專利名稱：一種換熱器及其制冷劑導(dǎo)流管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于換熱器的制冷劑導(dǎo)流管。本實(shí) 用新型還涉及一種包括上述制冷劑導(dǎo)流管的換熱器。
背景技術(shù)：
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，也稱為熱交換器，廣泛應(yīng)用 于暖通空調(diào)等領(lǐng)域。請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示換熱器 的右視圖。目前，一種比較典型的換熱器通常包括平行設(shè)置的兩根集流管20(圖中僅示出一 根集流管20)，集流管20之間具有多根大體上平行設(shè)置的換熱管10，換熱管10之間設(shè)置散 熱翅片，換熱管10的兩端連通兩側(cè)的集流管20，制冷劑由一側(cè)的集流管20進(jìn)入換熱管10 內(nèi)進(jìn)行熱交換，并從另一側(cè)的集流管20流出，從而實(shí)現(xiàn)熱交換的過程。為了保證制冷劑在各換熱管10內(nèi)分配均勻，一般會(huì)在集流管20中插入一根制冷 劑導(dǎo)流管30，該導(dǎo)流管30插入至集流管20底部，同時(shí)導(dǎo)流管30上沿程間隔一定距離設(shè)有 開口 301，端部密封，集流管20內(nèi)的制冷劑就可以通過這些開口 301均勻地分配到各換熱 管10內(nèi)，或通過開口 301收集換熱管10內(nèi)的制冷劑。導(dǎo)流管30通常為圓管，圓管上的開 口 301為圓孔或各種形狀的槽口，例如，直槽、橫槽、斜槽等。進(jìn)入入口集流管20內(nèi)的制冷劑狀態(tài)為汽液兩相態(tài)，由于汽相制冷劑與液相制冷 劑的密度相差較大，會(huì)產(chǎn)生汽液分離現(xiàn)象，從而影響制冷劑的分配均勻性，導(dǎo)流管30內(nèi)汽 液分離的現(xiàn)象程度與導(dǎo)流管30的直徑相關(guān)，直徑越小，導(dǎo)流管30內(nèi)重力方向的尺寸較小， 汽液分離的程度越小。但是直徑較小的導(dǎo)流管30直徑會(huì)引起制冷劑側(cè)較大的壓降，即沿程 阻力會(huì)增加，從而影響換熱器的性能。因此，存在制冷劑的汽液分離與沿程阻力的平衡問 題，解決難度較大。此外，導(dǎo)流管30是圓管時(shí)，其開口 301制冷劑噴射覆蓋的范圍較小，如圖2所示， 不能覆蓋整個(gè)換熱管10寬度，從而導(dǎo)致制冷劑在各換熱管10內(nèi)分配不均勻，使得靠近開口 301的換熱管10制冷劑較多，遠(yuǎn)離開口 301的換熱管10內(nèi)的制冷劑較少。因此，如何提供一種既能夠減小汽液分離程度又可以降低制冷劑沿程阻力的制冷 劑導(dǎo)流管是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的為提供一種用于換熱器的制冷劑導(dǎo)流管，該制冷劑導(dǎo)流管在減 小制冷劑的汽液分離程度的同時(shí)，還可以降低制冷劑的沿程阻力。本實(shí)用新型的另一目的 是提供一種包括上述制冷劑導(dǎo)流管的換熱器。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于換熱器的制冷劑導(dǎo)流管，所述導(dǎo) 流管的管壁具有供制冷劑進(jìn)出的導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流管具有至少一條沿管體軸向延伸的通道，各所述通道對(duì)應(yīng)的所述管壁具有所述導(dǎo)流孔，且各所述通道橫截面的橫向的寬度大于 縱向的高度。優(yōu)選地，所述寬度大于兩倍以上的所述高度。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流孔沿管體的軸向分布。優(yōu)選地，各所述通道的截面形狀為矩形。本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)流管具有至少一條沿軸向延伸的通道，可以使制冷劑分配 更加均勻；此外，通道橫截面的橫向?qū)挾却笥诳v向高度，可以通過減小高度，減小汽液分離 現(xiàn)象，再增加寬度，則根據(jù)沿程阻力公式，可在沿程阻力不變的情況下，盡量減小汽液分離 現(xiàn)象，適當(dāng)增大寬度和高度的比值還可以既滿足汽液分離程度的減小，也可以減小沿程阻 力。因此，該結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流管可以在減小制冷劑汽液分離程度的同時(shí)，降低制冷劑的沿程阻 力。本實(shí)用新型還提供一種換熱器，包括集流管、換熱管、置于所述集流管內(nèi)的導(dǎo)流 管，以及制冷劑的進(jìn)口管和出口管，所述導(dǎo)流管為上述任一項(xiàng)所述的導(dǎo)流管。優(yōu)選地，所述換熱管豎直設(shè)置，所述通道對(duì)應(yīng)的寬度方向的管壁朝向所述換熱管 的管孔。優(yōu)選地，所述集流管內(nèi)置有隔板，所述集流管內(nèi)隔板的兩側(cè)均置有所述導(dǎo)流管。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流管和所述進(jìn)口管或所述出口管分別通過轉(zhuǎn)換接頭連接；所述轉(zhuǎn) 換接頭一端的截面形狀與所述導(dǎo)流管的截面形狀相適配，所述導(dǎo)流管的一端套裝卡接于所 述轉(zhuǎn)換接頭的一端。由于上述的導(dǎo)流管具有上述技術(shù)效果，具有該導(dǎo)流管的換熱器也應(yīng)具有相同的技 術(shù)效果。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示換熱器的右視圖；圖3為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中導(dǎo)流管的橫截面示意圖；圖5為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管另一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管又一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6所示導(dǎo)流管的橫截面示意圖；圖8為本實(shí)用新型所提供換熱器一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型所提供換熱器另一種具體實(shí)施方式
中導(dǎo)流管的安裝方式示意 圖；圖10為圖9中所示轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心為提供一種用于換熱器的制冷劑導(dǎo)流管，該制冷劑導(dǎo)流管在減 小制冷劑的汽液分離程度的同時(shí)，還可以降低制冷劑的沿程阻力。本實(shí)用新型的另一核心 是提供一種包括上述制冷劑導(dǎo)流管的換熱器。[0031]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具 體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖3，圖3為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖 4為圖3中導(dǎo)流管的橫截面示意圖。本實(shí)用新型所提供的制冷劑導(dǎo)流管3用于換熱器，導(dǎo)流管3的管壁具有供制冷劑 進(jìn)出的導(dǎo)流孔31，導(dǎo)流管3插入進(jìn)口集流管2內(nèi)時(shí)，導(dǎo)流孔31可以均勻地分配制冷劑至換 熱管1，導(dǎo)流管3插入出口集流管2內(nèi)時(shí)，導(dǎo)流孔31可以均勻地收集換熱管1內(nèi)的制冷劑。該實(shí)施方式中導(dǎo)流管3具有至少一條沿其橫向分布且沿管體軸向延伸的通道32， 當(dāng)導(dǎo)流管3僅具有一條通道32時(shí)，則導(dǎo)流管即通道32，導(dǎo)流管3的管體被分隔為兩個(gè)或兩 個(gè)以上通道32時(shí)，各通道32對(duì)應(yīng)的管壁均具有導(dǎo)流孔31，如圖3所示，具有兩條通道32， 此種結(jié)構(gòu)將導(dǎo)流管3內(nèi)制冷劑分隔開，使制冷劑的分配更加均勻。導(dǎo)流管3中通道32的長(zhǎng)度即管體的軸向長(zhǎng)度，通道32橫截面的橫向的寬度B大 于縱向的高度A，縱向的高度A為橫截面在縱向上的最大直線距離，如圖4所示。圖3中，導(dǎo) 流管3插入集流管2內(nèi)，換熱管1處于豎直狀態(tài)，導(dǎo)流管3水平設(shè)置，通道32大致水平方向 的尺寸(寬度B)大于其豎直方向的尺寸(高度A)。則通道32的截面形狀可以是矩形，或 者大致呈矩形，如圖3所示導(dǎo)流管3的橫截面還具有圓角，也可以是橢圓形、扁圓形、橄欖形 等其他形狀，只需滿足通道32橫截面橫向的寬度B大于縱向的高度A即可。導(dǎo)流管3通道32的當(dāng)量直徑de = 2AB/(A+B)，沿程阻力為hf = λ lv2/(2deg),^ 中hf為沿程阻力；λ為沿程阻力系數(shù)；1為導(dǎo)流管3的長(zhǎng)度；尤為通道32的當(dāng)量直徑；ν 為導(dǎo)流管3內(nèi)制冷劑的流速；g為重力加速度。由于導(dǎo)流管3內(nèi)制冷劑流量相等，在流速不 變的情況下，通道32的橫截面積不變，通道32呈扁平狀，其橫截面積大致為AB，則沿程阻力 的大小僅與高度A和寬度B的和有關(guān)，可以減小高度A，減小汽液分離現(xiàn)象，再增加寬度B， 即可在沿程阻力不變的情況下，盡量減小汽液分離現(xiàn)象，增大寬度B和高度A的比值還可以 既滿足汽液分離程度的減小，也可以減小沿程阻力。其次，當(dāng)通道32的截面形狀為圓形時(shí)，其當(dāng)量直徑為圓形直徑D，在具有圓形通 道的導(dǎo)流管與本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)流管3采用相同的材料時(shí)，管體表面具有相同的粗糙 度，則沿程阻力系數(shù)λ相等，從沿程阻力的公式可以看出，由于導(dǎo)流管3長(zhǎng)度相同，沿程阻 力只與當(dāng)量直徑以及管內(nèi)制冷劑流速相關(guān)。水力直徑相等時(shí)，在相同的流量下，管體內(nèi)制冷 劑的流動(dòng)形式較為接近，即當(dāng)量直徑屯相等。當(dāng)具有圓形通道的導(dǎo)流管與本實(shí)用新型所提 供導(dǎo)流管3的當(dāng)量直徑相等時(shí)，可以得出以下的推導(dǎo)過程圓形通道的當(dāng)量直徑與本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管3的通道32的當(dāng)量直徑相同，即 2ΑΒ/(A+B) = D。圓形通道橫截面面積Al= π D2/4 = π A2B2/ (A+B)2 = π A2B2/ (Α2+2ΑΒ+Β2)；本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管3的通道32呈扁平狀，其橫截面面積Α2大致為AB ；則Α1/Α2= π AB/ (Α2+2ΑΒ+Β2) <= π ΑΒ/4ΑΒ = π/4 <= 1。因此，在相同的當(dāng)量直徑下，圓形通道橫截面積Al小于本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管 3的通道32的橫截面積A2。由于具有圓形通道的導(dǎo)流管與本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管3內(nèi) 的制冷劑流量相同，因此圓形通道內(nèi)制冷劑流速大于本實(shí)用新型的通道32的制冷劑流速。根據(jù)沿程阻力公式可以得出，圓形通道內(nèi)沿程阻力將大于本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管3內(nèi)通 道32的沿程阻力。而且，當(dāng)A<B時(shí)，A<D = 2AB/ (A+B) < B,由于高度A是豎直方向的 高度，即重力方向的高度，則本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)流管3通道32內(nèi)的汽液分離程度也相 對(duì)較小。因此，該結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流管3可以在減小制冷劑汽液分離程度的同時(shí)，降低制冷劑的 沿程阻力。進(jìn)一步地，可以使各通道32的寬度B大于兩倍以上的高度A，即B > = 2A，使汽液 分離程度得以明顯地降低，當(dāng)然，寬度B和高度A的具體比值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整， 結(jié)合集流管2和換熱管1的尺寸等因素進(jìn)行考量。請(qǐng)參考圖5、圖6、圖7，圖5為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管另一種具體實(shí)施方式
的結(jié) 構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型所提供導(dǎo)流管又一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6 所示導(dǎo)流管的橫截面示意圖。導(dǎo)流孔31可以分布于通道32對(duì)應(yīng)的寬度方向的管壁，如圖5中所示導(dǎo)流管3的寬 度方向表面具有兩排導(dǎo)流孔31，圖4中示出該導(dǎo)流管3具有兩條通道32 ；圖6中所示導(dǎo)流 管3具有四排導(dǎo)流孔31，圖7中示出該導(dǎo)流管3具有四條通道32。換熱管1豎直設(shè)置時(shí)， 通道32對(duì)應(yīng)的寬度方向的管壁朝向換熱管1的管孔，寬度方向的表面尺寸較大，較容易加 工出導(dǎo)流孔31 ；且在制冷劑分配的時(shí)候覆蓋面較廣，導(dǎo)流管3具有至少一條通道32，各通道 32的橫向?qū)挾菳均大于縱向高度A，因此，整個(gè)導(dǎo)流管3也可以呈扁平狀，如圖3中所示的 導(dǎo)流管3大致呈矩形，其上表面朝向換熱管1的通道32，制冷劑的流向呈較大范圍的發(fā)散 狀，則制冷劑可以覆蓋換熱管1內(nèi)所有的通道32，從而可以使換熱管1內(nèi)通道32的制冷劑 分配更均勻。導(dǎo)流孔31的尺寸、間距可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，各個(gè)通道32上的導(dǎo)流孔 31可以對(duì)齊或不對(duì)齊，各導(dǎo)流孔31可以負(fù)責(zé)不同區(qū)域內(nèi)制冷劑的收集或分配，使制冷劑的 收集或分配更加均勻。除了上述制冷劑導(dǎo)流管3，本實(shí)用新型還提供一種換熱器，包括集流管2、換熱管 1、置于集流管2內(nèi)的導(dǎo)流管3，以及制冷劑的進(jìn)口管和出口管，導(dǎo)流管3為上述任一項(xiàng)所述 的導(dǎo)流管3，當(dāng)換熱管1豎直設(shè)置時(shí)，所述通道32對(duì)應(yīng)的寬度方向的管壁朝向所述換熱管1 的管孔，如圖3所示，此時(shí)導(dǎo)流管3重力方向的距離為高度A ；同理，當(dāng)換熱管1水平設(shè)置時(shí)， 導(dǎo)流管3的高度方向的表面朝向換熱管1的管孔，導(dǎo)流管3重力方向的距離依然為高度A。 由于上述導(dǎo)流管3具有上述技術(shù)效果，具有該導(dǎo)流管3的換熱器也具有相同的技術(shù)效果，在 此不贅述。請(qǐng)參考圖8，圖8為本實(shí)用新型所提供換熱器一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。上述的導(dǎo)流管3可以用于多回路換熱器中，如圖7所示，集流管2內(nèi)置有隔板5，制 冷劑的進(jìn)出路徑通過隔板5改變，可以在集流管2內(nèi)隔板5的兩側(cè)均設(shè)置導(dǎo)流管3。請(qǐng)參考圖9和圖10，圖9為本實(shí)用新型所提供換熱器另一種具體實(shí)施方式
中導(dǎo)流 管的安裝方式示意圖；圖10為圖9中所示轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。由于進(jìn)口管和出口管通常為圓管，則導(dǎo)流管3和進(jìn)口管以及出口管均可以通過轉(zhuǎn) 換接頭4連接，轉(zhuǎn)換接頭4的一端與導(dǎo)流管3的截面形狀適配，如圖8所示，轉(zhuǎn)換接頭4的 一端為扁平管41，另一端為圓管42，導(dǎo)流管3的一端可以套裝卡接于轉(zhuǎn)換接頭4的扁平管 41內(nèi)，轉(zhuǎn)換接頭4的扁平管41與導(dǎo)流管3的截面形狀適配，進(jìn)口管和出口管可以套裝卡接于轉(zhuǎn)換接頭4的圓管42內(nèi)。 以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種換熱器及其制冷劑導(dǎo)流管進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文 中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用 于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些 改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于換熱器的制冷劑導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的管壁具有供制冷劑進(jìn)出的導(dǎo)流 孔(31)，其特征在于，所述導(dǎo)流管具有至少一條沿管體軸向延伸的通道(32)，各所述通道 (32)對(duì)應(yīng)的所述管壁具有所述導(dǎo)流孔(31)，且各所述通道(3 橫截面的橫向的寬度B大 于縱向的高度A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流管，其特征在于，所述寬度B大于兩倍以上的所述高度
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)流管，其特征在于，所述導(dǎo)流孔(31)分布于所述通道 (32)對(duì)應(yīng)的寬度方向的管壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)流管，其特征在于，所述導(dǎo)流孔(31)沿管體的軸向分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)流管，其特征在于，各所述通道(3 的截面形狀為矩形。
6.一種換熱器，包括集流管O)、換熱管(1)、置于所述集流管O)內(nèi)的導(dǎo)流管(3)，以 及制冷劑的進(jìn)口管和出口管，其特征在于，所述導(dǎo)流管C3)為權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的 導(dǎo)流管⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱器，其特征在于，所述換熱管(1)豎直設(shè)置，所述通道 (32)對(duì)應(yīng)的寬度方向的管壁朝向所述換熱管(1)的管孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的換熱器，其特征在于，所述集流管O)內(nèi)置有隔板，所述 集流管O)內(nèi)隔板的兩側(cè)均置有所述導(dǎo)流管(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換熱器，其特征在于，所述導(dǎo)流管C3)和所述進(jìn)口管或所述出 口管分別通過轉(zhuǎn)換接頭(4)連接；所述轉(zhuǎn)換接頭(4) 一端的截面形狀與所述導(dǎo)流管(3)的 截面形狀相適配，所述導(dǎo)流管(3)的一端套裝卡接于所述轉(zhuǎn)換接頭的一端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于換熱器的制冷劑導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的管壁具有供制冷劑進(jìn)出的導(dǎo)流孔(31)，其特征在于，所述導(dǎo)流管具有至少一條沿管體軸向延伸的通道(32)，各所述通道(32)對(duì)應(yīng)的所述管壁具有所述導(dǎo)流孔(31)，且各所述通道(32)橫截面的橫向的寬度B大于縱向的高度A。該導(dǎo)流管可以通過減小高度，減小汽液分離現(xiàn)象，再增大寬度減小沿程阻力，則該結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流管可以在減小制冷劑汽液分離程度的同時(shí)，降低制冷劑的沿程阻力。本實(shí)用新型還公開了一種包括上述制冷劑導(dǎo)流管的換熱器。
文檔編號(hào)F28F9/22GK201909576SQ20102069158
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者汪峰, 蔣建龍, 黃寧杰 申請(qǐng)人:三花丹佛斯(杭州)微通道換熱器有限公司