布液器、换热器及空调的制作方法

1.本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种布液器、换热器及空调。


背景技术：

2.水平管降膜换热技术于20世界90年代被运用于制冷技术领域，因其具有管外冷媒流量小、低温差和传热效率高、并且结构简单紧凑等优点得到制冷行业市场的广泛应用和推广，在一定程度上可以替代小冷量制冷设备常用的满液式换热器和干式换热器。
3.在降膜换热的流动过程中，能否在换热管表面形成稳定的均匀液膜，从而避免干斑的产生为定义降膜换热优劣性的决定性因素，液膜形成质量直接影响降膜换热器的性能。因此，降膜换热器需要通过换热管布置、布液器和均液结构等装置对液态冷媒进行稳定连续的均匀分布。
4.其中，降膜换热器的壳体由于使用场景的限制而减小时，液体分布的空间减小、流程缩短、流速剧增，这些都会增加吸气带液的风险、导致液态冷媒分布不均匀，进而导致换热管表面干斑现象生成得更加容易。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述现有技术中冷媒在降膜换热过程中布液成膜不均而在换热管表面生成干斑的技术问题，提出一种布液器、换热器及空调。
6.本发明采用的技术方案是：本发明提出了一种布液器、换热器及空调，其中布液器，包括：布液管，所述布液管环绕成盘形，沿着垂直于盘面的方向依次形成进液面和出液面，所述进液面和所述出液面设有多个均液孔。
7.进一步的，所述均液孔沿所述布液管的轴向均匀间隔设置。
8.在一实施例中，所述布液管的截面呈方形。
9.进一步的，所述布液管内设有至少一个分隔件，所述分隔件将所述布液管内部分隔成多层布液腔，所述布液腔自所述进液面向所述出液面的方向依次叠设，所述分隔件上设有沿着所述布液管的轴向均匀间隔分布的多个均液孔。
10.在一实施例中，所述布液腔的底面积依次增大。
11.在一实施例中，所述布液板与所述进液面共同围成第一布液腔，所述布液板与所述出液面之间为第二布液腔。
12.在一实施例中，所述进液面、所述出液面和所述布液板上的均液孔位于三者上下重叠的区域内，且所述出液面上的均液孔和所述布液板上的均液孔交错设置。
13.换热器，包括上述所述的布液器。
14.进一步的，换热器包括：外壳，设置在所述外壳内部的内壳，所述内壳和所述外壳之间存在间隙，所述外壳顶部设有连通所述内壳的冷媒入口管道和冷媒出口管道。
15.在一实施例中，所述内壳内上下间隔设有第一换热管组和第二换热管组，所述第
一换热管组和第二换热管组的换热管环绕成蚊香状。
16.在一实施例中，所述内壳的顶部内壁与所述第一换热管组之间设有布液器。
17.在一实施例中，所述第一换热管组的多层换热管之间设有所述布液器，所述布液器将所述第一换热管组均分成上下两层。
18.在一实施例中，所述第一换热管组和所述第二换热管组之间设有均流盘，所述均流盘固定在所述内壳内壁，且所述均流盘上设有多个均流孔，所述均流孔呈蚊香状分布。
19.进一步的，所述外壳内底部设有位于所述内壳的下方的第三换热管组，所述第三换热管组的换热管环绕成蚊香状，且所述第三换热管组的内换热管的层数大于所述第一换热管组内换热管的层数，且大于所述第二换热管组内换热管的层数。
20.进一步的，所述第三换热管组最外圈的换热管与所述外壳内侧壁之间的间距小于所述内壳外侧壁与所述外壳内侧壁之间的间距。
21.空调，包括上述所述的换热器。
22.与现有技术比较，本发明提出的盘管结构的布液器增加了布液器与液态冷媒的接触面积，并且冷媒流量可以很大，利用该布液器可以形成有效均匀的布膜。本发明提出的换热器通过换热管的结构改进、换热组件的位置分布改善，大大提高了换热效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例中布液器（除去出液面）的结构示意图；图2为本发明实施例中布液器的俯视图；图3为本发明实施例中布液器（无均液孔）的结构示意图；图4为本发明实施例中布液器的截面图；图5为本发明实施例中盘管的结构示意图；图6为本发明实施例中盘管的俯视图；图7为本发明实施例中第三换热管组的结构示意图；图8为本发明实施例中均流盘的结构示意图；图9为本发明实施例中换热器的剖面图；图10为本发明实施例中换热器另一视角的剖面图；1、布液器；11、布液管；12、布液板；13、均液孔；2、换热器；21、外壳；22、内壳；23、冷媒入口管道；24、冷媒出口管道；25、第一换热管组；26、第二换热管组；27、均流盘；271、均流孔；28、第三换热管组；29、盘管。
具体实施方式
25.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
27.随着社会的进步，人民的生活诉求在不断改善和提升。过去由于科技水平的限制，人们只要求换热器具有换热功能即可，对于换热器的形状、尺寸、效率、能耗等要素并不考虑在内。但是随着社会的不断发展，人们不止要求换热效率高，还对换热器的形状、尺寸、能耗等因素都有较高的要求。所以，目前市场上的换热器在朝着小型化的趋势发展，但是换热器壳体减小带来了一系列的问题：液体分布的空间减小、流程缩短、流速剧增等。这些都会增加换热过程中制冷机组吸气带液的风险，且液态冷媒分布空间的减小削弱了其分布的均匀性，增大换热管表面干斑的生成几率。
28.为了解决上文所述的小冷量换热器由于冷媒分布空间的减小、难以形成均匀的液膜，从而容易在换热管表面产生干斑的技术问题，本发明提出了一种布液器、换热器及空调。
29.首先，本发明提出的布液器1包括：布液管11，布液管11环绕成盘形，沿着垂直于盘面的方向依次形成进液面和出液面，进液面和出液面设有多个均液孔13。
30.上文提出的盘管结构的布液器增加了布液器与液态冷媒的接触面积，并且冷媒流量可以很大，利用该布液器可以形成有效均匀的布膜，解决了降膜换热过程中冷媒难以形成均匀液膜的问题，进一步提高了换热器的换热效率。
31.如图1
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图4所示，本发明的布液器中的布液管11的是方管，内部形成布液腔，布液管11有相对的两个面分别是进液面和出液面，沿着布液管轴向方向在进液面和出液面上均匀间隔设置有多个均液孔13，出液面垂直于冷媒流向并位于进液面的上方。且为了增加布液器与冷媒的接触面积，布液管11环绕呈蚊香状，且环绕之后的布液管11的进液面都位于同一个平面上，且进液面和出液面上的均液孔13也呈蚊香状分布，整体来看该布液器呈盘管结构（蚊香状）。
32.在本实施例，在布液管11内部的布液腔中安装了分隔件——布液板12，布液板12两边向中间垂直弯折成一个三面围成的凹槽状，布液板12设置在布液腔内部并固定进液面的下方，布液板12和进液面之间共同围成另一个布液腔。即，布液板12将布液管11内的布液腔分隔成上下设置的第一布液腔和第二布液腔，且第一布液腔的底面积要小于第二布液腔的底面积。此外，为了能够均匀布液，进液面、出液面以及布液板12上下重叠的区域上设有多个均液孔13，进液面、出液面和布液板上的均液孔都是沿着布液管轴向方向均匀间隔设置的。在本实施例中，第一布液腔的宽度为w1，第二布液腔的宽度为w2，且为了控制液态冷媒的流速达到合理布膜、减少干斑的出现，布液板上的均液孔13的孔径φα优选为1/3w1，并沿着布液管轴线所的环绕方向均匀分布（即布液板上的均液孔13也是呈蚊香状分布，与布液管的形状对应），分布间隔为φα的3~4倍；出液面上的均液孔13的孔径φβ与φα保持一致，分布形式为在布液板12上均液孔13所对应位置的基础上插空均匀分布，即布液板12上的均液孔13和出液面上的均液孔13的位置是相对交错，这样的位置分布能够是冷媒分布的得更加均匀。该均液孔13和均液孔13的孔径大小并不是固定的，具体要根据换热器的尺寸以及冷媒流量大小决定。
33.其次，本发明提出使用上文所述的布液器的换热器，且在该换热器内部对布液器、换热管等换热组件结构、位置的改进使换热器的换热效率提高。
34.如图9
‑
图10所示，本发明提出的换热器2包括：直筒状的外壳21（外壳顶部和底部
均安装有封板），设置在外壳内部的直筒状内壳22，内壳22和外壳21之间存在间隙便于换热后的气态冷媒流通，内壳22的底部是开口与外壳21内部连通，外壳顶部设有连通内壳的冷媒入口管道23和冷媒出口管道24，冷媒入口管道23设置在内壳顶部的中央，冷媒出口管道24设置在外壳顶部的边缘处。
35.如图5
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图10所示，内壳内上下间隔设有第一换热管组25和第二换热管组26，外壳底部设有位于内壳的下方的第三换热管组28，第一换热管组25、第二换热管组26以及第三换热管组28中的换热管均为蚊香状的盘管29。本实施例中，一个完整的盘管29由两层盘管叠加联通组成，中间通过u形铜管连接构成一个整体，盘管进出水形式为下层进水，上层出水，且本实施例中第一换热管组25包括两组完整的盘管，两个完整的盘管的出水口处通过一根y形管连通，形成两组盘管串联，加强实用性能。第二换热管组26包括一组完整的盘管，但在其他实施例中内壳内也可以只设置第一换热管组，不设置再收集没有进行降膜蒸发液滴的第二换热管组，而是直接让未蒸发完的液态冷媒流至外壳底部设置的第三换热管组进行沸腾蒸发换热。但是因为本实施例中的换热管采用了蚊香状盘管的结构设计，能够大大减小换热管所占据的空间，所以有充足的空间设置第二换热管组，体高换热效率。但是单纯的通过换热管结构的改善和数量的增多并不能解决布膜不均产生干斑的情况，此问题还得需要布液器解决。因此，在内壳内设置了多层布液器，使令冷媒稳定连续的均匀分布形成液膜。
36.具体的，内壳的顶部内壁与第一换热管组25之间设有一个布液器1，第一换热管组25的两层完整的换热盘管之间设有一个布液器1，布液器1将第一换热管组25均分成上下两层。且第一换热管组25和第二换热管组26之间设有一块均流盘27，均流盘27固定在内壳内壁上与第一换热管组25相互平行。均流盘27上均匀设有多个均流孔271，且均流孔271亦是按照蚊香状进行分布的，均流孔271的孔径与φβ保持一致。均流孔271所在的区域能够覆盖第一换热管组25和第二换热管组26所在的区域，使经过第一换热管组25换热后未降膜蒸发的液滴经过均流盘27的均液作用后再与第二换热管组26进行降膜蒸发。
37.同样的，第三换热管组28包括多组完整的盘管29，但是第三换热管组内换热管的层数大于第一换热管组内换热管的层数，且大于第二换热管组内换热管的层数。且考虑到内壳的存在以及换热后气态冷媒需要从冷媒出口流出，第三换热管组最外圈的换热管与外壳21内侧壁之间的间距小于内壳外侧壁与外壳内侧壁之间的间距，最好是第三换热管组尽量靠近外壳的内侧壁，有利于气态冷媒上升，从冷媒出口管道排出。
38.在蒸发换热过程中，液态冷媒经由冷媒入口管道23与布液器1连接，进入布液器1，通过布液器1的均液布膜后喷洒于换热盘管上，液态冷媒经由第一换热管组25发生降膜蒸发，已发生换热相变的气态冷媒经过外部吸气环柱形通道上升到换热器顶部，从冷媒出口管道24排出。以上降膜蒸发的过程中还存有未降膜蒸发的液态冷媒，剩下的液态冷媒可通过均液板的收集再在第二换热管组26进行蒸发，通过第二换热管组26的还未降膜蒸发的液态冷媒会聚集于换热器底部的第三换热管组28，进行最后的换热。
39.本发明提出的换热器中换热管的形式为蚊香状盘管，结构紧凑、占用空间小，能够在有限的空间内设置多层换热盘管，提高换热效率。换热管的盘管结构可以使载冷剂流速保持较高，省去多流程的压缩，达到冷媒传热效率高的作用。
40.本发明还提出一种使用上文所述的换热器的空调。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。