CN106440526A - 换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种换热器及空调器，涉及空调领域，主要目的在于保证换热器的性能，提高换热器的运行稳定性。主要采用的技术方案为：换热器，包括进流口、出流口、具有内腔的端头、通过所述内腔串联的第一组换热管和第二组换热管；所述内腔包括相邻设置的第一腔室和第二腔室，所述第一组换热管的一端连通所述第一腔室，所述第二组换热管的一端连通所述第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室通过均液板分隔，所述均液板具有均液孔，以连通第一腔室和第二腔室。其中，相对于现有技术，通过设置带有均液孔的均液板分隔串接的相邻两组换热管可以极大地保证本发明换热器的性能，提高换热器的运行稳定性。

Description

换热器及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种换热器及空调器。

背景技术

目前在多流程的壳管式换热器中，其包括至少两组串联的流程管束(即换热管)，各组流程管束通过换热器端头的内腔串联连接，以保证各组流程管束实现连通。但是在相邻两组流程管束衔接过程中，由于受重力、流速的影响，存在汽液两相分离或者冷媒在端头的内腔形成涡流的现象，导致第二及以后流程的各换热管中冷媒的流量及流速均匀性较差，从而导致换热器设备出现性能下降、运行故障等情况的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种换热器，主要目的在于保证换热器的性能，提高换热器的运行稳定性。

本发明还提供一种应用上述换热器的空调器。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种换热器，包括进流口、出流口、具有内腔的端头、通过所述内腔串联的第一组换热管和第二组换热管；所述换热器通过进流口导入用于在换热管内流动的换热介质，且通过出流口将在换热管内换热后的换热介质导出换热器；

所述内腔包括相邻设置的第一腔室和第二腔室，所述第一组换热管的一端连通所述第一腔室，所述第二组换热管的一端连通所述第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室通过均液板分隔，所述均液板具有均液孔，以连通所述第一腔室和第二腔室。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在前述的换热器中，可选的，定义换热介质在相串接的所述第一组换热管和所述第二组换热管内的流动方向为：从所述第一组换热管流入到所述第二组换热管；

其中，所述均液板上各均液孔截面积的总和小于所述第一组换热管内各换热管内孔截面积的总和。

在前述的换热器中，可选的，所述均液板上各均液孔截面积的总和为所述换热器的进流口的截面积的1.1至2.0倍。

在前述的换热器中，可选的，所述均液孔的数量为多个，且在所述均液板上呈排状分布；其中，各排之间相互错开。

在前述的换热器中，可选的，所述端头包括盖板和管板，所述盖板连接在所述管板上、且在两者之间形成所述的内腔；

所述管板上设有至少两个管孔，所述第一组换热管的一端和所述第二组换热管的一端分别一一对应安装在相应的管孔内，以使所述第一组换热管的一端连通所述第一腔室、且所述第二组换热管的一端连通所述第二腔室。

在前述的换热器中，可选的，所述端头还包括两端具有开口的筒体；

所述盖板封盖所述筒体的一端开口，所述管板封盖所述筒体的另一端开口，以在所述筒体内部围成所述的内腔。

在前述的换热器中，可选的，所述内腔还包括第三腔室和第四腔室；

所述第一组换热管的另一端连通所述第三腔室，所述第二组换热管的另一端连通所述第四腔室；

所述进流口和所述出流口均设置在所述盖板上；

所述进流口连通所述第三腔室，以通过所述第三腔室将从所述进流口流入的换热介质导入到所述第一组换热管内；

所述出流口连通所述第四腔室，以通过所述第四腔室将在所述第二组换热管内换热后的换热介质导入到所述出流口流出换热器。

在前述的换热器中，可选的，换热器还包括：

分隔筋，其呈T形，所述分隔筋与所述内腔的腔壁配合将所述内腔分隔出所述的第三腔室、所述的第四腔室以及衔接腔室；

所述均液板设置在所述衔接腔室内；所述均液板的一端与所述分隔筋配合，另一端与所述内腔的腔壁配合，以将所述的衔接腔室分隔出所述的第一腔室和所述第二腔室。

在前述的换热器中，可选的，所述均液板的所述一端与所述分隔筋焊接固定，和/或所述另一端与所述内腔的腔壁焊接固定。

在前述的换热器中，可选的，所述均液板为平板状，且与所述分隔筋两者配合形成十字形结构。

在前述的换热器中，可选的，所述十字形结构的一侧通过面配合的方式与所述盖板密封配合，和/或另一侧通过垫片与所述管板密封配合，所述垫片上设有与相应的腔室一一对应的过孔。

另一方面，本发明的实施例还提供一种空调器，包括上述任一种所述的换热器。

借由上述技术方案，本发明换热器及空调器至少具有以下有益效果：

在本发明提供的技术方案中，因为相连通的第一组换热管和第二组换热管之间通过具有均液孔的均液板分隔，流速较高的换热介质比如冷媒从均液孔内通过时可以消除涡流并且可以均匀换热介质的流速和流量，使冷媒能够在均匀的状态、相同的流速下进入到各换热管内，保证各换热管内冷媒蒸发均匀，从而可以极大地保证本发明换热器的性能，提高换热器的运行稳定性。

另外，本发明提供的空调器由于设置上述换热器的缘故，因此也具有运行稳定性较佳的优点。

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

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种换热器的分解的部分结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种换热器，包括第一组换热管(图中未标示)、第二组换热管(图中未标示)、具有内腔的端头1、进流口4和出流口5。该第一组换热管和第二组换热管通过内腔串联在一起，以增大换热器内换热管的长度，使换热介质比如冷媒能够在换热管内充分的换热。换热器通过进流口4导入用于在换热管内流动的换热介质，且通过出流口5将在换热管内换热后的换热介质导出换热器。

其中，端头1的内腔包括相邻设置的第一腔室21和第二腔室22。第一组换热管的一端连通第一腔室21。第二组换热管的一端连通第二腔室22。第一腔室21与第二腔室22通过均液板3分隔。均液板3具有均液孔31，以连通第一腔室21和第二腔室22。

在上述实施例中，换热器可以为冷凝器或蒸发器等，在各组换热管内流动的换热介质可以为冷媒或水等。下面以换热器为蒸发器、换热介质为冷媒、且冷媒的流动方向为从第一组换热管流入到第二组换热管举例说明。

其中，从第一组换热管内流出的冷媒要依次经过第一腔室21、均液板3上的均液孔31和第二腔室22，然后再流入第二组换热管内。由于从第一组换热管内流出的冷媒在流入到第二组换热管之前要先经过均液板3上的均液孔31，均液孔31可以消除涡流、并且均匀冷媒的流量和流速，使冷媒能够在均匀的状态、相同的流速下进入到各换热管内，保证各换热管内冷媒蒸发均匀，从而可以极大地保证本发明换热器的性能，提高换热器的运行稳定性。

进一步的，均液板3上各均液孔31截面积的总和小于第一组换热管内各换热管内孔截面积的总和，以对从第一组换热管内流出的冷媒进行节流，使从第一组换热管内流出的冷媒在第一腔室21内均匀混合，减小冷媒的汽液两相分离，以降低液态冷媒的重力以及汽态冷媒的浮力影响，使冷媒能够均匀地流入到后续的第二组换热管内，以进行充分、均匀的蒸发，可有效防止由于冷媒蒸发不充分造成吸气带液的现象，从而提高了换热器机组的性能，延长了换热器机组的使用寿命。

进一步的，前述均液板3上各均液孔31截面积的总和为本发明换热器的进流口4的截面积的1.1至2.0倍。优选的，可以为1.5倍。其中，换热介质比如冷媒经由该进流口4流入换热器内的换热管，并在换热管内换热。冷媒在换热管内流动的过程中，冷媒一直在蒸发，导致冷媒的体积也一直在增大，由于均液板3上各均液孔31的截面积的总和要大于换热器的进流口4的截面积，从而可以保证冷媒在本发明换热器内的换热效率，可以有效避免由于冷媒的流速过低导致换热器的换热效率降低的现象。

前述均液孔31的数量为多个，且在均液板3上呈排状分布；其中，各排之间相互错开，使得均液孔31在均液板3上的分布更加均匀，从而换热器在工作过程中，换热介质可以更均匀地进入到换热管内。

进一步的，如图1所示，前述的端头1可以包括盖板11和管板12。盖板11连接在管板12上、且在两者之间形成前述的内腔。管板12上设有至少两个管孔121。第一组换热管的一端和第二组换热管的一端分别一一对应安装在相应的管孔121内，以使第一组换热管的一端连通第一腔室21、且第二组换热管的一端连通第二腔室22。在本示例中，通过将端头1分成多个零件加工，具有方便加工的技术效果。

进一步的，如图1所示，前述的端头1还包括两端具有开口的筒体13。盖板11封盖筒体13的一端开口，管板12封盖筒体13的另一端开口，以在筒体13内部围成前述的内腔。如此具有进一步方便加工前述端头1的技术效果。

如图1所示，前述的内腔还可以包括第三腔室23和第四腔室24。前述的进流口4和出流口5均设置在盖板11上。进流口4连通第三腔室23，以通过第三腔室23将从进流口4流入的换热介质导入到换热器的换热管内。出流口5连通第四腔室24，以通过第四腔室24将在换热管内换热后的换热介质导入到出流口5流出换热器。在本示例中，由于换热器的进流口4和出流口5均设置在盖板11上，使得进流口4和出流口5位于本发明换热器的同一侧，从而具有方便与外部管路连接的技术效果。

在一个具体的应用示例中，前述第一组换热管的另一端连通第三腔室23，第二组换热管的另一端连通第四腔室24。如此冷媒在换热器内的流动方向为：进流口4——第三腔室23——第一组换热管——第一腔室21——第二腔室22——第二组换热管——第四腔室24——出流口5。本示例中的换热器为双流程换热器。

如图1所示，本发明的换热器可以包括分隔筋6，分隔筋6呈T形。分隔筋6与前述内腔的腔壁配合将内腔分隔出前述的第三腔室23、前述的第四腔室24以及衔接腔室。均液板3设置在衔接腔室内。均液板3的一端与分隔筋6配合，另一端与内腔的腔壁配合，以将衔接腔室分隔出前述的第一腔室21和第二腔室22。

进一步，为了方便均液板3的安装，可以先在均液板3上预先加工出均液孔31，然后再将均液板3的一端与分隔筋6焊接固定，另一端与前述内腔的腔壁焊接固定。在本示例中，通过焊接的方式固定均液板3，使得均液板3的连接稳定性较佳。

进一步的，前述的均液板3为平板状，且与分隔筋6两者配合形成十字形结构。该十字形结构与前述内腔的腔壁配合形成前述的第一腔室21、第二腔室22、第三腔室23和第四腔室24，该十字形结构的结构简单，加工较方便，加工成本较低。

进一步的，前述十字形结构的一侧可以通过面配合的方式与盖板11密封配合，具有方便装配的技术效果。十字形结构的另一侧可以通过垫片7与管板12密封配合，垫片7上设有连通相应腔室和管孔的过孔。其中，通过设置的垫片7可以增强十字形结构与管板12之间的密封性能。

本发明实施例提供的换热器可以为壳管式换热器，本领域的技术人员应当理解，壳管式换热器仅为示例，并不用于对本实施例的技术方案进行限制，其他类型的换热器也都适用。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例

本发明换热器通过在串联连接的相邻两流程换热管即第一组换热管和第二组换热管之间的腔体增加一块中间均液板3，将原有的腔体一分为二(分别形成第一腔室21和第二腔室22)详细情况如图1所示；各流道的截面积须进行严格控制，要求此中间均液板3上各均液孔31截面积的总和为换热器的进流口4截面积的1.1-2.0倍左右，同步小于单一流程内换热管内孔截面积的总和。其中，通过控制冷媒流道的截面积，从而能够保证各腔室以及换热管内冷媒量的充足。

由于冷媒在上一流程的换热管组中已部分蒸发，冷媒的体积膨胀导致冷媒的流速不断加快。冷媒从上一组换热管即第一组换热管流出后冲刷在第一腔室21的盖板11上，并在第一腔室21内积聚、混合(此阶段冷媒显泡沫状)；均匀混合的冷媒从中间均液板3上的均液孔31垂直通过，流到第二腔室22内，冷媒在流经均液孔31的过程中可以消除涡流；由于冷媒流速较高，通过压力驱动可大大降低重力影响，充分混合的冷媒均匀的流入到第二腔室22对应的第二组换热管内。

上述通过设置的均液板3可以保证各流程的换热管内冷媒流速均匀、流量统一，保证各换热管内冷媒蒸发均匀；不仅避免吸气带液对机组带来损伤，同时可提高机组效率。

本发明的技术方案实现了多流程的壳管式换热器内第二及以后流程的各换热管中冷媒的流量及流速的均匀，此均液板3的结构可有效防止腔体内涡流、汽液两相分离情况的发生，保证了冷媒在均匀的状态、相同流速下进入到各换热管内。

上述均液板3的结构可保证冷媒在换热管内充分、均匀蒸发，可有效防止连接第一组换热管和第二组换热管的腔体内由于存在涡流而造成具体压力较低导致冷媒分配不均匀的现象，可有效防止由于冷媒蒸发不充分造成吸气带液现象，从而可以提高机组的能效，延长机组的使用寿命。

具体的，本发明的技术方案具有以下优点：

1.可有效降低重力、浮力对冷媒均匀性的影响，保证各冷媒汽液两相均匀混合。

2.保证各蒸发管内冷媒流量一致、流速统一，蒸发均匀，提高机组能效，避免吸气带液。

3.有效防止连接腔体内涡流的形成，有效避免由于涡流现象造成腔体内局部压力过低，造成对应区域的换热管内流量不均匀。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种换热器，包括进流口(4)、出流口(5)、具有内腔的端头(1)、通过所述内腔串联的第一组换热管和第二组换热管；所述换热器通过进流口(4)导入用于在换热管内流动的换热介质，且通过出流口(5)将在换热管内换热后的换热介质导出换热器；其特征在于，

所述内腔包括相邻设置的第一腔室(21)和第二腔室(22)，所述第一组换热管的一端连通所述第一腔室(21)，所述第二组换热管的一端连通所述第二腔室(22)，所述第一腔室(21)与所述第二腔室(22)通过均液板(3)分隔，所述均液板(3)具有均液孔(31)，以连通所述第一腔室(21)和第二腔室(22)。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，

定义换热介质在相串接的所述第一组换热管和所述第二组换热管内的流动方向为：从所述第一组换热管流入到所述第二组换热管；

其中，所述均液板(3)上各均液孔(31)截面积的总和小于所述第一组换热管内各换热管内孔截面积的总和。

3.如权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，

所述均液板(3)上各均液孔(31)截面积的总和为所述换热器的进流口(4)的截面积的1.1至2.0倍。

4.如权利要求1至3中任一项所述的换热器，其特征在于，

所述均液孔(31)的数量为多个，且在所述均液板(3)上呈排状分布；其中，各排之间相互错开。

5.如权利要求1至4中任一项所述的换热器，其特征在于，

所述端头(1)包括盖板(11)和管板(12)，所述盖板(11)连接在所述管板(12)上、且在两者之间形成所述的内腔；

所述管板(12)上设有至少两个管孔(121)，所述第一组换热管的一端和所述第二组换热管的一端分别一一对应安装在相应的管孔(121)内，以使所述第一组换热管的一端连通所述第一腔室(21)、且所述第二组换热管的一端连通所述第二腔室(22)。

6.如权利要求5所述的换热器，其特征在于，

所述端头(1)还包括两端具有开口的筒体(13)；

所述盖板(11)封盖所述筒体(13)的一端开口，所述管板(12)封盖所述筒体(13)的另一端开口，以在所述筒体(13)内部围成所述的内腔。

7.如权利要求5或6所述的换热器，其特征在于，

所述内腔还包括第三腔室(23)和第四腔室(24)；

所述第一组换热管的另一端连通所述第三腔室(23)，所述第二组换热管的另一端连通所述第四腔室(24)；

所述进流口(4)和所述出流口(5)均设置在所述盖板(11)上；

所述进流口(4)连通所述第三腔室(23)，以通过所述第三腔室(23)将从所述进流口(4)流入的换热介质导入到所述第一组换热管内；

所述出流口(5)连通所述第四腔室(24)，以通过所述第四腔室(24)将在所述第二组换热管内换热后的换热介质导入到所述出流口(5)流出换热器。

8.如权利要求7所述的换热器，其特征在于，还包括：

分隔筋(6)，其呈T形，所述分隔筋(6)与所述内腔的腔壁配合将所述内腔分隔出所述的第三腔室(23)、所述的第四腔室(24)以及衔接腔室；

所述均液板(3)设置在所述衔接腔室内；所述均液板(3)的一端与所述分隔筋(6)配合，另一端与所述内腔的腔壁配合，以将所述的衔接腔室分隔出所述的第一腔室(21)和所述第二腔室(22)。

9.如权利要求8所述的换热器，其特征在于，

所述均液板(3)的所述一端与所述分隔筋(6)焊接固定，和/或所述另一端与所述内腔的腔壁焊接固定。

10.如权利要求8或9所述的换热器，其特征在于，

所述均液板(3)为平板状，且与所述分隔筋(6)两者配合形成十字形结构。

11.如权利要求10所述的换热器，其特征在于，

所述十字形结构的一侧通过面配合的方式与所述盖板(11)密封配合，和/或另一侧通过垫片(7)与所述管板(12)密封配合，所述垫片(7)上设有连通相应腔室和管孔的过孔。

12.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的换热器。