一种微通道换热器及采用该微通道换热器的空调器制造技术

本发明专利技术提供一种微通道换热器，包括均匀分布的多根扁管以及连通多根扁管的集流管，所述集流管设置在所述扁管一端；所述集流管中设置有具有一定高度的导流圆柱，呈气液两相混合状态的制冷剂自所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管；所述制冷剂具有特征流速u,所述导流圆柱外径d=Re×μ/u,其中μ为制冷剂的运动粘度，Re为雷诺数，其中Re>40。还公开了一种设置有微通道换热器的空调器。本发明专利技术通过引导具有特征流速的两相制冷剂流过具有设定外径的导流圆柱，使得无规则流动的两相制冷剂在导流圆柱的下游一侧转变为极具规律的交替涡街，进一步使得制冷剂自动在下游的扁管中均匀流动。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道换热器及采用该微通道换热器的空调器
本专利技术涉及空气调节
，尤其涉及一种微通道换热器及采用该微通道换热器的空调器。
技术介绍
微通道换热器作为冷凝换热设备已经在多个行业得到广泛应用。相较于目前空调广泛使用的翅片管式换热器，微通道换热器具有内部容积小、结构紧凑、换热效率高且材料成本低的一系列优点，业界普遍认为，微通道换热器具有替代翅片管式换热器的潜力。然而，由于微通道换热器独有的结构特征，当其工作在蒸发器工况时，很容易出现制冷剂分流不均匀的问题，导致换热面积得不到有效利用，进而严重影响换热器效率。针对微通道换热器分流不均匀的问题，现有技术通常采用增加分配管或者开设多个分配孔的方式改善微通道换热器中制冷剂的分流，使得制冷剂在换热器中的流动更为均匀。但是，在这些方案中，无论是利用分配管还是利用分配孔调节流量。都存在以下缺陷，首先，制冷剂经过调节孔时压力损失较大，导致换热温差减小和压缩机功耗增加；其次，这种单一的分流结构很难同时兼顾不同工况下的分流需要，导致必须采用折中的技术方案，实际分流效果不理想。因此，现有技术中缺乏一种可以有效改善微通道换热器分流不均匀问题的结构。
技术实现思路
本专利技术旨在设计并公开一种具有新型结构的微通道换热器，可以有效改善微通道换热器分流不均匀的问题。本专利技术提供一种微通道换热器，包括均匀分布的多根扁管以及连通多根扁管的集流管，所述集流管设置在所述扁管一端；所述集流管中设置有具有一定高度的导流圆柱，呈两相混合状态的制冷剂自所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管；所述制冷剂具有特征流速u,所述导流圆柱外径d=Re×μ/u,其中μ为制冷剂的运动粘度，Re为雷诺数，其中Re>40。进一步的，所述集流管上开设有制冷剂入口，自所述制冷剂入口流入所述集流管中的具有特征流速u的制冷剂从所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管，所述特征流速u为所述制冷剂入口界面的平均流速。进一步的，还包括驱动电机，所述驱动电机驱动所述导流圆柱伸缩以调整所述导流圆柱的高度，所述驱动电机设置在所述集流管外侧。进一步的，所述集流管呈圆柱形，所述集流管两端设置有端板，所述驱动电机设置在所述端板外侧。进一步的，所述制冷剂入口开设在所述集流管的侧壁上，所述导流圆柱设置在靠近所述制冷剂入口的一侧。进一步的，所述集流管中设置有中隔板，所述中隔板将所述集流管沿轴线方向分隔为第一腔室和第二腔室，所述导流圆柱穿过所述中隔板在所述第一腔室和第二腔室中延伸。优选的，所述制冷剂为R410A，特征流速为0.1m/s,导流圆柱外径为0.01m。进一步的，所述导流圆柱外表面形成有凸起。进一步的，所述导流圆柱上形成有凹孔或贯通所述导流圆柱的通孔。采用本专利技术所公开的微通道换热器，通过引导呈气液两相的具有特征流速的制冷剂流过在集流管中设置的导流圆柱，使得集流管中流入的无规律流动的制冷剂按照理想的状态流动，并具有属于理想范围区间的雷诺数，在导流圆柱的下游一侧形成规律的交替涡街，使得制冷剂自动在下游的扁管中均匀流动。本专利技术还公开了一种空调器，包括微通道换热器，所述微通道换热器包括均匀分布的多根扁管以及连通多根扁管的集流管，所述集流管设置在所述扁管一端；所述集流管中设置有具有一定高度的导流圆柱，制冷剂自所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管；呈气液两相混合状态的制冷剂具有特征流速u,所述导流圆柱外径d=Re×μ/u,其中μ为制冷剂的运动粘度，Re为雷诺数，其中Re>40，所述微通道换热器设置在空调器的室内端和/或室外端。本专利技术所公开的空调器由于采用了制冷剂流动分布更为均匀的微通道换热器，缩小了整体尺寸，提高了换热效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所公开的微通道换热器第一种实施例的结构示意图；图2为本专利技术所公开的微通道换热器第二种实施例的结构示意图；图3为本专利技术所公开的微通道换热器第三种实施例的结构示意图；图4为本专利技术所公开的微通道换热器第四种实施例的结构示意图；图5为本专利技术所公开的微通道换热器中集流管的俯视图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1所示为本专利技术所公开的微通道换热器第一实施例的结构示意图，本专利技术所公开的微通道换热器可以达到使呈气液两相混合状态的制冷剂在微通道中均匀分布的技术效果。具体来说，微通道换热器包括均匀分布的多根扁管5以及连通多根扁管5的集流管3，相邻两根扁管之间设置有翅片6。在多根扁管5的一端设置有集流管3，集流管3一侧连通多根扁管5，集流管3用于分配和集聚制冷剂。与现有技术完全不同，在本实施例所公开的微通道换热器中，集流管3中设置有具有一定高度的导流圆柱2。通过制冷剂回路进入微通道换热器中的呈气液两相无规则流动的制冷剂，首先自所述导流圆柱2一侧进入集流管3，流经所述导流圆柱2的圆弧表面并流出至所述扁管5中。制冷剂在进入集流管3时，具有一定的特征流速u。导流圆柱2具有根据雷诺数公式和特征流速范围区间设定的外径d,d=Re×μ/u,其中μ为制冷剂的运动粘度，Re为雷诺数。在本实施例中，特征流速u为制冷剂入口界面的平均流速。特征流速u可以通过在设定条件下的多次实验得到。也可以通过流速检测装置检测并输出，并进一步通过驱动装置调节，形成反馈回路，使得特征流速u在一定数值区间内。驱动装置可以是泵、节流装置、流速调节装置等一系列可以调节制冷剂流速的设备，在此不做进一步的限定。驱动装置设置在集流管前端的一段制冷剂循环管路上。现代流体力学证实，在不同雷诺数的条件下，粘性流体流经圆柱时会表现出截然不同的流动特性，比如当Re≤1时圆柱上游和下游的流体表现为对称流动，4＜Re＜40时圆柱上游和下游流动的对称性消失，而在圆柱后方形成一对滞留漩涡，其中的流体不停地回旋，但是不脱落也不向下游流动。而当Re＞40时，流体流动开始变得不稳定，在圆柱下游形成两排反向旋转的漩涡。这些规律的交替漩涡不断向下游流去，并在下游一定距离处呈周期性的脱落，在下游较大的范围内形成极具规律的两排漩涡，即第一排的每一个漩涡都位于第二排两个相邻漩涡的中心点上。在选定特定的制冷剂后，即可以通过查表的方式知道制冷剂的运动粘度。在本实施例中，由于集流管3设置在均匀排列的扁管5的一端，而相邻两根扁管5之间的间距是均匀的，所以在制冷剂流过导流圆柱2之后，呈气液两相状态的制冷剂会由于一定的导流圆柱2的外径和制冷剂特征流速u按照理想的状态流动，并保持无量纲的参数，雷诺数保持在理想范围区间，进一步在导流圆柱2的下游一侧形成极具规律的交替涡街，使得呈气液两相状态的制冷剂自动形成两排漩涡，脱落并在扁管5中均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微通道换热器，包括均匀分布的多根扁管以及连通多根扁管的集流管，所述集流管设置在所述扁管一端；其特征在于，所述集流管中设置有具有一定高度的导流圆柱，呈气液两相混合状态的制冷剂自所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管；所述制冷剂具有特征流速u,所述导流圆柱外径d = Re ×μ/u, 其中μ为制冷剂的运动粘度，Re为雷诺数，其中Re >40。

【技术特征摘要】
1.一种微通道换热器，包括均匀分布的多根扁管以及连通多根扁管的集流管，所述集流管设置在所述扁管一端；其特征在于，所述集流管中设置有具有一定高度的导流圆柱，呈气液两相混合状态的制冷剂自所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管；所述制冷剂具有特征流速u,所述导流圆柱外径d=Re×μ/u,其中μ为制冷剂的运动粘度，Re为雷诺数，其中Re>40。2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述集流管上开设有制冷剂入口，自所述制冷剂入口流入所述集流管中的具有特征流速u的制冷剂从所述导流圆柱一侧流入，流经所述导流圆柱并流出至所述扁管，所述特征流速u为所述制冷剂入口界面的平均流速。3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，还包括驱动电机，所述驱动电机驱动所述导流圆柱伸缩以调整所述导流圆柱的高度，所述驱动电机设置在所述集流管外侧。4.根据权利要求3所述的微通道换热器，其特征在于，所述集流管呈圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓蕾，朱立荣，董德智，王元，宋强，国德防，刘江彬，刘景升，
申请(专利权)人：青岛海尔空调电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37