專利名稱：分液裝置及包括該分液裝置的空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種分液裝置及包括該分液裝置的空調(diào)器。
背景技術(shù)：
目前空調(diào)換熱器上的換熱器主流還是翅片銅管換熱器，翅片銅管換熱器存在成本高、抗電腐蝕力差、分液管/集液管組件焊接復(fù)雜等問題。微通道換熱器采用扁管強(qiáng)化傳熱技術(shù)，是一種全鋁材制造的扁管換熱器，具有成本低，抗電腐蝕力強(qiáng)，分液管/集液管組件結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。且微通道換熱器在單冷機(jī)上已有應(yīng)用，在汽車空調(diào)上也已經(jīng)使用多年。使用微通道換熱器不僅能夠簡化工藝、減少冷媒注 入量，而且流路較之于翅片銅管更加簡單，便于優(yōu)化。可是由于在制冷空調(diào)系統(tǒng)中，進(jìn)入換熱器的制冷劑為氣液兩相混合物，通常分為多路進(jìn)入換熱器中吸收熱量，液相蒸發(fā)為氣體以實(shí)現(xiàn)制冷目的。制冷劑兩相流體，特別是其中的液體，能否均勻的分配到每一路通道中進(jìn)行換熱，是換熱器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。從匹配試驗(yàn)的結(jié)果來看，目前國內(nèi)各大廠家的微通道換熱器普遍存在高頻制冷運(yùn)行時(shí)，微通道管分液不均的問題，盡管整機(jī)性能達(dá)到預(yù)期要求，但在實(shí)際復(fù)雜的使用條件下，換熱器中各個(gè)微通道管如果分液不均，會導(dǎo)致不同管內(nèi)制冷劑流量不均勻，管內(nèi)流量較少的很快蒸發(fā)，管路出口過熱度較高；管內(nèi)流量過多的蒸發(fā)不完，導(dǎo)致出口過熱度小，甚至含有液體。兩種情況下的微通道管換熱面積不能被充分利用是客觀事實(shí)，應(yīng)努力避免。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種分液裝置及包括該分液裝置的空調(diào)器，使流出分液管的氣液兩相冷媒能夠均勻分布到各個(gè)微通道管中，從而提高微通道換熱器換熱面積的利用率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種分液裝置，包括熱交換單元；第一集液管，兩端面封閉，且第一集液管的管壁上沿長度方向設(shè)置有多個(gè)管壁出口，多個(gè)管壁出口與熱交換單元連通；分液管，設(shè)置在第一集液管中，分液管的一端從第一集液管的端面伸出，分液管的管壁上設(shè)置有出液口，出液口與第一集液管內(nèi)部連通；以及開孔擋板，位于第一集液管內(nèi)部，并沿軸向方向間隔設(shè)置在第一集液管的管壁出口所在管壁與分液管之間。進(jìn)一步地，開孔擋板的開孔位置與第一集液管的多個(gè)管壁出口的位置相對應(yīng)。進(jìn)一步地，開孔擋板的橫截面為弧形，且弧形的凹面朝向分液管所在的方向。進(jìn)一步地，開孔擋板的橫截面為弧形，且弧形的凸面朝向分液管所在的方向。進(jìn)一步地，開孔擋板焊接或者卡接在第一集液管的內(nèi)壁上。進(jìn)一步地，熱交換單元包括多個(gè)相互平行的微通道管，每個(gè)微通道管分別與第一集液管的多個(gè)管壁出口一一對應(yīng)連通。[0012]進(jìn)一步地，微通道管的端部形狀與第一集液管的外壁面相對應(yīng)。進(jìn)一步地，分液管沿遠(yuǎn)離開孔擋板的方向偏心設(shè)置于第一集液管中。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種空調(diào)器，包括前述任一項(xiàng)的分液裝置。應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過在集液管中加裝開孔擋板，可以使大量聚集的氣液兩相冷媒微小化，起到對流出分液管中的氣液兩相冷媒更好的分配作用，使進(jìn)入微通道管中的氣液兩相冷媒分布更加均勻。
構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器微通道管端部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的微通道管端部與第一集液管管壁相對應(yīng)的示意圖；圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的分液管內(nèi)安裝有旋流器的不意圖；圖5示出了根據(jù)圖4的微通道換熱器的分液管內(nèi)安裝有旋流器的A處局部放大示意圖；圖6示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的分液管內(nèi)安裝有另一種旋流器的示意圖；圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的分液管設(shè)置有條狀出液口的不意圖；圖8示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的第一集液管內(nèi)安裝有設(shè)置有出液口的分液管的不意圖；圖9示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的分液管設(shè)置有另一種條狀出液口的示意圖；圖10示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的條狀出液口開口角度示意圖；圖11示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的開孔擋板示意圖；圖12示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的分液管內(nèi)安裝開孔擋板的不意圖；圖13示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的分液管內(nèi)安裝另一種開孔擋板的示意圖；圖14示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器的氣液分離器和氣液混合室不意圖；以及圖15示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的微通道換熱器安裝有氣液分離器和氣液混合室的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如圖I所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，微通道換熱器包括第一集液管10、第二集液管20、熱交換單元80、分液管30。其中第一集液管10和第二集液管20平行設(shè)置,在第一集液管10和第二集液管20之間設(shè)置有熱交換單元80，將第一集液管10和第二集液管20相連通。第一集液管10的兩端面封閉，且第一集液管10的管壁上沿軸向方向設(shè)置有多個(gè)與熱交換單元80連通的管壁出口。第二集液管20的兩端面封閉，且第二集液管20的管壁上沿軸向方向設(shè)置有多個(gè)與熱交換單元80連通的管壁入口。氣液兩相冷媒從第一集液管10進(jìn)入，經(jīng)過熱交換單元80進(jìn)行換熱，然后流通至第二集液管20，并將完成熱交換之后形成的氣態(tài)冷媒排出第二集液管20。結(jié)合參見圖2 3，熱交換單元80包括多個(gè)相互平行且獨(dú)立的鋁制微通道管81， 每個(gè)微通道管81都是兩端開口的中空管，并與第一集液管10的多個(gè)管壁出口以及與第二集液管20的多個(gè)管壁入口分別一一對應(yīng)連通。中空的微通道管81內(nèi)平行設(shè)置有多個(gè)沿微通道管81長度方向延伸的間隔板，將微通道管81內(nèi)部分隔分割為多個(gè)相互獨(dú)立的熱交換通道。為了保證微通道管81的端部邊緣與第一集液管10和第二集液管20焊接牢靠，需要將微通道管81伸入第一集液管10和第二集液管20內(nèi)部，所以為了更好地實(shí)現(xiàn)分液，微通道管81的兩端部形狀分別與第一集液管10和第二集液管20的外壁面相適應(yīng)；或者微通道管81的兩個(gè)端部形狀為分別與第一集液管10和第二集液管20的外壁面相配合的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，如凹形、V形或月牙形，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)切口可節(jié)省微通道管81在第一集液管10內(nèi)的安裝空間，方便第一集液管10內(nèi)的其它部件的安裝，同時(shí)，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)切口也便于加工。在相鄰兩個(gè)微通道管81之間還安裝有翅片，以便增加熱交換單元80的換熱效果和換熱效率。翅片形狀可以是波紋型V形翅片。使用微通道管的換熱器有各種稱謂，S卩，根據(jù)它的材料稱為鋁熱換熱器，根據(jù)它的管的形狀稱為平面管形換熱器，根據(jù)冷媒流動情況稱為PFC平行流動換熱器。結(jié)合參見圖4 6，分液管30沿遠(yuǎn)離第一集液管10的管壁出口的方向偏心設(shè)置于第一集液管10中，分液管30的軸心與第一集液管10的管壁出口中心位于第一集液管10的同一徑向方向。這樣可以增加第一集液管10的管壁出口與分液管30之間的距離，使從分液管30流出的氣液兩相冷媒在第一集液管10內(nèi)部有更大的流動空間，使冷媒在該空間內(nèi)的分布更加分散，且實(shí)現(xiàn)更好的分液。分液管30的第一端設(shè)置在第一集液管10內(nèi)部，并延伸至第一集液管10的第一端端部。分液管30的第二端從第一集液管10的第二端伸出，經(jīng)折彎后向靠近第二集液管20的方向延伸。分液管30中還設(shè)置有旋流器40。旋流器40的第一端延伸至分液管30的第一端端部，旋流器40的第二端伸出第一集液管10的第二端，但不超過分液管30第二端的彎折部。旋流器40可在分液管30內(nèi)部轉(zhuǎn)動，將進(jìn)入分液管30第二端的氣液兩相冷媒導(dǎo)流至分液管30的第一端，并使氣液兩相冷媒從分液管30內(nèi)部平均分配至微通道管81內(nèi)，增大氣液兩相冷媒流體的紊流與環(huán)流，使分液管30分液均勻，充分利用微通道換熱器的換熱面積，提高機(jī)組的工作性能。旋流器40也可以固定設(shè)置于分液管30內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，旋流器40包括多個(gè)葉片41。在旋流器40的旋轉(zhuǎn)中心軸線位置設(shè)置有中心軸42，中心軸42沿分液管30的軸向方向設(shè)置在分液管30內(nèi)，葉片41沿中心軸42的軸向方向間隔設(shè)置，且繞中心軸42螺旋延伸，并通過該中心軸42將旋流器40設(shè)置于分液管30內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，旋流器40由葉片41從中心軸42的一端連續(xù)螺旋延伸至另一端而構(gòu)成。葉片41可以是沿中心軸42的一側(cè)螺旋延伸的單旋葉片或沿中心軸42的相對側(cè)螺旋延伸的雙旋葉片。在另一個(gè)實(shí)施例中，旋流器40也可以只包括葉片41，而不包括中心軸42，這種情 況下，葉片41沿分液管30軸向方向從分液管30的一端連續(xù)螺旋延伸至分液管30的另一端。結(jié)合參見圖7 10所示，分液管30的位于第一集液管10內(nèi)部的管壁沿長度方向開有多個(gè)條狀的出液口 31。出液口 31在分液管30的管壁上成對設(shè)置。出液口 31可以是沿軸向方向的等距等長的條縫狀、等距不等長的條縫狀、不等距等長的條縫狀或不等距不等長的條縫狀。出液口 31的形狀也可以是圓形。但條狀的出液口 31可使氣液兩相冷媒沿流動方向邊流動邊釋放，相比其它形狀的出液口 31可以更好的起到分液的作用。在一個(gè)實(shí)施例中，出液口 31為不等距不等長的條縫狀，且出液口 31的條縫長度沿分液管30內(nèi)的氣液兩相冷媒流動方向遞增，至少部分相鄰的出液口 31之間的間距沿分液管30內(nèi)的冷媒流動方向遞增。因?yàn)闅庖簝上嗬涿皆诹鲃舆^程中會逐漸降低流動速度，所以出液口 31的這種設(shè)置方式可以使速度減慢的氣液兩相冷媒均勻的從分液管30的較長出液口 31中流出，不會影響分液的穩(wěn)定性和效率。在另一個(gè)實(shí)施例中，出液口 31為等距等長的條縫狀，這種設(shè)置方式便于加工。為了提高分液效率，出液口 31設(shè)置在分液管30朝向第一集液管10的管壁出口一側(cè)的管壁上。出液口 31的開口朝向也朝著第一集液管10的管壁出口一側(cè)。出液口 31的開口方向與第一集液管10內(nèi)壁切線的夾角設(shè)為0，此角度越小，即出液口 31的開口方向越朝向第一集液管10的管壁出口，越有利于降低氣液兩相冷媒?jīng)_擊的聲音和冷媒流動的聲音。設(shè)分液管30的內(nèi)徑為d，多個(gè)出液口 31的總面積為S，則S = K^-；
4式中，k為節(jié)流系數(shù)，取值為0.6 0.95。k表示的是出液口 31的開孔面積與分液管30的面積之比，取值小于I。其含義代表冷媒從分液管30流入到第一集液管10中是有一定的壓降的，所以稱作節(jié)流系數(shù)。設(shè)出液口 31的總長度為A，出液口 31的總寬度為B，那么，有
「 n , S Td2A= — = K-；
B 4B式中，B的取值為0. I 2. 0_。以等距等長的條縫狀的出液口 31為例，設(shè)分液管30的長度為L，兩個(gè)出液口 31軸向方向之間的距離為m，那么因?yàn)槌鲆嚎?31左右對稱，則總共有2L/m個(gè)出液口 31。那么每個(gè)條縫的長度n為「 ]A KTd1THn —-=-
ILi m SBL式中，m的取值范圍為5 20mm, n的取值范圍為2 5mm。結(jié)合參見圖11 13所示，在第一集液管10內(nèi)固定安裝有開孔擋板50。開孔擋板50沿軸向方向間隔設(shè)置在第一集液管10的管壁出口所在管壁與分液管30之間，用于將在第一集液管10內(nèi)大量聚集態(tài)的氣液兩相冷媒微小化。開孔擋板50與第一集液管10內(nèi)壁的連接方式可以是焊接或卡扣連接。焊接可以為點(diǎn)焊?？圻B接可以是在開孔擋板50上設(shè)置卡扣，在第一集液管10內(nèi)壁設(shè)置卡槽，從而對開孔擋板50和第一集液管10進(jìn)行連接。開孔擋板50上設(shè)置有與第一集液管10的多個(gè)管壁出口位置相對應(yīng)的圓形、橢圓形或多邊形的開孔，用于使流出分液管30的氣液兩相冷媒通過管壁出口進(jìn)入熱交換單元80。 在一個(gè)實(shí)施例中，開孔擋板50為橫截面為弧形的擋板，且弧形凹面朝向分液管30所在的方向，保證開孔擋板50具有良好的匯流和分液效果。在另一個(gè)實(shí)施例中，開孔擋板50為橫截面為弧形的擋板，且弧形凸面朝向分液管30所在的方向。結(jié)合參見圖14 15，為了使氣液兩相冷媒在進(jìn)入分液管30之前充分均勻混合，分液管30伸出第一集液管10端面的一端連接有氣液分離器60，在氣液分離器60與第一集液管10之間連接有氣液混合室70。氣液分離器60的第一端設(shè)置有第一入口 63，氣液分離器60的與第一端相對的第二端設(shè)置有第一出口 64以及第二出口 65。氣液混合室70的第一端設(shè)置有與第二出口 65連通的第二入口 71，用于使分離后的氣相冷媒進(jìn)入氣液混合室70。氣液混合室70的與第一端相對的第二端設(shè)置有與分液管30連通的第三出口 72。氣液混合室70的靠近第三出口 72的側(cè)壁上設(shè)置有與第一出口 64連通的第三入口 73，用于使分液后的液相冷媒進(jìn)入氣液混合室70。氣液混合室70的側(cè)壁上還設(shè)置有兩端大中間小且截面漸變的擴(kuò)壓部74，擴(kuò)壓部74的位置高于第三入口 73的位置，擴(kuò)壓部74可以使氣相冷媒充分?jǐn)U壓，擴(kuò)壓后的氣相冷媒在到達(dá)氣液混合室70的第二端后可以與液相冷媒更加充分的混合，提高分液管30的分液效率與分液穩(wěn)定性。連接管62的第一端穿過第二出口 65，伸入到氣液分離器60內(nèi)部，連接管62的第二端與氣液混合室70的第二入口 71連通。引液管61的第一端穿過第一出口 64，伸入氣液分離器60內(nèi)部，引液管61的第二端與第三入口 73連通。引液管61伸入氣液分離器60內(nèi)部的管段端部靠近氣液分離器60的第二端，連接管62伸入氣液分離器60內(nèi)部的管段端部靠近氣液分離器60的第一端，這種設(shè)置方式使得連接管62位于氣液分離器60內(nèi)部的管段長度大于引液管61位于氣液分離器60內(nèi)部的管段長度?？梢云鸬绞惯B接管62分離氣相冷媒而使引液管61分離液相冷媒的作用，使氣液兩相冷媒在氣液分離器60內(nèi)部很好的分液。氣液兩相冷媒通過第一入口 63進(jìn)入氣液分離器60后,在其中分成氣相冷媒和液相冷媒。液相冷媒經(jīng)過引液管61引到氣液混合室70的第二端，氣相冷媒通過連接管62進(jìn)入氣液混合室70的第一端，并經(jīng)過擴(kuò)壓部74擴(kuò)壓后流動至第二端，與從引液管61流出的液相冷媒混合，形成均勻的氣液兩相冷媒進(jìn)入分液管30內(nèi)，實(shí)現(xiàn)均勻分液。同時(shí)經(jīng)過氣液混合室70擴(kuò)壓后再混合的氣液兩相冷媒可以降低流動時(shí)的噪音，改善空調(diào)器運(yùn)行環(huán)境。[0067]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種空調(diào)器，包括前述任一種的分液裝置。本實(shí)用新型解決了微通道換熱器高頻制冷分液管分液不均所導(dǎo)致的換熱面積不能充分利用、機(jī)組能力降低、壓縮機(jī)功耗增加的問題；通過在集液管中加裝開孔擋板，可以使大量聚集的氣液兩相冷媒微小化，起到對流出分液管中的氣液兩相冷媒更好的分配作用，使進(jìn)入微通道管中的氣液兩相冷媒分布更加均勻。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分液裝置，其特征在于，包括 熱交換單元(80)； 第一集液管(10)，兩端面封閉，且所述第一集液管(10)的管壁上沿長度方向設(shè)置有多個(gè)管壁出口，所述多個(gè)管壁出口與所述熱交換單元(80)連通； 分液管(30)，設(shè)置在所述第一集液管(10)中，所述分液管(30)的一端從所述第一集液管(10)的端面伸出，所述分液管(30)的管壁上設(shè)置有出液口，所述出液口與所述第一集液管(10)內(nèi)部連通；以及 開孔擋板(50)，位于所述第一集液管(10)內(nèi)部，并沿軸向方向間隔設(shè)置在所述第一集液管(10)的所述管壁出口所在管壁與所述分液管(30)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分液裝置，其特征在于，所述開孔擋板(50)的開孔位置與所述第一集液管(10)的所述多個(gè)管壁出口的位置相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分液裝置，其特征在于，所述開孔擋板(50)的橫截面為弧形，且所述弧形的凹面朝向所述分液管(30)所在的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分液裝置，其特征在于，所述開孔擋板(50)的橫截面為弧形，且所述弧形的凸面朝向所述分液管(30)所在的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分液裝置，其特征在于，所述開孔擋板(50)焊接或者卡接在所述第一集液管(10)的內(nèi)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的分液裝置，其特征在于，所述熱交換單元(80)包括多個(gè)相互平行的微通道管(81)，每個(gè)所述微通道管(81)分別與所述第一集液管(10)的所述多個(gè)所述管壁出口一一對應(yīng)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分液裝置，其特征在于，所述微通道管(81)的端部形狀與所述第一集液管(10)的外壁面相對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的分液裝置，其特征在于，所述分液管(30)沿遠(yuǎn)離所述開孔擋板(50)的方向偏心設(shè)置于所述第一集液管(10)中。
9.一種空調(diào)器，包括分液裝置，其特征在于，所述分液裝置為權(quán)利要求I 8中任一項(xiàng)所述的分液裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種分液裝置及包括該分液裝置的空調(diào)器。分液裝置包括熱交換單元；第一集液管，兩端面封閉，且第一集液管的管壁上沿長度方向設(shè)置有多個(gè)管壁出口，多個(gè)管壁出口與熱交換單元連通；分液管，設(shè)置在第一集液管中，分液管的一端從第一集液管的端面伸出，分液管的管壁上設(shè)置有出液口，出液口與第一集液管內(nèi)部連通；以及開孔擋板，位于第一集液管內(nèi)部，并沿軸向方向間隔設(shè)置在第一集液管出口所在管壁與分液管之間。應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過在分液管中加裝開孔擋板，可以使大量聚集的氣液兩相冷媒微小化，起到對流出分液管中的氣液兩相冷媒更好的分液作用，使進(jìn)入集液管中的氣液兩相冷媒分液更加均勻。
文檔編號F25B41/00GK202511537SQ20122015055
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者段亮, 熊軍, 黃高泉 申請人:珠海格力電器股份有限公司