CN219656700U - 混流器及换热器装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种混流器及换热器装置，混流器包括进液管、壳体、混流部以及出液部，进液管设置有进液口与出液口；壳体与进液管连接且位于进液管的出液口一端；混流部设置于壳体内，混流部与出液口间隔设置以形成第一空腔，混流部还设置有流道；出液部位于壳体内，出液部与混流部间隔设置以形成第二空腔，第二空腔通过流道与第一空腔连通，出液部还设置有出液孔。气液两相流体通过进液管流入壳体，气液两相流体在混流部撞击且在第一空腔内混合，然后流入流道中，再通过流道流向出液部，在出液部进行二次撞击且在第二空腔中混合，最后流入换热器中，避免了换热器出现“蒸干”现象，也避免通道堵塞问题，降低传热恶化的可能性。

Description

混流器及换热器装置

技术领域

本申请涉及换热技术领域，尤其涉及一种混流器及换热器装置。

背景技术

气液两相流体进入板式换热器进口集管后，通过集管上的各个分配孔进入并联的不同流道中进行换热。由于两相流体在流动过程中发生气液分离，而板式换热器流道是存在前后关系的并联流道，气液分离将导致大部分液体流入靠近入口的流道，远离入口的流道液体较少，使得分配到各流道的气液两相流体存在着严重的不均匀现象，液体少的流道出现制冷剂“蒸干”现象，传热急剧恶化，液体过多的流道，液体蒸发后堵塞通道，也造成传热恶化，以上问题使换热器整体性能显著下降。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种混流器及换热器装置，该混流器可以提高气液两相流体混合的均匀性，从而避免气液两相流体在板式换热器中出现气液不均的现象。

为此，第一方面，本申请实施例提供了一种混流器，包括：进液管，设置有进液口与出液口；壳体，与所述进液管连接且位于所述进液管的所述出液口一端；混流部，设置于所述壳体内，所述混流部与所述出液口间隔设置以形成第一空腔，所述混流部还设置有流道；以及出液部，位于所述壳体内，所述出液部与所述混流部间隔设置以形成第二空腔，所述第二空腔通过所述流道与所述第一空腔连通，所述出液部还设置有出液孔。

在一种可能的实现方式中，所述混流部朝向所述进液管的一面包括撞击区和流道区，所述撞击区对应所述进液管的所述出液口，所述流道区位于所述撞击区的周侧，所述流道区开设有连通所述流道的进液孔。

在一种可能的实现方式中，所述进液孔设置多个，多个所述进液孔以所述撞击区的中心为圆心呈多个环状间隔分布于所述流道区。

在一种可能的实现方式中，所述流道设置多个，多个所述流道以所述撞击区的中心为圆心呈多个环状设置；与所述撞击区的中心具有相等距离的多个进液孔为一组，一组所述进液孔与一个所述流道连通，且各所述流道对应的各组所述进液孔的面积之和相等。

在一种可能的实现方式中，所述流道沿所述混流部至所述出液部的方向渐缩设置。

在一种可能的实现方式中，所述流道的横截面面积沿所述混流部至所述出液部的方向逐渐减小。

在一种可能的实现方式中，所述第一空腔的横截面面积大于所述第二空腔的横截面面积。

在一种可能的实现方式中，所述第一空腔的高度为10mm-20mm；和/或，所述第二空腔的高度为5mm-15mm。

在一种可能的实现方式中，所述出液孔设置有多个，所述多个出液孔以所述出液部的中心为圆心呈多个环状间隔分布。

第二方面，本申请实施例提供了一种换热器装置，包括换热器以及上述任一项所述的混流器，所述混流器的出液部与所述换热器的进口连通。

根据本申请实施例提供的混流器及换热器装置，混流器包括进液管、壳体、混流部以及出液部，进液管设置有进液口与出液口；壳体与进液管连接且位于进液管的出液口一端；混流部设置于壳体内，混流部与出液口间隔设置以形成第一空腔，混流部还设置有流道；出液部位于壳体内，出液部与混流部间隔设置以形成第二空腔，第二空腔通过流道与第一空腔连通，出液部还设置有出液孔。换热器与出液部连接，气液两相流体通过进液管流入壳体，气液两相流体在混流部处撞击且在第一空腔内初步混合，初步混合后的气液两相流体流入流道中，然后再通过流道流向出液部，气液两相流体在出液部进行二次撞击且在第二空腔中进行混合，然后从出液孔流入换热器进口中，经过混合后的气液两相流体在换热器的通道中进行流动，从而避免了换热器出现“蒸干”现象，也避免通道堵塞问题，降低传热恶化的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1示出本申请实施例提供的一种混流器的结构示意图；

图2示出图1所示的混流器沿方向A-A的剖面图；

图3示出图1所示的混流器沿方向B-B的剖面图；

图4示出图1所示的混流器沿方向C-C的剖面图；

图5示出本申请实施例提供的一种混流器的仰视图；

图6示出本申请实施例提供的一种混流器的俯视图。

附图标记说明：

1、进液管；11、进液口；12、出液口；2、壳体；3、混流部；31、流道；311、进液孔；321、撞击区；322、流道区；4、出液部；41、出液孔；5、第一空腔；6、第二空腔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出本申请实施例提供的一种混流器的结构示意图，图2示出图1所示的混流器沿方向A-A的剖面图。

如图1至图2所示，本申请实施例提供一种混流器，包括进液管1、壳体2、混流部3以及出液部4，进液管1设置有进液口11与出液口12；壳体2与进液管1连接且位于进液管1的出液口12一端；混流部3设置于壳体2内，混流部3与出液口12间隔设置以形成第一空腔5，混流部3还设置有流道31；出液部4位于壳体2内，出液部4与混流部3间隔设置以形成第二空腔6，第二空腔6通过流道31与第一空腔5连通，出液部4还设置有出液孔41。

需要理解的是，混流器包括进液管1，进液管1设置有内腔，进液管1可以是方管、圆管或其他任意形状，本申请不对进液管1的形状做限制。进液管1具有进液口11和出液口12，进液口11和出液口12分别位于进液管1的两端，进液管1可以为直管也可以是弯管，根据具体需要进行设置。进液口11用于与其他设备连接，以便于气液两相流体流入，出液口12与壳体2的内腔连通，便于气液两相流体从进液管1流入壳体2的内腔。

混流器包括壳体2，壳体2与进液管1连接且位于进液管1设置有出液口12的一端，壳体2与进液管1连接，可采用焊接、一体式成型的方式。壳体2设置有内腔，壳体2的内腔与进液管1的内腔连通，使得气液两相流体从进液管1的内腔流入壳体2的内腔。

混流器包括混流部3，混流部3位于壳体2的内腔且与壳体2连接，可以采用焊接或一体式成型的方式连接。混流部3位于进液管1的出液口12的一侧，从进液管1流入的气液两相流体朝向混流部3流动。混流部3与出液口12沿混流部3的高度方向间隔设置，混流部3位于出液口12的下方，混流部3与进液管1之间的间隔为第一空腔5，当气液两相流体从进液管1流入后，液体朝向混流部3流动且与混流部3发生撞击，使得液体呈放射状向四周流动，即液体在第一空腔5中进行分散，进行气液两相流体的初步混合，其中，气液两相流体进入进液管1时具有速度，从而提高液体与混流部3的撞击效果，进一步提高气液两相流体的初步混合效果。

进一步的，混流部3还设置有流道31，流道31贯穿混流部3，即流道31与第一空腔5连通，进行初步混合后的气液两相流体可从第一空腔5朝向流道31流动。

壳体2还连接有出液部4，出液部4呈板状设置，出液部4位于壳体2内，出液部4与壳体2的连接方式可以是焊接或一体式成型的方式，出液部4位于混流部3背离进液管1的一端，出液部4与混流部3沿混流部3的高度方向间隔设置，出液部4位于混流部3的下方，出液部4与混流部3的间隔形成第二空腔6，第二空腔6与流道31连通，从而通过流道31将第一空腔5与第二空腔6连通，即在第一空腔5内进行初步混合的气液两相流体通过流道31流动到第二空腔6中，初步混合的气液两相流体可与出液部4进行再次撞击，从而进行二次混合，进一步提高气液两相流体之间的混合效果。出液部4还设置有出液孔41，出液孔41用于与板式换热器进口连通，从而使在第二空腔6中混合后的气液两相流体流入板式换热器进口中。

气液两相流体通过进液管1流入壳体2的内腔，且进入壳体2的气液两相流体在混流部3处发生撞击，进行初步混合，初步混合后的气液两相流体在第一空腔5中呈放射状向四周运动，初步混合后的气液两相流体流入流道31中，然后再通过流道31流向出液部4，进行初步混合的气液两相流体在出液部4进行二次撞击且在第二空腔6中进行混合，最后从出液孔41流出板式换热器进口中。经过混合后的气液两相流体在板式换热器的通道中进行流动，不会存在板式换热器中各个通道的气液两相流体的量不均的现象发生，从而避免了制冷剂“蒸干”现象，也避免通道堵塞问题，降低传热恶化的可能性。

参照图2-图5，图3示出图1所示的混流器沿方向B-B的剖面图，图4示出图1所示的混流器沿方向C-C的剖面图，图5示出本申请实施例提供的一种混流器的仰视图。在一些可选的实施例中，混流部3朝向进液管1的一面包括撞击区321和流道区322，撞击区321对应进液管1的出液口12，流道区322位于撞击区321的周侧，流道区322开设有连通流道31的进液孔311。

混流部3朝向进液管1的一面包括撞击区321和流道区322，其中，撞击区321与进液管1的出液口12适形设置，例如，当出液口12为圆形，撞击区321为圆形，出液口12为方形，撞击区321为方形，在一个示例中，出液口12为圆形设置，撞击区321为圆形设置，撞击区321与进液管1对应设置，撞击区321位于进液管1的正下方，撞击区321的面积不小于出液口12的面积，使得从出液口12流出的液体可精准朝向撞击区321撞击，从而提高气液两相流体的混合效果。

流道区322位于撞击区321的周侧，流道区322设置有与流道31连通的进液孔311，其中，进液孔311的形状可以是圆形、菱形或其他形状，本申请不对进液孔311的形状做限制。

在一些可选的实施例中，进液孔311设置有多个，多个进液孔311以撞击区321的中心为圆心呈多个环状间隔分布于流道区322。在撞击区321撞击后的液体呈发射状向四周的进液孔311运动，多个进液孔311呈环状排布且分布于流道区322，使得在第一空腔5中混合后的气液两相流体立刻从进液孔311流入流道31，减少气液两相流体分离的几率。

在一些可选的实施例中，流道31设置多个，多条流道31以撞击区321的中心为圆心呈多个环状设置；与撞击区321的中心具有相等距离的多个进液孔311为一组，一组进液孔311与一条流道31连通，且各流道31对应的各组进液孔311的面积之和相等。

流道31设置有多个，流道31在流道区322中且环绕撞击区321的周向设置，撞击区321呈圆形设置，多条流道31沿撞击区321的径向间隔排布，从而使得每条流道31与撞击区321的距离不同，即靠近中心的流道31流动截面较小，靠近外缘的流道31流动截面大。每条流道31对应有一组进液孔311，与撞击区321的中心具有相等距离的多个进液孔311为一组，从而进入同一条流道31的气液两相流体与撞击区321的间隔距离相等，速度相等。各流道31对应的各组进液孔311的面积之和相等，使得每条流道31的流量相等；由于每条流道31与撞击区321的距离不同，即不同流道31中的气液流动速度不同，随着流道31离撞击区321的距离逐渐增大，流道31中的气液流体的流动速度逐渐减小。不同流速的气液两相流体在第二空腔6中与出液部4发生撞击，且不同流道31内的气液两相流体也进行相互撞击，进一步提高气液两相流体的混合效果。

在一些可选的实施例中，流道31沿混流部3至出液部4的方向渐缩设置。即多个流道31均倾斜设置，混流部3的横截面积呈圆形，多个流道31的下端均朝向混流部3的中心轴倾斜，即多个流道31在混流部3的底端聚集，从而提高多个流道31中的气液两相流体在第二空腔6中撞击的效果，提高气液两相流体的混合效果。随着流道31的倾斜设置，混流部3的横截面也沿远离进液管1的方向逐渐减小，随之混流部3的横截面积也沿远离进液管1的方向逐渐减小。

在一些可选的实施例中，流道31的横截面面积沿混流部3至出液部4的方向逐渐减小。从而使得气液两相流体在流道31中流动的速度逐渐增大，使得从流道31中流出的气液两相流体的流动呈雾流状，提高了气液两相流体的混合效果，且气液两相流体的速度增大，提高多个流道31中的气液两相流体与出液部4的撞击效果，也提高了多个流道31中气液两相流体相互撞击的效果，进一步提高气液两相流体的混合效果。且流道31倾斜设置，相对于流道31竖直设置来说，不仅增加了流道31的长度，也进一步提高了流道31中的气液两相流体的流速。其中，流道31的倾斜角度根据所需进行设置，混流部3的高度也根据所需进行设置。

参照图1-图6，图6示出本申请实施例提供的一种混流器的俯视图。在一些可选的实施例中，第一空腔5的横截面面积大于第二空腔6的横截面面积。即第二空腔6的空间小于第一空腔5的空间，多个流道31中气液两相流体在第二空腔6汇集，使得气液两相流体在第二空腔6中的相互撞击次数大于第一空腔5中的撞击次数，即多个流道31的气液两相流体在第二空腔6中的混流效果大于在第一空腔5中的混流效果，使得气液两相流体的混合效果更佳。

在一些可选的实施例中，第一空腔5横截面的面积和第二空腔6体横截面的面积之比为1.5:1-3:1。当第一空腔5横截面的面积和第二空腔6体横截面的面积之比小于1.5:1时，气液两相流体在第二空腔6中的混流效果虽有增加，但增加效果不显著，导致在气液两相流体在第二空腔6中的混合效果不佳；当第一空腔5横截面的面积和第二空腔6体横截面的面积之比大于3:1时，气液两相流体在第二空腔6中压降增大，但混流效果没有进一步加强。当第一空腔5横截面的面积和第二空腔6体横截面的面积之比为1.5:1-3:1时，气液两相流体在第二空腔6中混合效果得到显著增加，且压降较小。

在一些可选的实施例中，第一空腔5的高度为10mm-20mm。当第一空腔5的高度小于10mm时，会导致气液两相流体撞击到混流部3后出现反流现象，当第一空腔5的高度大于20mm时，导致气液两相流体的混合效果不佳。

在一些可选的实施例中，第二空腔6的高度为5mm-15mm。当第二空腔6的高度小于5mm时，会导致气液两相流体撞击到出液部4后出现反流现象，当第二空腔6的高度大于15mm时，导致气液两相流体的混合效果不佳。

在一些可选的实施例中，出液孔41设置有多个，多个出液孔41以出液部4的中心为圆心呈多个环状间隔分布。出液部4呈圆板状设置，出液孔41设置有多个且在出液部4呈多个环状间隔分布，以便于二次混合后的企业两相流体流出，其中，出液孔41的形状可以是圆形、菱形或其他任意形状，本申请不对出液孔41的形状做限定。

在一些可选的实施例中，一种换热器装置包括换热器以及上述任一项所述的混流器，混流器的出液部4与换热器的进口连通。其中，换热器为板式换热器。

气液两相流体通过混流器的进液管1流入壳体2的内腔，且进入壳体2的气液两相流体在混流部3处发生撞击，进行初步混合，初步混合后的气液两相流体在第一空腔5中呈放射状向四周运动，然后流入流道31中，再通过流道31流向出液部4，进行初步混合的气液两相流体在出液部4进行二次撞击且在第二空腔6中进行混合，最后从出液孔41流出板式换热器的进口中，经过混合后的气液两相流体在板式换热器的通道中进行流动，不会存在板式换热器中各个通道的气液两相流体的量不均的现象发生，从而避免了制冷剂“蒸干”现象，也避免通道堵塞问题，降低传热恶化的可能性。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种混流器，其特征在于，包括：

进液管，设置有进液口与出液口；

壳体，与所述进液管连接且位于所述进液管的所述出液口一端；

混流部，设置于所述壳体内，所述混流部与所述出液口间隔设置以形成第一空腔，所述混流部还设置有流道；以及

出液部，位于所述壳体内，所述出液部与所述混流部间隔设置以形成第二空腔，所述第二空腔通过所述流道与所述第一空腔连通，所述出液部还设置有出液孔。

2.根据权利要求1所述的混流器，其特征在于，所述混流部朝向所述进液管的一面包括撞击区和流道区，所述撞击区对应所述进液管的所述出液口，所述流道区位于所述撞击区的周侧，所述流道区开设有连通所述流道的进液孔。

3.根据权利要求2所述的混流器，其特征在于，所述进液孔设置多个，多个所述进液孔以所述撞击区的中心为圆心呈多个环状间隔分布于所述流道区。

4.根据权利要求3所述的混流器，其特征在于，所述流道设置多个，多个所述流道以所述撞击区的中心为圆心呈多个环状设置；与所述撞击区的中心具有相等距离的多个进液孔为一组，一组所述进液孔与一个所述流道连通，且各所述流道对应的各组所述进液孔的面积之和相等。

5.根据权利要求1所述的混流器，其特征在于，所述流道沿所述混流部至所述出液部的方向渐缩设置。

6.根据权利要求1所述的混流器，其特征在于，所述流道的横截面面积沿所述混流部至所述出液部的方向逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的混流器，其特征在于，所述第一空腔的横截面面积大于所述第二空腔的横截面面积。

8.根据权利要求1所述的混流器，其特征在于，所述第一空腔的高度为10mm-20mm；和/或，所述第二空腔的高度为5mm-15mm。

9.根据权利要求1所述的混流器，其特征在于，所述出液孔设置有多个，所述多个出液孔以所述出液部的中心为圆心呈多个环状间隔分布。

10.一种换热器装置，其特征在于，包括换热器以及如权利要求1-9任一项所述的混流器，所述混流器的出液部与所述换热器的进口连通。