换热器和换热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种换热器和换热装置。换热器包括：上集流管和下集流管，上集流管内设有上隔板，下集流管内设有下隔板，上隔板将上集流管的内腔分成多个上腔室，下隔板将下集流管的内腔分成多个下腔室，上集流管的第一端具有上制冷剂口，下集流管的第二端具有下制冷剂口；多个换热管；至少一个连通管，连通管的上端与上腔室相连，连通管的下端与下腔室相连，连通管内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管内的制冷剂通道的横截面积；至少一个气体管，气体管的第一端与至少一个上腔室相连，气体管的第二端与上制冷剂口相连。根据本实用新型的换热器，制冷剂分配均匀且换热能力提高。
【专利说明】换热器和换热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种换热器，具体地，涉及一种多流路的平行流换热器和多流路换热装置。
【背景技术】
[0002]诸如平行流换热器的换热器通常用作蒸发器或热泵系统的室外机。在换热量较大时，换热器需要设置多个流路或者多个换热器，从而在某个流路中制冷剂从上方的集流管流向下方的集流管。例如，当设置2个流路以提高换热性能时，会出现制冷剂在第二个流路的换热管内分配不良，这是因为液态制冷剂的流动会受重力和流动阻力的影响，主要分配在近处的换热管中，气态的制冷剂分配在远处的换热管中。两相制冷剂的分配不良导致了换热性能不足，换热面积没有得到充分的利用。此外，由于制冷剂分配不均，导致换热器表面温度分布不均，从而导致换热器出风温度不均，影响舒适性。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种制冷剂分配均匀、换热能力提高的换热器。
[0004]本实用新型的另一目的在于提出一种制冷剂分配均匀、换热能力提高的换热装置。
[0005]根据本实用新型的换热器，包括:上集流管和下集流管，所述上集流管和下集流管在上下方向上彼此间隔开，所述上集流管内设有上隔板，所述下集流管内设有下隔板，所述上隔板将所述上集流管的内腔分成沿从所述上集流管的第一端到所述上集流管的第二端的方向排列的多个上腔室，所述下隔板将所述下集流管的内腔分成多个下腔室，所述多个下腔室沿沿从所述下集流管的第一端到所述下集流管的第二端的方向排列且与所述多个上腔室一一对应，所述上集流管的第一端具有上制冷剂口，所述下集流管的第二端具有下制冷剂口 ；多个换热管，所述换热管的两端分别与所述下集流管和上集流管相连以便所述上腔室、所述换热管内的制冷剂通道和所述下腔室形成制冷剂流路；至少一个连通管，所述连通管的上端与上腔室相连，所述连通管的下端与下腔室相连，所述连通管内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管内的制冷剂通道的横截面积；至少一个气体管，所述气体管的第一端与至少一个上腔室相连，所述气体管的第二端与所述上制冷剂口相连。
[0006]根据本实用新型的换热器，制冷剂分配均匀且换热能力提高。
[0007]优选地，所述连通管的上端和下端分别与在所述制冷剂流路上彼此相邻的上腔室和下腔室相连。
[0008]根据本实用新型的换热器还包括汽液分离器，所述汽液分离器具有进口、出气口和出液口，所述出气口与所述上制冷口相连，所述气体管的第二端与所述进口相连，所述出液口与所述下腔室连通。
[0009]优选地，所述汽液分离器为筒状容器，所述筒状容器的内腔的横截面积大于所述连通管内的制冷剂通道的横截面积。
[0010]根据本实用新型的换热器还包括至少一个单向阀，所述单向阀的第一阀口和第二阀口分别与两个下腔室连通。
[0011]优选地，所述上集流管内设有一个上隔板以将所述上集流管的内腔分成两个上腔室，所述下集流管内设有一个下隔板以将所述下集流管的内腔分成两个下腔室，所述连通管为一个，所述连通管的上端与邻近所述上集流管的第一端的上腔室连通，所述连通管的下端与邻近所述下集流管的第二端的下腔室连通。
[0012]优选地，所述气体管的第一端与邻近所述上集流管的第一端的上腔室连通。
[0013]根据本实用新型的换热装置包括:多个换热器，所述换热器包括上集流管、下集流管和换热管，所述换热管的两端分别与所述上集流管和所述下集流管相连；至少一个连通管，所述连通管的上端与所述多个换热器中的一个换热器的上集流管相连，所述连通管的下端与所述多个换热器中的另一个换热器的下集流管相连，所述连通管内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管内的制冷剂通道的横截面积；至少一个气体管，所述气体管的第一端和第二端分别与所述多个换热器中的至少两个换热器的上集流管连通。
[0014]根据本实用新型的换热装置，制冷剂分配均匀且换热能力提高。
[0015]优选地，所述连通管的上端与彼此相邻的换热器中一个换热器的上集流管相连，所述连通管的下端与所述彼此相邻的换热器中另一个换热器的下集流管相连，彼此相邻的换热器的上集流管之间均连接有所述气体管。
[0016]根据本实用新型的换热装置还包括至少一个单向阀，所述单向阀的第一阀口和第二阀口分别与彼此相邻的换热器的下集流管连通。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是根据本实用新型实施例的换热器的示意图。
[0018]图2是根据本实用新型另一实施例的换热器的示意图。
[0019]图3是根据本实用新型实施例的换热装置的示意图。
[0020]图4是根据本实用新型另一实施例的换热装置的示意图。
[0021]附图标记:
[0022]换热器100，换热器100A，换热装置200
[0023]下集流管I，下制冷剂口 101，下腔室102，下隔板8，
[0024]上集流管2，上制冷剂口 201，上腔室202，上隔板9，
[0025]换热管3，翅片4，连通管5，汽液分离器6，单向阀7，气体管10。
【具体实施方式】
[0026]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]如图1和2所示，根据本实用新型实施例的换热器100包括下集流管1、上集流管
2、多个换热管3、至少一个连通管5和至少一个气体管10。[0028]上集流管2和下集流管I在上下方向上彼此间隔开布置。上集流管2内设有上隔板9，下集流管I内设有下隔板8。
[0029]上隔板9将上集流管2的内腔分成沿从上集流管2的第一端(图1中的左端)到上集流管2的第二端(图1中的右端)的方向排列的多个上腔室202，换言之，上隔板9将上集流管2的内腔分成沿左右方向排列的多个上腔室202。
[0030]下隔板8将下集流管I的内腔分成多个下腔室102，多个下腔室102沿沿从下集流管I的第一端(图1中的左端)到下集流管I的第二端(图1中的右端)的方向排列且与多个上腔室202 —一对应。上集流管2的第一端具有上制冷剂口 201，下集流管I的第二端具有下制冷剂口 101。
[0031]可以理解的是，上制冷剂口 201可以是直接形成在上集流管2上的开口，也可以是连接在上集流管2上的一段管，同样，下制冷剂口 101可以是直接形成在下集流管I上的开口，也可以是连接在下集流管I上的一段管。
[0032]换热管3沿左右方向间隔开布置，换热管3的上端与上集流管2相连，换热管3的下端与下集流管I相连，由此，上腔室202、换热管3内的制冷剂通道和下腔室102形成制冷剂流路，制冷剂流路沿图1中尖头方向成波形延伸，例如在图1中，制冷剂流路从左向右成大体波形延伸。翅片4设在相邻的换热管3之间。
[0033]在一个具体示例中，换热管3可以为扁管，换热管3内的制冷剂通道可以为微通道，从而根据本实用新型实施例的换热器也可以称为微通道换热器。
[0034]连通管5的上端与上腔室202相连，连通管5的下端与下腔室102相连，连通管5内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管3内的制冷剂通道的横截面积。这里，可以理解的是，连通管5的下端可以与下腔室102直接相连，也可以通过其他元件例如汽液分离器6间接地相连(下面将会描述)。
[0035]气体管10的第一端与至少一个上腔室202相连，气体管10的第二端与上制冷剂口 201相连。这里，可以理解的是，气体管10的第二端可以与上制冷剂口 201直接相连。
[0036]根据本实用新型实施例的换热器100，例如，当用作蒸发器时，汽液两相制冷剂从下集流管I的下制冷剂口 101流入第一下腔室102，通过换热管3向上流动并蒸发，进入到上集流管2内的第一上腔室202内。第一上腔室202内的制冷剂通过换热管3向下流动进入下集流管I的第二下腔室102内，同时第一上腔室202内的一部分汽液两相制冷剂通过连通管5向下流动进入下集流管I内。
[0037]由于连通管5内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管3内的制冷剂通道的横截面积，因此，与在换热管3流动相比，制冷剂在连通管5内的流阻小，流速快，因此制冷剂可以快速流入到下集流管I中，然后在通过换热管3向上流动到上集流管2内，因此制冷剂的分配更加均匀，换热能力提高，避免了相关技术中制冷剂从上向下流动造成的制冷剂在换热管内分配不均，影响换热性能的问题。
[0038]附加地，根据本实用新型实施例的换热器，上集流管2内的气体态制冷剂接有通过气体管10流到上集流管2的上制冷剂口 201，因此从连通管5向下流动的制冷剂大部分为液态，单一相态的制冷剂更有利于制冷剂在向下流到下集流管I时分配均匀，提高换热效果。
[0039]优选地，连通管5的上端和下端分别与在制冷剂流路上彼此相邻的上腔室202和下腔室101相连。
[0040]在本实用新型的一些优选实施例中，如图1所示，换热器100还包括汽液分离器6，汽液分离器具有进口、出气口和出液口。汽液分离器6的出气口与上制冷口 202相连，气体管10的第二端(图1中的上端)与汽液分离器6的进口相连，汽液分离器6的出液口与下腔室102连通。
[0041]在一个具体示例中，汽液分离器6为筒状容器，例如，具有长圆形纵向截面，筒状容器的内腔的横截面积大于连通管5内的制冷剂通道的横截面积。
[0042]通过设置汽液分离器6，从汽液分离器6的出液口引出的液态制冷剂流入下集流管I，从汽液分离器6的出气口引出的气态制冷剂流入上制冷剂口 201。由于汽液分离器6的分离效果，纯液态制冷剂进入下集流管1，由此制冷剂的分配平衡性提高，同时制冷剂的两相流动噪音得到抑制。
[0043]如图2所示，根据本实用新型实施例的换热器100还包括至少一个单向阀7，单向阀7的第一阀口和第二阀口分别与两个下腔室102连通，例如与彼此相邻的两个下腔室102连通。更具体地，单向阀7的导通方向与制冷剂流路的方向相反。
[0044]在换热器100用作蒸发器时，通过设置单向阀7，制冷剂可以从下游的下腔室102流向上游的下腔室102。在换热器100用作冷凝器时，汽液两相制冷剂处于较高的位置，通过设置单向阀7，冷凝器上游产生的液相制冷剂可以通过单向阀7流向冷凝器的下游，而通过连通管流到上集流管2的制冷剂基本为气相状态，从而制冷剂分配效果显著提升。
[0045]下面参考图1描述本实用新型的一个具体实施例，如图1所述，换热器100的上集流管2内设有一个上隔板9以将上集流管2的内腔分成两个上腔室202。下集流管I内设有一个下隔板8以将下集流管I的内腔分成两个下腔室102。连通管5为一个，连通管5的上端与邻近上集流管2的第一端(图1中的左端)的上腔室202连通，连通管5的下端与邻近下集流管I的第二端(图1中的右端)的下腔室102连通。气体管10的第一端(图1中的左端)与邻近上集流管2的第一端的上腔室202连通，气体管10的第二端直接与上制冷剂口 201直接相连。
[0046]在另一个具体实施例中，如图2所述，单向阀7连接在两个下腔室102之间，从而液态的制冷剂可以从右侧的下腔室102流向左侧的下腔室102。
[0047]下面参考图3和4描述根据本实用新型实施例的换热装置200。
[0048]如图3和4所示，根据本实用新型实施例的换热装置200包括多个换热器100A，至少一个连通管5和至少一个气体管10。
[0049]换热器100A包括上集流管2、下集流管I和换热管3和翅片4，换热管3的两端分别与上集流管2和下集流管I相连，翅片4设在相邻的换热管3之间。
[0050]换热器100A可以为平行流换热器，更具体地，为微通道换热器，换热管3例如为扁管。
[0051]连通管5的上端与多个换热器100A中的一个换热器100A的上集流管2相连，连通管5的下端与多个换热器100A中的另一个换热器游换热器的下集流管I相连。连通管5内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管3内的制冷剂通道的横截面积。
[0052]气体管10的第一端和第二端(图3中的左端和右端)分别与多个换热器中的至少两个换热器100A的上集流管2连通。[0053]根据本实用新型实施例的换热装置200，汽液两相制冷剂从左向右依次流过多个换热器100A，通过设置连通管5，使得上游换热器100A的上集流管2内的汽液两相制冷剂可以通过连通管5向下流到下游换热器100A的下集流管I中。附加地，通过设置气体管10，使得上游换热器100A的上集流管2内的汽液两相制可以通过气体管10流到下游换热器100A的上集流管2中。由此，改善制冷剂的分配，提高换热性能，减小流动噪音。
[0054]在一些优选实施例中，连通管5的上端与彼此相邻的换热器100A中一个换热器100A的上集流管2相连，连通管5的下端与彼此相邻的换热器100A中另一个换热器100A的下集流管I相连。更优选地，彼此相邻的换热器100A的上集流管2之间均连接有气体管10。
[0055]优选地，根据本实用新型实施例的换热装置200还包括至少一个单向阀7，单向阀7的第一阀口和第二阀口分别与彼此相邻的换热器100A的下集流管I连通。由此，上游换热器100A的下集流管I内的液态制冷剂可以通过单向阀7流到下游换热器100A的下集流管I中。
[0056]图3所示的换热装置200包括两个换热器100A (左侧换热器和右侧换热器)。制冷剂从右侧换热器100A的下集流管I流入，从左侧换热器100A的上集流管2内流出。连通管5的上端与右侧换热器100A的上集流管2相连，连通管5的下端与左侧换热器100A的下集流管I连通。气体管10连接两个换热器100A的上集流管2。
[0057]图4示出的换热装置200与图3所示的换热装置200相比，增加了连接在两个换热器100A的下集流管I之间的单向阀7。
[0058]这里，可以理解的是，换热装置200包括的换热器100A的数量并不限于2个，可以根据应用包括任何合适的数量，例如3，个，4个等。
[0059]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0060]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0061]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0062]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0063]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
[0064]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种换热器,其特征在于,包括: 上集流管和下集流管，所述上集流管和下集流管在上下方向上彼此间隔开，所述上集流管内设有上隔板，所述下集流管内设有下隔板，所述上隔板将所述上集流管的内腔分成沿从所述上集流管的第一端到所述上集流管的第二端的方向排列的多个上腔室，所述下隔板将所述下集流管的内腔分成多个下腔室，所述多个下腔室沿沿从所述下集流管的第一端到所述下集流管的第二端的方向排列且与所述多个上腔室一一对应，所述上集流管的第一端具有上制冷剂口，所述下集流管的第二端具有下制冷剂口 ； 多个换热管，所述换热管的两端分别与所述下集流管和上集流管相连以便所述上腔室、所述换热管内的制冷剂通道和所述下腔室形成制冷剂流路； 至少一个连通管，所述连通管的上端与上腔室相连，所述连通管的下端与下腔室相连，所述连通管内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管内的制冷剂通道的横截面积； 至少一个气体管，所述气体管的第一端与至少一个上腔室相连，所述气体管的第二端与所述上制冷剂口相连。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通管的上端和下端分别与在所述制冷剂流路上彼此相邻的上腔室和下腔室相连。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，还包括汽液分离器，所述汽液分离器具有进口、出气口和出液口，所述出气口与所述上制冷口相连，所述气体管的第二端与所述进口相连，所述出液口与所述下腔室连通。
4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述汽液分离器为筒状容器，所述筒状容器的内腔的横截面积大于所述连通管内的制冷剂通道的横截面积。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，还包括至少一个单向阀，所述单向阀的第一阀口和第二阀口分别与两个下腔室连通。
6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述上集流管内设有一个上隔板以将所述上集流管的内腔分成两个上腔室，所述下集流管内设有一个下隔板以将所述下集流管的内腔分成两个下腔室，所述连通管为一个，所述连通管的上端与邻近所述上集流管的第一端的上腔室连通，所述连通管的下端与邻近所述下集流管的第二端的下腔室连通。
7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述气体管的第一端与邻近所述上集流管的第一端的上腔室连通。
8.一种换热装置，其特征在于，包括: 多个换热器，所述换热器包括上集流管、下集流管和换热管，所述换热管的两端分别与所述上集流管和所述下集流管相连； 至少一个连通管，所述连通管的上端与所述多个换热器中的一个换热器的上集流管相连，所述连通管的下端与所述多个换热器中的另一个换热器的下集流管相连，所述连通管内的制冷剂通道的横截面积大于单个换热管内的制冷剂通道的横截面积； 至少一个气体管，所述气体管的第一端和第二端分别与所述多个换热器中的至少两个换热器的上集流管连通。
9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述连通管的上端与彼此相邻的换热器中一个换热器的上集流管相连，所述连通管的下端与所述彼此相邻的换热器中另一个换热器的下集流管相连，彼此相邻的换热器的上集流管之间均连接有所述气体管。
10.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，还包括至少一个单向阀，所述单向阀的第一阀口和第二 阀口分别与彼此相邻的换热器的下集流管连通。
【文档编号】F25B39/00GK203810795SQ201420057053
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】高强 申请人:杭州三花微通道换热器有限公司