CN103206885B - 集流管、平行流换热器及空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集流管，包括并排设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体上设有用以插接扁平管的扁孔，所述第二腔体和第一腔体之间设有将两者连通的冷媒分配孔，冷媒管路中的一部分冷媒从第二腔体流进第一腔体；所述集流管还包括设置在第一腔体下端的第三腔体，所述第三腔体与第一腔体相通，冷媒管路中的另一部分冷媒从所述第三腔体由下至上流进第一腔体。本发明还提供一种具有上述集流管的平行流换热器。本发明集流管可避免冷媒滞留，改善了平行流换热器的换热性能。

Description

集流管、平行流换热器及空调装置

技术领域

本发明涉及空调的热交换技术领域，具体涉及一种集流管、具有该集流管的平行流换热器及具有该平行流换热器的空调装置。

背景技术

众所周知，平行流换热器由于换热效率高，加工性能好，广泛应用于汽车空调、工业生产以及家用和商用空调领域。在一些应用场合，为了确保板状翅片平行流换热器的排水性，有将集流管沿竖直方向配置的方法。这种结构的平行流换热器当作为蒸发器使用的时候，会出现以下问题：由于受重力影响，冷媒容易滞留集流管内空间下部，特别是冷媒的进口侧的集流管，由于高度较大，会出现明显的冷媒向下滞留的情况。特别是在冷媒流量不充足时，集流管下方的冷媒流量与上方的冷媒流量的差异非常明显，使换热器的整体换热性能下降。当前一般通过增加扁管中冷媒的流程来减少单集流管的长度，但是这样就会增加换热器的阻力，影响制冷的能效。所以，解决集流管内冷媒因重力而产生的滞留，就成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术中的上述问题，提供一种可解决集流管内冷媒因重力而产生的滞留、可改善平行流换热器换热性能的集流管。

为了实现发明目的，本发明提供一种集流管，包括并排设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体上设有用以插接扁平管的扁孔，所述第二腔体和第一腔体之间设有将两者连通的冷媒分配孔，冷媒管路中的一部分冷媒从第二腔体流进第一腔体；所述集流管还包括设置在第一腔体下端的第三腔体，所述第三腔体与第一腔体相通，冷媒管路中的另一部分冷媒从所述第三腔体由下至上流进第一腔体。

优选地，冷媒入口管***第三腔体，该第三腔体与第二腔体的下端连通。

优选地，冷媒入口管的端口位于第三腔体内，且位于靠近喷射孔的位置，冷媒在喷射孔处有比第二腔体下端连通孔更大的静压。

优选地，冷媒入口管为顶端封闭的第二腔体，其设置在第一腔体内的部分设置有冷媒分配孔，冷媒入口管还位于第三腔体，并且位于第三腔体内的管段上设置有分流孔。

优选地，所述第一腔体内设置有板状体，该板状体与腔体的内壁面连接并实现密封，其中有扁管***孔侧为第一腔体，另一侧为第二腔体，在第一腔体的下端面和第三腔体之间设置有隔板，隔板连接并密封第一腔体的端面，隔板上有喷射孔连通第一腔体和第三腔体，上述板状体与另一侧腔体内壁面围成连通第三腔体与第二腔体的连通孔。

优选地，所述第一腔体与第三腔体之间设置有隔离板，所述的隔离板上设置有喷射孔，该隔离板的边缘与第一腔体端口内壁面形状相匹配。

优选地，所述第一腔体内还设置有缩流板，该缩流板的边缘与第一腔体内壁面形状相匹配，在缩流板设置有连通该缩流板上下腔冷媒的缩流板连通孔。

优选地，所述缩流板距离集流管冷媒入口端越远间距越小；所述缩流板连通孔距离集流管冷媒入口端越远孔径越小。

优选地，所述缩流板距离集流管冷媒入口端越远间距越小。

优选地，所述缩流板连通孔距离集流管冷媒入口端越远孔径越小。

本发明另提供一种平行流换热器，包括集流管和一端插接在所述集流管上的若干扁平管，以及设置在所述若干扁平管之间的翅片。所述集流管包括并排设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体上设有用以插接扁平管的扁孔，所述第二腔体和第一腔体之间设有将两者连通的冷媒分配孔，所述集流管还包括设置在第一腔体下端的第三腔体，第三腔体与第一腔体间设置有喷射孔，冷媒通过冷媒入口管从冷媒管路流进第三腔体，并从喷射孔向上喷入第一腔体；第二腔体与冷媒管路连通，来自冷媒管路的冷媒从第二腔体通过冷媒分配孔流进第一腔体。

由上可知，本发明集流管中至少设置有第一腔体、第二腔体和第三腔体，冷媒可从第二腔体进入到第一腔体，当第一腔体中的冷媒受到重力下落时，从第三腔体流向第一腔体的冷媒上冲，可将下落的冷媒托起，从而避免了冷媒滞留，改善了平行流换热器的换热性能。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例中平行流换热器的结构示意图；

图2为本发明一较佳实施例中平行流换热器的分解结构示意图；

图3为图2中集流管的结构示意图；

图4为本发明一较佳实施例中集流管的分解结构示意图；

图5为本发明一较佳实施例中集流管的分解结构示意图；

图6为本发明一较佳实施例中集流管的分解结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种集流管，参照图1至图3所示，在一较佳实施例中，该集流管1包括并排设置的第一腔体12和第二腔体11。第一腔体12上设有用以插接扁平管2的扁孔，第二腔体11和第一腔体12之间设有将两者连通的冷媒分配孔13，冷媒管路30中的一部分冷媒从第二腔体11流进第一腔体12。集流管1还包括设置在第一腔体12下端的第三腔体14。第三腔体14与第一腔体12相通，冷媒管路30中的另一部分冷媒从第三腔体14由下至上流进第一腔体12。

参照图1所示，本发明一较佳实施例中，第三腔体14与第一腔体12之间设有喷射孔142。冷媒从冷媒管路30流进第三腔体14，并从喷射孔142向上喷入第一腔体12；第二腔体11与冷媒管路连通，来自冷媒管路30的冷媒从第二腔体11通过冷媒分配孔13流进第一腔体12。当第一腔体12中的冷媒受到重力下落时，冷媒从喷射孔142流向第一腔体12的冷媒上冲，将下落的冷媒托起，从而避免了冷媒滞留，改善了平行流换热器的换热性能。

本发明实施例中，冷媒管路30分别与第二腔体11和第三腔体14连通，例如在一较佳实施例中，冷媒管路30的一部分可与第二腔体11的中部连通，一部分冷媒可通过该部分冷媒管路从第二腔体11的中部输入；冷媒管路30的另一部分冷媒入口管3与第三腔体14连通，向第三腔体14输入冷媒。在另一较佳实施例中，冷媒管路30可通过冷媒入口管3（冷媒入口管3是冷媒管路30的一部分）***第三腔体14，该冷媒入口管3上设有分流结构，冷媒可从该冷媒入口管3分别流进第三腔体14和第二腔体11，本发明在冷媒的输入结构上优选采用该方案。

请参照图1，本发明实施例中，集流管1竖向放置，第一腔体12与第二腔体11的下端为集流管1的冷媒进口端。冷媒入口管3***位于第一腔体12和第二腔体11下端的第三腔体14中，并向第三腔体14输入冷媒。冷媒入口管3还与第二腔体11相通，冷媒入口管3中的冷媒可流入第二腔体11，并通过第二腔体11与第一腔体12之间的冷媒分配孔13流进第一腔体12。由于第三腔体14与第一腔体12之间设有喷射孔142，因此输入到第三腔体14的冷媒可从该喷射孔142向上喷入第一腔体12。

具体工作流程如下：

作为蒸发器使用时，气体冷媒从出口管4进入，经过另一集流管6向集流管1方向流动，由介于中间的翅片7向外部放热，然后冷凝，变成液态或气液相流状态，从喷射孔142进入第三腔体14；同时，从第二腔体11上的多个冷媒分配孔13进入第三腔体14，合流后的冷媒由冷媒入口管3导出。

作为冷凝器使用时，冷媒一部分从冷媒入口管3进入，经过上述第三腔体14，从喷射孔142流入第一腔体12，另一部分从第三腔体14进入第一腔体11，然后从多个冷媒分配孔13喷出，经过第一腔体12，进入多个扁管2，流向另一集流管6，并通过中间的翅片7从外部空气中吸收热量蒸发，形成气体从出口管1集体排出。

本发明实施例中，作为冷凝器使用时，从集流管1的第二腔体11中的多个冷媒分配孔13，冷媒可以很容易均等的进入扁管2，从而实现扁管2的均等分流。并且，由于第三腔体14中设有喷射孔142，从其中流入的气体冷媒有将集流管1内落下的冷媒立即喷回到第一腔体12的功能，可以解决集流管1内下部液体冷媒滞留的问题，改善平行流换热器的换热性能。而在空调制冷运转时，冷凝的液体冷媒或冷冻机油不会在集流管的下部蓄积、滞留，能够顺利的流向冷媒入口管3。

本发明实施例中，集流管1的形状和构造有多种形式，可灵活选择，参见图2所示，本发明一较佳实施例中，第一腔体12与第三腔体14之间设置有隔离板141，所述的隔离板141上设置有喷射孔142，该隔离板141的边缘与第一腔体12端口内壁面形状相匹配。

请参照图3，本发明另一较佳实施例中，第二腔体11设置在第一腔体12中，与第一腔体12的一侧壁一体成型，该侧壁与具有扁孔的一侧壁相对。本发明实施例中，集流管1的材质可以为铝合金，第一腔体12分体设置，包括设有多个扁孔的弧形盖板121和敞口的条形本体122构成，弧形盖板121插接在本体122中，两者连接后形成第一腔体12。第二腔体11位于本体122中，与本体122通过模具一体成型，第二腔体11与第一腔体12之间的冷媒分配孔13也可通过机械加工的方式成型。由于本体122与第二腔体11一体成型，节省了成型工艺，节约了集流管1的制造成本。

参见图4，本发明的另一较佳实施例中，第一腔体12内设置有板状体15，该板状体15与腔体的内壁面连接并实现密封，其中有扁管***孔侧为第一腔体12，另一侧为第二腔体11，在第一腔体12的下端面和第三腔体14之间设置有隔板16，隔板16连接并密封第一腔体12的端面，隔板16上有喷射孔142连通第一腔体12和第三腔体11，上述板状体15与另一侧腔体内壁面围成连通第三腔体14与第二腔体11的连通孔143。本发明实施例中，板状体15上设有冷媒分配孔13，冷媒可通过冷媒分配孔13流进第一腔体12。冷媒入口管***第三腔体14，冷媒可从连通孔143流进第二腔体11，并且从第三腔体14通过喷射孔142向上流进第一腔体12。本发明实施例通过一板状体15***集流管本体内部，从而成型第一腔体12和第二腔体11，成型工艺简单，集流管1的制造成本低。

参见图5，本发明的又一较佳实施例中，冷媒入口管3为顶端封闭的第二腔体11，其设置在第一腔体12内的部分设置有冷媒分配孔13，冷媒入口管3还流经第三腔体14，并在第三腔体14内的管段上设置有分流孔111。请参照图5，本实施例中，冷媒入口管3弯折成两段，呈“L”形设置。一段设有冷媒分配孔13，该段***第一腔体12，另一段位于第三腔体14中，该段设有分流孔111。平行流换热器工作时，一部分冷媒可从该分流孔111输出至第三腔体14，再由喷射孔142输入至第一腔体12并继续向上喷射；另一部分冷媒经冷媒入口管3的管壁向上喷射，并由冷媒分配孔13输出至第一腔体12。

参见图6所示，在前述实施例的基础上，本发明又一实施例中，在第一腔体12中设置有若干缩流板5，该缩流板5的边缘与第一腔体12内壁面形状相匹配，在缩流板5设置有连通该缩流板5上下腔冷媒的缩流板连通孔51。本发明实施例中，缩流板5设有缩流板连通孔51，可供冷媒向上喷射。由于设置有缩流板5，可更好的阻止冷媒向下滴落，避免冷媒滞留。并且，由于集流管1内空间有很多缩流板5，与没有缩流板5的的情况相比，对扁管2的冷媒分流更均等。进一步的，缩流板5距离集流管冷媒入口端越远间距越小。由于缩流板5距离集流管1冷媒入口端越远间距越小，可使上下方向的液体冷媒越容易均等的分配，扁管2越容易均等分流。缩流板5上的缩流板连通孔51随着高度的增加，孔径也越小。

进一步的，参见图1至图6，本发明前述实施例中，冷媒分配孔13距离集流管1冷媒入口端越远处数量越多，或者距离集流管冷媒入口端越远处孔径越大。这样也可使上下方向的液体冷媒越容易均等的分配，扁管2越容易均等分流。

前述实施例中，冷媒入口管3可***第三腔体14，将第三腔体14与第二腔体11的下端连通，使得流进第三腔体14的冷媒可分流至第二腔体11。

冷媒入口管3的端口可设置位于第三腔体14内，且位于靠近喷射孔142的位置，冷媒在喷射孔142处有比第二腔体11下端连通孔143更大的静压，这样可形成更大冷媒压力，从而提高冷媒向上冲击的强度，以承受下落的冷媒。

本发明实施例中，还可将冷媒入口管3的轴中心线方向与第三腔体14内面圆弧的水平切线方向设置为基本平行，并***第三腔体14内进行连接，这时在第三腔体14内形成的漩涡从喷射孔142喷出，这样能够促进冷媒的微粒化。因此液体冷媒在扁管2的微通道中很容易形成传热比较好的环状流，进而能够提高换热器的性能。

本发明还提供一种平行流换热器，该平行流换热器至少包括前述实施例中所阐述的集流管1和一端插接在集流管1上的若干扁平管2，以及设置在若干扁平管2之间的翅片7。本发明平行流换热器实施例中，集流管1的结构和工作原理请参照前述图1至图6及其对应的实施例，在此不作详述。由于设置有前述集流管1，本发明平行流换热器可避免冷媒滞留，改善换热性能。另外，由于设置有前述结构，本发明平行流换热器中的液体冷媒越容易均等的分配，扁管2越容易均等分流。应当说明的是，本发明实施例中，平行流换热器还至少包括与集流管1相对设置、与扁平管2另一端插接的另一集流管6，该另一集流管6的中部设有冷媒出口管4。由于冷媒出口管4位于该另一集流管6的中央位置，相对多个扁管2的流动阻力也变得均等，多个扁管2的冷媒分流也更容易均等。

本发明实施例还提供一种空调装置，该空调装置设置有前述平行流换热器，由于设有前述平行流换热器，本发明实施例中的空调装置可避免冷媒滞留在集流管，并且冷媒分流更为均等，因此换热性能更好。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种集流管，其特征在于，包括并排设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体上设有用以插接扁平管的扁孔，所述第二腔体和第一腔体之间设有将两者连通的冷媒分配孔，冷媒管路中的一部分冷媒从第二腔体流进第一腔体；所述集流管还包括设置在第一腔体下端的第三腔体，所述第三腔体与第一腔体相通并设有喷射孔，冷媒管路中的另一部分冷媒从所述第三腔体由下至上流进第一腔体，冷媒入口管***第三腔体，该第三腔体与第二腔体的下端连通并具有连通孔，冷媒入口管的端口位于第三腔体内，且位于靠近喷射孔的位置，冷媒在喷射孔处有比第二腔体下端连通孔更大的静压。

2.如权利要求1所述的集流管，其特征在于，所述集流管包括板状体，所述板状体令所述集流管的腔体分隔成所述第一腔体及第二腔体，该板状体与腔体的内壁面连接并实现密封，其中有扁管***孔侧为第一腔体，在第一腔体的下端面和第三腔体之间设置有隔板，隔板连接并密封第一腔体的端面，隔板上有所述喷射孔，上述板状体与所述第二腔体内壁面围成连通第三腔体与第二腔体的连通孔。

3.如权利要求1所述的集流管，其特征在于，所述第一腔体与第三腔体之间设置有隔离板，所述的隔离板上设置有所述喷射孔，该隔离板的边缘与第一腔体端口内壁面形状相匹配。

4.如权利要求1所述的集流管，其特征在于，所述第一腔体内还设置有缩流板，该缩流板的边缘与第一腔体内壁面形状相匹配，在缩流板设置有连通该缩流板上下腔冷媒的缩流板连通孔。

5.如权利要求4所述的集流管，其特征在于，所述缩流板距离集流管冷媒入口端越远间距越小。

6.如权利要求5所述的集流管，其特征在于，所述缩流板连通孔距离集流管冷媒入口端越远孔径越小。

7.一种平行流换热器，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的集流管和一端插接在所述集流管上的若干扁平管，以及设置在所述若干扁平管之间的翅片。

8.一种集流管，其特征在于，包括第一腔体、第二腔体、冷媒入口管；所述第一腔体上设有用以插接扁平管的扁孔，冷媒入口管为顶端封闭形成第二腔体，其设置在第一腔体内的部分设置有冷媒分配孔，所述冷媒分配孔将所述第二腔体和第一腔体连通，冷媒管路中的一部分冷媒从第二腔体流进第一腔体；所述集流管还包括设置在第一腔体下端的第三腔体，冷媒入口管的另一部分还位于第三腔体，并且位于第三腔体内的管段上设置有分流孔，所述第三腔体与第一腔体相通并设有喷射孔，一部分冷媒从该分流孔输出至第三腔体，再由喷射孔输入至第一腔体并继续向上喷射；另一部分冷媒经冷媒入口管的管壁向上喷射，并由冷媒分配孔输出至第一腔体。

9.一种平行流换热器，其特征在于，包括如权利要求8所述的集流管和一端插接在所述集流管上的若干扁平管，以及设置在所述若干扁平管之间的翅片。