一种双系统微通道换热器和双回路制冷系统的制作方法

本实用新型涉及暖通空调领域，更具体地，涉及一种双系统微通道换热器和双回路制冷系统。

背景技术：

微通道换热器采用微通道换热管来与外部空气进行换热，微通道换热管中存在制冷剂的流动。微通道换热管的当量直径在10-1000μm，在该当量直径下，微通道换热器的换热能力能够得到极大加强。微通道换热器具有多根微通道换热管，多根微通道换热管之间设置有翅片以加强换热。外部空气从微通道换热管及翅片之间的缝隙流过，与微通道换热管及翅片进行换热。

现有技术中双系统微通道换热器包括两个换热部分，每个单独的换热部分均与独立的制冷回路连接。每个换热部分通常采用一片长的盘管折弯成2排的设计形式。这样的设计使得双系统微通道换热器中制冷剂的流动路径过长，且在流动过程中会经过弯头，造成双系统微通道换热器中制冷剂压降损失比较大，降低了双系统微通道换热器的换热效率。

此外，现有技术中双系统微通道换热器采用的将一片长的盘管折弯成2排的形式，没有考虑到第二排进风温度场的均匀性，无法保证双系统微通道换热器的换热效率。

本领域需要一种压降损失小且进风温度场均匀的双系统微通道换热器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种双系统微通道换热器，所述双系统微通道换热器具有进风温度场均匀的优点，从而能够提高双系统微通道换热器的换热效率。

本实用新型的目的还在于提供一种双回路制冷系统，所述双回路制冷系统包括进风温度场均匀的双系统微通道换热器，从而具有较高的制冷效率。

为实现所述目的的双系统微通道换热器，适于设置在双回路制冷系统的第一制冷回路和第二制冷回路中，并与外部导热介质进行换热，所述双系统微通道换热器包括第一换热器主体和第二换热器主体；所述第一换热器主体用于设置在所述第一制冷回路中，所述第二换热器主体用于设置在所述第二制冷回路中；

所述第一换热器主体包括第一微通道换热管，所述第二换热器主体包括第二微通道换热管；

所述第一微通道换热管具有第一入口段和第一出口段，在所述第一微通道换热管内，所述第一制冷回路中的制冷剂由所述第一入口段流向所述第一出口段；

所述第二微通道换热管具有第二入口段和第二出口段，在所述第二微通道换热管内，所述第二制冷回路中的制冷剂由所述第二入口段流向所述第二出口段；

在所述外部导热介质的流动路径上，所述第一入口段位于所述第二出口段的前侧，所述外部导热介质能够依次与所述第一入口段和所述第二出口段接触；并且

在所述外部导热介质的流动路径上，所述第一出口段位于所述第二入口段的前侧，所述外部导热介质能够依次与所述第一出口段和所述第二入口段接触。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一换热器主体还包括第一进口集液管和第一出口集液管，所述第一入口段与所述第一进口集液管连通，所述第一出口段与所述第一出口集液管连通；所述第一制冷回路中的制冷剂能够从所述第一进口集液管流入所述第一微通道换热管，并从所述第一微通道换热管流入所述第一出口集液管；

所述第二换热器主体还包括第二进口集液管和第二出口集液管，所述第二入口段与所述第二进口集液管连通，所述第二出口段与所述第二出口集液管连通；所述第二制冷回路中的制冷剂能够从所述第二进口集液管流入所述第二微通道换热管，并从所述第二微通道换热管流入所述第二出口集液管；

在所述外部导热介质的流动路径上，所述第一进口集液管与所述第二出口集液管前后并排设置，所述第一出口集液管与所述第二进口集液管前后设置。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一进口集液管和第一出口集液管相互平行设置，所述第一微通道换热管垂直于所述第一进口集液管和第一出口集液管；

所述第二进口集液管和第二出口集液管相互平行设置，所述第二微通道换热管垂直于所述第二进口集液管和第二出口集液管。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一进口集液管内设置有第一分配管，所述第一分配管上开设有第一分配孔，所述第一制冷回路中的制冷剂能够通过所述第一分配孔流入所述第一进口集液管；

所述第二进口集液管内设置有第二分配管，所述第二分配管上开设有第二分配孔，所述第二制冷回路中的制冷剂能够通过所述第二分配孔流入所述第二进口集液管。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一分配孔与所述第二分配孔交错设置。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一进口集液管内设置有第一进口隔板，所第一进口隔板将所述第一进口集液管分成第一进口集液腔和第二进口集液腔；所述第一分配管包括分离设置的第一分配段和第二分配段，所述第一分配段设置在所述第一进口集液腔中，所述第二分配段设置在所述第二进口集液腔中；所述第一制冷回路中的制冷剂能够从所述第一分配段和所述第二分配段分别流入所述第一进口集液腔和所述第二进口集液腔；

所述第二进口集液管内设置有第二进口隔板，所第二进口隔板将所述第二进口集液管分成第三进口集液腔和第四进口集液腔；所述第二分配管包括分离设置的第三分配段和第四分配段，所述第三分配段设置在所述第三进口集液腔中，所述第四分配段设置在所述第四进口集液腔中；所述第二制冷回路中的制冷剂能够从所述第三分配段和所述第四分配段分别流入所述第三进口集液腔和所述第四进口集液腔。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一出口集液管内设置有与所述第一进口隔板对应的第一出口隔板，所述第一出口隔板将所述第一出口集液管分成第一出口集液腔和第二出口集液腔；流入所述第一进口集液腔的所述第一制冷回路中的制冷剂能够经由所述第一微通道换热管流入所述第一出口集液腔，流入所述第二进口集液腔的所述第一制冷回路中的制冷剂能够经由所述第一微通道换热管流入所述第二出口集液腔；

所述第二出口集液管内设置有与所述第二进口隔板对应的第二出口隔板，所述第二出口隔板将所述第二出口集液管分成第三出口集液腔和第四出口集液腔；流入所述第三进口集液腔的所述第二制冷回路中的制冷剂能够经由所述第二微通道换热管流入所述第三出口集液腔，流入所述第四进口集液腔的所述第二制冷回路中的制冷剂能够经由所述第二微通道换热管流入所述第四出口集液腔。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述第一换热器主体在所述第一制冷回路中为蒸发器，并且所述第二换热器主体在所述第二制冷回路中也为蒸发器；或者

所述第一换热器主体在所述第一制冷回路中为冷凝器，并且所述第二换热器主体在所述第二制冷回路中也为冷凝器。

所述的双系统微通道换热器，其进一步的特点是，所述外部导热介质包括空气或者水。

为实现所述目的的双回路制冷系统，包括第一制冷回路和第二制冷回路，所述双回路制冷系统还包括如上所述的双系统微通道换热器，所述双系统微通道换热器设置在所述第一制冷回路和所述第二制冷回路中，并与外部导热介质进行换热。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的双系统微通道换热器，适于设置在双回路制冷系统的第一制冷回路和第二制冷回路中，并与外部导热介质进行换热。双系统微通道换热器包括第一微通道换热管和第二微通道换热管。第一微通道换热管内的制冷能力较强的第一入口段能够与第二微通道换热管内制冷能力较弱的第二出口段形成互补，第一微通道换热管内的制冷能力较弱的第一出口段能够与第二微通道换热管内制冷能力较强的第二入口段形成互补，从而使得第二微通道换热管进风温度场的均匀性得到改善。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型中双回路制冷系统的示意图；

图2为本实用新型中第一微通道换热管和第二微通道换热管的示意图；

图3a为本实用新型中第一换热器主体的示意图；

图3b为本实用新型中第二换热器主体的示意图；

图4为本实用新型中第一分配孔和第二分配孔位置关系的示意图；

图5a为本实用新型中第一进口隔板和第一出口隔板的示意图；

图5b为本实用新型中第二进口隔板和第二出口隔板的示意图；

图6为本实用新型中双系统微通道换热器的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，图1至图6均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

图1示出了本实用新型一个实施例中的双回路制冷系统，双回路制冷系统包括第一制冷回路1和第二制冷回路2。第一制冷回路1包括压缩机7a、冷凝器8a、节流阀9a和双系统微通道换热器3，第二制冷回路2包括压缩机7b、冷凝器8b、节流阀9b和双系统微通道换热器3，其中，双系统微通道换热器 3包括第一换热器主体31和第二换热器主体32；第一换热器主体31设置在第一制冷回路1中，第二换热器主体32设置在第二制冷回路2中。在本实施例中，双系统微通道换热器3的第一换热器主体31和第二换热器主体32均作为制冷回路的蒸发器使用。外部导热介质4，例如空气和水，依次流过第一换热器主体31和第二换热器主体32，被连续冷却，从而可以获得更低的温度。图6示出了双系统微通道换热器3，其中部设置有第一换热器主体31和第二换热器主体32。第一换热器主体31和第二换热器主体32在外部导热介质4 的流动路径上前后放置而不是左右放置，这样的设计可以使得在第一制冷回路 1和第二制冷回路2二者之中仅有一个制冷回路工作时，外部导热介质4在双系统微通道换热器3内仍然能够保证与第一制冷回路1和第二制冷回路2均工作时相同的换热面积，从而可以保证在单一回路运行时充分利用风系统，提高双系统微通道换热器3的换热量。

如图2所示，第一换热器主体31包括第一微通道换热管311，第二换热器主体32包括第二微通道换热管321，外部导热介质4流过第一微通道换热管311和第二微通道换热管321表面时会产生对流换热。图2示出了第一微通道换热管311和第二微通道换热管321的位置关系，即在外部导热介质4 的流动路径上，第一微通道换热管311与第二微通道换热管321前后设置，并且第一微通道换热管311位于第二微通道换热管321的前侧，也就是说，外部导热介质4会先与第一微通道换热管311进行换热，之后再与第二微通道换热管321进行换热。

第一微通道换热管311与第二微通道换热管321前后设置的设置方式包括第一微通道换热管311与第二微通道换热管321前后平行设置，并且第一微通道换热管311和第二微通道换热管321的轴线方向与外部导热介质4的流动方向均成相同的夹角，例如成90°的夹角。可选地，第一微通道换热管 311与第二微通道换热管321所共有的平面平行于外部导热介质4的流动方向。当然，第一微通道换热管311和第二微通道换热管321的轴线也可以成一定的较小的角度，不一定要完全平行设置。

作为蒸发器使用时，第一微通道换热管311和第二微通道换热管321内的制冷剂存在一个汽化吸热过程，以达到制冷的目的。第一微通道换热管311 具有第一入口段311a和第一出口段311b，在第一微通道换热管311内，第一制冷回路1中的制冷剂由第一入口段311a流向第一出口段311b。

第二微通道换热管321具有第二入口段321a和第二出口段321b，在第二微通道换热管321内，第二制冷回路2中的制冷剂由第二入口段321a流向第二出口段321b。

在制冷剂的流动过程中，第一入口段311a和第二入口段321a内均具有较多的液态制冷剂，液态制冷剂在第一微通道换热管311和第二微通道换热管 321内流动时进行汽化吸热过程，流至第一出口段311b和第二出口段321b 内时变为气态。由于气态制冷剂无法进行气化吸热过程，所以第一出口段311b 和第二出口段321b的制冷能力会弱于第一入口段311a和第二入口段321a。

因此，为了使第二微通道换热管321的进风温度场变得均匀，在本实用新型的一个实施例中，在外部导热介质4的流动路径上，第一入口段311a位于第二出口段321b的前侧，外部导热介质4能够依次与第一入口段311a和第二出口段321b接触；并且在外部导热介质4的流动路径上，第一出口段311b 位于第二入口段321a的前侧，外部导热介质4能够依次与第一出口段311b 和第二入口段321a接触。

具体来说，将外部导热介质4沿第一微通道换热管311分成4a、4b、4c 三个部分。外部导热介质4a能够先与制冷能力较强的第一入口段311a进行接触换热，再与制冷能力较弱的第二出口段321b进行接触换热。外部导热介质4c能够先与制冷能力较弱的第一出口段311b进行接触换热，再与制冷能力较强的第二入口段321a进行接触换热。外部导热介质4b则是先后与制冷能力相当的第一微通道换热管311和第二微通道换热管321的中部进行接触换热。

这样，外部导热介质4a、4b、4c被第一微通道换热管311冷却后，具有不同温度，一般来说，外部导热介质4a的温度低于外部导热介质4b的温度，外部导热介质4b的温度低于外部导热介质4c的温度。对于温度较低的外部导热介质4a，其额外需要的冷量较少，因此适于采用制冷能力较弱的第二出口段321b对其继续进行接触换热。对于温度较高的外部导热介质4c，其额外需要的冷量较多，因此适于采用制冷能力较强的第二入口段321a对其继续进行接触换热。由此，第二微通道换热管321的进风温度场的均匀性得到提高，从而提高了双系统微通道换热器的换热效率。

需要说明的是，上述实施例是以双系统微通道换热器作为蒸发器来进行描述的。本实用新型中，双系统微通道换热器也可以作为冷凝器实用，以对外部导热介质4进行连续加热。由于制冷剂的冷凝过程包括从气态到液态的相变过程，从而也会造成第一微通道换热管311和第二微通道换热管321在冷凝过程中存在沿管路换热能力分布不均的现象，从而导致进风温度场不够均匀。本实用新型提供的双系统微通道换热器作为冷凝器使用时，也能提高进风温度场的均匀性。

图2、3a、3b更详细地示出了本实用新型一个实施例中第一换热器主体 31和第二换热器主体32的结构。第一换热器主体31还包括第一进口集液管 312和第一出口集液管313，第一入口段311a与第一进口集液管312连通，第一出口段311b与第一出口集液管313连通；第一制冷回路1中的制冷剂能够从第一进口集液管312流入第一微通道换热管311，并从第一微通道换热管 311流入第一出口集液管313；

第二换热器主体32还包括第二进口集液管322和第二出口集液管323，第二入口段321a与第二进口集液管322连通，第二出口段321b与第二出口集液管323连通；第二制冷回路2中的制冷剂能够从第二进口集液管322流入第二微通道换热管321，并从第二微通道换热管321流入第二出口集液管 323；

在外部导热介质4的流动路径上，第一进口集液管312与第二出口集液管 323前后设置，第一出口集液管313与第二进口集液管322前后设置。

可选地，第一进口集液管312和第一出口集液管313相互平行设置，第一微通道换热管311垂直于第一进口集液管312和第一出口集液管313；

第二进口集液管322和第二出口集液管323相互平行设置，第二微通道换热管321垂直于第二进口集液管322和第二出口集液管323。

进一步地，如图3a、3b所示，第一进口集液管312内设置有第一分配管 314，第一分配管314上开设有第一分配孔314a，第一制冷回路1中的制冷剂能够通过第一分配孔314a流入第一进口集液管312；第一分配管314与第一进口集液管312之间存在间隙。

第二进口集液管322内设置有第二分配管324，第二分配管324上开设有第二分配孔324a，第二制冷回路2中的制冷剂能够通过第二分配孔324a流入第二进口集液管322。第二分配管324与第二进口集液管322之间存在间隙。

可选地，如图4所示，第一分配孔314a与第二分配孔324a交错设置，这一设计有利于减少调节分配的频率。在图4中将第一分配管314和第二分配管324投影至同一平面，以显示第一分配孔314a与第二分配孔324a之间的位置关系。

第一分配孔314a与第二分配孔324a并不与第一微通道换热管311和第二微通道换热管321直接连接，第一分配孔314a与第二分配孔324a分别对应多根第一微通道换热管311和第二微通道换热管321。

进一步地，如图5a和5b所示，第一进口集液管312内设置有第一进口隔板501，所第一进口隔板501将第一进口集液管312分成第一进口集液腔 312a和第二进口集液腔312b；第一分配管314包括分离设置的第一分配段 3141和第二分配段3142，第一分配段3141设置在第一进口集液腔312a中，第二分配段3142设置在第二进口集液腔312b中；第一制冷回路1中的制冷剂能够从第一分配段3141和第二分配段3142分别流入第一进口集液腔312a 和第二进口集液腔312b；

第二进口集液管322内设置有第二进口隔板601，所第二进口隔板601 将第二进口集液管322分成第三进口集液腔322a和第四进口集液腔322b；第二分配管324包括分离设置的第三分配段3241和第四分配段3242，第三分配段3241设置在第三进口集液腔322a中，第四分配段3242设置在第四进口集液腔322b中；第二制冷回路2中的制冷剂能够从第三分配段3241和第四分配段3242分别流入第三进口集液腔322a和第四进口集液腔322b。

第一出口集液管313内设置有与第一进口隔板501对应的第一出口隔板 502，第一出口隔板502将第一出口集液管313分成第一出口集液腔313a和第二出口集液腔313b；流入第一进口集液腔312a的第一制冷回路1中的制冷剂能够经由第一微通道换热管311流入第一出口集液腔313a，流入第二进口集液腔312b的第一制冷回路1中的制冷剂能够经由第一微通道换热管311流入第二出口集液腔313b；

第二出口集液管323内设置有与第二进口隔板601对应的第二出口隔板 602，第二出口隔板602将第二出口集液管323分成第三出口集液腔323a和第四出口集液腔323b；流入第三进口集液腔322a的第二制冷回路2中的制冷剂能够经由第二微通道换热管321流入第三出口集液腔323a，流入第四进口集液腔322b的第二制冷回路2中的制冷剂能够经由第二微通道换热管321流入第四出口集液腔323b。

第一进口隔板501和第一出口隔板502以及第二进口隔板601和第二出口隔板602的设置能够缩短制冷剂在双系统微通道换热器内的流动长度，使得制冷剂易于调分配。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的双系统微通道换热器，适于设置在双回路制冷系统的第一制冷回路和第二制冷回路中，并与外部导热介质进行换热。双系统微通道换热器包括第一微通道换热管和第二微通道换热管。第一微通道换热管内的制冷能力较强的第一入口段能够与第二微通道换热管内制冷能力较弱的第二出口段形成互补，第一微通道换热管内的制冷能力较弱的第一出口段能够与第二微通道换热管内制冷能力较强的第二入口段形成互补，从而使得第二微通道换热管进风温度场的均匀性得到改善。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。