两相分配器蒸发器制造技术

本发明专利技术提供了一种热交换器，所述热交换器包括之间限定至少一个流动通路的多个平行堆叠板。具有大致中空内部的歧管布置成邻近所述多个平行板。相邻的堆叠板之间设置有开口。所述开口被配置成流体联接所述歧管的所述中空内部和所述至少一个流动通路。包括插入件的分配器组件至少部分地设置在所述歧管的所述中空内部内。所述插入件包括多个周向间隔的轴向流动通道和多个径向连接通道，所述多个径向连接通道布置成与所述轴向流动通道流体连通。所述径向流动通道经由所述开口流体联接到所述至少一个流动通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】两相分配器蒸发器
技术介绍
本公开一般涉及热交换器，并且更具体地涉及热交换器分配器组件和将流体分配到热交换器的方法。两相流体流(液体和气体)在热交换器内的均匀分布是难以实现的。例如在诸如迷你通道、微通道、板翅式和钎焊板式热交换器等热交换器中，由于需要在许多层和小端口当中分配流量，所以分配特别困难。为了克服这些挑战，这些类型的热交换器可以采用在一侧具有一系列孔的封闭端管的分配器。然而，此类分配器不能防止在不同操作条件下两相流体的分离。专利技术概要根据第一实施方案，提供了一种热交换器，所述热交换器包括之间限定至少一个流动通路的多个平行堆叠板。具有大致中空内部的歧管布置成邻近所述多个平行板。相邻的堆叠板之间设置有开口。所述开口被配置成流体联接所述歧管的所述中空内部和所述至少一个流动通路。包括插入件的分配器组件至少部分地设置在所述歧管的所述中空内部内。所述插入件包括多个周向间隔的轴向流动通道和多个径向连接通道，所述多个径向连接通道布置成与所述轴向流动通道流体连通。所述径向流动通道经由所述开口流体联接到所述至少一个流动通路。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述歧管的一部分容纳在所述多个板中的至少一个内。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述整个歧管容纳在所述多个板内。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述歧管的边缘布置成与所述多个板的外边缘接触。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，其包括多个轴向间隔的周向连接通道，所述周向连接通道经由所述开口将所述径向连接通道流体联接到所述至少一个流动通路。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述至少一个流动通路中的每一个布置成经由恰好一个开口与所述歧管的所述中空内部流体连通。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述开口由从限定所述流动通路的所述多个堆叠板中的至少一个延伸的脊以及围绕与之流体联接的所述流动通路相邻的所述歧管的部分的密封件中的至少一个限定。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，其包括密封件，所述密封件完全围绕与之流体联接的所述流动通路相邻的所述歧管。所述密封件包括限定所述开口的孔。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述分配器组件内的流体基本均等地供应到所述多个轴向流动通道。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述分配器组件被配置成以基本相同的方位角供应流体到每个开口。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述分配器组件被配置成以不同方位角供应流体到每个开口。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述分配器组件还包括布置在所述多个轴向流动通道的上游的喷嘴，所述喷嘴被配置成产生流体的均匀分布。除了上述特征的一个或多个之外，或作为替代，在其他实施方案中，所述喷嘴包括被配置成在所述流体中产生压降的收缩部。附图简述在说明书结尾处的权利要求书中具体指出并明确要求被认为是本公开的主题。根据结合附图进行的以下详细描述，本公开的前述和其他特征及优点是明显的，在附图中：图1是常规蒸气压缩系统的示例；图2是平行流钎焊板式热交换器的示例的分解图；图2a-2c是各种歧管构造的横截面图；图3是图2的平行流热交换器的一部分的横截面图；图4是根据本公开的实施方案的被配置用于热交换器的歧管中的分配器的透视图；图5是根据本公开的实施方案的图4的分配器的横截面图；和图6是根据本公开的另一实施方案的板翅式热交换器的板和与其流体联接的相邻分配通道的正视图。通过参考附图的示例，具体实施方式解释了本公开的实施方案以及优点和特征。具体实施方式在制冷剂系统内使用微通道热交换器存在障碍。特别地，当在歧管中允许均匀的两相混合物相分离时，制冷剂流分布不均匀可能发生在热交换器中。例如，两相混合物的气相具有明显不同的性质，并且受到与液相相比不同的内力影响。如果均匀两相混合物的速度降低(例如，随着流动面积扩大进入歧管)，这可以有助于相分离。结果是，由于歧管中的减速，流可能会分层，使得到热交换器的每个通道的流可能不被适当地分配。基本制冷剂系统20的示例在图1中示出并且包括压缩机22、冷凝器24、膨胀装置26和蒸发器28。压缩机22压缩例如制冷剂的流体，并将其向下游输送到冷凝器24中。制冷剂从冷凝器24通过膨胀装置26进入通向蒸发器28的入口制冷剂管30。制冷剂从蒸发器28返回到压缩机22，完成闭环制冷剂回路。现在参考图2，更详细地示出了例如被配置用作系统20的蒸发器28的热交换器40的示例。尽管关于蒸气压缩系统20进行了描述，但是本公开的热交换器40可以被配置用于多个其他过程，例如泵送制冷剂回路、兰金循环或其他工业热交换应用。在所示的非限制性实施方案中，热交换器40是钎焊板式热交换器；然而，其他类型的热交换器，例如微通道热交换器和板翅式热交换器，也在本公开的范围内。如所描绘，热交换器40包括多个波纹板42a、42b，所述多个波纹板沿着基本平行的板设置并以交替布置方式堆叠。板42a、42b可以由不锈钢制成，金属板包覆，或者另外涂覆有薄层钎焊材料(未示出)，其在相邻板42a、42b之间的接触点处提供接合界面。为了组装，将板42a、42b暂时夹在一起并加热，以将板42a、42b永久地钎焊在一起，以在相邻的板42a、42b之间产生多个主要通道44和多个次要通道46的交替层。钎焊操作气密地密封板42a、42b的外周边缘。板42a、42b的实际设计可以改变，以提供具有任意数量的通路和流动图案的无限数量的构造，例如包括脊。图案可以例如通过冲压、蚀刻、雕刻、挤压、模制和压印形成。如图2所示，热交换器40显示为具有第一流体入口歧管48、第一流体出口歧管50、第二流体入口歧管52和第二流体出口歧管54。每个板42a、42b分别包括第一流体供应开口48a、48b、第一流体返回开口50a、50b、第二流体供应开口52a、52b和第二流体返回开口54a、54b。密封件(未示出)可以围绕与流动通路相邻的歧管48、50、52和54的一部分以形成开口48a、48b、50a、50b、52a、52b、54a、54b。尽管在图2中示出的多个歧管48、50、52和54示出为基本由板42a、42b的一部分包围，仅歧管48、50、52和54的一个或多个的仅一部分容纳在板42a、42b(图2a)内或歧管48、50、52和54与板42a、42b的边缘分开但布置成与其流体连通的其他构造也在本公开的范围内图2b)。在一个实施方案中，歧管48、50、52和54中的一个的一部分可布置成与多个板42中的一个的内边缘接触，并布置成与多个板42中的另一个的外边缘接触。在所示的非限制性实施方案中，歧管48、50、52和54,包括具有圆形横截面的纵向细长的、大致中空、封闭端部圆柱体。然而，具有其他构造的歧管，例如半圆形、半椭圆形、正方形、矩形或其他横截面，也在本公开的范围内。歧管可以从热交换器40的相对端板延伸。当热交换器40用作例如系统20的HVAC系统中的蒸发器时，较冷的制冷剂通过第一流体供应开口48a、48b进入热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，其包括：多个平行堆叠板，其之间限定至少一个流动通路；歧管，其邻近所述多个平行板布置，所述歧管具有大致中空内部；开口，其被设置在相邻堆叠板之间，所述开口被配置成流体地联接所述歧管的所述中空内部和所述至少一个流动通路；以及分配器组件，其包括至少部分地设置在所述歧管的所述中空内部内的插入件，所述插入件包括多个周向间隔的轴向流动通道和布置成与所述轴向流动通道流体连通的多个径向连接通道，所述径向流动通道经由所述开口流体联接到所述至少一个流动通路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 US 62/1860871.一种热交换器，其包括：多个平行堆叠板，其之间限定至少一个流动通路；歧管，其邻近所述多个平行板布置，所述歧管具有大致中空内部；开口，其被设置在相邻堆叠板之间，所述开口被配置成流体地联接所述歧管的所述中空内部和所述至少一个流动通路；以及分配器组件，其包括至少部分地设置在所述歧管的所述中空内部内的插入件，所述插入件包括多个周向间隔的轴向流动通道和布置成与所述轴向流动通道流体连通的多个径向连接通道，所述径向流动通道经由所述开口流体联接到所述至少一个流动通路。2.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述歧管的一部分容纳在所述多个板中的至少一个内。3.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器，其中所述整个歧管容纳在所述多个板内。4.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器，其中所述歧管的边缘布置成与所述多个板的外边缘接触。5.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其还包括多个轴向间隔的周向连接通道，所述周向连接通道经由所述开口将所述径向连接通道流体联接到所述至少一个流动通路。6.根据前述权利要求中任一项所述的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：AA阿拉亚里，R鲁西奇，TD拉克利夫，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国,US