CN114963616A - 一种微通道换热器及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

一种微通道换热器及其工作方法，所述微通道换热器包括两根集液管、扁管、翅片、两个球阀、一个单向阀、两根分配管；两相制冷剂分别进入第一分配管和第二分配管，使制冷剂流速在分配管中保持较高流速，因此，制冷剂在第一集液管中分配更均匀；当微通道换热器作为冷凝器时，通过调整球阀开关，使微通道换热器中的制冷剂流过三根扁管的换热流程，增大制冷剂的流速，提高换热器的换热性能。当微通道换热器作为蒸发器时，使制冷剂走过一根扁管的换热流程，减小制冷剂侧的压降，提高换热器的性能。本发明能使微通道换热器的两相制冷剂分配更加均匀，同时能够针对微通道换热器的不同工况调整流路使换热器性能提升。

Description

一种微通道换热器及其工作方法
技术领域
本发明涉及微通道换热器技术域，具体涉及一种微通道换热器及其工作方法。
背景技术
在能源消耗和大气污染的背景下，高能效的热泵系统受到了越来越多的关注，换热器作为热泵系统的关键部件，对于系统能效的提升起到关键的作用。微通道换热器由于结构紧凑、换热效率高、制冷剂充注量低等优点在汽车空调领域已经得到了广泛的应用，并且采用微通道换热器去替换常规的翅片管换热器已经是一种普遍的趋势。
常规的微通道换热器都是两根集液管和多根扁管相连，为了使两相制冷剂分布更加均匀，通常会在集液管中加入分配管，这就使微通道换热器作为冷凝器和蒸发器使用时，制冷剂流路只能流过一根扁管，这对于换热器来说不是最佳的流路设计，流路设计应该根据换热器的工作工况来确定的，作为蒸发器时需求的流路数少，作为冷凝器时流路数多；另外对于分配管，通常都是使用1根分配管来分配制冷剂，这就导致在分配管下游制冷剂流速减小，下游的分配并不均匀。
发明内容
针对上述所述的微通道换热器存在的问题，本发明的目的在于提供一种微通道换热器及其工作方法，本发明采用两根分配管来分配制冷剂，使制冷剂在水平方向流量分配相对均匀。另外，结合双分配管和隔板的结构可以使微通道换热器在不同工况下运行时可改变流路：当微通道换热器作为蒸发器时，制冷剂走过1根扁管的流程，从而减小压降，提高换热器的换热性能；当微通道换热器作为冷凝器是，制冷剂走过3根扁管的流程，增大制冷剂的流速，提高制冷剂侧的换热系数。从而提高换热器的性能。
为达到上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种微通道换热器，包括第一集液管05、第二集液管09，设置在第一集液管05和第二集液管09之间并连通第一集液管05和第二集液管09多根扁管07，安装在相邻扁管间的翅片08；还包括第一球阀02、第二球阀03、第一分配器01、第二分配器12、第一分配管45、第二分配管46和单向阀10；第二隔板11安装在第二集液管09中的位置比第一隔板06安装在第一集液管05中的位置靠近左端；第一分配管45安装在第一集液管05的内部，并且靠近左端没有穿过第一隔板06，第二分配管46也安装在第一集液管06的内部，并且穿过了第一隔板06，第一分配管45沿管长方向均匀开孔，第二分配管46只在右半部分开孔，且开孔段全部位于第一隔板06右侧；第一分配器01分别与第一球阀02和第二球阀03相连，第一球阀02和第二球阀03又分别与第二分配管46和第一分配管45相连；第二分配器12分别与单向阀10和第二集液管09的最左端相连，单向阀10又与第二集液管09的最右端相连。
在第一集液管05中安装第一分配管45和第二分配管46能使两根分配管内部整体上保持大的制冷剂流速，第一分配管45和第二分配管46在沿管长方向制冷剂分配均匀性好，所以第一集液管05中的两相制冷剂分布均匀性也好，能有效改善微通道换热器两相制冷剂分配均匀性。
所述第一隔板06安装在第一集液管05内部的1/2l处，第二隔板11安装在第二集液管09靠近左端的1/3l处，l为集液管的长度。
所述第一分配管45的长度为L，第二分配管的长度为2L。
所述的一种微通道换热器的工作方法，当微通道换热器作为蒸发器时，第一球阀02和第二球阀03打开，通过第一分配器01的制冷剂分别从第一球阀02和第二球阀03进入换热器，第一分配管45和第二分配管46同时向第一集液管05左半部分和右半部分供制冷剂，制冷剂通过扁管07后，分别从第二集液管09中第二隔板11左侧和右侧进入第二分配器12，再从第二分配器12流出，所有的制冷剂的换热流程只有一根扁管的距离；微通道换热器作为蒸发器时，只有一根扁管的距离的换热器流程通道，能够有效降低换热器的整体压降，从而有效提升微通道蒸发器的换热性能；
当微通道换热器作为冷凝器时，第二球阀03关闭，第一球阀打开02，制冷剂从第二分配器12进入后只能从第二集液管09的最左端进入，然后在第一隔板06和第二隔板11的作用下，制冷剂走过三根扁管的流程，然后从第二分配管46流出后再通过第一球阀打开02从第一分配器01流出；微通道换热器作为冷凝器时，把换热器分为三根扁管的流程通道，有效提升换热器内部的制冷剂流速，提高制冷剂侧换热系数，从而提升换热器的换热能力。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提出了一种微通道换热器，能使制冷剂流速在分配管中保持较高的流速，提升分配均匀性。
2、本发明提出了一种微通道换热器，能使微通道换热器针对不同的运行工况而改变换热器流路，使微通道换热器更加高效的运行。
附图说明
图1为本发明所述一种微通道换热器作为蒸发器运行时制冷剂流程示意图。
图2为本发明所述一种微通道换热器作为冷凝器运行时制冷剂流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1和图2所示，本实施例一种微通道换热器，包括第一集液管05、第二集液管09，设置在第一集液管05和第二集液管09之间并连通第一集液管05和第二集液管09多根扁管07，安装在相邻扁管间的翅片08；还包括第一球阀02、第二球阀03、第一分配器01、第二分配器12、第一分配管45、第二分配管46和单向阀10；第一隔板06安装在第一集液管05内部的1/2l处，第二隔板安装在第二集液管09靠近左端的1/3l处，l为集液管的长度；第一分配管45安装在第一集液管05的内部，并且靠近左端没有穿过第一隔板06，第二分配管46也安装在第一集液管06的内部，并且穿过了第一隔板06，第一分配管45的长度为L，第二分配管的长度为2L，第一分配管45沿管长方向均匀开孔，第二分配管46只在后半部分开孔，且开孔段全部位于第一隔板06右侧；第一分配器01分别与第一球阀02和第二球阀03相连，第一球阀02和第二球阀03又分别与第二分配管46和第一分配管45相连；第二分配器12分别与单向阀10和第二集液管09的最左端相连，单向阀10又与第二集液管09的最右端相连。本实施例第一隔板06安装在第一集液管(05)内部的1/2l处，第二隔板11安装在第二集液管09靠近左端的1/3l处，利用两个隔板可以把微通道换热器分成不同的部分，然后结合第一分配管45、第二分配管46和第一球阀02、第二球阀03的开关，可实现微通道换热器针对不同工况可改变流路的目标。本实施例第一分配管45的长度为L，第二分配管46的长度为2L，两根分配管分别向换热器前段和后端供液，可以改善第一集液管05两制冷剂的分配均匀性，同时可结合第一球阀02和第二球阀03的开关，改变换热器的流路。
如图1所示，在第一集液管05中安装第一分配管45和第二分配管46能使两根分配管内部整体上保持较大的制冷剂流速，所以第一分配管45和第二分配管46在沿管长方向制冷剂分配均匀性较好，第一集液管05中的两相制冷剂分布均匀性也较好，能有效改善微通道换热器两相制冷剂分配均匀性。
如图1所示，当微通道换热器作为蒸发器时，第一球阀02和第二球阀03打开，通过第一分配器01的制冷剂分别从第一球阀02和第二球阀03进入换热器，第一分配管45和第二分配管46同时向第一集液管05左半部分和右半部分供制冷剂，制冷剂通过扁管07后，分别从第二集液管09中第二隔板11左侧和右侧进入第二分配器12，再从第二分配器12流出，所有的制冷剂只走过1根扁管的换热流程；微通道换热器作为蒸发器时，较小的换热流程通道，能够有效降低换热器的整体压降，从而有效提升微通道蒸发器的换热性能。
如图2所示，当微通道换热器作为冷凝器时，第二球阀03关闭，第一球阀打开02，制冷剂从第二分配器12进入后只能从第二集液管09的最左端进入，然后在第一隔板06和第二隔板11的作用下，制冷剂走过3根扁管的流程，然后从第二分配管46流出后再通过第一球阀打开02从第一分配器01流出；微通道换热器作为冷凝器时，把换热器分为较多换热流程通道，可以有效提升换热器内部的制冷剂流速，提高制冷剂侧换热系数，从而提升换热器的换热能力。

Claims (5)

1.一种微通道换热器，其特征在于：包括第一集液管(05)、第二集液管(09)，设置在第一集液管(05)和第二集液管(09)之间并连通第一集液管(05)和第二集液管(09)多根扁管(07)，安装在相邻扁管间的翅片(08)；还包括第一球阀(02)、第二球阀(03)、第一分配器(01)、第二分配器(12)、第一分配管(45)、第二分配管(46)和单向阀(10)；第二隔板(11)安装在第二集液管(09)中的位置比第一隔板(06)安装在第一集液管(05)中的位置靠近左端；第一分配管(45)安装在第一集液管(05)的内部，并且靠近左端没有穿过第一隔板(06)，第二分配管(46)也安装在第一集液管(06)的内部，并且穿过了第一隔板(06)，第一分配管(45)沿管长方向均匀开孔，第二分配管(46)只在右半部分开孔，且开孔段全部位于第一隔板(06)右侧；第一分配器(01)分别与第一球阀(02)和第二球阀(03)相连，第一球阀(02)和第二球阀(03)又分别与第二分配管(46)和第一分配管(45)相连；第二分配器(12)分别与单向阀(10)和第二集液管(09)的最左端相连，单向阀(10)又与第二集液管(09)的最右端相连。
2.根据权利要求1所述的一种微通道换热器，其特征在于：在第一集液管(05)中安装第一分配管(45)和第二分配管(46)能使两根分配管内部整体上保持大的制冷剂流速，第一分配管(45)和第二分配管(46)在沿管长方向制冷剂分配均匀性好，所以第一集液管(05)中的两相制冷剂分布均匀性也好，能有效改善微通道换热器两相制冷剂分配均匀性。
3.根据权利要求1所述的一种微通道换热器，其特征在于：所述第一隔板(06)安装在第一集液管(05)内部的1/2l处，第二隔板(11)安装在第二集液管(09)靠近左端的1/3l处，l为集液管的长度。
4.根据权利要求1所述的一种微通道换热器，其特征在于：所述第一分配管(45)的长度为L，第二分配管的长度为2L。
5.权利要求1至4任一项所述的一种微通道换热器的工作方法，其特征在于：当微通道换热器作为蒸发器时，第一球阀(02)和第二球阀(03)打开，通过第一分配器(01)的制冷剂分别从第一球阀(02)和第二球阀(03)进入换热器，第一分配管(45)和第二分配管(46)同时向第一集液管(05)左半部分和右半部分供制冷剂，制冷剂通过扁管(07)后，分别从第二集液管(09)中第二隔板(11)左侧和右侧进入第二分配器(12)，再从第二分配器(12)流出，所有的制冷剂的换热流程只有一根扁管的距离；微通道换热器作为蒸发器时，只有一根扁管的距离的换热器流程通道，能够有效降低换热器的整体压降，从而有效提升微通道蒸发器的换热性能；
当微通道换热器作为冷凝器时，第二球阀(03)关闭，第一球阀打开(02)，制冷剂从第二分配器(12)进入后只能从第二集液管(09)的最左端进入，然后在第一隔板(06)和第二隔板(11)的作用下，制冷剂走过三根扁管的流程，然后从第二分配管(46)流出后再通过第一球阀打开(02)从第一分配器(01)流出；微通道换热器作为冷凝器时，把换热器分为三根扁管的流程通道，有效提升换热器内部的制冷剂流速，提高制冷剂侧换热系数，从而提升换热器的换热能力。
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