[發(fā)明專利]微通道平行流蒸發(fā)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110109967.X
• 申請(qǐng)日: 2011-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102141326A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳江平;施駿業(yè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B39/02
• 分類號(hào): F25B39/02
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種微通道平行流蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

我國(guó)現(xiàn)在已發(fā)展成為全球第二大制冷空調(diào)設(shè)備的消費(fèi)市場(chǎng)和第一大生產(chǎn)國(guó)，制冷空調(diào)行業(yè)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。但是，縱觀全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀，當(dāng)今制冷空調(diào)行業(yè)在節(jié)能、環(huán)保兩方面面臨巨大的挑戰(zhàn)和壓力。換熱器是制冷空調(diào)系統(tǒng)中的重要部件，制冷空調(diào)系統(tǒng)四大件即壓縮機(jī)、膨脹閥、冷凝器和蒸發(fā)器，其中的兩大件是換熱器。因此，換熱器的性能對(duì)整個(gè)制冷空調(diào)系統(tǒng)的能效比及環(huán)保性能有重要影響。微通道平行流換熱器是空調(diào)行業(yè)中換熱器發(fā)展的國(guó)際新趨勢(shì)，具體來(lái)說(shuō)，相比較于其他型式的換熱器，微通道平行流換熱器有著如下明顯的優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)性：

1.高效率：由于微通道換熱器較高的傳熱性能，和傳統(tǒng)的管翅式換熱器相比較，其傳熱系數(shù)有明顯的提高，其傳熱效率平均提高了30％以上。以家用空調(diào)每天工作10小時(shí)為例，每一臺(tái)空調(diào)能節(jié)電3-5度/天。

2.體積小，重量輕：由于微通道換熱器的高效的特點(diǎn)，其外形尺寸及重量都比管翅式換熱器要小。

3.制冷劑充注量少：因?yàn)槲⑼ǖ拦艿膬?nèi)容積要遠(yuǎn)小于管翅式換熱器，所以制冷劑充注量也能夠減少，即使在系統(tǒng)中需要增加貯液器的情況下亦是如此。研究表明，在采用微通道換熱器作為冷凝器時(shí)，制冷劑的充注量平均將減少30％。

4.成本優(yōu)勢(shì)明顯：由于銅材和鋁材之間巨大的價(jià)格差異以及重量上的差別，微通道換熱器相比管翅式換熱器有著巨大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。以Φ9.52銅管為例，其可變成本比管翅式低30％。

5.適合大規(guī)模生產(chǎn)：微通道換熱器的結(jié)構(gòu)決定了該產(chǎn)品適合于大規(guī)模生產(chǎn)，通過(guò)確定一系列不同的孔數(shù)和管尺寸的標(biāo)準(zhǔn)扁管，易于對(duì)微通道換熱器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，從而能夠通過(guò)調(diào)整扁管數(shù)量來(lái)滿足客戶對(duì)于換熱量的不同需求。

雖然微通道平行流換熱器有以上優(yōu)勢(shì)，但是在作為蒸發(fā)器的應(yīng)用中，兩相制冷劑流量分配的均勻性較難控制，這是限制其大規(guī)模推廣使用的主要問(wèn)題之一。目前在制冷劑流量分配控制技術(shù)方面各大廠商進(jìn)行了大量的研究，申請(qǐng)了大量專利。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，以下專利都對(duì)各自的流量分配控制技術(shù)提出了保護(hù)，專利公開(kāi)號(hào)為：WO2004059235，發(fā)明名稱為“蒸發(fā)器”，專利公開(kāi)號(hào)為：WO2007063100，發(fā)明名稱為“換熱器集液管，特別是空調(diào)用蒸發(fā)器集液管”，專利公開(kāi)號(hào)為：US20050274506，發(fā)明名稱為“采用強(qiáng)化制冷劑流程結(jié)構(gòu)的扁管蒸發(fā)器”，專利公開(kāi)號(hào)為：EP2108909，發(fā)明名稱為“自帶接口的換熱器”，專利公開(kāi)號(hào)為：EP1070929，發(fā)明名稱為“汽車空調(diào)系統(tǒng)用蒸發(fā)器”，專利公開(kāi)號(hào)為：EP1065453，發(fā)明名稱為“帶制冷劑分配結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器”，專利公開(kāi)號(hào)為：EP855567，發(fā)明名稱為“熱泵系統(tǒng)用蒸發(fā)器/冷凝器”，目前微通道蒸發(fā)器流量分配控制技術(shù)大致可以分為三類：第一類主要特點(diǎn)是沿集液管徑向插入帶節(jié)流孔隔板以控制集液管內(nèi)壓力分布，第二類主要特點(diǎn)是在集液管軸向設(shè)置帶節(jié)流孔平板；第三類主要特點(diǎn)是通過(guò)集液管前后分隔板過(guò)流孔進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。但是通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，第一類易在集液管入口處產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，導(dǎo)致前幾根扁管制冷劑回流，第二類結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，調(diào)節(jié)參數(shù)過(guò)多，導(dǎo)致增加了大量的實(shí)驗(yàn)與模擬分析工作量，第三類在單排的微通道平行流蒸發(fā)器上不適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種微通道平行流蒸發(fā)器，該裝置保證了制冷劑均勻的流入各根扁管，提高了蒸發(fā)器的制冷能力以及出風(fēng)溫度分布均勻性，在提高效率的同時(shí)提高了舒適性。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括：上集液管組件、若干根均勻排列的扁管、兩個(gè)端蓋和下集液管，其中：上集液管組件的兩個(gè)端面分別與兩個(gè)端蓋連接，每根扁管的兩端分別與上集液管組件的底部和下集液管連接。

所述的上集液管組件包括：制冷劑分配管和上集液管主板，其中：制冷劑分配管與上集液管主板連接，制冷劑分配管的頂部與內(nèi)有制冷劑的裝置連接，制冷劑分配管的底部分別與每根扁管的一端連接。

所述的制冷劑分配管為圓柱形，外徑8～16mm，該制冷劑分配管的底部設(shè)有貫穿沖壓孔。

所述的貫穿沖壓孔為圓形或者四邊形，該貫穿沖壓孔的水力直徑為0.3～0.8倍的制冷劑分配管外徑，該貫穿沖壓孔間隔距離為0.5～1.5倍的制冷劑分配管外徑。

所述的上集液管主板為長(zhǎng)方形，上集液管主板上設(shè)有插孔，插孔的尺寸與微通道扁管的尺寸相適配。

所述的扁管內(nèi)設(shè)有若干個(gè)均勻分布的微通道，扁管上設(shè)有翅片。