CN214701355U - 一种热交换器及其制冷剂分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换器及其制冷剂分配器，制冷剂分配器包括：一级分配装置、至少一个集管、至少一个喷头管以及制冷回液管；集管的一侧设置有若干支管，与支管相对的一侧连接于喷头管的一端，喷头管的另一端与一级分配装置连接；集管的下部设置有出口，且出口通过管路与制冷回液管的一端连通，制冷回液管的另一端用于与制冷剂分配器的第二端口连接；喷头管至少部分伸入集管内，且喷头管伸入集管内的部分设置有若干喷射孔。本实用新型提供的制冷剂分配器在作为蒸发器使用时，可以避免出现气液分层的现象，使喷射进入支管内的气液制冷剂的量更加均匀，有利于提高制冷剂分配器的分配均匀性。

Description

一种热交换器及其制冷剂分配器

技术领域

本实用新型涉及热交换设备技术领域，更具体地说，涉及一种制冷剂分配器。此外，本实用新型还涉及一种包括上述制冷剂分配器的热交换器。

背景技术

现有技术中，一般使用翅片管换热器作为热泵换热器使用，通常采用黄铜分配器和毛细管进行制冷剂分配。黄铜分配器及毛细管在焊接、装配时，对焊料要求高，对操作人员焊接技术要求高，且工时较长，导致成本较高，生产效率低下。

现有技术中存在使用集管分配代替黄铜分配器的方案，由于翅片管换热器通常为竖立放置，在作为热泵蒸发器使用时，通过分配器的制冷剂为气液混合态，在重力影响下，集管内气态制冷剂将上升，液态制冷剂将下沉，产生气液分层现象，无法均匀分配到换热器支管中，严重影响换热器效率。

综上所述，如何降低制冷剂分配器的生产成本，并提高制冷剂分配器的分配均匀性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种制冷剂分配器，在作为蒸发器使用时，气液两相态制冷剂由喷头管喷出至集管的支管，可以消除气液分层现象，提高制冷剂分配器的分配均匀性；并且还可以降低成本。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述制冷剂分配器的热交换器。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种制冷剂分配器，包括：一级分配装置、至少一个集管、至少一个喷头管以及制冷回液管；

所述集管的一侧设置有若干支管，与所述支管相对的一侧连接于所述喷头管的一端，所述喷头管的另一端与所述一级分配装置连接；所述集管的下部设置有出口，且所述出口通过管路与所述制冷回液管的一端连通，所述制冷回液管的另一端用于与所述制冷剂分配器的第二端口连接；

所述喷头管至少部分伸入所述集管内，且所述喷头管伸入所述集管内的部分设置有若干喷射孔。

优选的，所述喷射孔包括设置于所述喷头管朝向所述支管的端壁的至少一个端部喷射孔、设置于所述喷头管周壁的上部的至少一个上部喷射孔以及设置于所述喷头管周壁的下部的至少一个下部喷射孔。

优选的，所述上部喷射孔的数量不少于所述下部喷射孔的数量。

优选的，所述喷头管与所述集管焊接连接。

优选的，所述集管的数量为多个，且任意所述集管均设置有相同数量的所述支管。

优选的，所述制冷回液管与所述制冷剂分配器的第二端口之间设置有单向阀，以使所述制冷剂分配器内的液体流出至所述第二端口。

优选的，所述集管为铜制集管，所述喷头管为铜制喷头管，所述制冷回液管为铜制制冷回液管。

一种热交换器，包括制冷集流管、多个换热支管以及制冷剂分配器，所述制冷剂分配器为上述任一项所述的制冷剂分配器。

在使用本实用新型提供的制冷剂分配器的过程中，当制冷剂分配器作为冷凝器使用时，冷凝后的液态制冷剂由支管进入各个集管，由于喷头管处的阻力较大，制冷剂更倾向于由集管底部的出口流出至制冷回液管中，并由制冷剂分配器的第二端口流出。

当制冷剂分配器作为蒸发器使用时，节流后的气液两相态制冷剂由制冷剂分配器的第二端口进入，经过一级分配装置均匀分配至各喷头管中，并由喷射孔喷入集管内部，利用喷射原理使得气液两相的制冷剂均匀混合，消除气液分层现象，通过支管均匀分配至各个换热支管。

相比于现有技术，本实用新型提供的制冷剂分配器在作为蒸发器使用时，可以避免出现气液分层的现象，使喷射进入支管内的气液制冷剂的量更加均匀，有利于提高制冷剂分配器的分配均匀性；另外，集管和喷头管的设置可以替换掉现有技术中的黄铜分配器和毛细管，简化了装配的过程，降低了对操作人员的要求及生产成本。

本实用新型还提供了一种包括上述制冷剂分配器的热交换器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的热交换器的具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的制冷剂分配器的具体实施例的结构示意图；

图3为图2中集管与喷头管的剖面示意图；

图4为端部喷射孔的位置示意图；

图5为上部喷射孔的位置示意图；

图6为下部喷射孔的位置示意图。

图1至图6中：

1为制冷集流管、11为第一端口、2为换热支管、3为制冷剂分配器、31第二端口、4为一级分配装置、5为喷头管、51为端部喷射孔、52为上部喷射孔、53为下部喷射孔、54为端壁、6为集管、61为支管、62为出口、63为安装孔、7为制冷回液管、8为单向阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种制冷剂分配器，在作为蒸发器使用时，气液两相态制冷剂由喷头管喷出至集管的支管，可以消除气液分层现象，提高制冷剂分配器的分配均匀性；并且还可以降低成本。

本实用新型的另一核心是提供一种包括上述制冷剂分配器的热交换器。

请参考图1至图6，图1为本实用新型所提供的热交换器的具体实施例的结构示意图；图2为本实用新型所提供的制冷剂分配器的具体实施例的结构示意图；图3为图2中集管与喷头管的剖面示意图；图4为端部喷射孔的位置示意图；图5为上部喷射孔的位置示意图；图6为下部喷射孔的位置示意图。

本具体实施例提供了一种制冷剂分配器3，包括：一级分配装置4、至少一个集管6、至少一个喷头管5以及制冷回液管7；

集管6的一侧设置有若干支管61，与支管61相对的一侧连接于喷头管5的一端，喷头管5的另一端与一级分配装置4连接；集管6的下部设置有出口62，且出口62通过管路与制冷回液管7的一端连通，制冷回液管7的另一端用于与制冷剂分配器3的第二端口31连接；

喷头管5至少部分伸入集管6内，且喷头管5伸入集管6内的部分设置有若干喷射孔。

优选的，集管6设置有安装孔63，喷头管5由安装孔63伸入集管6内部，并与集管6焊接连接，焊接方式为钎焊。

需要进行说明的是，可以在任一集管6均设置一个喷头管5，也可以在任一集管6均设置多个喷头管5，具体根据实际情况确定。

在使用本具体实施例提供的制冷剂分配器3的过程中，当制冷剂分配器3作为冷凝器使用时，冷凝后的液态制冷剂由支管61进入各个集管6，由于喷头管5处的阻力较大，制冷剂更倾向于由集管6底部的出口62流出至制冷回液管7中，并由制冷剂分配器3的第二端口31流出。

当制冷剂分配器3作为蒸发器使用时，节流后的气液两相态制冷剂由制冷剂分配器3的第二端口31进入，经过一级分配装置4均匀分配至各喷头管5中，气液两相态的制冷剂在喷头管5内混合，并由喷射孔喷入集管6内部，利用喷射原理使得气液两相的制冷剂均匀混合，消除气液分层现象，通过支管61均匀分配至各个换热支管2。

需要进行说明的是，在此具体实施例中，一级分配装置4由小型黄铜分配头和少量毛细管组成，毛细管的数量与喷头管5的数量一致。在实际实施过程中，一级分配装置4还可以采用其他任意能均匀分成少量支路的分配方式，不限于本实施例中提供的方式。

相比于现有技术，本具体实施例提供的制冷剂分配器3在作为蒸发器使用时，可以避免出现气液分层的现象，使喷射进入支管61内的气液制冷剂的量更加均匀，有利于提高制冷剂分配器3的分配均匀性；另外，集管6和喷头管5的设置可以替换掉现有技术中的黄铜分配器和毛细管，简化了装配的过程，降低了对操作人员的要求及生产成本。

在上述实施例的基础上，可以使喷射孔包括设置于喷头管5朝向支管61的端壁54的至少一个端部喷射孔51、设置于喷头管5周壁的上部的至少一个上部喷射孔52以及设置于喷头管5周壁的下部的至少一个下部喷射孔53。

上部喷射孔52与下部喷射孔53的数量与喷头管5的安装高度等因素有关；可以使上部喷射孔52的数量大于或等于下部喷射孔53的数量，以平衡喷射过程中重力的影响，提高喷射进入支管61的制冷剂的均匀性。喷头管5可以设置于集管6高度方向的偏上部位置、偏下部位置或中间位置，具体根据实际情况确定。

如图3-5所示，可以在端壁54设置一个端部喷射孔51，在周壁的上部设置四个上部喷射孔52，在周壁的下部设置三个下部喷射孔53，喷射孔的设置位置、设置数量等需要根据实际情况进行确定，在喷头管5的安装高度发生变化之后，可以通过调整喷射孔的数量及分布位置，使支管61内可以喷射进制冷剂的量更加均匀。当然，附图仅仅是提供了一种实施例，在实际实施的过程中，喷射孔的设置数量及设置位置需要根据实际情况进行调整。

优选的，可以将喷射孔设置为尺寸相同的圆形孔，或椭圆形孔，当然，喷射孔还可以是其它形状，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

优选的，喷射孔为直径1-5mm的圆形孔。

在上述实施例的基础上，可以将集管6的数量设置为多个，且任意集管6均设置有相同数量的支管61；考虑到实际情况，优选的，为了使喷头管5混合喷射之后的分配效果更好，集管6的支管61数需要受到限制，可以使单个集管6中支管61的数量少于十四个。对于多换热支管2的热交换器，可以设置多个集管6，并且在使用的过程中，使集管6的支管61与热交换器的换热支管2一一对应连接。

在上述实施例的基础上，为防止热交换器作为蒸发器使用时，制冷剂由制冷剂分配器3入口不经喷头管5混合喷射，而通过制冷回流管进入集管6，造成分配不均现象；可以在制冷回液管7与制冷剂分配器3的第二端口31之间设置单向阀8，以使制冷剂分配器3内的液体流出至第二端口31。

单向阀8的设置，限定了制冷回液管7中液体的流向，避免在制冷剂分配器3应用于蒸发器使用时，气液两相态的制冷剂进入制冷回液管7。

在上述实施例的基础上，可以将集管6设置为铜制集管，将喷头管5设置为铜制喷头管，将制冷回液管7设置为铜制制冷回液管。

通过集管6、喷头管5、制冷回液管7的设置，可以减少黄铜分配器以及毛细管的设置，避免在装配过程中黄铜分配器、毛细管的焊接过程，降低对操作人员技术的要求，缩短工期，降低生产成本。

除了上述制冷剂分配器3，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的制冷剂分配器3的热交换器，该热交换器包括制冷集流管1、多个换热支管2以及制冷剂分配器3，制冷剂分配器3为上述任一项提到的的制冷剂分配器3。

如图1所示，在热交换器作为冷凝器使用时，高温高压气态制冷剂由第一端口11进入制冷集流管1，并均匀分配至各换热支管2中发生冷凝过程，冷凝后成为液态制冷剂并进入制冷剂分配器3的支管61，并由支管61进入集管6，由于喷头管5处具有较大的阻力，因此制冷剂由集管6底部的出口62流出并汇集至制冷回液管7，经单向阀8，最后由第二端口31流出。

如图1所示，在热交换器作为蒸发器使用时，节流后的气液两相态制冷剂由第二端口31进入制冷剂分配器3，经过一级分配装置4均匀分配至各喷头管5中，并由喷射孔喷入集管6内部，分配至支管61，由于支管61与换热支管2连接，因此可以均匀分配至各换热支管2中发生蒸发过程，蒸发后成为气态制冷剂并进入制冷集流管1，最后由第一端口11流出。

优选的，在热交换器中，喷头管5和集管6的数量一致，且为热交换器中换热支管2的数量与集管6的支管61的数量的比值。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一端口11和第二端口31中的第一和第二仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的热交换器及其制冷剂分配器3进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种制冷剂分配器，其特征在于，包括：一级分配装置(4)、至少一个集管(6)、至少一个喷头管(5)以及制冷回液管(7)；

所述集管(6)的一侧设置有若干支管(61)，与所述支管(61)相对的一侧连接于所述喷头管(5)的一端，所述喷头管(5)的另一端与所述一级分配装置(4)连接；所述集管(6)的下部设置有出口(62)，且所述出口(62)通过管路与所述制冷回液管(7)的一端连通，所述制冷回液管(7)的另一端用于与所述制冷剂分配器(3)的第二端口(31)连接；

所述喷头管(5)至少部分伸入所述集管(6)内，且所述喷头管(5)伸入所述集管(6)内的部分设置有若干喷射孔。

2.根据权利要求1所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述喷射孔包括设置于所述喷头管(5)朝向所述支管(61)的端壁(54)的至少一个端部喷射孔(51)、设置于所述喷头管(5)周壁的上部的至少一个上部喷射孔(52)以及设置于所述喷头管(5)周壁的下部的至少一个下部喷射孔(53)。

3.根据权利要求2所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述上部喷射孔(52)的数量不少于所述下部喷射孔(53)的数量。

4.根据权利要求3所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述喷头管(5)与所述集管(6)焊接连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述集管(6)的数量为多个，且任意所述集管(6)均设置有相同数量的所述支管(61)。

6.根据权利要求1至4任一项所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷回液管(7)与所述制冷剂分配器(3)的第二端口(31)之间设置有单向阀(8)，以使所述制冷剂分配器(3)内的液体流出至所述第二端口(31)。

7.根据权利要求1至4任一项所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述集管(6)为铜制集管，所述喷头管(5)为铜制喷头管，所述制冷回液管(7)为铜制制冷回液管。

8.一种热交换器，其特征在于，包括制冷集流管(1)、多个换热支管(2)以及制冷剂分配器(3)，所述制冷剂分配器(3)为权利要求1至7任一项所述的制冷剂分配器(3)。

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