CN103389005A - 制冷剂分配装置和具有它的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷剂分配装置和具有它的换热器。制冷剂分配装置包括：分配结构和转接块，分配结构由多个分配细管构成，多个分配细管中的至少一个设有分配孔，多个分配细管中的至少两个分配细管相交。转接块具有转接腔，转接块与分配结构相连以便转接腔与分配细管的内腔连通。本发明的制冷剂分配装置，使得制冷剂可以以汽液混合充分的雾状流形式喷入到换热管内，从而避免出现汽液分离现象的制冷剂进入到换热管内，实现了制冷剂在换热管内均匀分布的目的，提高了换热器的换热性能。

Description

制冷剂分配装置和具有它的换热器

技术领域

本发明涉及一种用于制冷剂分配装置，具体地涉及一种制冷剂分配装置和具有该制冷剂分配装置的换热器。

背景技术

在制冷领域中，蒸发器或热泵室外机换热器的进口处的制冷剂通常为气液两相混合物，气相制冷剂和液相制冷剂因密度差异大而易形成气液分离现象，导致一部分换热器的扁管中的气相制冷剂过多，形成较大的过热区，而一部分换热器的扁管中液相制冷剂过多，不能充分换热，影响了换热器的整体换热能力。为此，现有技术中通常在换热器的集流管内设置分配细管，制冷剂从分配细管的内腔中通过分配细管上的分配孔分配到集流管内，但是，传统分配细管的制冷剂分配效果不理想，存在改进的需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制冷剂分配装置，该制冷剂分配装置可以降低制冷剂的汽液分离现象，提高制冷剂分配的均匀性，从而提高具有该制冷剂分配装置的换热器的换热性能。

本发明的另一目的在于提出一种具有上述制冷剂分配装置的换热器。

根据本发明第一方面实施例的制冷剂分配装置，包括：分配结构，所述分配结构由多个分配细管构成，多个所述分配细管中的至少一个设有分配孔，多个所述分配细管中的至少两个分配细管彼此相交；和转接块，所述转接块具有转接腔，所述转接块与所述分配结构相连以便所述转接腔与所述分配细管的内腔连通。

根据本发明实施例的制冷剂分配装置，通过由多个分配细管构成的分配结构，从至少一个分配细管上的分配孔喷出的制冷剂由于流通截面的突然收缩，使得制冷剂可以以汽液混合充分的雾状流形式喷入到换热管内，加强了制冷剂喷出后的扰动，而避免出现汽液分离现象的制冷剂进入到换热管内，实现了制冷剂在换热管内均匀分布的目的，提高了换热器的换热性能。

优选地，所述分配细管为毛细管。

在本发明的一些实施例中，所述分配细管包括多个直管和多个多通管。

可选地，多个所述直管和多个所述多通管可拆卸地连接。

具体地，所述多通管包括三通管、四通管和六通管中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述分配结构为网状结构。

在本发明的一个示例中，所述分配结构为二维网状结构。

具体地，所述二维网状结构包括多个矩形单元。

在本发明的另一个示例中，所述分配结构为三维网状结构。

具体地，所述三维网状结构由两个相互正交的矩形二维网状结构构成。

具体地，所述转接块还具有与所述转接腔连通且用于配合所述分配细管的连接孔。

根据本发明的一些实施例，制冷剂分配装置还包括挡块，所述挡块设有用于配合所述分配细管的盲孔。

根据本发明第二方面实施例的换热器，包括：第一和第二集流管；换热管，所述换热管的两端分别与所述第一和第二集流管相连；翅片，所述翅片设在相邻的所述换热管之间；和制冷剂分配装置，所述制冷剂分配装置设在所述第一和第二集流管中的至少一个内，所述制冷剂分配装置为根据本发明第一方面实施例的所述制冷剂分配装置。

根据本发明实施例的换热器，通过设有制冷剂分配装置，从而可避免制冷剂出现汽液分离现象，提高制冷剂分配的均匀性，进而提高换热器的换热性能。

附图说明

图1-图4为本发明不同实施例的制冷剂分配装置的示意图；

图5为根据本发明一个实施例的制冷剂分配装置的示意图，其中分配结构呈二维网状结构；

图6a-图6c为不同形状的分配细管的示意图；

图7为根据本发明一个实施例的制冷剂分配装置的侧视图；

图8为图7所示的制冷剂分配装置的局部剖面图；

图9为根据本发明另一个实施例的制冷剂分配装置的侧视图；

图10为图9所示的制冷剂分配装置的局部剖面图；

图11为根据本发明再一个实施例的制冷剂分配装置的侧视图；

图12为图11所示的制冷剂分配装置的局部剖面图；

图13为根据本发明实施例的制冷剂分配装置的局部剖面图。

附图标记：

制冷剂分配装置100、分配结构1、分配细管10、

直管10a、三通管10b、四通管10c、分配孔11、

转接块2、转接腔20、连接孔21、挡块3、盲孔30

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图13描述根据本发明实施例的制冷剂分配装置100，制冷剂分配装置100设在换热器的集流管内，用于将制冷剂分配到集流管内。

如图1-图13所示，根据本发明实施例的制冷剂分配装置100包括：分配结构1和转接块2。分配结构1由多个分配细管10构成，多个分配细管10中的至少一个设有分配孔11，且多个分配细管10中的至少一个与多个分配细管10中的至少另一个相交。也就是说，每个分配细管10上都可以设有分配孔11，也可以是多个分配细管10中的一部分分配细管10上设有分配孔11，其余分配细管10上未设分配孔11。多个分配细管10中至少有两个分配细管10彼此相交。这里，需要理解的是，术语“分配细管”是指分配细管的径向尺寸远远小于换热器的集流管的径向尺寸。例如，示例性且不限制地，分配细管的径向尺寸小于换热器的集流管的径向尺寸的五分之一。

分配孔11的形状可以为任何合适的形状，例如圆孔，方孔，分配孔的尺寸可以根据具体应用设定。优选地，分配孔11为狭缝，从而可以进一步提高制冷剂的分配效果。

在本发明的一些优选示例中，当安装到换热器的集流管内时，分配孔11在分配结构1上的位置与换热器的换热管的端部相对应，以便于制冷剂更好地分配到换热管中。

转接块2具有转接腔20，转接块2与分配结构1相连，转接腔20与分配细管10的内腔连通，由此，便于将制冷剂通过转接块2分配到多个分配细管10内，而且，转接块2可以用于将分配结构1固定在换热器的集流管内，由此便于制冷剂分配装置的安装。

具体而言，制冷剂首先进入到转接块2的转接腔20内，然后制冷剂从转接腔20流入到分配细管10的内腔内，并从分配孔11喷出，当制冷剂从分配孔11喷出时，由于制冷剂流通截面突然收缩，制冷剂的动能升高，流速增大，从分配孔11喷出的制冷剂可以以雾状流的形式进入到集流管内。

根据本发明实施例的制冷剂分配装置100，通过由多个分配细管10构成的分配结构1，其中至少一个分配细管10设有分配孔11，从分配孔11喷出的制冷剂由于流通截面的突然收缩，使得制冷剂以汽液混合充分的雾状流形式喷出，从而避免出现汽液分离现象的制冷剂进入到换热管内，实现了制冷剂在换热管内均匀分布的目的，提高了换热器的换热性能。

在本发明的一些优选实施例中，分配细管10为毛细管，换言之，分配细管10可以为内径等于或小于1毫米的细管，从分配细管10喷出的制冷剂由于流通截面的突然收缩，制冷剂的动能升高，流速增大，以汽液混合充分的雾状流的形式喷出，有利于进一步提高制冷剂分配的均匀性。通过采用毛细管制成分配细管10，可在空间有限的集流管内腔内布置尽量多的分配细管10，加强喷出毛细管后的汽液两相制冷剂的混合。同时通过使用毛细管，制冷剂分配装置100还可起到节流作用，可部分承担甚至于全部承担节流装置的功能，因此，使用了制冷剂分配装置100的制冷***无需另外设置节流装置。

分配细管10可以通过插接、活动连接、焊接、胶接等方式连接以形成分配结构1。

例如，如图2-图5所示，分配细管10包括多个直管10a和多个多通管，这里，需要理解的是，多通管是指通路为三个或更多个的管，例如多通管包括三通管10b、四通管10c和六通管中的至少一种。换言之，分配结构1可由多个直管10a和多个多通管相连构成。优选地，多个直管10a和多个多通管可拆卸地相连，例如可通过插接、活口连接、胶粘等方式连接在一起。当然本发明不限于此，分配结构1还可以是多个直管10a相连而成的，分配结构1还可以是多个多通管相连而成。

根据本发明的一些优选实施例，分配结构1为网状结构，这里，网状结构应作广义理解，下面参考图1-图5描述根据本发明不同示例的具有网状结构的分配结构1，需要理解的是，参考下面示例描述的分配结构1的网状结构是示例性的。

在图2所示的示例中，分配结构1形成为大体“X”形状的网状结构，分配结构1由多个直管10a和一个四通管10c构成，四通管10c的四个管口分别连接一个直管段，每个直管段由多个直管10a相连而形成，且四个直管段中的两个直管段分别通过一个直管10a与转接块2相连。也就是说，分配结构1包括两个彼此连通的制冷剂流动通道。优选地，每个直管段的多个直管10a均设有分配孔11，可选地，每个直管段的多个直管10a的一部分直管10a上设有分配孔11。

在图3所示的示例中，分配结构1形成为大体“十”字形状的网状结构，分配结构1包括多个直管10a和一个四通管10c，四通管10c的四个管口分别连接一个直管段，每个直管段由多个直管10a相连而形成，且四个直管段中的一个直管段通过一个直管10a与转接块2相连。

在图4所示的示例中，分配结构1形成为大体“工”字形状的网状结构，分配结构1包括两个三通管10b和多个直管10a，其中两个三通管10b之间通过多个直管10a相连，且每个三通管10b通过直管10a与转接块2相连。

在图5所示的示例中，分配结构1具有二维网状结构，该二维网状结构包括多个矩形单元，换言之，多个矩形单元相连以构成二维网状结构。更具体地，如图5所示，每个矩形单元包括多个直管10a和多个多通管，每个矩形单元分别具有多个分配孔11，多个矩形单元排列成多排两列，每排上的两个矩形单元的形状和大小相等，相邻两排上的矩形单元的大小可相同也可不同，例如，在制冷剂的流动方向上（如图5中的箭头所示），在远离制冷剂入口的一端的位置，制冷剂的流量较少，速度较低，因此在该位置的多个矩形单元的尺寸小且密度高，分配孔11较多，分配孔11的尺寸较大，以增加制冷剂的流量，以平衡制冷剂在各换热管中的分配。

在图1所示的示例中，分配细管10包括多个直管10a，多个直管10a连接成两个直管段，即每个直管段由多个直管10a相连而构成，每个直管段构成一个独立的制冷剂流动通道，两个直管段交叉且在空间上彼此间隔开设置，在图1所示的平面图内，两个直管段构成大体“X”形状的网状结构。

在本发明的一些实施例中，分配结构1还可形成为三维网状结构。具体地，三维网状结构可以由两个相互正交的矩形二维网状结构构成，正交的两个矩形二维网状结构通过六通管相连。

在本发明的具体实施例中，如图7-图12所示，转接块2还具有与转接腔20连通且用于配合分配细管10的连接孔21，具体地，连接孔21与转接腔20连通，且分配细管10配合在连接孔21内以使得分配细管10的内腔与转接腔20连通，从而便于分配细管10与转接块2相连。如图5、图7-图9所示，在本发明的一些示例中，转接块2形成为圆柱形状，优选地，转接块的横截面形状与换热器的集流管的横截面形状适配。

下面参考图7-图12描述本发明的一些示例的转接块2，下述示例中的转接块2是示例性的。

在本发明的一些示例中，如图7和图8所示，转接块2具有底壁和外周壁，底壁和外周壁限定出前端敞开的转接腔20，连接孔21形成在底壁上且沿前后方向（图8中的左右方向，即制冷剂的流动方向）贯穿底壁转接块2形成为圆柱形状，转接腔20可以具有圆形横截面，可选地，可以具有矩形横截面，转接块2的底壁上设有三个间隔开的且与转接腔20连通的连接孔21。在图7和图8的示例中，三个连接孔21中的一个连接孔21位于转接腔20的圆心上，另外两个连接孔21关于转接腔20的圆心径向对称。

在本发明的另一些示例中，如图9和图10所示，转接块2形成为圆柱形状，转接块2上设有三个转接腔20和三个连接孔21，每个连接孔21与相应的一个转接腔20连通。在图9和图10的示例中，每个转接腔20可以具有圆形横截面，且三个转接腔20中的一个位于转接块2的圆心上，另外两个转接腔20关于转接块2的圆心径向对称。

在本发明的再一个示例中，如图11和图12所示，转接块2形成为圆柱形状，转接块2上设有一个转接腔20和五个连接孔21，五个连接孔21分别与该转接腔20连通。在图11和图12的示例中，转接腔20具有圆形横截面，五个连接孔21中的一个位于转接腔20的圆心位置，其余的四个连接孔21中，两个连接孔21关于转接腔20的圆心径向对称，另外两个连接孔21关于转接腔20的圆心径向对称，且该四个连接孔21沿周向均匀间隔分布。

在本发明的一个实施例中，如图5和图13所示，制冷剂分配装置100还包括挡块3，挡块3设有用于配合分配细管10的盲孔30，挡块3与转接块2配合以固定分配结构1，并封堵分配结构1的出口。盲孔30的个数和分配情况根据分配细管10的实际布置具体设定。优选地，挡块3形成为圆柱状。挡块3可以用于与转接块2协作以将制冷剂分配装置100安装到换热器的集流管内。

下面描述根据本发明实施例的换热器，该换热器可应用在空调、冰箱等制冷设备上。

根据本发明实施例的换热器，包括：第一集流管、第二集流管、换热管、翅片和制冷剂分配装置。换热管的两端分别与第一集流管和第二集流管相连，优选地，换热管为扁管。翅片设在相邻的换热管之间。制冷剂分配装置可以为根据本发明上述实施例的制冷剂分配装置100，制冷剂分配装置100设在第一集流管和第二集流管中的至少一个内，换言之，制冷剂分配装置100可以仅设在第一和第二集流管中的一个内，也可以同时设在第一和第二集流管内。

制冷剂分配装置100的分配结构1可根据第一集流管和/或第二集流管、换热器的结构及两相制冷剂的分布情况，通过不同的组装方式，灵活的调整制冷剂的流量和流速，达到制冷剂在各个换热管间均匀分配的目的。

优选地，制冷剂分配装置100上的分配孔11的位置与换热管的端部位置相对应，有利于雾状流形式的制冷剂直接进入到换热管内，防止汽液两相制冷剂在流经分配孔11后再次出现汽液分离现象。

根据本发明实施例的换热器可以为平行流换热器，更具体地，为微通道换热器。

根据本发明实施例的换热器，通过制冷剂分配装置100，可以避免制冷剂出现汽液分离现象，提高制冷剂分配的均匀性，进而提高换热器的换热性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种制冷剂分配装置，其特征在于，包括：

分配结构，所述分配结构由多个分配细管构成，多个所述分配细管中的至少一个设有分配孔，多个所述分配细管中的至少两个分配细管彼此相交；和

转接块，所述转接块具有转接腔，所述转接块与所述分配结构相连以便所述转接腔与所述分配细管的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述分配细管为毛细管。

3.根据权利要求1或2所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述分配细管包括多个直管和多个多通管。

4.根据权利要求3所述的制冷剂分配装置，其特征在于，多个所述直管和多个所述多通管可拆卸地连接。

5.根据权利要求3所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述多通管包括三通管、四通管和六通管中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述分配结构为网状结构。

7.根据权利要求6所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述分配结构为二维网状结构。

8.根据权利要求7所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述二维网状结构包括多个矩形单元。

9.根据权利要求6所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述分配结构为三维网状结构。

10.根据权利要求9所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述三维网状结构由两个相互正交的矩形二维网状结构构成。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的制冷剂分配装置，其特征在于，所述转接块还具有与所述转接腔连通且用于配合所述分配细管的连接孔。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的制冷剂分配装置，其特征在于，还包括挡块，所述挡块设有用于配合所述分配细管的盲孔。

13.一种换热器，其特征在于，包括：

第一和第二集流管；

换热管，所述换热管的两端分别与所述第一和第二集流管相连；

翅片，所述翅片设在相邻的所述换热管之间；和

制冷剂分配装置，所述制冷剂分配装置设在所述第一和第二集流管中的至少一个内，所述制冷剂分配装置为根据权利要求1-12中任一项所述制冷剂分配装置。

Images