CN111721144A - 微通道换热器和空调 - Google Patents

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CN111721144A CN202010718651.XA CN202010718651A CN111721144A CN 111721144 A CN111721144 A CN 111721144A CN 202010718651 A CN202010718651 A CN 202010718651A CN 111721144 A CN111721144 A CN 111721144A
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吴迎文
李兆宇
黄传曦
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Abstract

本发明公开了一种微通道换热器和空调。微通道换热器包括第一集流管组件、第二集流管组件和位于第一集流管组件和第二集流管组件之间的芯体，第一集流管组件和第二集流管组件均包括分流装置。本发明的微通道换热器在集流管组内加装分流装置，使气、液冷媒混合均匀，改善了微通道换热器的换热效果。

Description

微通道换热器和空调
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，特别涉及一种微通道换热器和空调。
背景技术
微通道换热器包括集流管、扁管和翅片。现阶段有较多家用空调、商用空调使用微通道换热器作为换热组件，为提高换热性能，换热器内部增加多组流路。
微通道换热器在做冷凝或蒸发工况时集流管内会出现气液混合状态的冷媒，受重力影响，会出现气液分层进而导致微通道换热器集流管内存在冷媒分流不均的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微通道换热器和空调，以改善微通道换热器集流管内冷媒分流不均的问题。
本发明第一方面提供一种微通道换热器，包括第一集流管组件、第二集流管组件和位于第一集流管组件和第二集流管组件之间的芯体，第一集流管组件和第二集流管组件均包括分流装置。
在一些实施例中，第一集流管组件包括：
第一集流管，具有冷媒流通孔；和
第一分流装置，包括连接于第一集流管上且在轴向上位于冷媒流通孔的同一侧的两个隔片以及设置于第一集流管一侧的回流管，第一集流管的位于两个隔片之间的腔体形成分流腔，两个隔片中靠近冷媒流通孔的隔片上设置有冷媒喷射孔以使得冷媒通过冷媒喷射孔进入分流腔，回流管上设置有与分流腔连通的两个回流孔。
在一些实施例中，第一集流管具有沿轴向设置的多个冷媒流通孔，微通道换热器包括与多个冷媒流通孔对应设置的多个第一分流装置。
在一些实施例中，第一集流管沿竖直设置，两个隔片中位于下方的隔片上设置有冷媒喷射孔。
在一些实施例中，两个回流孔包括第一回流孔和第二回流孔，其中，第一回流孔靠近回流管的轴向一端；和/或，第二回流孔靠近回流管的轴向另一端。
在一些实施例中，分流腔上设置有与两个回流孔位置对应的两个分流孔。
在一些实施例中，两个隔片中远离冷媒流通孔的隔片封闭分流腔。
在一些实施例中，第一集流管组件还包括冷媒流通管，冷媒流通管连接于冷媒流通孔处。
在一些实施例中，两个隔片均穿出第一集流管并分别与回流管的轴向两端连接。
在一些实施例中，回流管的两端具有开口，隔片包括位于第一集流管内侧的第一部分和位于第一集流管外侧的第二部分，第二部分包括凸块，凸块插设于回流管的端部开口内以封闭回流管。
在一些实施例中，第二集流管组件包括第二集流管和位于第二集流管的内腔的第二分流装置，第二分流装置包括沿第二集流管的轴向分布的多个隔块，多个隔块将第二集流管的内腔分隔为多个分隔单元。
在一些实施例中，隔块为槽型结构，隔块的槽内空间和相邻的两个隔块之间的间隙均形成分隔单元。
在一些实施例中，微通道换热器还包括和第一集流管组件位于同一侧的第三集流管组件，芯体包括并排设置的第一芯体和第二芯体，第一集流管组件通过第一芯体的扁管与第二集流管组件连接，第二集流管组件通过第二芯体的扁管与第三集流管组件连接。
本发明第二方面提供一种空调，包括如本发明第一方面任一项的微通道换热器。
基于本发明提供的微通道换热器和空调，微通道换热器包括第一集流管组件、第二集流管组件和位于第一集流管组件和第二集流管组件之间的芯体，第一集流管组件和第二集流管组件均包括分流装置。本发明的微通道换热器在集流管组内加装分流装置，使气、液冷媒混合均匀，改善了微通道换热器的换热效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例的微通道换热器的结构示意图；
图2为图1中的芯体的结构示意图；
图3为图1中的第一集流管组件的分解结构示意图；
图4为图1中的第一集流管组件的半剖结构示意图；
图5为图3中的第一集流管的局部结构示意图；
图6为图3中的回流管的结构示意图；
图7为图3中第一隔片的结构示意图；
图8为图3中第二隔片的结构示意图；
图9为图1中的第一集流管组件内部的冷媒分流循环示意图；
图10为图1中的第二集流管组件的分解结构示意图；
图11为图10中第二集流管的局部半剖结构示意图；
图12为图1中的第三集流管组件的分解结构示意图；
图13为图12中的第三集流管的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如图1所示，本发明实施例的微通道换热器包括第一集流管组件300、第二集流管组件500和位于第一集流管组件300和第二集流管组件500之间的芯体。本实施例的第一集流管组件300和第二集流管组件500均包括分流装置。本发明实施例的微通道换热器在集流管组内加装分流装置，使气、液冷媒混合均匀，改善了微通道换热器的换热效果。
具体地，如图3至图5所示，第一集流管组件300包括：
第一集流管310，具有冷媒流通孔314；和
第一分流装置，包括连接于第一集流管310上且在轴向上位于冷媒流通孔314的同一侧的两个隔片以及设置于第一集流管310一侧的回流管330，第一集流管310的位于两个隔片之间的腔体形成分流腔，两个隔片中靠近冷媒流通孔314的隔片上设置有冷媒喷射孔351以使得冷媒通过冷媒喷射孔351进入分流腔，回流管330上设置有与分流腔连通的两个回流孔以使得冷媒在分流腔和回流管330内循环流动。
冷媒通过冷媒流通孔314进入第一集流管310内后，至少部分冷媒通过隔片上的冷媒喷射孔351进入分流腔并且通过回流孔在分流腔和回流管内循环从而保证冷媒分流均匀。而且本实施例的第一分流装置易于安装在集流管上。
如图6所示，本实施例的回流管330上设置的两个回流孔包括第一回流孔331和第二回流孔332，第一回流孔331靠近回流管330的轴向一端，第二回流孔332靠近回流管330的轴向另一端。如此设置使得冷媒能够在回流管330的整个长度方向上循环流动，循环均匀效果更好。
在其他附图未示出的实施例中，第一回流孔和第二回流孔在回流管的轴向方向上的任意位置上间隔设置均可。
本实施例的分流腔上设置有与两个回流孔位置对应的两个分流孔。
具体地，如图4所示，第一集流管310的分流腔上也设置有与第一回流孔331位置对应的第一分流孔315以及与第二回流孔332位置对应的第二分流孔312。
本实施例的第一回流孔331和第二回流孔232均为条形孔，第一分流孔315和第二分流孔312也为条形孔，回流管330和第一集流管310贴合以使得第一分流孔315和第一回流孔331连通，第二分流孔312与第二回流孔332连通。
具体地，如图3和图5所示，两个隔片包括第一隔片350和第二隔片360。其中，如图7所示，第一隔片350上设置有冷媒喷射孔351。如图8所示，第二隔片360上未设置有冷媒喷射孔，也就是说第二隔片360封闭分流腔。冷媒在经由冷媒喷射孔351进入到分流腔内后喷射至第二隔片360的位置时被挡住进而经过第一分流孔315以及第一回流孔331进入到回流管330内，然后再经过第二回流孔332和第二分流孔312返回到分流腔内从而实现循环以使得冷媒分散均匀。
本实施例的第一集流管310沿竖直设置，两个隔片中位于下方的隔片上设置有冷媒喷射孔。
如图3和图5所示，本实施例的第一集流管310具有沿轴向设置的多个冷媒流通孔314，微通道换热器包括与多个冷媒流通孔314对应设置的多个第一分流装置。
如图4所示，本实施例的第一集流管组件300在每个冷媒流通孔314的上方均设置有第一分流装置。而且每个第一分流装置之间相互独立，更易于保证冷媒的分配均匀性。
如图3所示，本实施例的第一集流管组件300还包括冷媒流通管340，冷媒流通管340连接于第一集流管310的冷媒流通孔314处。
本实施例的两个隔片均穿出第一集流管310并分别与回流管330的轴向两端连接。也就是说本实施例的回流管330通过两个隔片连接于第一集流管310上。
本实施例的回流管330的两端具有开口，隔片包括位于第一集流管310内侧的第一部分和位于第一集流管310外侧的第二部分，第二部分包括凸块，凸块插设于回流管的端部开口内以封闭回流管330。
如图7所示，第一隔片350包括第一部分和第二部分，其中，第一部分位于第一集流管310的内侧，第二部分位于第一集流管310的外侧且第二部分上设置有凸块。如图9所示，凸块插设于回流管330的端部开口内以封闭回流管330。同样地，如图8所示，第二隔片360也包括第一部分和第二部分，第一部分位于第一集流管310的内侧，第二部分位于第一集流管310的外侧。第二隔片360的第二部分上也设置有与回流管330的端部开口配合的凸块。
如图10所示，本实施例的第二集流管组件500包括第二集流管和设置于第二集流管的内腔的第二分流装置，第二分流装置包括沿第二集流管的轴向分布的多个隔块520，多个隔块520将第二集流管的内腔分隔为多个分隔单元521。
隔块520为槽型结构，隔块520的槽内空间和相邻的隔块之间的间隙均形成分隔单元521。
具体在本实施例中，多个隔块520分离设置。在其他附图未示出的实施例中，多个隔块520也可以相互连接。
如图10所示，本实施例的第二集流管包括围合形成内腔的第一板510和第二板530，第二板530上设置有与芯体的扁管连通的扁管孔。
具体在本实施例中，第一板510和第二板530均为折弯板且相互扣合以围合形成方形内腔。在其他实施例中，第二集流管也可以是圆形等其他形状。
如图1和图2所示，本实施例的微通道换热器还包括和第一集流管组件300位于同一侧的第三集流管组件400，芯体包括并排设置的第一芯体100和第二芯体200，第一集流管组件300通过第一芯体100的扁管与第二集流管组件500连接，第二集流管组件500通过第二芯体200的扁管与第三集流管组件400连接。
本发明实施例还提供一种空调，包括本发明上述实施例任一项的微通道换热器。
下面根据图1至图13对本发明具体实施例的微通道换热器的结构进行详细说明。
如图1所示，本发明实施例的微通道换热器包括第一芯体100、第二芯体200、第一集流管组件300、第二集流管组件500和第三集流管组件400。
如图2所示，芯体包括扁管和翅片。具体地，第一芯体100包括第一扁管102和第一翅片101，第二芯体200包括第二扁管202和第二翅片201。第一芯体100位于第一集流管组件300和第二集流管组件500之间，第一芯体100中的第一扁管102连接第一集流管组件300和第二集流管组件500。第二芯体200位于第二集流管组件500和第三集流管组件400之间，第二芯体200中的第二扁管202连接第二集流管组件500和第三集流管组件400。
具体在本实施例中，第一集流管组件300的集流管为D形集流管，第二集流管组件500的集流管为方形集流管，第三集流管组件400的集流管为圆形集流管。
在其他实施例中，上述各个集流管组件的集流管的形状可以相同，也可以不同。
如图3所示，本实施例的第一集流管组件300包括第一集流管310、集流管端盖320、回流管330、冷媒流通管340、第一隔片350、第二隔片360和回流管端盖370。
第一集流管310的结构如图5所示，第一集流管310上开有集流管扁管孔311、第一分流孔315、第二分流孔312、集流管隔片孔313和冷媒流通孔314。集流管隔片孔313成对排布在冷媒流通孔314的上下两侧。但是如图4所示，第一集流管310的位于最底端的冷媒流通孔314的下侧没有设置集流管隔片孔。第二分流孔312设置于第一隔片350的上方，第一分流孔315设置于第二隔片360的下方。
回流管330的结构如图6所示，回流管330为两端开口的管状腔体。具体在本实施例中，回流管330为方形管。回流管330上设置有两个回流孔，分别为第一回流孔331和第二回流孔332。其中，第一回流孔331与第一分流孔315位置对应，第二回流孔332和第二分流孔312位置对应从而保证第一集流管310和回流管330的连通进而保证冷媒循环流动的畅通。第一隔片350和第二隔片360分别安装在回流管330的两端以密封回流管330的两端。
具体在本实施例中，回流管330为方形管。当然回流管也可以是圆形等其他形状。
如图7所示，第一隔片350包括第一部分和第二部分，其中，第一部分位于第一集流管310内且为与第一集流管310的截面形状相同的D形。第一部分设置有冷媒喷射孔351。第二部分与回流管330连接且为方形，第二部分上设置有方形凸块，方形凸块插设于回流管330的端口以封闭回流管330。第一部分和第二部分之间具有连接槽，该连接槽插设于集流管隔片孔313内以使得第一隔片350连接于第一集流管310上。
如图8所示，第二隔片360的结构与第一隔片350的结构大致相同，不同在于第二隔片360的第一部分是封闭的，也就是说没有设置冷媒喷射孔，第二隔片360起到封闭分流腔的上端的作用。
图9示出本实施例的第一分流装置的工作原理。气、液相混合冷媒由冷媒流通管340进入第一集流管310，少部分冷媒进入第一隔片350下端的第一扁管102，剩余部分冷媒经冷媒喷射孔351向上喷射，并进入第一分流装置内剩余第一扁管102，被喷射到顶端的冷媒经第一分流孔315和第一回流孔331进入回流管330，受冷媒喷射孔351处低压的作用，回流管330内的冷媒再次进入第一集流管310，受冷媒喷射孔351喷出的冷媒连带作用再次向上运动，形成循环、保证冷媒分流均匀。
本实施例的第一集流管组件100包括多个回流结构，多个回流结构与多个冷媒流通孔314对应设置。
如图10所示，本实施例的第二集流管组件500包括第一板510、第二板530和多个隔块520。第一板510和第二板530均为槽形板结构。其中，如图11所示，第二板530上设置有与第一芯体100的第一扁管102连通的第一扁管孔531以及第二芯体200的第二扁管202连通的第二扁管孔532。
第一板510以内插的方式装配到第二板530内，多个隔块520间隔排列在第一板510与第二板530围合形成的方体空间内。隔块520将第一板510与第二板530围合形成的方体空间分割为若干个分隔单元521。
如图10所示，本实施例的隔块520为槽型结构，其槽底与第一板510连接，其槽口与第二板530上的扁管孔532连通。如图11所示，本实施例的隔块520的槽内空间和相邻的隔块520之间的空间均形成分隔单元521。
第二集流管组件500与第一芯体100和第二芯体200一侧的扁管连接。分隔单元521将第一芯体100和第二芯体200中处于第二集流管组件500一侧、处于同一平面的扁管连接在一起，可以将第二集流管组件500的冷媒隔离在每一个分隔单元521内。
第三集流管组件400的结构如图12所示。第三集流管组件400包括第三集流管410、端盖420和气相冷媒进出管430。如图13所示，第三集流管410上开设有气相冷媒进出孔411和扁管孔412。气相冷媒进出管430插入气相冷媒进出孔411中，并与第三集流管410连接。通过第二芯体内的扁管与第二芯体连接，第三集流管组件400位于第一集流管组件300的后方。
制冷工况下，气、液相混合冷媒由冷媒流通管340进入第一集流管310，少部分冷媒进入第一隔片350下端的第一扁管102内，剩余部分冷媒经冷媒喷射孔351向上喷射，并进入第一分流装置内剩余扁管，被喷射到顶端的冷媒经第一分流孔315和第一回流孔331进入回流管330，受冷媒喷射孔351处低压的作用，回流管330内的冷媒再次进入第一集流管310，受冷媒喷射孔351喷出的冷媒连带作用再次向上运动，形成循环、保证冷媒分流均匀。冷媒经第一集流管组件300进入第一芯体100，再进入第二集流管组件500。冷媒在第二集流管组件500内被多个隔块520隔开，第一芯体100内的冷媒经分隔单元521进入第二芯体200，再由第二芯体200进入第三集流管组件400，再由气相冷媒进出管430流出微通道换热器。
制热工况下冷媒由气相冷媒进出管430流入微通道换热器，再由第三集流管410进入第二芯体200，再进入第二集流管组件500，经分隔单元521进入第一芯体100，多个分隔单元521相互独立，保证了冷媒分流的均匀性，冷媒再由第一芯体100进入第一集流管310和回流管330，经冷媒喷射孔351到冷媒流通管340，并由冷媒流通管340流出微通道换热器。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (14)

1.一种微通道换热器，其特征在于，包括第一集流管组件(300)、第二集流管组件(500)和位于所述第一集流管组件(300)和所述第二集流管组件(500)之间的芯体，所述第一集流管组件(300)和所述第二集流管组件(500)均包括分流装置。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集流管组件(300)包括：
第一集流管(310)，具有冷媒流通孔(314)；和
第一分流装置，包括连接于所述第一集流管(310)上且在轴向上位于所述冷媒流通孔(314)的同一侧的两个隔片以及设置于所述第一集流管(310)一侧的回流管(330)，所述第一集流管(310)的位于所述两个隔片之间的腔体形成分流腔，所述两个隔片中靠近所述冷媒流通孔(314)的隔片上设置有冷媒喷射孔(351)以使得冷媒通过所述冷媒喷射孔(351)进入所述分流腔，所述回流管(330)上设置有与所述分流腔连通的两个回流孔。
3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集流管(310)具有沿轴向设置的多个所述冷媒流通孔(314)，所述微通道换热器包括与所述多个冷媒流通孔(314)对应设置的多个第一分流装置。
4.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集流管(310)沿竖直设置，所述两个隔片中位于下方的隔片上设置有冷媒喷射孔。
5.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述两个回流孔包括第一回流孔和第二回流孔，其中，所述第一回流孔靠近所述回流管(330)的轴向一端；和/或，所述第二回流孔靠近所述回流管(330)的轴向另一端。
6.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述分流腔上设置有与所述两个回流孔位置对应的两个分流孔。
7.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述两个隔片中远离所述冷媒流通孔(314)的隔片封闭所述分流腔。
8.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集流管组件(300)还包括冷媒流通管，所述冷媒流通管连接于所述冷媒流通孔处。
9.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述两个隔片均穿出所述第一集流管(310)并分别与所述回流管(330)的轴向两端连接。
10.根据权利要求9所述的微通道换热器，其特征在于，所述回流管(330)的两端具有开口，所述隔片包括位于所述第一集流管(310)内侧的第一部分和位于所述第一集流管(310)外侧的第二部分，所述第二部分包括凸块，所述凸块插设于所述回流管的端部开口内以封闭所述回流管(330)。
11.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第二集流管组件(500)包括第二集流管和位于所述第二集流管的内腔的第二分流装置，所述第二分流装置包括沿所述第二集流管的轴向分布的多个隔块(520)，多个所述隔块(520)将所述第二集流管的内腔分隔为多个分隔单元(521)。
12.根据权利要求11所述的微通道换热器，其特征在于，所述隔块(520)为槽型结构，所述隔块(520)的槽内空间和相邻的两个隔块(520)之间的间隙均形成所述分隔单元(521)。
13.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述微通道换热器还包括和所述第一集流管组件(300)位于同一侧的第三集流管组件(400)，所述芯体包括并排设置的第一芯体(100)和第二芯体(200)，所述第一集流管组件(300)通过所述第一芯体(100)的扁管与所述第二集流管组件(500)连接，所述第二集流管组件(500)通过所述第二芯体(200)的扁管与所述第三集流管组件(400)连接。
14.一种空调，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的微通道换热器。
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