集液管组件、微通道换热器和空调器的制作方法

[0001]
本申请涉及空气调节技术领域，具体涉及一种集液管组件、微通道换热器和空调器。


背景技术：

[0002]
微通道换热器相比翅片换热器，具有换热面积大、材料成本低、质量轻等特点，是未来换热器发展的趋势。但微通道换热器的换热管路多、流道小等特点，造成了其内部分流不均，同时冷媒节流、换热等产生的相变进一步加剧了均流的困难性。因此，如何解决微通道换热器内部冷媒分配的均匀性，充分利用其换热面积，尽可能大的发挥其优势显得尤为重要，这也是制约其应用的重要因素。


技术实现要素：

[0003]
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种集液管组件、微通道换热器和空调器，能够提高微通道换热器的冷媒分配均匀性，提高微通道换热器的工作性能。
[0004]
为了解决上述问题，本申请提供一种集液管组件，包括集液管体和分流隔板组件，集液管体上设置有扁管槽，分流隔板组件设置在集液管体内，分流隔板组件包括沿集液管体的长度方向间隔设置的挡板和开孔隔板，开孔隔板上设置有射流孔，开孔隔板将集液管体的腔体分成入流腔和射流腔，入流腔位于挡板和开孔隔板之间，射流腔位于开孔隔板远离入流腔的一侧，开孔隔板的射流腔所在侧设置有至少一个分流隔板，分流隔板将射流腔分隔为至少两个相互独立并与扁管槽连通的分流腔，每个分流腔通过至少一个射流孔与入流腔连通。
[0005]
优选地，入流腔靠近扁管槽的一侧设置有过流板，过流板连接在挡板与分流隔板之间，过流板、挡板、分流隔板和集液管体之间围成分液腔，入流腔和分液腔通过过流板间隔开，过流板上设置有将入流腔和分液腔连通的过流孔，入流腔通过分液腔与扁管槽连通。
[0006]
优选地，集液管体上还设置有冷媒接口，冷媒接口位于入流腔远离扁管槽的侧壁上。
[0007]
优选地，沿着靠近扁管槽的方向，各分流腔所对应的射流孔的截面积递减。
[0008]
优选地，沿着靠近扁管槽的方向，每个入流腔对应一个射流孔，单个射流孔的截面积递减；或，沿着靠近扁管槽的方向，每个入流孔所对应的射流孔的数量递减，单个射流孔的截面积相同。
[0009]
优选地，沿着靠近扁管槽的方向，分流腔所对应的扁管槽的数量递减。
[0010]
优选地，分流隔板包括第一隔板和第二隔板，第一隔板连接在开孔隔板上，第二隔板位于第一隔板远离开孔隔板的一侧，并朝向集液管体的扁管槽所在侧延伸至集液管体的内壁。
[0011]
优选地，分流隔板为多个，沿着靠近扁管槽的方向，第一隔板的长度递减，第二隔板的宽度递减，分流隔板位于其相邻的分流隔板所形成的分流腔内。
[0012]
优选地，入流腔位于分流腔的下方。
[0013]
优选地，集液管体内设置有多个挡板，多个挡板将集液管体分隔为多段，每段集液管体内分别设置有分流隔板组件。
[0014]
根据本申请的另一方面，提供了一种微通道换热器，包括集流管组件、扁管和集气管，该集流管组件为上述的集流管组件，扁管的第一端连接至扁管槽，扁管的第二端连接至集气管。
[0015]
根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括微通道换热器，其特征在于，微通道换热器为上述的微通道换热器。
[0016]
优选地，空调器还包括压缩机、室内换热器和节流装置，压缩机、室内换热器、节流装置和微通道换热器依次连接。
[0017]
优选地，空调器还包括分液器，分液器连接在节流装置和微通道换热器之间，分液器包括分液头和分流管，分液头与节流装置连接，分流管连通至入流腔。
[0018]
优选地，空调器还包括四通阀，压缩机的排气口和吸气口、微通道换热器和室内换热器连接至四通阀。
[0019]
本申请提供的集液管组件，包括集液管体和分流隔板组件，集液管体上设置有扁管槽，分流隔板组件设置在集液管体内，分流隔板组件包括沿集液管体的长度方向间隔设置的挡板和开孔隔板，开孔隔板上设置有射流孔，开孔隔板将集液管体的腔体分成入流腔和喷射腔，入流腔位于挡板和开孔隔板之间，喷射腔位于开孔隔板远离入流腔的一侧，开孔隔板的喷射腔所在侧设置有至少一个分流隔板，分流隔板将喷射腔分隔为至少两个相互独立并与扁管槽连通的分流腔，每个分流腔通过至少一个射流孔与入流腔连通。该集液管组件在集液管体内通过分流隔板组件分隔成多个分流腔，多个分流腔均通过开孔隔板与入流腔连通，因此可以保证位于入流腔内的冷媒在进入各分流腔时的冷媒分配更加均匀，提高冷媒在集液管体内的分配均匀性，由于每个分流腔均通过射流孔与入流腔连通，因此可以替代部分外部分流流路，实现分流效果，减少外部流路的数量，降低外部分液头分液难度，提高外部分液头的分液均匀性。
附图说明
[0020]
图1为本申请实施例的集液管组件的分流隔板组件的立体结构图；
[0021]
图2为本申请实施例的集液管组件的内部结构图；
[0022]
图3为本申请实施例的微通道换热器的结构示意图；
[0023]
图4为本申请实施例的空调器的结构原理图。
[0024]
附图标记表示为：
[0025]
1、集液管体；2、挡板；3、内插管；4、扁管；5、分流隔板；6、喷射孔；7、射流腔；8、气连接管；9、压缩机；10、四通阀；11、外部集气管；12、微通道换热器；13、分流管；14、分液头；15、节流装置；16、室内换热器；17、开孔隔板；18、入流腔；19、内部集气管；20、过流板；21、过流孔；22、分液腔。
具体实施方式
[0026]
结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，集液管组件包括集液管体1和分流
隔板组件，集液管体1上设置有扁管槽，分流隔板组件设置在集液管体1内，分流隔板组件包括沿集液管体1的长度方向间隔设置的挡板2和开孔隔板17，开孔隔板17上设置有喷射孔6，开孔隔板17将集液管体1的腔体分成入流腔18和射流腔7，入流腔18位于挡板2和开孔隔板17之间，射流腔7位于开孔隔板17远离入流腔18的一侧，开孔隔板17的射流腔7所在侧设置有至少一个分流隔板5，分流隔板5将射流腔7分隔为至少两个相互独立并与扁管槽连通的分流腔，每个分流腔通过至少一个喷射孔6与入流腔18连通。
[0027]
该集液管组件在集液管体1内通过分流隔板组件分隔成多个分流腔，多个分流腔均通过开孔隔板17与入流腔18连通，冷媒在进入到各个分流腔的过程中的起始位置时相同的，因此可以保证位于入流腔18内的冷媒在进入各分流腔时的冷媒分配更加均匀，提高冷媒在集液管体1内的分配均匀性，由于每个分流腔均通过喷射孔6与入流腔18连通，因此可以替代部分外部分流流路，实现分流效果，减少外部流路的数量，降低外部分液头分液难度，提高外部分液头的分液均匀性。
[0028]
由于喷射孔6的尺寸相对较小，因此冷媒在从入流腔18经喷射孔6进入到分流腔的过程中，会得到喷射与雾化，气液两相冷媒会在各个分流腔内充分混合，随后进入到扁管4中换热，进一步提高了冷媒在各个扁管4中分配的均匀性，提高了扁管4的换热效率。
[0029]
入流腔18靠近扁管槽的一侧设置有过流板20，过流板20连接在挡板2与分流隔板5之间，过流板20、挡板2、分流隔板5和集液管体1之间围成分液腔22，入流腔18和分液腔22通过过流板20间隔开，过流板20上设置有将入流腔18和分液腔22连通的过流孔21，入流腔18通过分液腔22与扁管槽连通。
[0030]
入流腔18所在的集液管体1的管段处，对应设置有扁管4，如果入流腔18处的冷媒直接进入到该管段所对应的扁管4内，由于此处阻力较小，因此就会导致冷媒经该处进入到扁管4内的流量较大，而经分流腔进入到扁管4内的冷媒量较少，不利于冷媒在扁管4内的均匀分配。因此，本申请中在入流腔18靠近扁管槽的一侧增加了过流板20，该过流板20将扁管槽与入流腔18间隔开，使得入流腔18内的冷媒无法直接进入到此处管段所对应的扁管4内，从而避免了冷媒直接从此处管段所对应的扁管4流走的问题。
[0031]
在本实施例中，过流板20上开设有过流孔21，使得过流板20靠近扁管槽一侧的分液腔22与远离扁管槽一侧的入流腔18能够相连通，同时通过过流孔21增大冷媒从入流腔18进入到分液腔22的阻力，使得冷媒在进入到入流腔18内时，能够更加均匀地分配至各个分流腔以及分液腔22，提高了冷媒分配的均匀性，同时也使得与入流腔18所在管段对应的扁管4也能够进入冷媒，避免了该管段所对应的扁管4由于过流板20的存在而无法顺利分配冷媒的问题，提高了扁管4的整体换热效率。
[0032]
集液管体1上还设置有冷媒接口，冷媒接口位于入流腔18远离扁管槽的侧壁上。该冷媒接口处连接有内插管3，内插管3用于将外部冷媒接入到入流腔18内，内插管3的另一端与外部的分流管13进行连接。
[0033]
在一个实施例中，沿着靠近扁管槽的方向，各分流腔所对应的喷射孔6的截面积递减，具体而言，每个分流腔所对应的喷射孔6的数量可以相同，也可以不同，不管数量是多少，沿着靠近扁管槽的方向，第一个分流腔对应的喷射孔6的总的过流面积是大于第二个分流腔对应的喷射孔6的总的过流面积的，依次类推，在开孔隔板17处最靠近扁管槽的分流腔，喷射孔6的总的过流面积是最小的。
[0034]
在一个实施例中，沿着靠近扁管槽的方向，每个入流腔18对应一个喷射孔6，单个喷射孔6的截面积递减。喷射孔6位于相邻的两个分流隔板5的中间位置，开孔大小随着孔与冷媒接口距离的增加而减小。
[0035]
在一个实施例中，沿着靠近扁管槽的方向，每个入流孔所对应的喷射孔6的数量递减，单个喷射孔6的截面积相同，孔的位置在各分流腔所对应的开孔隔板17的中心位置均匀排列。
[0036]
在一个实施例中，沿着喷射孔6靠近扁管槽的方向，分流腔所对应的扁管槽的数量递减。由于受重力和冷媒接口位置的影响，喷射孔6靠近冷媒接口的分流腔控制的扁管4的位置较高，可以控制较多的扁管数，同时喷射孔6的总的过流面积相对大一些，这样流路上部的扁管4不会因为冷媒的重力沉积而供液不足，其他分流腔可根据位置来设置不同的扁管数和射流孔径，从而更加方便实现冷媒的均匀分配。
[0037]
在一个实施例中，分流隔板5包括第一隔板5a和第二隔板5b，第一隔板5a连接在开孔隔板17上，第二隔板5b位于第一隔板5a远离开孔隔板17的一侧，并朝向集液管体1的扁管槽所在侧延伸至集液管体1的内壁。本实施例中，分流隔板5呈l形，其中第一隔板5a为l形结构的长边，第二隔板5b为l形结构的短边。第一隔板5a为矩形板，宽度与其所在位置处的集液管体1的宽度相同，保证第一隔板5a的两侧与集液管体1的内壁密封接触，第二隔板5b的形状与集液管体1的截面形状相匹配，例如，当集液管体1的截面为矩形时，则第二隔板5b的形状为矩形，当集液管体1的截面为圆形时，第二隔板5b的形状为半圆形，从而保证第二隔板5b与集液管体1的内壁密封接触。
[0038]
在本实施例中，分流隔板5为多个，沿着靠近扁管槽的方向，第一隔板5a的长度递减，第二隔板5b的宽度递减，分流隔板5位于其相邻的分流隔板5所形成的分流腔内。沿着靠近扁管槽的方向，第二个分流隔板5位于第一个分流隔板5与开孔隔板17和集液管体1所围成的腔体内，第三个分流隔板5位于第二个分流隔板5与开孔隔板17和集液管体1所围成的腔体内，依次类推，从而形成相互间隔的多个分流腔。由于这些分流腔的流动通道的起点均是基于开孔隔板17，且相互之间在冷媒流动过程中并不对彼此形成阻碍，因此能够最大化减小冷媒分配过程中的流动阻力，提高冷媒分配效率和分配均匀性。
[0039]
在一个实施例中，入流腔18位于分流腔的下方。
[0040]
在一个实施例中，集液管体1内设置有多个挡板2，多个挡板2将集液管体1分隔为多段，每段集液管体1内分别设置有分流隔板组件。
[0041]
结合参见图3和图4所示，根据本申请的实施例，微通道换热器包括集流管组件、扁管4和集气管，集流管组件为上述的集流管组件，扁管4的第一端连接至扁管槽，扁管4的第二端连接至集气管。
[0042]
本实施例中的集气管包括内部集气管19和外部集气管11，其中内部集气管与扁管4直接连接，外部集气管11通过气连接管8与内部集气管19连通。
[0043]
在传统的微通道换热器中，由于一个流路控制多个扁管，低温化霜时外界温度较低，若换热器出液不顺畅，容易造成冷媒堆积，导致管温无法升至较高温度，反而持续被环境冷却，增加无效化霜时间或降低化霜效率。
[0044]
而采用本申请实施例的微通道换热器，在进行化霜时，冷媒流向和制冷相同，高温气态冷媒由气连接管8进入内部集气管19后分配到各个换热扁管，由于化霜时外界环境温
度较低，高温气体吸收热量液化后流入集液管体1中，顶部扁管4的位置较高，液体受重力影响更大一些，更容易流入入流腔18中，再加上内插管3为直管且在流路底部，这些将使得液态冷媒可以顺利从分流腔进入入流腔18，并最后由内插管3流出，因而不会产生液态冷媒堆积而被降温，并最终导致化霜管温上不去的问题。
[0045]
本申请实施例的内插管3，管径可以根据实际情况调节，插入部分不需要做任何更改，因此保证了出液顺畅，同时，由于化霜时出液口位于流路底部，重力的影响将更利于液态冷媒循环。
[0046]
结合参见图4所示，根据本申请的实施例，空调器包括微通道换热器12，微通道换热器12为上述的微通道换热器。
[0047]
空调器还包括压缩机9、室内换热器16和节流装置15，压缩机9、室内换热器16、节流装置15和微通道换热器12依次连接。上述的节流装置例如为电子膨胀阀。
[0048]
空调器还包括分液器，分液器连接在节流装置15和微通道换热器12之间，分液器包括分液头14和分流管13，分液头14与节流装置15连接，分流管13连通至入流腔18。分流管13例如为毛细管。
[0049]
空调器还包括四通阀10，压缩机9的排气口和吸气口、微通道换热器12和室内换热器16连接至四通阀10。
[0050]
本申请实施例的空调器中，在l形隔板数量发生变化后，每个流路控制的扁管数也将发生变化，因此微通道换热器12的总流路数也会改变，相应的内插管3的数量、分流管13的数量和分液头14的分液孔数随之改变。尽可能利用多的内部分流，即采用较多的l形隔板，可以相应减少外部分流管13的数量及分液头14的孔数，减少外部分流的不均匀性，提高分流效率和分流均匀性。
[0051]
本申请实施例的空调器在进行制热时，制冷剂气体经压缩机9压缩后通过四通阀10流入室内换热器16变成液态，液态冷媒再经节流装置15节流后由分液头14进行外部分流，分流管13可初步控制进入微通道换热器12的每个流路的冷媒量。液态冷媒在微通道换热器12中吸热蒸发变成气体，依次经内部集气管19、外部集气管11汇集后流入四通阀10的低压侧，最后被压缩机9吸入压缩形成循环。制冷时，四通阀10发生转换，同时冷媒流向在微通道换热器12和室内换热器16中发生改变，具体过程不再赘述。
[0052]
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0053]
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。