CN216668363U - 微通道换热器及换热系统 - Google Patents
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Abstract
一种微通道换热器及换热系统,该微通道换热器包括:第一管,第一管包括第一管壁,第一管具有第一腔,围绕第一腔的壁包括第一管壁;第二管,第二管与第一管并列设置;换热管,换热管包括微通道换热管,微通道换热管分别与第一管和第二管直接连接或间接连接;第一件,至少部分第一件位于第一腔内,第一件包括第二管壁,第一件具有第二腔,围绕第二腔的壁包括第二管壁,第二腔沿第一管的长度方向延伸,第二腔包括第一子腔和第二子腔,第一子腔和第一腔间接连通,第二子腔和第一腔直接连通,第一子腔和第二子腔直接连通或间接连通,加长了换热介质在第一件的流程长度,增加了换热器的流程长度,有利于调节换热介质的分配,从而提高换热器性能。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及热交换技术领域,尤其涉及一种微通道换热器及换热系统。
【背景技术】
微通道换热器由于其换热效率高、体积小、重量轻等优势,被逐渐应用到诸如汽车空调、家用空调等制冷系统中。在微通道扁管的两端设有集流管,用于分配和汇集换热介质。
在一些应用中,进入微通道换热器进行换热的制冷剂为两相流状态,两相流的制冷剂在各个微通道扁管以及扁管的各个微通道内进行分配,会出现不利于换热性能的状态,需要设计分配部件来调节两相流的制冷剂的分配,以避免两相流的制冷剂直接进入到集流管的空间中进行分配,影响换热器性能。
【实用新型内容】
本申请提供了一种微通道换热器及具有该微通道换热器的换热系统,增加了换热器的流程长度,有利于调节换热介质的分配,从而提高换热器性能。
第一方面,本申请实施例提供了一种微通道换热器,包括:第一管,第一管包括第一管壁,第一管具有第一腔,围绕第一腔的壁包括第一管壁;第二管,第二管与第一管并列设置;换热管,换热管包括微通道换热管,微通道换热管与第一管直接连接或间接连接,微通道换热管与第二管直接连接或间接连接;第一件,至少部分第一件位于第一腔内,第一件包括第二管壁,第一件具有第二腔,围绕第二腔的壁包括第二管壁,第二腔沿第一管的长度方向延伸,第二腔包括第一子腔和第二子腔,第一子腔和第一腔间接连通,第二子腔和第一腔直接连通,第一子腔和第二子腔直接连通或间接连通。
在本申请实施例提供的微通道换热器中,由于第一子腔和第一腔不直接连通、第二子腔和第一腔直接连通以及第一子腔和第二子腔直接连通或间接连通,当需要向微通道换热器注入换热介质时,换热介质首先流入第一子腔内,然后因压力差而流入第二子腔内,并最终流入第一腔内,通过将第一件中的第二腔分隔为多个子腔室,加长了换热介质在第一件中的流程长度,从而使得换热介质沿第一件的长度方向分布均匀后再流入第一腔内,有利于换热介质在换热管中的分配;同时,由于加长了换热介质在第一件中的流程长度,还可以使得换热介质在第二腔内流动的过程中得到充分混合,进而使得换热介质沿第一件的长度方向的温度分布均匀,提升了微通道换热器的换热效率。
结合第一方面,在一些实施例中,第一件包括第一孔道和第二孔道,第一孔道连通第一子腔和第二子腔,第二孔道连通第一腔和第二子腔,至少部分第一孔道和至少部分第二孔道沿第一管的长度方向延伸;在垂直于第一管的长度方向的第一平面内,第二管壁的投影包括至少部分螺旋形线,第二子腔的投影包括多个圆环。这样的结构设计使得换热介质在第二子腔内沿螺旋形线流动,从而加长了换热介质在第一件中的流程长度,同时使得第一件呈现卷绕形成的筒体结构,而无需额外开设通孔或通槽,提升了生产效率。
结合第一方面,在一些实施例中,第二管壁包括第一子壁和第二子壁,第一子壁和第二子壁在第一管的长度方向上延伸,第一子壁和第二子壁具有厚度;第一子壁包括一个或多个第一通孔,第一通孔贯穿第一子壁,第一通孔连通第一子腔和第二子腔;第二子壁包括多个第二通孔,第二通孔贯穿第二子壁,至少部分第二通孔连通第二子腔和第一腔,第一通孔与第二通孔间接连通;在垂直于第一管的长度方向上的第一平面内,第一子壁的投影包括第一圆弧,第二子壁的投影包括多个第二圆弧,至少一个第二圆弧的周长大于第一圆弧的周长,任意一个第二圆弧包括至少一个第二通孔的投影。这样的结构设计使得第一件呈现多层套管结构,简化了第一件的生产工艺,第二子腔被分隔为多个子腔室,从而加长了换热介质在第一件中的流程长度。
结合第一方面,在一些实施例中,在第一平面内,至少一个第一通孔的投影中心和至少一个第二通孔的投影中心共线。这样的结构设计使得自第一通孔流出并分散为两股的换热介质分别流经相同长度的流程长度,然后同时汇集至第二通孔处,进一步地确保换热介质沿第一件的长度方向分布均匀后再经第二通孔流入第一腔内。
结合第一方面,在一些实施例中,在第一平面内,第二子壁的投影包括至少三个第二圆弧,第二圆弧包括一个或者多个半径,一个第二圆弧的至少一个半径与另一个第二圆弧的至少一个半径不同;在第一管的径向方向上,两两相邻的第二圆弧之间的半径数值的最大差值与其中任意一个第二圆弧到第一圆弧的距离成反比。这样的结构设计更适应于换热介质在流动的过程中的状态变化,有利于换热性能的提高。
结合第一方面,在一些实施例中,第一子壁具有的第一通孔的数量小于第二子壁具有的第二通孔的数量;和/或,第一通孔的流通面积之和小于第二通孔的流通面积之和。这样的结构设计使得当换热介质自第二通孔流入第一腔时,不仅可以加速换热介质自第二通孔流出第二子腔,从而避免了换热介质在第一件内的堆积,进而减少了换热介质的充注量,而且还有利于减少位于相邻的两个第二通孔之间的多个换热管上的换热介质分配差异。
第二方面,本申请实施例提供了一种微通道换热器,包括:换热管,换热管具有沿其长度方向延伸的多个通道;第一组件,第一组件与换热管直接连接或间接连接,第一组件包括第一管壁,第一组件具有第一腔,围绕第一腔的壁包括第一管壁,第一组件还包括第一板和第二板,第一板和第二板沿第一组件的长度方向延伸,至少部分第一板和至少部分第二板位于第一腔内,第一板和第二板沿第一组件的宽度方向或高度方向设置,第一板与第一管壁的内壁连接,第二板与第一管壁的内壁连接,第一腔包括第一子腔、第二子腔和第三子腔,第三子腔和换热管的多个通道直接连通;第一板包括第一通道,第二板包括第二通道,第一通道连通第一子腔和第二子腔,第二通道连通第二子腔和第三子腔,第一通道与第二通道间接连通。
在本申请实施例提供的微通道换热器中,由于第一组件包括位于第一腔内的第一板和第二板,第一板和第二板可以将第一腔分隔为第一子腔、第二子腔和第三子腔,当需要向微通道换热器注入换热介质时,换热介质首先流入第一子腔内,然后因压力差自第一通道流入第二子腔内以及自第二通道流入第三子腔内,并最终流入换热管的多个通道内,加长了换热介质在第一组件中的流程长度,从而使得换热介质沿第一组件的长度方向分布均匀后再流入换热管的多个通道内,有利于换热介质在换热管中的分配;同时,由于加长了换热介质在第一组件中的流程长度,还可以使得换热介质在第一腔内流动的过程中得到充分混合,进而使得换热介质沿第一组件的长度方向的温度分布均匀,提升了微通道换热器的换热效率。
结合第二方面,在一些实施例中,第一通道的流通面积之和小于第二通道流通的面积之和。这样的结构设计可以加速第二子腔内的换热介质自第二通道流入第三子腔内,并最终流入换热管的多个通道内,从而避免了换热介质在第一组件内的堆积,进而减少了换热介质的充注量。
结合第二方面,在一些实施例中,第一通道包括通孔或长槽;和/或,第二通道包括通孔或长槽。这样的结构设计有利于简化第一通道和/或第二通道的结构,降低了生产工艺的难度,从而提升了生产效率。
第三方面,本申请实施例提供了一种换热系统,包括压缩机、节流组件和换热器,所述换热器包括如上述任一项所述的微通道换热器。
由于微通道换热器的第一件或第一组件可以加长换热介质的流程长度,使得换热介质沿第一件或第一组件的长度方向分布均匀。因此采用该微通道换热器的换热系统可以减少换热介质在多个换热管上的分配差异,提升了换热系统的换热效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
【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性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的微通道换热器的一种结构示意图。
图2为图1所示的微通道换热器中一种第一件与第一管的结构示意图。
图3为图1所示的微通道换热器中第一件与第一管沿A-A线的一种剖视图。
图4为图3所示的微通道换热器中第一件的结构示意图。
图5为图1所示的微通道换热器中另一种第一件与第一管的结构示意图。
图6为图1所示的微通道换热器中第一件与第一管的沿A-A线的另一种剖视图。
图7为图6所示的微通道换热器中第一件的一种结构示意图。
图8为图6所示的微通道换热器中第一件的另一种结构示意图。
图9为图6所示的微通道换热器中第一件的又一种结构示意图。
图10为图6所示的微通道换热器中第一件的再一种结构示意图。
图11为本申请实施例提供的微通道换热器的另一种结构示意图。
图12为图11所示的微通道换热器中第一组件沿B-B线的一种剖视图。
图13为图11所示的微通道换热器中第一组件沿B-B线的另一种剖视图。
图14为图11所示的微通道换热器中第一组件沿B-B线的又一种剖视图。
图15为图14所示的微通道换热器中第一板上设有的第一通道的一种结构示意图。
图16为图14所示的微通道换热器中第一板上设有的第一通道的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
现有的微通道换热器一般包括微通道扁管、散热翅片和集流管。在微通道扁管的两端设有集流管,用于分配和汇集换热介质。在相邻的两个微通道扁管之间设有波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片,用于强化换热器与空气侧的换热效率。
在一些应用中,进入到微通道换热器进行换热的制冷剂通常为两相流状态,两相流的制冷剂在各个微通道扁管以及扁管中的各个微通道内进行分配,会出现不利于换热性能的状态,需要设计分配部件来调节两相流的制冷剂的分配,以避免两相流的制冷剂直接进入到集流管的空间中进行分配,影响换热器性能。
为了保证制冷剂在各个微通道扁管内分配均匀,通常会在集流管内插入一根金属导流管作为分配部件,该分配部件的外周壁上沿其长度方向间隔开设有通孔或通槽,制冷剂可以通过这些通孔或通槽较均匀地分配到各微通道扁管内再流通。但是,现有的分配部件的外周壁上开设的通孔或通槽的大小、数量及位置,将依据微通道换热器的不同尺寸规格而进行测试及调整设置,从而加大了分配管的生产难度,并增加了经济和时间成本。
第一方面,本申请实施例提供了一种微通道换热器,增加了换热器的流程长度,有利于调节换热介质的分配,从而提高换热器性能。
请参照图1至图6,微通道换热器100包括第一管1、第二管5、换热管和第一件2。其中,第一管1包括第一管壁11,第一管1具有第一腔12,围绕第一腔12的壁包括第一管壁11;第二管5与第一管1并列设置,第二管5与第一管1的结构可以相同或不同;换热管包括一个或多个微通道换热管3,微通道换热管3与第一管1直接连接或间接连接,微通道换热管3与第二管5直接连接或间接连接;至少部分第一件2位于第一腔12内,第一件2包括第二管壁21,第一件2具有第二腔22,围绕第二腔22的壁包括第二管壁21。其中,直接连接是指一个管件不通过中间管件与另一个管件连接,即两者之间不存在中间管件,间接连接是指一个管件通过中间管件与另一个管件连接,即两者之间存在并连接有中间管件。
第二腔22沿第一管1的长度方向延伸,第二腔22包括第一子腔221和第二子腔222,第一子腔221和第一腔12间接连通,第二子腔222和第一腔12直接连通,第一子腔221和第二子腔222直接连通或间接连通。其中,直接连通是指液体或气体从一个腔室的出口流出后直接流入另一个腔室内;间接连通是指液体或气体从一个腔室的出口流出后需流经其他腔室或管路等结构后再流入另一个腔室内。
微通道换热器100还包括进出口管6。进出口管6与第一管1直接连接或间接连接;和/或,进出口管6与第二管5直接连接或间接连接。该进出口管6具有与第一子腔221直接连通或间接连通的进出口通道。
该进出口管6用于向微通道换热器100中注入换热介质,当需要向微通道换热器100注入换热介质时,换热介质依次经进出口通道、第一子腔221、第二子腔222、第一腔12和微通道换热管3上的多个通道,从而实现换热介质与外界介质(如空气)的热量交换。
通过将第一件2中的第二腔22分隔为第一子腔221和第二子腔222,加长了换热介质在第一件2中的流程长度,从而使得换热介质沿第一件2的长度方向分布均匀后再流入第一腔12内,有利于换热介质在换热管中的分配;同时,由于加长了换热介质在第一件2中的流程长度,还可以使得换热介质在第二腔22内流动的过程中得到充分混合,进而使得换热介质沿第一件2的长度方向的温度分布均匀,提升了微通道换热器100的换热效率。此外,较现有的分配部件在其外周壁上开设通孔或通槽的方式而言,还可以有效地降低现有的分配部件的生产难度,并降低了经济和时间成本。
请继续参照图2至图4,在一些实施例中,第一件2包括第一孔道23和第二孔道24,第一孔道23连通第一子腔221和第二子腔222,第二孔道24连通第一腔12和第二子腔222,至少部分第一孔道23和至少部分第二孔道24沿第一管1的长度方向(即第一方向D1)延伸。在垂直于第一管1的长度方向(即第一方向D1)的第一平面内,第二管壁21的投影包括至少部分螺旋形线,第二子腔222的投影包括多个圆环。换热介质在第二子腔222内可沿螺旋形线流动,从而加长了换热介质在第一件2中的流程长度,该螺旋线的螺旋圈数越多,换热介质沿第一件2的长度方向分布越均匀。
具体地,第一件2可以为由板材沿圆周方向卷绕形成的中空筒体结构,而无需额外开设通孔或通槽,提升了生产效率。该中空筒体结构位于中部的中空通道形成第一子腔221,沿中空筒体结构围绕其轴线方向呈螺旋状的间隙形成第二子腔222,第一子腔221和第二子腔222直接连通。
请继续参照图5和图6,在一些实施例中,第二管壁21包括第一子壁211和第二子壁212,第一子壁211和第二子壁212在第一管1的长度方向上延伸,第一子壁211和第二子壁212具有厚度。第一子壁211具有第一通道25,第一通道25连通第一子腔221和第二子腔222。第二子壁212具有第二通道26,第二通道26连通第二子腔222和第一腔12。在垂直于第一管1的长度方向上的第一平面内,第一子壁211的投影包括第一圆弧,第二子壁212的投影包括多个第二圆弧,至少一个第二圆弧的周长大于第一圆弧的周长,任意一个第二圆弧包括至少一个第二通道26的投影。
具体地,第二子壁212套设于第一子壁211沿其径向方向的外周,且第二子壁212包括沿第一件2的径向间隔分布的多个第三子壁2121,任意一个第三子壁2121上设有第二通道。其中,沿第一件2的径向方向,位于最外侧的第三子壁2121(即最靠近第一子壁211的第三子壁2121)围绕形成第二子腔222,而其余的第三子壁2121分别围绕形成第三子腔223,第一子腔221通过一个或多个第三子腔223与第二子腔222连通。换热介质依次流经第一子腔221、第三子腔223、第二子腔222和第一腔12,而加长了换热介质在第一件2中的流程长度。
第三子壁2121的数量可以为一个、两个、三个或其他任意数量,第三子壁2121的数量越多,换热介质沿第一件2的长度方向分布越均匀,在此不作限定。例如,第三子壁2121的数量可以为一个,第一子腔221与第二子腔222直接连通;第三子壁2121的数量可以为两个,第一子腔221通过一个第三子腔223与第二子腔222连通;第三子壁2121的数量可以为三个,第一子腔221可以依次经过两个第三子腔223与第二子腔222连通。
可以理解的是,第一件2可以呈现多层套管结构,从而将第二子腔222被分隔为多个子腔室,简化了第一件2的生产工艺。
在第一平面内,第二子壁212的投影包括至少三个第二圆弧,第二圆弧包括一个或者多个半径,一个第二圆弧的至少一个半径与另一个第二圆弧的至少一个半径不同。在第一管1的径向方向上,两两相邻的第二圆弧之间的半径数值的最大差值与其中任意一个第二圆弧到第一圆弧的距离成反比。
具体地,第二圆弧可以为一个规则的圆弧,即第三子壁2121围绕形成圆管状结构;第二圆弧也可以包括多个不同半径的圆弧段,即第三子壁2121围绕形成不规则的管状结构。沿第一件2的径向远离第一子壁211方向,相邻的两个第三子壁2121之间形成的间隙的最大宽度与其中位于内侧的第三子壁2121或位于外侧的第三子壁2121到第一子壁211的距离成反比。这样就使得第一件2更适应于换热介质在流动的过程中的状态变化,有利于换热性能的提高。
可以理解的是,两两相邻的第二圆弧之间的半径数值的最大差值也可以不与其中任意一个第二圆弧到第一圆弧的距离成比例关系,只要使得沿第一件2的径向远离第一子壁211的方向,两两相邻的第二圆弧之间的半径数值的最大差值逐渐递减即可。
请参照图7至图9,在一些实施例中,第一通道25和/或第二通道26可以包括间隔设置的多个通孔。
具体地,第一子壁211包括一个或多个第一通孔251,第一通孔251贯穿第一子壁211,第一通孔251连通第一子腔221和第二子腔222。第二子壁212包括多个第二通孔,第二通孔贯穿第二子壁212,至少部分第二通孔连通第二子腔222和第一腔12,第一通孔251与第二通孔间接连通。
请继续参照图7,在一些实施例中,第一通道25包括沿第一件2的长度方向(第一方向D1)间隔设置于第一子壁211上的多个第一通孔251。
请继续参照图8,在一些实施例中,第一通道25包括至少两排平行设置的通孔组,任意一排通孔组包括沿第一件2的长度方向(第一方向D1)间隔设置于第一子壁211上的多个第一通孔251。相邻两排通孔组中的第一通孔251的孔径大小可以相同或不同,在此不作限定。
请继续参照图9,在一些实施例中,第一通道25包括沿第一件2的轴线L成螺旋状设置于第一子壁211上的多个第一通孔251。其中,轴线L沿第一件2的长度方向(第一方向D1)延伸。
类似地,第二通道26也包括沿第一件2的长度方向(第一方向D1)间隔设置于第二子壁212上的多个第二通孔;或者,第二通道26也包括至少两排平行设置的通孔组,任意一排通孔组包括沿第一件2的长度方向(第一方向D1)间隔设置于第二子壁212上的多个第二通孔;或者,第二通道26也包括沿第一件2的轴线L成螺旋状设置于第二子壁212上的多个第二通孔。
在第一平面内,至少一个第一通孔251的投影中心和至少一个第二通孔的投影中心共线。
具体地,位于最内侧的第三子壁2121上开设的第二通孔与第一子壁211上开设的第一通孔251之间呈180°角度设置,且相邻的两个第三子壁2121上开设的第二通孔之间也呈180°角度设置。这样就使得自第一通孔251流出并分散为两股的换热介质分别流经相同长度的流程长度,然后同时汇集至第二通孔处,进一步地确保换热介质沿第一件2的长度方向分布均匀后再经第二通孔流入第一腔12内。
第一子壁211具有的第一通孔251的数量小于第二子壁212具有的第二通孔的数量;和/或,第一通孔251的流通面积之和小于第二通孔的流通面积之和。
具体地,第一子壁211上开设的第一通孔251的数量小于位于最内侧的第三子壁2121上开设的第二通孔的数量,且沿第一件2的径向远离第一子壁211的方向,位于内侧的第三子壁2121上开设的第二通孔的数量小于位于外侧的第三子壁2121上开设的第二通孔的数量;或,第一子壁211上开设的第一通孔251的流通面积之和小于位于最内侧的第三子壁2121上开设的第二通孔的流通面积之和,且沿第一件2的径向远离第一子壁211的方向,位于内侧的第三子壁2121上开设的第二通孔的流通面积之和小于位于外侧的第三子壁2121上开设的第二通孔的流通面积之和。这样就使得当换热介质自第二通孔流入第一腔12时,不仅可以加速换热介质自第二通孔流出第二子腔222,从而避免了换热介质在第一件2内的堆积,进而减少了换热介质的充注量,而且还有利于减少位于相邻的两个第二通孔之间的多个换热管上的换热介质分配差异。
请参照图10,在一些实施例中,第一通道25和/或第二通道26还可以为沿第一件2的长度方向(第一方向D1)设置的长槽,从而取代开设第一通孔251或第二通孔,可以简化第一件2的生产工艺,进而提升生产效率。
第一子壁211上开设的第一长槽252的流通面积小于位于最内侧的第三子壁2121上开设的第二长槽的流通面积,且沿第一件2的径向远离第一子壁211的方向,位于内侧的第三子壁2121上开设的第二长槽的流通面积小于位于外侧的第三子壁2121上开设的第二长槽的流通面积。这样就使得当换热介质自第二通道26流入第一腔12时,可以加速换热介质自第二通道26流出第二子腔222,从而避免了换热介质在第一件2内的堆积,进而减少了换热介质的充注量。
可以理解的是,第一子壁211上开设的第一通道25可以为第一长槽252,部分或全部第三子壁2121上开设的第二通道26也可以为第二长槽;或者,第一子壁211上开设有的第一通道25为第一长槽252,部分或全部第三子壁2121上开设的第二通道26可以为多个第二通孔;或者,第一子壁211上开设的第一通道25可以为多个第一通孔251,部分或全部第三子壁2121上开设的第二通道26可以为第二长槽;或者,第一子壁211上开设的第一通道25可以为多个第一通孔251,部分或全部第三子壁2121上开设的第二通道26可以为第二通孔。
第二方面,本申请实施例还提供了另一种微通道换热器,也能够有效地降低现有的微通道换热器中设置的分配管的生产难度以降低经济和时间成本。
请参照图11至图14,微通道换热器100包括第一组件4和至少一个换热管3,第一组件4与换热管3直接连接或间接连接。其中,换热管3具有沿其长度方向延伸的多个通道;第一组件4包括第一管壁41,第一组件4具有第一腔43,围绕第一腔43的壁包括第一管壁41,第一组件4还包括第一板42a和第二板42b,第一板42a和第二板42b沿第一组件4的长度方向延伸,至少部分第一板42a和至少部分第二板42b位于第一腔43内,第一板42a和第二板42b沿第一组件4的宽度方向或高度方向设置,第一板42a与第一管壁41的内壁连接,第二板42b与第一管壁41的内壁连接。
第一腔43包括第一子腔431、第二子腔432和第三子腔433,第三子腔433和换热管3的多个通道直接连通。第一板42a包括第一通道44,第二板42b包括第二通道45,第一通道44连通第一子腔431和第二子腔432,第二通道45连通第二子腔432和第三子腔433,第一通道44和第二通道45间接连通。
微通道换热器100还包括第二组件7,第二组件7与第一组件4并列设置,第二组件7与第一组件4的结构可以相同或不同。
微通道换热器100还包括进出口管8,进出口管8与第一组件4直接连接或间接连接,且该进出口管8具有与第一子腔431直接连通或间接连通的进出口通道;和/或,进出口管8与第二组件7直接连接或间接连接。
该进出口管8用于向微通道换热器100中注入换热介质,当需要向微通道换热器100注入换热介质时,换热介质依次经进出口通道、第一子腔431、第二子腔432、第三子腔433和换热管3上的多个通道流入换热管3内,从而实现换热介质与外界介质(如空气)的热量交换。
通过在第一腔43内设置第一板42a和第二板42b,可以将第一腔43分隔为第一子腔431、第二子腔432和第三子腔433,加长了换热介质在第一组件4中的流程长度,从而使得换热介质沿第一组件4的长度方向分布均匀后再流入换热管3的多个通道内,有利于换热介质在换热管中的分配;同时,由于加长了换热介质在第一组件4中的流程长度,还可以使得换热介质在第一腔43内流动的过程中得到充分混合,进而使得换热介质沿第一组件4的长度方向的温度分布均匀,提升了微通道换热器100的换热效率。此外,较现有的分配部件在其外周壁上开设通孔或通槽的方式而言,还可以有效地降低现有的分配部件的生产难度,并降低了经济和时间成本。
第一管壁41包括沿第一组件4的宽度方向(第二方向D2)相对设置的第一子壁411和第二子壁412、沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)相对设置的第三子壁413和第四子壁414、以及沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)相对设置的第五侧壁(图中未示出)和第六侧壁(图中未示出)。
请继续参照图12,在一些实施例中,第一板42a和第二板42b沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)间隔设于第一腔43内,以将第一腔43沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)依次分隔为第一子腔431、第二子腔432和第三子腔433。
具体地,第一板42a和第二板42b分别可以与第一子壁411、第二子壁412、第五子壁或第六子壁中的任意三个子壁连接,第一子壁411、第二子壁412、第五子壁或第六子壁中未与第一板42a连接的子壁与第一板42a之间的间隙形成第一通道44,第一子壁411、第二子壁412、第五子壁或第六子壁中未与第二板42b连接的子壁与第二板42b之间的间隙形成第二通道45。
第一腔43内还设有至少一个第三板42c,任意一个第三板42c位于第一板42a和第二板42b之间,以将第二子腔432沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)分隔为多个子腔室,且任意一个第三板42c可以与第一子壁411、第二子壁412、第五子壁或第六子壁中的任意三个子壁连接,第一子壁411、第二子壁412、第五子壁或第六子壁中未与第三板42c连接的子壁与第三板42c之间的间隙形成第三通道46,以连通第二子腔432中的各个子腔室。
第三板42c的数量可以为一个、两个、三个或其他任意数量,第三板42c的数量越多,其分隔第二子腔432形成的子腔室越多,换热介质在第二子腔432内的迂回流动次数越多,使得换热介质沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)的分布越均匀,在此不作限定。
当第三板42c的数量为一个时,在垂直于第一组件4的高度方向(第三方向D3)的第二平面内,第一板42a与第一管壁41之间形成的第一通道44的投影与该第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置,同时第二板42b与第一管壁41之间形成的第二通道45的投影也与该第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置。
当第三板42c的数量为多个时,在垂直于第一组件4的高度方向(第三方向D3)的第二平面内,第一板42a与第一管壁41之间形成的第一通道44的投影与位于最下侧的第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置,相邻的两个第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影也不重合并呈180°角度设置,同时第二板42b与第一管壁41之间形成的第二通道45的投影与位于最上侧的第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置。
请继续参照图13,在一些实施例中,第一板42a和第二板42b沿第一组件4的宽度方向(第二方向D2)间隔设于第一腔43内,以将第一腔43沿第一组件4的宽度方向(第二方向D2)依次分隔为第一子腔431、第二子腔432和第三子腔433。
具体地,第一板42a和第二板42b分别可以与第三子壁413、第四子壁414、第五子壁或第六子壁中的任意三个子壁连接,第三子壁413、第四子壁414、第五子壁或第六子壁中未与第一板42a连接的子壁与第一板42a之间形成的间隙形成第一通道44,第三子壁413、第四子壁414、第五子壁或第六子壁中未与第二板42b连接的子壁与第二板42b之间的间隙形成第二通道45。
第一腔43内还设有至少一个第三板42c,任意一个第三板42c位于第一板42a和第二板42b之间,以将第二子腔432沿第一组件4的宽度方向(第二方向D2)分隔为多个子腔室,且任意一个第三板42c可以与第三子壁413、第四子壁414、第五子壁或第六子壁中的任意三个子壁连接,第三子壁413、第四子壁414、第五子壁或第六子壁中未与第三板42c连接的子壁与第三板42c之间的间隙形成第三通道46。
第三板42c的数量可以为一个、两个、三个或其他任意数量,第三板42c的数量越多,其分隔第二子腔432形成的子腔室越多,换热介质在第二子腔432内的迂回流动次数越多,使得换热介质沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)的分布越均匀,在此不作限定。
当第三板42c的数量为一个时,在垂直于第一组件4的宽度方向(第二方向D2)的第三平面内,第一板42a与第一管壁41之间形成的第一通道44的投影与该第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置,同时第二板42b与第一管壁41之间形成的第二通道45的投影也与该第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置。
当第三板42c的数量为多个时,在垂直于第一组件4的宽度方向(第二方向D2)的第三平面内,第一板42a与第一管壁41之间形成的第一通道44的投影与位于最右侧的第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置,相邻的两个第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影也不重合并呈180°角度设置,同时第二板42b与第一管壁41之间形成的第二通道45的投影与位于最左侧的第三板42c与第一管壁41之间形成的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置。
第一板42a、第二板42b及第三板42c沿第一组件4的宽度方向(第二方向D2)间隔设置,相较于第一板42a、第二板42b及第三板42c沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)间隔设置而言,可以减小第一组件4的高度尺寸,从而使得微通道换热器100适应于高度较小的安装空间。
请继续参照图14,在一些实施例中,第一板42a和第二板42b沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)间隔设于第一腔43内,以将第一腔43沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)依次分隔为第一子腔431、第二子腔432和第三子腔433。第一板42a和第二板42b分别可以第一子壁411、第二子壁412、第五子壁及第六子壁连接,第一板42a上设有连通第一子腔431和第二子腔432的第一通道44,第二板42b上设有连通第二子腔432和第三子腔433的第二通道45。
第一腔43内还设有至少一个第三板42c,任意一个第三板42c位于第一板42a和第二板42b之间,以将第二子腔432沿第一组件4的高度方向(第三方向D3)分隔为多个子腔室,且任意一个第三板42c可以与第一子壁411、第二子壁412、第五子壁及第六子壁连接,第三板42c上设有连通第二子腔432中的各个子腔室的第三通道46。
第三板42c的数量可以为一个、两个、三个或其他任意数量,第三板42c的数量越多,其分隔第二子腔432形成的子腔室越多,换热介质在第二子腔432内的迂回流动次数越多,使得换热介质沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)的分布越均匀,在此不作限定。
当第三板42c的数量为一个时,在垂直于第一组件4的高度方向(第三方向D3)的第二平面内,第一板42a上设有的第一通道44的投影与第三板42c上设有的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置,同时第二板42b上设有的第二通道45的投影也与第三板42c上设有的的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置。
当第三板42c的数量为多个时,在垂直于第一组件4的高度方向(第三方向D3)的第二平面内,第一板42a上设有的第一通道44的投影与位于最下侧的第三板42c上设有的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置,相邻的两个第三板42c上设有的第三通道46的投影也不重合并呈180°角度设置,同时第二板42b上设有的第二通道45的投影与位于最上侧的第三板42c上设有的第三通道46的投影不重合并呈180°角度设置。
可以理解的是,第一板42a、第二板42b及第三板42c也可以沿第一组件4的宽度方向(第二方向D2)间隔设置,第一板42a、第二板42b及第三板42c分别可以第三子壁413、第四子壁414、第五子壁及第六子壁连接,以减小第一组件4的高度尺寸,从而使得微通道换热器100适应于高度较小的安装空间。
第一通道44包括通孔或长槽;和/或,第二通道45包括通孔或长槽,有利于简化第一通道44和/或第二通道45的结构,降低了生产工艺的难度,从而提升了生产效率。
请参照图15,在一些实施例中,第一通道44和第二通道45可以包括沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)间隔设置的多个通孔。
具体地,第一板42a上设有的通孔的数目小于第二板42b上设有的通孔的数目;和/或,第一板42a上设有的通孔的流通面积之和小于第二板42b上设有的通孔的流通面积之和。这样就可以使得第一通道44的流通面积之和小于第二通道45流通的面积之和,从而可以加速第二子腔432内的换热介质自第二通道45流入第三子腔433内,并最终流入换热管3的多个通道内,从而避免了换热介质在第一组件4内的堆积,进而减少了换热介质的充注量。
请参照图16,在一些实施例中,第一通道44和第二通道45还可以为沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)设置的长槽,从而取代开设的通孔,可以简化第一组件4的生产工艺,进而提升生产效率。
第一板42a上开设的长槽的流通面积小于第二板42b上开设的长槽的流通面积,这样就使得当换热介质自第二通道45流入第一腔43时,可以加速换热介质自第二通道45流出第二子腔432,从而避免了换热介质在第一件内的堆积,进而减少了换热介质的充注量。
可以理解的是,第一板42a上开设的第一通道44可以为长槽,第二板42b上开设的第二通道45也可以为长槽;或者,第一板42a上开设有的第一通道44为长槽,第二板42b上开设的第二通道45可以为多个通孔;或者,第一板42a上开设的第一通道44可以为多个通孔,第二板42b上开设的第二通道45可以为长槽;或者,第一板42a上开设的第一通道44可以为多个通孔,第二板42b上开设的第二通道45也可以为多个通孔。
第一通道44的流通面积之和小于第二通道45流通的面积之和。这样的结构设计可以加速第二子腔432内的换热介质自第二通道45流入第三子腔433内,并最终流入换热管3的多个通道内,从而避免了换热介质在第一组件4内的堆积,进而减少了换热介质的充注量。
第三通道46可以包括多个沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)间隔设置的多个通孔;或者,第三通道46也可以为沿第一组件4的长度方向(第一方向D1)设置的长槽。示例性地,沿第一组件4的高度方向(第三方向D3),在相邻的两个第三板42c中,位于上侧的第三板42c上开设的第三通道46的流通面积大于位于下侧的第三板42c上开设的第三通道46的流通面积,且任意一个第三板42c上开设的第三通道46的流通面积介于第一板42a上开设的第一通道44的流通面积与第二板42b上开设的第二通道45的流通面积之间。
第三方面,本申请实施例还提供了一种换热系统,包括压缩机、节流组件(如节流阀)和换热器,所述换热器包括前述的微通道换热器100,使用该微通道换热器100的换热系统,有利提升换热系统的换热性能。
本申请实施例公开的微通道换热器100可以但不限于用于车用空调、家用空调、工业用空调等换热系统。
由于微通道换热器100的第一件2或第一组件4可以加长换热介质的流程长度,使得换热介质沿第一件2或第一组件4的长度方向分布均匀。因此采用该微通道换热器100的换热系统可以减少换热介质在多个换热管3上的分配差异,提升了换热系统的换热效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种微通道换热器,其特征在于,包括:
第一管,所述第一管包括第一管壁,所述第一管具有第一腔,围绕所述第一腔的壁包括所述第一管壁;
第二管,所述第二管与所述第一管并列设置;
换热管,所述换热管包括微通道换热管,所述微通道换热管与所述第一管直接连接或间接连接,所述微通道换热管与所述第二管直接连接或间接连接;
第一件,至少部分所述第一件位于所述第一腔内,所述第一件包括第二管壁,所述第一件具有第二腔,围绕所述第二腔的壁包括所述第二管壁,所述第二腔沿所述第一管的长度方向延伸,所述第二腔包括第一子腔和第二子腔,所述第一子腔和所述第一腔间接连通,所述第二子腔和所述第一腔直接连通,所述第一子腔和所述第二子腔直接连通或间接连通。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器,其特征在于,所述第一件包括第一孔道和第二孔道,所述第一孔道连通所述第一子腔和所述第二子腔,所述第二孔道连通所述第一腔和所述第二子腔,至少部分所述第一孔道和至少部分所述第二孔道沿所述第一管的长度方向延伸;
在垂直于所述第一管的长度方向的第一平面内,所述第二管壁的投影包括至少部分螺旋形线,所述第二子腔的投影包括多个圆环。
3.根据权利要求1所述的微通道换热器,其特征在于,所述第二管壁包括第一子壁和第二子壁,所述第一子壁和所述第二子壁在所述第一管的长度方向上延伸,所述第一子壁和所述第二子壁具有厚度;
所述第一子壁包括一个或多个第一通孔,所述第一通孔贯穿所述第一子壁,所述第一通孔连通所述第一子腔和所述第二子腔;
所述第二子壁包括多个第二通孔,所述第二通孔贯穿所述第二子壁,至少部分所述第二通孔连通所述第二子腔和所述第一腔,所述第一通孔与所述第二通孔间接连通;
在垂直于所述第一管的长度方向上的第一平面内,所述第一子壁的投影包括第一圆弧,所述第二子壁的投影包括多个第二圆弧,至少一个所述第二圆弧的周长大于所述第一圆弧的周长,任意一个所述第二圆弧包括至少一个所述第二通孔的投影。
4.根据权利要求3所述的微通道换热器,其特征在于,在所述第一平面内,至少一个所述第一通孔的投影中心和至少一个所述第二通孔的投影中心共线。
5.根据权利要求3或4所述的微通道换热器,其特征在于,在所述第一平面内,所述第二子壁的投影包括至少三个所述第二圆弧,所述第二圆弧包括一个或者多个半径,一个所述第二圆弧的至少一个所述半径与另一个所述第二圆弧的至少一个所述半径不同;
在所述第一管的径向方向上,两两相邻的所述第二圆弧之间的所述半径数值的最大差值与其中任意一个所述第二圆弧到所述第一圆弧的距离成反比。
6.根据权利要求3或4所述的微通道换热器,其特征在于,所述第一子壁具有的所述第一通孔的数量小于所述第二子壁具有的所述第二通孔的数量;
和/或,所述第一通孔的流通面积之和小于所述第二通孔的流通面积之和。
7.一种微通道换热器,其特征在于,包括:
换热管,所述换热管具有沿其长度方向延伸的多个通道;
第一组件,所述第一组件与所述换热管直接连接或间接连接,所述第一组件包括第一管壁,所述第一组件具有第一腔,围绕所述第一腔的壁包括所述第一管壁,所述第一组件还包括第一板和第二板,所述第一板和所述第二板沿所述第一组件的长度方向延伸,至少部分所述第一板和至少部分所述第二板位于所述第一腔内,所述第一板和所述第二板沿所述第一组件的宽度方向或高度方向设置,所述第一板与所述第一管壁的内壁连接,所述第二板与所述第一管壁的内壁连接,所述第一腔包括第一子腔、第二子腔和第三子腔,所述第三子腔和所述换热管的多个通道直接连通;
所述第一板包括第一通道,所述第二板包括第二通道,所述第一通道连通所述第一子腔和所述第二子腔,所述第二通道连通所述第二子腔和所述第三子腔,所述第一通道与所述第二通道间接连通。
8.根据权利要求7所述的微通道换热器,其特征在于,所述第一通道的流通面积之和小于所述第二通道流通的面积之和。
9.根据权利要求7或8所述的微通道换热器,其特征在于,所述第一通道包括通孔或长槽;和/或,所述第二通道包括通孔或长槽。
10.一种换热系统,其特征在于,包括压缩机、节流组件和换热器,所述换热器包括如权利要求1-9中任一项所述的微通道换热器。
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CN202123453248.8U CN216668363U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 微通道换热器及换热系统 |
PCT/CN2022/139073 WO2023125014A1 (zh) | 2021-12-31 | 2022-12-14 | 微通道换热器及换热系统 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023125014A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 微通道换热器及换热系统 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202123453248.8U patent/CN216668363U/zh active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023125014A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 微通道换热器及换热系统 |
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