CN107687727B - 用于平行流换热器的分配器和平行流换热器 - Google Patents
用于平行流换热器的分配器和平行流换热器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于平行流换热器的分配器以及一种平行流换热器。所述平行流换热器包括相互装配在一起的多个换热板片,相邻的换热板片之间形成用于至少两路流体流过的多个换热通道。所述分配器设置有至少一个平衡孔,以对通过分配器的一路流体进行二次分配。
Description
技术领域
本发明涉及暖通空调、汽车、制冷以及运输领域,尤其涉及一种平行流换热器和用于平行流换热器的分配器。
背景技术
对于平行通道的换热器或蒸发器(平行流换热器)而言,尤其是板式换热器和微通道换热器,制冷剂的分液不均(mal-distribution)是世界性的技术难题。通常进入换热器(蒸发器)的制冷剂是以两相的形式存在的,由于应用条件和两相流动的复杂性,很难实现制冷剂的均匀分配。很多情况下,一些通道中会流入过量的液态制冷剂,而另一些通道中会流入过多的气态制冷剂,这样就二大大的影响了蒸发器的整体性能。
现有的制冷剂分配解决方案是基于分配器技术实现的。常见的手段有:导流管,导流环,嵌入式分配器等。其主要思路是将换热器每个通道的入口设置很小的流通截面,如小孔、小缝等,以控制制冷剂进入该通道的质量流量,从而均衡总体的制冷剂分配。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于平行流换热器的分配器,所述平行流换热器包括相互装配在一起的多个换热板片,相邻的换热板片之间形成用于至少两路流体流过的多个换热通道,
所述分配器设置有至少一个平衡孔,以对通过分配器的一路流体进行二次分配。
在一个示例中,所述分配器还设置有与所述平衡孔连通的第一和第二射流孔,其中所述一路流体从分配器的入口进入分配器的分配腔室之后,通过第一射流孔依次穿过所述平衡孔和第二射流孔进入到供所述一路流体流过的换热通道中。
在一个示例中,与对应的所述平衡孔连通的第一射流孔与第二射流孔同轴布置或非同轴设置。
在一个示例中,对于同一所述平衡孔,第一射流孔和第二射流孔的数量是一个第一射流孔和两个第二射流孔、或两个第一射流孔和一个第二射流孔。
在一个示例中,所述分配器的至少一个分配腔室设置有位于第一射流孔前端的集液槽,所述集液槽与第一射流孔连通。
在一个示例中,所述集液槽位于对应的第一射流孔的上方。
在一个示例中,在以通过分配器的中心为原点,换热板片的宽度方向为X轴,换热板片的长度方向为Y轴的坐标系中,所述平衡孔、所述第一射流孔和/或第二射流孔布置成位于第三和第四象限中。
在一个示例中,所述第一射流孔和/或第二射流孔布置成位于角度为210到330度的范围内。
在一个示例中,一个所述分配器为至少一个供所述一路流体流过的换热通道供应流体。
在一个示例中,在一个所述分配器为两个供所述一路流体流过的换热通道同时供应流体的情况下,所述分配器上设置有至少一个第一射流孔和至少两个第二射流孔。
在一个示例中,所述至少一个第一射流孔和所述至少两个第二射流孔中的一个第二射流孔对准,而所述至少两个第二射流孔中的至少一个其他第二射流孔的孔径大于与所述第一射流孔对准的所述一个第二射流孔的孔径。
在一个示例中,所述至少两个第二射流孔分别与至少两个供所述一路流体流过的换热通道连通。
在一个示例中,所述平衡孔贯穿分配器的上、下密封面,当多个分配器装配在换热器中时,相邻的分配器通过各自的平衡孔彼此相连通。
在一个示例中,所述分配器为钣金件。
在一个示例中,所述钣金件包括位于中心处用于形成分配器的分配腔室的内腔;
用于形成平衡孔的外腔。
在一个示例中,所述第一射流孔在内腔的上表面和内腔的下表面中的至少一个上成型,或者是设置于内腔的内侧面上的孔体,和/或
所述第二射流孔在外腔的上表面和外腔的下表面中的至少一个上成型,或者是设置于外腔的外侧面上的孔体。
在一个示例中,当装配在所述换热器中时,所述分配器和与所述分配器成镜像对称的密封件交替布置在换热器的进口通道中。
在一个示例中,相邻的所述分配器和所述密封件的内腔上表面接触,它们的内腔下表面分别与另外的密封件和分配器的内腔下表面接触,
相邻的两个分配器的外腔上表面分别与换热器中的一张换热板片和与所述一张换热板片相邻的另一张换热板片接触,从而相邻的两个外腔上表面之间设置有两张换热板片,相邻的两个外腔下表面之间设置另外两张换热板片。
在一个示例中,当装配在所述换热器中时,相邻的两个所述分配器反向布置在换热器的进口通道中。
在一个示例中,相邻的两个所述分配器的内腔上表面接触,它们的内腔下表面分别与另外的两个与它们相邻的分配器的内腔下表面接触,
相邻的两个分配器的外腔上表面分别与换热器中的一张换热板片和与所述一张换热板片相邻的另一张换热板片接触,从而相邻的两个外腔上表面之间设置有两张换热板片,相邻的两个外腔下表面之间设置另外两张换热板片。
在一个示例中,所述平衡孔设置有用于形成平衡孔密封面的翻边结构。
在一个示例中,所述分配器具有环形柱状结构。
根据本发明的另一方面,提供了一种平行流换热器,包括用于分配来自进口接管的流体的分配器,其中所述分配器是上述的分配器。
附图说明
本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1a和1b是根据本发明的一个实施例的用于平行流换热器的分配器的俯视图和截面视图;
图2是将多个图1所示的分配器装配在一起之后的结构的截面示意图;
图3是图1所示的平衡孔的变形例的俯视图;
图4是图1所示的平衡孔的另一变形例的俯视图;
图5a和5b是图1所示的平衡孔的另外两个变形例的俯视图;
图5c是示出制冷剂进口位置的示意图;
图6是根据本发明的另一实施例的分配器的俯视图;
图7是根据本发明的还一实施例的分配器的俯视图;
图8a-8c是与本发明的实施例的分配器一起使用的换热板片、板片进口以及改进后的分配器的视图;
图9a-9b是根据本发明的另一实施例的分配器的俯视图和截面视图;
图10a-10c分别是根据本发明的实施例的分配器的俯视图、截面视图和装配结构视图;
图11根据本发明的实施例的分配器的结构视图;
图12是图11所述的分配器的正视图;
图13是根据本发明的实施例的分配器装配在换热板片上的一个实施例的剖面视图;
图14是显示出具有翻边结构的分配器的正视图;
图15是根据本发明实施例的分配器装配在换热板片上的另一实施例的剖面视图;
图16是使用根据本发明的实施例的分配器的板式换热器的结构视图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释,而不应当理解为对本发明的一种限制。
由于气液两相流具有较高的复杂性,流动条件和通道结构的变化,会使制冷剂中的气态工质和液态工质之间的分布关系与流动状态发生变化。尽管过冷的制冷剂经过膨胀阀节流后,能够形成气液均相的状态(homogenous flow)。但是由于***设计和换热器特殊的结构需求,进入蒸发器的两相态制冷剂流动与流型并不稳定。而且,蒸发器的进口接管与分配器腔室之间存在一定的结构差异,会对两相流动形成一定的影响。此外,流体撞击分配器腔室的底部,会对其内部的流动形成二次分配作用,进一步加大了流动的复杂性。因此,即便是几何结构和流通面积完全一致的分配孔,也难以确保气相和液相的制冷剂被均质、均相地分配到蒸发器的每一个通道内。
综上所述,两相流入口流态的不确定性以及分配器腔室底部对制冷剂的二次分配,是影响制冷剂分配效果的重要因素。
本发明的主要设计思路是,在连接分配器腔室与换热通道之间的分配孔沿程上,设置一个适当的二次分配腔。对于分配器腔室受进口状态与底部流体撞击等的影响,将在二次分配腔内获得调整,以实现均压、均相的效果。
在本发明的一个实施例中,提供了一种用于平行流换热器的分配器,所述平行流换热器包括相互装配在一起的多个换热板片,相邻的换热板片之间形成用于至少两路流体流过换热通道,其中,所述分配器设置有至少一个平衡孔,以对通过分配器的一路流体进行二次分配。通常所述一路流体是制冷剂,以下以制冷剂为例进行说明。
具体参见图1a和1b,该平行流换热器的分配器10设置有至少一个平衡孔2,以对进入分配器10的流体进行二次分配。另外,该分配器10还包括与制冷剂进口接管相连通的分配腔室4、连通分配腔室4和换热器的换热通道6(如在图2中所显示的)的第一射流孔3和第二射流孔5,其中第一射流孔3连通分配腔室4和平衡孔2,而第二射流孔5连通平衡孔2和所述换热通道6。分配器10的上、下表面具有与相邻换热板片和/或分配器配合的上、下密封面。图1a和1b示出了与换热板片的换热通道相互配合的密封面1,并且平衡孔2贯穿分配器10的前后端面(上、下密封面)。当多个分配器装配在换热器中时,相邻的分配器通过各自的平衡孔彼此相连通。
在使用中,如图2所示,相邻的分配器10之间设置两张换热板片(图2中未示出),这两张换热板片之间的换热通道与流入分配器10的分配腔室4的流体隔离。一路流体从分配器10的入口进入分配器的分配腔室4之后,通过第一射流孔3依次穿过所述平衡孔2和第二射流孔5进入到所述换热通道6中的供所述一路流体流过的换热通道。在本发明的这个示例中,换热通道6是与分配器10上下表面配合的两张换热板片之间的形成的换热通道。
如图2所示,相邻的各个分配器10借助于密封面1和换热板片7的板孔位置形成密封结构。从接管进入分配腔室4的制冷剂,通过各个分配孔(例如第一射流孔、平衡孔和第二射流孔)进入其对应的换热通道。由于制冷剂进口位置两相流入口流态的不确定性以及分配器腔室底部对制冷剂的二次分配影响,一些通道位置对应的一次分配效果并不均匀。但当制冷剂进入平衡孔2所在的区域内,气液两相的制冷剂会获得二次分配的效果,进一步实现分配均匀化,并最终从射流孔进入换热通道6。
可以理解,如图所示,在本发明的上述实施例中平衡孔2是圆形孔,然而这仅是一个示例,该平衡孔2并不局限于常规的圆形孔。如图3所示,平衡孔2还可以是扇面形平衡孔,具体的平衡孔2的面积和形状与换热器的能力及制冷剂物性等相关。
在本发明的一个示例中,与对应的所述平衡孔2连通的第一射流孔3与第二射流孔5同轴布置或非同轴设置。在图1-3中显示出第一射流孔3和第二射流孔5同轴设置。另外,平衡孔2也可以采用图4所示的非同轴布置。这样的设计会更为强调二次平衡孔的作用,适用于流量较大和热流密度较大的应用条件。
进一步地,对于同一所述平衡孔2,第一射流孔3和第二射流孔5的数量可以根据需要进行设置,另外第一射流孔3和第二射流孔5的分配布置方式也可以根据实际情况进行选择。
具体地,如图5a和5b所示,可以根据具体的换热通道结构特征,第一射流孔3和第二射流孔5可以采用图5a所示的单侧射流布局和图5b所示的左右对称式射流布局。示例地,图5a和图5b所示的结构将装配在图5c所示的制冷剂进口位置处,例如图中虚线所示出的位置处。
对于较宽的换热板片,通常采用图5a的方式,这样的做法会使更多的制冷剂沿着制冷剂宽度方向流动,确保制冷剂在换热板片7上均匀分布。而且,气态制冷剂会优先选择偏上部的射流孔,有助于气态制冷剂夹带液态制冷剂进行横向分配。这对于通道流速较低的情况是非常有利的。
对于相对较窄的换热板片,可以采用如图5b所示的方式。这样做的好处是,使制冷剂从换热板片底部向上流动,有助于总体的均匀分配。同时,制冷剂分配器的腔体内,两个进口的射流孔左右对称,有助于实现分配器腔体内的制冷剂在板式换热器厚度方向(图5a和5b中垂直纸面方向)获得稳定的流型和流态。
另外,本发明的第一和第二射流孔3和5的布局方式也可以是图6所示的一进二出(一个第一射流孔3和两个第二射流孔5,为两个供通过分配器的制冷剂流过的换热通道同时供应制冷剂)和图7所示的二进一出(两个第一射流孔3和一个第二射流孔5)的方式进行制冷剂分配。
图6所示的一进二出的解决方案可以应用在大尺寸换热板片(尤其是双回路设计)上。如图8a所示的双回路换热板片,附图标记85和81分别为某一回路制冷剂通道的进口和出口,附图标记86和88为另外一个回路的制冷剂侧进口和出口,在当前通道内通过密封结构被关闭。中间两个较大的板孔为水侧通道的进口和出口。通过密封结构82将除了换热通道出口附近以外的其它位置密封,进而将一个较宽的换热通道划分为两个较窄的换热通道83和87。并在所示制冷剂进口及其底部位置85处采用图8b所示的结构。进口分配器上设置两个射流孔93和94,射流孔94通过一根金属毛细管与换热通道87连接,射流孔93直接与另外一个换热通道83连通。具体的制冷剂流动路径,如图8a中箭头方向所示,制冷剂被分配为两路,一路通过射流孔93在换热通道83内流动和换热,另外一路通过毛细管进入换热通道87内换热。两股制冷剂在顶部区域汇合,从制冷剂侧出口位置81离开换热通道。图6示的结构应用于上述的方案中,将进一步提升其在分配方面的效果。实现方式如图8c所示,两个出***流孔5上分配装配了长度不同的毛细管,长毛细管与图8a中的换热通道87连通,短毛细管直接连通换热通道83。这样做的好处是,将原解决方案中的分配器腔室内的射流孔数目降低了一半,降低了分配难度,最终将提高换热效果。当然,为了降低成本和提高装配效率,可以不使用较短的毛细管,以射流孔直接与通道连接,但该射流孔的尺寸要与另外的毛细管内径相近,以获得均等的分配效果。同时,图8c所示的结构也可以通过钣金成型的方式,直接形成于板片上的板孔周围,类似的效果详见图11-15的钣金结构。此外,需要说明的是,中间平衡孔2的形状也不仅限于图6所示的类扇形结构,可以根据毛细管的尺寸进行调整,即例如方形、椭圆形等各种形状。
在本发明的另一个实施例中,为了更为有效地引导液态制冷剂优先进入射流孔,本发明也提供了图9a和9b所示的第一射流孔3前端设置集液槽9的方案。具体地,所述分配器10的至少一个分配腔室4设置有位于第一射流孔3前端的集液槽9,所述集液槽9与第一射流孔3连通。具体地,所述集液槽9位于对应的第一射流孔3的上方。
此外,当分配器10装配后,分配腔室4内将形成一条窄而贯通的槽道,位于第一射流孔3上方。这样的设计将保证液态制冷剂优先填充第一射流孔3,进一步提高分配的均匀性。需要强调的是,图9a所示布局位置,不代表实际装配位置。为了借助重力作用采集液态制冷剂,图9a所示的方案,优先推荐第一射流孔3向下的布置方式。
在一个示例中,在以通过分配器10的中心为原点,换热板片的宽度方向为X轴,换热板片的长度方向为Y轴的坐标系中,所述平衡孔2、所述第一射流孔3和/或第二射流孔5布置成位于第三和第四象限中。优选地,所述第一射流孔3和/或第二射流孔5布置成位于角度为210到330度的范围内,如图6所示。
需要说明的是,为了提高经济效益,在本发明的进一步的实施例中,还可以将一个分配器10设置成为至少一个第一换热通道或第二换热通道(未示出)供应制冷剂。
如图10a和10b所示,在一个所述分配器10为两个第一换热通道或两个第二换热通道同时供应制冷剂的情况下,所述分配器上设置有至少一个第一射流孔3和至少两个第二射流孔5。具体地,一个分配器10上设置两个出流孔(即第二射流孔)5,分别对应一个制冷剂通道。同时,在分配器10内孔上,只设置一个射流入口(即第一射流孔3),与平衡孔2相连通。
工作方式上,如图10c所示,气液两相的制冷剂进入分配器的分配腔室4,并进入第一射流孔3。进入平衡孔2后,获得均压、均流、均相的效果。随后,从各自的第二射流孔5进入由换热板片7构成的换热通道11和换热通道6内。相邻的分配器10之间设置有两张换热板片(图10c中未示出),这两张换热板片之间的换热通道与流入分配器10的分配腔室4的流体隔离。与分配器10上下表面配合的两张换热板片之间设置有另外两张换热板片。所述另外两张换热板之间的换热通道与流入分配器10的分配腔室4的流体隔离,且其上供分配器放入的孔与分配器之间可以具有一定间隙。所述另外两张板分别和与分配器10上下表面配合的两张换热板片之间形成换热通道6,11,换热通道6,11与第二射流孔5流体连通。
需要说明的是,为了获得等量的流体分配,图10a、10b、10c中,第一射流孔的尺寸会略小于旁通腔体连接的第二射流孔。这样可以通过流阻的调整,来实现流体的均匀分配。具体的孔径比例与旁通腔室的尺寸有关。
或者说,在一个示例中,所述至少一个第一射流孔3和所述至少两个第二射流孔5中的一个第二射流孔对准,而所述至少两个第二射流孔中的至少一个其他第二射流孔5的孔径大于与所述第一射流孔3对准的所述一个第二射流孔5的孔径。具体地,所述至少两个第二射流孔5分别与至少两个第一换热通道或第二换热通道连通。
此外,本发明的上述实施例的分配器不仅可以通过机加工方式实现,也可以通过冲压成型的方式实现。所述平衡孔2贯穿分配器10的上、下密封面1,当多个分配器10装配在换热器中时,相邻的分配器10通过各自的平衡孔2彼此相连通,如图2所示。
所述分配器10可以是钣金件,结构可以如图11,图12和图14所示。这里,需要首先说明的是,图13是根据本发明的实施例的换热器,是面对较为复杂的双回路板式换热器分配器的解决方案。在此解决方案的基础上,进行简化或推演,可以很容易通过钣金件方式,实现本发明所涉及的,诸如图1至图10所涉及的各种解决方案。下文会结合本实施例的具体结构对这些简化或推演结构进行介绍。
图11中示出了平衡孔2、第一射流孔(内腔射流孔)3、进入换热通道的第二射流孔5。为了确保分配器能够有效工作,第一射流孔3和第二射流孔5所在圆周附近区域需要形成密封面。具体地,该分配器包括位于中心处用于形成分配器的分配腔室的内腔4和用于形成平衡孔的外腔2。内腔上表面14和外腔上表面17构成上密封面,内腔下表面15和外腔下表面16构成下密封面,平衡孔贯穿分配器的上、下密封面。
在一个示例中,所述第一射流孔3在内腔上表面14和内腔下表面15中的至少一个上成型,或者是设置于内腔的内侧面上的孔体。另外,所述第二射流孔5在外腔上表面17和外腔下表面16中的至少一个上成型,或者是设置于外腔的外侧面上的孔体。
本发明的一些示例中,第一射流孔3形成于内腔的上表面14和/或下表面15上,并且第二射流孔5形成于外腔2的上表面17和/或下表面16上,所述上下表面14和15是用于密封第一射流孔3所在圆周附近(内腔)的密封面和所述上下表面17和16是用于密封第二射流孔5所在圆周附近(外腔)的密封面17和16。这样做的目的是,迫使制冷剂只能通过第一射流孔3和第二射流孔5进入平衡腔室4和换热器通道。
当然,换热板片上装配该分配器区域的板孔尺寸需要与上述密封方案相互匹配。本发明的一些示例中采用的方式是,将与外腔上表面17接触的换热板片上对应位置的板孔尺寸设置为与外腔上表面17接近的尺寸;将与外腔下表面16接触的换热板片上对应位置的板孔尺寸设置为与外腔下表面16接近的尺寸。同时,为了实现双回路板式换热器的结构需求,还采用了另外一个与该钣金件分配器结构镜面对称、但不设置第一和第二射流孔的密封件,与之装配。具体的装配方式,如图13所示。第一射流孔3和第二射流孔5被上述镜面对称的两个钣金件形成在图11中所显示的密封面14和密封面16上。同时,图13中的附图标记15和17对应图11中所述的内腔下表面密封面15和外腔上表面密封面17。附图标记15所显示的部件由两个钣金件镜面装配并焊接后得到。密封面17所在区域除了包括两个钣金件的密封面17,中间还加紧了两张换热板片7的板孔周边区域,钎焊后获得密封面。由此,密封面15和17之间的区域,除了钣金件结构外,没有任何板片材料,平衡孔区域2被获得。
也就是说,在图13显示的示例中,当装配在所述换热器中时,所述分配器和与所述分配器成镜像对称的密封件31交替布置在换热器的进口通道中。密封件用于将和密封件上下表面密封配合的两张换热板片间的换热通道与流过分配器的流体密封隔离。可以理解的是,密封件上可以设置第一射流孔3而不设置第二射流孔5,也能达到密封相应换热通道的作用。另外,相邻的分配器和密封件也可以同向布置在换热器的进口通道中,只要能和换热板片配合后确保分配器能够有效工作即可。
具体地,相邻的所述分配器和所述密封件的内腔上表面接触,它们的内腔下表面分别与另外的密封件和分配器的内腔下表面接触,
相邻的两个分配器的外腔上表面分别与换热器中的一张换热板片和与所述一张换热板片相邻的另一张换热板片接触,从而相邻的两个外腔上表面之间设置有两张换热板片,相邻的两个外腔下表面之间设置另外两张换热板片。
在另一示例中,所述平衡孔设置有用于形成平衡孔密封面的翻边结构18。
在另一示例中,所述分配器具有环形柱状结构。
需要说明的是,在图11中第一射流孔3在内腔上表面14上成型,第二射流孔5在外腔下表面16上成型,二者分别位于上下两个表面上,这是一种优选方式,目的是为了在平衡孔2内获得更好的均压和混合效果。事实上,第一和第二射流孔也可以布置在同一类型的密封面上(即都位于上表面上或下表面上),如图14所示,实现类似的效果。当然,为了获得更为连通的平衡孔效果,可以在图14中设置平衡孔密封面18。
需要进一步说明的是,如上文所述,图11至图14可以是针对比较复杂的双回路板式换热器给出的解决方案。对该结构稍作简化或推演即可获得图1至图10所示的其它方案。比如,将图13中的钣金密封件替换为与钣金分配器完全镜面对称的结构,即可获得图15所显示的结构布置。也就是,图11所示的结构和图11所示镜面对称的结构,将获得类似于图10所示的一进二出式分配方案,一个第一射流孔,两个第二射流孔分别连接两个换热通道。且由于第一射流孔位于中心,第二射流孔位于两侧,空间上的对称性会更好。又如,仅使用图11所示的钣金件,但换热板片的板孔尺寸接近图11中内腔下表面15,并在换热板片上与平衡孔2对应的区域也开相近或者更大的通孔,即可获得类似于图1至图4的单回路分配器解决方案。在上述方案的基础上,设置多个第一射流孔和第二射流孔,即可获得图5至图7的解决方案。在钣金成型时,将第一射流孔所在的内腔设置为具有集液槽结构,并对板片上的板孔区域做相应调整,即可获得图9所示的解决方案。总之,通过上述方式,可以通过钣金件实现图1至图10所示的各种方案。
在图15显示的示例中,当装配在所述换热器中时,相邻的两个分配器反向布置在换热器的进口通道中。可以理解的是相邻的两个分配器的结构可以不同,例如第一射流孔、第二射流孔布置的位置和方式可以不同。相邻的两个分配器也可以同向布置在换热器的进口通道中,只要能和换热板片配合后确保分配器能够有效工作即可。
具体地,相邻的两个所述分配器的内腔上表面14接触,它们的内腔下表面15分别与另外的两个与它们相邻的分配器的内腔下表面15接触,相邻的两个分配器的外腔上表面17分别与换热器中的一张换热板片和与所述一张换热板片相邻的另一张换热板片接触,从而相邻的两个外腔上表面17之间设置有两张换热板片,相邻的两个外腔下表面16之间设置另外两张换热板片。
如图13,15,16所示,在本发明的另一实施例中,提供了一种平行流换热器,特别是一种板式换热器,包括相互装配在一起的多个换热板片,换热板片上设置有供流体流入和流出的孔,多个换热板片装配后,所述孔构成流体流入和流出换热器的端口,相邻的换热板片之间形成用于至少两路(circuit)流体流过的多个换热通道,多个换热通道相互之间进行热交换。分配器设置于至少一个端口中,且设于两张换热板片之间(两张换热板片之间可以有其他换热板片)。
如图13,15所示,包括用于分配来自进口接管的流体的分配器,其中所述分配器是上述的分配器。故,在此不再详细说明分配器的具体结构。本发明的分配器可以用在单回路板式换热器中,如图15所示;也可以用在双回路板式换热器中,如图13所示。
在本发明的至少一部分实施例中,本发明的分配器以及使用该分配器的平行流换热器具有至少下述优点中的一部分:
1)以二次平衡的方式,改善由于制冷剂两相流入口流态的不确定性以及分配器腔室底部对制冷剂分配不均带来的影响。
2)以精密加工的射流孔和平衡孔,提供高精度的压降控制与平衡效果,最终确保可靠的分配效果。
以上仅为本发明的一些实施例,本领域普通技术人员将理解,在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
Claims (22)
1.一种用于平行流换热器的分配器,所述平行流换热器包括相互装配在一起的多个换热板片,相邻的换热板片之间形成用于至少两路流体流过的多个换热通道,
其特征在于,
所述分配器设置有至少一个平衡孔,以对通过分配器的一路流体进行二次分配,所述分配器还设置有与所述平衡孔连通的第一和第二射流孔,其中所述一路流体从分配器的入口进入分配器的分配腔室之后,通过第一射流孔依次穿过所述平衡孔和第二射流孔进入到供所述一路流体流过的换热通道中。
2.根据权利要求1所述的分配器,其特征在于,与对应的所述平衡孔连通的第一射流孔与第二射流孔同轴布置或非同轴设置。
3.根据权利要求2所述的分配器,其特征在于,对于同一所述平衡孔,第一射流孔和第二射流孔的数量是一个第一射流孔和两个第二射流孔、或两个第一射流孔和一个第二射流孔。
4.根据权利要求1所述的分配器,其特征在于,所述分配器的至少一个分配腔室设置有位于第一射流孔前端的集液槽,所述集液槽与第一射流孔连通。
5.根据权利要求4所述的分配器,其特征在于,所述集液槽位于对应的第一射流孔的上方。
6.根据权利要求5所述的分配器,其特征在于,在以通过分配器的中心为原点,换热板片的宽度方向为X轴,换热板片的长度方向为Y轴的坐标系中,所述平衡孔、所述第一射流孔和/或第二射流孔布置成位于第三和第四象限中。
7.根据权利要求6所述的分配器,其特征在于,所述第一射流孔和/或第二射流孔布置成位于角度为210到330度的范围内。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的分配器,其特征在于,一个所述分配器为至少一个供所述一路流体流过的换热通道供应流体。
9.根据权利要求8所述的分配器,其特征在于,在一个所述分配器为两个供所述一路流体流过的换热通道同时供应流体的情况下,所述分配器上设置有至少一个第一射流孔和至少两个第二射流孔。
10.根据权利要求9所述的分配器,其特征在于,所述至少一个第一射流孔和所述至少两个第二射流孔中的一个第二射流孔对准,而所述至少两个第二射流孔中的至少一个其他第二射流孔的孔径大于与所述第一射流孔对准的所述一个第二射流孔的孔径。
11.根据权利要求9所述的分配器,其特征在于,所述至少两个第二射流孔分别与至少两个供所述一路流体流过的换热通道连通。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的分配器,其特征在于,所述平衡孔贯穿分配器的上、下密封面,当多个分配器装配在换热器中时,相邻的分配器通过各自的平衡孔彼此相连通。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的分配器,其特征在于,所述分配器为钣金件。
14.根据权利要求13所述的分配器,其特征在于,所述钣金件包括位于中心处用于形成分配器的分配腔室的内腔;
用于形成平衡孔的外腔。
15.根据权利要求14所述的分配器,其特征在于,所述第一射流孔在内腔的上表面和内腔的下表面中的至少一个上成型,或者是设置于内腔的内侧面上的孔体,和/或
所述第二射流孔在外腔的上表面和外腔的下表面中的至少一个上成型,或者是设置于外腔的外侧面上的孔体。
16.根据权利要求15所述的分配器,其特征在于,当装配在所述换热器中时,所述分配器和与所述分配器成镜像对称的密封件交替布置在换热器的进口通道中。
17.根据权利要求16所述的分配器,其特征在于,相邻的所述分配器和所述密封件的内腔上表面接触,它们的内腔下表面分别与另外的密封件和分配器的内腔下表面接触,
相邻的两个分配器的外腔上表面分别与换热器中的一张换热板片和与所述一张换热板片相邻的另一张换热板片接触,从而相邻的两个外腔上表面之间设置有两张换热板片,相邻的两个外腔下表面之间设置另外两张换热板片。
18.根据权利要求15所述的分配器,其特征在于,当装配在所述换热器中时,相邻的两个所述分配器反向布置在换热器的进口通道中。
19.根据权利要求18所述的分配器,其特征在于,相邻的两个所述分配器的内腔上表面接触,它们的内腔下表面分别与另外的两个与它们相邻的分配器的内腔下表面接触,
相邻的两个分配器的外腔上表面分别与换热器中的一张换热板片和与所述一张换热板片相邻的另一张换热板片接触,从而相邻的两个外腔上表面之间设置有两张换热板片,相邻的两个外腔下表面之间设置另外两张换热板片。
20.根据权利要求13所述的分配器,其特征在于,所述平衡孔设置有用于形成平衡孔密封面的翻边结构。
21.根据权利要求1-7中任一项所述的分配器,其特征在于,所述分配器具有环形柱状结构。
22.一种平行流换热器,包括用于分配来自进口接管的流体的分配器,其中所述分配器是根据权利要求1-21中任一项所述的分配器。
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