CN220507311U - 一种微通道换热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，它涉及一种微通道换热器和空调器，其中，微通道换热器包括第一集流管、第二集流管、连接结构和两个以上的扁管；所述第一集流管上设有冷媒入口；所述连接结构用于连接所述第一集流管和第二集流管，使第一集流管和第二集流管之间形成冷媒回路，所述冷媒回路包括位于第一集流管上的第一管段和位于第二集流管上的第二管段；其中，各所述扁管的入口端用于间隔地连接在所述第一管段上，以与第一管段内部连通；各所述扁管的中部均设有连通内部的开口，各所述开口通过所述第二管段连通。根据本实用新型的技术方案，其通过保证各扁管的入口端与开口之间压降的一致性，可以均衡各扁管内部的流量，提升冷媒的分流均匀性。

Description

一种微通道换热器和空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种微通道换热器和空调器。

背景技术

微通道换热器可以使用在多个行业中，且在制冷行业中是未来发展的大趋势，是换热器未来发展的主要方向。在空调行业中，微通道换热器主要包括分流管组件、集流管组件、换热扁管以及翅片，在微通道换热器的研究过程中，主要问题便是冷媒的分流以及压降的影响。

传统的微通道换热器在作为制冷系统中的蒸发器使用时，在理想情况下，制冷剂应均匀的分配在每个扁管的微通道内，此时换热器的换热效果最佳。但在实际的制冷系统中，冷媒进入集流管后，在冷媒入口处的微通道扁管由于接近冷媒入口，其冷媒的分配量会大于远离冷媒入口处的微通道扁管，使得冷媒并不能均匀的分配到每个微通道扁管内，导致冷媒在扁管内会出现“干蒸”和“液相偏多”现象，致使冷媒在微通道出口处发生过热或者换热不充分，仍然存在液相部分，会大大降低换热器的换热能力，从而影响换热器整体的性能。

针对目前微通道换热器分流不均的问题，现有的技术大多数采用增加冷媒分配管或者在集流管内开设分配孔等方式，使冷媒定向流入扁管微通道内，但是这些方案中的冷媒分配均匀性并不是特别理想，而且冷媒在经过分流孔后的压降较大，从而增加了对换热器整体的压降。比如申请号为：201210284668，名称为：用于微通道换热器的分配管及微通道换热器，该微通道换热器在集流装置内部设置分配管，且分配管的每部分上均设有分配孔，分配孔的位置分别设置在微通道扁管入口处。采用以上分配方式会增大冷媒在分流装置内的压降，且冷媒在较长的圆管内部的冷媒分配均匀性也有待提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种微通道换热器和空调器，主要所要解决的技术问题是：如何提升冷媒的分流均匀性。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型的实施例提供一种微通道换热器，其包括第一集流管、第二集流管、连接结构和两个以上的扁管；所述第一集流管上设有冷媒入口；

所述连接结构用于连接所述第一集流管和第二集流管，使第一集流管和第二集流管之间形成冷媒回路，所述冷媒回路包括位于第一集流管上的第一管段和位于第二集流管上的第二管段；

其中，各所述扁管的入口端用于连接在所述第一管段上，以与第一管段内部连通；各所述扁管的中部均设有连通内部的开口，各所述开口通过所述第二管段连通。

在一些实施方式中，各所述扁管均用于穿过所述第二管段的两侧；各扁管上的开口均位于第二管段内，以使各开口通过所述第二管段连通。

在一些实施方式中，所述第二管段上设有贯穿两侧的过孔，所述过孔的数量与扁管的数量相等、且一一对应，其中，各扁管用于经由相应的过孔穿过第二管段，且各扁管与相应的过孔密封配合。

在一些实施方式中，所述第一集流管上沿冷媒的流动方向依次设有回流口和冷媒出口，所述冷媒入口位于回流口的上游侧；所述第二集流管上沿冷媒的流动方向设有冷媒流入口和冷媒流出口；

所述连接结构用于连接所述冷媒出口与所述冷媒流入口，使冷媒出口与冷媒流入口连通；所述连接机构还用于连接所述回流口与所述冷媒流出口，使所述回流口与所述冷媒流出口连通；

其中，所述第一集流管在所述回流口与所述冷媒出口之间形成所述的第一管段；第二集流管在所述冷媒流入口和冷媒流出口之间形成所述的第二管段。

在一些实施方式中，所述连接结构包括第一连接管，所述连接结构通过所述第一连接管连接所述冷媒出口与所述冷媒流入口；

和/或，所述连接结构包括第二连接管，所述连接结构通过所述第二连接管连接所述回流口与所述冷媒流出口。

在一些实施方式中，所述的微通道换热器还包括喷流管，所述喷流管通过冷媒入口与第一集流管连通；

其中，所述喷流管的管径大于第一集流管的管径。

在一些实施方式中，所述第一集流管内设有封堵条，所述封堵条封堵所述第一集流管的管孔的一半，使第一集流管的管孔在截面内为半孔；其中，所述截面垂直于第一集流管的中心线。

在一些实施方式中，所述第一集流管上设有贯穿封堵条的分流孔，所述分流孔的数量与扁管的数量相等，各所述扁管的入口端一一对应地插接在相应的分流孔内、且不伸出分流孔。

第二方面，本实用新型的实施例还提供一种空调器，其可以包括上述任一种的微通道换热器。

借由上述技术方案，本实用新型微通道换热器和空调器至少具有以下有益效果：

1、通过使第一集流管上的第一管段与第二集流管上的第二管段均连接在冷媒回路上，可以使第一管段和第二管段内的冷媒均能够均匀分布，以保证第一管段和第二管段内的压力能够分布均匀。具体来说，第一管段内的压力能够基本保持一致，并且第二管段内的压力也能够基本保持一致，当某一个扁管在入口端流入的冷媒较少时，会通过第二管段在开口处补充流入冷媒；当某一扁管在入口端流入的冷媒较多时，则会通过开口向第二管段内部平衡流出部分冷媒或者通过第二管段流入较少冷媒，如此通过保证各扁管的入口端与开口之间压降的一致性，可以均衡各扁管内部的流量，提升冷媒的分流均匀性；

2、通过减小第一集流管的流动截面积，可以提高冷媒在第一集流管内的流速，有利于第一集流管与第二集流管之间的冷媒循环。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型的一实施例提供的一种微通道换热器的结构示意图；

图2是微通道换热器的部分剖面示意图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是扁管的结构示意图；

图5是第一集流管与第二集流管通过连接结构连接形成冷媒回路的结构示意图；

图6是第一集流管与第二集流管通过连接结构连接形成冷媒回路的剖面结构示意图；

图7是第二集流管的结构示意图；

图8是出口集流管的结构示意图。

附图标记：1、第一集流管；2、第二集流管；3、扁管；4、第一连接管；5、第二连接管；6、出口集流管；7、封堵条；11、第一管段；21、第二管段；101、冷媒入口；102、分流孔；103、冷媒出口；104、回流口；201、过孔；202、冷媒流入口；203、冷媒流出口；301、入口端；302、开口。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例提出的一种微通道换热器，其包括第一集流管1、第二集流管2、连接结构和两个以上的扁管3。第一集流管1上设有冷媒入口101，第一集流管1通过该冷媒入口101引入外部冷媒。

前述的连接结构用于连接第一集流管1和第二集流管2，使第一集流管1和第二集流管2之间形成冷媒回路，该冷媒回路包括位于第一集流管1上的第一管段11和位于第二集流管2上的第二管段21。图2示出了一种反映上述冷媒回路的示意图，图2中的箭头代表冷媒在冷媒回路的流动方向。其中，图2中第一集流管1上的虚线框内的部分代表第一管段11，第二集流管2上的虚线框内的部分代表第二管段21。其中，第一管段11为第一集流管1上的一段，第二管段21为第二集流管2上的一段。

前述各扁管3的入口端301用于连接在第一管段11上，以与第一管段11内部连通。如图3和图4所示，各扁管3的中部均设有连通内部的开口302，开口302优选设置在扁管3上的翅片结构与入口端301之间的光管段上，以不影响扁管3上的翅片结构。前述的各开口302通过第二管段21连通。

在上述示例中，通过使第一集流管1上的第一管段11与第二集流管2上的第二管段21均连接在冷媒回路上，可以使第一管段11和第二管段21内的冷媒均能够均匀分布，以保证第一管段11和第二管段21内的压力能够分布均匀。具体来说，第一管段11内的压力能够基本保持一致，并且第二管段21内的压力也能够基本保持一致，当某一个扁管3在入口端301流入的冷媒较少时，会通过第二管段21在开口302处补充流入冷媒；当某一扁管3在入口端301流入的冷媒较多时，则会通过开口302向第二管段21内部平衡流出部分冷媒或者通过第二管段21流入较少冷媒，如此通过保证各扁管3的入口端301与开口302之间压降的一致性，可以均衡各扁管3内部的流量，提升冷媒的分流均匀性。

这里需要说明的是：上述各扁管3上的开口302可以是指单个开口302，也可以指由多个小孔所组成的开孔组。其中，优选的，各扁管3仅在单侧开设开口302，以减小冷媒向第二管段21的泄露。

在一个具体的应用示例中，第二集流管2呈方形，当然，可以根据实际需要可以将第二集流管2设计为其它形状。

如图1和图8所述，上述各扁管3的出口端通过出口集流管6连接，以通过出口集流管6出流。

为了达到前述各开口302通过第二管段21连通的效果，如图2和图3所示，前述的各扁管3均用于穿过第二管段21的两侧。优选的，第二管段21呈矩形，各扁管3均用于沿第二管段21的厚度方向穿过。其中，各扁管3上的开口302均位于第二管段21内，以使各开口302通过第二管段21连通。

在上述示例中，通过使各扁管3的开口302位于第二管段21内，可以实现各扁管3上的开口302通过第二管段21连通的效果。

在一个具体的应用示例中，如图3、图5至图7所示，前述的第二管段21上设有贯穿两侧的过孔201。该过孔201的数量与扁管3的数量相等、且一一对应。其中，各扁管3用于经由相应的过孔201穿过第二管段21，且各扁管3与相应的过孔201密封配合。

在上述示例中，由于各扁管3与相应的过孔201均密封配合，从而可以防止第二管段21内的冷媒从过孔201泄露。

在上述示例中，通过使各扁管3上的开口302均位于第二管段21内，一方面可以使第二管段21与各扁管3的开口302均连通；另一方面可以减小间接连接所造成的压降较大问题。

这里需要说明的是：前述各扁管3穿过第二管段21后，各扁管3上位于第二管段21内的部分与第二管段21的内壁之间具有间隙，以使第二管段21内的冷媒可以通过该间隙流动。换句话说：各扁管3虽然穿过第二管段21，但是并不对第二管段21的管孔进行封堵，以不影响冷媒回路内的冷媒在第二管段21内的流动。

如图2和图6所示，前述第一集流管1上沿冷媒的流动方向依次设有回流口104和冷媒出口103。冷媒入口101位于回流口104的上游侧。第二集流管2上沿冷媒的流动方向设有冷媒流入口202和冷媒流出口203。前述的连接结构用于连接冷媒出口103与冷媒流入口202，使冷媒出口103与冷媒流入口202连通。连接机构还用于连接回流口104与冷媒流出口203，使回流口104与冷媒流出口203连通。其中，第一集流管1在回流口104与冷媒出口103之间形成前述的第一管段11。第二集流管2在冷媒流入口202和冷媒流出口203之间形成前述的第二管段21。

在上述示例中，连接结构通过连接冷媒出口103与冷媒流入口202，并且连接回流口104与冷媒流出口203，可以实现使第一集流管1与第二集流管2之间形成冷媒回路的效果。

在一个具体的应用示例中，如图2和图6所示，前述的连接结构可以包括第一连接管4。连接结构通过该第一连接管4连接冷媒出口103与冷媒流入口202。具体来书，第一连接管4的一端插固在冷媒出口103内，第一连接管4的另一端插固在冷媒流入口202内。

如图2和图6所示，前述的连接结构可以包括第二连接管5，连接结构通过该第二连接管5连接前述的回流口104与冷媒流出口203。具体来说，第二连接管5的一端插固在回流口104内，第二连接管5的另一端插固在冷媒流出口203内。

前述的微通道换热器还可以包括喷流管，喷流管通过冷媒入口101与第一集流管1连通。其中，喷流管的管径大于第一集流管1的管径，如此可以提高冷媒在第一集流管1内的流速，有利于第一集流管1与第二集流管2之间的冷媒循环。

为了减小第一集流管1的内径，如图6所示，第一集流管1内可以设有封堵条7，该封堵条7可以一体成型在第一集流管1上。封堵条7封堵第一集流管1的管孔的一半，使第一集流管1的管孔在截面内为半孔。其中，上述的截面垂直于第一集流管1的中心线。

在上述示例中，通过封堵条7封堵第一集流管1的方式，可以使第一集流管1的管径变小。

如图6所示，前述的第一集流管1上可以设有贯穿封堵条7的分流孔102。分流孔102的数量与前述扁管3的数量相等。各扁管3的入口端301一一对应地插接在相应的分流孔102内、且不伸出分流孔102。

在上述示例中，由于封堵条7具有一定的厚度，通过在封堵条7上设置分流孔102，可以提高分流孔102的长度，有利于各扁管3插接在分流孔102内的稳定性。

其中，对于传统的连接方式，扁管3一般会插到第一集流管1的截面的圆心处，导致冷媒在流动过程中流过扁管3的入口端301会产生扰流，如此会增大压降。而本实用新型通过使扁管3不伸出分流孔102，则冷媒不会在扁管3的入口端301发生扰流，从而可以避免由扰流所产生的压降。

本实用新型的一个实施例还提出一种空调器，其可以包括上述任一种的微通道换热器。由于空调器采用上述微通道换热器的缘故，当某一个扁管3内部的冷媒较少时，会在开口302处补充流入冷媒；当某一扁管3内部的冷媒较多时，则会通过开口302向第二集流管2内部平衡流出或者流入较少冷媒，如此通过保证各扁管3的入口端301与开口302之间压降的一致性，可以均衡各扁管3内部的流量，提升冷媒的分流均匀性。

为方便理解，下面对本实用新型的整体结构进行描述，并对其工作原理进行阐述。

本实用新型在于设计一种微通道换热器，该微通道换热器可以应用在空调器上。在本实用新型中，冷媒在进入第一集流管1后，由于第一集流管1的流动截面积较小，冷媒在第一集流管1中会形成较大的流速，流经插接在第一管段11上的各扁管3的入口端301，部分冷媒会通过各扁管3的入口端301流入扁管3内，剩余冷媒会继续流动，并通过顶部的第一连接管4流入到第二集流管2的第二管段21，在第二管段21内部的冷媒会通过每个扁管3的开口302处，由于扁管3在入口端流入冷媒的多少，会导致每个扁管3内的压力值不同。由于各扁管3的入口端301均位于第一管段11内，使各扁管3入口端的压力能够基本保持一致，并且各扁管3中部的开口302均位于第二管段21内，使各扁管3的开口302处的压力也能够基本保持一致，如此可以保证各扁管3的入口端301与开口302之间压降的一致性。当某一个扁管3在入口端流入的冷媒较少时，会通过第二管段21在开口302处补充流入冷媒；当某一扁管3在入口端流入的冷媒较多时，则会通过开口302向第二管段21内部平衡流出部分冷媒或者通过第二管段21流入较少冷媒，保证每个扁管3内部的流量均衡。冷媒流到第二集流管2的底部后，会经过底部的第二连接管5回流到第一集流管1内，并汇入到第一集流管1内部的冷媒流动中，继续向上流动，从而形成内部流动循环。

本实用新型的微通道换热器，其扁管3在中部开设连通内部的开口302，各扁管3的入口端301通过第一管段11连通，各扁管3中部的开口302通过第二管段21连通，如此可以保证每个扁管3入口端与开口302之间的压降能够一致，可以平衡每个扁管3的流量分配。保证了集流管内的冷媒在每个扁管3的入口段的压降值一致和流量分配的均匀性，从而提高换热性能。

本实用新型的微通道换热器，其扁管3直接与两个循环集流管相连，扁管3的入口端301与开口302分别连接到两个集流管的内部，形成内部流动循环，同时减小了因为多个连接管连接造成的压降较大问题，利用扁管3的入口端301和开口302处压力的一致性，来实现每根扁管3流量分配均匀来加强换热能力，提高换热器性能。

本实用新型的第一集流管1与扁管3的入口端301相连，第一集流管1内的流动截面积为整个截面的一半，可保证冷媒在两个集流管内的流动循环，也减少了传统连接方式冷媒在扁管3入口周围增加了扰流引起的压降增大问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种微通道换热器，其特征在于，包括第一集流管(1)、第二集流管(2)、连接结构和两个以上的扁管(3)；所述第一集流管(1)上设有冷媒入口(101)；

所述连接结构用于连接所述第一集流管(1)和第二集流管(2)，使第一集流管(1)和第二集流管(2)之间形成冷媒回路，所述冷媒回路包括位于第一集流管(1)上的第一管段(11)和位于第二集流管(2)上的第二管段(21)；

其中，各所述扁管(3)的入口端(301)用于连接在所述第一管段(11)上，以与第一管段(11)内部连通；各所述扁管(3)的中部均设有连通内部的开口(302)，各所述开口(302)通过所述第二管段(21)连通。

2.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，

各所述扁管(3)均用于穿过所述第二管段(21)的两侧；各扁管(3)上的开口(302)均位于第二管段(21)内，以使各开口(302)通过所述第二管段(21)连通。

3.如权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，

所述第二管段(21)上设有贯穿两侧的过孔(201)，所述过孔(201)的数量与扁管(3)的数量相等、且一一对应，其中，各扁管(3)用于经由相应的过孔(201)穿过第二管段(21)，且各扁管(3)与相应的过孔(201)密封配合。

4.如权利要求1至3中任一项所述的微通道换热器，其特征在于，

所述第一集流管(1)上沿冷媒的流动方向依次设有回流口(104)和冷媒出口(103)，所述冷媒入口(101)位于回流口(104)的上游侧；所述第二集流管(2)上沿冷媒的流动方向设有冷媒流入口(202)和冷媒流出口(203)；

所述连接结构用于连接所述冷媒出口(103)与所述冷媒流入口(202)，使冷媒出口(103)与冷媒流入口(202)连通；所述连接结构还用于连接所述回流口(104)与所述冷媒流出口(203)，使所述回流口(104)与所述冷媒流出口(203)连通；

其中，所述第一集流管(1)在所述回流口(104)与所述冷媒出口(103)之间形成所述的第一管段(11)；第二集流管(2)在所述冷媒流入口(202)和冷媒流出口(203)之间形成所述的第二管段(21)。

5.如权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于，

所述连接结构包括第一连接管(4)，所述连接结构通过所述第一连接管(4)连接所述冷媒出口(103)与所述冷媒流入口(202)；

和/或，所述连接结构包括第二连接管(5)，所述连接结构通过所述第二连接管(5)连接所述回流口(104)与所述冷媒流出口(203)。

6.如权利要求1至3、5中任一项所述的微通道换热器，其特征在于，还包括喷流管，所述喷流管通过冷媒入口(101)与第一集流管(1)连通；

其中，所述喷流管的管径大于第一集流管(1)的管径。

7.如权利要求6所述的微通道换热器，其特征在于，

所述第一集流管(1)内设有封堵条(7)，所述封堵条(7)封堵所述第一集流管(1)的管孔的一半，使第一集流管(1)的管孔在截面内为半孔；其中，所述截面垂直于第一集流管(1)的中心线。

8.如权利要求7所述的微通道换热器，其特征在于，

所述第一集流管(1)上设有贯穿封堵条的分流孔(102)，所述分流孔(102)的数量与扁管(3)的数量相等，各所述扁管(3)的入口端一一对应地插接在相应的分流孔(102)内、且不伸出分流孔(102)。

9.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的微通道换热器。