制冷劑分配器及其所應用的換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制冷劑分配器，包括一級分配部，該一級分配部包括具有制冷劑進口的第一分配管以及多根與第一分配管連通，且具有多個均液孔的第二分配管，多個均液孔位于第二分配管上背離換熱管的管口的表面上。上述制冷劑分配器將均液孔設置于第二分配管上背離換熱管的管口的表面上，當制冷劑流出第二分配管時，由于制冷劑受到重力作用，其動能將減小，且制冷劑自均液孔流至第二分配管的表面上，形成均勻的液膜，其動能將進一步降低。該制冷劑分配器使得制冷劑流經一級分配部后的動能大大降低，減少了發(fā)生濺射的制冷劑的量，有效緩解了制冷劑分配不均的問題。本發(fā)明還公開了一種具有上述制冷劑分配器的換熱器。
【專利說明】制冷劑分配器及其所應用的換熱器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱交換設備【技術領域】，尤其涉及一種制冷劑分配器。本發(fā)明還涉及一種具有上述制冷劑分配器的換熱器。
【背景技術】
[0002]熱交換設備用于將制冷劑的能量傳遞至工作介質，使得工作介質的溫度升高或降低，以適應環(huán)境需求，目前使用的熱交換設備的核心部件為換熱器，該換熱器分為蒸發(fā)器和冷凝器，兩者的工作主要依賴于制冷劑的狀態(tài)變化。隨著經濟的不斷發(fā)展，熱交換設備的能效越來越被更多人的所重視。
[0003]以蒸發(fā)器為例，目前較為常用的蒸發(fā)器主要有三種:干式蒸發(fā)器、滿液式蒸發(fā)器和降膜式蒸發(fā)器，相比于干式蒸發(fā)器和滿液式蒸發(fā)器，降膜式蒸發(fā)器具有制冷劑充注量較少、回油效果較高以及換熱效果較好等優(yōu)點，因此降膜式蒸發(fā)器得到了更廣泛的應用。然而，上述蒸發(fā)器的能效與制冷劑的分配息息相關，尤其在降膜式蒸發(fā)器中，其優(yōu)勢的發(fā)揮與制冷劑的分配是否均勻存在較大的關系。
[0004]目前普遍使用的制冷劑分配器中，由于橫向拉伸毛細管上的均液孔開設于其底部，而制冷劑從進液管流入并從均液孔中流出時，由于其仍然具有較大的動能而濺射到分配器的其他結構或換熱管外表面上，導致制冷劑分配不均。上述問題在冷凝器中同樣存在。
[0005]綜上所述，如何緩解制冷劑分配不均的問題，已成為本領域技術人員亟待解決的重大技術難題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種制冷劑分配器，該制冷劑分配器能夠有效緩解制冷劑分配不均的問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有上述制冷劑分配器的換熱器。
[0007]為了實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0008]一種制冷劑分配器，包括一級分配部，所述一級分配部包括具有制冷劑進口的第一分配管以及多根與所述第一分配管連通，且具有多個均液孔的第二分配管，多個所述均液孔位于所述第二分配管上背離換熱管的管口的表面上。
[0009]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，所述第一分配管包括具有所述制冷劑進口的首級分配管以及分別連接于所述首級分配管兩端的第一次級分配管和第二次級分配管，所述第二分配管的兩端分別與所述第一次級分配管和所述第二次級分配管連接。
[0010]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，所述第一分配管包括具有所述制冷劑進口的首級分配管以及連接于所述首級分配管一端的次級分配管，所述第二分配管的一端與所述次級分配管連接。
[0011]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，每根所述第二分配管上的多個所述均液孔的中點連線平行于所述第二分配管的軸線，且所述中點連線與所述軸線組成的面位于豎直面內。[0012]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，所述制冷劑進口設置于所述首級分配管的中心處。
[0013]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，多個所述均液孔的直徑自所述第二分配管的中部向所述第二分配管的兩端依次遞減。
[0014]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，所述首級分配管與所述第一次級分配管和所述第二次級分配管的中部連通。
[0015]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，相鄰兩個所述第二分配管之間的中心距離相等，且所述中心距離為相鄰兩個所述均液孔的中心距的0.8-1.2倍。
[0016]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，所述制冷劑分配器的二級分配部為有孔材料和/或多孔板。
[0017]優(yōu)選地，在上述制冷劑分配器中，所述二級分配部上的多個分液孔與所述換熱管
的管口——對應。
[0018]在上述技術方案中，本發(fā)明提供的制冷劑分配器的一級分配部包括第一分配管和多根第二分配管，第一分配管上具有制冷劑進口，多根第二分配管與第一分配管連通，且該第二分配管上設置有多個均液孔，且多個均液孔位于第二分配管上背離換熱管的管口的表面上。該制冷劑分配器工作時，由第一分配管的制冷劑進口流入的制冷劑進入第二分配管之后，依次流經多個均液孔，并由均液孔流出該一級分配部。
[0019]通過上述描述可知，本發(fā)明提供的制冷劑分配器將均液孔設置于第二分配管上背離換熱管的管口的表面上，當制冷劑流出第二分配管時，由于制冷劑受到重力作用，其動能將有所減小，且制冷劑自均液孔流至第二分配管的表面上，形成均勻的液膜，其動能將進一步降低?？梢?，本發(fā)明提供的制冷劑分配器使得制冷劑流經一級分配部之后的動能大大降低，減少了發(fā)生濺射的制冷劑的量，有效緩解了制冷劑分配不均的問題。
[0020]為了實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種換熱器，包括換熱管以及與所述換熱管的管口相對設置的制冷劑分配器，所述制冷劑分配器為上述任一項所述的制冷劑分配器。由于上述制冷劑分配器具有上述技術效果，具有該制冷劑分配器的換熱器也應具有相應的技術效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例提供的制冷劑分配器的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1的A-A向剖視圖；
[0023]圖3為圖2中C部分的放大結構示意圖；
[0024]圖4為圖1的B-B向剖視圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例提供的多孔板的結構示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實施例提供的換熱器的結構示意圖。
[0027]上圖1-6 中:
[0028]進液管11、首級分配管12、第一次級分配管13、第二次級分配管14、第二分配管15、均液孔16、多孔板21、換熱管31。
【具體實施方式】[0029]本發(fā)明的核心是提供一種制冷劑分配器，該制冷劑分配器能夠有效緩解制冷劑分配不均的問題。本發(fā)明的另一核心是提供一種具有上述制冷劑分配器的換熱器。
[0030]為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明提供的技術方案，下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0031]如圖1-4所示，本發(fā)明實施例提供的制冷劑分配器包括一級分配部和二級分配部，一級分配部包括進液管11、第一分配管和多根第二分配管15，二級分配部可由多孔材料層和多孔板21組成，多孔板21與換熱管的管口相對。第一分配管上具有制冷劑進口，進液管11通過該制冷劑進口與第一分配管連通，多根第二分配管15均與第一分配管相連通，且第二分配管15上具有多個均液孔16，具體地，第一分配管橫向分布，第二分配管15縱向分布。本發(fā)明實施例提供的制冷劑分配器的改進點在于，上述多個均液孔16位于第二分配管15上背離換熱管的管口的表面上。
[0032]上述制冷劑分配器工作時，制冷劑流經進液管11和第一分配管后流入第二分配管15，并依次流經多個均液孔16，并由均液孔16流出該一級分配部，經過二級分配部的分配后流入對應的換熱管中。
[0033]本發(fā)明實施例提供的制冷劑分配器將均液孔16設置于第二分配管15上背離換熱管的管口的表面上，當制冷劑流出第二分配管15時，由于制冷劑受到重力作用，其動能將有所減小，且制冷劑自均液孔16流至第二分配管15的表面上，形成均勻的液膜，其動能將進一步降低，防止由多個均液孔中流出的多股制冷劑發(fā)生干涉?？梢?，本發(fā)明實施例提供的制冷劑分配器使得制冷劑流經一級分配部之后的動能大大降低，減少了發(fā)生濺射的制冷劑的量，有效緩解了制冷劑分配不均的問題。
[0034]進一步的技術方案中，上述第一分配管包括具有制冷劑進口的首級分配管12以及分別連接于首級分配管12兩端的第一次級分配管13和第二次級分配管14，第二分配管15的兩端分別與第一次級分配管13和第二次級分配管14連接，進液管11與首級分配管
12連接。制冷劑依次流過進液管11、首級分配管12，并分散流入第一次級分配管13和第二次級分配管14，然后同時流入第二分配管15，繼而流出均液孔16，進入二級分配部。該方案中的第一次級分配管13和第二次級分配管14同時向第二分配管15導入制冷劑，從而縮短了制冷劑在第二分配管15中的流程，進一步緩解了因沿程阻力而出現(xiàn)的制冷劑分配不均的問題。
[0035]當然，根據(jù)不同的使用場合，也可僅設置第一次級分配管13和第二次級分配管14中的任意一者，以形成次級分配管，即首級分配管12的一端與次級分配管連通，另一端封閉，第二分配管15的一端與次級分配管連通，而另一端則是封閉的，此時，第一分配管上的制冷劑進口的位置可以進行適當?shù)恼{整，以實現(xiàn)制冷劑的均勻分配。
[0036]為了優(yōu)化本發(fā)明實施例提供的技術方案，每根第二分配管15上的多個均液孔16的中點連線平行于第二分配管15的軸線，且這些均液孔16的中點連線與相應的第二分配管15的軸線組成的面位于豎直面內，即，均液孔16位于第二分配管15上距離換熱管的管口最遠的位置處。顯然，如此設置使得制冷劑沿著重力方向流出，其動能減幅更大，因而多股制冷劑之間發(fā)生干涉的情況得到更大幅度的緩解，制冷劑發(fā)生濺射的可能性更低，繼而保證制冷劑更均勻地分配至各換熱管中。
[0037]上述第一次級分配管13和第二次級分配管14與首級分配管12的位置關系可根據(jù)換熱管的位置調整，具體地，第一次級分配管13與首級分配管12成銳角或鈍角設置，第二次級分配管14與首級分配管12也成銳角或鈍角設置。而一般的換熱管都是呈矩形分布的，因此為了使得制冷劑的分配更加均勻，上述第一次級分配管13和第二次級分配管14均與首級分配管12垂直，使得多根設置于第一次級分配管13和第二次級分配管14之間的第二分配管15的長度相等，流經這些第二分配管15的制冷劑的流程也就相等，有利于制冷劑均勻地分配至多根換熱管中。
[0038]更進一步的技術方案中，上述制冷劑進口設置于首級分配管12的中心處，可以理解的，制冷劑進口兩側流動的制冷劑流至二級分配部的行程基本相等，有助于均勻分配制冷劑。同理地，首級分配管12與第一次級分配管13和第二次級分配管14的中部連通，使得上述效果更加明顯。
[0039]依循上述技術構思，本發(fā)明實施例還對均液孔16的尺寸進行了相關的改進，具體地，多個均液孔16的直徑自第二分配管15的中部向第二分配管15的兩端依次遞減。即，位于第二分配管15中部的均液孔16的直徑最大，此處的制冷劑的流速最小，位于第二分配管15兩端的均液孔16的直徑最小，此處的制冷劑的流速最大，由于這兩方面的因素，制冷劑在整個第二分配管15上的流量基本相等。具體實施過程中，相鄰兩個均液孔16的直徑差可根據(jù)第二分配管15的長度，以及制冷劑的整體流速等條件確定。進一步地，每根第二分配管15中部的均液孔的直徑也可以自靠近首級分配管12的位置向遠離首級分配管12的位置依次遞增，以更好地彌補沿程阻力對制冷劑分配的影響。
[0040]優(yōu)選的技術方案中，相鄰兩個第二分配管15之間的中心距離相等，由此可以很好地根據(jù)流體的運動規(guī)律保證制冷劑的均勻分配。并且，研究表明，相鄰兩個第二分配管15之間的中心距離為相鄰兩個均液孔16的中心距的0.8-1.2倍時，能夠達到較好的均勻分配制冷劑的效果。
[0041]更優(yōu)選的技術方案中，本發(fā)明實施例提供的二級分配部可由有孔材料或多孔板21形成，有孔材料和多孔板21上均具有多個均液孔，制冷劑從一級分配部流出后僅通過有孔材料或多孔板21的分配即可進入換熱管。多孔板21的結構如圖5所示，該多孔板21上的分液孔的孔徑根據(jù)布液器的長度和蒸發(fā)量來確定，并且，均液孔16的數(shù)量和位置還可以與分液孔相對應，且兩者的孔徑可以是相等的。另外，多孔板21的長度與寬度基本上與換熱管的軸向長度和橫向寬度相等。鑒于本發(fā)明實施例提供的一級分配部已經能夠基本滿足均勻分配制冷劑的要求，因此，二級分配部僅采用有孔材料或多孔板21并不影響制冷劑的分配，反而具有簡化制冷劑分配器結構的優(yōu)勢，使得該制冷劑分配器的制造、加工等更加方便，有力地控制了制冷劑分配器的成本。
[0042]為了更大程度地優(yōu)化分配制冷劑的均勻性，上述二級分配部的分液孔與換熱管的
管口——對應。
[0043]當然，以上所述的各種實施例的結構，可以在排除相互矛盾的情況下任意組合，以達到更好的效果。
[0044]如圖6所示，本發(fā)明實施例提供的換熱器包括換熱管31以及與換熱管31的管口相對設置的制冷劑分配器，該制冷劑分配器為上述任一方案所描述的制冷劑分配器。由于上述制冷劑分配器具有上述技術效果，具有該制冷劑分配器的換熱器也應具有相應的技術效果，此處不再作詳細介紹。[0045]以上對本發(fā)明所提供的制冷劑分配器及其所應用的換熱器進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種制冷劑分配器，包括一級分配部，所述一級分配部包括具有制冷劑進口的第一分配管以及多根與所述第一分配管連通，且具有多個均液孔(16)的第二分配管(15)，其特征在于，多個所述均液孔(16)位于所述第二分配管(15)上背離換熱管(31)的管口的表面上。
2.按照權利要求1所述的制冷劑分配器，其特征在于，所述第一分配管包括具有所述制冷劑進口的首級分配管(12)以及分別連接于所述首級分配管(12)兩端的第一次級分配管(13)和第二次級分配管(14)，所述第二分配管(15)的兩端分別與所述第一次級分配管(13)和所述第二次級分配管(14)連接。
3.按照權利要求1所述的制冷劑分配器，其特征在于，所述第一分配管包括具有所述制冷劑進口的首級分配管(12)以及連接于所述首級分配管(12) 一端的次級分配管，所述第二分配管的一端與所述次級分配管連接。
4.按照權利要求1-3任一項所述的制冷劑分配器，其特征在于，每根所述第二分配管(15)上的多個所述均液孔(16)的中點連線平行于所述第二分配管(15)的軸線，且所述中點連線與所述軸線組成的面位于豎直面內。
5.按照權利要求2或3所述的制冷劑分配器，其特征在于，所述制冷劑進口設置于所述首級分配管(12)的中心處。
6.按照權利要求2所述的制冷劑分配器，其特征在于，多個所述均液孔(16)的直徑自所述第二分配管(15)的中部向所述第二分配管(15)的兩端依次遞減。
7.按照權利要求2所述的制冷劑分配器，其特征在于，所述首級分配管(12)與所述第一次級分配管(13)和所述第二次級分配管(14)的中部連通。
8.按照權利要求1-3中任一項所述的制冷劑分配器，其特征在于，相鄰兩個所述第二分配管(15)之間的中心距離相等，且所述中心距離為相鄰兩個所述均液孔(16)的中心距的 0.8-1.2 倍。
9.按照權利要求1-3中任一項所述的制冷劑分配器，其特征在于，所述制冷劑分配器的二級分配部為有孔材料和/或多孔板(21)。
10.按照權利要求9所述的制冷劑分配器，其特征在于，所述二級分配部上的多個分液孔與所述換熱管(31)的管口一一對應。
11.一種換熱器，包括換熱管(31)以及與所述換熱管(31)的管口相對設置的制冷劑分配器，其特征在于，所述制冷劑分配器為如權利要求1-10中任一項所述的制冷劑分配器。
【文檔編號】F25B39/00GK103868287SQ201210553526
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權日:2012年12月18日
【發(fā)明者】胡海利, 顏家桃, 張龍愛, 陳培生, 榮曉亮, 鐘海玲, 趙應升 申請人:珠海格力電器股份有限公司