压腔的一端贯穿该分液器本体的外壁后形成为降压腔进口，该缩口腔位于降压腔的背离降压腔进口的一侧，且该缩口腔的内径小于降压腔的内径，使缩口腔与降压腔之间形成一呈环状的抵压面，该缩口腔呈圆柱形；

在分液器本体内还设置有分液道，对应于每根第一换热管均设置有一分液道，各分液道经分液管连通其所对应的第一换热管；各分液道的横截面均呈圆形，且各分液道的内径相同，每一分液道相对于该第一中轴线均倾斜设置，每一分液道均连通该缩口腔；

该压降孔芯设置在该降压腔内，该压降孔芯包括沿该第一中轴线方向延伸的降压筒，降压筒的外径与降压腔的内径的比值≤0.7，该降压筒的内腔形成为降压孔，该降压孔沿该第一中轴线方向延伸、且贯穿该降压筒的相对的两端；该档位环固定安装在降压腔进口，使压降孔芯保持在降压腔内，降压腔经档位环的中心孔连通分液器本体的外部；该降压孔的内径＜缩口腔的内径；

该降压筒的朝向缩口腔的端面形成为抵靠面，在降压筒的外周面上设置有导轨，该导轨沿该第一中轴线方向、朝背离抵靠面的方向延伸，并超过降压筒的朝向档位环的端面，导轨伸出降压筒端面的长度与压降筒的外径的比值≥0.7；在降压腔的内周面上开设有滑槽，该导轨滑动地插入到该滑槽内；

在外力的推动下，该压降孔芯能够沿该第一中轴线方向往复移动；在外力的推动下，该抵靠面能够密封地抵压在该抵压面上；

降压筒的外周面与降压腔的内壁之间具有距离，使降压筒与降压腔之间形成液流通道，在外力的推动下，压降孔芯能够朝档位环的方向移动，使液流通道连通缩口腔与档位环的中心孔；

第一流体管连接在分液器本体上，并连通降压腔。

降压筒的外径与降压腔的内径的比值不易太小，最好是≥0.3。另外，导轨伸出降压筒端面的长度与压降筒的外径的比值也不易太大，最好是≤1.2。

本申请中的各分液道具有的分液管用于连接到各第一换热管上，分液器本体的降压腔内安装有压降孔芯，压降孔芯能够在降压腔内沿第一中轴线方向移动，但无法旋转，可避免产生噪声和振动。当制冷剂流入到降压腔内时，由于压降孔的内径小、流动阻力大，制冷剂会先推动压降孔芯向缩口腔方向移动，使压降筒的抵靠面抵压在降压腔的抵压面上，形成密封，使制冷剂只能流入压降孔，而由于流通截面积变小，动能增加，流速增大，制冷剂中的气相和液相发生混合，并在流经缩口腔后被分散进入到各分液道内。由于各分液道的背离降压腔进口的一侧相交形成为锥尖朝向降压腔进口方向突出的锥状，当流体从缩口腔流出后，在锥尖的作用下，被分割为多股流体，降低流体在进入到各分液道时的阻力消耗，使流体能够较为均匀地分配到各个分液道内，并经各分液道进入到各蒸发器支路中，平衡各蒸发器支路的换热能力，从而提高蒸发器的换热效率。

在制热模式下，壳管换热器作为冷凝器使用时，液态制冷剂由各分液道汇集到缩口腔内，制冷剂推动压降孔芯朝档位环的方向移动至导轨与档位环抵压，导轨伸出降压筒端面的部分使得降压筒远离档位环，配合降压筒与降压腔内壁之间具有的空隙，形成液流通道连通缩口腔，较大的制冷剂的流通面积，使制冷剂绕过降压孔芯而不通过降压孔流出降压腔，可有效地减少制冷剂的流动阻力，避免制冷剂闪发和过冷度的损失。

进一步，所有分液道均呈直管状，所有分液道的中心线均位于一正圆锥面上；

各分液道相互交叉，在分液器本体内形成一锥状体，该锥状体位于缩口腔的背离降压腔的一侧，且该锥状体的锥尖朝向降压腔进口方向突出；

所有分液道的中心线均经过一相交点，该相交点位于该第一中轴线上，锥状体的锥尖也位于该第一中轴线上；

且该降压孔与降压腔同轴设置。

该设计能够使进入到缩口腔内流体能够均匀地分配到各分液道内，且流体在由缩口腔流出时，经该锥状体的切割能够更加均匀地进入到各分液道内。

具体地，该抵压面和抵靠面两者之一中至少有一个为朝向缩口腔逐渐缩小的圆锥面，在外力的推动下，抵压面和抵靠面之间形成线密封。该设计仅需要针对形成线密封的区域进行精加工即可，可降低部件的加工成本，提高加工效率。

本申请中，为减少流体阻力，压降孔的朝向档位环的一端形成为大端朝向档位环的锥形口，该锥形口的锥角为60-120°。

另外，本申请中，降压孔的长度为5～15毫米，压降孔的内径为5～15毫米。在该条件的限制下，能够使经过降压孔的气液相制冷剂充分挤压混合，加速后形成紊流态。

进一步，在分液道的远离缩口腔的一端形成有插管段，该插管段的内径大于分液道的内径，在该插管段内插设有分液管；每一分液管均连通一根第一换热管。形成插管段后，可以避免插入的分液管对分液道的部分堵塞，从而避免流体通道的缩小，而造成的压力损失。

该集气组件包括一个具有内腔的圆柱型腔体，第一流体管连接在该圆柱型腔体上，在该圆柱型腔体上设置有若干根气流管，对应于每根第二换热管均设置有一根气流管，该气流管连接到第二换热管上。制冷剂从第二换热管汇集到圆柱型腔体的内腔中，再从第二流体管口流出壳管换热器。

具体地，该管件位于换热腔内或换热腔外；当该管件位于换热腔外时，该管件所连接的第一换热管的一端向外伸出管板，该管件所连接的该至少两根第二换热管一端均向外伸出管板。

进一步，该第一换热管包括一根第一支管，或该第一换热管由至少两根顺序相接的第一支管所形成，当该第一换热管由至少两根顺序相接的第一支管所形成时，相邻的两根第一支管经一个第一弯头连接在一起；

该第二换热管包括一根第二支管，或该第二换热管由至少两根顺序相接的第二支管所形成，当该第二换热管由至少两根顺序相接的第二支管所形成时，相邻的两根第二支管经一个第二弯头连接在一起；

该第一支管为直管或U型管；该第二支管为直管或U型管。

进一步，该管件设置有一个且仅设置有一个第一管口，该管件设置有至少两个第二管口；该第一管口连接第一换热管，该第二管口连接第二换热管；管件位于换热腔内或换热腔外。根据同一根第一换热管所连接的第二换热管的不同数量，在管件上设置相应数量的第二管口，以使一个第二管口对应一个第二换热管。在将管件设置于换热腔内时，可以减少在管板上开孔数量，有利于降低换热器的泄露率。在将管件设置于换热腔外时，可以方便地对接头处的泄露情况进行监控，而且在焊接管件时，相比换热腔内，在换热腔外具有更大的操作空间，有利于提高焊接的质量。

进一步，集气组件位于换热腔内或换热腔外；

当该集气组件位于换热腔内时，其所连接的第二流体管由内向外贯穿管板后，使第二流体管口位于换热腔外；当该集气组件位于换热腔外时，该集气组件所连接的第二换热管的一端由内向外贯穿管板后、连接到该集气组件上。

根据不同的需要，可以将集气组件设置于换热腔内或换热腔外，在将集气组件设置于换热腔内时，可以减少在管板上开孔数量，有利于降低换热器的泄露率，和集气组件部分的向外散热。将将集气组件设置于换热腔外时，可以方便地对接头处泄露情况进行监控，而且在将集气组件的接头焊接到管板上时，相比换热腔内，在换热腔外具有更大的操作空间，有利于提高焊接的质量。

进一步，分液器组件位于换热腔内或换热腔外；

当该分液器组件位于换热腔内时，该分液器组件所连接的第一流体管由内向外贯穿管板后，使第一流体管口位于换热腔外；当该分液器组件位于换热腔外时，该分液器组件所连接的第一换热管的一端由内向外贯穿管板后，连接到该分液器组件。

根据不同的需要，可以将分液器组件设置于换热腔内或换热腔外，在将分液器组件设置于换热腔内时，可以减少在管板上开孔数量，有利于降低换热器的泄露率，和分液器组件部分的向外散热。在将分液器组件设置于换热腔外时，可以方便地对接头处泄露情况进行监控，而且在将分液器组件接头焊接到管板上时，相比换热腔内，在换热腔外具有更大的操作空间，有利于提高焊接的质量。

具体地，第一弯头位于换热腔内或换热腔外，第二弯头位于换热腔内或换热腔外；

当该第一弯头位于换热腔外时，两根第一支管的朝向相同的一端由内向外贯穿管板、且向外伸出管板后连接该第一弯头；

当该第二弯头位于换热腔外时，两根第二支管的朝向相同的一端由内向外贯穿管板、且向外伸出管板后连接该第二弯头。

根据不同的要求，可以将管件、第一弯头或第二弯头设置于换热腔内或换热腔外。在将第一弯头或第二弯头设置于换热腔内时，可以减少在管板上开孔数量，有利于降低换热器的泄露率。在将第一弯头或第二弯头设置于换热腔外时，可以方便地对接头处的泄露情况进行监控，而且在焊接管件和第一弯头及第二弯头时，相比换热腔内，在换热腔外具有更大的操作空间，有利于提高焊接的质量。

附图说明

图1是本发明的第一种实施例的结构示意图。

图2是本发明的第二种实施例的结构示意图。

图3是本发明的第三种实施例的结构示意图。

图4是本发明的第四种实施例的结构示意图。

图5是本发明的第四种实施例的结构示意图。

图6是分液器组件的第一种结构示意图。

图7是分液器本体的第一种结构示意图。

图8是图7的左视图。

图9是压降孔芯的第一种结构示意图。

图10是图9的左视图。

图11是图10中B-B向的截面图。

图12是图6中A-A向的截面图。

图13是分液器组件的第二种结构示意图。

图14是分液器本体的第二种结构示意图。

图15是压降孔芯的第二种结构示意图。

图16是管件的一种结构示意图。

图17是集气组件的一种结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，第一壳管换热器300，其包括第一管板311、安装在该第一管板311上的第一外壳312以及位于第一外壳312内的两组换热管；该第一外壳312沿第一轴线X方向延伸，在第一外壳312上设置有第一壳程进口313和第一壳程出口314；该第一外壳312与第一管板311所圈围的空间形成为第一换热腔301。

每组换热管均包括一根第一换热管和两根第二换热管，沿制冷剂的流动方向，该第一换热管的一端经管件同时连通该至少两根第二换热管的一端。

该第一壳管换热器还包括一个第一分液器组件350和一个第一集气组件341，该第一分液器组件安装在第一管板背离换热腔的一侧，且该第一分液器组件设置有位于第一管板外部的第一流体管口Ⅰ351，该第一分液器组件同时连通所有的第一换热管的另一端；该第一集气组件安装在第一管板背离换热腔的一侧，且该第一集气组件设置有位于第一管板外部的第二流体管口Ⅰ342，该第一集气组件连通所有的第二换热管的另一端。

具体在本实施例中，两组换热管为第一组换热管ⅠA320和第二组换热管ⅠB330。其中第一组换热管ⅠA 320包括一根第一换热管ⅠA321，以及第二换热管ⅠA322和第二换热管ⅠB323两根第二换热管Ⅰ。

第二组换热管ⅠB330包括一根第一换热管ⅠB331，以及第二换热管ⅠC332和第二换热管ⅠD333两根第二换热管Ⅰ。

每组换热管中，第一换热管Ⅰ的一端经一管件Ⅰ326同时连通两根第二换热管Ⅰ。请参阅图16，本实施例中，该管件Ⅰ326包括一个第一管段部Ⅰ324和两个第二管段部Ⅰ325，该第一管段部Ⅰ324的另一端形成为第一管口Ⅰ3241，该两个第二管段部Ⅰ325的一端均连通第一管段部Ⅰ324的另一端，每个第二管段部Ⅰ325的另一端均形成一个第二管口Ⅰ3251。进入到第一管段部Ⅰ324的流体分成两股分别经两个第二管段部Ⅰ325进入到两根第二换热管Ⅰ内。

以下以第一组换热管ⅠA320为例说明每组换热管的连接结构。本实施例中，第一换热管ⅠA321、第二换热管ⅠA322和第二换热管ⅠB323均为U形管。

第一换热管ⅠA321、第二换热管ⅠA322和第二换热管ⅠB323均位于第一换热腔301内。

第一换热管ⅠA321的一端由内向外贯穿第一管板后连通第一分液器组件的分液管，另一端由内向外贯穿第一管板后连通管件Ⅰ326的第一管口。

第二换热管ⅠA322的一端和第二换热管ⅠB323的一端由内向外贯穿第一管板后均连通第一集气组件，第二换热管ⅠA322的另一端和第二换热管ⅠB323的另一端由内向外贯穿第一管板后分别连通管件Ⅰ326的两个第二管口。

管件Ⅰ326采用焊接方式连接第一换热管ⅠA321、第二换热管ⅠA322和第二换热管ⅠB323。第一换热管ⅠA321连通第一分液器组件的一端的端面向外伸出第一管板。第二换热管ⅠA322和第二换热管ⅠB323连通第一集气组件的一端的端面均向外伸出第一管板。

第一换热管ⅠA321连通管件Ⅰ326的一端的端面向外伸出第一管板10mm。第二换热管ⅠA322和第二换热管ⅠB323连通管件Ⅰ326的一端的端面均向外伸出第一管板10mm。

管件Ⅰ326位于第一管板的背离换热腔的一侧。两根第二换热管Ⅰ连通管件Ⅰ的一端伸出第一管板311，分别连接在第二管段部Ⅰ325的第二管口Ⅰ3251上；第一换热管ⅠA321伸出第一管板311后连接在第一管段部Ⅰ324的第一管口Ⅰ3241上。

第二组换热管ⅠB330的连接结构与第一组换热管ⅠA320的连接结构相同，不再赘述。在第一外壳内安装有第一折流板315。

本实施中，仅示例性的显示了两组换热管，可以理解，在其他实施例中，可以仅有一组换热管，或具有三组换热管，当然也可以为四组、八组、十五组或更多组换热管。

本实施中，第一换热管仅显示了一根第一支管，可以理解在其他实施例中，可以有两根、三根或更多根第一支管通过第一弯头顺序相接形成；

本实施中，第二换热管仅显示了一根第二支管，可以理解在其他实施例中，可以有两根、三根或更多根第二支管通过第二弯头顺序相接形成；

以下对第一分液器组件进行说明，请参阅图6-图12，第一分液器组件，其包括第一分液器本体10、档位环15和第一压降孔芯20，在该第一分液器本体10内设置有一降压腔12和一缩口腔13，该降压腔12呈圆筒状，该降压腔具有一第一中轴线100。沿该第一中轴线100，该降压腔12的一端贯穿该第一分液器本体的外壁后形成为降压腔进口121。

该缩口腔位于降压腔的背离降压腔进口的一侧，且该缩口腔的内径小于降压腔的内径，使缩口腔与降压腔之间形成一呈环状的抵压面113，该抵压面113垂直于该第一中轴线100。该缩口腔呈圆柱形。该抵压面实际为一台阶面。

在第一分液器本体内还设置有四个分液道14，每一分液道相对于该第一中轴线100均倾斜设置，每一分液道均连通该缩口腔13。各分液道的横截面均呈圆形，且各分流道的内径相同。

该第一压降孔芯20设置在该降压腔12内，该第一压降孔芯20包括沿该第一中轴线方向延伸的降压筒21，该降压筒21的外径与降压腔的内径的比值为0.6，该降压筒21的内腔形成为降压孔22，该降压孔22沿该第一中轴线方向延伸、且贯穿该降压筒的相对的两端，该降压孔与降压腔同轴设置。压降孔的朝向档位环的一端形成为大端朝向档位环的锥形口221，该锥形口221的锥角为100°。

具体在本实施例中，降压孔22的长度为12毫米，压降孔的内径为6毫米，且降压孔的内经小于缩口腔的内径。

该档位环15固定安装在降压腔进口121，使第一压降孔芯20保持在降压腔12内。降压腔12经档位环15的中心孔151连通第一分液器本体10的外部。

该降压筒21的朝向缩口腔的端面形成为抵靠面213，本实施例中，该抵靠面呈垂直于第一中轴线100的平面状。

在降压筒的外周面上设置有四根导轨23，该四根导轨23均沿该第一中轴线方向延伸，且导轨朝向档位环15的一端超出降压筒21的朝向档位环15的端面，即导轨朝背离抵靠面的方向延伸。导轨23朝向档位环15的一端超出降压筒21端面的长度与该降压筒21的外径的比值为0.8，在降压腔12的内周面上开设有四个滑槽111，每一导轨23均滑动地插入到一滑槽111内。

在外力的推动下，该第一压降孔芯能够沿该第一中轴线方向往复移动；在外力的推动下，该抵靠面213能够密封地抵压在该抵压面113上。

降压筒与降压腔的内壁之间具有距离，使降压筒与降压腔之间形成液流通道122，在外力的推动下，压降孔芯能够朝档位环的方向移动，使液流通道连通缩口腔与档位环的中心孔。

本实施例中，所有分液道14均呈直管状，所有分液道的中心线143位于一正圆锥面上。各分液道相互交叉，在分液器本体内形成一锥状体147，该锥状体147位于缩口腔的背离降压腔的一侧，且该锥状体147的锥尖146朝向降压腔进口方向突出。

且所有分液道的中心线143均经过一相交点145，该相交点145位于该第一中轴线100上，分液道形成的锥尖146也位于该第一中轴线100上。且在本实施例中，该相交点145位于该缩口腔13内。

每一分液道14的远离缩口腔的一端形成有插管段142，该插管段的内径大于分液道的内径，在该插管段内插设有一分液管30，该分液管30的内径等于其所连接的分液道的内径。

分液管30的另一端焊接在第一管板的背离第一外壳的一侧上，并连通一根第一换热管ⅠA。

可以理解在其他实施例中，该分液管30的内径还可以大于其所连接的分液道的内径。

本实施例中，该第一分液器组件整体采用铜材制作。

本实施例中，降压筒21的外径与降压腔的内径的比值为0.6，可以理解，在其它实施例中，降压筒21的外径与降压腔的内径的比值还可以为0.3、0.5或0.7。

本实施例中，导轨23朝向档位环15的一端超出降压筒21端面的长度与该降压筒21的外径的比值为0.8，可以理解，在其它实施例中，导轨23朝向档位环15的一端超出降压筒21端面的长度与该降压筒21的外径的比值还可以为0.7、0.9或1.2。

集气组件Ⅰ341位于第一管板的背离换热腔的一侧。请参阅图17集气组件Ⅰ341包括一个具有内腔的圆柱型腔体343，在该圆柱型腔体343的同一侧设置有四根气流管344，对应于每根第二换热管均设置有一根气流管，该气流管连接到第二换热管Ⅰ上。第二流体管345安装在圆柱型腔体343的背离气流管344的一侧，第二流体管345的背离圆柱型腔体343的一端的出口形成为第二流体管口Ⅰ342。

实施例2

请参阅图2，第二壳管换热器400，其结构与第一壳管换热器300的结构相似，其不同在于，在于管件的位置不同，在该第二壳管换热器400中，与管件Ⅰ326相对应的为管件Ⅱ426。本实施例中，管件Ⅱ426位于第二换热腔401内。管件Ⅱ426与管件Ⅰ326的结构相同。

图2中与图1中相同的标记表示相同的结构部件。

实施例3

请参阅图3，第三壳管换热器500，其结构与第二壳管换热器400的结构相似，其不同在于，第一集气组件和第一分液器组件的位置的不同。

本实施例中，第三集气组件541位于第三换热腔501内，第三集气组件541的第二流体管口Ⅲ542伸出第三管板511。第三分液器组件550位于第三换热腔501内，第三分液器组件550的第一流体管口Ⅲ551向外伸出第三管板511。

图3中与图2中相同的标记表示相同的结构部件。

实施例4

请参阅图4，第四壳管换热器800，其包括第四管板A811和第四管板B819，第四管板A811和第四管板B819沿第一轴线X方向间隔设置且相互平行，第四外壳812安装在第四管板A811和第四管板B819上，第四外壳812、第四管板A811和第四管板B819所圈围的空间形成为第四换热腔801。在第四外壳812上设置有第四壳程进口813和第四壳程出口814。

在第四外壳内设置有两组换热管，每组换热管均包括一根第一换热管和两根第二换热管，沿制冷剂的流动方向，该第一换热管的一端经管件同时连通该至少两根第二换热管的一端。

该第四壳管换热器还包括一个第四分液器组件850和一个第四集气组件841，该第四分液器组件安装在第四管板A811背离换热腔的一侧，且该第四分液器组件设置有位于第四管板A811外部的第一流体管口Ⅳ851，该第四分液器组件同时连通所有的第一换热管的另一端；该第四集气组件安装在第四管板A811背离换热腔的一侧，且该第四集气组件设置有位于第四管板A811外部的第二流体管口Ⅳ842，该第四集气组件连通所有的第二换热管的另一端。

具体在本实施例中，两组换热管为第一组换热管ⅣA820和第二组换热管ⅣB830。其中第一组换热管ⅣA 820包括一根第一换热管ⅣA821，以及第二换热管ⅣA824和第二换热管ⅣB825两根第二换热管Ⅳ。

第二组换热管ⅣB830包括一根第一换热管ⅣB831，以及第二换热管ⅣC834和第二换热管ⅣD835两根第二换热管Ⅳ。

每组换热管中，第一换热管Ⅳ的一端经一管件Ⅳ823同时连通两根第二换热管Ⅳ。该管件Ⅳ823的结构与管件管件Ⅰ326的结构相似，具体可参阅16。

以下以第一组换热管ⅣA820为例说明每组换热管的连接结构。本实施例中，

第一换热管ⅣA821包括顺次连接的三根第一支管Ⅳ，该三根第一支管Ⅳ分别为第一支管ⅣA8211、第二支管ⅣB8212和第三支管ⅣC8213，该三根第一支管Ⅳ均为沿第一轴线X方向延伸的直管，其中第一支管ⅣA8211的一端经第一弯头ⅣA826连接到第一支管ⅣB8212的一端，第一支管ⅣB8212的另一端经第一弯头ⅣB827连接到第一支管ⅣC8213的一端。第一弯头ⅣA826采用焊接方式连接第一支管ⅣA8211和第一支管ⅣB8212，第一弯头ⅣB827采用焊接方式连接第一支管ⅣB8212和第一支管ⅣC8213。

第二换热管ⅣA824和第二换热管ⅣB825均为沿第一轴线X方向延伸的直管。

三根第一支管Ⅳ以及第二换热管ⅣA824和第二换热管ⅣB825均位于第四换热腔801内。

第一支管ⅣA8211的另一端由内向外贯穿第四管板A811后连通第四分液器组件，另一端由内向外贯穿第四管板B819并向外伸出10mm后连通第一弯头ⅣA826。

第一支管ⅣB8212的一端由内向外贯穿第四管板B819、并向外伸出10mm后连通第一弯头ⅣA826，第一支管ⅣB8212的另一端由内向外贯穿第四管板A811、并向外伸出10mm后连第一弯头ⅣB827的一端。

第一支管ⅣC8213的一端由内向外贯穿第四管板A811并向外伸出10mm后、连第一弯头ⅣB827的一端，第一支管ⅣC8213的另一端由内向外贯穿第四管板B819、并向外伸出10mm后连通管件Ⅳ823。

第二换热管ⅣA824的一端和第二换热管ⅣB825的一端由内向外贯穿第四管板A811后均连通第四集气组件，第二换热管ⅣA824的另一端和第二换热管ⅣB825的另一端由内向外贯穿第四管板B819后分别连通管件Ⅳ823。

管件Ⅳ823采用焊接方式连接第一换热管ⅣA821、第二换热管ⅣA824和第二换热管ⅣB825。

管件Ⅳ823位于第四管板Ⅳ819的背离换热腔的一侧。

第一支管ⅣA8211连通第四分液器组件的一端的端面向外伸出第四管板A。

第二换热管ⅣA824和第二换热管ⅣB825连通第四集气组件的一端的端面向外伸出第四管板A。第二组换热管ⅣB830的连接结构与第一组换热管ⅣA820的连接结构相同，不再赘述。在第四外壳内安装有第四折流板815。

本实施中，仅示例性地显示了两组换热管，可以理解，在其他实施例中，可以仅有一组换热管，或具有三组换热管，当然也可以为四组、八组、十五组或更多组换热管。

本实施中，第一换热管仅显示了三根第一支管，可以理解在其他实施例中，可以有一根、两根或其它更多根第一支管通过第一弯头顺序相接形成；

本实施中，第二换热管仅显示了一根第二支管，可以理解在其他实施例中，可以有两根、三根或更多根第二支管通过第二弯头顺序相接形成；

本实施例中，第四分液器组件与第一分液器组件的结构相同，第四集气组件与第一集气组件的结构相同。

本实施例中，仅示例性的显示了第四集气组件841和第四分液器组件850位于管板背离换热腔的一侧，可以理解在其他实施例中，第四集气组件841和第四分液器组件850位于第四换热腔801内，第四集气组件841的第二流体管口Ⅳ842伸出第四管板A811，第四分液器组件850的第一流体管口Ⅳ851伸出第四管板A811。具体可以参阅图3。

实施例5

请参阅图5，第五壳管换热器900，其包括第五管板A911和第五管板B919，第五管板A911和第五管板B919沿第一轴线X方向间隔设置且相互平行，第五外壳912安装在第五管板A911和第五管板B919上，第五外壳912、第五管板A911和第五管板B919所圈围的空间形成为第五换热腔901。在第五外壳912上设置有第五壳程进口913和第五壳程出口914。

在第五外壳内设置有两组换热管，每组换热管均包括一根第一换热管和两根第二换热管，沿制冷剂的流动方向，该第一换热管的一端经管件同时连通该至少两根第二换热管的一端。

该第五壳管换热器还包括一个第五分液器组件950和一个第五集气组件941，该第五分液器组件安装在第五管板A911外侧，且该第五分液器组件设置有位于第五管板A911外部的第一流体管口Ⅴ951，该第五分液器组件同时连通所有的第一换热管的另一端；该第五集气组件941安装在第五管板B919外侧，且该第四集气组件设置有位于第五管板B919外部的第二流体管口Ⅴ942，该第五集气组件连通所有的第二换热管的另一端。

具体在本实施例中，两组换热管分别为第一组换热管ⅤA920和第二组换热管ⅤB930。其中第一组换热管ⅤA 920包括一根第一换热管ⅤA921，以及第二换热管ⅤA924和第二换热管ⅤB925两根第二换热管Ⅴ。

第二组换热管ⅤB930包括一根第一换热管ⅤB931，以及第二换热管ⅤC934和第二换热管ⅤD935两根第二换热管Ⅴ。

每组换热管中，第一换热管Ⅴ的一端经一管件Ⅴ926同时连通两根第二换热管Ⅴ。本实施例中，该管件Ⅴ926包括一个第一管段部Ⅴ927和两个第二管段部Ⅴ928，该第一管段部Ⅴ927的另一端形成为第一管口Ⅴ，该两个第二管段部Ⅴ928的一端均连通第一管段部Ⅴ927的另一端，每个第二管段部Ⅴ928的另一端均形成一个第二管口Ⅴ。进入到第一管段部Ⅴ927的流体分成两股分别经两个第二管段部Ⅴ928进入到两根第二换热管Ⅴ内。

以下以第一组换热管ⅤA920为例说明每组换热管的连接结构。本实施例中，第一换热管ⅤA921为一U型管，第二换热管ⅤA924和第二换热管ⅤB925均为沿第一轴线X方向延伸的直管。

第一换热管ⅤA921、第二换热管ⅤA924和第二换热管ⅤB925均位于第五换热腔901内，且第一换热管ⅤA921的弯曲部分也位于第五换热腔901内。

第一换热管ⅤA921的一端由内向外贯穿第五管板A911后连通第五分液器组件，另一端由内向外贯穿第五管板A911、并向外伸出10mm后连通管件Ⅴ926。

第二换热管ⅤA924的一端和第二换热管ⅤB925的一端由内向外贯穿第五管板B919后均连通第五集气组件，第二换热管ⅤA924的另一端和第二换热管ⅤB925的另一端由内向外贯穿第五管板A911后分别连通管件Ⅴ926。

管件Ⅴ926采用焊接方式连接第一换热管ⅤA921、第二换热管ⅤA924和第二换热管ⅤB925。

第一换热管ⅤA921连通第五分液器组件的一端的端面向外伸出第五管板A911。

第二换热管ⅤA924和第二换热管ⅤB925连通第五集气组件的一端的端面向外伸出第五管板B919。

管件Ⅴ926位于换热腔外。第二换热管ⅤA924和第二换热管ⅤB925均向外伸出第五管板ⅤA911后，分别连接在第二管段部Ⅴ928的第二管口Ⅴ上。第一换热管ⅤA921向外伸出第五管板A911后，连接在第一管段部Ⅴ927的第一管口Ⅴ上。

第二组换热管ⅤB930的连接结构与第一组换热管ⅤA920的连接结构相同，不再赘述。在第五外壳内安装有第五折流板915。

本实施中，仅示例性地显示了两组换热管，可以理解，在其他实施例中，可以仅有一组换热管，或具有三组换热管，当然也可以为四组、八组、十五组或更多组换热管。本实施中，第一换热管仅显示了一根第一支管，可以理解在其他实施例中，可以有两根、三根或更多根第一支管通过第一弯头顺序相接形成；

本实施中，第二换热管仅显示了一根第二支管，可以理解在其他实施例中，可以有两根、三根或更多根第二支管通过第二弯头顺序相接形成；

本实施例中，第五集气组件与第一集气组件的结构相同。

请参阅图13-图15，第五分液器组件与第一分液器组件的结构基本相同，其不同在于，该第五分液器组件包括第二分液器本体60和第二压降孔芯70。该第二分液器本体60内具有降压腔Ⅰ62和一缩口腔Ⅰ63，该降压腔Ⅰ62呈圆筒状，该降压腔Ⅰ具有一第一中轴线Ⅰ600；沿该第一中轴线Ⅰ600，该降压腔Ⅰ62的一端贯穿该第二分液器本体的外壁后形成为降压腔进口Ⅰ621。

该缩口腔Ⅰ63位于降压腔Ⅰ62的背离降压腔进口Ⅰ621的一侧，且该缩口腔Ⅰ63的内径小于降压腔Ⅰ62的内径，使缩口腔Ⅰ与降压腔Ⅰ之间形成一抵压面Ⅰ613，该抵压面Ⅰ613。

该第二压降孔芯70设置在该降压腔Ⅰ62内，该第二压降孔芯70包括沿该第一中轴线Ⅰ方向延伸的降压筒Ⅰ71，该降压筒I71的外径与降压腔内径的比值为0.6，该降压筒Ⅰ71的内腔形成为降压孔Ⅰ72，该降压孔Ⅰ72沿该第一中轴线Ⅰ方向延伸、且贯穿该降压筒的相对的两端，该降压孔Ⅰ与降压腔Ⅰ同轴设置。

该降压筒Ⅰ71的朝向缩口腔Ⅰ63的端面形成为抵靠面Ⅰ711，本实施例中，该抵靠面Ⅰ711为以第一中轴线Ⅰ600为轴线的圆锥面，该抵靠面Ⅰ的大端朝向降压腔进口Ⅰ621。

本实施例中，抵靠面Ⅰ711的圆锥角小于抵压面Ⅰ613的圆锥角，且抵靠面Ⅰ711的小端能够插入到缩口腔Ⅰ63内。

在外力的推动下，该第二压降孔芯能够沿该第一中轴线Ⅰ方向往复移动；在外力的推动下，该抵靠面Ⅰ711的小端能够插入到缩口腔Ⅰ63内，使抵压面Ⅰ613与缩口腔Ⅰ之间的相交线615抵压在抵靠面Ⅰ711，形成线密封。

可以理解，在另一实施例中，抵靠面Ⅰ711的小端大于缩口腔Ⅰ63的内径，在外力的推动下，该第二压降孔芯能够沿该第一中轴线Ⅰ方向往复移动；在外力的推动下，该抵靠面Ⅰ711的小端抵靠抵压面Ⅰ613上，形成线密封。

当然，在其他实施例中，可以仅将抵压面Ⅰ或抵靠面Ⅰ两者之一设置为圆锥面，另一个设置为垂直于第一中轴线Ⅰ的平面，抵压面Ⅰ或抵靠面Ⅰ也能够形成线密封。

即该抵压面和抵靠面两者之一中至少有一个朝向缩口腔逐渐缩小的圆锥面，在外力的推动下，抵压面和抵靠面之间形成线密封。

本实施例未描述的部分均与实施例1相同，具体可参阅实施例1，不再赘述。

本实施例中，该第二制冷剂分液器组件整体采用不锈钢材料制作。

可以理解，在其他实施例中，制冷剂分液器组件还可以采用镍铜材料或铝材，当然，不同的部件也可以采用不同的材料来进行制作。

本实施中，仅示例性的显示了管件设置于管板背离换热腔的一侧，可以理解在其他实施例中，管件可以在换热腔904内。具体可以参阅图3。

本实施例中，仅示例性的显示了第五集气组件941和第五分液器组件950位于管板背离换热腔的一侧，可以理解在其他实施例中，第五集气组件941和第五分液器组件950位于第四换热腔901内，第五集气组件941的第二流体管口Ⅴ942向外伸出第五管板B919，第四分液器组件850的第一流体管口Ⅳ851向外伸出第五管板A911。具体可以参阅图3。

Claims (9)

1.一种壳管换热器，其特征在于，包括分液器组件、集气组件、管板、安装在该管板上的外壳以及位于外壳内的至少两组换热管；该外壳沿第一轴线方向延伸，在外壳上设置有壳程进口和壳程出口；该外壳与管板所圈围的空间形成为换热腔；

每组换热管均包括一根第一换热管和至少两根第二换热管，沿制冷剂的流动方向，该第一换热管的一端经一管件同时连通该至少两根第二换热管的一端；

该分液器组件安装在管板上，该分液器组件连接有第一流体管，该第一流体管的背离分离器组件的一端形成为第一流体管口，该第一流体管口位于换热腔外，第一换热管的另一端连接到分液器组件上；

该集气组件安装在管板上，该集气组件连接有第二流体管，该第二流体管的背离集气组件的一端形成为第二流体管口，该第二流体管口位于换热腔外，第二换热管的另一端连接到集气组件上；

该分液器组件包括分液器本体、档位环、压降孔芯和分液管，在该分液器本体内设置有一降压腔和一缩口腔，该降压腔呈圆筒状；

该降压腔具有一第一中轴线；沿该第一中轴线，该降压腔的一端贯穿该分液器本体的外壁后形成为降压腔进口，该缩口腔位于降压腔的背离降压腔进口的一侧，且该缩口腔的内径小于降压腔的内径，使缩口腔与降压腔之间形成一呈环状的抵压面，该缩口腔呈圆柱形；

在分液器本体内还设置有分液道，对应于每根第一换热管均设置有一分液道，各分液道经分液管连通其所对应的第一换热管；各分液道的横截面均呈圆形，且各分液道的内径相同，每一分液道相对于该第一中轴线均倾斜设置，每一分液道均连通该缩口腔；

该压降孔芯设置在该降压腔内，该压降孔芯包括沿该第一中轴线方向延伸的降压筒，降压筒的外径与降压腔的内径的比值≤0.7，该降压筒的内腔形成为降压孔，该降压孔沿该第一中轴线方向延伸、且贯穿该降压筒的相对的两端；该档位环固定安装在降压腔进口，使压降孔芯保持在降压腔内，降压腔经档位环的中心孔连通分液器本体的外部；该降压孔的内径＜缩口腔的内径；

该降压筒的朝向缩口腔的端面形成为抵靠面，在降压筒的外周面上设置有导轨，该导轨沿该第一中轴线方向、朝背离抵靠面的方向延伸，并超过降压筒的朝向档位环的端面，导轨伸出降压筒端面的长度与压降筒的外径的比值≥0.7；在降压腔的内周面上开设有滑槽，该导轨滑动地插入到该滑槽内；

在外力的推动下，该压降孔芯能够沿该第一中轴线方向往复移动；在外力的推动下，该抵靠面能够密封地抵压在该抵压面上；

降压筒的外周面与降压腔的内壁之间具有距离，使降压筒与降压腔之间形成液流通道，在外力的推动下，压降孔芯能够朝档位环的方向移动，使液流通道连通缩口腔与档位环的中心孔；

第一流体管连接在分液器本体上，并连通降压腔。

2.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，所有分液道均呈直管状，所有分液道的中心线均位于一正圆锥面上；

各分液道相互交叉，在分液器本体内形成一锥状体，该锥状体位于缩口腔的背离降压腔的一侧，且该锥状体的锥尖朝向降压腔进口方向突出；

所有分液道的中心线均经过一相交点，该相交点位于该第一中轴线上，锥状体的锥尖也位于该第一中轴线上；

且该降压孔与降压腔同轴设置。

3.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，

该抵压面和抵靠面两者之一中至少有一个为朝向缩口腔逐渐缩小的圆锥面，在外力的推动下，抵压面和抵靠面之间形成线密封。

4.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，

在分液道的远离缩口腔的一端形成有插管段，该插管段的内径大于分液道的内径，在该插管段内插设有分液管；每一分液管均连通一根第一换热管。

5.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，

该第一换热管包括一根第一支管，或该第一换热管由至少两根顺序相接的第一支管所形成，当该第一换热管由至少两根顺序相接的第一支管所形成时，相邻的两根第一支管经一个第一弯头连接在一起；

该第二换热管包括一根第二支管，或该第二换热管由至少两根顺序相接的第二支管所形成，当该第二换热管由至少两根顺序相接的第二支管所形成时，相邻的两根第二支管经一个第二弯头连接在一起；

该第一支管为直管或U型管；

该第二支管为直管或U型管。

6.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，

该管件设置有一个且仅设置有一个第一管口，该管件设置有至少两个第二管口；该第一管口连接第一换热管，该第二管口连接第二换热管；

管件位于换热腔内或换热腔外。

7.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，

集气组件位于换热腔内或换热腔外；

当该集气组件位于换热腔内时，其所连接的第二流体管由内向外贯穿管板后，使第二流体管口位于换热腔外；

当该集气组件位于换热腔外时，该集气组件所连接的第二换热管的一端由内向外贯穿管板后、连接到该集气组件上。

8.根据权利要求1所述的壳管换热器，其特征在于，

分液器组件位于换热腔内或换热腔外；

当该分液器组件位于换热腔内时，该分液器组件所连接的第一流体管由内向外贯穿管板后，使第一流体管口位于换热腔外；

当该分液器组件位于换热腔外时，该分液器组件所连接的第一换热管的一端由内向外贯穿管板后，连接到该分液器组件。

9.根据权利要求5所述的壳管换热器，其特征在于

第一弯头位于换热腔内或换热腔外，第二弯头位于换热腔内或换热腔外；

当该第一弯头位于换热腔外时，两根第一支管的朝向相同的一端由内向外贯穿管板、且向外伸出管板后连接该第一弯头；

当该第二弯头位于换热腔外时，两根第二支管的朝向相同的一端由内向外贯穿管板、且向外伸出管板后连接该第二弯头。

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