專利名稱：平行流型熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，尤其是涉及一種空調(diào)系統(tǒng)中的熱交換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)系統(tǒng)大都包括冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)及節(jié)流裝置 等部件，其中冷凝器及蒸發(fā)器是系統(tǒng)的熱交換部件，統(tǒng)稱熱交換器。熱交 換器的類型有很多，如平行流熱交換器。如圖1所示，平行流熱交換器一
般以鋁材為主體，包括一對平行設(shè)置的集液管2， 6、連接于該對集液管2， 6之間的與該對集液管內(nèi)腔連通的若干扁管3、位于扁管3之間起散熱作用 的翅片5以及設(shè)置在熱交換器內(nèi)部的隔板4。其中一個集液管2上固定有 兩個接管l， l'，也可以是在兩個集液管2上分別設(shè)置一個接管。
如圖1的虛線方向所示，在制冷工況下，從壓縮機(jī)出氣(排氣)端出來 的高溫高壓汽態(tài)制冷工質(zhì)，從接管l進(jìn)入熱交換器，通過扁管3與外部空 氣進(jìn)行熱交換，最終全部變?yōu)橛幸欢ㄟ^冷度的液態(tài)制冷工質(zhì)，從接管r 流出。
如圖1的實(shí)線方向所示，在制熱工況下，制冷工質(zhì)的汽液轉(zhuǎn)化與冷凝 工況相反，液態(tài)制冷工質(zhì)從接管1'進(jìn)入到熱交換器的扁管3內(nèi)，在與外 部的空氣進(jìn)行熱交換過程中，逐漸汽化，最終全部變?yōu)槠麘B(tài)過熱工質(zhì)，從 接管1進(jìn)入壓縮機(jī)的吸氣端或者汽液分離器。
在熱泵型空調(diào)系統(tǒng)中，由于同一個熱交換器既要作為冷凝器使用又要 作為蒸發(fā)器使用，使得流通管路的分配很難平衡，從而出現(xiàn)熱交換器在作 為冷凝器使用時(shí)，可以發(fā)揮最佳的熱交換效率，而作為蒸發(fā)器使用時(shí)熱交 換效率就較差的問題。
另外，在平行流熱交換器的熱泵系統(tǒng)中，同一個熱交換器有時(shí)要作為 蒸發(fā)器有時(shí)又要作為冷凝器，而平行流熱交換器在制冷工質(zhì)的流向不同時(shí)， 表現(xiàn)出的熱交換狀況會有很大不同。如在冬季制熱工況時(shí)，外部的熱交換
器作為蒸發(fā)器使用，如果其蒸發(fā)的狀況分布不均，極易使蒸發(fā)器局部結(jié)霜。 而分布不均和結(jié)霜的原因是在制熱工況時(shí)，進(jìn)入該換熱器的工質(zhì)為氣液 兩相，制冷工質(zhì)吸收熱量氣化，工質(zhì)體積會膨脹，此時(shí)該換熱器的每個流 程的扁管數(shù)應(yīng)越來越多才能避免過快的制冷工質(zhì)流速而導(dǎo)致的更大壓力損 失。同時(shí)，由于平行流的結(jié)構(gòu)，整體工質(zhì)的壓力損失會比一般蒸發(fā)器大， 此時(shí)由于壓力損失而導(dǎo)致工質(zhì)蒸發(fā)溫度有較大降低，考慮到冬季的蒸發(fā)溫
度一般在0-5'C左右，因此此時(shí)的壓力損失會使得蒸發(fā)溫度低于0"C，極易
造成外部的換熱器表面結(jié)霜。還有一些熱交換器出于對一些特定因素的考 慮，如噪音、振動等，希望對經(jīng)過熱交換器的冷媒的過冷度和過熱度進(jìn)行 控制，因此，需要通過一些設(shè)計(jì)來調(diào)整制冷或者制熱工況下的熱交換器的 換熱過程，使同一個熱交換器可適應(yīng)不同工況的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種平行流型熱交換器，該熱交換器在熱泵工況 下運(yùn)行時(shí)，能夠解決熱交換效率不能充分同時(shí)發(fā)揮的缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明提供一種平行流型熱交換器，其具有集液管、連接于集液 管之間并與集液管內(nèi)腔連通的若干扁管、位于扁管之間的翅片以及設(shè)置在集 液管內(nèi)部并將集液管密閉分隔為多個腔室的隔板，集液管上連接有接管，在 所述集液管的至少兩個所述腔室之間設(shè)有可改變流程數(shù)和每個流程扁管數(shù)的 節(jié)流裝置。
在如上所述的方案基礎(chǔ)上，進(jìn)一步可將節(jié)流裝置安裝在隔板上或在連接 所述兩個腔室的連接管中。
此外，本發(fā)明提供的平行流型熱交換器中，節(jié)流裝置可以是具有正向和 反向的不同流量特性節(jié)流孔或只有在預(yù)定壓力差下才能單向打開的單向閥。 所述單向閥中裝有彈簧。單向閥也可以不裝彈簧，依靠重力或者是壓力差來 實(shí)現(xiàn)單向密封功能。
本發(fā)明的有益效果是通過在集液管的至少兩個所述腔室之間設(shè)置可以 改變流程數(shù)和每個流程扁管數(shù)的節(jié)流裝置，進(jìn)而改變熱交換器內(nèi)汽液兩態(tài) 制冷工質(zhì)的組成比例，達(dá)到調(diào)整熱交換器熱量分布的目的，從而改善了熱 交換效率并克服其他如結(jié)霜、噪音或者振動等問題。還可以對制冷和制熱
不同工況下的冷媒實(shí)現(xiàn)不同的流通途徑，來實(shí)現(xiàn)熱泵工況下的冷凝器和蒸發(fā)
器之間的最佳配合。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的平行流熱交換器的示意圖2是本發(fā)明的平行流熱交換器的一實(shí)施例的示意圖3是本發(fā)明的一節(jié)流孔結(jié)構(gòu)的示意圖4是本發(fā)明的另一節(jié)流孔結(jié)構(gòu)的示意圖5是本發(fā)明的一種單向閥結(jié)構(gòu)的示意圖6是本發(fā)明的另一種單向閥結(jié)構(gòu)的示意圖7是本發(fā)明的又一種單向閥結(jié)構(gòu)的示意圖8A是本發(fā)明的熱交換器的制冷工質(zhì)的制冷循環(huán)示意圖8B是本發(fā)明的熱交換器的制冷工質(zhì)的制熱循環(huán)示意圖9是本發(fā)明的集液管的截面示意圖IO是本發(fā)明的分段型集液管的示意圖11是本發(fā)明的單向閥安裝的一種外接形式的示意圖。
圖中
1， 1'-接管； 2， 6-集液管； 3-扁管； 4-隔板； 5-翅片； 7-節(jié)流裝置； 8-節(jié)流孔； 9-擋板；
io-單向閥。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式 實(shí)施例一
如圖2所示，其示出本發(fā)明的平行流熱交換器的一具體實(shí)施方式
，該 熱交換器左、右各有一集液管2, 6，在集液管2， 6上沖壓出有扁平孔， 扁管3插入所述扁平孔后固定在兩集液管2， 6之間，翅片5置于集液管2， 6之間，在爐中一次焊接成型。在集液管2， 6外部開有槽。
隔板4置于集液管2， 6所開的槽中并被焊接密封，隔板4將集液管2， 6分為多個腔。
在至少一個隔板4上設(shè)有可以改變流程數(shù)和每個流程扁管數(shù)的單向閥
或者是形成正反向不同流量特性的節(jié)流孔8。
具體來說，如圖3和4所示，該節(jié)流孔可以直接設(shè)置在隔板4上或單 獨(dú)設(shè)置在擋板9上，再將擋板9安裝在隔板4上。節(jié)流孔8分為兩部分， 一部分具有固定直徑的通孔，另一部分為具有一定錐度的錐孔，所述錐孔 與所述通孔相通?？梢酝ㄟ^改變通孔的直徑和長度以及錐孔的錐角a的大 小來改變孔的流量特性。
集液管2， 6的形狀為圓管、D型管或者方管等形狀，為了方便安裝節(jié) 流裝置7，還可以將集液管2， 6設(shè)計(jì)成為如圖9 (a)、 (b)、 (c)所示的組 合方式，當(dāng)然也可以使用其他公知方式。
集液管2， 6的結(jié)構(gòu)也可以是把整個集液管分成幾段，在安裝節(jié)流裝置 之后，進(jìn)行組裝和焊接而成，如圖10所示。 實(shí)施例二
本發(fā)明的節(jié)流裝置可以有多種形式，在本發(fā)明的實(shí)施例二中，使用單 向閥10來代替實(shí)施例一中的節(jié)流孔8，其他特征與實(shí)施例一相同。
該單向閥IO可以是現(xiàn)有技術(shù)中常見的形式，如圖5 — 7所示，單向閥 IO中裝有彈簧，只有在一定壓力差下才能單向打開。單向閥10可安裝在 一個或者多個或者全部隔板4上。單向閥中也可以不裝彈簧，依靠重力或者 是壓力差來實(shí)現(xiàn)單向密封功能。
在熱泵系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，該熱交換器在制冷和制熱工況下可實(shí)現(xiàn)具有不同 的流動特性。也就是說，可以實(shí)現(xiàn)同一個熱交換器在制冷和制熱循環(huán)時(shí)具 有不同的通道。圖8A和圖8B所表示的是同一個熱交換器在不同制冷工質(zhì) 流向時(shí)的狀態(tài)。圖8A示出了冷凝工況下，制冷工質(zhì)的流動路徑和方向； 圖8B示出了在蒸發(fā)工況下，制冷工質(zhì)的流動路徑和方向。
通過在集液管的不同部位設(shè)置單向閥，使得換熱器在作蒸發(fā)器和冷凝 器具有不同的流程數(shù)，以滿足換熱器在作蒸發(fā)器和冷凝器時(shí)不同的流動特 性要求。
通過設(shè)置單向閥，可以任意改變流程數(shù)，控制正向流動的單向閥不影 響反向流動的單向閥，反之亦然。
在冷凝工況下，圖8A中開口向下的單向閥處于打開狀態(tài)，高壓氣體
從接管1進(jìn)入熱交換器的集液管2， 一部分直接流經(jīng)扁管3后到達(dá)集液管6; 一部分流經(jīng)單向閥10在流經(jīng)扁管3，然后到達(dá)集液管6;合流后，再分成
兩部分，分別直接流經(jīng)扁管3和先流經(jīng)單向閥10再流經(jīng)扁管3后進(jìn)入集液 管2。按照以上流經(jīng)路徑，最終高壓氣體被全部冷凝成液體，從集液管2 經(jīng)過接管l'流出。在圖8A所示的冷凝過程中，多次流經(jīng)扁管的數(shù)量依次 為9、 5、 5和3個。當(dāng)然本發(fā)明不局限于此，可以改變扁管的數(shù)量或者通 過控制單向閥的彈簧力，來控制正反方向的流量，以達(dá)到更好的效果。
同樣是圖8A所示的熱交換器，在蒸發(fā)工況下，則如圖8B中所示，開 口向上的單向閥處于打開狀態(tài)，制冷工質(zhì)的流動情況與冷凝工況下相反。 制冷工質(zhì)流經(jīng)扁管的數(shù)量則依次變?yōu)?、 5、 6和7個。因此制冷和制熱不 同工況下，冷媒的流通途徑不同，從而實(shí)現(xiàn)熱泵工況下的冷凝器和蒸發(fā)器之 間的最佳配合。
當(dāng)然本發(fā)明不局限于此，還可以改變扁管的數(shù)量組成或者通過控制單 向閥的彈簧力，來控制正反方向的流量，以達(dá)到更好的效果。 實(shí)施例三
為了更為方便的安裝單向閥或者節(jié)流閥，在本發(fā)明的實(shí)施例三中，對 實(shí)施例一、二作進(jìn)一步改進(jìn)，如圖11所示，將集液管2， 6分成幾段，在 集液管2， 6的兩個腔體之間通過一根連接管導(dǎo)通，在連接管中間安裝節(jié)流 裝置，其他部分與實(shí)施例一、二相同。本實(shí)施例中的節(jié)流裝置可以是上述 的節(jié)流孔或單向閥，從而也可以實(shí)現(xiàn)冷媒的流通途徑不同，達(dá)到熱泵工況下 的冷凝器和蒸發(fā)器之間的最佳配合。
通過以上實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域技 術(shù)人員只要不超出本發(fā)明的精神和構(gòu)思，可以做各種形式的變更，這些變 更均屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種平行流型熱交換器，具有集液管(2，6)、連接于集液管(2，6)之間并與集液管(2，6)內(nèi)腔連通的若干扁管(3)、位于扁管(3)之間的翅片(5)以及設(shè)置在集液管(2，6)內(nèi)部并將集液管(2，6)密閉分隔為多個腔室的隔板(4)，集液管(2，6)上連接有接管(1，1’)，其特征在于在所述集液管的至少兩個所述腔室之間設(shè)有可改變流程數(shù)和每個流程扁管數(shù)的節(jié)流裝置(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述節(jié)流裝 置安裝在所述隔板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述節(jié)流裝 置安裝在連接所述兩個腔室的連接管中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述的節(jié)流裝置是具有正向和反向的不同流量特性節(jié)流孔或只有在預(yù)定壓力差 下才能單向打開的單向閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述單向閥中裝有彈簧。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的平行流熱交換器，其特征在于所述集液管為圓管，D型管或者方管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的平行流熱交換器，其特征在于所述集液管可以由橫向分隔的多個半管組合而成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的平行流熱交換器，其特征在于所述集液管可以由縱向分隔的多個管段組裝和焊接而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的平行流熱交換器，其特征在于所述翅片是通過焊接連接到所述扁管上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平行流型熱交換器，具有集液管(2，6)、連接于集液管(2，6)之間并與集液管(2，6)內(nèi)腔連通的若干扁管(3)、位于扁管(3)之間的翅片(5)以及設(shè)置在集液管(2，6)內(nèi)部并將集液管(2，6)密閉分隔為多個腔室的隔板(4)，集液管(2，6)上連接有接管(1，1’)，在所述集液管的至少兩個所述腔室之間設(shè)有可改變流程數(shù)和每個流程扁管數(shù)的節(jié)流裝置。該熱交換器可調(diào)整汽液兩態(tài)制冷工質(zhì)的組成比例，從而來實(shí)現(xiàn)對熱交換器的換熱工況的調(diào)整；或者形成冷媒在該熱交換器中的流動時(shí)實(shí)現(xiàn)正向和逆向的不同流動特性，從而適應(yīng)該熱交換器在熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)制冷和制熱的最佳效率平衡，使該熱交換器發(fā)揮最大的效益。
文檔編號F25B39/00GK101178273SQ20061014384
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者史初良 申請人:浙江三花制冷集團(tuán)有限公司