CN107166811B - 微通道热交换器的制冷剂分配器 - Google Patents

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Abstract

本申请描述了用于微通道热交换器(MCHEX)的制冷剂分配器的各实施例。上述制冷剂分配器可以配置成具有在上述MCHEX的头部内部的孔和/或流量阀。上述MCHEX可以在冷却循环中用作蒸发器，在其中制冷剂通过上述孔被分配到上述头部中，上述流量阀通常可以处于闭合状态，该闭合状态通常防止制冷剂流过上述流量阀。在加热循环中，上述制冷剂分配器的流量阀可以配置成处于打开状态，该打开状态允许上述制冷剂流入上述制冷剂分配器并通过上述制冷剂分配器被导出上述MCHEX。在某些实施例中，上述制冷剂分配器可以配置成接收液体制冷剂，从而减少HVAC***中对膨胀阀的需求。

Description

微通道热交换器的制冷剂分配器
技术领域
本申请所揭示的各实施例通常涉及供暖、通风和空调(“HVAC”)***的热交换器。特别地，本申请所揭示的各实施例通常涉及HVAC***的微通道热交换器中制冷剂的分配。
背景技术
HVAC***常常采用热交换器以助于在制冷剂与流过热交换器的另一种流体(例如空气或水)之间交换热量。例如，在冷却循环中，经压缩的制冷剂蒸汽一般被导向冷凝器。该冷凝器可以配置成促进经压缩的制冷剂与环境之间进行热交换并将经压缩的制冷剂蒸汽冷凝成液体制冷剂。该液体制冷剂然后一般被引导穿过膨胀阀而成为制冷剂蒸汽/液体制冷剂混合物(两相制冷剂)。该两相制冷剂然后一般被导入蒸发器，在该蒸发器中，该两相制冷剂与待冷却的空间中的空气交换热量。在热量交换过程中，该两相制冷剂通常吸收热量并在该蒸发器中蒸发。蒸发的制冷剂然后被导回压缩机。
某些HVAC***还配置成具有加热循环。在加热循环中，过程通常与冷却循环中的过程相反。蒸发器在功能上作为冷凝器进行工作，而冷凝器在功能上作为蒸发器进行工作。在被压缩机压缩后，经压缩的制冷剂蒸汽一般先被导向蒸发器以向室内空气释放热量，该蒸发器还将该制冷剂蒸汽冷凝成液体制冷剂。该液体制冷剂然后一般被导向冷凝器以吸收来自环境的热量并蒸发。在加热循环中，制冷剂流动的方向一般与冷却循环中制冷剂流动的方向相反。
各种类型的热交换器已被开发作为冷凝器和/或蒸发器进行工作。一种类型的热交换器是微通道热交换器(MCHEX)。典型的MCHEX可以包括在两个头部之间并行运行的微通道管。相邻管通常具有折叠式翅片钎焊于其间。制冷剂可以从多个头部中的一个被分配到微通道管中。微通道管与翅片的外表面可以有助于微通道管中的制冷剂与环境之间进行热交换。
发明内容
在HVAC***的热交换器中，例如MCHEX，可能难以以最佳方式来分配制冷剂，例如在某些情况下将制冷剂均匀地分配到该MCHEX的各管中。本申请所描述的各实施例针对一种制冷剂分配结构，该制冷剂分配结构具有配置成在MCHEX的头部内部延伸的内部结构。上述内部结构可以包括至少一个孔。上述制冷剂分配结构可以配置成接收处于液体状态的制冷剂并将该液体制冷剂传送到上述孔以分配到上述MCHEX的头部中。这可以有助于改善制冷剂到上述MCHEX的各管中的分配。
在某些实施例中，制冷剂分配器可以具有至少一个孔和至少一个流量阀。上述制冷剂分配器的至少一部分配置成被放置于上述MCHEX的头部内部。上述孔可以配置成允许制冷剂流过上述孔。上述流量阀可以具有打开状态和闭合状态，其中上述打开状态可以配置成通常允许制冷剂流过上述流量阀，上述闭合状态可以配置成通常防止制冷剂流过上述流量阀。
上述制冷剂分配器具有第一端部，上述第一端部可以配置成与制冷剂线路连接。在某些实施例中，(多个)上述孔可以被放置于上述制冷剂分配器的侧壁上。在某些实施例中，孔的总数、两个相邻的孔之间的距离以及每个孔的直径可以改变。在某些实施例中，两个相邻的孔之间的距离可以随着上述孔的位置沿上述制冷剂分配器的长度远离上述第一端部而缩短。在某些实施例中，上述孔的直径可以随着上述孔远离上述制冷剂分配器的第一端部而变大。
在某些实施例中，(多个)上述流量阀可以被放置于上述制冷剂分配器的侧壁中。在某些实施例中，(多个)上述流量阀可以被放置为相比(多个)上述孔，更靠近上述第一端部。在某些实施例中，(多个)上述流量阀可以被放置于上述制冷剂分配器的第二端部处，其中上述制冷剂分配器的第二端部通常在沿上述制冷剂分配器的长度关于上述制冷剂分配器的第一端部的相对侧处。
在某些实施例中，一个以上的流量阀可以被放置为靠近上述制冷剂分配器的第一端部。在某些实施例中，上述流量阀可以沿上述制冷剂分配器的侧壁的圆形轮廓在角度上错开。
在某些实施例中，上述制冷剂分配器可以包括在上述MCHEX的头部内部延伸的管状结构。上述制冷剂分配器的纵向端部可以装备有孔。在某些实施例中，上述MCHEX的头部可以包括分离的制冷剂外流管道，该分离的制冷剂外流管道允许制冷剂流出上述头部。在某些实施例中，上述外流管道可以装备有止回阀。
在某些实施例中，上述头部的一部分可以用于形成上述分配结构。在某些实施例中，上述分配结构可以包括内部分隔部，该内部分隔部将上述头部分成第一隔室和第二隔室。上述内部分隔部可以具有一个或多个孔，从而制冷剂可以从一个隔室被分配到另一个隔室。
在使用时，上述制冷剂分配器的一部分可以被布置于上述热交换器的头部内部，从而(多个)上述流量阀和/或(多个)上述孔可以被放置于上述热交换器的头部内部。在某些实施例中，上述热交换器可以用作HVAC***的蒸发器。在冷却模式中，(多个)上述流量阀可以处于上述闭合状态。上述制冷剂可以被导入上述制冷剂分配器并通过(多个)上述孔离开上述制冷剂分配器进入上述头部。在某些实施例中，被导入上述制冷剂分配器的制冷剂可以处于液体状态。在加热模式中，(多个)上述流量阀可以配置处于上述打开状态以允许制冷剂通过(多个)上述流量阀进入上述制冷剂分配器并被导出上述制冷剂分配器。
附图说明
图1示出了微通道热交换器的一个实施例的主视图。
图2示出了微通道热交换器的一部分的示意图，该微通道热交换器在该微通道热交换器的头部内部装备有制冷剂分配器的一个实施例。
图3A和3B示出了制冷剂分配器的一个实施例，该制冷剂分配器可以配置成在微通道热交换器的头部内部延伸。图3A是该制冷剂分配器的立体图，图3B是该微通道热交换器的示意侧面剖视图。
图4示出了微通道热交换器的另一个实施例的侧面剖视图，该微通道热交换器在该微通道热交换器的头部内部装备有制冷剂分配器。
图5示出了制冷剂分配器的另一个实施例的端视图。
图6示出了微通道热交换器的又一个实施例。
图7A和7B示出了根据另一个实施例的微通道热交换器的不同视图。图7A是示意图。图7B是沿图7A中的线7B-7B的端部剖面视图。
具体实施方式
热交换器用于HVAC***中以促进制冷剂与环境之间进行热交换。在MCHEX中，制冷剂一般被分配到在该MCHEX的两个头部之间延伸的管中，管和/或钎焊于两个相邻管之间的翅片的外表面可以有助于管中的制冷剂与流过管和/或翅片的外表面的空气之间进行热交换。在某些情况下，将制冷剂均匀地分配到该MCHEX的各管中可以有助于提高该MCHEX的热交换效率。
在一种典型的HVAC***中，从冷凝器出来的液体制冷剂通常被引导穿过膨胀设备(例如膨胀阀)而成为两相制冷剂混合物。该两相制冷剂混合物然后可以被导入蒸发器。当MCHEX被用作蒸发器时，可能难以将该两相制冷剂混合物分配到在该MCHEX的头部之间延伸的管中。对该MCHEX中的两相制冷剂混合物的分配是一种复杂的制冷剂流态。不合理地将该两相制冷剂混合物分配到MCHEX头部和/或继而进入管中会降低该MCHEX的整体热性能，还会增加压降。该压降还会促使制冷剂液体/蒸汽混合物的不均匀分配或低于所需或最优的分配。该问题在上述管相对长时可能变得更为显著。可以做出某些改进以有助于在该MCHEX中分配制冷剂，例如在某些情况下在该MCHEX中更均匀地分配制冷剂。
在以下示出的各实施例的描述中，对用于MCHEX的制冷剂分配结构的各实施例进行了描述。该制冷剂分配结构通常可以包括配置成被布置于该MCHEX的头部内部的结构。该分配结构的内部结构可以包括一个或多个孔，上述孔可以用于分配上述头部内部的制冷剂。在某些实施例中，该MCHEX还可以配置成具有流量阀，上述流量阀被布置于该MCHEX的头部内部的上述内部结构上。上述流量阀可以配置成允许制冷剂从头部流出。在某些实施例中，上述流量阀可以被放置于上述头部外部的与上述头部连接的分离的制冷剂外流管道上。在某些实施例中，当该MCHEX被用作例如冷却循环中的蒸发器时，制冷剂通过上述孔被分配到(多个)上述头部中。在该冷却循环中，上述流量阀可以通常处于闭合状态，该闭合状态通常防止制冷剂流过上述流量阀。在某些实施例中，当该MCHEX处于例如加热循环中时，上述制冷剂分配结构的流量阀可以配置成处于打开状态，该打开状态允许制冷剂流入上述制冷剂分配结构(或制冷剂外流管道)并通过上述制冷剂分配结构被导出该MCHEX。在某些实施例中，上述流量阀可以是止回阀。在某些实施例中，该制冷剂分配器可以配置成接收液体制冷剂，从而减少该HVAC***中对制冷剂膨胀阀的需求。
参考形成本申请的一部分的附图，并且在其中通过图示的方式示出可以被实施的各实施例。应当理解，本申请中使用的术语是为了描述各附图和各实施例，并不应被视为用来限制本申请的范围。术语“制冷剂”通常是指处于任何状态的制冷剂，例如处于蒸汽状态的制冷剂(或制冷剂蒸汽)或处于液体状态的制冷剂(或液体制冷剂)。需注意的是，制冷剂的各状态是动态的。术语“液体制冷剂”、“制冷剂蒸汽”、“处于液体状态的制冷剂”、“处于蒸汽状态的制冷剂”不是绝对术语。制冷剂可以不断地在蒸汽状态与液体状态之间发生变化。因此，液体制冷剂可以包括某些制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽可以包括某些液体制冷剂。术语“两相制冷剂混合物”通常是指液体制冷剂通过孔或膨胀阀被膨胀后的状态。“两相制冷剂混合物”通常在HVAC***中具有相比于制冷剂蒸汽或液体制冷剂更低的温度。这些术语通常在现有技术中是公知的。
图1示出了MCHEX 100,本申请所描述的各实施例可以用该MCHEX 100来实施。该MCHEX 100包括两个相对的头部110。上述头部110具有制冷剂端口112，上述制冷剂端口112通常配置成允许制冷剂进入和/或离开上述头部。上述制冷剂端口112通常可以配置成与HVAC***的制冷剂线路(未显示)连接。各管115配置成在上述两个相对的头部110之间延伸。相邻管115之间的区域可以配置成包括翅片120，例如折叠式翅片。
在操作时，制冷剂可以通过上述制冷剂端口112中的一个进入上述头部110中的一个。上述制冷剂然后可以从上述头部110被分配到管115中。上述制冷剂然后可以被导向其他头部110并从其他制冷剂端口112离开。管115和翅片120的表面可以配置成能够传导热量。管115中的制冷剂可以与穿过管115和/或相邻管115之间的翅片的表面的空气进行热量交换。
可以理解，如图1所示的MCHEX 100是热交换器的一个例子，可以与本申请所描述的制冷剂分配器的各实施例一起使用。本申请所描述的制冷剂分配器的各实施例也可以与其他热交换器一起使用以助于例如将制冷剂分配到热交换管中。
图2示出了MCHEX 200的一部分，其中该MCHEX 200的头部210装备有本申请所描述的制冷剂分配器220的一个实施例。上述制冷剂分配器220可以是管状结构。上述头部210与各管215耦接，各管215在上述头部210与相对头部(未在该图示出)之间延伸。
上述制冷剂分配器220的一部分沿纵向方向延伸进入上述头部210，该纵向方向由上述头部210的长度L2限定。在某些实施例中，上述制冷剂分配器220可以延伸到上述头部210的全部长度L2。在某些实施例中，上述制冷剂分配器220可以不延伸到上述头部210的全部长度L2。上述制冷剂分配器220通常可以配置成在内部是中空并允许制冷剂在内部沿上述制冷剂分配器220流动。上述制冷剂分配器220的端部222可以配置成与HVAC***的制冷剂线路(未示出)连接或流体连通。上述制冷剂分配器220还可以包括一个或多个孔225，上述孔225通常配置成允许制冷剂沿上述制冷剂分配器220的延伸进入上述头部210的内部部分离开和/或进入上述制冷剂分配器220。在图2所示的实施例中，上述孔225配置成位于上述制冷剂分配器220的侧壁230的通常面向上述头部210内部的管215的开口的部分上。
在所示的实施例中，上述制冷剂分配器220还包括流量阀227。上述流量阀227可以配置成具有打开状态和闭合状态，其中上述打开状态通常允许制冷剂通过上述流量阀227流入或流出上述制冷剂分配器220，上述闭合状态通常防止制冷剂通过上述流量阀227流动。在某些实施例中，上述流量阀227和上述孔225通常配置成被布置于上述头部210内。
黑色箭头和白框箭头通常示出了当该MCHEX 200用于操作中的HVAC***中时该MCHEX 200中的制冷剂流动方向。黑色箭头通常指示冷却循环中的该MCHEX 200中的制冷剂流动方向；而白框箭头通常指示加热循环中的该MCHEX 200中的制冷剂流动方向。
如黑色箭头所示，在冷却循环中，制冷剂通过上述端部222被导入上述制冷剂分配器220中。在某些实施例中，上述端部222可以配置成接收由在该MCHEX 220上游的冷凝器产生而不经过膨胀阀的液体制冷剂。当该制冷剂穿过上述孔225在进入上述头部210到管215的途中时，该制冷剂可以被膨胀为低压两相制冷剂。上述孔225用来提供制冷剂膨胀，可以减少对外部制冷剂膨胀阀的需求。
由于上述孔225被放置于上述头部210内部并沿由上述长度L2限定的纵向方向被分隔开，制冷剂(例如来自于冷凝器的液体制冷剂)可以沿由长度L2限定的纵向方向上的侧壁230被分配并穿过上述孔225以被分配到上述管215中。在由长度L限定的纵向方向上将处于液体状态的制冷剂导向上述制冷剂分配器220并通过上述孔225导入上述管215中可以有助于提供制冷剂到上述管215中的最优分配以及在某些情况下的均匀分配。
在冷却模式中，上述流量阀227通常处于闭合状态，该闭合状态通常防止制冷剂通过该流量阀227流回到上述制冷剂分配器220中。在某些实施例中，上述流量阀227可以是止回阀。在该冷却模式中，上述制冷剂分配器220中的制冷剂的压力可以高于上述头部210中的制冷剂的压力。该压差可以按压止回阀类型的流量阀227，从而上述流量阀227被保持于闭合状态。
在加热模式中，制冷剂流动方向通常与冷却模式中的制冷剂流动方向相反。如白框箭头所示，在加热模式中，制冷剂通常从在上述头部210相对侧上的头部被导入上述管215中。该制冷剂然后通常通过上述制冷剂分配器220被导出该MCHEX 200。
在某些实施例中，上述孔225可以配置成在加热模式中允许至少一些制冷剂进入上述制冷剂分配器220。上述流量阀227还可以配置成处于打开状态以允许制冷剂进入上述制冷剂分配器220。该制冷剂可以通过上述端部222离开上述制冷剂分配器220。在该加热模式中，上述头部210中的制冷剂压力通常高于上述制冷剂分配器220中的制冷剂压力。当止回阀被用作上述流量阀227时，上述止回阀可以配置成由相对压差被打开。上述流量阀227的打开状态可以允许该制冷剂相对快地离开上述头部210和上述制冷剂分配器220。
需注意的是，上述孔225可以允许制冷剂流入和流出上述制冷剂分配器220。因此，在某些实施例中，上述制冷剂分配器220可以不具有流量阀227。例如，在某些实施例中，当上述孔可以在加热模式(例如如上面的白框箭头所示)中允许足够的制冷剂流入上述制冷剂分配器时，(多个)流量阀，例如流量阀227，可以是不需要的。
图3A和3B示出了MCHEX 300的管状制冷剂分配器320的另一个实施例。图3A是制冷剂分配器320的立体图。图3A示出了上述制冷剂分配器320具有多个孔325，多个孔325沿上述制冷剂分配器320的一般配置成被布置于头部310内部(如图3B所示)的一部分。配置成被布置于上述头部310内部的该部分具有长度L3。上述制冷剂分配器320还具有流量阀327。
图3B是MCHEX 300的头部310的示意剖面视图，其中上述头部310装备有图3A中所示的制冷剂分配器320。图3B示出了上述流量阀327和孔325都被放置于该MCHEX 300的头部310内部并在上述制冷剂分配器320的侧壁330上。制冷剂可以从分配器端部322流入和/或流出上述制冷剂分配器320。图3B还示出了管315的一部分。
在操作时，当该MCHEX 300用作例如HVAC***的蒸发器时，黑色箭头和白框箭头通常分别指示冷却模式和加热模式中的制冷剂流动方向。如图所示，在冷却模式中，该制冷剂可以通过上述孔325从上述制冷剂分配器320离开。通常在该冷却模式中，上述流量阀327处于闭合状态，该闭合状态通常不允许制冷剂流过上述流量阀327。在加热模式中，上述流量阀327处于打开状态，该打开状态通常允许制冷剂流过上述流量阀327。该制冷剂可以通过上述流量阀327进入上述制冷剂分配器320并流出该MCHEX 300。
上述孔325可以是在上述制冷剂分配器320、厚壁管或管道、卡特彼勒管道或允许制冷剂流出上述制冷剂分配器320的其他合适的构造上钻的孔洞。上述孔325配置成沿上述长度L3被分隔开。在图3B所示的实施例中，上述孔325通常位于上述侧壁330的通常面向上述头部310内部的管315的开口的部分上。上述孔325的形状可以被改变。上述孔325的位置可以沿长度L3和/或沿上述侧壁330的圆形轮廓而被改变。(参见例如图5中，侧壁530具有圆形轮廓)通常，上述孔325的位置、数量和形状可以被改变以实现头部310中所需的制冷剂分配。
上述制冷剂分配器320上的孔325的数量可以改变。如果需要更多制冷剂，可以增加孔325的数量。此外，上述孔325的位置可以改变。在某些实施例中，每一个管315可以配置成相应于一个孔325，上述孔325配置成被放置于直接在上述管315下方的区域中，可以理解，上述孔325的位置也可以偏移上述管315而被放置。此外，相邻的孔325之间的距离可以改变。在某些实施例中，可以配置成当上述孔325的位置沿长度L3离上述制冷剂分配器320的端部322更远时，相邻的孔325相互之间更加靠近。由于更多制冷剂可以从更靠近配置成接收制冷剂的上述制冷剂分配器320的端部(例如端部322)的孔325出来，这可以有助于在上述头部310中进行制冷剂分配。
每个孔325具有直径D3。上述孔325的直径D3会对从上述孔325出来的制冷剂量产生影响。特别是在冷却循环中，可能需要控制从上述孔325出来的制冷剂量。一种控制从上述孔325出来的制冷剂量的方式是控制每个孔325的直径D3和/或改变上述孔325的长度L。通常地，从孔出来的制冷剂量受到长度直径比(L/D)的影响。改变上述孔325的直径D3可以改变上述孔325的L/D比，从而使从上述孔325出来的制冷剂量发生变化。通常，直径越大(L/D比越小)，从上述孔325出来的制冷剂越多。上述孔325的直径D3可以改变。在某些实施例中，所有孔325可以具有相同直径D3。在某些实施例中，每个孔的直径D3可以是不同的。在某些实施例中，上述孔325的直径D3在上述孔325的位置沿长度L3远离上述制冷剂分配器320的端部322时变得更大。上述孔325的长度L可以例如通过改变上述制冷剂分配器320的厚度而被改变。在某些实施例中，上述孔的长度L为大约3/4英寸。上述孔325的L/D比和/或总数可以例如由该MCHEX使用的制冷剂的总的最大和最小流速来确定。
图4示出了可以与MCHEX 400一起使用的制冷剂分配器420的另一个实施例。上述制冷剂分配器420延伸进入头部410。上述制冷剂分配器420在上述头部410内部延伸的一部分具有长度L4、可以具有沿着上述长度L4的多个孔425和多个流量阀427a、427b和427c。上述制冷剂分配器420具有第一端部422a和第二端部422b，上述第一端部422a可以配置成与HVAC***的制冷剂线路连接，上述第二端部422b可以装备有上述流量阀427c。上述第二端部422b通常位于上述长度L4的关于上述第一端部422a的相对侧上。
在所示的实施例中，上述流量阀427a和427b可以被放置于上述头部410内靠近上述第一端部422a的区域中。上述流量阀427c可以被放置于靠近(或位于)上述第二端部422b处。在某些实施例中，每个端部可以仅包括一个流量阀。将上述阀(例如流量阀427a、427b和427c)放置于上述分配器的两个端部可以有助于在例如加热模式中制冷剂流入上述分配器时减少压降。
可以理解，图4所示的构造是示例性的。上述制冷剂分配器420可以配置成仅具有一个流量阀。上述流量阀的位置可以位于上述制冷剂分配器420的第一端部422a或第二端部422b附近。可以优选地用上述各流量阀(例如流量阀427a、427b和427c)使第一端部422a和第二端部422b处都包括流量阀，这是由于对两个端部422a和422b都进行装备可以有助于在制冷剂通过上述流量阀流入上述制冷剂分配器420时减少压降。
如图4所示，可以将两个或多个流量阀427a和427b放置于上述制冷剂分配器420的壳体430上靠近上述制冷剂分配器420的第一端部422a的位置处。上述流量阀427a和427b被大致布置成从关于上述管415的开口的上述制冷剂分配器420的壳体430的相对侧彼此面对。将两个或多个流量阀(比如流量阀427a或427b和427c)放置于上述壳体430的相对侧(或不同侧)上可以有助于在制冷剂通过上述阀流入上述制冷剂分配器420时减少压降。
需注意的是，在某些实施例中，上述流量阀可以被放置于各孔之间。通常，上述流量阀可以配置成提供制冷剂流动路径，上述制冷剂流动路径允许在该制冷剂流中有相对快的制冷剂流和/或最小的压降。在某些实施例中，上述流量阀可以配置成使得流过上述流量阀的制冷剂通常不从一个状态变为另一个状态(例如从液体状态到两相状态)。
图5示出了制冷剂分配器520的端视图，如图5所示，流量阀527a和527b可以在上述制冷剂分配器520的侧壁530的圆形轮廓上相对于该圆形轮廓的中心C错开一角度α。在所示的实施例中，该角度α为大约45度。可以理解，该角度可以在0到180度的范围中。
图6示出了MCHEX 600的另一个实施例。该MCHEX 600包括头部610，上述头部610具有长度L6，该长度L6限定纵向方向。该MCHEX 600包括在上述头部610内部由上述长度L6限定的纵向方向上延伸的管状制冷剂分配器620。上述制冷剂分配器620可以配置成使得制冷剂分配器620的纵向端部620a装备有一个孔625，同时上述制冷剂分配器620的侧壁630不具有孔。
将该孔625放置于上述头部610内部可以改善上述头部610中的制冷剂分配。特别地，如果该MCHEX 600具有相对小的容量或尺寸，使用一个孔625和将该孔625放置于上述头部610内部可以足以提供该MCHEX 600中所需的制冷剂分配。可以理解，上述纵向端部620a沿由上述长度L6限定的纵向方向的位置可以被改变以实现所需的制冷剂分配。可以理解，上述侧壁630可以配置成具有孔。
该MCHEX 600的头部610还包括制冷剂外流管道621，上述制冷剂外流管道621配置成将制冷剂导出该MCHEX 600的头部610。上述外流管道621可以配置成包括止回阀627。在如图6所揭示的实施例中，该制冷剂外流管道621与上述制冷剂分配器620分离。上述制冷剂外流管道621可以配置成在例如加热模式中将制冷剂导出上述头部610。
可以理解，上述制冷剂分配器620还可以装备有止回阀，从而分离的制冷剂外流管道621可以是不需要的。还可以理解的是，本申请所揭示的其他实施例也可以装备有分离的制冷剂外流管道，例如上述制冷剂外流管道621，上述分离的制冷剂外流管道装备有至少一个止回阀(例如上述止回阀627)以在例如加热模式中将制冷剂导出上述头部。在具有装备有止回阀的分离的制冷剂外流管道的实施例中，上述制冷剂分配器上的止回阀可以是不需要的。
图7A和7B示出了MCHEX 700的另一个实施例。该MCHEX 700包括头部710，上述头部710由分隔部720分为第一隔室710a和第二隔室710b。上述分隔部720可以用作上述制冷剂分配器，其中上述头部的壁的一部分可以用作上述结构的一部分。如图所示，上述头部710的各部分与上述分隔部720一起使用以形成上述第一隔室710a和上述第二隔室710b(还参见图7B)。各管715的开口端715a配置成通向上述第一隔室710a。上述第一隔室710a配置成在例如加热模式中接收制冷剂并将该制冷剂导出上述头部710进入制冷剂管道750。上述制冷剂管道750可以包括止回阀727。
在某些实施例中，上述分隔部720具有一个或多个孔725。上述第二隔室710b配置成在例如冷却模式中从上述制冷剂管道750接收制冷剂。该制冷剂可以通过上述孔725被分配到上述第一隔室710a和各管715中。第二隔室710b包括上述头部710的一部分和上述分隔部720，在功能上类似于例如图2中所揭示的制冷剂分配器进行工作。
上述制冷剂管道750可以配置成在例如冷却模式中将制冷剂导向上述头部710；并可以配置成在例如加热模式中将制冷剂导离上述头部710。上述止回阀727可以配置成在例如冷却模式中闭合，从而在加热模式中上述制冷剂被导入上述第二隔室710b。上述止回阀727可以配置成在例如加热模式中打开，从而上述制冷剂可以被导出上述第一隔室710a。
图7B示出了该MCHEX 700沿线7B-7B的剖面视图。上述头部710在该剖面视图中一般具有圆形轮廓。在图7B所示的取向中，上述头部710的圆形轮廓的顶部710t与管715连接。上述头部710的圆形轮廓的底部710d沿上述头部710的圆形轮廓与上述顶部710t相对。
在某些实施例中，上述分隔部720被放置成使得底端720a相比于上述顶部710t更靠近上述底部710d。如图7B所示，上述底端720a到上述顶部710t的距离D1大于上述底端720a到上述底部710d的距离D2。
在某些实施例中，从剖面看，上述分隔部720具有凸起边缘720b和720c。上述边缘720b和720c配置成接合并符合上述头部710的圆形轮廓的弧形。上述边缘720b和720c的长度配置成使得上述边缘720b和720c与上述头部710的圆形轮廓的弧形的接合可以提供对上述分隔部720的支承，从而抵住上述第一隔室710a和/或上述第二隔室710b中的压力。通常，上述边缘720b和720c的长度配置成使得上述边缘720b和720c越过在图7B所示的取向中上述头部710的圆形轮廓的中线m8。上述中线m8通常位于该剖面视图中上述头部710的顶部710t与底部710d的中间。
在某些实施例中，上述边缘720b和720c的长度与相对于上述中线m8大约±10°的上述头部710的圆形轮廓的弧形相应。
本申请所揭示的各实施例是示例性的。通常，制冷剂分配结构可以配置成包括内部结构，上述内部结构配置成在上述MCHEX的头部内部延伸。在某些实施例中，上述内部结构可以是管状结构。上述内部结构可以包括至少一个孔。将上述孔放置于上述MCHEX的头部内部可以有助于在上述MCHEX的头部内部对制冷剂进行分配。上述内部结构可以配置成包括多个孔。上述制冷剂分配结构还可以包括止回阀。上述止回阀配置成比如在加热模式中允许制冷剂流出上述头部。上述止回阀可以被放置于上述内部结构上。在某些实施例中，上述止回阀可以被放置于与上述内部结构分离的制冷剂外流管道中。在某些实施例中，上述内部结构可以是分隔部，上述分隔部将上述头部分成第一隔室和第二隔室。上述分配结构可以采用上述头部的一部分来分配和/或收集制冷剂。在操作时，例如在冷却模式中，上述孔通常配置成在内部将上述制冷剂分配到上述MCHEX的各管中，同时上述止回阀处于闭合状态。例如在加热模式中，上述止回阀通常处于打开状态，上述打开状态配置成允许制冷剂流出上述MCHEX的头部。在操作时，液体制冷剂可以通过上述内部结构被导入在内部放置的孔中。液体制冷剂然后可以穿过上述孔以被分配到上述MCHEX的各管中。这可以有助于均匀地分配制冷剂并减少对额外膨胀阀的需求。
可以理解，本申请所描述的上述制冷剂分配器的各实施例可以用于冷凝器和/或其他热交换应用中。还可以理解的是，本申请所描述的上述制冷剂分配器可以用于除了HVAC***的各应用中，例如运输制冷***或可以从均匀分配的两相制冷剂混合物获益的其他热交换应用中。
本申请所揭示的各实施例通常被描述为将制冷剂均匀地分配到上述MCHEX的各管中。可以理解，这是示例性的。所揭示的各实施例也可以适于帮助以其他所需的形式将上述制冷剂分配到上述MCHEX的各管中。在某些实施例中，对于制冷剂进入上述MCHEX的各管中的最优分配或所需的分配可能不是均匀分配。例如，当流过上述MCHEX的气流不均匀时，接收相对高气流量的上述MCHEX的一部分中的各管可以配置成比接收相对低气流量的上述MCHEX的另一部分中的各管接收更多制冷剂。
各方面
各方面1－5中的任一方面可以与各方面6－25中的任一方面相结合。各方面6－12中的任一方面可以与各方面13－25中的任一方面相结合。各方面13－18中的任一方面可以与各方面19－25中的任一方面相结合。各方面19－21中的任一方面可以与各方面22－25中的任一方面相结合。
方面1.一种HVAC***，包括：
第一热交换器，所述第一热交换器配置成将气体制冷剂冷凝成液体制冷剂；以及
第二热交换器，所述第二热交换器具有头部；以及
在所述头部内部延伸的制冷剂分配器，所述制冷剂分配器具有第一端部和第二端部；
其中，所述制冷剂分配器配置成在冷却模式中从所述第一端部接收液体制冷剂；
所述制冷剂分配器具有位于所述第一端部与所述第二端部之间的多个孔；
所述制冷剂分配器具有流量阀，该流量阀位于所述制冷剂分配器的第二端部处；
所述流量阀配置成，处于闭合状态时，在冷却模式中防止制冷剂流过所述第一流量阀，处于打开状态时，在加热模式中允许制冷剂流过所述流量阀。
方面2.根据方面1所述的HVAC***，还包括：
第二流量阀；
其中，所述第二流量阀被放置于所述制冷剂分配器的第一端部处；
所述第二流量阀配置成，处于闭合状态时，在冷却模式中防止制冷剂流过所述第一流量阀，处于打开状态时，在加热模式中允许制冷剂流过所述流量阀。
方面3.根据方面2所述的HVAC***，其特征在于，所述第二流量阀被放置于所述制冷剂分配器的侧壁上。
方面4.根据方面1－3所述的HVAC***，其特征在于，所述流量阀是止回阀。
方面5.根据方面1－4所述的HVAC***，其特征在于，两个相邻的孔之间的距离随着所述孔远离所述第一端部而减小。
方面6.一种热交换器的制冷剂分配器包括：
管，所述管具有多个孔；以及
流量阀，所述流量阀具有打开状态和闭合状态；
其中，所述流量阀的闭合状态配置成通常防止制冷剂流过所述流量阀进入所述管，所述第一流量阀的打开状态配置成通常允许制冷剂流过所述第一流量阀进入所述管。
方面7.根据方面6所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷剂分配器的所述管的第一端部配置成接收制冷剂，所述第一流量阀相比所述多个孔更靠近所述第一端部。
方面8.根据方面6－7所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述流量阀被放置于所述管的侧壁上。
方面9.根据方面6－8所述的制冷剂分配器，还包括：
第二流量阀；
其中，所述制冷剂分配器的所述管的第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀与所述第二流量阀被放置于相比所述多个孔更靠近所述第一端部处。
所述流量阀与所述第二流量阀绕所述制冷剂分配器的所述管的侧壁的圆形轮廓错开一个角度。
方面10.根据方面6－9所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷剂分配器的所述管的第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置为相比所述孔，离所述制冷剂分配器的所述管的第一端部更远。
方面11.根据方面10所述的制冷剂分配器，还包括：
第二流量阀，其中所述第二流量阀被放置为相比所述孔，更靠近所述制冷剂分配器的所述管的第一端部。
方面12.根据方面6－11所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷剂分配器的所述管具有第一端部和第二端部，所述第一端部配置成接收制冷剂，所述第一流量阀被放置于所述制冷剂分配器的管的第二端部处。
方面13.一种热交换器，包括：
头部；
制冷剂分配器，所述制冷剂分配器的一部分在所述头部内部延伸；以及
流量阀，所述流量阀被放置于在所述头部内部延伸的所述制冷剂分配器的一部分上；
其中，在所述头部内部延伸的所述制冷剂分配器的一部分具有至少一个孔；
所述流量阀具有闭合状态和打开状态，所述流量阀的闭合状态配置成通常防止制冷剂流过所述第一流量阀，所述流量阀的打开状态配置成通常允许制冷剂流过所述第一流量阀。
方面14.根据方面13所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂分配器具有第一端部，所述第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，更靠近所述制冷剂分配器的第一端部。
方面15.根据方面13－14所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂分配器具有第一端部，所述第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，离所述制冷剂分配器的第一端部更远。
方面16.根据方面14－15所述的热交换器，还包括第二流量阀，其中所述第二流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，更靠近所述制冷剂分配器的第一端部。
方面17.根据方面15－16所述的热交换器，还包括第二流量阀，其中所述第二流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，更靠近所述制冷剂分配器的第一端部。
方面18.根据方面13－17所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器是微通道热交换器。
方面19.一种热交换器，包括：
头部；以及
制冷剂分配器，所述制冷剂分配器的一部分在所述头部内部延伸；
其中，所述制冷剂分配器具有被放置于所述头部内部的纵向端部，所述纵向端部具有孔。
方面20.根据方面19所述的热交换器，还包括：
与所述头部连接的制冷剂外流管道，其中所述制冷剂外流管道配置成将流体导出所述热交换器。
方面21.根据方面20所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂外流管道装备有止回阀；
其中，所述止回阀配置成具有打开状态和闭合状态，所述打开状态配置成允许制冷剂从所述头部流到所述制冷剂外流管道，所述闭合状态配置成防止制冷剂从所述头部流到所述制冷剂外流管道。
方面22.一种热交换器，包括：
头部；
多个管；
放置于所述头部内部的分隔部，所述分隔部将所述头部分为第一隔室和第二隔室；
其中，所述分隔部具有一个或多个孔，所述孔配置成允许制冷剂从所述第二隔室流到所述第一隔室；以及
所述第一隔室配置成将制冷剂分配到所述多个管中。
方面23.根据方面22所述的热交换器，其特征在于，所述第一隔室装备有止回阀，所述止回阀具有打开状态和闭合状态，当所述止回阀处于所述打开状态时，制冷剂被允许流出所述第一隔室，当所述止回阀处于所述闭合状态时，制冷剂被防止流出所述第一隔室。
方面24.根据方面22－23所述的热交换器，其特征在于，所述分隔部被放置为，相比所述头部的顶部，相对更靠近所述头部的底部。
方面25.根据方面24所述的热交换器，其特征在于，所述分隔部具有凸起边缘，所述凸起边缘符合所述头部的剖面轮廓。
对于前面所述，可以理解，在不偏离本发明范围的情况下，可以在细节上进行修改，特别是在所使用的结构材料和各部件的形状、尺寸和布置等事项上。说明书及所描述的各实施例意欲被视为仅是示例性的，而权利要求书的广泛含义表示本发明真正的范围和精神。

Claims (20)

1.一种HVAC***，包括：
热交换器，所述热交换器具有头部；以及
在所述头部内部延伸的制冷剂分配器，所述制冷剂分配器具有第一端部和第二端部，
其中，所述制冷剂分配器配置成在冷却模式中从所述第一端部接收液体制冷剂；
所述制冷剂分配器具有位于所述第一端部与所述第二端部之间的多个孔；
所述制冷剂分配器具有流量阀，所述流量阀位于所述头部内的所述制冷剂分配器上；
所述流量阀配置成，具有在冷却模式中防止所述头部内的制冷剂流过所述流量阀的闭合状态和在加热模式中允许所述头部内的制冷剂流过所述流量阀的打开状态。
2.根据权利要求1所述的HVAC***，还包括：
第二流量阀；
其中，所述第二流量阀被放置于靠近或位于所述制冷剂分配器的第一端部处；
所述第二流量阀配置成具有在冷却模式中防止制冷剂流过所述第二流量阀的闭合状态，和在加热模式中允许制冷剂流过所述第二流量阀的打开状态。
3.根据权利要求2所述的HVAC***，其特征在于，所述第二流量阀被放置于所述制冷剂分配器的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的HVAC***，其特征在于，所述流量阀相对于多个孔绕所述制冷剂分配器的侧壁的圆形轮廓错开一个角度。
5.根据权利要求1所述的HVAC***，其特征在于，两个相邻的孔之间的距离随着所述孔远离所述第一端部而减小。
6.一种热交换器的制冷剂分配器，包括：
管，所述管具有多个孔；
流量阀，所述流量阀具有打开状态和闭合状态；以及
头部，所述管和所述流量阀被容纳在所述头部内，
其中，所述流量阀配置成处于所述闭合状态时通常防止所述头部内的制冷剂流过所述流量阀进入所述管，处于所述打开状态时通常允许所述头部内的制冷剂流过所述流量阀进入所述管。
7.根据权利要求6所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷剂分配器的所述管的第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀相比所述多个孔更靠近所述第一端部。
8.根据权利要求6所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述流量阀被放置于所述管的侧壁上，并且
所述流量阀相对于多个孔绕所述制冷剂分配器的所述管的侧壁的圆形轮廓错开一个角度。
9.根据权利要求6所述的制冷剂分配器，还包括：
第二流量阀；
其中，所述制冷剂分配器的所述管的第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀与所述第二流量阀被放置于相比所述多个孔更靠近所述第一端部处；
所述流量阀与所述第二流量阀绕所述制冷剂分配器的所述管的侧壁的圆形轮廓错开一个角度。
10.根据权利要求6所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷剂分配器的所述管的第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置为相比所述多个孔，离所述制冷剂分配器的所述管的第一端部更远。
11.根据权利要求10所述的制冷剂分配器，还包括：
第二流量阀，其中所述第二流量阀被放置为相比所述多个孔，更靠近所述制冷剂分配器的所述管的第一端部。
12.根据权利要求6所述的制冷剂分配器，其特征在于，所述制冷剂分配器的所述管具有第一端部和第二端部，所述第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置于靠近或位于所述制冷剂分配器的所述管的第二端部处。
13.一种热交换器，包括：
头部；
制冷剂分配器，所述制冷剂分配器的一部分在所述头部内部延伸；以及
流量阀，所述流量阀被放置于所述头部内部并位于在所述头部内部延伸的所述制冷剂分配器的一部分上；
其中，在所述头部内部延伸的所述制冷剂分配器的一部分具有至少一个孔；
所述流量阀具有闭合状态和打开状态，所述流量阀配置成处于所述闭合状态时通常防止所述头部内的制冷剂流过所述流量阀，处于所述打开状态时通常允许所述头部内的制冷剂流过所述流量阀。
14.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂分配器具有第一端部，所述第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，更靠近所述制冷剂分配器的第一端部。
15.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂分配器具有第一端部，所述第一端部配置成接收制冷剂，所述流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，离所述制冷剂分配器的第一端部更远。
16.根据权利要求14所述的热交换器，还包括第二流量阀，其中所述第二流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，更靠近所述制冷剂分配器的第一端部。
17.根据权利要求15所述的热交换器，还包括第二流量阀，其中所述第二流量阀被放置为，相比所述至少一个孔，更靠近所述制冷剂分配器的第一端部。
18.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器是微通道热交换器，以及
所述流量阀相对于多个孔绕所述制冷剂分配器的侧壁的圆形轮廓错开一个角度。
19.一种热交换器，包括：
头部；
制冷剂分配器，所述制冷剂分配器的一部分穿过所述头部的第一端部在所述头部内部延伸；以及
与所述头部的第一端部连接的制冷剂外流管道，其中所述制冷剂外流管道配置成将流体导出所述热交换器，
其中，所述制冷剂分配器具有被放置于所述头部内部的纵向端部，所述纵向端部具有孔，
所述制冷剂分配器的纵向端部比所述头部的第一端更靠近所述头部的第二端。
20.根据权利要求19所述的热交换器，其特征在于，所述制冷剂外流管道装备有流量阀；
其中，所述流量阀配置成具有打开状态和闭合状态，所述打开状态配置成允许制冷剂从所述头部流到所述制冷剂外流管道，所述闭合状态配置成防止制冷剂从所述头部流到所述制冷剂外流管道，并且所述流量阀相对于多个孔绕所述制冷剂分配器的侧壁的圆形轮廓错开一个角度。
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