[發(fā)明專利]一種氣體旁通微通道蒸發(fā)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710174209.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106839531B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王丹東;俞彬彬;張耘;施駿業(yè);陳江平;陳海忠
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園節(jié)能環(huán)保研究有限公司
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02;F28F1/02;F28F1/30;F28F9/00
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

一種氣體旁通微通道蒸發(fā)器，包括一根分配管、一根集液管和若干微通道扁管，其中：集液管與分配管平行放置；微通道扁管裝嵌在所述的集液管和分配管之間，而且相鄰的扁管之間設(shè)置有用于散熱的翅片；一個小型的氣液分離管裝嵌在分配管內(nèi)部，進入蒸發(fā)器的兩相制冷劑在分離管內(nèi)氣液分離：其中液相制冷劑被分配到大部分的扁管內(nèi)；而分離出來的氣相制冷劑則流入平行的最后一路扁管內(nèi)。經(jīng)過蒸發(fā)過程，兩股流體在集液管里匯合后到達出口。本發(fā)明實現(xiàn)了蒸發(fā)器內(nèi)兩相流的先分離后換熱，保證在分配管中只有單一的液態(tài)制冷劑被分配到扁管，改善了兩相制冷劑分配不均的問題，同時降低蒸發(fā)器的壓降，在結(jié)構(gòu)緊湊的前提下實現(xiàn)蒸發(fā)器換熱性能的提升。

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，具體是一種氣體旁通微通道蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

微通道技術(shù)在制冷領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，比如家用空調(diào)、商用空調(diào)和汽車空調(diào)等。與傳統(tǒng)的管片式蒸發(fā)器相比，具有換熱系數(shù)高，體積小、重量輕，制冷劑充注量少和成本大大降低等優(yōu)勢。但是，微通道蒸發(fā)器存在著兩相制冷劑分配均勻性問題。具體表現(xiàn)在：微通道扁管出口過熱度分布不均，分配到各路扁管中的制冷劑的流量和干度存在著較大差異，例如一部分微通道扁管出口處制冷劑過熱度偏高，相對的，一部分扁管出口處甚至還存在著未完全汽化的液態(tài)制冷劑，未能充分利用液態(tài)制冷劑的相變潛熱，導(dǎo)致整個蒸發(fā)器的換熱性能下降。

國內(nèi)外學(xué)者對微通道蒸發(fā)器分液不均問題做了許多研究，但是大多數(shù)流量分配技術(shù)主要基于對扁管中制冷劑流量的均勻性調(diào)整，而非對兩相制冷劑干度進行調(diào)整。于是，無論怎樣對蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)和尺寸進行設(shè)計和優(yōu)化，都無法避免入口干度、流量對蒸發(fā)器中制冷劑流量均勻分配的制約；并且在實際產(chǎn)品應(yīng)用中，流量分配的控制需要進行多次的實驗調(diào)整，才能使蒸發(fā)器取得較為理想的換熱效果。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)進行檢索發(fā)現(xiàn)以下專利都對各自制冷劑流量分配技術(shù)提出了保護：中國專利文獻號CN 102141326A公開了一種微通道平行流蒸發(fā)器。上集管包括制冷劑分配管與上集管主板。上集管插孔的尺寸與扁管相匹配；分配管的底部設(shè)有貫穿沖壓孔，并與扁管的一端連接。通過調(diào)節(jié)扁管所對應(yīng)沖壓孔的尺寸，平衡各路扁管壓降已達到分液均勻的目的。缺點是未從根本上解決進入蒸發(fā)器制冷劑干度對流量分配的影響。中國專利文獻號CN205481967U公開了一種基于閃氣旁通過冷技術(shù)的制冷系統(tǒng)。壓縮機排出的高溫高壓氣體經(jīng)冷凝器冷凝為高壓液體，然后進入回?zé)崞骼霉?jié)流后的閃發(fā)氣體過冷。兩相制冷劑在氣液分離器中分離出氣相制冷劑，通入到回?zé)崞髦形崭邏阂后w的熱量并達到過熱狀態(tài)。此方法使氣液兩相制冷劑的分配轉(zhuǎn)化為液相制冷劑的分配，改善了分液不均現(xiàn)象并提高了蒸發(fā)器的換熱效率。缺點是系統(tǒng)中添加了中間回?zé)崞?，氣液分離器和若干復(fù)雜管路，降低了蒸發(fā)壓力，也無法匹配微通道蒸發(fā)器性能高效，結(jié)構(gòu)緊湊的特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種微通道蒸發(fā)器，該裝置極大地改善了兩相制冷劑流量分配不均的問題，同時降低了蒸發(fā)器的壓降，在結(jié)構(gòu)緊湊在的前提下實現(xiàn)蒸發(fā)器換熱性能的提升。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括：

一根分配管和一根集液管；節(jié)流孔板，將分配管分為第一腔室和第二腔室；若干均勻平行排列的微通道扁管裝嵌在分配管和集液管之間，相鄰的扁管之間設(shè)置有用于散熱的翅片。大部分扁管與第一腔室相連通，最后一路扁管與第二腔室相連通；一個小型的氣液分離管裝嵌在分配管內(nèi)部，進入蒸發(fā)器的兩相制冷劑在分離管內(nèi)氣液分離。

所述的分離管為圓筒形，一端與分配管入口相連通，另一端與節(jié)流孔板相連通且在分離管側(cè)壁設(shè)有若干通道以供液相制冷劑流入第一腔室。分離管中心裝嵌有旋流板，兩相制冷劑依靠離心力的作用進行氣液分離。

所述的節(jié)流孔板中心設(shè)有貫穿孔，且孔口中心與分離管中心相對齊，其本身可以起到平衡壓降的作用；貫穿孔為錐形孔，目的是阻礙液相制冷劑流入第二腔室并引導(dǎo)液相制冷劑流向分離管壁，以保證分離效果。

所述的一種分離氣液兩相制冷劑的方法，其中：