CN106482398A - 微通道换热器 - Google Patents

Abstract

一种微通道换热器，包括：第一集流管、第二集流管、若干流通管及翅片；第一集流管设有第一接管，第二集流管设有第二接管，第二接管的连通第二集流管的一端为第二接口；第二集流管内设有分隔部件，该分隔部件将第二集流管内腔体分隔成两部分，即第一腔和第二腔，所述流通管具有流通孔，流通管的两端分别与第一集流管和第二集流管连接，从而流通管的流通孔一端与第一集流管内腔体连通，另一端与第二集流管的第一腔连通；第一腔与第二腔之间设有至少一个连通通道，通道设置于所述第二集流管长度方向的远离第二接口的位置。该换热器的有益效果是：换热器出口制冷剂相态稳定，可有效减少或避免压缩机吸入液态制冷剂出现液击现象，适宜推广应用。

Description

微通道换热器

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，具体涉及一种微通道换热器。

背景技术

微通道换热器在制冷领域得到了广泛地应用。微通道换热器主要包括集流管、扁管和翅片，其中集流管用于将换热介质导向流入每个扁管，扁管主要用于换热介质的流通和换热，翅片通过焊接和扁管连接，通过气体流动实现扁管内的换热介质的换热功能。

然而，微通道换热器用作蒸发器时，因为制冷剂分配不是很均匀，在蒸发器出口会出现不稳定相态的现象，特别是当过热度比较小的时候，压缩机吸入液态制冷剂出现液击的现象，如何在过热度小的时使蒸发器出口制冷剂相态比较稳定，避免在蒸发器应用过程中压缩机吸入液态制冷剂出现液击现象是微通道用作蒸发器时待解决的问题之一。

即使在微通道的进口集流管采用分配管(或者其他分配方式)使制冷剂分配相对较均匀，但是换热器各扁管内制冷剂流路的流阻不同，致使制冷剂优化分配比较困难，在换热器出口会出现不稳定相态的现象，特别是从靠近出口管的扁管内出来的制冷剂对相态不稳定性的影响特别大。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而提出的，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微通道换热器，包括：第一集流管、第二集流管、若干流通管及翅片；所述第一集流管设有用于外接的第一接管，所述第二集流管设有用于外接的第二接管，所述第二接管的连通第二集流管的一端为第二接口；所述第二集流管内设有分隔部件，该分隔部件将第二集流管内腔体分隔成两部分，即第一腔和第二腔，所述流通管具有流通孔，流通孔沿流通管的长度方向延伸，所述流通管的两端分别与第一集流管和第二集流管连接，从而所述流通管的流通孔一端与第一集流管内腔体连通，另一端与第二集流管的第一腔连通，所述翅片设于相邻的流通管之间；所述第一腔与第二腔之间设有至少一个连通通道，所述通道设置于所述第二集流管长度方向的远离第二接口的位置。

所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端大致位于第二集流管长度方向的中部，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接。

所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端大致位于第二接口与第三端盖的中间位置，所述分隔部件长度方向的另一端大致位于第二接口与第四端盖的中间位置，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接。

一种微通道换热器，包括：第一集流管、第二集流管、若干流通管及翅片；所述第一集流管设有用于外接的第一接管，所述第二集流管设有用于外接的第二接管，所述第二接管的连通第二集流管的一端为第二接口；所述第二集流管内设有分隔部件，该分隔部件将第二集流管内腔体分隔成两部分，即第一腔和第二腔，所述流通管具有流通孔，流通孔沿流通管的长度方向延伸，所述流通管的两端分别与第一集流管和第二集流管连接，从而所述流通管的流通孔一端与第一集流管内腔体连通，另一端与第二集流管的第一腔连通，所述翅片设于相邻的流通管之间；所述第一腔与第二腔之间设有至少一个连通通道，从所述第二集流管长度方向来看，所述通道相距第二接口的近端到远端的流通面积逐渐变大。

所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的楔形通道，所述楔形通道的较小端朝向第二接口一侧。

所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的第一楔形通道和第二楔形通道，所述第一楔形通道位于第三端盖与第二接口之间，所述第二楔形通道位于第四端盖与第二接口之间，所述第一楔形通道和第二楔形通道的较小端均朝向第二接口一侧。

所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上或设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的多个孔，多个孔在分隔部件的长度方向排列，相距第二接口的不同孔的流通面积由近及远逐渐变大。

所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上或设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的多个孔，多个孔在分隔部件的长度方向排列且孔的大小大致相等，相距第二接口的不同孔由近及远的相邻间距逐渐变小。

所述第二管体包括第一半管、第二半管及分隔部件，所述第一半管和第二半管拼合而成完整的管，所述第一半管侧壁设有若干用于插接流通管的孔，诸孔在第一半管的长度方向大致等距设置；所述第二半管周向的两侧端连接所述分隔部件的两端。

所述第二管体包括第一半管、第二半管及分隔部件，所述分隔部件的两相对表面均设有卡槽，所述第一半管、第二半管的端部分别置入两卡槽中，从而拼合成一中间具有分隔部件的完整的管；所述第一半管侧壁设有若干用于插接流通管的孔，诸孔在第一半管的长度方向大致等距设置。

本发明还提供一种换热器在***中的应用，包括以上任一所述的微通道换热器，所述微通道换热器在***中作为蒸发器使用，所述第一接管作为换热器入口，所述第二接管作为换热器出口。

本发明微通道换热器出口制冷剂相态稳定，可有效减少或避免压缩机吸入液态制冷剂出现液击现象。

附图说明

下面以微通道换热器为示例进行说明，附图只是进行了示意，而不能视作对发明实施例的限制。

图1为本发明实施例微通道换热器的一种结构示意图。

图2为微通道换热器局部剖视示意图。

图3为微通道换热器另一种局部剖视示意图。

图4为微通道换热器另一种局部剖视示意图。

图5为微通道换热器另一种局部剖视示意图。

图6为微通道换热器另一种局部剖视示意图。

图7为微通道换热器另一种局部剖视示意图。

图8为微通道换热器另一种局部剖视示意图。

图9为微通道换热器另一种结构示意图，图中省略第四端盖。

图10为图9微通道换热器局部剖视示意图。

图11为微通道换热器另一种结构剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行具体说明，请参照图1-图11。

如图1所示，图中箭头示意制冷剂流向，微通道换热器包括第一集流管1、第二集流管2、若干流通管3及翅片4，流通管3具有流通孔，流通孔沿流通管3的长度方向延伸，流通管的一端与第一集流管1连接，另一端与第二集流管2连接，从而连通第一集流管1和第二集流管2，诸流通管3大致平行设置，翅片4设置于相邻的流通管3之间，第一集流管1设置有用于外接的第一接管11，第二集流管2设置有用于外接的第二接管21。

如图2所示，第二接管21的连通第二集流管2的一端为第二接口211。第二集流管内设有分隔部件25，分隔部件25将第二集流管2内腔体分隔成两部分，即第一腔201和第二腔202，流通管的一端与第一集流管1内腔体连通，另一端与第二集流管的第一腔201连通，第一腔201和第二腔202之间设置有至少一个连通通道：通道203。通道203设置于第二集流管2长度方向的远离第二接口211的位置。由于分隔部件25的设置，从靠近第二接口211的流通管3中流出的制冷剂受到分隔部件25的阻挡，而从通道203流向第二腔202，再从第二接管21流出，其在集流管内的流动路径变长，这样使得第二集流管2两侧流通管3中流出的制冷剂的流动路径的差距变小，从而流阻的差距变小，各流通管3中流出的制冷剂流阻趋于均衡，优化了制冷剂分配，改善了制冷剂相态，减少或避免了压缩机吸入制冷剂后出现液击的现象。

第二集流管2包括第二管体22，第二管体22两端分别连接第三端盖23和第四端盖24，第三端盖23和第四端盖24用于封闭第二管体22的端部，从而使第二集流管2内形成相对封闭的腔体。第二管体22侧壁设置有若干沿第二管体22轴向大致等距设置的用于插接流通管的通孔，这些通孔与第一腔201连通。第二接管21设置于第三端盖23上。分隔部件25主体大致呈板状延伸，其延伸方向与第二集流管2长度方向大致相同，分隔部件25长度方向的第一端与第三端盖23连接，分隔部件25长度方向的第二端与第四端盖设有间距而不连接，以使第一腔201和第二腔202之间留出通道203，具体来说，为了使第二集流管2两侧的流通管3中流出的制冷剂在集流管内流动路径大致相同，分隔部件长度方向的第二端大致位于第二集流管2长度方向的中间位置。分隔部件25宽度方向大致与流通管3垂直，分隔部件25宽度方向的两端与第二集流管2的内壁连接。

以上介绍的第二接管21除了位于端盖上，还可以设置在第二管体侧壁上，图3中示意了一种换热器，其第二接管21a设置在第二管体侧壁的大致中间位置，分隔部件25a大致在第二集流管2的长度方向延伸，分隔部件25a长度方向的两端均不和端盖连接，分隔部件25a宽度方向大致与流通管3垂直，分隔部件25a宽度方向的两端与第二集流管2的内壁连接。此时，在分隔部件25a两端均有连通通道203，从中部位置的流通管3中流出的制冷剂受到分隔部件25a的阻挡，向两侧分流，并从两侧的通道203a流到第二腔202，再从第二接管21a流出。为了使中部的流通管和侧端的流通管流出的制冷剂大致相同，分隔部件25a长度方向的一端大致位于第二接口与第三端盖之间的中间位置，分隔部件25a长度方向的另一端大致位于第二接口与第四端盖之间的中间位置。

以上连通通道，采取的是分隔部件遮挡第一腔和第二腔之间的部分区域，留出制冷剂通道的方式。除此之外，还可以采取分隔部件全部分隔开第一腔和第二腔之间的区域，而在分隔部件上设置连通孔的方式。如图4所示，分隔部件25b大致在第二集流管2的长度方向延伸，分隔部件25b长度方向的两端分别和两侧的端盖连接，分隔部件25b宽度方向大致与流通管3垂直，分隔部件25b宽度方向的两端与第二集流管2的内壁连接，这样分隔部件25b完全隔开了第一腔201b和第二腔202b，分隔部件25b设置有连通通道203b，通道203b是设置在分隔部件25b上的通孔，这些孔设置在远离第二接口的位置，从图4中具体来说，由于第二接口位于左侧，则通道203b设置在远离第二接口的右侧位置，这些孔在分隔部件的长度方向上等距设置。孔的位置可以对着流通孔的出口，也可以设置成不对着流通孔的出口，这里不再赘述。图5则示意了一种换热器，其第二接管设置在第二管体侧壁的大致中间位置。分隔部件25c大致在第二集流管2的长度方向延伸，分隔部件25c长度方向的两端分别和两侧的端盖连接，分隔部件25a宽度方向大致与流通管3垂直，分隔部件25a宽度方向的两端与第二集流管2的内壁连接。这样分隔部件25c完全隔开了第一腔201c和第二腔202c，分隔部件25c设置有连通通道203c，通道203c是设置在分隔部件25c上的通孔，这些孔设置在远离第二接口的位置，从图5中具体来说，由于第二接口位于中间位置，则通道203c设置在第二集流管的两侧，与第二接口正对的分隔部件25c的中间位置则不设置通孔，这些孔在分隔部件25c的长度方向排列，且同侧的通孔等距设置。

以上介绍的通道203c是采用的多个大小相同的通孔的方式，还可以是大小不同的通孔的方式。图6中以第二接管设置于第二集流管侧壁中间位置的换热器为例，分隔部件25d设置多个通道203d的大小不相等，具体来说，从靠近第二接口的通道203d到远离第二接口的通道203d的孔径逐渐变大，且以分隔部件25d的与第二接口对应的点为中心，相对所述中心对称的两侧通道203d的大小相同，其他设置可参考上面的描述。该种通孔大小渐变的方式，相较通孔大小相同的方式，远离第二接口位置的流通管流出的制冷剂通过孔径较大通孔时的流阻较小但流动路径长，靠近第二接口位置的流通管流出的制冷剂通过孔径较小通孔时的流阻较大但流动路径短，从而达到了均衡制冷剂分配、改善制冷剂相态的目的。

除此之外，连通通道还可以是楔形，如图7所示，图中箭头示意制冷剂流向，箭头多寡示意制冷剂相对流量的多少，第二接管设置在第三端盖上，分隔部件25e大致在第二集流管的长度方向延伸，分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接，分隔部件设置有一楔形通道203e，楔形通道203e连通第一腔和第二腔，楔形通道的较小端朝向第二接口一侧。楔形通道的靠近第二接口的位置流阻大但流动路径短，楔形通道的远离第二接口的位置流阻小但流动路径长，从而达到了均衡制冷剂分配、改善制冷剂相态的目的。图8示意了一种换热器，其第二接管设置在第二集流管侧壁中间位置。分隔部件25f设置有两个楔形通道，即第一楔形通道2031f和第二楔形通道2032f，第一楔形通道2031f位于第三端盖与第二接口之间，第二楔形通道2032f位于第四端盖与第二接口之间，第一楔形通道2031f和第二楔形通道2032f的较小端均朝向第二接口一侧。

分隔部件的连通通道形状并不局限于以上介绍，也可以是椭圆形、菱形或者不规则的形状，但要满足这样的规律：从靠近第二接管到远离第二接管的通道流通面积逐渐变大。

以上介绍的在第二集流管设置分隔部件的方式可以有多种，如图9所示，为了清楚示意，图中省略第三端盖。第二集流管2内壁设有两道相对应的条形卡槽，卡槽沿第二集流管2的长度方向延伸，卡槽的长度与第二集流管2的长度相等，卡槽的宽度与分隔部件25的厚度相等，两卡槽相对应的底面的距离与分隔部件25的宽度相等，分隔部件25***卡槽内适配。第三端盖23和第四端盖24为罩盖状结构，设置于第二集流管2的两端，第三端盖23和第四端盖24的内端面分别与分隔部件25的两侧端面贴合。由于第二集流管开设卡槽处的壁厚较薄，承压能力低，在第二管体22外壁的与卡槽对应处具有加强筋221，相应地，第三端盖23和第四端盖24内壁也设置有与加强筋221适配的两相对卡槽。

以上介绍的是在圆管中设置分隔部件的方式，除此之外，还可以是两半管拼合的方式。如图10所示，在分隔部件25g的两侧分别设置上半管22a和下半管22b，分隔部件25g是断面为工字形的伸长件，或者可以描述为一条形板的两相对表面设置有凹槽，凹槽沿条形板的长度方向延伸，凹槽的宽度与上半管22a、下半管22b周向的两自由端的距离大致相等，上半管22a、下半管22b与条形板的长度相等，上半管22a、下半管22b周向的两自由端卡入分隔部件25g的凹槽内适配。分隔部件25g的连通通道可参照上面的描述，这里不再赘述。当然，上述分隔部件25g还可以与其中一个半管是一体结构，如图11示意了分隔部件和下半管一体连接，即图中下半管22c，其余结构可参照上面的描述。

该换热器结构简单可靠，组装快速，定位准确快捷，在焊接过程中，组件不会发生位置偏移，实际加工后与设计几无偏差，定位销用焊料代替的思路也很巧妙，节约材料，焊后不产生废料。

以上介绍的换热器，在***中可以作为蒸发器使用，其中第一接管11作为蒸发器入口，第二接管21作为蒸发器出口。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种微通道换热器，包括：第一集流管、第二集流管、若干流通管及翅片；所述第一集流管设有用于外接的第一接管，所述第二集流管设有用于外接的第二接管，所述第二接管的连通第二集流管的一端为第二接口；所述第二集流管内设有分隔部件，该分隔部件将第二集流管内腔体分隔成两部分，即第一腔和第二腔，所述流通管具有流通孔，流通孔沿流通管的长度方向延伸，所述流通管的两端分别与第一集流管和第二集流管连接，从而所述流通管的流通孔一端与第一集流管内腔体连通，另一端与第二集流管的第一腔连通，所述翅片设于相邻的流通管之间；所述第一腔与第二腔之间设有至少一个连通通道，所述通道设置于所述第二集流管长度方向的远离第二接口的位置。

2.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端大致位于第二集流管长度方向的中部，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接。

3.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端大致位于第二接口与第三端盖的中间位置，所述分隔部件长度方向的另一端大致位于第二接口与第四端盖的中间位置，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接。

4.一种微通道换热器，包括：第一集流管、第二集流管、若干流通管及翅片；所述第一集流管设有用于外接的第一接管，所述第二集流管设有用于外接的第二接管，所述第二接管的连通第二集流管的一端为第二接口；所述第二集流管内设有分隔部件，该分隔部件将第二集流管内腔体分隔成两部分，即第一腔和第二腔，所述流通管具有流通孔，流通孔沿流通管的长度方向延伸，所述流通管的两端分别与第一集流管和第二集流管连接，从而所述流通管的流通孔一端与第一集流管内腔体连通，另一端与第二集流管的第一腔连通，所述翅片设于相邻的流通管之间；所述第一腔与第二腔之间设有至少一个连通通道，从所述第二集流管长度方向来看，所述通道相距第二接口的近端到远端的流通面积逐渐变大。

5.如权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的楔形通道，所述楔形通道的较小端朝向第二接口一侧。

6.如权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的第一楔形通道和第二楔形通道，所述第一楔形通道位于第三端盖与第二接口之间，所述第二楔形通道位于第四端盖与第二接口之间，所述第一楔形通道和第二楔形通道的较小端均朝向第二接口一侧。

7.如权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上或设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的多个孔，多个孔在分隔部件的长度方向排列，相距第二接口的不同孔的流通面积由近及远逐渐变大。

8.如权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二集流管包括第二管体，第二管体两端分别设有用于密封其端部的第三端盖和第四端盖，所述第二接管设于第三端盖上或设于第二管体长度方向的大致中部侧壁上；所述分隔部件大致在第二集流管的长度方向延伸，所述分隔部件长度方向的一端与第三端盖连接，分隔部件长度方向的另一端与第四端盖连接，所述分隔部件宽度方向的两端与第二集流管的内壁连接；所述分隔部件设有用于连通第一腔和第二腔的多个孔，多个孔在分隔部件的长度方向排列且孔的大小大致相等，相距第二接口的不同孔由近及远的相邻间距逐渐变小。

9.如权利要求1-8任一项所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二管体包括第一半管、第二半管及分隔部件，所述第一半管和第二半管拼合而成完整的管，所述第一半管侧壁设有若干用于插接流通管的孔，诸孔在第一半管的长度方向大致等距设置；所述第二半管周向的两侧端连接所述分隔部件的两端。

10.如权利要求1-8任一项所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二管体包括第一半管、第二半管及分隔部件，所述分隔部件的两相对表面均设有卡槽，所述第一半管、第二半管的端部分别置入两卡槽中，从而拼合成一中间具有分隔部件的完整的管；所述第一半管侧壁设有若干用于插接流通管的孔，诸孔在第一半管的长度方向大致等距设置。

11.一种换热器在***中的应用，包括如权利要求1-10任一项所述的微通道换热器，所述微通道换热器在***中作为蒸发器使用，所述第一接管作为换热器入口，所述第二接管作为换热器出口。