一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器制造技术

一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，包括沿横向布置且相互平行的若干排扁管、纵向布置并连接各排扁管进口端的第一组集流管和纵向布置并连接各排扁管出口端的第二组集流管，所述第一组集流管为介质进口管，所述第二组集流管为介质出口管，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度依次增加。该扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器具有设计科学、有效降低各排扁管流量差异、减小量分配不均匀度、提高气冷器换热性能的优点。

A microchannel parallel flow air cooler with variable depth combination of flat and collector pipes

A micro-channel parallel-flow air cooler with variable combined depth of flat tube and collector includes a number of parallel rows of flat tubes arranged transversely, a first set of collectors and a second set of collectors arranged longitudinally and connected to the inlets of each row of flat tubes, and a second set of collectors connected to the outlets of each row of flat tubes. The first set of collectors is a medium inlet. The inlet of the first set of collectors increases in length from the inlet end of each row of flat tubes to the inlet end of the first set of collectors. The micro-channel parallel flow gas cooler with variable combined depth of flat tube and collector tube has the advantages of scientific design, effective reduction of flow difference of each row of flat tube, reduction of uneven distribution of quantity and improvement of heat transfer performance of the gas cooler.

【技术实现步骤摘要】
一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器
本技术涉及一种汽车空调系统中的气冷器，具体的说，涉及一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器。
技术介绍
气冷器是跨临界二氧化碳汽车空调系统的重要组成部分，其换热性能的好坏对空调系统的性能有直接影响。在汽车空调系统中，气冷器多采用微通道平行流气冷器。微通道平行流气冷器由集流管、扁管和安装在扁管间的翅片组成。集流管中的隔板使制冷剂在两个集流管中来回流动，形成多个回路。微通道平行流气冷器在管带式气冷器的基础上，减薄了管子厚度，减小了扁管宽度尺寸和微通道管径，结构更为紧凑，换热性能更高；采用的百叶窗式翅片结构紧凑，能够相对增加空气侧的换热面积，形成流体剥离，增强空气扰动，显著提高空气侧的传热系数。与管片式和管带式换热器相比，平行流换热器换热性能得到了进一步提高，并具有换热系数高、质量轻、结构紧凑、制冷剂充注量少等优点。微通道平行流气冷器扁管数量较多，制冷剂在扁管内的流量分配均匀性直接影响气冷器的换热性能。现有的集流管结构，靠近集流管进口的扁管流量偏小，远离进口的扁管流量较大，整体流量分配较不均匀，严重影响气冷器的换热性能。因此，需要一种提高微通道平行流气冷器流量分配性能的结构。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、有效降低各排扁管流量差异、减小流量分配不均匀度、提高气冷器换热性能的扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，包括沿横向布置且相互平行的若干排扁管、纵向布置并连接各排扁管进口端的第一组集流管和纵向布置并连接各排扁管出口端的第二组集流管，所述第一组集流管为介质进口管，所述第二组集流管为介质出口管，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度依次增加。本专利中组合深度是指扁管的进口端探入集流管的长度与集流管的圆弧半径的比值。基上所述，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度呈线性增加。基上所述，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管分为若干组，各组扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度呈阶梯形增加。基上所述，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，第一排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度为零。基上所述，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，第一组扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度为零。基上所述，所述第一组集流管和所述第二组集流管均为D型集流管。基上所述，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管/各组扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度与所述集流管的圆弧半径比值依次为T1、T2、T3…Tn，其中n≥1，0≤Tn≤0.5。基上所述，相邻两排扁管之间均匀安装有多个空气侧翅片，用于所述扁管中的介质与所述扁管外的空气进行热交换。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术在气冷器原有基础上，保持整体外部结构和尺寸不变，通过改变各排扁管与集流管的组合深度，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度依次增加，可以有效降低各排扁管流量差异，减小气冷器总的流量分配不均匀度，以达到提高气冷器换热性能的目的；本技术在对微通道平行流气冷器传热强化机理研究的基础上，分析扁管与集流管组合深度对扁管流量分配的规律以及集流管自身特点，进而提出该优化方案，使本技术更具科学性和合理性。进一步的，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度呈线性增加，即各排扁管与所述第一组集流管的组合深度依次呈线性增大，能够提高靠近集流管进口位置的扁管流量，同时降低远离集流管进口位置扁管的质量流量，使得气冷器流量分配均匀程度较好。进一步的，自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管分为若干组，各组扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度呈阶梯形增加，即每组扁管与所述第一组集流管的组合深度同时改变，依次呈阶梯形增大，能够更好的提高靠近集流管进口位置的扁管流量，同时降低远离集流管进口位置扁管的质量流量，使得气冷器流量分配均匀程度更好。其具有设计科学、有效降低各排扁管流量差异、减小流量分配不均匀度、提高气冷器换热性能的优点。附图说明图1是本技术的实施例1结构示意图。图2是本技术的实施例2结构示意图。图中：1.第一排扁管；2.第二排扁管；3.第三排扁管；4.第四排扁管；5.第五排扁管；6.第六排扁管；7.第七排扁管；8.第八排扁管；9.空气侧翅片；10.第一组集流管；11.第二组集流管。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1如图1所示，一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，包括沿横向布置且相互平行的若干排扁管、纵向布置并连接各排扁管进口端的第一组集流管10和纵向布置并连接各排扁管出口端的第二组集流管11，所述第一组集流管10为介质进口管，所述第二组集流管11为介质出口管，自所述第一组集流管10的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管10内的长度依次增加。自所述第一组集流管10的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管10内的长度呈线性增加。所述第一组集流管10和所述第二组集流管11均为D型集流管，各排扁管的进口端和出口端均连接在D型集流管的直边上。第一排扁管1的进口端与所述第一组集流管10的内壁平齐，第一排扁管1的进口端探入所述第一组集流管10内的长度为零，第一排扁管1与所述第一组集流管10的组合深度为T1=0，第二排扁管2的进口端探入所述第一组集流管10中，第二排扁管2与所述第一组集流管10的组合深度为T2=1/14，第三排扁管3的进口端探入所述第一组集流管10中，第三排扁管3与所述第一组集流管10的组合深度为T3=2/14，依次类推，第四排扁管4与所述第一组集流管10的组合深度为T4=3/14，第五排扁管5与所述第一组集流管10的组合深度为T5=4/14，第六排扁管6与所述第一组集流管10的组合深度为T6=5/14，第七排扁管7与所述第一组集流管10的组合深度为T7=6/14，第八排扁管8与所述第一组集流管10的组合深度为T8=0.5，此时，相比所有扁管与集流管组合深度均为0的气冷器，该气冷器的整体流量分配不均匀度降低32%，流量分配均匀程度较好。相邻两排扁管之间均匀安装有多个空气侧翅片9，用于所述扁管中的介质与所述扁管外的空气进行热交换。实施例2与实施例1不同的是，自所述第一组集流管10的进口端向内端的方向上，各排扁管分为若干组，各组扁管的进口端探入所述第一组集流管10内的长度呈阶梯形增加。以第一排扁管1开始相邻的每两排/三排扁管组成一组扁管，这里设定第一排扁管1、第二排扁管2组成第一组扁管，第三排扁管3、第四排扁管4组成第二组扁管，第五排扁管5、第六排扁管6组成第三组扁管，第七排扁管7、第八排扁管8组成第四组扁管，第一组扁管的进口端与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，包括沿横向布置且相互平行的若干排扁管、纵向布置并连接各排扁管进口端的第一组集流管和纵向布置并连接各排扁管出口端的第二组集流管，所述第一组集流管为介质进口管，所述第二组集流管为介质出口管，其特征在于：自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度依次增加。

【技术特征摘要】
1.一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，包括沿横向布置且相互平行的若干排扁管、纵向布置并连接各排扁管进口端的第一组集流管和纵向布置并连接各排扁管出口端的第二组集流管，所述第一组集流管为介质进口管，所述第二组集流管为介质出口管，其特征在于：自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度依次增加。2.根据权利要求1所述的一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，其特征在于：自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度呈线性增加。3.根据权利要求1所述的一种扁管和集流管变组合深度的微通道平行流气冷器，其特征在于：自所述第一组集流管的进口端向内端的方向上，各排扁管分为若干组，各组扁管的进口端探入所述第一组集流管内的长度呈阶梯形增加。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘遵超，王珂，谭国锋，王永庆，马璐，赵书培，褚展鹏，李梦雅，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南,41