CN101922883B - 制冷剂导管和具有该制冷剂导管的换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制冷剂导管和具有该制冷剂导管的换热器，一种制冷剂导管，包括：管壁，该管壁内形成内腔；形成在管壁中的开口；以及制冷剂导向部分，该制冷剂导向部分的至少一部分设置为相对于导管的轴向大致倾斜，用于引导通过所述开口的制冷剂。利用本发明所提供的制冷剂导管，可以很好地分配和导向制冷剂，避免由于气液分层现象导致制冷剂分配不均的产生。

Description

制冷剂导管和具有该制冷剂导管的换热器
技术领域
本发明涉及一种用于换热器的制冷剂导管，尤其是用于换热器中的分配器或收集器，和具有该制冷剂导管的换热器。
背景技术
典型的换热器的入口集流管和出口集流管中的至少一个可以设有制冷剂导管100，如图7所示，该制冷剂导管在入口集流管中用作分配器，在出口集流管中用作收集器。
现有技术中，如图7所示，制冷剂导管100包括沿其长度布置的多个大体圆形的开口111，该开口中的每一个的中心线113大致在制冷剂导管的径向上。此种制冷剂导管的轴向和开口中心线113垂直，因此制冷剂在开口111中喷出的阻力大，压降大，不利于制冷剂的分配。
发明内容
本发明的目的是提供一种制冷剂导管和具有该制冷剂导管的换热器，该冷剂导管能够提高制冷剂分配的均匀性。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种制冷剂导管，该制冷剂导管，包括：管壁，该管壁内形成内腔；形成在管壁中的开口；以及制冷剂导向部分，该制冷剂导向部分的至少一部分设置为相对于导管的轴向大致倾斜，用于引导通过所述开口的制冷剂。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于换热器的制冷剂导管，该导管包括：管壁；以及形成在管壁中的通道，所述通道具有内壁，其中所述通道的内壁的至少一部分相对于导管的轴向大致倾斜。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种具有上述制冷剂导管的换热器。
通过采用本发明的制冷剂导管的一些实施方式，制冷剂通过开口相对于制冷剂导管的轴向倾斜流动，由此阻力损失较小且提高了制冷剂分配均匀性。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的换热器的示意图；
图2为根据本发明的第一实施例的制冷剂导管的示意图；
图3为根据本发明的第二实施例的制冷剂导管的示意图；
图4为根据本发明的实施例的换热器的局部示意放大图；
图5为根据本发明的实施例的换热器的局部示意放大图；
图6为根据本发明的实施例的换热器的局部示意放大图；以及
图7为传统的制冷剂导管的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，根据本发明的实施例的换热器100包括：第一集流管102；第二集流管101，所述第二集流管101与所述第一集流管102间隔开预定距离；诸如扁管的散热管103，所述散热管103的两端分别与所述第一集流管102和第二集流管101相连以便散热管103内的制冷剂通道分别与所述第一集流管102和第二集流管101相连通；翅片104；以及制冷剂导管10，所述第一和第二集流管中的至少一个内设有所述制冷剂导管10。该换热器可以是任何合适的换热器，例如单排、多排、单回路和多回路换热器等。此外，该换热器可以是微通道换热器。例如，微通道换热器多回路中的进口集流管内腔部分以及回路之间的集流管内腔部分也可采用此制冷剂导管对诸如两相制冷剂的制冷剂进行导向和分配。
实施例1
图2示出了根据本发明的第一实施例的制冷剂导管10。如图2所示，根据本发明的第一实施例的制冷剂导管10包括：管壁17，该管壁17内形成内腔19，形成在管壁中的开口11，以及制冷剂导向部分，该制冷剂导向部分的至少一部分设置为相对于导管的轴向大致倾斜，用于引导通过所述开口11的制冷剂。该制冷剂导向部分设置为使得通过开口11流动的制冷剂流的方向相对于制冷剂导管10的轴向大致倾斜。例如，该制冷剂导向部分设置为使得通过开口11流动的制冷剂流与导管的轴向所成的角度为大约大于0度并且小于90度，优选大约5度至大约75度。参照图4和5，制冷剂导管10的一端开口，另一端可封闭也可开口。
对于制冷剂导管10用作分配器时，沿着制冷剂导管10中的制冷剂流动方向，相邻开口11的间距d1可以逐渐减小。作为选择，多个开口11的间距d1可以相等。
如此设计的制冷剂导管10同样可以在出口集流管102中用作收集器。
参照图4和5，无论制冷剂导管10在入口集流管101中用作分配器还是在出口集流管102中用作收集器，制冷剂导管10的端部31都将与制冷剂管路连接，另一端部33将不与制冷剂管路连接。因此，可以将冷剂导管10设计为：在从将与制冷剂管路连接的制冷剂导管10的端部31到相对的制冷剂导管10的另一个端部33的方向上，即从端部31到另一端部33，开口11的间距d1可以逐渐减小。作为选择，制冷剂导管10的端部33将与制冷剂管路连接，端部31将不与制冷剂管路连接。
可以沿制冷剂导管10的轴向方向，设置一排开口11，或设置多排开口11，例如两排或三排。开口11可以大致沿直线排列，或以任何其它合适的方式排列，例如沿曲线排列，沿螺旋线排列等。
在上面的示例中，制冷剂导管10用圆管形成。制冷剂导管10也可以用诸如椭圆形、矩形等其它截面形状的管形成，此外制冷剂导管10也可以用变径管形成。制冷剂导管10也可以用本领域公知的任何合适的管制成。
开口11的横截面积范围可以为0.2平方毫米至130平方毫米。相邻开口间距的范围可以为10mm≤d1≤280mm。
参见图1、4和5，当把上述制冷剂导管10用于换热器100的集流管101中时，制冷剂沿着制冷剂导管内腔流动，倾斜的开口11起导向制冷剂的作用，制冷剂沿着倾斜的开口11喷射到集流管内腔，阻力损失较小，部分制冷剂可以直接射入扁管103内腔，剩余制冷剂冲到集流管101一端再反向流动，使制冷剂均匀分配到余下的扁管103中。制冷剂在集流管101中混合，使得气液混合均匀，不产生分层现象。
如图2所示，开口11是形成在管壁17中的通道，所述通道的轴线13相对于制冷剂导管10的轴向倾斜，所述通道的内壁形成制冷剂导向部分的一个示例。所述通道的轴线13与制冷剂导管10的轴向所成的角度α为大于0度并且小于90度，优选为大约5度至大约75度。
在一些实施例中，所述通道的内壁的至少一部分与导管的轴向的夹角为大于0度并且小于90度，优选为大约5度至大约75度。
参照图4和5，可以将冷剂导管10设计为：在从将与制冷剂管路连接的制冷剂导管10的端部31到相对的制冷剂导管10的另一个端部33的方向上，上述夹角α可以逐渐增加，即从端部31到另一端部33，所述通道的轴线13与制冷剂导管10的轴向所成的角度α可以逐渐增加。
所述通道的横截面可以大致是圆形的。全部通道的内壁可以都是倾斜的。作为选择，通道的横截面可以是其它形状的，例如，通道的至少一部分内壁是倾斜的并用作制冷剂导向部分，例如仅仅通道的在端部31一侧的内壁是倾斜的。
实施例2
图3示出了根据本发明的第二实施例的制冷剂导管10。除了下面描述的内容之外，第二实施例的制冷剂导管10与第一实施例的制冷剂导管10可以相同。如图3所示，开口11是形成在管壁17中的通道，所述通道的轴线13相对于导管10的轴向倾斜，所述通道的内壁形成制冷剂导向部分的一个示例。所述通道的轴线13与导管10的轴向所成的角度α为大约大于0度并且小于90度，优选为5度至75度。此外，制冷剂导管10包括倾斜壁部分21，所述倾斜壁部分21作为管壁17的一部分相对于所述制冷剂导管10的轴向倾斜，所述开口11形成在倾斜壁部分21中。
制冷剂导管10还可以包括倾斜壁部分22，通过使开口11的一部分通道内壁与倾斜壁部分22接近，由此倾斜壁部分22可以形成制冷剂导向部分。
下面更具体地描述根据本发明的实施例的换热器100。图4、5、6为根据本发明的实施例的换热器100的局部放大示意图。
参照图5，在沿集流管101的轴向上的设有诸如扁管的散热管103的区域内，制冷剂导管10可以设有开口11。
如图5所示，例如，制冷剂导管10在入口集流管101中用作分配器时，从制冷剂导管10的入口侧的端部31到另一端部33的方向上，在从端部31到距离端部31一定距离的位置的无开口范围内，制冷剂导管10不设开口11，在无开口范围内的诸如扁管的换热管103的数量N与对应于整个换热管103范围的换热管103的数量T的比值为大于20％且小于99％，如此可以获得良好的分配效果。实验表明，在该比值为大于95％且小于99％时可以获得非常显著的均匀分配制冷剂的效果。如此设计的制冷剂导管10同样可以在出口集流管102中用作收集器，实现均匀分配制冷剂的效果。
如图4所示，制冷剂导管10可以在对应于整个换热管103范围都设有开口11。
无论制冷剂导管10在入口集流管101中用作分配器还是在出口集流管102中用作收集器，制冷剂导管10的端部31都将与制冷剂管路连接，另一端部33将不与制冷剂管路连接。因此，可以将制冷剂导管10设计为：在从将与制冷剂管路连接的制冷剂导管10的端部31到距离该端部31预定距离的位置的无开口范围的诸如扁管的换热管103的数量N与制冷剂导管10所对应的整个换热管103范围的换热管103的数量T的比值为大于大约20％且小于大约99％，优选为大于大约95％且小于大约99％。
如图5所示，制冷剂导管10的另一端部33用元件35封闭。作为选择，如图4所示，可以不设置元件35，制冷剂导管10的另一端部33是开口的，由此可以获得非常显著的均匀分配制冷剂的效果。如此设计的制冷剂导管10同样可以在出口集流管102中用作收集器，由此实现均匀分配制冷剂的效果。
当用作分配器时，制冷剂导管10中的两相制冷剂从开口11喷射出来，一部分两相制冷剂直接进入诸如扁管的换热管103内腔，剩余制冷剂冲到集流管101一端再反向流动，由此均匀分配到诸如扁管的换热管103中。
如图6所示，制冷剂导管10与换热管103相对，或者制冷剂导管10的中心线15在诸如扁管的换热管103的轴线105的延长线上。显然，制冷剂导管10与换热管103可以以任何合适的相对位置进行定位。通道的轴线13与换热管101的长度方向(或换热管103的轴线105)的夹角
Figure BSA00000273629800061
在0度到90度的范围内，由此可以获得良好的分配效果。
在上述实施例中，制冷剂沿着制冷剂导管内腔流动，制冷剂导向部分主要起对制冷剂导向的作用，制冷剂沿着制冷剂导向部分喷射到集流管内腔，阻力损失较小，部分制冷剂可以直接射入散热管内腔，剩余制冷剂冲到集流管一端再反向流动均匀分配到余下的散热管中。制冷剂在集流管中混合，使得气液混合均匀，不产生分层现象。
上面描述了作为制冷剂导向部分的通道，但是本发明不限于此，例如制冷剂导向部分可以是任何合适的用于引导制冷剂的或改制冷剂的方向的部件，该部件可以单独形成并连接在制冷剂导管的内侧或外侧，或与制冷剂导管一体形成。
上述实施例中的各种结构可以通过适当的相互组合而形成新的实施方式。一个实施例中的特征，也可以用于其它实施例，或替换其它实施例中的特征。

Claims (9)

1.一种用于换热器的制冷剂导管，包括：
管壁；以及
形成在管壁中的通道，所述通道具有内壁，
其中所述通道的内壁的至少一部分相对于导管的轴向倾斜，并且
其中所述通道的轴线相对于导管的轴向倾斜。
2.根据权利要求1所述的制冷剂导管，包括：倾斜壁部分，所述倾斜壁部分作为管壁的一部分相对于所述轴向倾斜，所述通道形成在倾斜壁部分中。
3.根据权利要求1或2所述的制冷剂导管，其中所述通道的轴线与制冷剂导管的轴向所成的角度为大于0度并且小于90度。
4.根据权利要求1或2所述的制冷剂导管，其中所述通道的轴线与制冷剂导管的轴向所成的角度为大约5度至大约75度。
5.根据权利要求1或2所述的制冷剂导管，还包括：
将与制冷剂管路连接的制冷剂导管的第一端部，以及与第一端部相对的制冷剂导管的第二端部，其中，
在从制冷剂导管的第一端部到制冷剂导管的第二端部的方向上，所述通道的轴线相对于导管的轴向的夹角逐渐增加。
6.根据权利要求1或2所述的制冷剂导管，还包括：
将与制冷剂管路连接的制冷剂导管的第一端部，以及与第一端部相对的制冷剂导管的第二端部，其中，
在从制冷剂导管的第一端部到制冷剂导管的第二端部的方向上，所述通道的间距逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的制冷剂导管，其中所述制冷剂导管还包括：
将与制冷剂管路连接的制冷剂导管的第一端部，以及与第一端部相对的制冷剂导管的第二端部，其中
使用中制冷剂导管的第二端部是开口的。
8.一种换热器，包括：
第一集流管；
第二集流管，所述第二集流管与所述第一集流管间隔开预定距离；
换热管，所述换热管的两端分别与所述第一集流管和第二集流管相连；和
制冷剂导管，所述第一和第二集流管中的至少一个内设有所述制冷剂导管，
其中，所述制冷剂导管为权利要求1至7中的任意一项所述的制冷剂导管。
9.根据权利要求8所述的换热器，其中所述制冷剂导管还包括：
将与制冷剂管路连接的制冷剂导管的第一端部，以及与第一端部相对的制冷剂导管的第二端部，以及
从制冷剂导管的第一端部到距离该制冷剂导管的第一端部预定距离的位置的无通道范围，其中
在该无通道范围的换热管的数量与所述制冷剂导管所对应的全部换热管的数量的比值为大于大约20％且小于大约99％。
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