專利名稱：平行流型熱交換器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種空調系統，尤其是涉及一種空調系統中的熱交換器。
背景技術：
現有技術中的空調系統大都包括冷凝器、蒸發器、壓縮機及節流裝置 等部件，其中冷凝器及蒸發器是系統的熱交換部件，統稱熱交換器。熱交 換器的類型有很多，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，包括一對平行設置的集液管2， 6、連接于該對集液管2， 6之間的與該對集液管內腔連通的若干扁管3、位于扁管3之間起散熱作用 的翅片5以及設置在熱交換器內部的隔板4。其中一個集液管2上固定有 兩個接管l， l'，也可以是在兩個集液管2上分別設置一個接管。
如圖1的虛線方向所示，在制冷工況下，從壓縮機出氣(排氣)端出來 的高溫高壓汽態制冷工質，從接管l進入熱交換器，通過扁管3與外部空 氣進行熱交換，最終全部變為有一定過冷度的液態制冷工質，從接管r 流出。
如圖1的實線方向所示，在制熱工況下，制冷工質的汽液轉化與冷凝 工況相反，液態制冷工質從接管1'進入到熱交換器的扁管3內，在與外 部的空氣進行熱交換過程中，逐漸汽化，最終全部變為汽態過熱工質，從 接管1進入壓縮機的吸氣端或者汽液分離器。
在熱泵型空調系統中，由于同一個熱交換器既要作為冷凝器使用又要 作為蒸發器使用，使得流通管路的分配很難平衡，從而出現熱交換器在作 為冷凝器使用時，可以發揮最佳的熱交換效率，而作為蒸發器使用時熱交 換效率就較差的問題。
另外，在平行流熱交換器的熱泵系統中，同一個熱交換器有時要作為 蒸發器有時又要作為冷凝器，而平行流熱交換器在制冷工質的流向不同時， 表現出的熱交換狀況會有很大不同。如在冬季制熱工況時，外部的熱交換
器作為蒸發器使用，如果其蒸發的狀況分布不均，極易使蒸發器局部結霜。 而分布不均和結霜的原因是在制熱工況時，進入該換熱器的工質為氣液 兩相，制冷工質吸收熱量氣化，工質體積會膨脹，此時該換熱器的每個流 程的扁管數應越來越多才能避免過快的制冷工質流速而導致的更大壓力損 失。同時，由于平行流的結構，整體工質的壓力損失會比一般蒸發器大， 此時由于壓力損失而導致工質蒸發溫度有較大降低，考慮到冬季的蒸發溫
度一般在0-5'C左右，因此此時的壓力損失會使得蒸發溫度低于0"C，極易
造成外部的換熱器表面結霜。還有一些熱交換器出于對一些特定因素的考 慮，如噪音、振動等，希望對經過熱交換器的冷媒的過冷度和過熱度進行 控制，因此，需要通過一些設計來調整制冷或者制熱工況下的熱交換器的 換熱過程，使同一個熱交換器可適應不同工況的使用要求。
發明內容
本發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 下運行時，能夠解決熱交換效率不能充分同時發揮的缺點。
為此，本發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腔連通的若干扁管、位于扁管之間的翅片以及設置在集 液管內部并將集液管密閉分隔為多個腔室的隔板，集液管上連接有接管，在 所述集液管的至少兩個所述腔室之間設有可改變流程數和每個流程扁管數的 節流裝置。
在如上所述的方案基礎上，進一步可將節流裝置安裝在隔板上或在連接 所述兩個腔室的連接管中。
此外，本發明提供的平行流型熱交換器中，節流裝置可以是具有正向和 反向的不同流量特性節流孔或只有在預定壓力差下才能單向打開的單向閥。 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 實現單向密封功能。
本發明的有益效果是通過在集液管的至少兩個所述腔室之間設置可以 改變流程數和每個流程扁管數的節流裝置，進而改變熱交換器內汽液兩態 制冷工質的組成比例，達到調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霜、噪音或者振動等問題。還可以對制冷和制熱
不同工況下的冷媒實現不同的流通途徑，來實現熱泵工況下的冷凝器和蒸發
器之間的最佳配合。
圖1是現有技術中的平行流熱交換器的示意圖2是本發明的平行流熱交換器的一實施例的示意圖3是本發明的一節流孔結構的示意圖4是本發明的另一節流孔結構的示意圖5是本發明的一種單向閥結構的示意圖6是本發明的另一種單向閥結構的示意圖7是本發明的又一種單向閥結構的示意圖8A是本發明的熱交換器的制冷工質的制冷循環示意圖8B是本發明的熱交換器的制冷工質的制熱循環示意圖9是本發明的集液管的截面示意圖IO是本發明的分段型集液管的示意圖11是本發明的單向閥安裝的一種外接形式的示意圖。
圖中
1， 1'-接管； 2， 6-集液管； 3-扁管； 4-隔板； 5-翅片； 7-節流裝置； 8-節流孔； 9-擋板；
io-單向閥。
具體實施例方式
下面結合附圖，具體說明本發明的實施方式 實施例一
如圖2所示，其示出本發明的平行流熱交換器的一具體實施方式
，該 熱交換器左、右各有一集液管2, 6，在集液管2， 6上沖壓出有扁平孔， 扁管3插入所述扁平孔后固定在兩集液管2， 6之間，翅片5置于集液管2， 6之間，在爐中一次焊接成型。在集液管2， 6外部開有槽。
隔板4置于集液管2， 6所開的槽中并被焊接密封，隔板4將集液管2， 6分為多個腔。
在至少一個隔板4上設有可以改變流程數和每個流程扁管數的單向閥
或者是形成正反向不同流量特性的節流孔8。
具體來說，如圖3和4所示，該節流孔可以直接設置在隔板4上或單 獨設置在擋板9上，再將擋板9安裝在隔板4上。節流孔8分為兩部分， 一部分具有固定直徑的通孔，另一部分為具有一定錐度的錐孔，所述錐孔 與所述通孔相通。可以通過改變通孔的直徑和長度以及錐孔的錐角a的大 小來改變孔的流量特性。
集液管2， 6的形狀為圓管、D型管或者方管等形狀，為了方便安裝節 流裝置7，還可以將集液管2， 6設計成為如圖9 (a)、 (b)、 (c)所示的組 合方式，當然也可以使用其他公知方式。
集液管2， 6的結構也可以是把整個集液管分成幾段，在安裝節流裝置 之后，進行組裝和焊接而成，如圖10所示。 實施例二
本發明的節流裝置可以有多種形式，在本發明的實施例二中，使用單 向閥10來代替實施例一中的節流孔8，其他特征與實施例一相同。
該單向閥IO可以是現有技術中常見的形式，如圖5 — 7所示，單向閥 IO中裝有彈簧，只有在一定壓力差下才能單向打開。單向閥10可安裝在 一個或者多個或者全部隔板4上。單向閥中也可以不裝彈簧，依靠重力或者 是壓力差來實現單向密封功能。
在熱泵系統應用時，該熱交換器在制冷和制熱工況下可實現具有不同 的流動特性。也就是說，可以實現同一個熱交換器在制冷和制熱循環時具 有不同的通道。圖8A和圖8B所表示的是同一個熱交換器在不同制冷工質 流向時的狀態。圖8A示出了冷凝工況下，制冷工質的流動路徑和方向； 圖8B示出了在蒸發工況下，制冷工質的流動路徑和方向。
通過在集液管的不同部位設置單向閥，使得換熱器在作蒸發器和冷凝 器具有不同的流程數，以滿足換熱器在作蒸發器和冷凝器時不同的流動特 性要求。
通過設置單向閥，可以任意改變流程數，控制正向流動的單向閥不影 響反向流動的單向閥，反之亦然。
在冷凝工況下，圖8A中開口向下的單向閥處于打開狀態，高壓氣體
從接管1進入熱交換器的集液管2， 一部分直接流經扁管3后到達集液管6; 一部分流經單向閥10在流經扁管3，然后到達集液管6;合流后，再分成
兩部分，分別直接流經扁管3和先流經單向閥10再流經扁管3后進入集液 管2。按照以上流經路徑，最終高壓氣體被全部冷凝成液體，從集液管2 經過接管l'流出。在圖8A所示的冷凝過程中，多次流經扁管的數量依次 為9、 5、 5和3個。當然本發明不局限于此，可以改變扁管的數量或者通 過控制單向閥的彈簧力，來控制正反方向的流量，以達到更好的效果。
同樣是圖8A所示的熱交換器，在蒸發工況下，則如圖8B中所示，開 口向上的單向閥處于打開狀態，制冷工質的流動情況與冷凝工況下相反。 制冷工質流經扁管的數量則依次變為4、 5、 6和7個。因此制冷和制熱不 同工況下，冷媒的流通途徑不同，從而實現熱泵工況下的冷凝器和蒸發器之 間的最佳配合。
當然本發明不局限于此，還可以改變扁管的數量組成或者通過控制單 向閥的彈簧力，來控制正反方向的流量，以達到更好的效果。 實施例三
為了更為方便的安裝單向閥或者節流閥，在本發明的實施例三中，對 實施例一、二作進一步改進，如圖11所示，將集液管2， 6分成幾段，在 集液管2， 6的兩個腔體之間通過一根連接管導通，在連接管中間安裝節流 裝置，其他部分與實施例一、二相同。本實施例中的節流裝置可以是上述 的節流孔或單向閥，從而也可以實現冷媒的流通途徑不同，達到熱泵工況下 的冷凝器和蒸發器之間的最佳配合。
通過以上實施例詳細說明了本發明，但本發明并不限于此。本領域技 術人員只要不超出本發明的精神和構思，可以做各種形式的變更，這些變 更均屬于本發明的范疇。
權利要求
1.一種平行流型熱交換器，具有集液管(2，6)、連接于集液管(2，6)之間并與集液管(2，6)內腔連通的若干扁管(3)、位于扁管(3)之間的翅片(5)以及設置在集液管(2，6)內部并將集液管(2，6)密閉分隔為多個腔室的隔板(4)，集液管(2，6)上連接有接管(1，1’)，其特征在于在所述集液管的至少兩個所述腔室之間設有可改變流程數和每個流程扁管數的節流裝置(7)。
2. 根據權利要求1所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述節流裝 置安裝在所述隔板上。
3. 根據權利要求1所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述節流裝 置安裝在連接所述兩個腔室的連接管中。
4. 根據權利要求1至3任一所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述的節流裝置是具有正向和反向的不同流量特性節流孔或只有在預定壓力差 下才能單向打開的單向閥。
5. 根據權利要求4所述的平行流型熱交換器，其特征在于所述單向閥中裝有彈簧。
6. 根據權利要求1至3任一所述的平行流熱交換器，其特征在于所述集液管為圓管，D型管或者方管。
7. 根據權利要求6所述的平行流熱交換器，其特征在于所述集液管可以由橫向分隔的多個半管組合而成。
8. 根據權利要求7所述的平行流熱交換器，其特征在于所述集液管可以由縱向分隔的多個管段組裝和焊接而成。
9. 根據權利要求1至3任一所述的平行流熱交換器，其特征在于所述翅片是通過焊接連接到所述扁管上。
全文摘要
本發明提供一種平行流型熱交換器，具有集液管(2，6)、連接于集液管(2，6)之間并與集液管(2，6)內腔連通的若干扁管(3)、位于扁管(3)之間的翅片(5)以及設置在集液管(2，6)內部并將集液管(2，6)密閉分隔為多個腔室的隔板(4)，集液管(2，6)上連接有接管(1，1’)，在所述集液管的至少兩個所述腔室之間設有可改變流程數和每個流程扁管數的節流裝置。該熱交換器可調整汽液兩態制冷工質的組成比例，從而來實現對熱交換器的換熱工況的調整；或者形成冷媒在該熱交換器中的流動時實現正向和逆向的不同流動特性，從而適應該熱交換器在熱泵系統中的應用，實現制冷和制熱的最佳效率平衡，使該熱交換器發揮最大的效益。
文檔編號F25B39/00GK101178273SQ20061014384
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月9日 優先權日2006年11月9日
發明者史初良 申請人:浙江三花制冷集團有限公司