CN115289720A - 一种双排微通道蒸发器及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种双排微通道蒸发器及其工作方法,所述双排微通道蒸发器包括四根集液管、扁管、翅片、四个球阀、四根分配管,两个分配器,两个温度传感器,两个隔板;结霜工况下,当双排微通道蒸发器满负荷工作时,制冷剂首先进入后排换热器然后从前排换热器流出,制冷剂流过所有的扁管,当双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,制冷剂只流过一半的扁管,且蒸发器被分为两半来使用,根据结霜情况进行切换使用。本发明所提出的双排微通道蒸发器能改善结霜均匀性,提高结霜性能;此外,当双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,通过两半换热器切换使用,不需要额外的除霜操作,通过空气就能融霜,提高了微通道蒸发器的性能。
Description
技术领域
本发明涉及微通道蒸发器技术域,具体涉及一种双排微通道蒸发器及其工作方法。
背景技术
微通道换热器由于结构紧凑、换热效率高、制冷剂充注量低等优点已经在汽车空调领域得到了广泛的应用。随着制冷技术的快速发展,在制冷空调领域也在逐渐的使用微通道换热器,但是主要用做冷凝器,因为微通道换热器在结霜工况下工作时,由于紧凑的结构和翅片的开缝处理,导致结霜速率很快,此外,在除霜的过程中,融霜水较难排除,这极大的限制了他的使用。
微通道蒸发器在结霜工况下工作时,迎风侧的快速霜堵是导致它性能快速衰减的原因,因为迎风侧的霜堵,会导致背风侧大部分的换热面积不能有效工作,因此,改善微通道蒸发器的结霜均匀性是提升它的结霜性能最主要的方法。此外,当微通道蒸发器处于中间负荷或者小负荷工作时,制冷剂不需要流过所有的扁管就能满足换热需求,制冷剂流过所有的扁管反而会带来更大的压降,降低换热器的水利性能。
发明内容
针对上述现有技术中微通道蒸发器存在的问题,本发明的目的在于提供一种双排微通道蒸发器及其工作方法,本发明采用双排微通道蒸发器的结构,并且制冷剂从后排进入前排流出,这就会使前排蒸发器的表面温度较高,抑制了霜层的生长,延缓了迎风侧的霜堵。此外,当微通道蒸发器处于中间负荷或小负荷工作时,可以把微通道蒸发器分为两半来进行使用,当一半结霜严重时,切换到另一半进行工作,霜层可以通过空气进行融化,这就可以使双排微通道蒸热器不需要进行额外的除霜操作,提高了微通道蒸发器的性能。
为达到上述技术目的,本发明采用了如下技术方案:
一种双排微通道蒸发器,包括第一集液管13、第二集液管15、第三集液管05和第四集液管09,设置在第一集液管13和第二集液管15、第三集液管05和第四集液管09间并连通第一集液管13和第二集液管15、第三集液管05和第四集液管09的多个扁管07,安装在相邻扁管间的翅片08,第一集液管13、第二集液管15、扁管07和翅片08构成前排微通道蒸发器,第三集液管05、第四集液管09、扁管07和翅片08构成后排微通道蒸发器;第一隔板14设置在第一集液管13的中间位置,第二隔板06设置在第三集液管05的中间位置;第一分配管47安装在第一集液管13的内部,并位于第一隔板14右侧,第二分配管48也安装在第一集液管13的内部,并且穿过了第一隔板14,第一分配管47的长度为L,第二分配管48的长度为2L,第一分配管47沿管长方向均匀开孔,第二分配管48只在后半部分开孔,且开孔段全部位于第一隔板14左侧;第三分配管45安装在第三集液管05的内部,并位于第二隔板06左侧,第四分配管46也安装在第三集液管05的内部,并且穿过了第二隔板06,第三分配管45的长度为L,第四分配管46的长度为2L,第三分配管45沿管长方向均匀开孔,第四分配管46只在后半部分开孔,且开孔段全部位于第二隔板06右侧;第一分配器01分别与第一球阀02和第二球阀03相连,第一球阀02和第二球阀03又分别与第四分配管46和第三分配管45相连;第二分配器10入口和第四集液管09最右侧相连,第二分配器10分别与第三球阀11和第四球阀12的相连,第三球阀11和第四球阀12又分别与第一分配管47和第二分配管48相连;第一温度传感器16安装在前排微通道蒸发器的扁管07上并且位于第一隔板14左侧,第二温度传感器17安装在前排微通道蒸发器的扁管07上并且位于第一隔板14右侧。
所述的一种双排微通道蒸发器的工作方法,在结霜工况下,双排微通道蒸发器满负荷工作时,制冷剂分别从第一球阀02和第二球阀03进入后排微通道蒸发器,第三分配管45和第四分配管46同时向第三集液管05前半部分和后半部分供液,然后制冷剂通过后排微通道蒸发器后再分别从第三球阀11和第四球阀12进入前排微通道蒸发器,第一分配管47和第二分配管48同时向第一集液管13前半部分和后半部供液;制冷剂流过了所有的扁管;
在结霜工况下,双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,首先第一球阀02和第三球阀11打开,第二球阀03和第四球阀12关闭,制冷剂通过第一球阀02进入第四分配管46并向后排微通道换热器的下游部分供液,制冷剂从后排微通道蒸发器出来后通过第三球阀11进入第一分配管47向前排微通道蒸发器的上游部分供液;当第二温度传感器17的温度低于T1时,第一球阀02和第三球阀11关闭,第二球阀03和第四球阀12打开,制冷剂通过第二球阀03进入第三分配管45并向后排微通道换热器的上游部分供液,制冷剂从后排微通道蒸发器出来后通过第四球阀12进入第二分配管48向前排微通道蒸发器的下游部分供液;当第一温度传感器的温度低于T1时,第一球阀02和第三球阀11打开,第二球阀03和第四球阀12关闭,依次进行以上的循环切换;T1的温度范围为:-12℃<T1<-8℃。
在结霜工况下,在空气侧,空气先流过前排微通道蒸发器,然后在流过后排微通道蒸发器,在制冷剂侧,制冷剂从第一分配器01进入后排微通道蒸发器然后再通过第二分配器10从前排微通道蒸发器流出,这将使前排微通道蒸发器表面温度高,后排微通道蒸发器表面温度低,抑制了前排微通道蒸发器的结霜速率,延缓了前排微通道蒸发器的霜堵,这将提升微通道蒸发器的结霜均匀性,改善了微通道蒸发器的结霜性能;此外,当双排微通道蒸发器处于中间负荷或者小负荷工作时,制冷剂不需要完全流过所有的扁管,此时把微通道蒸发器拆分成两半来使用,当前半部分换热面积的结霜严重时,切换到后半部分的换热面积来进行工作,霜层通过空气进行融化,使双排微通道蒸发器不需要进行额外的除霜操作,提高了微通道蒸发器的性能。
和现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提出了一种双排微通道蒸发器,制冷剂从后排进入前排流出,使前排的表面温度较高,延缓了迎风侧的霜堵,提升了微通道蒸发器的结霜性能。
2、本发明提出了一种双排微通道蒸发器,当双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,制冷剂只流过一半的扁管,降低了制冷剂侧压降,提高了微通道蒸发器性能。
3、本发明提出了一种双排微通道蒸发器,当双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,蒸发器被分为了两半来使用,当一半结霜严重时,切换到另一半来工作,通过空气来进行融霜,不需要进行额外的除霜操作,提高了微通道蒸发器的性能。
附图说明
图1为本发明所述一种双排微通道蒸发器满负荷运行时制冷剂流程示意图。
图2为本发明所述一种双排微通道蒸发器中间负荷或小负荷运行时后半部分换热面积工作示意图。
图3为本发明所述一种双排微通道蒸发器中间负荷或小负荷运行时前半部分换热面积工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1、图2和图3所示,本发明所述一种双排微通道蒸发器,包括第一集液管13、第二集液管15、第三集液管05和第四集液管09,设置在第一集液管13和第二集液管15、第三集液管05和第四集液管09间并连通第一集液管13和第二集液管15、第三集液管05和第四集液管09的多个扁管07,安装在相邻扁管间的翅片08,第一集液管13、第二集液管15、扁管07和翅片08构成前排微通道蒸发器,第三集液管05、第四集液管09、扁管07和翅片08构成后排微通道蒸发器;第一隔板14设置在第一集液管13的中间位置,第二隔板06设置在第三集液管05的中间位置;第一分配管47安装在第一集液管13的内部,并位于第一隔板14右侧,第二分配管48也安装在第一集液管13的内部,并且穿过了第一隔板14,第一分配管47的长度为L,第二分配管48的长度为2L,第一分配管47沿管长方向均匀开孔,第二分配管48只在后半部分开孔,且开孔段全部位于第一隔板14左侧;第三分配管45安装在第三集液管05的内部,并位于第二隔板06左侧,第四分配管46也安装在第三集液管05的内部,并且穿过了第二隔板06,第三分配管45的长度为L,第四分配管46的长度为2L,第三分配管45沿管长方向均匀开孔,第四分配管46只在后半部分开孔,且开孔段全部位于第二隔板06右侧;第一分配器01分别与第一球阀02和第二球阀03相连,第一球阀02和第二球阀03又分别与第四分配管46和第三分配管45相连;第二分配器10入口和第四集液管09最右侧相连,第二分配器10分别与第三球阀11和第四球阀12的相连,第三球阀11和第四球阀12又分别与第一分配管47和第二分配管48相连;第一温度传感器16安装在前排微通道蒸发器的扁管07上并且位于第一隔板14左侧,第二温度传感器17安装在前排微通道蒸发器的扁管07上并且位于第一隔板14右侧。
在结霜工况下,如图1所示,双排微通道蒸发器满负荷工作时,制冷剂分别从第一球阀02和第二球阀03进入后排微通道蒸发器,第三分配管45和第四分配管46同时向第三集液管05前半部分和后半部分供液,然后制冷剂通过后排微通道蒸发器后再分别从第三球阀11和第四球阀12进入前排微通道蒸发器,第一分配管47和第二分配管48同时向第一集液管13前半部分和后半部分供液;制冷剂流过了所有的扁管。
在结霜工况下,双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,如图2所示,首先第一球阀02和第三球阀11打开,第二球阀03和第四球阀12关闭,制冷剂通过第一球阀02进入第四分配管46并向后排微通道换热器的下游部分供液,制冷剂从后排微通道蒸发器出来后通过第三球阀11进入第一分配管47向前排微通道蒸发器的上游部分供液;如图3所示,当第二温度传感器17的温度低于T1时,第一球阀02和第三球阀11关闭,第二球阀03和第四球阀12打开,制冷剂通过第二球阀03进入第三分配管45并向后排微通道换热器的上游部分供液,制冷剂从后排微通道蒸发器出来后通过第四球阀12进入第二分配管48向前排微通道蒸发器的下游部分供液;当第一温度传感器的温度低于T1时,第一球阀02和第三球阀11打开,第二球阀03和第四球阀12关闭,依次进行以上的循环切换;T1的温度范围为:-12℃<T1<-8℃。
在结霜工况下,在空气侧,空气先流过前排微通道蒸发器,然后在流过后排微通道蒸发器,在制冷剂侧,制冷剂从第一分配器01进入后排微通道蒸发器然后再通过第二分配器10从前排微通道蒸发器流出,这将使前排微通道蒸发器表面温度高,后排微通道蒸发器表面温度低,抑制了前排微通道蒸发器的结霜速率,延缓了前排微通道蒸发器的霜堵,这将提升微通道蒸发器的结霜均匀性,改善了微通道蒸发器的结霜性能。此外,当双排微通道蒸发器处于中间负荷或者小负荷工作时,制冷剂不需要完全流过所有的扁管,此时可以把微通道蒸发器拆分成两半来使用,当前半部分换热面积的结霜较为严重时,切换到后半部分的换热面积来进行工作,霜层可以通过空气进行融化,这就可以使双排微通道换热器不需要进行额外的除霜操作,提高了微通道蒸发器的性能。
Claims (3)
1.一种双排微通道蒸发器,其特征在于:包括第一集液管(13)、第二集液管(15)、第三集液管(05)和第四集液管(09),设置在第一集液管(13)和第二集液管(15)、第三集液管(05)和第四集液管(09)间并连通第一集液管(13)和第二集液管(15)、第三集液管(05)和第四集液管(09)的多个扁管(07),安装在相邻扁管间的翅片(08),第一集液管(13)、第二集液管(15)、扁管(07)和翅片(08)构成前排微通道蒸发器,第三集液管(05)、第四集液管(09)、扁管(07)和翅片(08)构成后排微通道蒸发器;第一隔板(14)设置在第一集液管(13)的中间位置,第二隔板(06)设置在第三集液管(05)的中间位置;第一分配管(47)安装在第一集液管(13)的内部,并位于第一隔板(14)右侧,第二分配管(48)也安装在第一集液管(13)的内部,并且穿过了第一隔板(14),第一分配管(47)的长度为L,第二分配管(48)的长度为2L,第一分配管(47)沿管长方向均匀开孔,第二分配管(48)只在后半部分开孔,且开孔段全部位于第一隔板(14)左侧;第三分配管(45)安装在第三集液管(05)的内部,并位于第二隔板(06)左侧,第四分配管(46)也安装在第三集液管(05)的内部,并且穿过了第二隔板(06),第三分配管(45)的长度为L,第四分配管(46)的长度为2L,第三分配管(45)沿管长方向均匀开孔,第四分配管(46)只在后半部分开孔,且开孔段全部位于第二隔板(06)右侧;第一分配器(01)分别与第一球阀(02)和第二球阀(03)相连,第一球阀(02)和第二球阀(03)又分别与第四分配管(46)和第三分配管(45)相连;第二分配器(10)入口和第四集液管(09)最右侧相连,第二分配器(10)分别与第三球阀(11)和第四球阀(12)的相连,第三球阀(11)和第四球阀(12)又分别与第一分配管(47)和第二分配管(48)相连;第一温度传感器(16)安装在前排微通道蒸发器的扁管(07)上并且位于第一隔板(14)左侧,第二温度传感器(17)安装在前排微通道蒸发器的扁管(07)上并且位于第一隔板(14)右侧。
2.权利要求1所述的一种双排微通道蒸发器的工作方法,其特征在于:在结霜工况下,双排微通道蒸发器满负荷工作时,制冷剂分别从第一球阀(02)和第二球阀(03)进入后排微通道蒸发器,第三分配管(45)和第四分配管(46)同时向第三集液管(05)前半部分和后半部分供液,然后制冷剂通过后排微通道蒸发器后再分别从第三球阀(11)和第四球阀(12)进入前排微通道蒸发器,第一分配管(47)和第二分配管(48)同时向第一集液管(13)前半部分和后半部供液;制冷剂流过了所有的扁管;
在结霜工况下,双排微通道蒸发器在中间负荷或小负荷工作时,首先第一球阀(02)和第三球阀(11)打开,第二球阀(03)和第四球阀(12)关闭,制冷剂通过第一球阀(02)进入第四分配管(46)并向后排微通道换热器的下游部分供液,制冷剂从后排微通道蒸发器出来后通过第三球阀(11)进入第一分配管(47)向前排微通道蒸发器的上游部分供液;当第二温度传感器(17)的温度低于T1时,第一球阀(02)和第三球阀(11)关闭,第二球阀(03)和第四球阀(12)打开,制冷剂通过第二球阀(03)进入第三分配管(45)并向后排微通道换热器的上游部分供液,制冷剂从后排微通道蒸发器出来后通过第四球阀(12)进入第二分配管(48)向前排微通道蒸发器的下游部分供液;当第一温度传感器的温度低于T1时,第一球阀(02)和第三球阀(11)打开,第二球阀(03)和第四球阀(12)关闭,依次进行以上的循环切换;T1的温度范围为:-12℃<T1<-8℃。
3.根据权利要求2所述的一种双排微通道蒸发器的工作方法,在结霜工况下,在空气侧,空气先流过前排微通道蒸发器,然后在流过后排微通道蒸发器,在制冷剂侧,制冷剂从第一分配器(01)进入后排微通道蒸发器然后再通过第二分配器(10)从前排微通道蒸发器流出,这将使前排微通道蒸发器表面温度高,后排微通道蒸发器表面温度低,抑制了前排微通道蒸发器的结霜速率,延缓了前排微通道蒸发器的霜堵,这将提升微通道蒸发器的结霜均匀性,改善了微通道蒸发器的结霜性能;此外,当双排微通道蒸发器处于中间负荷或者小负荷工作时,制冷剂不需要完全流过所有的扁管,此时把微通道蒸发器拆分成两半来使用,当前半部分换热面积的结霜严重时,切换到后半部分的换热面积来进行工作,霜层通过空气进行融化,使双排微通道蒸发器不需要进行额外的除霜操作,提高了微通道蒸发器的性能。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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