CN215063966U - 微通道换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热交换技术领域，其目的是为了提供一种制冷剂流量分布均匀的微通道换热器，其包括第一集流管、第二集流管以及扁管；第二集流管具有贯通腔和分配腔；贯通腔包括气侧贯通腔和液侧贯通腔，两者沿重力方向延伸且平行设置；分配腔开设有扁管孔与扁管连通；分配腔包括气侧分配腔和液侧分配腔，两者沿纵向方向间隔设置；气侧分配腔通过气侧分配孔与气侧贯通腔连通，液侧分配腔通过液侧分配孔与液侧贯通腔连通。本实用新型的微通道换热器，第二集流管设置上下贯通腔，使制冷剂运动方向始终与重力方向平行，降低了制冷剂流通的无序度以及周向扩散导致的压力损失；通过分配孔控制进入分配腔的制冷剂流量，增加了制冷剂的分配均匀性。

Description

微通道换热器

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，特别是涉及一种微通道换热器。

背景技术

基本的微通道换热器由众多平行安装的换热管和连接在换热管两端的集流管组成。由于换热管数量极多，重力作用下气液两相制冷剂因密度差异容易发生流动分离，因此从集流管流向众多换热管的制冷剂流量差异很大，即常说的分流不均现象，这种现象严重制约了微通道换热器的性能，成为微通道技术发展的主要障碍之一。

实用新型内容

为解决上述现有技术中制冷剂分流不均的问题，本实用新型的实施例提供一种微通道换热器，其集流管内沿着重力方向构造了上下贯通的气侧贯通腔和液侧贯通腔，使制冷剂运动方向始终与重力方向平行，降低了制冷剂流通的无序度以及周向扩散导致的压力损失；通过贯通腔和分配腔之间的若干分配孔，能够调节各个管程的制冷剂压力，控制进入各个气侧分配腔和液侧分配腔的制冷剂流量，增加制冷剂在各个管程内分配的均匀性。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型提供了微通道换热器，包括：

第一集流管，其具有混合腔；

第二集流管，其两端开设有供制冷剂进出的第一流通孔和第二流通孔；

扁管，连通所述第一集流管和第二集流管，相邻扁管之间设置有翅片；其特征在于，

所述第二集流管纵向设置，所述第二集流管具有贯通腔和分配腔；所述分配腔靠近所述扁管设置，所述分配腔开设有扁管孔与所述扁管连通；

所述贯通腔包括气侧贯通腔和液侧贯通腔，所述气侧贯通腔和液侧贯通腔沿重力方向延伸且平行设置；所述气侧贯通腔与所述第一流通孔连通；所述液侧贯通腔与所述第二流通孔连通；

所述分配腔包括气侧分配腔和液侧分配腔，所述气侧分配腔和液侧分配腔沿所述第二集流管纵向方向间隔设置；所述气侧分配腔通过气侧分配孔与所述气侧贯通腔连通，所述液侧分配腔通过液侧分配孔与所述液侧贯通腔连通。

在其中一个实施例中，所述第二集流管包括沿水平方向依次排列的外侧管体、中间管体和内侧管体；所述外侧管体的两端分别开设所述第一流通孔和第二流通孔；所述内侧管体上开设用于连通所述扁管的扁管孔；所述外侧管体和中间管体之间具有贯通腔；所述内侧管体和中间管体之间具有分配腔，所述中间管体上开设有气侧分配孔和液侧分配孔。

在其中一个实施例中，所述外侧管体的内侧面设置有第一凹槽和第二凹槽；所述中间管体靠近所述外侧管体的一侧面设置有第三凹槽和第四凹槽；所述第一凹槽与所述第三凹槽对接形成所述气侧贯通腔，所述第二凹槽与所述第四凹槽对接形成所述液侧贯通腔。

在其中一个实施例中，所述气侧分配腔的气侧分配孔数量不超过所述液侧分配腔内的液侧分配孔数量。

在其中一个实施例中，所述气侧分配腔的气侧分配孔水力直径不小于所述液侧分配腔内的液侧分配孔水力直径。

在其中一个实施例中，任一液侧分配腔的所有液侧分配孔的流通截面积之和不超过其上方液侧分配腔的所有液侧分配孔的流通截面积之和；任一气侧分配腔的所有气侧分配孔的流通截面积之和不小于其下方气侧分配腔的所有气侧分配孔的流通截面积之和。

在其中一个实施例中，所述中间管体靠近所述内侧管体的一侧面上设置有多个分隔部，所述分隔部在纵向方向上将所述分配腔分隔为多个气侧分配腔和液侧分配腔。

在其中一个实施例中，所述分配腔的厚度不超过5mm。

在其中一个实施例中，所述混合腔内沿所述第一集流管纵向方向间隔设置多个隔板。

在其中一个实施例中，所述第二集流管的两端分别设置有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和第二端盖将所述贯通腔和分配腔封闭。

本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

上述微通道换热器，第二集流管内沿着重力方向构造了上下贯通的制冷剂流道，即气侧贯通腔和液侧贯通腔，处于两相态时的制冷剂运动方向始终与重力方向平行，降低了制冷剂流通的无序度以及周向扩散导致的压力损失；通过贯通腔和分配腔之间的若干分配孔，能够调节各个管程的制冷剂压力，控制进入各个气侧分配腔和液侧分配腔的制冷剂流量，增加制冷剂在各个管程内分配的均匀性，适用商用空调室外机换热器，特别是大型微通道换热器的分流效果较好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型微通道换热器的结构示意图；

图2为本实用新型微通道换热器中第一集流管内的隔板将换热器分为多个管程的示意图；

图3为本实用新型微通道换热器中第二集流管的爆炸图；

图4为本实用新型微通道换热器中第二集流管的外侧管体的结构示意图；

图5为本实用新型微通道换热器中第二集流管的中间管体靠近外侧管体一侧的结构示意图；

图6为本实用新型微通道换热器中第二集流管的中间管体靠近内侧管体一侧的结构示意图；

图7为本实用新型微通道换热器中混合腔的示意图；

附图标记说明：

100-第一集流管；110-隔板；

200-第二集流管；

210-外侧管体；211-第一流通孔；212-第二流通孔；213-第一凹槽；214-第二凹槽；

220-中间管体；221-第三凹槽；222-第四凹槽；223-气侧分配孔；224-液侧分配孔；225-分隔部；

230-内侧管体；231-扁管孔；

240-第一端盖；

250-第二端盖；

300-扁管；

400-翅片；

500-第一连接管；

600-第二连接管。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例一

如图1-图7所示，本实施例微通道换热器包括第一集流管100、第二集流管200、扁管300、第一连接管500和第二连接管600。第一集流管100具有混合腔；第二集流管200的两端开设有供制冷剂进出的第一流通孔211和第二流通孔212；第一流通孔211连接第一连接管500、第二流通孔212连接第二连接管600。扁管300连通第一集流管100和第二集流管200，相邻扁管300之间设置有翅片400。每台换热器的翅片400和扁管300具有1-2排。制冷剂在第一连接管500、第二集流管200、扁管300和第一集流管100组成的封闭腔体内流通，空气经过翅片400和扁管300间隙时与换热器内的制冷剂完成热交换。

在本实施例中，扁管300沿水平方向设置，第一集流管100和第二集流管200纵向设置。

第一集流管100具有混合腔，如图2所示，混合腔内沿第一集流管100纵向方向间隔设置多个隔板110，将混合腔分割并将换热器分为多个管程。

第二集流管200具有贯通腔和分配腔。分配腔靠近扁管300设置，分配腔开设有扁管孔231与扁管300连通。

参见图4和图5，贯通腔包括气侧贯通腔A1和液侧贯通腔A2，气侧贯通腔A1和液侧贯通腔A2沿重力方向延伸且平行设置。其中，气侧贯通腔A1的一端与第一流通孔211连通；液侧贯通腔A2的一端与第二流通孔212连通。气相制冷剂通过第一流通孔211进出气侧贯通腔A1，液相或者气液两相制冷剂通过第二流通孔212进出液侧贯通腔A2。

参见图6，分配腔包括气侧分配腔B1和液侧分配腔B2，气侧分配腔B1和液侧分配腔B2沿第二集流管200纵向方向间隔设置。气侧分配腔B1通过气侧分配孔223与气侧贯通腔A1连通，液侧分配腔B2通过液侧分配孔224与液侧贯通腔A2连通。

上述的微通道换热器，第二集流管200内沿着重力方向构造了上下贯通的制冷剂流道，即气侧贯通腔A1和液侧贯通腔A2，处于两相态时的制冷剂运动方向始终与重力方向平行，降低了制冷剂流通的无序度以及周向扩散导致的压力损失；通过贯通腔和分配腔之间的若干分配孔，能够调节各个管程的制冷剂压力，控制进入各个气侧分配腔B1和液侧分配腔B2的制冷剂流量，增加制冷剂在各个管程内分配的均匀性；适用商用空调室外机换热器，特别是大型微通道换热器的分流效果较好，能够使换热器的制冷与制热能力比现有技术提升10％-20％。

在本实施例中，如图3所示，第二集流管200由沿水平方向依次排列的外侧管体210、中间管体220和内侧管体230拼接而成。外侧管体210、中间管体220和内侧管体230均为长条形板状形状。外侧管体210的两端分别开设第一流通孔211和第二流通孔212。内侧管体230上开设用于连通扁管300的扁管孔231。外侧管体210和中间管体220之间具有贯通腔。内侧管体230和中间管体220之间具有分配腔，中间管体220上开设有气侧分配孔223和液侧分配孔224。

具体地，在外侧管体210的内侧面设置有第一凹槽213和第二凹槽214；中间管体220靠近外侧管体210的一侧面设置有第三凹槽221和第四凹槽222；第一凹槽213与第三凹槽221对接形成气侧贯通腔A1，第二凹槽214与第四凹槽222对接形成液侧贯通腔A2。如图6所示，中间管体220靠近内侧管体230的一侧面上设置有多个分隔部225，分隔部225在纵向方向上将分配腔分隔为多个气侧分配腔B1和液侧分配腔B2。

在本实施例中，气侧分配腔B1的气侧分配孔223数量不超过液侧分配腔B2内的液侧分配孔224数量。气侧分配腔B1的气侧分配孔223水力直径不小于液侧分配腔B2内的液侧分配孔224水力直径。气侧分配腔B1自上而下依次第1、第2、第N气侧分配孔223；液侧分配腔B2自下而上依次第1、第2、第N液侧分配孔224，气侧分配腔B1的气侧分配孔223和液侧分配腔B2的液侧分配孔224，满足以下关系：

即，任一液侧分配腔的所有液侧分配孔的流通截面积之和不超过其上方液侧分配腔的所有液侧分配孔的流通截面积之和；

即，任一气侧分配腔的所有气侧分配孔的流通截面积之和不小于其下方气侧分配腔的所有气侧分配孔的流通截面积之和。

通过上述关系设定，可以降低任一管程内液侧分配腔和气侧分配腔内制冷剂的压力差，增加制冷剂在各个管程内分配的均匀性。

在本实施例中，分配腔的厚度不超过5mm，从而形成极为狭窄的间壁结构，使集流管内容积缩小到理论极限，从而制冷剂流过贯通腔以及分配腔时，形成环状流型，从而使每个分配腔内的多组扁管的制冷剂流量相等，同时减小集流管内容积，使制冷剂充注量大大降低。

进一步地，如图3，第二集流管200的两端分别设置有第一端盖240和第二端盖250，第一端盖240和第二端盖250将贯通腔和分配腔封闭。第一集流管的两端同样设置端盖，用于将混合腔封闭。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种微通道换热器，包括：

第一集流管，其具有混合腔；

第二集流管，其两端开设有供制冷剂进出的第一流通孔和第二流通孔；

扁管，连通所述第一集流管和第二集流管，相邻扁管之间设置有翅片；其特征在于，

所述第二集流管纵向设置，所述第二集流管具有贯通腔和分配腔；所述分配腔靠近所述扁管设置，所述分配腔开设有扁管孔与所述扁管连通；

所述贯通腔包括气侧贯通腔和液侧贯通腔，所述气侧贯通腔和液侧贯通腔沿重力方向延伸且平行设置；所述气侧贯通腔与所述第一流通孔连通；所述液侧贯通腔与所述第二流通孔连通；

所述分配腔包括气侧分配腔和液侧分配腔，所述气侧分配腔和液侧分配腔沿所述第二集流管纵向方向间隔设置；所述气侧分配腔通过气侧分配孔与所述气侧贯通腔连通，所述液侧分配腔通过液侧分配孔与所述液侧贯通腔连通。

2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第二集流管包括沿水平方向依次排列的外侧管体、中间管体和内侧管体；所述外侧管体的两端分别开设所述第一流通孔和第二流通孔；所述内侧管体上开设用于连通所述扁管的扁管孔；所述外侧管体和中间管体之间具有贯通腔；所述内侧管体和中间管体之间具有分配腔，所述中间管体上开设有气侧分配孔和液侧分配孔。

3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，所述外侧管体的内侧面设置有第一凹槽和第二凹槽；所述中间管体靠近所述外侧管体的一侧面设置有第三凹槽和第四凹槽；所述第一凹槽与所述第三凹槽对接形成所述气侧贯通腔，所述第二凹槽与所述第四凹槽对接形成所述液侧贯通腔。

4.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述气侧分配腔的气侧分配孔数量不超过所述液侧分配腔内的液侧分配孔数量。

5.根据权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于，所述气侧分配腔的气侧分配孔水力直径不小于所述液侧分配腔内的液侧分配孔水力直径。

6.根据权利要求5所述的微通道换热器，其特征在于，任一液侧分配腔的所有液侧分配孔的流通截面积之和不超过其上方液侧分配腔的所有液侧分配孔的流通截面积之和；任一气侧分配腔的所有气侧分配孔的流通截面积之和不小于其下方气侧分配腔的所有气侧分配孔的流通截面积之和。

7.根据权利要求3所述的微通道换热器，其特征在于，所述中间管体靠近所述内侧管体的一侧面上设置有多个分隔部，所述分隔部在纵向方向上将所述分配腔分隔为多个气侧分配腔和液侧分配腔。

8.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述分配腔的厚度不超过5mm。

9.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述混合腔内沿所述第一集流管纵向方向间隔设置多个隔板。

10.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第二集流管的两端分别设置有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和第二端盖将所述贯通腔和分配腔封闭。

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