專利名稱：集流管及具有該集流管的換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)換熱器領(lǐng)域，尤其是指一種集流管及具有該集流管的換熱器。
背景技術(shù)：
微通道換熱器作為蒸發(fā)器使用時(shí)，進(jìn)口冷媒一般為氣液兩相。如圖1所示，現(xiàn)有微通道換熱器用集流管通常直接與換熱扁管連接，沒有任何分流措施，進(jìn)入集流管后氣液兩相分層現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致進(jìn)入各換熱扁管的冷媒分配不均勻，換熱器換熱性能較差。并且，因熱泵有制冷和制熱兩種運(yùn)行模式，所以室外機(jī)換熱器涉及冷凝器和蒸發(fā)器相互轉(zhuǎn)換使用。 對(duì)于單流程換熱器，作為冷凝器使用時(shí)，入口為過熱氣體，采用現(xiàn)有的微通道換熱器結(jié)構(gòu)， 同樣存在分氣不均的問題；作為蒸發(fā)器使用時(shí)，入口為氣液兩相，則存在分流不均的問題。 對(duì)于多流程換熱器，不僅換熱器入口存在分流不均的情況，在換熱器的中部同樣存在分流不均的問題。因此，為盡快在家用或者商用空調(diào)領(lǐng)域推廣應(yīng)用微通道換熱器，急需解決微通道蒸發(fā)器的分流問題。近幾年出現(xiàn)了集流管內(nèi)插分流管的分流技術(shù)，實(shí)際上，這種技術(shù)具有一定的局限性。首先，為實(shí)現(xiàn)均勻分流，需要在分流管上開設(shè)不等距離或不等面積的通孔，技術(shù)上在分流管開設(shè)這種非等距等面積的通孔和大孔的難度較高；另外，如果保持原換熱器集流管的直徑不變，則分流管的直徑受限，為保證分流管的強(qiáng)度，單個(gè)分流孔的面積和總分流孔的面積均不宜過大，因此冷媒在分流管內(nèi)的流動(dòng)阻力相應(yīng)增大；若增大分流管上的分流孔面積， 則需增大分流管的直徑，集流管的直徑也需對(duì)應(yīng)增加，由此管內(nèi)的冷媒流速則會(huì)降低，而且增加了材料成本。由此可鑒，本發(fā)明提供一種集流管及具有該集流管的換熱器，其能夠使集流管內(nèi)的冷媒分配到換熱扁管內(nèi)，使換熱器內(nèi)部冷媒均勻分布，提高了換熱器的換熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種集流管及具有該集流管的換熱器，其通過改變集流管的結(jié)構(gòu)，使冷媒氣體能均勻的分布于換熱扁管內(nèi)，提高了換熱器的換熱性能。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的—種集流管，其包括有集流管壁，及用于密封該集流管壁的堵帽，該集流管壁上設(shè)有多個(gè)用于連接換熱扁管的連接孔，該集流管壁分為上集流管壁及下集流管壁；該集流管還包括用于均勻分流的分流孔板，該分流孔板上設(shè)有分流孔，該分流孔板穿插于該上集流管壁、下集流管壁之間，并與該上集流管壁、下集流管壁圍繞形成上腔體和下腔體。冷媒氣體首先進(jìn)入下腔體，流經(jīng)分流孔在進(jìn)入上腔體，最后進(jìn)入換熱扁管。由于分流孔板的分流作用，使得進(jìn)入換熱扁管內(nèi)的冷媒氣體流量分配均勻，達(dá)到均勻而充分換熱的效果，提高換熱器的整體換熱性能。優(yōu)選的是，為了能夠使該堵帽與該分流板固定，該堵帽上設(shè)有通孔，該分流孔板的端部設(shè)有固定部，該通孔與該固定部配合固定該分流孔板。
優(yōu)選的是，該集流管還包括有定位裝置，其用于限制該換熱扁管的插入深度，其可選擇的橫向設(shè)于該分流孔板的上側(cè)、上集流管壁的端部或下集流管壁的端部。為了能夠使該集流管與雙排換熱扁管配合，該上集流管壁或該下集流管壁上設(shè)有兩排用于與換熱扁管配合的連接孔，該兩排換熱扁管平行、或互呈角度設(shè)置，該上腔體或該下腔體內(nèi)設(shè)有隔板，使該上腔體或該下腔體分為左、右兩部分，該左、右兩部分與形成左腔和右腔。可供選擇的是，該分流孔板上的分流孔的形狀為圓形、橢圓形、矩形、不規(guī)則性形、 或其任意兩者的組合，且該多個(gè)分流孔的面積不相等，使得進(jìn)入各個(gè)換熱器扁管的氣液兩相冷媒分配較為均勻，進(jìn)一步提高換熱器的換熱效率。可供選擇的是，該上集流管壁、下集流管壁的一側(cè)連接，另一側(cè)形成一狹長(zhǎng)的直縫。優(yōu)選的是，該上集流管壁、下集流管壁的截面分別為弧形、矩形或其任意兩者的組合。相比于現(xiàn)有技術(shù)，集流管截面形狀的多樣化，有利于縮小集流管的橫截面積，提高集流管內(nèi)冷媒的流速，增強(qiáng)換熱性；有利于縮短換熱扁管插入集流管的長(zhǎng)度；同時(shí)，有利于節(jié)約換熱扁管和集流管的材料成本。本發(fā)明還提供一種換熱器，其包括有換熱扁管，該換熱扁管的上、下端分別插入該集流管的連接孔，進(jìn)口管，出口管，及如以上任一項(xiàng)所述的集流管，該集流管內(nèi)部分或全部含有分流孔板，該換熱器在作為蒸發(fā)器或冷凝器使用時(shí)均可以達(dá)到均勻分配冷媒的效果， 進(jìn)而提高蒸發(fā)器或冷凝器的換熱性能。優(yōu)選的是，該換熱器含有一個(gè)或多個(gè)流程。本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明一種集流管及具有該集流管的換熱器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、能夠使換熱扁管內(nèi)的冷媒分配均勻，具有良好的分流作用；集流管不僅適用于單流程換熱器、且適用于多流程的換熱器，在換熱器作為蒸發(fā)器或冷凝器使用時(shí)均具有很好的分流作用。


圖1現(xiàn)有技術(shù)換熱器用集流管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的集流管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的集流管的分解圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的集流管的側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的堵帽和分流孔板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一的分流孔板的橫截面圖；圖7為含有本發(fā)明集流管的換熱器局部示意圖；圖8為分流孔板的分流孔面積的變化曲線圖；圖9為本發(fā)明實(shí)例ニ的集流管的側(cè)視圖；圖10為本發(fā)明實(shí)例三的集流管的側(cè)視圖；圖11為本發(fā)明實(shí)例三的分流孔板橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明實(shí)例四的集流管的側(cè)視意圖；圖13為本發(fā)明實(shí)例五的集流管的側(cè)視圖14為本發(fā)明實(shí)例六的集流管的分體結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明中分流孔板結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為具有本發(fā)明集流管的微通道換熱器結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖17為具有本發(fā)明集流管的微通道換熱器結(jié)構(gòu)示意圖之二。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明實(shí)施例一如圖2至圖7所示，其中，圖7示意了本發(fā)明集流管與換熱管的結(jié)合示意圖。集流管包括上集流管壁2、下集流管壁3、分流孔板4。其中，該上集流管壁2上橫向設(shè)有多個(gè)連接孔1，該連接孔1用于連接換熱扁管6 (如圖4或圖7所示)，該分流孔板4設(shè)于該上集流管壁2與該下集流管壁3之間；該下集流管壁3包圍于該上集流管壁2、該分流孔板4外部，通過下集流管壁3兩側(cè)的凸臺(tái)31定位，該上集流管2、下集流管3、該分流孔板4通過焊接方式固定，該上集流管壁2、該下集流管壁3分別與該分流孔板4圍繞形成上腔體A、下腔體B。該分流孔板4上設(shè)有多個(gè)分流孔5 (如圖3所示)，如圖7所示，冷媒氣體首先進(jìn)入下腔體B，流經(jīng)該分流孔5再進(jìn)入上腔體A，最后進(jìn)入換熱扁管6。由于分流孔板4的分流作用，使得進(jìn)入換熱扁管6內(nèi)的冷媒氣體流量分配均勻，達(dá)到均勻而充分換熱的效果，提高換熱器的整體換熱性能。如圖5所示，該集流管還包括堵帽7，該堵帽7的中間開設(shè)有通孔71，該分流孔板 4的端部設(shè)有固定部42，優(yōu)選該堵帽7的面積略小于該集流管的橫截面積，使該通孔71與該固定部42配合將堵帽7固定于該分流孔板4后，堵帽7能夠?qū)υ摷鞴苊芊?。如圖4或圖6所示，該分流孔板4的上橫向設(shè)有定位裝置8，該定位裝置8為兩條凸棱，該二凸棱之間的距離小于該換熱扁管的寬度，換熱扁管6從連接孔1插入時(shí)，該二凸棱與該換熱扁管6的底端接觸，恰能對(duì)該換熱扁管6支撐，凸棱的高度決定該換熱扁管6的插入深度。本發(fā)明所述的上集流管壁2、下集流管壁3的截面分別為圓形、橢圓形、矩形或其任意兩者的組合，本實(shí)施例優(yōu)選上集流管壁2、下集流管壁3均為橢圓形。相比于現(xiàn)有技術(shù)， 集流管截面形狀的多樣化，有利于縮小集流管的橫截面積，提高集流管內(nèi)冷媒的流速，增強(qiáng)換熱性；有利于縮短換熱扁管插入集流管的長(zhǎng)度；同時(shí)，有利于節(jié)約換熱扁管和集流管的材料成本。可供選擇的是，如圖15所示，該分流孔板4上的分流孔5的形狀可以為圓形、橢圓形、矩形、不規(guī)則性形、或其任意兩者的組合；分流孔5的個(gè)數(shù)為1個(gè)大孔或多個(gè)小孔，該多個(gè)孔可排列成一排、或排列成多排。如圖8所示，該多個(gè)分流孔5的面積不相等，在冷媒流速過高而原分配流量較少的冷媒進(jìn)口端，分流孔5面積較大；在離冷媒進(jìn)口端較近、原本進(jìn)液多的地方分流孔5面積較小，加強(qiáng)節(jié)流；而在離冷媒入口端較遠(yuǎn)、原本進(jìn)液少的地方通孔面積相對(duì)較大。通孔面積合理的分配，使得進(jìn)入各個(gè)換熱器扁管的氣液兩相冷媒分配較為均勻，進(jìn)一步提高換熱器的換熱效率。上集流管壁2和下集流管壁3的橫截面形狀可根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的爆破壓力和換熱性能要求選擇，集流管上、下分體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使集流管的形狀不限于圓形通道，更能節(jié)省材料成本。
實(shí)施例二 如圖9所示。實(shí)施例二與實(shí)施例一的不同在于，該上集流管壁2和該下集流管壁 3的橫截面形狀為矩形，且該上集流管壁2的端部向內(nèi)彎折，形成定位裝置8，用于限定換熱扁管插入該集流管內(nèi)的深度。本實(shí)施例的矩形集流管，有利于縮小集流管通道的橫截面積， 提高集流管內(nèi)的冷媒的流速，此外，隨著換熱扁管的寬度的增加，集流管的體積增加較小， 從而能夠節(jié)約材料成本，節(jié)省空間，便于安裝。實(shí)施例三如圖10及圖11所示。實(shí)施例三與實(shí)施例一的不同在于，上集流管壁2和下集流管壁3的橫截面不一致，上集流管壁2的橫截面為矩形，而下集流管壁3的橫截面的面積為弧形，當(dāng)然，也可以是該上集流管壁的橫截面為弧形，而該下集流管壁的橫截面為矩形；如圖11所示，該分流孔板4的上部設(shè)有與實(shí)施例一相同定位裝置8，下底面的兩個(gè)側(cè)端具有凹部41，該下集流管3的兩端恰能卡于該凹部41，再通過焊接的方式固定。實(shí)施例四如圖12所示。實(shí)施例四與實(shí)施例一的不同在于，該上集流管壁2上設(shè)有兩組獨(dú)立的連接孔1，該上腔體A或該下腔體B內(nèi)設(shè)有隔板10，該隔板10將該上腔體A或該下腔體 B分為左、右兩部分，形成左腔A1和右腔A2,該分流孔板4上相應(yīng)設(shè)有兩組分流孔5，分別與該兩組換熱扁管6連通。兩組換熱扁管6通過該連接孔1插入該集流管內(nèi)，且該兩組換熱扁管彼此平行。優(yōu)選的是，該隔板10可與該上集流管壁2 —體成型，或與該分流孔板4 一體成型。冷媒氣體從下腔體B通過不同的分流孔5進(jìn)入左腔A1、右腔A2,再進(jìn)入相應(yīng)的換熱扁管6，不僅實(shí)現(xiàn)了冷媒分流的目的，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)兩組換熱扁管的連接。實(shí)施例五如圖13所示。實(shí)施例五與實(shí)施例四的不同在于，該兩組換熱扁管之間具有一定的角度。該上集流管壁2的橫截面為弧形，定位裝置8設(shè)于該分流孔板4的兩端，換熱扁管6 的邊角與定位裝置8接觸，故定位裝置8與換熱扁管的接觸處為斜面，兩組換熱扁管6呈一定角度斜向插入集流管內(nèi)。該上腔體A或該下腔體B內(nèi)設(shè)有隔板10，該隔板10將該上腔體 A或該下腔體B分為左、右兩部分，形成左腔A1和右腔A2,該分流孔板4上相應(yīng)設(shè)有兩組分流孔5，分別與該兩組換熱扁管6連通。兩組換熱扁管6通過該連接孔1插入該集流管內(nèi)， 且該兩組換熱扁管互呈一定的角度。優(yōu)選的是，該隔板10可與該上集流管壁2—體成型， 或與該分流孔板4 一體成型。冷媒氣體從下腔體B通過不同的分流孔5進(jìn)入左腔A1、右腔 A2。本實(shí)施例所述的分體式集流管結(jié)構(gòu)不僅適用于雙排換扁管，而且適用于折彎型換熱器， 設(shè)計(jì)靈活，集流管所占空間較小，安裝方便。實(shí)施例六如圖14所示。實(shí)施例六與實(shí)施例一的不同在于，該上集流管壁2與下集流管壁3 的一側(cè)連接，另一側(cè)形成一狹長(zhǎng)的直縫21，該直縫21的寬度略大于該分流孔板4的厚度； 分流孔板4上的固定部42設(shè)于該分流孔板4端部的一側(cè)，分流孔板4通過該直縫21插入該集流管內(nèi)并定位；該堵帽7上具有缺口 72，該缺口 72與該分流孔板4上的固定部42配合，使該固定部42能夠恰卡于該缺口 72處。如圖16所示，其示意了集流管應(yīng)用于換熱器的實(shí)施例一。在本實(shí)施例中，換熱扁管6的上、下兩端分別連接集流管，集流管內(nèi)部分管段含有分流孔板4，并通過流通孔73使兩段集流管連通。冷媒氣體從下集流管進(jìn)口管9a進(jìn)入，氣液兩相的制冷劑首先進(jìn)下腔體B， 然后穿過分流孔板4上的多個(gè)分流孔5進(jìn)入與上腔體A連接的各個(gè)換熱扁管6，流向上端的集流管，經(jīng)由堵帽7上的流通孔73流經(jīng)另一端的集流管的下腔體B，經(jīng)過分流孔板4的重新分配后，進(jìn)入與上腔體A連接的另一個(gè)流程的多個(gè)換熱扁管6，并沿著下端集流管從與其相連的出口管9b流出換熱器。由于分流孔板4上開有多個(gè)面積不等的分流孔5，分流孔 5的設(shè)計(jì)原則以圖8所示為優(yōu)在因流速過高而原分配流量較少的冷媒進(jìn)口端，通孔面積稍大；在離冷媒進(jìn)口端較近、原本進(jìn)液多的地方通孔面積較小，加強(qiáng)節(jié)流；而在離冷媒入口端較遠(yuǎn)、原本進(jìn)液較少的地方通孔面積相對(duì)較大。經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)之后，使得進(jìn)入各個(gè)換熱扁管的氣液兩相制冷劑分配較為均勻，從而提高蒸發(fā)器的換熱效率。如圖17所示，其示意了集流管應(yīng)用于換熱器的實(shí)施例二。在本實(shí)施例中，具有該集流管的換熱器作為冷凝器使用時(shí)，虛線和實(shí)線分別表示冷凝時(shí)和蒸發(fā)時(shí)的制冷劑流動(dòng)方向。換熱扁管6的上、下兩端分別連接有集流管，且該集流管內(nèi)全部含有分流孔板4。氣態(tài)冷媒由進(jìn)口管9a進(jìn)入集流管的下腔體B，經(jīng)分流孔板4上的多個(gè)分流孔5，向下流入與上腔體 A連接的多個(gè)換熱扁管與空氣側(cè)進(jìn)行冷凝放熱，到達(dá)另一端的集流管內(nèi)，變?yōu)闅庖簝上嗬涿交蛉詾檫^熱氣體，經(jīng)由堵帽7上開設(shè)的通孔71進(jìn)入另一段具有分流孔板4的集流管內(nèi)，如此換熱器的每個(gè)流程均具有本發(fā)明的集流管，因此無論換熱器內(nèi)的冷媒狀態(tài)如何變化，均可以利用分流孔板4的分流作用達(dá)到各換熱扁管6內(nèi)均勻分配制冷劑的目的，從而提高換熱器的整體換熱性能。以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍；在不違反本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進(jìn)，均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種集流管，包括集流管壁，該集流管壁上設(shè)有多個(gè)用于連接換熱扁管的連接孔，其特征在于，在該集流管內(nèi)設(shè)有用于分流的分流孔板并將該集流管分成上、下兩個(gè)腔體，該分流孔板上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)分流孔，
2.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該集流管壁分為上集流管壁及下集流管壁，該分流孔板穿插于該上集流管壁、下集流管壁之間，并與該上集流管壁、下集流管壁圍繞形成上腔體和下腔體。
3.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該集流管還包括用于密封該集流管壁的堵帽，該堵帽上設(shè)有通孔，該分流孔板的端部設(shè)有固定部，該通孔與該固定部配合固定該分流孔板。
4.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該集流管還包括有定位裝置，其用于限制該換熱扁管的插入深度，其橫向設(shè)于該分流孔板上側(cè)、上集流管壁的端部或下集流管壁的端部。
5.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該上集流管壁或該下集流管壁上設(shè)有多排用于連接換熱扁管的連接孔，該多排換熱扁管平行、或互呈角度設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的集流管，其特征在于，該上腔體或該下腔體內(nèi)設(shè)有隔板，使該上腔體或該下腔體分為左、右兩部分，該左、右兩部分形成左腔和右腔。
7.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該分流孔板上的分流孔的形狀為圓形、橢圓形、矩形、不規(guī)則性形、或其任意兩者的組合，且多個(gè)分流孔的面積不相等。
8.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該上集流管壁、下集流管壁的一側(cè)連接， 另一側(cè)形成一狹長(zhǎng)的直縫。
9.如權(quán)利要求1所述的集流管，其特征在于，該上集流管壁、下集流管壁的截面分別為弧形、矩形或其任意兩者的組合。
10.一種換熱器，其包括有換熱扁管，集流管，該換熱扁管的上、下端分別插入該集流管的連接孔，進(jìn)口管，出口管，其特征在于，該集流管為如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的集流管，且該集流管內(nèi)部分或全部含有分流孔板。
全文摘要
一種換熱器，其包括有換熱扁管、集流管，該換熱器在作為蒸發(fā)器或冷凝器使用時(shí)均可以達(dá)到均勻分配冷媒的效果，進(jìn)而提高蒸發(fā)器或冷凝器的換熱性能。該集流管包括上集流管壁、下集流管壁、用于均勻分流的分流孔板，該分流孔板上設(shè)有分流孔，該分流孔板穿插于該上集流管壁、下集流管壁之間，并與該上集流管壁、下集流管壁圍繞形成上腔體和下腔體。冷媒氣體首先進(jìn)入下腔體，流經(jīng)分流孔在進(jìn)入上腔體，最后進(jìn)入換熱扁管。由于分流孔板的分流作用，使得進(jìn)入換熱扁管內(nèi)的冷媒氣體流量分配均勻，達(dá)到均勻而充分換熱的效果，提高換熱器的整體換熱性能。
文檔編號(hào)F25B39/00GK102384692SQ20101027262
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者尹茜, 梁祥飛, 邢淑敏 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司