一种微通道换热器及热泵系统的制作方法

1.本实用新型涉及换热技术领域，具体涉及一种微通道换热器及热泵系统。


背景技术：

2.微通道换热器，就是通道当量直径在10
‑
1000μm的换热器。这种换热器的扁平管内有数十条细微流道,在扁平管的两端与圆形集管相联。集管内设置隔板,将换热器流道分隔成数个流程。目前现有的微通道换热器具有高效、紧凑、质量轻、制冷剂充注量少、成本低、易回收、环保等优点。微通道换热器作为蒸发器使用时，进口一般为气液两相，而传统微通道换热器的集流管没有分流措施，进入集流管后气液两相分层现象明显，导致进入扁管的制冷剂分配不均匀，换热器换热性能较差。
3.现有技术通过微通道分流技术改善冷媒分配的均匀性，例如申请公布号为cn105180518a的实用新型专利申请公开了集流管及具有该集流管的微通道换热器和空调系统，该集流管上设置多组带孔隔片，每组隔片包含两个隔片，其中水平放置的隔片把集流管分隔成多个腔体，这样能够有效地改善制冷剂分配的不均匀性，提高了换热器的换热性能。但是上述的集流管还存在以下不足：
4.参见图1，传统的微通道换热器的两个隔片均水平放置，当微通道换热器中的扁管之间的中心距较小时，两个隔片之间会有一根或者多根扁管，导致两个隔片之间的扁管流量过大，隔片之外的其它扁管流量较小，从而引起换热器分流不均，影响冷媒分配的均匀性，降低了换热器的换热性能。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述存在的问题，提供一种微通道换热器，该换热器能够有效地改善冷媒分配的不均匀性，从而提高换热器的换热性能。
6.本发明的另一个目的在于提供一种具有该微通道换热器的热泵系统。
7.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
8.一种微通道换热器，包括竖直设置的第一集流管、第二集流管以及平行设置在所述第一集流管与第二集流管之间的多根扁管；所述扁管的一端与第一集流管连通，另一端与所述第二集流管连通；其中，所述第一集流管内设有多组隔片组件，每组隔片组件均包括位于下方的下隔片以及位于上方的上隔片，所述下隔片将第一集流管分隔成多个腔体，所述上隔片为带孔隔片；每组隔片组件的上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间；所述第一集流管上设有多个第一集流管进出口，每个第一集流管进出口分别与所述每组隔片组件的上隔片和下隔片形成的腔体连通。
9.上述微通道换热器的工作原理是：
10.工作时，冷媒从第一集流管进出口进入到上隔片和下隔片之间形成的腔体中，然后再通过上隔片的孔喷射进入到上方的腔体中，接着再由上方的腔体进入每个扁管中，由于每组隔片组件的上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间，两个隔
片之间没有扁管，使得上隔片与下隔片之间形成的腔体没有与扁管直接连通，从而改善了冷媒的喷射效果，进而改善了冷媒分配的均匀性。
11.本实用新型的一个优选方案，其中，所述下隔片为水平设置，所述上隔片为倾斜设置，在远离扁管的方向倾斜斜向上延伸。通过设置上述结构，一方面能够保证上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间，另一方面能够保证上隔片和下隔片形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进出口连通。
12.优选地，所述上隔片为水平设置，所述下隔片为倾斜设置，在远离扁管的方向倾斜向下延伸。采用上述结构，一方面也能够保证上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间；另一方面也能够保证上隔片和下隔片形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进出口连通。
13.优选地，所述下隔片与上隔片均倾斜设置，其中，所述下隔片在远离扁管的方向倾斜向下延伸，所述上隔片在远离扁管的方向倾斜斜向上延伸。同理，采用上述结构，一方面也能够保证上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间；另一方面也能够保证上隔片和下隔片形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进出口连通。
14.优选地，所述上隔片的孔的数量为一个或者多个。
15.进一步地，所述孔的轴线与第一集流管的轴线相互平行。这样设置的好处在于，有利于冷媒更加均匀进入上方腔体中，从而保证了冷媒分配的均匀性。
16.进一步地，所述孔的形状为圆形、三角形或方形。
17.进一步地，所述孔的直径为0.1
‑
3mm。
18.一种热泵系统，包括上述的微通道换热器、四通阀、压缩机、换热器、节流装置以及分流器；所述四通阀上设有a阀口、b阀口、c阀口以及d阀口；其中，所述微通道换热器、四通阀、换热器、节流装置以及分流器之间依次通过管道连接，所述四通阀上的c阀口与第二集流管连通，b阀口与热换器连通；所述压缩机的一端与所述四通阀上的a阀口连通，另一端与所述四通阀上的d阀口连通；所述微通道换热器、四通阀、压缩机、换热器、节流装置以及分流器形成封闭的循环系统。上述热泵系统的工作原理为：
19.当微通道换热器作冷凝器使用时，四通阀的a阀口与b阀口连通，c阀口与d阀口连通，从压缩机排出的制冷剂经过四通阀，然后进入到微通道换热器进行冷凝放热，再通过第一集流管分多路流入至分流器，经分流器汇合之后进入节流阀进行节流，然后进入换热器进行蒸发吸热，再经过四通阀回到压缩机，完成循环；
20.当微通道换热器作蒸发器使用时，四通阀的a阀口与c阀口连通，b阀口与d阀口连通，从压缩机排出的制冷剂经过四通阀进入换热器进行冷凝放热，然后进入节流装置进行节流，然后经过分流器分流成多路进入微通道换热器进行蒸发吸热，然后从第二集流管出口流出，最后经过四通阀回到压缩机，完成循环。
21.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
22.1、本实用新型中，由于每组隔片组件的上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间，两个隔片之间没有扁管，使得上隔片与下隔片之间形成的腔体没有与扁管直接连通，改善了冷媒的喷射效果，从而有效解决了冷媒分配的不均匀性，提高了换热器的换热性能，能够使得换热器的热量得到有效的利用，增大换热器的有效换热面积，从而提高了热泵系统的工作效率。
23.2、本实用新型中的优选方案，通过将下隔片进行水平设置，上隔片进行倾斜设置；一方面能够保证上隔片和下隔片在靠近扁管的一端均位于两个相邻的扁管之间；另一方面能够保证上隔片和下隔片形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进出口连通。
附图说明
24.利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
25.图1为传统微通道换热器的集流管的局部剖视图。
26.图2本实用新型中的一种微通道换热器的第一种具体实施方式的立体结构示意图。
27.图3为本实用新型中的一种微通道换热器的内部剖视图。
28.图4为本实用新型中的第一集流管的局部剖视图。
29.图5为本实用新型中孔为圆形的隔片的立体图。
30.图6为图5中隔片的内部剖视图。
31.图7为本实用新型中孔为三角形的隔片的立体图。
32.图8为图7中隔片的内部剖视图。
33.图9为本实用新型中孔为方形的隔片的立体图。
34.图10为图9中隔片的内部剖视图。
35.图11为本实用新型中的一种热泵系统的循环示意图。
36.图12为本实用新型中的第一集流管的另一种具体实施方式的局部剖视图。
37.图13为本实用新型中的第一集流管的第三种具体实施方式的局部剖视图。
具体实施方式
38.结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
39.实施例1
40.参见图2
‑
图4，本实施例公开了一种微通道换热器4，包括竖直设置的第一集流管1、第二集流管2、平行设置在所述第一集流管1与第二集流管2之间的多根扁管3以及用于散热的翅片(图中未示出)；所述扁管3的一端与第一集流管1连通，另一端与所述第二集流管2连通；其中，所述第一集流管1内设有多组隔片组件，每组隔片组件均包括位于下方的下隔片101以及位于上方的上隔片102，所述下隔片101将第一集流管1分隔成多个腔体，所述上隔片102为带孔112隔片；每组隔片组件的上隔片102和下隔片101在靠近扁管3的一端均位于两个相邻的扁管3之间，且上隔片102和下隔片101的距离小于相邻两个扁管3之间的中心距；所述第一集流管1上设有多个第一集流管进出口103，每个第一集流管进出口103分别与所述每组隔片组件的上隔片102和下隔片101形成的腔体连通。
41.参见图2
‑
图4，所述上隔片102与下隔片101均为椭圆形，所述下隔片101为水平设置，所述上隔片102为倾斜设置，在远离扁管3的方向倾斜斜向上延伸。通过设置上述结构，一方面能够保证上隔片102和下隔片101在靠近扁管3的一端均位于两个相邻的扁管3之间，另一方面能够保证上隔片102和下隔片101形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进
出口103连通。
42.进一步地，所述上隔片102的孔112的数量为一个或者多个。
43.进一步地，所述孔112的轴线与第一集流管1的轴线相互平行。这样设置的好处在于，有利于冷媒更加均匀进入上方腔体中，从而保证了冷媒分配的均匀性。
44.参见图5
‑
图10，所述孔112的形状为圆形、三角形或方形。
45.进一步地，所述孔112的直径为0.1
‑
3mm。
46.参见图2
‑
图4，上述微通道换热器4的工作原理是：
47.工作时，冷媒从第一集流管进出口103进入到上隔片102和下隔片101之间形成的腔体中，然后再通过上隔片102的孔112喷射进入到上方的腔体中，接着再由上方的腔体进入每个扁管3中，由于每组隔片组件的上隔片102和下隔片101在靠近扁管3的一端均位于两个相邻的扁管3之间，两个隔片之间没有扁管3，使得上隔片102与下隔片101之间形成的腔体没有与扁管3直接连通，从而改善了冷媒的喷射效果，进而改善了冷媒分配的均匀性。
48.参见图3和图11，本实施例公开一种热泵系统，包括上述的微通道换热器4、四通阀5、压缩机6、换热器7、节流装置8以及分流器9；所述四通阀5上设有a阀口、b阀口、c阀口以及d阀口；其中，所述第二集流管2上设有多个第二集流管进出口201，所述第二集流管进出口201通过管道与四通阀5上的c阀口连通，b阀口与热换器的输入端之间通过管道连通，所述热换器的输出端与节流装置8的输入端通过管道连通，节流装置8的输出端与分流器9的输入端通过管道连通，所述分流器9的输出端分成多路分别与微通道换热器4上的第一集流管进出口103连通；所述压缩机6的一端与所述四通阀5上的a阀口连通，另一端与所述四通阀5上的d阀口连通；所述微通道换热器4、四通阀5、压缩机6、换热器7、节流装置8以及分流器9形成封闭的循环系统。
49.参见图3和图11，上述热泵系统的工作原理为：
50.当微通道换热器4作冷凝器使用时，四通阀5的a阀口与b阀口连通，c阀口与d阀口连通，从压缩机6排出的制冷剂经过四通阀5，然后进入到微通道换热器4进行冷凝放热，再通过第一集流管1分多路流入至分流器9，经分流器9汇合之后进入节流阀进行节流，然后进入换热器7进行蒸发吸热，再经过四通阀5回到压缩机6，完成循环。
51.当微通道换热器4作蒸发器使用时，四通阀5的a阀口与c阀口连通，b阀口与d阀口连通，从压缩机6排出的制冷剂经过四通阀5进入换热器7进行冷凝放热，然后进入节流装置8进行节流，然后经过分流器9分流成多路进入微通道换热器4进行蒸发吸热，然后从第二集流管2出口流出，最后经过四通阀5回到压缩机6，完成循环。
52.实施例2
53.本实施例中的其它结构与实施例1相同，不同之处在于，所述上隔片102为水平设置，所述下隔片101为倾斜设置，在远离扁管3的方向倾斜向下延伸。采用上述结构，一方面也能够保证上隔片102和下隔片101在靠近扁管3的一端均位于两个相邻的扁管3之间；另一方面也能够保证上隔片102和下隔片101形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进出口103连通。
54.实施例3
55.本实施例中的其它结构与实施例1相同，不同之处在于，所述下隔片101与上隔片102均倾斜设置，其中，所述下隔片101在远离扁管3的方向倾斜向下延伸，所述上隔片102在
远离扁管3的方向倾斜斜向上延伸。同理，采用上述结构，一方面也能够保证上隔片102和下隔片101在靠近扁管3的一端均位于两个相邻的扁管3之间；另一方面也能够保证上隔片102和下隔片101形成的腔体能够有足够的空间与第一集流管进出口103连通。
56.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。