CN116222266A - 一种微通道换热器进口气流分配结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微通道换热器进口气流分配结构，包括进出口管、集流管以及扁管，所述进出口管的伸入端设有封堵面，所述进出口管的伸入端侧壁上对称设有一个出液孔，所述出液孔通过所述进出口管伸入所述集流管内，冷媒由两侧的所述出液孔横向直接流入进入所述集流管内，再通过所述扁管上的微小孔流入后使冷媒液体产生文丘里效应。能够使换热器的制冷制分配更均匀，减小流阻的同时提升换热性能。

Description

一种微通道换热器进口气流分配结构

技术领域

本发明涉及微通道换热器的技术领域，具体涉及一种微通道换热器进口气流分配结构。

背景技术

目前，微通道换热器一般包括集流管1、扁管2、四个端盖、若干隔板以及进出口管3等主要零部件，其中集流管1、扁管2以及进出口管3的连接关系如图1所示。如图2所示，换热器的冷媒从进出口管3端口直接进入换热器的集流管1内，再分别流入多根由微小孔组成的扁管2内，由于冷媒在通过进出口管进入集流管时，冷媒液体先冲击到集流管的侧壁上进行阻挡后再向四周分散流动，导致向四周分散流动的冷媒气流压力会出现两次流阻，即第一次为撞击集流管壁后直接向四周扩展所形成的流阻，第二次为撞击集流管壁后回弹的液体与进入的液体所形成的流阻，从而导致冷媒在向四周流动时的存在了很大的流阻，经过两次动力的损耗后，使冷媒在集流管内的流动性较差，再次进入扁管内时分配不够均匀，离冷媒进入端越近的扁管微小孔进入的冷媒越多，越远则越少，导致换热性无法有效的提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本申请的目的在于提供一种微通道换热器进口气流分配结构，能够使换热器的制冷制分配更均匀，减小流阻的同时提升换热性能。

为解决上述现有的技术问题，本申请采用如下技术方案实现：

一种微通道换热器进口气流分配结构，包括进出口管、集流管以及扁管，所述进出口管的伸入端设有封堵面，所述进出口管的伸入端侧壁上对称设有一个出液孔，所述出液孔通过所述进出口管伸入所述集流管内，冷媒由两侧的所述出液孔横向直接流入进入所述集流管内，再通过所述扁管上的微小孔流入后使冷媒液体产生文丘里效应。

优选的，所述进出口管的伸入端通过所述封堵面和所述出液孔形成制冷剂液残留槽。

优选的，所述出液孔的直径D2＝D3*L/(D1*D1)，其中，D2为所述出液孔的直径，D3为所述集流管的内径，L为所述封堵面到所述出液孔中心之间的高度，D1为所述进出口管的内径。

优选的，所述出液孔采用多孔结构，多孔结构的所述出液孔总面积为单孔结构的所述出液孔的面积的1～1.2倍。

优选的，所述集流管的内径为2mm-50mm。

优选的，所述进出口管的内径为1mm-16mm。

优选的，所述进出口管的内径与所述集流管的内径比为1：2～10。

优选的，所述出液孔的直径为0.1mm-5mm，所述出液孔的直径与所述进出口管的内径比为1：5～15。

优选的，所述L的长度为0.5mm-20mm。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

进出口管通过端部封堵以及两侧开出液孔的方式使冷媒再向集流管流出后不再存在流阻问题，所有的流阻都在进出口管进行消化，减少了冷媒流阻，平衡两侧压力和流量，使冷媒向集流管方向流动的速度更快，对于扁管内的各个微小孔的冷媒分配更均匀，使冷媒通过微小孔后，能够产生文丘里效应，压力降低流速提升，增加管道内的紊流和吸附管道内的气态制冷剂，使得两侧流出的制冷剂均匀，且制冷剂的气液混合比较为均匀，从而提高换热性能。

附图说明

图1为本发明中微通道换热器的外部连接结构示意图；

图2为本发明中普通微通道换热器的冷媒流动轨迹示意图；

图3为本发明中进出口管的伸入端结构示意图，示出了出液孔的形状以及位置；

图4为本发明中进出口管安装到集流管后的剖视图，示出了冷媒的流动轨迹；

图5为本发明中集流管的侧视图；

图中：1、集流管；2、扁管；3、进出口管；4、封堵面；5、制冷剂液残留槽；6、出液孔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1、图3和图4所示，一种微通道换热器进口气流分配结构，包括进出口管3、集流管1以及扁管2，所述进出口管3的伸入端设有封堵面4，所述进出口管3的伸入端侧壁上对称设有一个出液孔6，所述出液孔6通过所述进出口管3伸入所述集流管1内，冷媒由两侧的所述出液孔6横向直接流入进入所述集流管1内，再通过所述扁管2上的微小孔流入后使冷媒液体产生文丘里效应。

微通道换热器内的冷媒在沿着进出口管3和集流管1向扁管2内的微小孔注入时，由于进出口管3的伸入端底部通过封堵面4进行封堵，且其伸入端的两侧开有出液孔6，从而使冷媒在通过进出口管3向集流管1内注入时，原本在集流管1内产生的所有流阻都在进出口管3的底部封堵出进行产生消化，使冷媒再通过两侧的出液孔6进行流出时产生挤压喷射的状态，使冷媒再向集流管1流出后不再存在流阻的同时，还提高了流动效率以及冲击力，从而使所有的扁管2都能够及时的进行冷媒的补充，使冷媒最终通过微小孔进入扁管2后能够产生文丘里效应，既减少了集流管1内冷媒的流阻，平衡两侧压力和流量，使冷媒向集流管1方向流动的速度更快，对于扁管2内的各个微小孔的冷媒分配更均匀，压力降低流速提升，又增加管道内的紊流和吸附管道内的气态制冷剂，使得两侧流出的制冷剂均匀，且制冷剂的气液混合比较为均匀，从而提高换热性能。有效的解决了冷媒在集流管1内流动性较差，以及再次进入扁管2内时分配不够均匀的问题。

进一步地改进为，所述进出口管3的伸入端通过所述封堵面4和所述出液孔6形成制冷剂液残留槽5。

在进出口管3的伸入端设置一定长度制冷剂液残留槽5后，便于制冷剂液体的残留，当冷媒在向集流管1注入的过程中，通过制冷剂液残留槽5内残留的冷媒液体能够形成缓冲区，从而使注入的冷媒可以减少与封堵面4的直接冲击，使得出液孔6在截流过程中，对于制冷剂液体的控制较为稳定，进而按照稳定的气液比流出，保证了两侧出液孔6流出的制冷剂质量流量相对平衡和稳定。

更进一步地改进为，如图3所示，所述出液孔6的直径D2＝D3*L/(D1*D1)，其中，D2为所述出液孔6的直径，D3为所述集流管1的内径，L为所述封堵面4到所述出液孔6中心之间的高度，D1为所述进出口管3的内径。

在出液孔6的大小进行确定时，对先集流管1D3的内径进行确定，再通过集流管1D3的内径大小确定进出口管3D1的内径，最后确定出液孔6的直径，能够使出液孔6流出的冷媒更加均匀的快速流动到两端的扁管2处，使其流动效率更高，换热效率更好。

再进一步的改进为，如图5所示，所述出液孔6采用多孔结构，多孔结构的所述出液孔6总面积为单孔结构的所述出液孔6的面积的1～1.2倍。

出液孔6采用多孔结构，从而使出液孔6形成喷射孔结构，其孔径面积比单孔结构的出液孔6的面积大1～1.2倍，进而减小了局部阻力损失，又因喷射孔结构的出液孔6为悬空设计，减小了沿程阻力损失，进而总体降低了冷媒的流阻。沿程阻力的损失P1＝λ/R*μ*μ*ρ/(2g)*L，局部阻力的损失P2＝ξ*ρ*μ*μ/2其单位是均是pa。

其中，所述集流管1的内径为2mm-50mm；所述进出口管3的内径为1mm-16mm；，所述进出口管3的内径与所述集流管1的内径比为1：2～10；所述出液孔6的直径为0.1mm-5mm，所述出液孔6的直径与所述进出口管3的内径比为1：5～15；所述L的长度为0.5mm-20mm。

例如当集流管1的内径为12mm时，进出口管3的内径为8mm，出液孔6的直径为2mm，封堵面4到出液孔6中心之间的高度L为5mm，整个冷媒流动时的媒流阻为10-50pa，与12mm的集流管1的内径和8mm的进出口管3的内径组合设计相比，既保证了进出口管3流出的冷媒保证一定的喷射效率，又能够保证注入效率，避免出现冷媒流动量过小的情况发生，使制冷剂分配更加均匀，换热性能能够提升3％-10％。

上述实施方式仅为本申请的优选实施方式，不能以此来限定本申请保护的范围，本领域的技术人员在本申请的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本申请所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种微通道换热器进口气流分配结构，包括进出口管(3)、集流管(1)以及扁管(2)，其特征在于：所述进出口管(3)的伸入端设有封堵面(4)，所述进出口管(3)的伸入端侧壁上对称设有一个出液孔(6)，所述出液孔(6)通过所述进出口管(3)伸入所述集流管(1)内，冷媒由两侧的所述出液孔(6)横向直接流入进入所述集流管(1)内，再通过所述扁管(2)上的微小孔流入后使冷媒液体产生文丘里效应。

2.根据权利要求1所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述进出口管(3)的伸入端通过所述封堵面(4)和所述出液孔(6)形成制冷剂液残留槽(5)。

3.根据权利要求2所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述出液孔(6)的直径D2＝D3*L/(D1*D1)，其中，D2为所述出液孔(6)的直径，D3为所述集流管(1)的内径，L为所述封堵面(4)到所述出液孔(6)中心之间的高度，D1为所述进出口管(3)的内径。

4.根据权利要求3所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述出液孔(6)采用多孔结构，多孔结构的所述出液孔(6)总面积为单孔结构的所述出液孔(6)的面积的1～1.2倍。

5.根据权利要求4所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述集流管(1)的内径为2mm-50mm。

6.根据权利要求5所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述进出口管(3)的内径为1mm-16mm。

7.根据权利要求6所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述进出口管(3)的内径与所述集流管(1)的内径比为1：2～10。

8.根据权利要求6所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述出液孔(6)的直径为0.1mm-5mm，所述出液孔(6)的直径与所述进出口管(3)的内径比为1：5～15。

9.根据权利要求8所述的一种微通道换热器进口气流分配结构，其特征在于：所述L的长度为0.5mm-20mm。

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