入口整流结构和板式换热器制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种用于板式换热器的入口整流结构以及使用其的板式换热器。所述板式换热器包括制冷剂进口接管和与制冷剂进口接管装配在一起的边板。至少一个所述入口整流结构设置在从所述制冷剂进口接管至所述板式换热器的主体的路径上。并且在每一所述入口整流结构上设置有至少一个整流元件，所述整流元件与板式换热器的制冷剂入口通道相对应设置。

Inlet rectifier structure and plate heat exchanger

Embodiments of the present invention provide an inlet rectification structure for a plate heat exchanger and a plate heat exchanger using the same. The plate heat exchanger comprises a refrigerant inlet, a nozzle and a side plate assembled with the refrigerant inlet pipe. At least one of the inlet rectification structures is provided on the path from the refrigerant inlet nozzle to the main body of the plate heat exchanger. At least one rectifying element is arranged on each rectifying structure of the entrance, and the rectifying element is correspondingly arranged with the refrigerant inlet channel of the plate heat exchanger.

【技术实现步骤摘要】
入口整流结构和板式换热器
本专利技术涉及暖通空调、汽车、制冷以及运输领域，尤其涉及一种板式换热器和用于板式换热器的入口整流结构。
技术介绍
对于平行通道的换热器(蒸发器)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，这样就大大的影响了蒸发器的整体性能。现有的解决方案中，会在蒸发器内各个制冷剂通道的进口位置，设置分配器。其主要的设计思想是，以较小的通道入口截面积和一定的进出口压差，来控制进入各个制冷剂通道的气液两相流的质量流量，最终获得较好的分配和换热效果。但随着机组能效需求的逐步提升和制冷剂环境友好性的日趋严格，蒸发器的设计面临着更高的挑战。一方面，随着压缩机变频技术的发展，蒸发器的设计参考点从最初的单一应用工况，逐渐发展到多点的应用需求。分配器的设计，需要同时对满负荷(fullload)运行和部分负荷(partload)运行进行考虑。而对于固定的蒸发器进口结构及分配器而言，其两相流的流型与流动状态差别是很大的。设计难度显著提升。不仅如此，以板式换热器、微通道换热器等为蒸发器的产品，不同能力需求或能力范围的产品，通常采用相同的分配器结构。而对于分配技术而言，特别是蒸发器进口流动与流型特征，存在一定的最优工作范围，当超出该范围后，分配效果受到影响。另一方面，新型的制冷剂逐渐被开发并应用，这对蒸发器的设计同样提出了挑战。由于工质物理性质上的差异，相同的蒸发器内，制冷剂的流动与换热特点存在着较大的差别。很多的蒸发器设计，只能针对性的面向一种或者一类制冷剂，这使得相关的产品家族较为庞大，管理与维护的成本较高。
技术实现思路
本专利技术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。在制冷剂分配技术的相关影响因素中，蒸发器进口状态是重要的内容。不同负荷能力和制冷剂种类在这方面的影响上有重要体现。本专利技术的设计思想是，在蒸发器进口区域设置一种整流结构，通过对气液两相流的再激励，使不受控的流体进口状态转换为稳定的均相均流(homogenous)状态，从而为后续分配过程提供稳定的入口流动条件，获得稳定的分配效果，最终提升蒸发器换热性能和机组能效。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于板式换热器的入口整流结构，所述板式换热器包括制冷剂进口接管和与制冷剂进口接管装配在一起的边板，至少一个所述入口整流结构设置在从所述制冷剂进口接管至所述板式换热器的主体的路径上，并且在每一所述入口整流结构上设置有至少一个整流元件，所述整流元件与板式换热器的制冷剂入口通道相对应设置。在一个示例中，每个所述入口整流结构包括一个层或彼此间隔开的至少两个层，其中每个层上设置有所述整流元件。在一个示例中，至少两个所述入口整流结构在制冷剂进口接管至板式换热器的分配腔室的方向上间隔开且并排设置。在一个示例中，所述整流元件是整流孔、整流条缝或它们的任意组合。在一个示例中，所述入口整流结构呈弧形、平板形或整流垫片的形式。在一个示例中，所述入口整流结构的层上设置有多个圆环，每个所述圆环上间隔布置有多个整流孔；或所述入口整流结构的层上设置有多个环形带，每个环形带上设置有间隔布置的多个平直或倾斜地延伸的整流条缝。在一个示例中，所述整流条缝成长方形或镰刀形。在一个示例中，所述入口整流结构的层的中心处设置有一个整流孔。在一个示例中，所述入口整流结构设置有扩口腔室。在一个示例中，所述边板或制冷剂进口接管具有至少部分容纳所述入口整流结构的扩口腔室的扩口腔室。在一个示例中，所述入口整流结构的扩口腔室的顶表面与所述边板或制冷剂进口接管的扩口腔室的顶表面至少部分接触并且大体位于同一高度水平。在一个示例中，所述扩口腔室底部尺寸与板式换热器的分配器腔室的尺寸相匹配，使得从制冷剂入口流入的两相制冷剂流经扩口腔室后，平滑地进入分配腔室，并被分配到对应的制冷剂通道中。在一个示例中，所述入口整流结构设置在沿分配器腔室的中心轴线从制冷剂进口接管至所述分配器腔室的任意位置上。在一个示例中，所述入口整流结构设置在边板和首个分配器的射流孔之间。在一个示例中，所述入口整流结构设置在或集成在从所述制冷剂入口起的首张第一换热板片上、首张第二换热板片上或首张第二张换热片和首个分配器之间。在一个示例中，对于由第一换热板片和第二换热板片两种换热板片构成的双回路的板式换热器，在第二回路的分配器腔室内，首张第二换热板片与次张第一换热板片之间密封，所述入口整流结构设置在或集成在首张第一换热片、首张第二换热片、次张第一换热板片上或次张第二换热板片上；或对于由第一换热板片、第二换热板片、第三换热板片和第四换热板片四种换热板片构成双回路的板式换热器，在第二回路的分配器腔室内，首张第二换热板片与首张第三换热板片之间密封，所述入口整流结构设置在或集成在首张第一换热片、首张第二换热片、首张第三换热板片上、或首张第四换热板片上。根据本专利技术的另一方面，提供了一种板式换热器，其中所述板式换热器具有上述的入口整流结构。附图说明本专利技术的这些和/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是现有技术中的一种板式换热器的整体视图；图1b是图1a所示的板式换热器的进口以及分配腔室的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例板式换热器的进口以及分配腔室的结构示意图；图3a-3d分别是根据本专利技术的整流元件的不同变形例的俯视图；图4a-4e分别是根据本专利技术另一实施例的入口整流结构设置在板式换热器中的不同设置位置的结构示意图；图5是根据本专利技术另一实施例的板式换热器的进口和分配腔室的结构示意图，其中入口整流结构采用平面单元的形式；图6是根据本专利技术另一实施例的板式换热器的进口和分配腔室的结构示意图，其中入口整流结构采用简易整流单元的形式；图7是本专利技术的入口整流结构的另一变形例的俯视图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术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。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。参见图1a和1b，分别示出了现有技术中的一种板式换热器的整体视图和该板式换热器的进口以及分配腔室的结构示意图。图1a示出了可以供两种不同流体流过的板式换热器，例如该两种不同的流体可以是水和制冷剂。鉴于这种形式的板式换热器在现有技术中是公知的，故在此不再详述。仅示出其中的一个用于制冷剂流入的进口接管4。当然，可以根据需要具体选择进口接管4的位置，而不限于图示的情形。在图1b中，详细示出了该板式换热器的进口和分配腔室的具体结构。从左至右依次布置边板1、交替设置的第一换热板片2和第二换热板片3。相邻的第一换热板片2和第二换热板片3具有相互匹配的结构，使得能够形成具有换热空间和支撑强度的水通道10和制冷剂通道9。为了实现冷热流体之间的热量交换，如图所示，水通道10和制冷剂通道9交替布置。制冷剂侧(蒸发器)的进口接管4用于与机组系统的管路和前端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于板式换热器的入口整流结构，所述板式换热器包括制冷剂进口接管和与制冷剂进口接管装配在一起的边板，其特征在于，至少一个所述入口整流结构设置在从所述制冷剂进口接管至所述板式换热器的主体的路径上，并且在每一所述入口整流结构上设置有至少一个整流元件，所述整流元件与板式换热器的制冷剂入口通道相对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种用于板式换热器的入口整流结构，所述板式换热器包括制冷剂进口接管和与制冷剂进口接管装配在一起的边板，其特征在于，至少一个所述入口整流结构设置在从所述制冷剂进口接管至所述板式换热器的主体的路径上，并且在每一所述入口整流结构上设置有至少一个整流元件，所述整流元件与板式换热器的制冷剂入口通道相对应设置。2.根据权利要求1所述的入口整流结构，其特征在于，每个所述入口整流结构包括一个层或彼此间隔开的至少两个层，其中每个层上设置有所述整流元件。3.根据权利要求1或2所述的入口整流结构，其特征在于，至少两个所述入口整流结构在制冷剂进口接管至板式换热器的分配腔室的方向上间隔开且并排设置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的入口整流结构，其特征在于，所述整流元件是整流孔、整流条缝或它们的任意组合。5.根据权利要求1-4中任一项所述的入口整流结构，其特征在于，所述入口整流结构呈弧形、平板形或整流垫片的形式。6.根据权利要求5所述的入口整流结构，其特征在于，所述入口整流结构的层上设置有多个圆环，每个所述圆环上间隔布置有多个整流孔；或所述入口整流结构的层上设置有多个环形带，每个环形带上设置有间隔布置的多个平直或倾斜地延伸的整流条缝。7.根据权利要求6所述的入口整流结构，其特征在于，所述整流条缝成长方形或镰刀形。8.根据权利要求6-7中任一项所述的入口整流结构，其特征在于，所述入口整流结构的层的中心处设置有一个整流孔。9.根据权利要求1-8中任一项所述的入口整流结构，其特征在于，所述入口整流结构设置有扩口腔室。10.根据权利要求9所述的入口整流结构，其特征在于，所述边板或制冷剂进口接管具有至少部分容纳所述入口整流结构的扩口腔室的扩口腔室。11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，佩尔蒂埃·彼埃尔·奥利弗，
申请(专利权)人：丹佛斯微通道换热器嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33