分配管和具有该分配管的换热器制造技术

本实用新型专利技术公开一种换热器的分配管，所述分配管包括敞开的第一端，与第一端相对且封闭的第二端，和多个非圆形开口，所述多个非圆形开口沿分配管的长度方向设置在第一端和第二端之间。根据本实用新型专利技术的换热器的分配管，由于分配制冷剂的开口为非圆形开口，因此能够提高制冷剂的分配效果，减少制冷剂在换热器内气液分层现象。本实用新型专利技术还公开一种具有上述分配管的换热器。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热器的分配管和具有该分配管的换热器，尤其涉及一种微通道换热器的分配管和具有该分配管的微通道换热器。
技术介绍
微通道换热器，也称为扁管或平行流换热器，在本领域内是已知的，特别用于汽车 空调系统。这种换热器典型地包括通过多个管与出口集流管流体连通的入口集流管，每个 管形成为包括多个微通道。在传统应用中，气流越过换热器的表面且制冷剂流体通过换热 器的管和微通道以从气流吸收热量。在此热交换期间，制冷剂流体蒸发，同时外部气流的温 度降低到适用于诸如空调单元、冷却器或冷冻器的冷却应用的水平。 运行期间，制冷剂流体流通过入口集流管分配从而每个管接收一部分制冷剂流体 流。理想地，流体流应均匀地分配到每个管且进一步均匀地分配到每个管内的微通道，以保 证换热器运行中的最佳效率。然而，在平行流换热器设计中，在换热器的入口集流管与所述 管和微通道之间通常存在双相制冷剂状态。即，双相流体进入换热器的入口集流管且一些 管接收较多的液相制冷剂流而其他管接收较多的气相流体流，从而导致分层的气液流通过 换热器。此双相现象导致通过管和微通道的制冷剂的不均匀分配。这又会导致换热器的效 率显著降低。此外，一些管可能总体上比另一些管接收更多的制冷剂，这种分配不均也影响 了系统的效率。 用于改进制冷剂流体通过微通道换热器的分配均匀性的多种设计已经被提出。例 如，美国专利US7143605描述了将分配管定位在入口集流管内，其中分配管包括沿其长度 布置且与各个微通道的入口成非面对关系以在效果上将大体等量的制冷剂分配到每个扁 管内的多个大体圆形孔口。类似地，W02008/048251描述了设在入口集流管内以减少入口 集流管的内部容积的插入物的应用。所述插入物可以是套管设计，包括分配管，所述分配管 具有沿其长度布置的多个圆形开口用以将制冷剂分配到交换器管内。尽管显示了在制冷剂 分配均匀性方面的一些提高，但是这些设计仍然不能实现用于微通道换热器的理想的分配 均匀性和性能水平。 图1示出了沿通常用在微通道换热器内的标准分配管长度的制冷剂分配的变化。 在图1中，直线代表理想的分配状态，其中制冷剂流体被非常均匀地分配，即制冷剂质量流 量沿分配管的长度不变化。图1中的曲线代表制冷剂分配的实际状态。如果曲线低于直线， 则实际的制冷剂分配低于理想的分配。如果曲线位于直线上面，实际制冷剂分配太高。实 际的状态曲线显示位于换热器中心的管接收更大的流体流量，而位于换热器边缘的管接收 较少的制冷剂流量。两条线之间的阴影区域显示了制冷剂分配的实际状态和理想状态之间 的差别。分配管的分配均匀性可用以下方程表示 U = (mt。tal_ E I Am|)/mtotal 其中U代表制冷剂的分配均匀性，mt。td代表制冷剂流的总量；Am代表制冷剂流的 实际量和制冷剂流的理想量之间的差。 考虑到上述情况，存在对增加制冷剂流体分配的均匀性且由此增加微通道换热器 性能水平的换热器设计的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种换热器的分配管，该分配管能够显著地改进换热器内制冷剂分配的均匀性，减少换热器内制冷剂气液分层现象。 本技术的另一 目的在于提出一种具有上述分配管的换热器。 为了实现上述目的，本技术提出一种换热器的分配管，所述分配管包括敞开的第一端；与第一端相对且封闭的第二端；和多个非圆形开口，所述多个非圆形开口沿分配管的长度方向设置在第一端和第二端之间。 根据本技术的分配管，由于分配制冷剂的开口为非圆形开口，因此能够提高 制冷剂在换热器内的分配均匀性，减少气液分层现象，从而提高换热器的换热效率。根据本技术的换热器的分配管还具有如下附加技术特征 所述多个非圆形开口中的每一个均为狭槽。 所述狭槽中的每一个的长度方向相对于分配管的长度方向成角度布置。 相邻的狭槽相对于分配管的长度方向在相反的方向上成角度布置。 相邻的狭槽相对于分配管的长度方向的角度相同。所述狭槽中的每一个的长度为l，其中lmm《1《15mm。所述狭槽中的每一个的宽度为d，其中0. 2mm《d《5mm。相邻狭槽的几何中心间隔开20mm-250mm的距离。 所述多个非圆形开口中的每一个的形状为Y形开口 、 X形开口 、十字形开口 、和星 形开口之一。 所述多个非圆形开口沿分配管的长度方向排列成至少两排。 本技术还提出一种换热器，包括入口集流管；出口集流管，所述出口集流管 与所述入口集流管间隔开预定距离；多个扁管，所述多个扁管的相对端分别与所述入口集 流管和出口集流管相连且将所述入口集流管和出口集流管流体连通；和插入到所述入口集 流管内的上述分配管。 根据本技术的换热器，能够提高制冷剂的分配均匀性，减少制冷剂分层现象， 提高换热器效果。附图说明图1示出了沿换热器内传统标准分配管的长度的制冷剂分配的变化； 图2是根据本技术实施例的换热器的侧视横截面示意图； 图3示出了开口的总面积和分配管的横截面面积之间的比率与分配管长度(L)之 间的关系的优选范围； 图4A-4H示出了用在图2所示换热器中的各种可选分配管设计的侧视图； 图5示出了开口宽度/长度比(d/1)对制冷剂分配均匀性的影响； 图6示出了开口长度(1)对制冷剂分配的均匀性的影响； 图7示出了相邻开口之间的距离(L')对制冷剂分配均匀性的影响；4 图8示出了开口的角度方位(13 )对制冷剂分配的均匀性的影响； 图9是图2中的换热器沿线9-9的局部剖视图； 图10是根据本技术另一实施例的换热器的局部剖视图； 图11是根据本技术又一实施例的换热器的局部剖视图； 图12是根据本技术再一实施例的换热器的局部剖视图。具体实施方式图2示出了根据本技术实施例的换热器IO，换热器10提供了改进的制冷剂 流体分配的均匀性和一致性及改进的运行效率。如图2所示，换热器10例如是微通道换热 器，且包括入口集流管12，入口集流管12通过多个大体平行的管16与出口集流管14流体 连通。管16可以扁管和圆形管，且可以进一步形成为限定多个大体平行的微通道18，如图 9更清晰所示。管16的两端分别与入口集流管12和出口集流管14连接。所述连接被密封 以便微通道18能够与入口集流管12和出口集流管14的各自内部相连通，且在运行期间没 有制冷剂漏出换热器10的危险。多个翅片20置于相邻的管16之间，所述翅片20优选地 为之字形，用以协助越过换热器10的气流与通过换热器10的制冷剂流体之间的热交换。 在换热器10运行期间，制冷剂流体通过设在入口集流管12内的分配管22引入到 换热器10内。分配管22通常具有第一端24、第二端26、和多个开口28。第一端24敞开且 与制冷剂源(未示出)相连并用作制冷剂流体流的入口，第二端26封闭，多个开口 28沿分 配管22的长度布置且用作制冷剂流体流的出口。制冷剂流体通过开口 28从分配管22排 出并进入入口集流管12的内部空间30。制冷剂流体在入口集流管12内被混合从而气相制 冷剂和液相制冷剂被均匀地混合而不会发生分层现象。如果入口集流管12内没有分配管 22，制冷剂流体将分离成液相和气相。混合的制冷剂能够有效地从入口集流管12流入并通 过管16而不会发生两相分离。 沿分配管22的长度的开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器的分配管，其特征在于，所述分配管包括：敞开的第一端；与第一端相对且封闭的第二端；和多个非圆形开口，所述多个非圆形开口沿分配管的长度方向设置在第一端和第二端之间。

【技术特征摘要】
一种换热器的分配管，其特征在于，所述分配管包括敞开的第一端；与第一端相对且封闭的第二端；和多个非圆形开口，所述多个非圆形开口沿分配管的长度方向设置在第一端和第二端之间。2. 根据权利要求1所述的换热器的分配管，其特征在于，所述多个非圆形开口中的每 一个均为狭槽。3. 根据权利要求2所述的换热器的分配管，其特征在于，所述狭槽中的每一个的长度 方向相对于分配管的长度方向成角度布置。4. 根据权利要求3所述的换热器的分配管，其特征在于，相邻的狭槽相对于分配管的 长度方向在相反的方向上成角度布置。5. 根据权利要求4所述的换热器的分配管，其特征在于，相邻的狭槽相对于分配管的 长度方向的角度相同。6. 根据权利要求2所述的换热器的分配管，其特征在于，所述狭槽中的每一个的长度 为l，其中lmm《1《15mm。7. 根据权利要求2所述的换热器的分配管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华钊，蒋建龙，黄宁杰，
申请(专利权)人：三花丹佛斯杭州微通道换热器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]