换热器及制冷系统的制作方法

本实用新型涉及热交换领域，尤其涉及换热器及制冷系统。

背景技术：

制冷系统中，参与循环的制冷剂气体不可避免的会混有润滑油。溶于制冷剂的润滑油常常会因为制冷剂的蒸发以液体油滴的形态沉积在换热器(比如冷凝器、蒸发器等)的底部，无法随制冷剂气体回到压缩机内，进而引起压缩机缺油。另外，润滑油进入换热器后会在换热管表面形成一层油膜，导致换热管换热系数减小，降低换热器的换热效率，影响整个制冷系统的性能。

技术实现要素：

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种换热器，所述换热器包括内部具有空间的管体，所述管体上部设置有制冷剂进口；所述空间内设置有油分离装置；

所述油分离装置包括设置有分配孔的分配部，所述分配部包括设置有分配孔的有孔区和未设置分配孔的无孔区；所述无孔区比所述有孔区更接近所述制冷剂进口。

可选的，所述有孔区包括第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域沿所述管体的长度方向排列，并且所述第二区域比所述第一区域更远离所述无孔区，所述分配孔在所述第一区域处的分布密度比分配孔在所述第二区域处的分布密度大。

可选的，所述有孔区中，从第二区域到第一区域，所述分配孔的分布密度逐步增大。

可选的，沿所述管体的长度方向，所述无孔区两侧均设置有孔区。

可选的，沿所述管体的长度方向，所述有孔区对称分布于无孔区的两侧。

可选的，所述管体上部设置有两个制冷剂进口，所述两个制冷剂进口中每一制冷剂进口下方均设置有无孔区及对称设置于无孔区两侧的有孔区。

可选的，所述制冷剂进口处设置有进口法兰，所述无孔区沿所述管体长度方向的尺寸S与所述进口法兰的外径D之间满足条件1D≤S≤2D。

可选的，所述分配孔为翻边孔。

可选的，所述翻边孔的翻边朝向所述制冷剂进口所在的一侧。

可选的，所述分配孔的内径R满足条件5mm≤R≤11mm。

可选的，所述分配部倾斜设置。

可选的，所述分配部所在的平面与水平面之间呈一夹角α，0°＜α≤90°。

可选的，所述分配部所在的平面与水平面之间的夹角α满足条件3°≤α≤85°。

可选的，所述油分离装置还包括连接于分配部的导流部，所述导流部的边缘部分开设有多个通孔。

可选的，所述导流部截面呈“L”型。

可选的，所述油分离装置还包括设置于分配部下方的分离器，及位于分离器下方的盛油器；

所述换热器还包括位于油分离装置下方的换热区。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种制冷系统，所述制冷系统包括压缩机，以及如前所述的换热器。

附图说明

图1是本申请一示例型实施例的一种换热器的截面示意图。

图2是图1所示换热器的局部示意图。

图3A至图3C是本申请一示例型实施例的一种油分离板件的不同视角的结构图。

图4是图1所示换热器的另一视角的部分结构示意图。

图5是本申请一示例型实施例的一种翻边孔结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“上”、“下”、“左”、“右”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本实用新型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1是本申请一示例型实施例的一种换热器100的截面示意图。该换热器100可应用于制冷系统(比如，空调)。

参照图1，并在必要时结合图2至图5。所述换热器100包括内部具有空间的管体4，所述管体4上部设置有制冷剂进口1。所述空间内设置有油分离装置2。

所述油分离装置2包括设置有分配孔2121的分配部21，所述分配部21包括设置有分配孔的有孔区212和未设置分配孔2121的无孔区211；所述无孔区211比所述有孔区212更接近所述制冷剂进口1。

比如，所述无孔区211可大致位于制冷剂进口1的正下方，以使得制冷剂自制冷剂进口1进入之后，可直接打在无孔区，使得在重力和惯性力等的作用下，可从制冷剂中分离出较大的液体油滴，以对制冷剂进行初步油分离。并且经无孔区初步油分离之后的制冷剂流至有孔区，有孔区的分配孔对制冷剂进行分配及进一步油分离。此外，分配孔的设置，使气流在分配部的下游分布更加均匀，从而提高制冷剂在下一级油分离的分离效率。

所述有孔区212包括第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域沿所述管体4的长度方向排列，并且所述第二区域比所述第一区域更远离所述无孔区211，所述分配孔2121在所述第一区域处的分布密度比分配孔2121在所述第二区域处的分布密度大，以提高制冷剂分配的均匀性。

进一步，所述有孔区212中，从第二区域到第一区域，所述分配孔的分布密度逐步增大，以使得所述制冷剂的分配更加均匀，及更好地降低制冷剂的气流速度。

进一步，沿所述管体4的长度方向，所述无孔区211两侧均设置有孔区212。

比如，沿所述管体4的长度方向，所述有孔区212对称分布于无孔区211的两侧(结合图3B)，以进一步提高制冷剂分配的均匀性。当然，所述无孔区211两侧的有孔区212也可不对称分布，本申请对此不作限定，可根据具体应用环境进行设置。

进一步，在一些实施例中，所述管体4上部设置有两个制冷剂进口1。其中，每一制冷剂进口1下方均设置有无孔区211及对称设置于无孔区211两侧的有孔区212。即所述设置有分配孔2121的分配部21具有两个无孔区211，以及分别位于两个无孔区211两侧的有孔区212(结合图3A、3B)。其中，每个无孔区211两侧的有孔区212相对于无孔区211大致对称设置。此外，所述两个制冷剂进口可对称设置于所述管体4的上部，比如两个制冷剂进口1分别设置于距管体4的端部的距离大致为管体4长度的四分之一处。

当然，所述管体4上部也可以只设置一个制冷剂进口1。比如，该制冷剂进口1可设置于管体4的中间处。

此外，所述管体4上部还可设置有3个或更多个制冷剂进口1。相应地，每一制冷剂进口下方均可设置有无孔区211及对称设置于无孔区211两侧的有孔区212。

需要说明的是，本申请对于制冷剂进口的个数不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

进一步，所述制冷剂进口1处设置有进口法兰11。所述无孔区211沿所述管体4长度方向的尺寸S与所述进口法兰11的外径D之间满足条件1D≤S≤2D，以保证制冷剂自制冷剂进口进入管体4内部后，直接打在无孔区，从而对制冷剂进行初步分离。

进一步，所述分配孔2121为具有翻边2121a的翻边孔(结合图5)。

在一些实施例中，所述翻边孔的翻边2121a朝向所述制冷剂进口1所在的一侧。即翻边2121a的朝向与制冷剂进入管体4内的流向大致相反。从而可防止分配部上自制冷剂中分离出的液体油滴沿分配孔2121流下。

进一步，所述分配孔2121的内径R的选取应适中，以提高油分离及制冷剂分配的效果。发明人(们)结合自身积累的生产加工工艺经验，通过大量CFD(ComputationalFluid Dynamics，计算流体力学)分析计算，建立数学模型与极值优化模型，最终得到5mm≤R≤11mm时，分配部的油分离和油分配效果较好。比如，所述分配孔2121的内径R可选取7mm、8mm、8.5mm或9mm。

进一步，所述分配部21倾斜设置，以利于液体油滴流向分配部21的侧边。所述分配部21所在的平面S1与水平面之间呈一夹角α(可结合图2)。其中0°＜α≤90°。优选的，3°≤α≤85°。

进一步，所述油分离装置还包括连接于分配部21的导流部24。所述分配部21和导流部24整体构成一个用于油分离的油分离板件20。该油分离板件20可通过焊接等方式拼接于管体4的内壁。

需要说明的是，所述分配部21和导流部24构成的油分离板件20，可以一体成型，也可是两个相对独立的分配部21和导流部24拼接而成。本申请对此不做具体限定。

所述分配部21与导流部24连接的连接部分可采用圆弧倒角设计，且该连接部分与管体4的内壁之间并不相连，而是具有一定间距，以形成油流道243，从而有利于分配部所分离出的液态油滴向下流。实际上，当有液态油滴通过该油道243向下流时，通常在该油道243处会形成油封，以防止制冷剂气体直接通过该油道243向下流。并且，该油流道243的尺寸不宜过大，即连接部分与管体4的内壁之间的间距不宜过大，以利于在机组刚启动且未形成油封时，能够有效防止较大部分的制冷剂直接向下流，从而提高油分离装置的油分离效率。

所述导流部24的边缘部分开设有多个通孔2411，以使经油流道243流下的液体油滴自通孔2411继续向下流。其中，通孔2411的形状可根据具体应用环境进行设置，比如通孔2411可设置为长方形孔、圆孔等，本申请对此不做限定。

进一步，在一些实施例中，所述导流部24的截面呈“L”型。其中，所述导流部24包括连接于所述分配部21侧边的立壁242及连接于管体4内壁的边板241(结合图3C和图4)。其中，边板241可与分配部所在的平面大致平行，当然，也可不平行。本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

相应地，上述通孔2411设置于边板241，并且设置于边板241与管体4内壁连接的侧边边缘。

当然所述导流部24的截面也可呈其他具有导流作用的形状，比如弧形等，本申请对此不作限定，可根据具体应用环境进行设置。

进一步，所述油分离装置还包括设置于分配部21下方的分离器22，及位于分离器22下方的盛油器23。其中，分离器22用于对自分配部流下的制冷剂，进行再一次油分离。

所述分离器22通过连接件26连接于分配部21的下侧。远离设置所述导流部24的一侧，所述分离器22与管体4的内壁之间设置隔板25。防止仅经分配部21进行一次分离后的制冷剂直接进入换热区进行换热，并且可防止分离出的液体油滴进入换热区。

在一些实施例中，所述分离器22为分离滤网。比如，大致为长方体形状的滤网。相应地，该分离滤网设置于分配部21的下侧。分离滤网同样可采取与上述分配部类似的倾斜设置。

进一步，盛油器23底部设置有位于管体4的出油口(未示出)。所述出油口处设置有出油管(未示出)，以将分离出的液体油流回压缩机。

需要说明的是，上述无孔区211沿所述管体4长度方向的尺寸S的选取，还与该分离器22的尺寸相关，使得经分配部21分配后，制冷剂能够较为均匀的进入分离器22，并且分离器22能够达到较佳的利用率，以使油分离装置实现较好的油分离效果。

进一步，所述换热器还包括位于油分离装置2下方的换热区3。实际上，所述盛油器23由板件231与管体4的位于板件231上方的部分管部构成。其中，板件231倾斜设置于所述空间内。并且，所述板件231的上端部与所述管体4之间并未连接，以留有用于流通制冷剂的通道232。如此，经过油分离装置2过滤后的制冷剂可自通道232进入换热区3进行换热。

在一些实施例中，所述通道232处，可设置有均流板233，以利于所述制冷剂较为均匀地进入换热区，并且有利于降低制冷剂的流速，从而提高换热器的换热效率。当然，所述通道323处不设置均流板也是可以的。本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

进一步，所述换热器还包括设置于管体4底部的制冷剂出口6。以使换热后的制冷剂自该制冷剂出口6流出，以流往电子膨胀阀等，实现制冷剂的循环利用。

上述换热器100工作时，所述制冷剂自制冷剂进口1进入所述管体4的空间并打在油分离板件的无孔区211，此处对制冷剂进行初步油分离。经过一次分离后的制冷剂，向无孔区211两侧的有孔区流动，并经有孔区的分配孔而流下而进入分离器22。进而分离器22对制冷剂进行再一次油分离。此后，制冷剂经通道232进入换热区2进行换热。在对制冷剂进行油分离的过程中，经分配部21分离出的液体油滴可经导流部24的通孔2411直接流入盛油器23。并且，经分离器22分离出的液体油滴同样流入盛油器23。

本实用新型提供的上述换热器，通过在管体内部设置油分离装置，使得制冷剂自制冷剂进口进入之后，可通过分配部的无孔区对制冷剂进行初步油分离，继而通过有孔区的分配孔对制冷剂进行分配及进一步油分离，该油分离装置对制冷剂进行油分离的同时，实现了对制冷剂的分配，使气流在分配部的下游分布更加均匀，从而可有效提高制冷剂在下一级油分离的分离效率。另外，分离器22的设置，使得油分离装置能够对制冷剂进行再一次油分离，有利于进一步提高制冷剂的纯度，即提高制冷剂的质量，从而提高换热器的换热效率。此外，该换热器很好的利用管体内部的空间，减少油分离装置的占用空间。

此外，本申请还提供一种制冷系统。所述制冷系统包括压缩机及上述的的换热器。

可选的，所述制冷系统为空调。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但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简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。