專利名稱：一種熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種作為蒸發(fā)器使用的平行流型熱交換 器。
背景技術(shù)：
熱交換器是實(shí)現(xiàn)冷、熱流體間熱量傳遞的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)、冷凍冷藏等 領(lǐng)域。 現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器，一般包括相互平行的第一集流管、第二集流管，兩者通?？?以相互平行地設(shè)置，且兩者之間具有多根大體上平行設(shè)置的換熱扁管，在換熱用扁管之間 設(shè)置固定換熱用翅片。第一集流管、第二集流管在相對的管壁上各設(shè)有多個與換熱用扁管 連接用的接口 ，換熱用扁管的兩端分別通過所述換熱扁管用接口插裝入所述第一集流管、 第二集流管中，換熱扁管插入第一集流管、第二集流管后通過釬焊密封固定，從而將兩者連 通。集流管的兩端還分別固定有端蓋用于封堵所述集流管，端蓋可以是一種平板沖壓成形 的端蓋。由于用于換熱的多組扁管的管口的端面均是伸入到所述集流管中，用于傳導(dǎo)熱量 或冷量的制冷劑需要從集流管的內(nèi)腔分配到上面所述的多組扁管中。 如于2008年1月23日公開的發(fā)明名稱為"用于熱泵集管的管插入件和雙向流動 裝置"、申請?zhí)枮?00580047613. x的發(fā)明中，就采用了在入口集管內(nèi)配置一個管，在入口集 管內(nèi)設(shè)置用于將流體流引導(dǎo)到所述入口集管內(nèi)的入口開口及用于將流體流引導(dǎo)離開所述 入口集管的多個出口開口 ；并具有多個通道，以大致平行關(guān)系對準(zhǔn)并且流體連接到所述多 個出口開口上以便將流體引導(dǎo)離開所述入口集管。使入口集管內(nèi)的管上的開口與所述微型 通道24呈大致一一對應(yīng)的關(guān)系；并且從其圖3A中可以看出，所述入口集管22內(nèi)的管34針 對微型通道24的正對面方向有一個出口 36，使出口 36正對微型通道24 ;而從3B中可以看 出，所述入口集管22內(nèi)的管34對微型通道24的90。方向有一個出口 36，使出口 36與微 型通道24有一個90°的夾角，以分配通往微型通道內(nèi)的制冷劑。 而另外一個于2006年12月授權(quán)的專利號為US7， 143， 605B2、發(fā)明名稱為帶微分配
器的扁管蒸發(fā)器(Flat-tube evaporator withmicro-distributor)的專利中，同樣描述了
一種扁管蒸發(fā)器中的制冷劑的分配，采用孔(orifice)對制冷劑向扁管中進(jìn)行分配。 由于熱交換器中的換熱的效果主要取決于扁管與翅片的換熱的效果，且翅片的熱
量或冷量均傳導(dǎo)于扁管，扁管的換熱又取決于扁管中的主要起制冷劑流通作用的通道中分
配到制冷劑的情況，因此扁管中主要起制冷劑流通作用的通道中分配到制冷劑的多少、分
配到的制冷劑中含液態(tài)制冷劑的比例等都會直接導(dǎo)致熱交換器的換熱效果。 在上面所述的2種方式中，用于分配的管均位于所述集流管內(nèi)的大約中間位置。
在集流管內(nèi)腔，由于通過膨脹機(jī)構(gòu)節(jié)流后的制冷劑不能保證全部都是液態(tài)制冷劑，因此從
進(jìn)口管進(jìn)入分配器的制冷劑中也有可能包括一部份汽態(tài)的制冷劑，且相應(yīng)地，液態(tài)制冷劑
的比重大于汽液兩相或汽態(tài)的制冷劑，這樣在集流管的內(nèi)腔中的制冷劑可能會分成大致三
層的狀態(tài)，靠近集流管底部的最底層為液態(tài)制冷劑，而靠近上面的最頂層大部份為汽態(tài)制冷劑，兩者之間為混合層。這樣可能就會使從集流管的內(nèi)腔中通往扁管的制冷劑的狀態(tài)不 合理，并且靠近集流管底部的最底層的液態(tài)制冷劑不能被沖散進(jìn)入相對上部的扁管中，而 導(dǎo)致?lián)Q熱效率的下降。另外，如果在分配器上只設(shè)置一個針對扁管的分配孔，很難保證進(jìn)入 每組扁管的微通道內(nèi)的制冷劑中的液態(tài)制冷劑的相對比例能夠穩(wěn)定合理。同時，如果只有 一個分配孔，也會使制冷劑在分配器周圍形成環(huán)流而造成損失。 另外在扁管內(nèi)，在靠近進(jìn)風(fēng)面與出風(fēng)面的2個方向中的微通道內(nèi)的換熱效果是不 相同的，因此，最好使進(jìn)入這2側(cè)的微通道中的制冷劑中的液態(tài)制冷劑比例不同，從而充分 發(fā)揮熱交換器的換熱作用。 因此，如何使進(jìn)入作為換熱用的扁管翅片組中的每組扁管中的制冷劑的狀態(tài)合 理、均勻穩(wěn)定，并且使進(jìn)入每組扁管的微通道中的制冷劑中液態(tài)制冷劑的比分比例也相對 合理，從而提高換熱的扁管翅片組中的每組扁管與翅片的換熱效果，從而提高熱交換器的 整體效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直考慮想要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上面所述技術(shù)問題，提供一種使進(jìn)入扁管的制冷劑相對均勻
穩(wěn)定、且使制冷劑在扁管之間的分配合理及使制冷劑在一組扁管的多個微通道中的分配也 相對合理，同時使通往每組扁管內(nèi)的制冷劑中液態(tài)制冷劑所占制冷劑的比例合適，從而減 少或避免在作為蒸發(fā)器使用時的進(jìn)口集流管內(nèi)的制冷劑的分配不均問題及扁管翅片傳熱
面積的浪費(fèi)，從而提高換熱效率。為此本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 —種熱交換器，包括進(jìn)口集流管，所述進(jìn)口集流管的一側(cè)設(shè)置有多個用于插入扁 管的接口，多組扁管的一端的管口分別通過所述多個接口插入所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中， 所述多組扁管設(shè)置有流通制冷劑的微通道；熱交換器還設(shè)置有用于制冷劑分配用的分配 器，其特征在于所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁管 分別設(shè)置有2個或2個以上的分配孔。 優(yōu)選地，所述多組扁管均設(shè)置有2個或2個以上的微通道。 可選地，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁管 分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔沿所述該扁管的豎向的相對中心線基本對稱設(shè)置。
可選地，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁管 分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔在所述進(jìn)口集流管內(nèi)的縱向位置與所述多組扁管的縱 向位置相對應(yīng)即兩者基本在所述進(jìn)口集流管的同一縱向位置。 優(yōu)選地，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁管 分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔沿所述該扁管的豎向的相對中心線不對稱設(shè)置。
可選地，所述分配器上在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁 管分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔在所述分配器的縱向位置上錯開。優(yōu)選的，2個分配 孔的間距Sl小于所述2組扁管在進(jìn)口集流管的豎向的間距S2的2/3 ;更加合適的，2個分 配孔的間距Sl小于所述2組扁管之間在豎向的間距S2的1/2。 優(yōu)選地，所述分配器上在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁 管分別設(shè)置有2個或2個以上的分配孔，其中靠近所述熱交換器的進(jìn)風(fēng)面與出風(fēng)面的2個 分配孔大小不同或分配孔的中心線與所述分配器的橫截面的相對中心線之間的夾角不同；
4從而使向靠近進(jìn)風(fēng)面這一側(cè)的扁管的管口方向流動的制冷劑中含有液態(tài)制冷劑的比例相 對較高。 優(yōu)選地，所述分配孔的中心線與所述分配器的橫截面的相對中心線之間的夾角在 0 90°之間，不包括0。與90° 。 優(yōu)選地，所述分配孔的中心線與所述分配器的橫截面的相對中心線之間的夾角在 0 45°之間，不包括0。與45° 。 優(yōu)選地，所述分配器上所設(shè)置的多個分配孔，沿制冷劑的流動方向，所述分配器的 末端的分配孔大于所述分配器首端的分配孔。 相對上述背景技術(shù)，本發(fā)明所提供的熱交換器，特別適合于每組扁管中由2個或2 個以上的多個微通道組成的熱交換器。由于在集流管內(nèi)設(shè)置的分配器在縱向上針對每組 扁管位置設(shè)置2個或2個以上的分配孔，從而使從分配孔出來的制冷劑能夠沖散位于進(jìn)口 集流管底部的液態(tài)制冷劑，從而使底部的液態(tài)制冷劑與從分配孔出來的制冷劑和或集流管 內(nèi)部的制冷劑相混和，從而保證從進(jìn)口集流管通往每組扁管的微通道的制冷劑相對均勻穩(wěn) 定、且使制冷劑在扁管之間的分配合理及在一組扁管的微通道之間的分配相對合理，從而 提高熱交換器的換熱效率。


圖l為本發(fā)明作為蒸發(fā)器使用的一種熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖，為了視圖清晰，里 面的大部份扁管與翅片沒有畫出； 圖2為圖1中熱交換器的平面的流體流動路線示意圖； 圖3為本發(fā)明的用作蒸發(fā)器的熱交換器的第一種實(shí)施方式的局部示意圖；
圖4為圖3所示熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖；
圖5為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的側(cè)視方向的分配器與 進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖； 圖6為本發(fā)明第三種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的側(cè)視方向的分配器與 進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖； 圖7為上述第一種實(shí)施方式中分配器的主視圖與仰視圖其中上部的為仰視圖， 下面的為主視圖； 圖8為本發(fā)明第四種實(shí)施方式所提供的分配器的主視圖與仰視圖其中上部的為
仰視圖，下面的為主視圖； 圖9為圖8的局部放大示意圖； 圖10為本發(fā)明第五種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管 部位的局部剖視圖； 圖11為本發(fā)明第六種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管 部位的局部剖視圖； 圖12為本發(fā)明的第七種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流 管部位的橫向的局部剖視圖； 圖13為本發(fā)明的第八種實(shí)施方式，一種作為熱泵中使用的室內(nèi)熱交換器的分配 器與進(jìn)口集流管部位的橫向的局部剖視 圖14為圖13的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖； 圖15為為本發(fā)明的第九種實(shí)施方式，一種作為熱泵中使用的室內(nèi)熱交換器的分
配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖； 圖16為圖15所示熱交換器的A-A局部視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明核心是提供一種能夠有效、穩(wěn)定合理地分配制冷劑的熱交換器，特別是一 種作為蒸發(fā)器的熱交換器中針對液態(tài)或汽液兩相的制冷劑的分配。通過合理設(shè)置安裝在進(jìn) 口集流管內(nèi)的分配器，使經(jīng)過冷凝并節(jié)流后的制冷劑根據(jù)熱交換器的換熱情況合理地分配 到相應(yīng)的換熱用的多組扁管內(nèi)。 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本 發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 圖1為本發(fā)明作為蒸發(fā)器使用的一種熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖，為了視圖內(nèi)容的清 晰，里面的大部份扁管與翅片沒有畫出，而只是畫出了一部份的扁管與翅片；圖2為圖1中 熱交換器的平面的流體流動路線示意圖；圖3為本發(fā)明的用作蒸發(fā)器的熱交換器的第一種 實(shí)施方式的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部示意圖；圖4為圖3所示熱交換器的分配器與 進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖；圖7為該實(shí)施方式中分配器在裝配使用前的主視圖與仰視 圖其中上部的為仰視圖，下面的為主視圖。該熱交換器特別適合于作為蒸發(fā)器使用。
如圖所示，該熱交換器，包括進(jìn)口集流管10、中間第一集流管31、中間第二集流管 32、出口集流管50，進(jìn)口集流管10與中間第一集流管31之間設(shè)置有由多組扁管21與每相 鄰的兩組扁管21之間或扁管21與邊板之間設(shè)置的翅片組成的第一扁管翅片組20，進(jìn)口集 流管10上設(shè)置有多個接口 12，所述多組扁管21的一端通過接口 12插入所述進(jìn)口集流管 內(nèi)，而所述扁管21的另一端通過中間第一集流管31上所設(shè)置的接口插入所述的中間第一 集流管31，這樣進(jìn)口集流管10與中間第一集流管31通過多組扁管21相連通；同樣中間第 二集流管32與出口集流管50之間也設(shè)置有由多組扁管41與每相鄰的兩組扁管41之間或 扁管41與邊板之間設(shè)置的翅片組成的第二扁管翅片組40，出口集流管50與中間第二集流 管32通過多組扁管41相連通；另外，在中間第一集流管31與中間第二集流管32之間設(shè)置 有連通兩集流管的連接件33。另外作為蒸發(fā)器的熱交換器還包括與冷凝后再經(jīng)膨脹機(jī)構(gòu)節(jié) 流后的制冷劑相連的進(jìn)口管01，與進(jìn)口管01連接的分配器02，分配器02位于所述進(jìn)口集 流管10內(nèi)且有多個分配孔與進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔104相連通。這樣，從壓縮機(jī)排出、通過 冷凝器冷凝后再經(jīng)膨脹機(jī)構(gòu)節(jié)流后變成液態(tài)或汽液兩相的制冷劑通過進(jìn)口管01經(jīng)分配器 02進(jìn)入進(jìn)口集流管10、分配到第一組扁管翅片組20的多組扁管、然后從中間第一集流管31 經(jīng)連接件33到達(dá)中間第二集流管32、再經(jīng)第二扁管翅片組40的多組扁管41最后到達(dá)出口 集流管50，完成整個制冷劑的蒸發(fā)過程；液態(tài)或汽液兩相的制冷劑通過蒸發(fā)過程從液態(tài)或 汽液兩相的制冷劑變成氣態(tài)的制冷劑從與出口集流管50相連通的出口管60返回。所述扁 管21內(nèi)可以設(shè)置多個微通道，如2個或2個以上的更多個相互隔離的微通道，在本發(fā)明中 以一種包括多個微通道213的扁管為例來進(jìn)行說明，本發(fā)明中的多個微通道213在所述扁 管的橫向上基本均勻分布。由于本發(fā)明主要涉及對這種平行流型熱交換器中的制冷劑的分 配，特別是對進(jìn)入進(jìn)口集流管后的制冷劑向多組扁管中的制冷劑分配及向每組扁管的微通道分配問題，下面重點(diǎn)介紹本發(fā)明的分配器及進(jìn)口集流管部份的與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處。
為了保證通往每組扁管21的制冷劑的分配量穩(wěn)定合理，并使通往每組扁管內(nèi)的 制冷劑中液態(tài)制冷劑所占的比例合適，如圖3、圖4所示，在進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔中固定設(shè) 置有一個帶有多個分配孔03、04的分配器02，分配器02與所述進(jìn)口管01相連接，同時分配 器02與所述進(jìn)口管01與所述進(jìn)口集流管10上的第一端蓋101通過如焊接密封固定。同 時，所述多組扁管21通過所述進(jìn)口集流管10的接口 12伸入進(jìn)口集流管10，該多組扁管21 的伸入所述進(jìn)口集流管10內(nèi)的長度(或深度)基本相同，從而該多組扁管21的伸入所述 進(jìn)口集流管10內(nèi)的管口的端面213組成一個大致的平面23。分配器02在進(jìn)口集流管內(nèi)呈 基本水平設(shè)置，且位于所述進(jìn)口集流管的偏下側(cè)即靠近所述進(jìn)口集流管的相對底部103設(shè) 置，也就是說所述分配器02的相對中心線低于所述進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔104的相對中心 線X，這樣分配器更偏向于所述進(jìn)口集流管的底部的制冷劑的液態(tài)層。另外，更加合適的，且 在進(jìn)口集流管內(nèi)腔大小允許的情況下，所述設(shè)置于所述進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔104中的分配 管02的相對中心線低于所述進(jìn)口集流管10的所述進(jìn)口集流管10的底部103與所述扁管 21伸入所述進(jìn)口集流管10內(nèi)的管口的端面213所形成的平面23之間的相對中心線。
由于通過膨脹機(jī)構(gòu)節(jié)流后的制冷劑不能保證全部都是液態(tài)制冷劑，因此從進(jìn)口管 01進(jìn)入分配器02的制冷劑中有可能包括一部份汽態(tài)的制冷劑，且相應(yīng)地，液態(tài)制冷劑的比 重大于汽液兩相或汽態(tài)的制冷劑，這樣在進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔中的制冷劑可能會分成大 致三層的狀態(tài)，靠近進(jìn)口集流管底部103的最底層為液態(tài)制冷劑或液態(tài)制冷劑比例最高， 而靠近扁管插入的最頂層大部份為汽態(tài)制冷劑，兩者之間為混合層。因此為保證進(jìn)入每組 扁管21的微通道212內(nèi)的制冷劑中的液態(tài)制冷劑的相對比例穩(wěn)定合理，通過在分配器02 上設(shè)置多個分配孔03、04，分配孔03、04設(shè)置在分配器的同一縱向上的與所述多組扁管21 的縱向的相對應(yīng)位置，且所述分配孔03、04設(shè)置在所述分配器的相對中心線的下方，分配 孔03、04相對于所對應(yīng)的扁管的豎向的相對中心線z呈基本對稱。這樣，從分配孔03、04 出來的制冷劑會流向所述進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔104的最低層的液態(tài)制冷劑層，并使該液態(tài) 制冷劑層被沖散而與分配孔03、04出來的制冷劑相混和、和或與所述進(jìn)口集流管10內(nèi)的其 它制冷劑層相混合，從而使流到所述多組扁管21內(nèi)的制冷劑中液態(tài)制冷劑比例比較穩(wěn)定 合理，而不會出現(xiàn)分配不均的情況，從而使熱交換器中的扁管翅片組的換熱效果比較理想。
由于多組扁管的狀態(tài)基本一致，分配器02上有多組分配孔，每組分配孔的狀態(tài)也 基本一致，因此說明時基本以其中一組扁管在進(jìn)口集流管10內(nèi)與一組分配孔的狀態(tài)進(jìn)行 說明。 所述分配孔03、04與扁管21的數(shù)量一致，針對每組扁管設(shè)置一組分配孔。具體使 用時也可以為了使通往每組扁管21的微通道的制冷劑的狀態(tài)更加穩(wěn)定合理，在所述分配 器上還可以針對每組扁管設(shè)置3個或更多個分配孔。本實(shí)施方式中分配孔03、04在所述 分配器中處于同一縱向位置，且分配孔03、04在所述分配器中所處的同一縱向位置與和該 2個分配孔相對應(yīng)的這組扁管在所述進(jìn)口集流管10的縱向位置基本一致。并且2個分配 孔03、04都是朝向往進(jìn)口集流管底部偏斜的方向設(shè)置的，即如圖中分配孔03、04的中心線 與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角9 1、 92都在0 90°之間，不包括O。與 90° 。這樣，進(jìn)口集流管10內(nèi)底部的液態(tài)制冷劑會在從分配孔出來的制冷劑的沖擊下分散 混和從而進(jìn)入相對上部的扁管21的多個微通道中。更加合適的，為使進(jìn)口集流管10內(nèi)的
7制冷劑混和充分且分配更加均勻合理，分配孔03、04的中心線與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角9 1、 9 2都在0 45°之間，不包括0。與45° 。 另外，由于扁管在具體熱交換器中使用時是存在一個進(jìn)風(fēng)面(有時也稱迎風(fēng)面)與出風(fēng)面的關(guān)系，相對的靠近進(jìn)風(fēng)面這一端的微通道中的制冷劑的熱交換效果比靠近出風(fēng)面這一端的微通道中的制冷劑的熱交換效果要好，如圖4所示，在換熱用的風(fēng)按圖示的空心箭頭方向通過時，靠近進(jìn)風(fēng)面216這一端的微通道如212k中的制冷劑的熱交換效果比靠近出風(fēng)面215這一端的微通道如212a中的制冷劑的熱交換效果要好，這樣應(yīng)使換熱效果相對較好的這一側(cè)的微通道中進(jìn)入的制冷劑中液態(tài)制冷劑的比例相對高一些。因此，可以使2個分配孔沿與該2個分配孔對應(yīng)的扁管的豎向的相對中心線z不對稱設(shè)置，如使2個分配孔中其中靠近進(jìn)風(fēng)面216的這一側(cè)的分配孔03的孔徑略大一些，這樣，通過分配孔03出來的制冷劑對集在進(jìn)口集流管10的底部區(qū)域的液態(tài)制冷劑的沖擊力相對較大，并使這一側(cè)往上部扁管的管口方向流動的制冷劑中含有液態(tài)制冷劑的比例相對較高。另外一種辦法是使2個分配孔03、04的孔徑的通流面積的大小一樣，但使這2個孔的朝向所述進(jìn)口集流管10的底部的方向不同，使靠近進(jìn)風(fēng)面的這一側(cè)的分配孔出來的制冷劑對集在進(jìn)口集流管10的底部區(qū)域的液態(tài)制冷劑的沖擊力相對較大，如使分配孔03的相對中心線與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角9 l在一定范圍如0 45。內(nèi)略大于分配孔04的中心線與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角9 2，而在另一范圍如45 90°內(nèi)夾角9 1略小于分配孔04的中心線與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角e 2，從而使進(jìn)入扁管21中的靠近進(jìn)風(fēng)面216的這一側(cè)中的微通道如212k中的制冷劑中含液態(tài)制冷劑的比例相對較高，從而使熱交換器的換熱用的第一扁管翅片組的換熱效果提高，也即提高了熱交換器的換熱效果。 下面則是上面實(shí)施方式的另一種改進(jìn)，如圖5所示，圖5為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的側(cè)視方向的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖。同樣為了使進(jìn)入扁管21中的靠近進(jìn)風(fēng)面216的這一側(cè)中的微通道如212k中的制冷劑中含液態(tài)制冷劑的比例相對較高，從而使熱交換器的換熱效果提高，本實(shí)施方式中，使分配器02的橫截面在豎向的相對中心線z'偏離所述進(jìn)口集流管10的橫截面的豎向的相對中心線z，具體在本實(shí)施方式中是使分配器02的豎向的相對中心線z'向出風(fēng)面即圖示空心箭頭的指向的方向偏離，這樣靠近迎風(fēng)面一側(cè)的分配孔03的下部就有相對較多的液態(tài)制冷劑，從而使制冷劑從分配器02的分配孔03、04出來后，分別以圖示的箭頭b、 c方向向扁管21的管口方向流動，從而使進(jìn)入扁管21中的靠近進(jìn)風(fēng)面216的這一側(cè)中的微通道如212k中的制冷劑中含液態(tài)制冷劑的比例相對較高，從而提高換熱效果。這時，2個分配孔03、04沿著與該2個分配孔對應(yīng)的扁管的豎向的相對中心線呈不對稱設(shè)置。另外在該實(shí)施方式下還可以使靠近進(jìn)風(fēng)面的這一側(cè)的分配孔略大于另一側(cè)的分配孔。也可以使該2個孔在所述分配器中所處的縱向位置略微偏離設(shè)置，而不局限于外于同一縱向位置。 下面介紹另外一種實(shí)施方式，圖6為本發(fā)明第三種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的側(cè)視方向的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖，這也是對上述第一種實(shí)施方式的一種改進(jìn)。如圖所示，該實(shí)施方式的主要區(qū)別在于在該實(shí)施方式中，所述分配器02設(shè)置于所述進(jìn)口集流管10的底部，分配器02的外部貼近所述進(jìn)口集流管的底部，從而使分配器02的外部有部份與所述進(jìn)口集流管的底部相接觸，這樣設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是可以使兩側(cè)的2個分
8配孔減少互相的干擾，避免制冷劑在分配器02的周圍形成環(huán)流而造成損失。
上面介紹的幾種實(shí)施方式中，所述分配器02的2個分配孔03、04是相對設(shè)置的，這并不是對本發(fā)明的限制，實(shí)際上，這2個孔可以在與所述扁管相對的豎向位置的兩邊分開設(shè)置，如圖8、圖9，圖8為本發(fā)明第四種實(shí)施方式所提供的分配器的主視圖與仰視圖其中上部的為仰視圖，下面的為主視圖，圖9為圖8的局部放大示意圖。分配器02'針對每組扁管設(shè)置了 2個分配孔03'、04'。所述扁管在所述進(jìn)口集流管的豎向的相對中心線在與該扁管對應(yīng)的2個分配孔03'、04'在進(jìn)口集流管的豎向的相對中心線之間，并且2個分配孔03'、04'的間距S1小于所述2組扁管之間在進(jìn)口集流管的豎向的間距S2的2/3 ;更加合適的，2個分配孔03'、04'的間距Sl小于所述2組扁管之間在豎向的間距S2的1/2。這樣設(shè)置的目的是進(jìn)一步減少2個分配孔03' 、04'之間的互相干擾，并同時避免相鄰的2組分配孔之間的干擾，從而使進(jìn)入扁管21的管口的端面的微通道中的制冷劑的比例更加穩(wěn)定合理。該實(shí)施方式中，分配孔03'、04'的大小可以不同。朝向所述進(jìn)口集流管的底部的角度也可以不同。 上面所介紹的實(shí)施方式中，所述分配器在縱向上設(shè)置的多組分配孔之間基本上是相同大小設(shè)置，這也并不是對本發(fā)明的限制，實(shí)際上，隨著制冷劑的流動方向即分配器的縱向，分配孔的大小最好逐步變化，以達(dá)到對所述多組扁管中均勻合理分配制冷劑的目的。圖10為本發(fā)明第六種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖。如圖所示，制冷劑從圖示實(shí)心箭頭方向從進(jìn)口管01進(jìn)入分配器02"，進(jìn)口管01與分配器02"與所述進(jìn)口集流管10的第一端蓋101 —起通過焊接密封固定，當(dāng)然進(jìn)口管Ol也可以是與分配器一體形成的一個管子。隨著制冷劑進(jìn)入分配器后，從分配器02"的首端的分配孔如03a、03b流出，這樣制冷劑到達(dá)分配器的中端后，從中端的分配孔如03e流出的制冷劑就會相對首端的分配孔如03a、03b流出的制冷劑要少，而制冷劑到達(dá)分配器的末端后，從末端的分配孔如03h流出的制冷劑就會相對首端的分配孔如03a、03b及中端的分配孔如03e流出的制冷劑都要少，這樣就可能導(dǎo)致靠近所述進(jìn)口集流管的第二端蓋102方向的扁管中的微通道中所流進(jìn)的制冷劑要少一些，因此，在分配器02"上，使分配器末端的分配孔如03h的通流面積大于中端的分配孔如03e，并使中端的分配孔如03e的通流面積大于首端的分配孔如03a、03b的通流面積。這樣就避免了上述所提到的問題。這一實(shí)施方式適合于相對容量較大的熱交換器，這時所述進(jìn)口集流管較長，同樣地，所述分配器也比較長。更加合理的是，使所述分配器上的分配孔沿制冷劑流動方向逐步漸進(jìn)加大，但這樣制造加工會相對比較復(fù)雜。另外還可以使分配器的分配孔大小相同，但使分配器在靠近末端的分配孔之間的間距相對較小，即使靠近末端的分配孔相對較密集，這樣加工相對方便。
下面介紹解決上述問題的另外一種方式，如圖11。圖11為本發(fā)明第六種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖。為解決分配器的末端、中端與首端所設(shè)置的分配孔的分配制冷劑的多少問題，且上述實(shí)施方式中要加工不同的分配孔徑，相對加工可能比較復(fù)雜。本實(shí)施方式是通過將所述分配器02在所述進(jìn)口集流管10的內(nèi)腔104的起分配作用的部份與所述進(jìn)口集流管的相對中心線X呈一個相對較小的角度a ，角度a —般在0.5 2.5之間。使分配器在制冷劑流動靠近末端的位置偏向所述進(jìn)口集流管10的底部103的方向，這樣同樣能使分配器分配到所述多組扁管中的制冷劑相對均勻合理。另外還可以通過將所述進(jìn)口集流管略微傾斜放置的方式來解決這一問題。
9并且所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔的形狀也不限于直線，而可以呈一種向所述進(jìn)口集流管底部略微彎曲的曲線。 上面介紹的方式中，所述進(jìn)口集流管、分配器在圖中的橫截面都呈圓形，而實(shí)際上，進(jìn)口集流管、分配器的橫截面還可以是橢圓形、大致方形、圓環(huán)形、多角形及任意圖形，也可以是圓形、橢圓形、圓環(huán)形、大致方形、多角形及任意圖形中的其中2種或多種圖形的組合。如圖12分配器02a即為圓環(huán)形與2個圓形的各一部份的組合。圖12為本發(fā)明的第七種實(shí)施方式的用作蒸發(fā)器的熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管部位的橫向的局部剖視圖。該實(shí)施方式與上述所述第四種實(shí)施方式大致相同，其主要區(qū)別點(diǎn)在于所述分配器02a的橫截面的形狀不同，該實(shí)施方式中分配器02a的橫截面呈大致圓環(huán)狀；另外所述分配器02a基本貼近所述進(jìn)口集流管的底部而設(shè)置，所述分配器02a的一側(cè)的外表面與所述進(jìn)口集流管的底部區(qū)域的內(nèi)表面相適應(yīng)；另外在所述分配器02a上針對每組扁管在與每組扁管的豎向相應(yīng)位置設(shè)置了 3個分配孔02al設(shè)置在所述分配器上方的相對中間的一個凹部位置，而另2個分配孔02a2、02a3則分別設(shè)置在所述分配器02a的兩端部位置。這樣，在進(jìn)口集流管內(nèi)的制冷劑都會被從這3個分配孔02al、02a2、02a3出來的制冷劑所分散混和而進(jìn)入位于所述進(jìn)口集流管10的相對上部的扁管21的微通道212中。該實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是會使進(jìn)入扁管的制冷劑更加均勻合理，且該實(shí)施方式適合于容量較大、且扁管的相對寬度較寬的熱交換器中。該實(shí)施方式中分配器的兩側(cè)的2個分配孔02a2、02a3可以沿與該組分配孔對應(yīng)的扁管的豎向的相對中心線對稱設(shè)置，也可以是不對稱的，而使靠近進(jìn)風(fēng)面的一側(cè)的分配孔略大一些。另外，該實(shí)施方式中的3個分配孔02al、02a2、02a3并不局限于設(shè)置在所述分配器的同一縱向位置，3個分配孔02al、02a2、02a3還可以在分配器的縱向上錯開進(jìn)行設(shè)置，大小也可以根據(jù)上述扁管的散熱效果來進(jìn)行配置。另外也不局限于針對每組扁管設(shè)置3個分配孔，而可以是更多個。 上面所介紹的實(shí)施方式中，所述進(jìn)口集流管都位于所述熱交換器的下面，所述換熱用的扁管翅片組位于所述進(jìn)口集流管的上方，這樣在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔內(nèi)，所述扁管的管口的端面是位于所述分配器的上方的，這種方式特別適合于作為蒸發(fā)器使用的熱交換器。另外本發(fā)明的熱交換器也并不限于上面所述的呈"A"形的熱交換器，還可以是直立式的或斜向上方設(shè)置的作為蒸發(fā)器使用的熱交換器即下部為進(jìn)口集流管、而上部即為出口集流管、兩者之間設(shè)置有換熱用的扁管翅片組的一種熱交換器。 下面介紹一種作為熱泵用的雙向流動的熱交換器的蒸發(fā)器，如圖13、圖14。圖13為本發(fā)明的第八種實(shí)施方式，這是一種作為熱泵中使用的室內(nèi)熱交換器(也稱蒸發(fā)器)的分配器與集流管部位的橫向的局部剖視圖；圖14為圖13的熱交換器的分配器與集流管部位的局部剖視圖。該實(shí)施方式中，所述進(jìn)口集流管(下簡稱集流管，因?yàn)殡p向流動時進(jìn)口、出口會相對發(fā)生變化)位于所述熱交換器的上部，而另一集流管(或出口集流管下面稱另一集流管，因?yàn)殡p向流動時進(jìn)口、出口會相對發(fā)生變化)位于相對下部，兩者之間設(shè)置了多組用于換熱用的扁管翅片組，多組扁管21的一端通過所述集流管上設(shè)置的接口插入所述集流管的內(nèi)腔104';所述集流管的兩端分別焊接固定了第一端蓋101'、第二端蓋102'，所
述分配器02與第一端蓋ior相固定，接管or與分配器02同時與第一端蓋ior如通過焊
接固定；所述分配器上針對每組扁管設(shè)置有2個分配孔05、06，分配孔05、06在橫向的相對中心線與所述分配器的相對橫向的中心線分別呈夾角9 3、 9 4，在分配器的縱向位置上，所述分配孔05、06在縱向上是與這2個分配孔對應(yīng)的扁管大致對齊。分配孔05、06可以沿與 該組分配孔對應(yīng)的扁管在豎向的相對中心線對稱設(shè)置，也可以不對稱設(shè)置如分配孔05、06 的通流面積可以有差異，使靠近進(jìn)風(fēng)側(cè)的分配孔的通流面積略大于另一分配孔；另外也可 以使2個分配孔05、06的孔徑的通流面積的大小一樣，但使這2個孔的朝向所述進(jìn)口集流 管10的底部的方向不同，使進(jìn)入進(jìn)風(fēng)側(cè)的微通道中的制冷劑中的液態(tài)制冷劑比例相對較 高，具體角度根據(jù)集流管的形狀、分配管的安裝位置及大小等確定。如在風(fēng)從圖示的左側(cè)向 右側(cè)方向流動時，可以使分配孔05的中心線與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角 9 3在一定范圍如45 90°內(nèi)略小于分配孔06的中心線與分配管02橫截面的相對中心 線之間的夾角9 4，而在另一范圍如0 45°內(nèi)夾角9 3略大于分配孔06的中心線與分配 管02橫截面的相對中心線之間的夾角9 4;從而使進(jìn)入扁管21中的靠近進(jìn)風(fēng)面的這一側(cè) 中的微通道中的制冷劑相對較多，從而使熱交換器的換熱用的第一扁管翅片組的換熱效果 提高，也即提高了熱交換器的換熱效果。同樣地，所述分配器的多個分配孔所組合成的總的 流通面積大于所述進(jìn)口集流管10內(nèi)連接的所有扁管21的多個微通道的流通面積之和。分 配孔05、06的中心線與分配管02橫截面的相對中心線之間的夾角9 3、 e 4都在0 90° 之間，不包括O。與90° 。這樣，進(jìn)口集流管10內(nèi)相對底部的液態(tài)制冷劑會在從分配孔出 來的制冷劑的沖擊下分散混和從而進(jìn)入相對上部的扁管21的微通道中。優(yōu)選的，為使進(jìn)口 集流管10內(nèi)的制冷劑混和分配均勻，分配孔05、06的中心線與分配管02橫截面的相對中 心線之間的夾角9 3、 9 4都在0 45°之間，不包括O。與45° 。 而作為對第八實(shí)施方式的一種改進(jìn)，圖15為本發(fā)明的第九種實(shí)施方式，圖15為一 種作為熱泵中使用的室內(nèi)熱交換器的分配器與進(jìn)口集流管部位的局部剖視圖，圖16為圖 15所示熱交換器的A-A局部視圖。由于在集流管10的設(shè)置所述扁管21的相對底部區(qū)域， 在每2組扁管之間會形成一個小空間105，這部份的制冷劑如果不受外力，一般就不會流 動，并且這個部位如果沉積的話一般都是液態(tài)制冷劑，這樣會使該部份集流管的外部結(jié)霜， 從而對換熱帶來影響，并且這部份制冷劑不流動同樣會導(dǎo)致浪費(fèi)。因此在分配器上，還設(shè)置 了針對每2組扁管之間形成的一個小空間105的一個分配孔07，從分配孔07出來的制冷劑 會促使該小空間105的制冷劑產(chǎn)生流動，使集流管的內(nèi)腔104'內(nèi)的制冷劑相對均勻，從而 減少制冷劑的浪費(fèi)，提高換熱交器的換熱效率。該實(shí)施方式中其它結(jié)構(gòu)、方式與上述實(shí)施方 式基本相同，因此不再贅述。 以上介紹了本發(fā)明所提供的熱交換器中的分配器的幾種結(jié)構(gòu)，同時介紹了幾種分 配器與集流管的組裝方式。本文中應(yīng)用了具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了 闡述，以上實(shí)施方式的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，而并不是對本 發(fā)明的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提 下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù) 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱交換器，包括進(jìn)口集流管，所述進(jìn)口集流管的一側(cè)設(shè)置有多個用于插入扁管的接口，多組扁管的一端的管口分別通過所述多個接口插入所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中，所述多組扁管設(shè)置有流通制冷劑的微通道；熱交換器還設(shè)置有用于制冷劑分配用的分配器，其特征在于所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置有2個或2個以上的分配孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述多組扁管均設(shè)置有2個或2個以上 的微通道。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔 中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔沿所述該扁管的豎 向的相對中心線基本對稱設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求3所述的熱交換器，其特征在于，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔 中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔在所述進(jìn)口集流管 內(nèi)的縱向位置與所述多組扁管的縱向位置相對應(yīng)即兩者基本在所述進(jìn)口集流管的同一縱 向位置。
5. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔 中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔沿所述該扁管的豎 向的相對中心線不對稱設(shè)置。
6. 如權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于，所述分配器上在所述進(jìn)口集流管的內(nèi) 腔中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置的2個或2個以上的分配孔在所述分配器的 縱向位置上錯開。
7. 如權(quán)利要求6所述的熱交換器，其特征在于，所述分配器上設(shè)置的2個分配孔的間距 Sl小于所述2組扁管之間在進(jìn)口集流管的豎向的間距S2的2/3 ;
8. 如權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于，所述分配器上在所述進(jìn)口集流管的內(nèi) 腔中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置有2個或2個以上的分配孔，其中靠近所述 熱交換器的進(jìn)風(fēng)面與出風(fēng)面的2個分配孔大小不同或分配孔的中心線與所述分配器的橫 截面的相對中心線之間的夾角不同；從而使向靠近進(jìn)風(fēng)面這一側(cè)的扁管的管口方向流動的 制冷劑中含有液態(tài)制冷劑的比例相對較高。
9. 如權(quán)利要求1 8任一所述的熱交換器，其特征在于，所述分配孔的中心線與所述分 配器的橫截面的相對中心線之間的夾角在O 90°之間，不包括0。與90° 。
10. 如權(quán)利要求9所述的熱交換器，其特征在于，所述分配孔的中心線與所述分配器的 橫截面的相對中心線之間的夾角在O 45°之間，不包括0。與45° 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱交換器，包括進(jìn)口集流管，所述進(jìn)口集流管的一側(cè)設(shè)置有多個用于插入扁管的接口，多組扁管的一端的管口分別通過所述多個接口插入所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中，所述多組扁管設(shè)置有流通制冷劑的微通道；熱交換器還設(shè)置有用于制冷劑分配用的分配器，所述分配器在所述進(jìn)口集流管的內(nèi)腔中針對所述多組扁管中的每組扁管分別設(shè)置有2個或2個以上的分配孔；從而使從分配孔出來的制冷劑沖散所述進(jìn)口集流管的底部的液態(tài)制冷劑，從而保證從進(jìn)口集流管通往每組扁管的微通道的制冷劑相對均勻穩(wěn)定、且使制冷劑在扁管之間的分配合理及在一組扁管的微通道之間的分配相對合理，從而提高熱交換器的換熱效率。
文檔編號F25B39/00GK101782297SQ20091000552
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者蔣建龍, 黃寧杰 申請人:三花丹佛斯(杭州)微通道換熱器有限公司