CN203928496U - 平行流换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平行流换热器，包括若干扁平管、若干翅片、两端封闭的第一集流管及第二集流管，扁平管的一端与第一集流管连通，另一端与第二集流管连通，且翅片连接在相邻两扁平管之间，第一集流管沿其长度方向通过第一分隔片分隔成第一分隔腔和第二分隔腔，第二集流管沿其长度方向通过第二分隔片分隔成第三分隔腔和第四分隔腔，第二分隔片上开设有连通第三分隔腔和第四分隔腔的喷射孔，第三分隔腔与第四分隔腔通过至少一根连接管连通，并且与第一分隔腔连通的各个扁平管与第三分隔腔连通，与第二分隔腔连通的各个扁平管与第四分隔腔连通。本实用新型还公开了一种空调器。因此，本实用新型提高了平行流换热器的整体换热效率。

Description

平行流换热器及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种平行流换热器及空调器。

背景技术

在现有技术中，平行流换热器由若干扁平管、连接于扁平管之间的翅片以及连接于扁平管两端的两根集流管组成。平行流换热器由于换热效率高，结构紧凑，成本较普通铜管翅片式换热器更具有优势，已作为单冷机冷凝器广泛应用于家用和商用空调上。然而，当这种结构的平行流换热器作为冷暖机冷凝器使用时会出现以下问题：气液两相状态的制冷剂由于受重力影响会出现一定程度的气液分层现象，气态制冷剂易于向集流管的上部空间集聚，液态制冷剂向集流管的下部空间堆积，集流管内的制冷剂呈气液分层现象会导致进入到各扁平管内的制冷剂流量分配不均匀，集流管的上部空间对应的换热单元因制冷剂供应不足而蒸发过度，出现严重过热的现象，集流管的下部空间对应的换热单元因制冷剂供应过量而蒸发不完全。因此，平行流换热器的各部分换热单元没有得到充分利用，使得平行流换热器的整体换热效率下降。由此可见，垂直集流管内气液两相制冷剂的分布不均问题成了平行流换热器作为冷暖机冷凝器发展的瓶颈。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种平行流换热器，旨在解决气液两相制冷剂因受重力影响而导致分流不均匀的问题，大幅提高了平行流换热器的整体换热效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种平行流换热器，其包括若干扁平管、若干翅片、两端封闭的第一集流管及第二集流管，所述扁平管的一端与所述第一集流管连通，另一端与所述第二集流管连通，且所述翅片连接在相邻两扁平管之间，所述第一集流管沿其长度方向通过第一分隔片分隔成第一分隔腔和第二分隔腔，所述第二集流管沿其长度方向通过第二分隔片分隔成第三分隔腔和第四分隔腔，所述第二分隔片上开设有连通所述第三分隔腔和第四分隔腔的喷射孔，所述第三分隔腔与所述第四分隔腔通过至少一根连接管连通，并且与所述第一分隔腔连通的各个扁平管与所述第三分隔腔连通，与所述第二分隔腔连通的各个扁平管与所述第四分隔腔连通。

优选地，所述第一集流管还设置有第一导管和第二导管，所述第一导管与所述第一分隔腔连通，所述第二导管与所述第二分隔腔连通。

优选地，所述第一导管与所述第一分隔腔连通的位置，位于所述第一分隔腔在其长度方向的中部；所述第二导管与所述第二分隔腔连通的位置，位于所述第二分隔腔在其长度方向的中部。

优选地，所述第二分隔腔沿其长度方向通过至少一片第三分隔片分隔成至少两个子分隔腔，所述第二导管包括分流接口，以及通过所述分流接口与各个所述子分隔腔连通的分流管，所述第二导管通过所述分流接口及分流管与各个所述子分隔腔连通。

优选地，所述分流管与所述子分隔腔连通的位置，位于所述子分隔腔在其长度方向的中部。

优选地，所述连接管为两根，分别是第一连接管和第二连接管；所述第一连接管与所述第三分隔腔连通的位置，位于所述第三分隔腔在其长度方向的中部；所述第二连接管与所述第三分隔腔连通的位置，位于所述第三分隔腔的上端部；所述第一连接管与所述第四分隔腔连通的位置，位于所述第二连接管与所述第四分隔腔连通的位置的上方。

优选地，所述第一连接管的内径小于所述第二连接管的内径，所述喷射孔的水力直径大于所述第一连接管的内径且小于所述第二连接管的内径。

本实用新型进一步提供一种空调器，其包括一平行流换热器，所述平行流换热器为上述任意实施例中的平行流换热器。

本实用新型所提供的一种平行流换热器及空调器，通过在第一集流管和第二集流管内设置分隔片，以将平行流换热器分隔成主换热区和辅换热区，气液两相的制冷剂在辅换热区第一次蒸发换热后，再通过连接管输送至主换热区进行第二次蒸发换热，因此，可大大改善竖直放置的第一集流管和第二集流管中的制冷剂因受重力影响而呈现气液分离的现象，使得制冷剂可以较均匀地输送至各根扁平管中，从而大幅提高了平行流换热器的整体换热效率。

附图说明

图1为本实用新型平行流换热器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型平行流换热器另一实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种平行流换热器，参见图1，在一实施例中，该平行流换热器包括若干扁平管5、若干翅片6、两端封闭的第一集流管3及第二集流管4。扁平管5的横截面形状可以呈矩形，也可以呈腰形，或者呈其他任意适用的形状。第一集流管3和第二集流管4的结构形式基本相同，第一集流管3和第二集流管4可以由圆管制成，也可以由D形管制成，或者由其他任意适用形状的金属管制成。各根扁平管5的一端与第一集流管3连通，另一端与第二集流管4连通，扁平管5与第一集流管3和第二集流管4的交接处密封连接，例如通过钎焊密封固定，并且扁平管5沿第一集流管3和第二集流管5的长度方向均匀分布，翅片6连接在相邻两扁平管5之间。此外，为了气液两相制冷剂因受重力影响而导致分流不均匀的问题，第一集流管3沿其长度方向（如图1箭头所示）通过第一分隔片31分隔成第一分隔腔32和第二分隔腔33，第二集流管4沿其长度方向（如图1箭头所示）通过第二分隔片41分隔成第三分隔腔42和第四分隔腔43，第二分隔片41上开设有连通第三分隔腔42和第四分隔腔43的喷射孔410，并且第三分隔腔42与第四分隔腔43还通过至少一根连接管（对应图1为第一连接管7和第二连接管8）连通，并且与第一分隔腔32连通的各个扁平管5与第三分隔腔42连通，与第二分隔腔33连通的各个扁平管5与第四分隔腔43连通，因此可将平行流换热器分隔成两部分独立的换热区域，如图1虚线框所示，分别是主换热区A和辅换热区B，其中主换热区A为第一分隔腔32与第三分隔腔42对应的部分，辅换热区B为第二分隔腔33与第四分隔腔43对应的部分。

具体地，当空调器处于制冷运行状态时，气态制冷剂通过相应的导管进入第一集流管3的第一分隔腔32中，气态制冷剂在第一分隔腔32中分流至主换热区A的各根扁平管5中进行冷凝换热，再汇流至第二集流管4的第三分隔腔42中，然后通过喷射孔410和连接管流入第二集流管4的第四分隔腔43中，制冷剂进入辅换热区B的各根扁平管5中继续进行冷凝换热，变成液体状态后汇流至第一集流管3的第二分隔腔33中，最后通过相应的导管流出平行流换热器；当空调器处于制热运行状态时，制冷剂的流动方向与上述空调器处于制冷运行状态时相反，即气液两相的制冷剂通过相应的导管进入第一集流管3的第二分隔腔33中，气液两相的制冷剂在第二分隔腔33中分流至辅换热区B的各根扁平管5中进行蒸发换热，再汇流至第二集流管4的第四分隔腔43中，然后通过连接管流入第二集流管4的第三分隔腔42中，制冷剂进入主换热区A的各根扁平管5中继续进行蒸发换热，变成气态后汇流至第一集流管3的第一分隔腔31中，最后通过相应的导管流出平行流换热器。由此可见，空调器处于制热运行状态时，气液两相的制冷剂在辅换热区B第一次蒸发换热后，再通过连接管输送至主换热区A进行第二次蒸发换热，可大大改善竖直放置的第一集流管3和第二集流管4中的制冷剂因受重力影响而呈现气液分离的现象，使得制冷剂可以较均匀地输送至各根扁平管5中，从而大幅提高了平行流换热器的整体换热效率。

本实施例中，第二分隔片41上开设的喷射孔410可以是圆形孔，也可以是方形孔。然而，应当理解的是，本实用新型的喷射孔410并不限定于圆形孔或者方形孔，还可以是其他任意适用形状的通孔。由上可知，当空调器处于制热运行状态时，经过第一次蒸发换热的制冷剂汇流至第四分隔腔43中，此时的制冷剂呈气液两相状态，因此在重力的作用下，第四分隔腔43中的制冷剂会出现一定程度的气液分层现象，气态制冷剂易于向上集聚，而液态制冷剂易于向下集聚，这将不利于制冷剂的均匀分配。基于第二分隔片41上开设的喷射孔410，气态制冷剂可通过该喷射孔410向上喷射输送至第三分隔腔42中，液态制冷剂可通过连接管输送至第三分隔腔42的特定位置（例如，第三分隔腔42位于其长度方向的上端部或者中部），这两部分制冷剂在第三分隔腔42中发生一定程度的混合，从而减少制冷剂的气液分离现象，使得制冷剂可以较均匀地输送至主换热区A的各根扁平管5中，提高了平行流换热器的整体换热效率。

本实施例中，第一集流管3还设置有第一导管1和第二导管2，第一导管1与第一分隔腔32连通，第二导管2与第二分隔腔33连通，第一导管1和第二导管2可通过焊接与第一集流管3固定连接，或者，第一导管1和第二导管2与第一集流管3一体成型。第一导管1既可以是制冷剂的输入管，也可以是制冷剂的输出管，相应的，第二导管2既可以是制冷剂的输出管，也可以是制冷剂的输入管。当空调器处于制冷运行状态时，第一导管1为制冷剂的输入管，第二导管2为制冷剂的输出管；当空调器处于制热运行状态时，第二导管2为制冷剂的输入管，第一导管1为制冷剂的输出管。在较佳实施方式中，第一导管1与第一分隔腔32连通的位置，位于第一分隔腔32在其长度方向的中部；第二导管2与第二分隔腔33连通的位置，位于第二分隔腔33在其长度方向的中部。因此，可减少重力对制冷剂的影响，保证制冷剂在进行第一次分流时可以更为均匀地分配到主换热区A或者辅换热区B对应的每根扁平管5中，使平行流换热器得到最大化的利用，从而改善平行流换热器的整体换热效率。

参见图2，在本实用新型的另一实施例中，第二分隔腔33沿其长度方向通过至少一片第三分隔片34分隔成至少两个子分隔腔（对应图2所示分别为子分隔腔33a和子分隔腔33b），第二导管2包括分流接口23，以及通过分流接口23与各个子分隔腔连通的分流管（对应图2所示分别为第一分流管21和第二分流管22），第二导管2通过分流接口23及分流管与各个子分隔腔连通。

如图2所示，在较佳实施方式中，第二分隔腔33沿其长度方向通过一片第三分隔片34分隔成两个子分隔腔，分别是子分隔腔33a和子分隔腔33b，辅换热区B划分为两部分，分别是第一辅换热区B1和第二辅换热区B2，相应的，分流接口23为分流三通，分流管为两根，分别是第一分流管21和第二分流管22，其中第一分流管21与子分隔腔33a连通，第二分流管22与子分隔腔33b连通。由此可知，通过将第二分隔腔33分隔成多个子分隔腔，进一步保证制冷剂在进行第一次分流时可以更为均匀地分配到辅换热区B对应的每根扁平管5中，极大地改善了平行流换热器在作为蒸发器时的整体换热效率。此外，第一分流管21与子分隔腔33a连通的位置，以及第二分流管22与子分隔腔33b连通的位置也会对制冷剂第一次分流的均匀性造成重要影响，为了保证制冷剂的分流更加均匀，以提高平行流换热器的整体换热效率，第一分流管21与子分隔腔33a连通的位置，位于子分隔腔33a在其长度方向的中部；第二分流管22与子分隔腔33b连通的位置，位于子分隔腔33b在其长度方向的中部。可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，第二分隔腔33中还可以设置更多第三分隔片34，以将第二分隔腔33分隔成多个子分隔腔，从而使制冷剂的分配更加均匀，具体数量可以根据平行流换热器的实际尺寸确定，在此不作赘述。

本实施例中，用于连通第三分隔腔42和第四分隔腔43的连接管为两根，分别是第一连接管7和第二连接管8；第一连接管7与第三分隔腔42连通的位置，位于第三分隔腔42在其长度方向的中部；第二连接管8与第三分隔腔42连通的位置，位于第三分隔腔42的上端部；第一连接管7与第四分隔腔43连通的位置，位于第二连接管8与第四分隔腔43连通的位置的上方。

这种布置形式的第一连接管7和第二连接管8可以减少制冷剂在第三分隔腔42中产生的气液分离现象，使得制冷剂可以更加均匀地输送至主换热区A所对应的各根扁平管5中，从而提高平行流换热器的整体换热效率。例如，当空调器处于制热运行状态时，气液两相的制冷剂通过第二导管2进入第二分隔腔33中，气液两相的制冷剂在第二分隔腔33中分流至辅换热区B的各根扁平管5中进行蒸发换热，再汇流至第四分隔腔43中，一部分呈气态的制冷剂通过喷射孔410向上喷射输送至第三分隔腔42中，另一部分呈液态的制冷剂通过第二连接管8输送至第三分隔腔42的上端部，还有一部分介于气液态之间的制冷剂通过第一连接管7输送至第三分隔腔42的中部，同时三部分制冷剂在第三分隔腔42中发生一定程度的混合，从而减少制冷剂的气液分离现象，使得制冷剂更加均匀地进入主换热区A的各根扁平管5中继续进行蒸发换热，变成气态后汇流至第一分隔腔31中，最后通过第一导管1流出平行流换热器。

由此可见，可将不同状态的制冷剂分流至第三分隔腔42的不同位置，从而使制冷剂的分配更加均匀。需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，还可以设置更多连接管，并且将连接管与第二集流管4的连通位置细分，以使制冷剂得到更加均匀的分流，从而提高平行流换热器的整体换热效率，在此不作赘述。此外，第一连接管7的内径小于第二连接管8的内径，这样可以保证将更多制冷剂输送至第三分隔腔42的上半区域，使第三分隔腔42中的制冷剂在重力的作用下产生更加均匀的混合，减少制冷剂的气液分离；同时使得喷射孔410的水力直径大于第一连接管7的内径且小于第二连接管8的内径，以保证制冷剂通过喷射孔410的压力损失大于制冷剂通过连接管的压力损失，从而克服制冷剂因受重力影响而难以到达离第二分隔片41较远处的扁平管5，使制冷剂可以较为均匀地分配给各根扁平管5。

本实用新型同时提出一种空调器。

本实施例所提供的空调器，包括一平行流换热器，该平行流换热器包括若干扁平管、若干翅片、两端封闭的第一集流管及第二集流管，扁平管的一端与第一集流管连通，另一端与第二集流管连通，且翅片连接在相邻两扁平管之间，此外，第一集流管沿其长度方向通过第一分隔片分隔成第一分隔腔和第二分隔腔，第二集流管沿其长度方向通过第二分隔片分隔成第三分隔腔和第四分隔腔，第二分隔片上开设有连通第三分隔腔和第四分隔腔的喷射孔，第三分隔腔与第四分隔腔通过至少一根连接管连通，并且与第一分隔腔连通的各个扁平管与第三分隔腔连通，与第二分隔腔连通的各个扁平管与第四分隔腔连通。

本空调器实施例包括上述平行流换热器全部实施例的全部技术方案，所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

应当理解的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，不能因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种平行流换热器，包括若干扁平管、若干翅片、两端封闭的第一集流管及第二集流管，所述扁平管的一端与所述第一集流管连通，另一端与所述第二集流管连通，且所述翅片连接在相邻两扁平管之间，其特征在于，所述第一集流管沿其长度方向通过第一分隔片分隔成第一分隔腔和第二分隔腔，所述第二集流管沿其长度方向通过第二分隔片分隔成第三分隔腔和第四分隔腔，所述第二分隔片上开设有连通所述第三分隔腔和第四分隔腔的喷射孔，所述第三分隔腔与所述第四分隔腔通过至少两根连接管连通，并且与所述第一分隔腔连通的各个扁平管与所述第三分隔腔连通，与所述第二分隔腔连通的各个扁平管与所述第四分隔腔连通。

2.如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于，所述第一集流管还设置有第一导管和第二导管，所述第一导管与所述第一分隔腔连通，所述第二导管与所述第二分隔腔连通。

3.如权利要求2所述的平行流换热器，其特征在于，所述第一导管与所述第一分隔腔连通的位置，位于所述第一分隔腔在其长度方向的中部；所述第二导管与所述第二分隔腔连通的位置，位于所述第二分隔腔在其长度方向的中部。

4.如权利要求3所述的平行流换热器，其特征在于，所述第二分隔腔沿其长度方向通过至少一片第三分隔片分隔成至少两个子分隔腔，所述第二导管包括分流接口，以及通过所述分流接口与各个所述子分隔腔连通的分流管，所述第二导管通过所述分流接口及分流管与各个所述子分隔腔连通。

5.如权利要求4所述的平行流换热器，其特征在于，所述分流管与所述子分隔腔连通的位置，位于所述子分隔腔在其长度方向的中部。

6.如权利要求1至5中任一项所述的平行流换热器，其特征在于，所述 连接管为两根，分别是第一连接管和第二连接管；所述第一连接管与所述第三分隔腔连通的位置，位于所述第三分隔腔在其长度方向的中部；所述第二连接管与所述第三分隔腔连通的位置，位于所述第三分隔腔的上端部；所述第一连接管与所述第四分隔腔连通的位置，位于所述第二连接管与所述第四分隔腔连通的位置的上方。

7.如权利要求6所述的平行流换热器，其特征在于，所述第一连接管的内径小于所述第二连接管的内径，所述喷射孔的水力直径大于所述第一连接管的内径且小于所述第二连接管的内径。

8.一种空调器，包括一平行流换热器，其特征在于，所述平行流换热器为权利要求1至7中任一项所述的平行流换热器。