[實用新型]優(yōu)化微通道換熱器傳熱性能的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520533748.8
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN205027190U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹科;呂靜;楊喆;金紫怡;芮麗燕;馬逸平;呂鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: F28F1/32
• 分類號: F28F1/32;F28F9/22;F25B39/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種微通道換熱器，尤其是一種優(yōu)化微通道換熱器傳熱性能的裝置。

背景技術(shù)

微通道換熱器可以應(yīng)用于傳統(tǒng)的工業(yè)制冷、余熱利用、汽車空調(diào)、家用空調(diào)、熱泵熱水器等。其工作原理是：在空氣側(cè)，百葉窗翅片屬于間斷式翅片表面，翅片表面沿氣流方向逐漸斷開，以阻止翅片表面空氣層流邊界層的發(fā)展，使邊界層在各表面不斷地被破壞，又在下一個沖條形成新的邊界層，不斷利用沖條的前緣效應(yīng)，達到強化傳熱的目的，因此百葉窗翅片間距、高度、長度、換向長度等均影響空氣與變管內(nèi)制冷劑的換熱，選擇合適的百葉窗翅片有利于換熱器的換熱；在制冷劑側(cè)，制冷劑進入換熱器時，首先進入集流管，集流管內(nèi)的分流板將制冷劑均勻分流，均勻分流后，制冷劑進入扁管內(nèi)的微通道進行換熱，或者首先進入集流管內(nèi)的小圓管然后再噴射出來，均勻分配到每根扁管內(nèi)，這均有利于換熱器內(nèi)各扁管的制冷劑流量分配均勻，增強換熱器的換熱效果，達到高效、節(jié)能的目的。

與常規(guī)換熱器相比，微通道換熱器不僅體積小換熱系數(shù)大，換熱效率高，可滿足更高的能效標(biāo)準(zhǔn)，而且具有優(yōu)良的耐壓性能，可以以CO₂為工質(zhì)制冷，符合環(huán)保要求，已引起國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前，微通道換熱器的關(guān)鍵技術(shù)：微通道平行流管的生產(chǎn)方法在國內(nèi)已漸趨成熟，使得微通道換熱器的規(guī)模化使用成為可能。

但是微通道換熱器由于壓降大，制造成本高，容易堵塞和流動分配不均現(xiàn)象。微通道換熱器作為蒸發(fā)器使用時，制冷劑在各換熱管中的分配很不均勻，干蒸與供液過多現(xiàn)象在換熱器各換熱管間非常普遍，而制冷劑分配的不均勻性對系統(tǒng)的性能影響很大。

基于以上缺陷，因此微通道換熱器有待進一步改進優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提出一種優(yōu)化微通道換熱器傳熱性能的裝置，在空氣側(cè)改變翅片結(jié)構(gòu)以提高空氣側(cè)換熱系數(shù)并且降低其壓降；在制冷劑側(cè)改變集流管內(nèi)結(jié)構(gòu)以解決微通道內(nèi)因制冷劑分配不均而使其換熱效果不佳的問題；一方面改變空氣側(cè)百葉窗翅片結(jié)構(gòu)形式以提高其傳熱系數(shù)并降低其壓降；另一方面改變制冷劑側(cè)集流管內(nèi)布局，以提高制冷劑在通道內(nèi)的均勻分配，從而提高換熱器換熱效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種優(yōu)化微通道換熱器傳熱性能的裝置，包括扁管、翅片、集流管，兩根所述集流管之間通過若干根扁管連接，扁管之間設(shè)有用于增加與空氣接觸面的百葉窗的翅片組成一個微通道換熱器。

所述百葉窗為矩形百葉窗或梭形或矩/梭形百葉窗結(jié)構(gòu)，所述百葉窗的翅片在接近扁管壁處設(shè)有一個流體流動通道。所述百葉窗的翅片具有一個用于提高換熱器換熱性能的開窗角度θ。所述集流管內(nèi)設(shè)置分流板。所述集流管內(nèi)套有一根布滿細孔的內(nèi)管。所述分流板上具有使制冷劑流量在每個扁管內(nèi)分配均勻的可調(diào)的開孔及開孔位置。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型可以應(yīng)用于傳統(tǒng)的工業(yè)制冷、余熱利用、汽車空調(diào)、家用空調(diào)、熱泵熱水器等。其工作原理是：在空氣側(cè)，百葉窗翅片屬于間斷式翅片表面，翅片表面沿氣流方向逐漸斷開，以阻止翅片表面空氣層流邊界層的發(fā)展，使邊界層在各表面不斷地被破壞，又在下一個沖條形成新的邊界層，不斷利用沖條的前緣效應(yīng)，達到強化傳熱的目的，因此百葉窗翅片間距、高度、長度、換向長度等均影響空氣與變管內(nèi)制冷劑的換熱，選擇合適的百葉窗翅片有利于換熱器的換熱；在制冷劑側(cè)，制冷劑進入換熱器時，首先進入集流管，集流管內(nèi)的分流板將制冷劑均勻分流，均勻分流后，進入扁管內(nèi)的微通道進行換熱，或者首先進入集流管內(nèi)的小圓管然后在噴射出來，均勻分配到每根扁管內(nèi)，這均有利于換熱器內(nèi)各扁管的制冷劑流量分配均勻，增強換熱器的換熱效果，達到高效、節(jié)能的目的。

本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，易于安裝，換熱效果好，可改善換熱器換熱效果，用于某些空間狹小而又需要換熱器的場合，如汽車空調(diào)中。

附圖說明

圖1是微通道換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是微通道換熱器的百葉窗的翅片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2提左視圖；

圖4是百葉窗的翅片布置截面圖；

圖5是微通道換熱器的百葉窗形狀示意圖；

其中：（a）矩形，（b）梭形，（c）矩/梭形

圖6是微通道換熱器的階梯百葉窗的翅片示意圖；

圖7是微通道換熱器的分流板安裝示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明：