一种均液分流隔板及其应用

本申请属于制冷设备，特别是涉及一种均液分流隔板及其应用。

背景技术：

1、换热器是热泵系统的重要组成部分。在全年运行过程中，热泵系统的运行工况可分为制冷工况和制热工况。其中制冷工况包含额定制冷、中间制冷和最小制冷工况；制热工况包含额定制热、中间制热和最小制热工况。

2、当在夏季制冷工况运行时，室内换热器作为蒸发器使用；当在冬季制热工况运行时，室外换热器作为蒸发器使用。当换热器作为蒸发器时，其入口为气液两相制冷剂。将气液两相制冷剂分配到每个支路或通道过程中，存在着严重的分配不均匀问题。有些通道内液相制冷剂较少，出现“干蒸”现象；而有些富含液相制冷剂，出现“出口带液”现象。“干蒸”使得换热面积无法充分利用，而“出口带液”造成系统波动，这严重恶化了系统性能。

3、微通道换热器因其换热性能好、充注量小、成本低，广泛应用于热泵系统中。微通道换热器主要由集管和微通道扁管组成，主要通过集管将两相制冷剂分配到微通道扁管中。由于考虑到排水和结霜的问题，换热器通常竖直放置。然而，竖直集管内的两相制冷剂由于同时受到重力和相分离的影响，更容易产生严重的分配不均，从而对系统性能造成严重恶化。

4、另外，在额定工况、中间工况和最小工况时，蒸发器入口两相制冷剂质量流量不同，会产生不同的分配特性。比如在额定工况下由于进口两相制冷剂质量流量较大，液相制冷剂更容易冲到微通道换热器的顶部，造成上部通道液相制冷剂多，下部通道气相制冷剂多；而在最小工况运行时，进口质量流量较小，液相制冷剂在重力的影响下容易进入下面通道，而上面通道的气相制冷剂较多。

5、现有制冷/制热双模式空调下的微通道换热器，其在不同模式下分别作为蒸发器和冷凝器使用。在做蒸发器使用时会出现气液两相制冷剂在集管内受重力影响出现分液不均的现象，这会影响换热器的换热效率，严重的话会直接使换热器失效。而在做冷凝器使用时，换热器内制冷剂液体量的增多，对减小气相制冷剂与扁管的接触面积，降低制冷剂潜热利用效率，减少换热器散热量。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、基于现有制冷/制热双模式空调下的微通道换热器，其在不同模式下分别作为蒸发器和冷凝器使用。在做蒸发器使用时会出现气液两相制冷剂在集管内受重力影响出现分液不均的现象，这会影响换热器的换热效率，严重的话会直接使换热器失效。而在做冷凝器使用时，换热器内制冷剂液体量的增多，对减小气相制冷剂与扁管8的接触面积，降低制冷剂潜热利用效率，减少换热器散热量的问题，本申请提供了一种均液分流隔板及其应用。

3、2.技术方案

4、为了达到上述的目的，本申请提供了一种均液分流隔板，包括隔板，所述隔板上设置有若干流向改变组件，气液两相制冷剂正向经过所述流向改变组件时，流动方向改变，同时方向改变后的气液两相制冷剂撞击到相邻所述流向改变组件，速度方向改变形成旋流并打散气泡；气液两相制冷剂逆向经过所述流向改变组件时，能够对气相和液相制冷剂进行相分离。

5、本申请提供的另一种实施方式为：所述流向改变组件包括曲面，所述曲面设置于所述隔板上，所述曲面内设置有通孔，所述通孔设置于所述隔板上，所述曲面一端与所述隔板连接，所述曲面另一端自由，所述曲面另一端与所述隔板之间形成流体出口。

6、本申请提供的另一种实施方式为：所述曲面内设置有倾斜挡板，所述倾斜挡板设置于所述隔板上，所述倾斜挡板设置于所述通孔与所述流体出口之间，所述倾斜挡板由所述通孔向所述流体出口倾斜。

7、本申请提供的另一种实施方式为：所述曲面高度h为0.5～1.5mm，所述曲面长度l为1.5～2*h；所述倾斜挡板长度d为0.3～0.5*l，所述倾斜挡板高度h为0.2～0.5*h。

8、本申请提供的另一种实施方式为：所述通孔呈扇形。

9、本申请提供的另一种实施方式为：若干所述曲面高度不同，若干所述曲面长度不同，若干所述倾斜挡板长度不同，若干所述倾斜挡板高度不同。

10、本申请提供的另一种实施方式为：所述流向改变组件为n排，n为>1的正整数，各排所述流向改变组件以间距10～20°环形排列，每排间距为0.5～2mm。

11、本申请提供的另一种实施方式为：若干所述流向改变组件俯视呈鱼鳞状。

12、本申请还提供一种所述的均液分流隔板的应用，将所述均液分流隔板应用于微通道换热器。微通道换热器在做蒸发器时使用均液分流隔板隔板来对制冷剂进行均液，做冷凝器时使用均液分流隔板对制冷剂进行分流。

13、本申请提供的另一种实施方式为：包括依次连通的第一集管、微通道扁管组件和第二集管，所述第一集管内设置有所述均液分流隔板和第二实心隔板，所述均液分流隔板与所述第二实心隔板将所述第一集管划分为第一间室、第二间室和第三间室，所述第二集管内设置有第一实心隔板，所述第一实心隔板将所述第二集管划分为第四间室和第五间室。

14、3.有益效果

15、与现有技术相比，本申请提供的一种均液分流隔板及其应用的有益效果在于：

16、本申请提供的均液分流隔板，为一种能够同时做到均液和分流作用的隔板，一个组件实现两个功能。

17、本申请提供的均液分流隔板，将气液两相制冷剂打散均混，同时形成旋流，进一步对气液两相制冷剂进行掺混的同时还能够抑制在后续流动中可能出现的气泡合并现象。

18、本申请提供的均液分流隔板的应用，保证微通道换热器在做蒸发器时分液的均匀性；同时，微通道换热器在做冷凝器，制冷剂反向流动时，利用气液两相之间的粘度和密度差异对气相和液相进行分流，减少液相制冷剂与扁管的接触面积，增大气相制冷剂与扁管的接触面积，充分利用制冷剂潜热，强化换热器的换热性能。

技术特征：

1.一种均液分流隔板，其特征在于：包括隔板，所述隔板上设置有若干流向改变组件，气液两相制冷剂正向经过所述流向改变组件时，流动方向改变，同时方向改变后的气液两相制冷剂撞击到相邻所述流向改变组件，速度方向改变形成旋流并打散气泡；气液两相制冷剂逆向经过所述流向改变组件时，能够对气相和液相制冷剂进行相分离。

2.如权利要求1所述的均液分流隔板，其特征在于：所述流向改变组件包括曲面，所述曲面设置于所述隔板上，所述曲面内设置有通孔，所述通孔设置于所述隔板上，所述曲面一端与所述隔板连接，所述曲面另一端自由，所述曲面另一端与所述隔板之间形成流体出口。

3.如权利要求2所述的均液分流隔板，其特征在于：所述曲面内设置有倾斜挡板，所述倾斜挡板设置于所述隔板上，所述倾斜挡板设置于所述通孔与所述流体出口之间，所述倾斜挡板由所述通孔向所述流体出口倾斜。

4.如权利要求3所述的均液分流隔板，其特征在于：所述曲面高度h为0.5～1.5mm，所述曲面长度l为1.5～2*h；所述倾斜挡板长度d为0.3～0.5*l，所述倾斜挡板高度h为0.2～0.5*h。

5.如权利要求2所述的均液分流隔板，其特征在于：所述通孔呈扇形。

6.如权利要求4所述的均液分流隔板，其特征在于：若干所述曲面高度不同，若干所述曲面长度不同，若干所述倾斜挡板长度不同，若干所述倾斜挡板高度不同。

7.如权利要求1～6中任一项所述的均液分流隔板，其特征在于：所述流向改变组件为n排，n为>1的正整数，各排所述流向改变组件以间距10～20°环形排列，每排间距为0.5～2mm。

8.如权利要求7所述的均液分流隔板，其特征在于：若干所述流向改变组件俯视呈鱼鳞状。

9.一种对权利要求1～8中任一项所述的均液分流隔板的应用，其特征在于：将所述均液分流隔板应用于微通道换热器。

10.如权利要求9所述的均液分流隔板的应用，其特征在于：包括依次连通的第一集管、微通道扁管组件和第二集管，所述第一集管内设置有所述均液分流隔板和第二实心隔板，所述均液分流隔板与所述第二实心隔板将所述第一集管划分为第一间室、第二间室和第三间室，所述第二集管内设置有第一实心隔板，所述第一实心隔板将所述第二集管划分为第四间室和第五间室。

技术总结
本申请属于制冷设备技术领域，特别是涉及一种均液分流隔板及其应用。现有微通道换热器，在做蒸发器使用时换热效率低。而在做冷凝器使用时，降低制冷剂潜热利用效率，减少换热器散热量。本申请提供了一种均液分流隔板，包括隔板，所述隔板上设置有若干流向改变组件，气液两相制冷剂正向经过所述流向改变组件时，流动方向改变，同时方向改变后的气液两相制冷剂撞击到相邻所述流向改变组件，速度方向改变形成旋流并打散气泡；气液两相制冷剂逆向经过所述流向改变组件时，能够对气相和液相制冷剂进行相分离。为一种能够同时做到均液和分流作用的隔板，一个组件实现两个功能；换热效率高。

技术研发人员：黄东,杨易坤,赵日晶,胡凯恒
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11