CN111912261A

CN111912261A - 一种换热器

Info

Publication number: CN111912261A
Application number: CN202010743664.2A
Authority: CN
Inventors: 徐正本; 杨勇
Original assignee: Songz Automobile Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: SUPERCOOL (SHANGHAI) REFRIGERATION EQUIPMENT Co.,Ltd.
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2020-11-10

Abstract

本发明公开了一种换热器，属于空调技术领域。换热器包括：前排换热管，所述前排换热管为多个；前排上集液管和前排下集液管，分别连通多个所述前排换热管的两端；后排换热管，所述后排换热管为多个；后排上集液管和后排下集液管，分别连通多个所述后排换热管的两端；其中，所述前排下集液管的一端设置有冷媒入口，所述后排上集液管的一端设置有冷媒出口；所述前排上集液管、所述前排下集液管、所述后排上集液管和所述后排下集液管中至少一者上设置隔板，以使换热管分为多个流程，每一所述流程中的换热管的数量依次增加，以使各所述流程的流道面积与冷媒的比容变化相匹配。本发明提供一种能提升换热器的换热效率、降低压力损失的换热器。

Description

一种换热器

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种换热器。

背景技术

一般汽车空调系统具有制冷和制热两种基本功能，汽车空调系统包含压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等四大核心部件。其中，冷凝器和蒸发器是具有不同功能的两种换热器。在冷凝器中，冷媒流过其内部流道，空气流过其外部；冷媒向空气中释放热量而被冷却，从气态冷凝成液态；同时，外部的空气被加热。在蒸发器中，冷媒流过其内部流道，空气流过其外部；冷媒吸收空气中的热量而被加热，从液态蒸发成气态；同时，外部的空气被冷却。

目前，汽车空调系统中的蒸发器和冷凝器一般采用双排管平行流结构。其主要特点是，换热器主体包含前后两排换热管，蒸发器包含4个流程，冷凝器包含2个流程，前后两排换热管的列数相同，每个流程内的换热管的列数也相同。

但是，换热器中冷媒在工作过程中通过吸热或放热，会发生相变。换热器内部的冷媒，随着换热过程的进行其比容一直都在发生变化。换热器入口处的冷媒和出口处的冷媒，其比容的变化很大，相差达数倍甚至十倍之多。由于上述换热器结构和流程布置的限制，每个流程内换热管的数量基本不变，也就是流道面积基本不变，导致各个流程的流道面积与冷媒的比容变化不匹配，换热管的换热面积利用并不充分，进而使得其换热效率低下、压力损失也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提升换热器的换热效率、降低压力损失的换热器。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种换热器，其中，包括：

前排换热管，所述前排换热管为多个；

前排上集液管和前排下集液管，分别连通多个所述前排换热管的两端；

后排换热管，所述后排换热管为多个；

后排上集液管和后排下集液管，分别连通多个所述后排换热管的两端；

其中，所述前排下集液管的一端设置有冷媒入口，所述后排上集液管的一端设置有冷媒出口；

所述前排上集液管、所述前排下集液管、所述后排上集液管和所述后排下集液管中至少一者上设置隔板，以使换热管分为多个流程，每一所述流程中的换热管的数量依次增加，以使各所述流程的流道面积与冷媒的比容变化相匹配。

可选的，所述隔板设于所述前排下集液管上，以使多条所述前排换热管被分为两个流程，分别为第一流程和第二流程，多条所述后排换热管为第三流程，所述冷媒依次流过所述第一流程、所述第二流程及所述第三流程。

可选的，所述第一流程中换热管的数量占所述前排换热管总数量的35％-45％，所述第二流程中换热管的数量占所述前排换热管总数量的55％-65％。

可选的，所述冷媒入口设于所述前排下集液管的右端，所述冷媒出口设于所述后排上集液管的右端；所述前排下集液管的左端设置有第一通孔，所述后排下集液管的左端设置有与所述第一通孔连通的第二通孔。

可选的，所述前排换热管的总数量以及所述后排换热管的总数量均小于等于36条。

可选的，所述隔板设于所述前排下集液管、所述前排上集液管以及所述后排上集液管上，以使多条所述前排换热管被分为三个流程，分别为第一流程、第二流程以及第三流程，多条所述后排换热管被分为两个流程，分别为第四流程和第五流程，所述冷媒依次流过所述第一流程、所述第二流程、所述第三流程、所述第四流程以及所述第五流程。

可选的，所述第一流程中换热管的数量占所述前排换热管总数量的25％-30％，所述第二流程中换热管的数量占所述前排换热管总数量的30％-35％，所述第三流程中换热管的数量占所述前排换热管总数量的35％-45％；

所述第四流程中换热管的数量占所述后排换热管总数量的40％-45％，所述第五流程中换热管的数量占所述后排换热管总数量的55％-60％。

可选的，所述冷媒入口设于所述前排下集液管的右端，所述冷媒出口设于所述后排上集液管的右端；所述前排上集液管的左端设置有第三通孔，所述后排上集液管的左端设置有与所述第三通孔连通的第四通孔。

可选的，所述前排换热管的总数量以及所述后排换热管的总数量均大于36条。

可选的，散热翅片，设于所述换热器的外侧。

本发明的有益之处在于：在集液管上设置隔板将换热管分为多个流程，且每一流程中的换热管的数量依次增加，这样各流程的流道面积就能与冷媒的比容变化相匹配，充分利用换热管的换热面积，提升换热器的换热效率，降低换热器的压力损失，提升换热器的性能。

附图说明

图1是本发明实施例中换热器的立体结构示意图；

图2是本发明实施例中前排换热管、前排上集液管及前排下集液管的装配结构示意图；

图3是本发明实施例中后排换热管、后排上集液管及后排下集液管的装配结构示意图；

图4是本发明另一实施例中换热器的立体结构示意图；

图5是本发明另一实施例中前排换热管、前排上集液管及前排下集液管的装配结构示意图；

图6是本发明另一实施例中后排换热管、后排上集液管及后排下集液管的装配结构示意图。

图中：

11、前排换热管；12、前排上集液管；13、前排下集液管；14、冷媒入口；

21、后排换热管；22、后排上集液管；23、后排下集液管；24、冷媒出口；

30、隔板；40、散热翅片；

221、第四通孔；231、第二通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本发明提供了一种换热器，请参考图1至图3，换热器包括前排换热管11和后排换热管21，前排换热管11和后排换热管21均为多个，一般前排换热管11和后排换热管21的数量一致。前排换热管11和后排换热管21均沿竖直方向设置，多个前排换热管11依次平行排布，多个后排换热管21依次平行排布。多个前排换热管11的上下两端分别插入前排上集液管12和前排下集液管13中，多个后排换热管21的上下两端分别插入后排上集液管22和后排下集液管23中，以使集液管中的冷媒流入换热管中实现换热。

前排上集液管12和后排上集液管22可为一体式结构，前排下集液管13和后排下集液管23也可以为一体式结构，这样便于换热器的装配，简化装配步骤，提升装配效率。

如图1所示，前排下集液管13的一端设置有冷媒入口14，图1所示的实施例中在前排下集液管13的右端设置冷媒入口14，后排上集液管22的一端设置有冷媒出口24，图1所示的实施例中在后排上集液管22的右端设置冷媒出口24，设置冷媒入口14和冷媒出口24以使冷媒从冷媒入口14流入换热器并从冷媒出口24流出换热器。

前排上集液管12、前排下集液管13、后排上集液管22和后排下集液管23中至少一者上设置隔板30，以使换热管分为多个流程，如图2所示的实施例中，在前排下集液管13上设置了隔板30，冷媒从前排下集液管13右端的冷媒入口14流入前排下集液管13后，由于隔板30的阻隔，所以只能从图2所示的第一流程流入前排上集液管12中，进而流过第二流程，回到前排下集液管13，并从前排下集液管13的左端流到后排下集液管23中(如图3所示)，进入后排下集液管23的冷媒流经第三流程后进入后排上集液管22，并从后排上集液管22右端的冷媒出口24流出，完成换热。

本发明中，每个流程中的换热管的数量依次增加，也就是说，第一流程到第二流程再到第三流程中的换热管的数量依次增加，这样能使各流程的流道面积逐渐增加，使各流程的流道面积与冷媒的比容变化相匹配，充分利用换热管的换热面积，提升换热器的换热效率，降低换热器的压力损失，提升换热器的性能。

图1至图3所示的实施例中，由于在前排下集液管13设置了隔板30，使得多条前排换热管11被分为两个流程，分别为第一流程和第二流程，而后排上集液管22和后排下集液管23上均没有设置隔板30，所以多条后排换热管21为一个流程，即前文所说的第三流程，冷媒依次流过第一流程、第二流程和第三流程。

在一种实施方式中，第一流程中换热管的数量占前排换热管11总数量的35％-45％，第二流程中换热管的数量占前排换热管11总数量的55％-65％，可以理解的是，第三流程中换热管的数量就是后排换热管21的总数量。

上述分为三个流程的结构设计适用于换热管列数较少的情形，比如36列以下，也就是小于或等于36列。这里所说的换热管列数是指单排换热管的数量，也就是前排换热管11的数量小于或等于36列，且后排换热管21的数量也小于或等于36列。

如前文所述，冷媒入口14设置在前排下集液管13的右端，冷媒出口24设置在后排上集液管22的右端，而前后排换热管的连通是通过将前排下集液管13的左端与后排下集液管23的左端连通来实现，本发明中，在前排下集液管13的左端设置有第一通孔，后排下集液管23的左端设置有与第一通孔连通的第二通孔231(如图3所示)，冷媒通过前排下集液管13上的第一通孔和后排下集液管23上的第二通孔231流入到后排换热管21中。如图3所示，第二通孔231和第一通孔均为多个，且一一对应。可以理解的是，第二通孔231和第一通孔的设置范围在第二流程的范围内，以避免冷媒在第一流程就流到后排换热管21中。

实施例二

上述三个流程的换热器结构适用于单排换热管的数量在36列以下的情况，当单排换热管的数量大于36列时，需设置五个流程的换热器结构。

具体的，如图4所示，隔板30设置在前排下集液管13、前排上集液管12以及后排上集液管22上，前排下集液管13上的隔板30设置在前排下集液管13上靠右的位置，前排上集液管12上的隔板30设置在前排上集液管12上靠左的位置，后排上集液管22上的隔板30设置在后排上集液管22上靠左的位置，请结合图4至图6，上述结构使得多条前排换热管11被分为三个流程，分别为第一流程、第二流程以及第三流程，多条后排换热管21被分为两个流程，分别为第四流程和第五流程，冷媒从冷媒入口14流入，依次流过第一流程、第二流程、第三流程、第四流程以及第五流程，并从冷媒出口24流出。

第一流程、第二流程、第三流程、第四流程以及第五流程中的换热管数量依次增加，以使各流程的流道面积逐渐增加，使各流程的流道面积与冷媒的比容变化相匹配，充分利用换热管的换热面积，提升换热器的换热效率，降低换热器的压力损失，提升换热器的性能。

在一种实施方式中，第一流程中换热管的数量占前排换热管11总数量的25％-30％，第二流程中换热管的数量占前排换热管11总数量的30％-35％，第三流程中换热管的数量占前排换热管11总数量的35％-45％。第四流程中换热管的数量占后排换热管21总数量的40％-45％，第五流程中换热管的数量占后排换热管21总数量的55％-60％。

前排上集液管12的左端设置有第三通孔，如图6所示，后排上集液管22的左端设置有与第三通孔连通的第四通孔221，以使冷媒从前排换热管11流到后排换热管21中。第四通孔221与第三通孔都可以为多个，且一一对应设置。可以理解的是，第四通孔221与第三通孔的设置范围在第三流程的范围内。

请参考图4，换热器还包括散热翅片40，散热翅片40设置在换热器的外侧，以提升散热性能。散热翅片40的延伸方向与换热管的设置方向一致，均沿竖直方向，以避免散热翅片40影响换热管进行换热。

本发明实施中介绍的换热器结构适用于蒸发器，当换热器作为冷凝器时，只需将冷媒入口14和冷媒出口24调换，将入口换成出口，出口换成入口，使冷媒流向相反即可，其它结构和参数保持不变。也就是说冷凝器中各流程的换热管数量依次减小。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种换热器，其特征在于，包括：

前排换热管(11)，所述前排换热管(11)为多个；

前排上集液管(12)和前排下集液管(13)，分别连通多个所述前排换热管(11)的两端；

后排换热管(21)，所述后排换热管(21)为多个；

后排上集液管(22)和后排下集液管(23)，分别连通多个所述后排换热管(21)的两端；

其中，所述前排下集液管(13)的一端设置有冷媒入口(14)，所述后排上集液管(22)的一端设置有冷媒出口(24)；

所述前排上集液管(12)、所述前排下集液管(13)、所述后排上集液管(22)和所述后排下集液管(23)中至少一者上设置隔板(30)，以使换热管分为多个流程，每一所述流程中的换热管的数量依次增加，以使各所述流程的流道面积与冷媒的比容变化相匹配。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：

所述隔板(30)设于所述前排下集液管(13)上，以使多条所述前排换热管(11)被分为两个流程，分别为第一流程和第二流程，多条所述后排换热管(21)为第三流程，所述冷媒依次流过所述第一流程、所述第二流程及所述第三流程。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：

所述第一流程中换热管的数量占所述前排换热管(11)总数量的35％-45％，所述第二流程中换热管的数量占所述前排换热管(11)总数量的55％-65％。

4.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：

所述冷媒入口(14)设于所述前排下集液管(13)的右端，所述冷媒出口(24)设于所述后排上集液管(22)的右端；所述前排下集液管(13)的左端设置有第一通孔，所述后排下集液管(23)的左端设置有与所述第一通孔连通的第二通孔(231)。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：

所述前排换热管(11)的总数量以及所述后排换热管(21)的总数量均小于等于36条。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：

所述隔板(30)设于所述前排下集液管(13)、所述前排上集液管(12)以及所述后排上集液管(22)上，以使多条所述前排换热管(11)被分为三个流程，分别为第一流程、第二流程以及第三流程，多条所述后排换热管(21)被分为两个流程，分别为第四流程和第五流程，所述冷媒依次流过所述第一流程、所述第二流程、所述第三流程、所述第四流程以及所述第五流程。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于：

所述第一流程中换热管的数量占所述前排换热管(11)总数量的25％-30％，所述第二流程中换热管的数量占所述前排换热管(11)总数量的30％-35％，所述第三流程中换热管的数量占所述前排换热管(11)总数量的35％-45％；

所述第四流程中换热管的数量占所述后排换热管(21)总数量的40％-45％，所述第五流程中换热管的数量占所述后排换热管(21)总数量的55％-60％。

8.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于：

所述冷媒入口(14)设于所述前排下集液管(13)的右端，所述冷媒出口(24)设于所述后排上集液管(22)的右端；所述前排上集液管(12)的左端设置有第三通孔，所述后排上集液管(22)的左端设置有与所述第三通孔连通的第四通孔(221)。

9.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于：

所述前排换热管(11)的总数量以及所述后排换热管(21)的总数量均大于36条。

10.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，还包括：

散热翅片(40)，设于所述换热器的外侧。