一种换热器结构、冷媒系统及制冷设备的制作方法

文档序号:37715904发布日期:2024-04-23 11:46阅读:87来源:国知局

本申请涉及换热器气液分离,例如涉及一种换热器结构、冷媒系统及制冷设备。


背景技术:

1、随着热管理的不断发展与暖通空调领域的技术进步,高效换热器的改进与研发已成为热设计与流动传热传质研究工作的主要方向;利用相变工质作为热交换介质的换热器已成为该领域的研究热点。

2、换热器一般按照工作环境与功能的不同,可分为蒸发器与冷凝器两大类别。

3、对于蒸发器而言,蒸发器内的工质在流动换热的过程中从外界吸收热量,换热器内工质的焓值增大,外界环境的温度降低,而如能强化相变过程中换热器内气液两相混合,增加湍流程度,增多汽化核心,则可有效提升蒸发性能。

4、对于冷凝器而言,冷凝器内的蒸汽在流动换热的过程中向外界释放热量,在温度梯度作用下,换热器内的工质焓值降低,高温的过热蒸汽发生相变,凝结为低温的冷凝液;但随着换热过程的进行,凝结的液膜不断增厚,严重阻碍的下游管程的凝结换热过程,使得冷凝传热系数明显降低。根据大量实验数据与文献研究,倘若能够及时的将凝结液从换热器主管路中排出,便可以充分利用短管效应,减薄液膜厚度,有效降低由于凝结液积累产生的换热热阻。

5、在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:

6、现有的一些技术中采用了冷凝分液的分液结构设计,但是现有技术的功能较为单一,大多数都无法实现同一换热器的蒸发与冷凝性能共同强化的效果,也无法将多余的过热蒸汽及时排出,这就使得换热器在实际使用过程中会出现大面积的传热恶化区,制约着换热器的综合性能。

7、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供有一种换热器结构、冷媒系统及制冷设备,以解决的现有换热器结构设计功能单一、无法实现分液分气双功能的技术问题。

3、根据本申请第一个方面的实施例,提供了一种换热器,其包括换热器主体,换热器主体具有多个换热管且多个换热管共同构成换热流路;换热器还包括气液混合模块,气液混合模块包括:

4、液体引导部,其连接至少一换热管内的液态冷媒积聚区域并用以将液态冷媒引出至气液引流部;

5、气体引导部,其连接至少一换热管内的气态冷媒积聚区域并用以将气态冷媒引出至气液引流部;

6、气液引流部,用于在换热器作为冷凝器使用状态下将换液态冷媒输入换热流路的下游管路,或者在换热器作为蒸发器使用状态下将气态冷媒输入换热流路的下游管路。

7、在一些可选实施例中,液态冷媒积聚区域包括换热管的管腔下部空间,液体引导部包括自换热管的管腔下部空间倾斜向下延伸成型的液体引出管;和/或,

8、气态冷媒积聚区域包括换热管的管腔上部空间,气体引导部包括自换热管的管腔上部空间向上延伸后折弯斜向下延伸成型的气体引出管。

9、在一些可选实施例中,液体引导部包括多个进液端连接于换热器管内液态冷媒积聚区域的液体引出管,气体引导部包括多个进气端连接于换热器管内气态冷媒积聚区域的气体引出管;

10、其中液体引出管和气体引出管两两一组的分别连接于并排相邻的两个换热管上。

11、在一些可选实施例中,对于同一组的液体引出管和气体引出管,液体引出管所连接的换热管是位于气体引出管所连接的换热管的上方。

12、在一些可选实施例中,在换热器作为蒸发器使用状态下冷媒流向为自下而上,冷凝器使用状态下冷媒流向自上而下;

13、气液引流部包括沿竖直方向延伸成型的引流管,引流管延伸范围覆盖蒸发器和冷凝器两种使用状态下各自对应换热流路上、下游管路的至少部分换热管。

14、在一些可选实施例中,各组液体引出管的出液段、气体引出管的出气段相平行的连通于引流管上。

15、在一些可选实施例中,液体引出管的管截面是呈沿换热管纵向延伸的扁平管型,和/或,气体引出管的管截面是呈沿换热管纵向延伸的扁平管型;

16、以及,引流管的管截面是呈沿换热管纵向延伸的扁平管型。

17、在一些可选实施例中,换热器主体还包括多个u形弯管段,相邻两个换热管通过u形弯管段相连接;

18、气液混合模块的液体引导部和气体引导部连接于换热管的邻近u形弯管段的位置。

19、根据本申请第二个方面的实施例,提供了一种冷媒系统,包括如上述任一项可选实施例中示出的换热器。

20、根据本申请第三个方面的实施例,提供了一种制冷系统,包括如上述任一项可选实施例中示出的换热器,或者,冷媒系统。

21、本公开实施例提供的换热器可以实现以下技术效果:

22、本实施例提供的换热器同时设置有气体引导部和液体引导部两部分结构,可分别作为换热器流路从上游向下游排气/出液的流道;当换热器作为冷凝器使用时,液体引导部引导液态冷媒提前排出,从而有效的起到了分液冷凝、减薄液膜、减小热阻、强化冷凝相变强度的作用;当换热器作为蒸发器使用时,气体引导部引导气态冷媒及时导出,有助于减薄边界层,强化单向传热性能。

23、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。



技术特征:

1.一种换热器,其包括换热器主体(100),所述换热器主体(100)具有多个换热管(110)且多个换热管(110)共同构成换热流路;其特征在于,还包括气液混合模块(200),所述气液混合模块(200)包括:

2.根据要求1所述的换热器,其特征在于,所述液态冷媒积聚区域包括所述换热管(110)的管腔下部空间,所述液体引导部包括自所述换热管(110)的管腔下部空间倾斜向下延伸成型的液体引出管(210);和/或,

3.根据权利要求1或2所述的换热器,其特征在于,所述液体引导部包括多个进液端连接于所述换热器管内液态冷媒积聚区域的液体引出管(210),所述气体引导部包括多个进气端连接于所述换热器管内气态冷媒积聚区域的气体引出管(220);

4.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,对于同一组的液体引出管(210)和气体引出管(220),所述液体引出管(210)所连接的换热管(110)是位于气体引出管(220)所连接的换热管(110)的上方。

5.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,在所述换热器作为蒸发器使用状态下冷媒流向为自下而上,冷凝器使用状态下冷媒流向自上而下;

6.根据权利要求5所述的换热器,其特征在于,各组所述液体引出管(210)的出液段、气体引出管(220)的出气段相平行的连通于引流管(230)上。

7.根据权利要求5所述的换热器,其特征在于,所述液体引出管(210)的管截面是呈沿所述换热管(110)纵向延伸的扁平管型,和/或,所述气体引出管(220)的管截面是呈沿换热管(110)纵向延伸的扁平管型;

8.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器主体(100)还包括多个u形弯管段(120),相邻两个换热管(110)通过u形弯管段(120)相连接;

9.一种冷媒系统,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的换热器。

10.一种制冷设备,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的换热器,或者,包括如权利要求9所述的冷媒系统。


技术总结
本申请涉及换热器气液分离技术领域,公开有一种换热器,该换热器包括换热器体主体和气液混合模块,其中气液混合模块包括:液体引导部,其连接至少一换热管内的液态冷媒积聚区域并用以将液态冷媒引出至气液引流部;气体引导部,其连接至少一换热管内的气态冷媒积聚区域并用以将气态冷媒引出至气液引流部;气液引流部,用于在换热器作为冷凝器使用状态下将换液态冷媒输入换热流路的下游管路,或者在换热器作为蒸发器使用状态下将气态冷媒输入换热流路的下游管路。本实施例换热器利用气体引导部和液体引导部两部分结构,可分别在换热器作为冷凝器/蒸发器使用时,起到强化换热的作用。本申请还公开有一种冷媒系统及制冷设备。

技术研发人员:马强,郝世龙,李兆祺,董永旺
受保护的技术使用者:青岛海尔智能技术研发有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/22
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