CN1536316A - 热交换器的制冷剂均匀分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热交换器的制冷剂均匀分配装置。在由圆筒形的母管和内装有与母管的长度方向相垂直并相通的制冷剂管道并依次固定在母管外柱面上的至少两个带状管而构成的热交换器中，本发明提供的热交换器的制冷剂均匀分配装置是在母管内部设置了可将流入的液态制冷剂和气态制冷剂进行混合的盘绕式气液混合元件。本发明提供的热交换器的制冷剂均匀分配装置是在入口侧母管内部设置了盘绕式气液混合元件，这样不仅可使气态制冷剂和液态制冷剂得到充分混合，而且可使制冷剂均匀流入每个带状管中，从而提高整个热交换器的换热效率。

Description

热交换器的制冷剂均匀分配装置

技术领域

本发明涉及一种热交换器中分配制冷剂的母管，特别是涉及一种在母管内设置了可混合气态制冷剂和液态制冷剂的气液混合元件的热交换器的制冷剂均匀分配装置。

背景技术

通常，将由压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器构成的制冷循环系统中的冷凝器和蒸发器统称为热交换器，其主要作用是与周围空气进行热交换，将制冷剂由液态变成气态或由气态变成液态，并利用这一过程中产生的吸热或放热来进行制冷和制热或冷藏和温藏。这样的热交换器可以根据其形状来划分，其中最普遍使用的有在冷媒管上插入多个冷却片的‘翅片管’式热交换器。这种热交换器主要用在冰箱等家电产品中作为蒸发器使用。其制冷剂在冷媒管的内部循环过程中通过冷媒管壁面与外部进行热交换，而在冷媒管的外柱面上设置了多个薄冷却片，因此增加了与空气的接触面积，并提高了热交换效率。平板型热交换器是在板状的管道内设置了规定的制冷剂管道，制冷剂可在热交换器机身内的制冷剂管道内循环的过程中与外部进行热交换。微管型热交换器是利用母管来形成制冷剂流入的入口侧和输出的出口侧，并利用多个内设制冷剂管路的带状管连接在两侧的母管上，以使从入口侧流入的制冷剂适当分配到各带状管中，然后在出口侧汇合并输出。图1为已有技术的微管型热交换器结构立体图。图2为已有技术的微管型热交换器中母管内制冷剂流动示意图。如图1、图2所示，这种已有技术的微管型热交换器包括：入口连接在压缩机的输出口或膨胀阀上且可先将制冷剂分散到每个带状管的管路内再集中的多个母管1，2；沿与母管1，2相垂直的方向连接在两侧的母管1，2上，并在可分散从入口侧母管1流入的制冷剂同时与外部进行热交换的多个带状管3；和设置在各带状管3之间可增加与空气接触面积的冷却片4。母管1，2包括入口侧母管1和出口侧母管2，并且每个母管1，2从始端到末端均具有相同的形状和相同的截面面积。此外，在母管1，2外柱面上形成有多个可插入带状管3端部而后利用焊接方法将带状管3固定的管道安装口1a。带状管3的截面具有可将多个内部流动制冷剂的管路3a排成一列的四边形，其两端插入母管1，2的管道安装口1a内并利用焊接方法进行固定。冷却片4呈波浪形，其是由长方形的薄铝板冲压而成，且其弯曲部位固定在带状管3两侧的对应面上。图中未说明的符号1b表示入口侧母管1的导入口，G表示气态制冷剂，而L表示液态制冷剂。当气态制冷剂依次经过压缩机和冷凝器以及膨胀阀后，以气液混合的状态流入蒸发器的入口侧母管1，并在借助于母管1的内部压力从导入口1b流向末端的过程中通过中间的每个带状管3内的管路3a向出口侧母管2移动。在此过程中，制冷剂与带状管3的壁面进行热交换的同时，带状管3的壁面通过与空气直接接触的冷却片4来吸收空气中的热量而使制冷剂气化，其中大部分制冷剂变成气态并再次返回到压缩机的吸入口。但是，在这种结构的热交换器中，当液流进入入口侧母管1时，如果流量较小则液态制冷剂L会集中流入到母管1导入口1b处的带状管3中，而如果流量过大则液态制冷剂会飞散至母管末端，从而出现溢满现象，并集中到末端带状管3中。这样液态制冷剂L和液态制冷剂G就会出现混合不均匀，从而导致热交换器换热效率下降的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在将热交换器作为蒸发器时可以均匀地将制冷剂提供给每个带状管的热交换器的制冷剂均匀分配装置。

为了达到上述目的，在由圆筒形的母管和内装有与母管的长度方向相垂直并相通的制冷剂管道并依次固定在母管外柱面上的至少两个带状管而构成的热交换器中，本发明提供的热交换器的制冷剂均匀分配装置是在母管内部设置了可将流入的液态制冷剂和气态制冷剂进行混合的盘绕式气液混合元件。

本发明提供的热交换器的制冷剂均匀分配装置是在入口侧母管内部设置了盘绕式气液混合元件，这样不仅可使气态制冷剂和液态制冷剂得到充分混合，而且可使制冷剂均匀流入每个带状管中，从而提高整个热交换器的换热效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的热交换器的制冷剂均匀分配装置进行详细说明。

图1为已有技术的微管型热交换器结构立体图。

图2为已有技术的微管型热交换器中母管内制冷剂流动示意图。

图3为本发明的微管型热交换器结构立体图。

图4为本发明的微管型热交换器中母管局部剖视立体图。

图5为本发明的微管型热交换器纵向剖视图。

图6为本发明的微管型热交换器中母管局部剖视图。

具体实施方式

如图3至图6所示，本发明的微管型热交换器包括：入口连接在压缩机的输出口或膨胀阀上且可先将制冷剂分散到每个带状管的管路内再集中的多个母管1，2；沿与母管1，2相垂直的方向连接在两侧的母管1，2上，并在可分散从入口侧母管1流入的制冷剂同时与外部进行热交换的多个带状管3；设置在各带状管3之间可增加与空气接触面积的冷却片4；和插入在入口侧母管1内且可混合液态制冷剂和气态制冷剂的气液混合元件10。母管1，2包括入口侧母管1和出口侧母管2，每个母管1，2均为从始端到末端截面面积不变的圆筒状。而在其中的入口侧母管1的导入侧内设置了与母管1形成一体或单独制作而后安装到母管1上的气液混合元件10。而且，在母管1，2外柱面上形成有多个可插入带状管3端部而后利用焊接方法将带状管3固定的管道安装口1a。带状管3的截面具有可将多个内部流动制冷剂的管路3a排成一列的四边形，其两端插入母管1，2的管道安装口1a内并利用焊接方法进行固定，而其插入的深度应小于母管1的直径减去气液混合元件10的直径，大致上插入到母管1中间以上的位置。冷却片4呈波浪形，其是由长方形的薄铝板弯曲而成，且其弯曲部位固定在带状管3两侧的对应面上。气液混合元件10的设置位置应最大程度地接近入口侧母管1的入口端。而且，气液混合元件10具有两端扭曲一定角度的“盘绕式”结构，而面向入口侧母管1导入口1b的端部应垂直于地面设置，以便提高气态制冷剂和液态制冷剂的混合效果。并且，如图6所示，应将气液混合元件10的扭曲间距设计成带状管3间距的整数倍，以便使制冷剂混合物能更加流畅地进入到每个带状管3中。另外，应将气液混合元件10的直径设计成小于入口侧母管1的直径减去母管1内带状管3的插入深度，这样不仅可使气液混合元件10的设置更加方便，而且便于在母管1内生成制冷剂混合物。图中与已有技术相同的部件使用了相同的符号。当气态制冷剂依次经过压缩机和冷凝器以及膨胀阀后变成气液混合物流入蒸发器的入口侧母管1，并在借助于母管1的内部压力从导入口1b流向末端的过程中经过中间的每个带状管3内的管路3a向出口侧母管2移动。在此过程中，制冷剂通过冷却片4与空气进行热交换，吸收空气中的热量而后气化，其中大部分制冷剂变成气态并再次返回压缩机的吸入口。这时，流入到入口侧母管1内的制冷剂在经过设置于入口侧母管1内部的“盘绕式”气液混合元件10后会进行螺旋式流动，并在气态制冷剂和液态制冷剂混合的状态下从母管1的始端移向末端，在此过程中，气态制冷剂和液态制冷剂会均匀地分散到始端附近的带状管3或末端附近的带状管3内，并通过每个带状管3内的管路3a向出口侧母管2移动。最终，通过每个带状管3的制冷剂混合程度几乎相同，这样可使每个带状管的传热速率更加平均，因此提高了整个热交换器的换热效率。

Claims (7)

1、一种热交换器的制冷剂均匀分配装置，设置在由圆筒形的母管(1，2)和内装有与母管(1，2)的长度方向相垂直并相通的制冷剂管道(3a)并依次固定在母管(1，2)外柱面上的至少两个带状管(3)而构成的热交换器中，其特征在于：所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置是在母管(1，2)内部设置了可将流入的液态制冷剂(L)和气态制冷剂(G)进行混合的盘绕式气液混合元件(10)。

2、根据权利要求1所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置，其特征在于：所述的气液混合元件(10)具有两端扭曲一定角度的“盘绕式”结构。

3、根据权利要求2所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置，其特征在于：所述的气液混合元件(10)的扭曲间距为带状管(3)间距的整数倍。

4、根据权利要求1或2所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置，其特征在于：所述的气液混合元件(10)的直径应等于或小于入口侧母管(1)的直径减去母管(1)内带状管(3)的插入深度。

5、根据权利要求1或2所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置，其特征在于：在气液混合元件(10)的两个端部之中，与母管(1)的入口对应的端部应垂直于地面。

6、根据权利要求1或2所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置，其特征在于：所述的气液混合元件(10)的设置位置应最大程度地接近入口侧母管(1)的入口端。

7、一种热交换器的制冷剂均匀分配装置，设置在由可分配制冷剂的入口侧母管(1)；设置在与入口侧母管(1)平行的方向且可汇集制冷剂的出口侧母管；和内装有可连接入口侧母管(1)和出口侧母管(2)的制冷剂通道(3a)且两端连接在上述每个母管(1，2)上的至少两个带状管(3)构成的热交换器中，其特征在于：所述的热交换器的制冷剂均匀分配装置是在入口侧母管(1)内设置了可将流入到入口侧母管(1)内部的气态制冷剂(G)和液态制冷剂(L)进行混合而将其两端扭曲一定角度的气液混合元件(10)。

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