[發(fā)明專利]平行流型熱交換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610143844.7
• 申請(qǐng)日: 2006-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101178273A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史初良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江三花制冷集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B39/00
• 分類(lèi)號(hào): F25B39/00;F25B41/06
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張敬強(qiáng)

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(lèi)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(duì)平行設(shè)置的集液管2，6、連接于該對(duì)集液管2，6之間的與該對(duì)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(gè)集液管2上固定有兩個(gè)接管1，1’，也可以是在兩個(gè)集液管2上分別設(shè)置一個(gè)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(lái)的高溫高壓汽態(tài)制冷工質(zhì)，從接管1進(jìn)入熱交換器，通過(guò)扁管3與外部空氣進(jìn)行熱交換，最終全部變?yōu)橛幸欢ㄟ^(guò)冷度的液態(tài)制冷工質(zhì)，從接管1’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(guò)程中，逐漸汽化，最終全部變?yōu)槠麘B(tài)過(guò)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(gè)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(wèn)題。

另外，在平行流熱交換器的熱泵系統(tǒng)中，同一個(gè)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(huì)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(huì)膨脹，此時(shí)該換熱器的每個(gè)流程的扁管數(shù)應(yīng)越來(lái)越多才能避免過(guò)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(huì)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℃左右，因此此時(shí)的壓力損失會(huì)使得蒸發(fā)溫度低于0℃，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(duì)一些特定因素的考慮，如噪音、振動(dòng)等，希望對(duì)經(jīng)過(guò)熱交換器的冷媒的過(guò)冷度和過(guò)熱度進(jìn)行控制，因此，需要通過(guò)一些設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整制冷或者制熱工況下的熱交換器的換熱過(guò)程，使同一個(gè)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(gè)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(gè)所述腔室之間設(shè)有可改變流程數(shù)和每個(gè)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(gè)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(kāi)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(lái)實(shí)現(xiàn)單向密封功能。

本發(fā)明的有益效果是通過(guò)在集液管的至少兩個(gè)所述腔室之間設(shè)置可以改變流程數(shù)和每個(gè)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(dòng)等問(wèn)題。還可以對(duì)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(lái)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。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的平行流熱交換器的示意圖；

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；

圖3是本發(fā)明的一節(jié)流孔結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是本發(fā)明的另一節(jié)流孔結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖5是本發(fā)明的一種單向閥結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖6是本發(fā)明的另一種單向閥結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖7是本發(fā)明的又一種單向閥結(jié)構(gòu)的示意圖；

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；

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；

圖9是本發(fā)明的集液管的截面示意圖；

圖10是本發(fā)明的分段型集液管的示意圖；