一種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構的制作方法
【專利摘要】一種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，包括設置在殼體內的端板，蓋在端板上的蓋板，垂直設置在端板間將回熱器分成若干殼程的多個擋板，設置在殼程中間的多個扁管，還包括設置在回熱器殼體同一側面上部的帶有進氣口的上側腔，下部的帶有出氣口的下側腔；多個擋板中相鄰擋板相間隔的與上側腔或下側腔連通，與下側腔未連通的擋板位于下側腔內的部分開有排油孔用于排出潤滑油；該回熱器結構緊湊，能夠增強換熱效率，增大換熱有效面積，提高壓縮機吸氣過熱度，同時減小制冷劑充注量，且具有儲液功能。
【專利說明】
一種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及制冷技術領域，具體涉及一種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構。
【背景技術】
[0002]在空調制冷系統中，為了提高系統的制冷量和保障系統的正常運行，有時會裝有回熱器。回熱器使來自冷凝器的過冷液體和來自蒸發器的過熱蒸氣進行熱交換。交換的結果是制冷劑液體過冷度增加，回氣管中空調蒸氣的過熱度增加，使進入壓縮機的制冷劑氣體溫度提高。這樣，不僅可增加單位制冷量與增強蒸發器換熱效率，而且可以減少無效過熱。對于某些碳氫類制冷劑，如R290，通過增加回熱器來提高壓縮機的吸氣溫度與潤滑油的工作溫度，可以減小制冷劑在潤滑油池中的溶解度、提高潤滑油最小粘度，從而提高壓縮機的可靠性。因此，在蒸氣壓縮式制冷循環中，有時會在系統中安裝一個回熱器確保制冷系統正常運行。
[0003]現有的應用于小型制冷裝置的回熱器主要有貼附式和套管式兩種類型。對于上述的兩種回熱器，存在一些缺點和不足，主要表現在換熱的有效面積小，換熱效果不好，結構復雜，尺寸較大，不夠緊湊。回熱器的增加將大大提高制冷系統中制冷劑的充注量較大。
[0004]微通道換熱器技術最早出現于電子領域電子元件的散熱技術上，微孔傳熱可大大提高傳熱和傳質效率。上世紀90年代，這一技術被擴展應用到汽車空調領域，其質量輕、換熱系數高、耐腐蝕的特點正好滿足了汽車空調對于高性能換熱器的需求。通過微通道技術，可以提出新的回熱器結構，解決上述傳統回熱器存在的一些缺點和不足。
【發明內容】
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[0005]為了克服上述現有技術存在的問題，本實用新型提出了一種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，該回熱器結構緊湊，能夠增強換熱效率，增大換熱有效面積，提高壓縮機吸氣過熱度，同時減小制冷劑充注量，并具有儲液功能。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，包括分別設置在殼體內上端和下端的下端板03a和上端板03b，分別蓋在下端板03a和上端板03b外部的下蓋板04a和上蓋板04b，垂直設置在下端板03a和上端板03b間將回熱器分成若干殼程的多個擋板09，設置在殼程中間的一個或多個扁管10，扁管10兩端分別穿過下端板03a和上端板03b;右邊第一個殼程內扁管的上部槽口與上蓋板04b上的液體流道連通，并與上蓋板04b頂部的液體出口管02連通，右邊第一個殼程內扁管的下部槽口與右邊第二個殼程內扁管的下部槽口通過下蓋板04a底部液體出口管02連通，以此類推，最左邊殼程內扁管的下部槽口與下蓋板04a上的液體流道連通，并與下蓋板04a底部的液體入口管01連通;還包括設置在回熱器殼體同一側面上部的帶有進氣口 05的上側腔07，下部的帶有出氣口 06的下側腔08;所述多個擋板09中相鄰擋板相間隔的與上側腔07或下側腔08連通，與下側腔08未連通的擋板09位于下側腔08內的部分開有排油孔11用于排出潤滑油。
[0008]所述上側腔07的上表面與上端板03b的上平面平齊，下側腔08下平面與下端板03a的上平面平齊。
[0009]所述扁管10的兩側設置有泡沫金屬或者金屬翅片。
[0010]所述泡沫金屬材料為銅，采用導熱性好的有機硅膠固定在扁管10上。
[0011]所述金屬翅片為平直翅片或鋸齒翅片，厚度為0.2至0.3毫米，材料為鋁合金。
[0012]當為奇數個殼程時，進氣口05和出氣口 06以及液體入口管OI和液體出口管02分別在回熱器的兩端，進氣口 05和出氣口 06處于不同的側腔；當為偶數個殼程時，進氣口 05和出氣口 06以及液體入口管01和液體出口管02在回熱器的同一端，即進氣口 05和出氣口 06處于同一側腔。
[0013]所述殼程為三個，相應的，多個擋板09的數量為兩個，分別為第一擋板09a和第二擋板09b ο
[0014]和現有技術相比較，本實用新型具備如下優點:
[0015]第一，本實用新型所述回熱器采用了微通道扁管和泡沫金屬或金屬翅片，這增加了回熱器的有效換熱面積，使換熱效果明顯增強，提高壓縮機吸氣過熱度。且采用微通道結構后，可使制冷劑的充注量減小，并且回熱器結構緊湊，冷量損失可以減少。
[0016]第二，本實用新型所述回熱器殼程中填充了以銅為材質的泡沫金屬或金屬翅片，這進一步增強了回熱器內部氣體液體的換熱，使換熱效果進一步增強。
[0017]第三，本實用新型所述回熱器處最后一個殼程以外，其他殼程底部可以儲存一定量的制冷劑液體，防止壓縮機液擊的發生，故而可以舍去家用空調系統中的儲液器，節約儲液器制造成本。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所述回熱器的外形示意圖。
[0019]圖2是本實用新型所述回熱器的剖視圖(后視圖)，視圖方向為圖1所示的A方向。
[0020]圖3是本實用新型所述回熱器的截面圖A—A(仰視圖)，視圖方向為圖1所示的B方向。
[0021]圖4是本實用新型所述回熱器的截面圖B—B(仰視圖)，視圖方向為圖1所示的B方向。
[0022]圖5是本實用新型所述回熱器的截面圖C一C(仰視圖)，視圖方向為圖1所示的B方向。
[0023]圖6是本實用新型所述回熱器的截面圖D—D(仰視圖)，視圖方向為圖1所示的B方向。
【具體實施方式】
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[0024]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。
[0025]工作時，高溫液體制冷劑在回熱器的微通道扁管10內流動。低溫制冷劑氣體則在回熱器的各個殼程(①②和③)內流動，與扁管1內的制冷劑液體發生熱交換，扁管10內的高溫液體制冷劑液體放熱進一步過冷，而殼程內的低溫制冷劑氣體則因吸收了液體的熱量而進一步過熱。液體制冷劑和氣體制冷劑逆流換熱。
[0026]圖1是本微通道回熱器實施例的外形示意圖，圖2為其內部結構剖視圖，方向為A方向(見圖1 )，該回熱器實施例為三殼程的結構，其中扁管10數目為三個(10a、1b和1c)，擋板09數目為兩個(09a和09b)。如圖1所示，擋板09將回熱器分為三個殼程①②和③。每個殼程內設置有扁管10(見圖2)。液體制冷劑在扁管10內部流動，氣體制冷劑在扁管10外部(SP殼程內部)流動。如圖2所示，扁管10兩端分別插入到下端板03a和上端板03b上，下端板03a和上端板03b上分別蓋有下蓋板04a和上蓋板04b。扁管10兩頭的側面開槽，可分別與下蓋板04a和上蓋板04b上的液體流道配合，使液體制冷劑按照蓋板上所設計流道流動。
[0027]液體流動路線:圖2為其內部結構剖視圖，其視圖方向為A方向(見圖1)。圖3和圖4分別為回熱器在A-A和B-B截面(見圖2)上的截面圖，其方向為B方向(見圖1)。如圖2所示，自冷凝器流出的高溫液體從液體入口管01流入回熱器，經下蓋板04a上的流道流入第一扁管1a(見圖3)，后經第一扁管1a向上流入上蓋板04b，經蓋板04b中的流道換道后從第一扁管1a流入第二扁管1b(見圖4)，后經扁管第二1b向下流入下蓋板04a，經下蓋板04a中的流道換道后從第二扁管1b流入第三扁管1c(見圖3)，如此反復，最終由蓋板04b上的液體出口管02流出。
[0028]氣體流動路線:圖5和圖6分別為回熱器在C-C和D-D截面(見圖2)上的截面圖，其方向為B方向(見圖1)。如圖1所示，由于第一擋板09a和第二擋板09b的作用，上側腔07的第①殼程與第②殼程之間不連通，第②殼程與第③殼程之間連通。下側腔08的第①殼程與第②殼程之間連通，第②殼程與第③殼程之間不連通。氣體從上側腔07的進氣口 05流入第①殼程并向下流動(見圖2和圖5)，而后經下側腔08由第①殼程流入第②殼程并向上流動(見圖2和圖6)，后又經上側腔07由第②殼程流入第③殼程并向上流動(見圖2和圖5)，如此反復，最終由下側腔08的出氣口 06流出(見圖6)。
[0029]上述下側腔08中第②殼程與第③殼程之間不連通，但在第二擋板09b中開有排油孔11用于排出潤滑油(見圖1)。
[0030]上述上側腔07的上表面與上端板03b平齊(見圖2)。
[0031]上述下側腔08與下端板03a的上平面平齊(見圖2)。在第①殼程和第②殼程底部可以儲存一定量的制冷劑液體，防止液態制冷劑直接進入壓縮機，造成液擊發生。
[0032]上面所述方案中僅有三個殼程，可以根據需求及換熱效果來更改殼程個數。當為奇數個殼程時，進氣口 05和出氣口06以及液體入口管01和液體出口管02分別在回熱器的兩端，進氣口05和出氣口 06處于不同的側腔；當為偶數個殼程時，進氣口 05和出氣口 06以及液體入口管01和液體出口管02在回熱器的同一端，即進氣口 05和出氣口 06處于同一側腔。
[0033]當上面所述方案中僅有一個殼程，為了達到儲液的功能，可以將進氣口安裝于回熱器下側腔，將排氣口安裝于上側腔，并在回熱器底部安裝回油管，保證潤滑油順利流回壓縮機。
[0034]上面所述的一個殼程內的扁管個數可以根據需要及換熱效果來決定安裝一個或者多個，為了描述方便，本實施例中以安裝一個為例說明。
[0035]作為本實用新型的優選實施方式，所述泡沫金屬材料為銅或其他金屬。泡沫金屬填充于扁管10的兩側，并且用導熱性好的有機硅膠固定在扁管10和擋板09上，用于提高氣體側的換熱效率。
[0036]作為本實用新型的優選實施方式，所述翅片為平直翅片或鋸齒翅片，厚度為0.2至
0.3毫米，材料為鋁合金或其他金屬。
【主權項】
1.一種用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:包括分別設置在殼體內上端和下端的下端板(03a)和上端板(03b)，分別蓋在下端板(03a)和上端板(03b)外部的下蓋板(04a)和上蓋板(04b)，垂直設置在下端板(03a)和上端板(03b)間將回熱器分成若干殼程的多個擋板(09)，設置在殼程中間的一個或多個扁管(10)，扁管(10)兩端分別穿過下端板(03a)和上端板(03b);右邊第一個殼程內扁管的上部槽口與上蓋板(04b)上的液體流道連通，并與上蓋板(04b)頂部的液體出口管(02)連通，右邊第一個殼程內扁管的下部槽口與右邊第二個殼程內扁管的下部槽口通過下蓋板(04a)底部液體出口管(02)連通，以此類推，最左邊殼程內扁管的下部槽口與下蓋板(04a)上的液體流道連通，并與下蓋板(04a)底部的液體入口管(01)連通;還包括設置在回熱器殼體同一側面上部的帶有進氣口(05)的上側腔(07)，下部的帶有出氣口(06)的下側腔(08);所述多個擋板(09)中相鄰擋板相間隔的與上側腔(07)或下側腔(08)連通，與下側腔(08)未連通的擋板(09)位于下側腔(08)內的部分開有排油孔(11)用于排出潤滑油。2.根據權利要求1所述的用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:所述上側腔(07)的上表面與上端板(03b)的上平面平齊，下側腔(08)下平面與下端板(03a)的上平面平齊。3.根據權利要求1所述的用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:所述扁管(10)的兩側設置有泡沫金屬或者金屬翅片。4.根據權利要求3所述的用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:所述泡沫金屬材料為銅，采用導熱性好的有機硅膠固定在扁管(10)上。5.根據權利要求3所述的用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:所述金屬翅片為平直翅片或鋸齒翅片，厚度為0.2至0.3毫米，材料為鋁合金;翅片的對折線與氣體流動方向相同。6.根據權利要求1所述的用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:當為奇數個殼程時，進氣口(05)和出氣口(06)以及液體入口管(OI)和液體出口管(02)分別在回熱器的兩端，進氣口(05)和出氣口(06)處于不同的側腔；當為偶數個殼程時，進氣口(05)和出氣口(06)以及液體入口管(01)和液體出口管(02)在回熱器的同一端，即進氣口(05)和出氣口(06)處于同一側腔。7.根據權利要求1所述的用于空調制冷系統的微通道回熱器結構，其特征在于:所述殼程為三個，相應的，多個擋板(09)的數量為兩個，分別為第一擋板(09a)和第二擋板(09b)。
【文檔編號】F25B40/06GK205481963SQ201620237537
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】吳建華, 林杰, 雷源, 張澤
【申請人】西安交通大學