專利名稱：一種用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于空調(diào)制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有空調(diào)平行流換熱器輸入輸出管與集流管的連接位置均在扁管下方，如圖I所示，這就使得平行流換熱器在作為室外蒸發(fā)器時，扁管3與下集流管2底部之間會存有一部分制冷劑，這一部分制冷劑并不參與到制熱系統(tǒng)循環(huán)；另外，現(xiàn)有平行流換熱器作為室外側(cè)蒸發(fā)器時排水困難，分流容易出現(xiàn)不均勻，以至于參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷劑量比其在作為 室外側(cè)冷凝器時參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷劑量多。由于以上兩個因素影響，使得平行流換熱器在作為室外冷凝器的時候，參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷劑量偏多，導(dǎo)致壓力偏高，功率偏高，能效偏低現(xiàn)象，這就大大限制了平行流換熱器在熱泵型空調(diào)器上的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)不足和缺陷，本實用新型的目的是提供一種用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，以解決平行流換熱器作為熱泵機室外側(cè)換熱器時在制冷與制熱工況不同情況下參與系統(tǒng)循環(huán)制冷劑量不一致的問題；同時使其在作為蒸發(fā)器時有較高的換熱效率，并且有工藝簡單的特點。本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型的用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，包括有上集流管、下集流管、若干扁管、翅片、進口管、出口管、容器、毛細管、過渡管，其中能使制冷劑通過的若干扁管分別設(shè)置在上集流管與下集流管之間，若干扁管的上下兩端分別與上集流管及下集流管相通，相鄰兩根扁管之間設(shè)有傳熱翅片，上集流管上連接有進口管，下集流管上連接有出口管，最外側(cè)的其中一根扁管上固定有容器，出口管及過渡管的一端均插入容器，且出口管沿制冷時制冷劑流動方向的插入深度高于過渡管插入容器的深度，出口管的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的截流裝置相通，過渡管的另一端通過毛細管與下集流管相通，進口管的一端與上集流管相通，進口管的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的四通閥相通。上述最左邊及最右邊的扁管分別為左加強管及右加強管，左加強管及右加強管為不通過制冷劑的加強管。上述容器通過焊接或者螺栓固定在左加強管上。上述扁管插入下集流管的長度大于插入上集流管的長度，并且盡可能讓扁管靠近下集流管底部。上述毛細管是過渡管上直接打出的噴孔，噴孔的橫截面形狀是圓形，或方形，或五角星形，過渡管上打出一個噴孔，或是多個噴孔。上述下集流管上設(shè)有將下集流管分成n部分的隔片，每部分上分別設(shè)有毛細管，各個毛細管的一端與過渡管相通，各個毛細管的另一端與下集流管的各部分相通。[0011]上述各個毛細管的另一端通過多路出口管與下集流管的各部分相通。上述毛細管是多路出口管上直接打出的噴孔，噴孔的橫截面形狀是圓形，或方形，或五角星形，多路出口管上打出一個噴孔，或是多個噴孔。上述出口管頂部與下集流管底部之間的高度差為h，上述高度差h大于等于mh-m。在制冷工況時所述換熱器內(nèi)系統(tǒng)壓力情況下的容器內(nèi)制冷劑液面高度，其中換熱器在制冷工況下，空調(diào)系統(tǒng)性能達到最佳的情況下參與制冷循環(huán)的制冷劑量為m。，在制熱工況下，空調(diào)系統(tǒng)性能達到最佳的情況下參與制冷循環(huán)的制冷劑量為mh。本實用新型的積極效果本實用新型由于采用在換流器上設(shè)置的沿制冷時制冷劑流動方向的出口管頂部距下集流管底部有一定高度h，使得平行流換熱器作為室外側(cè)冷凝器時，制冷劑從扁管上冷 卻后落入到下集流管甚至是換熱器附帶的容器中，待到制冷劑液面漫到出口管頂部后才會從出口管進入到空調(diào)系統(tǒng)的截流裝置，這樣從下集流管底部到出口管頂部間制冷劑就不參與到制冷循環(huán)，制冷系統(tǒng)的運行壓力及功率就不會因整個系統(tǒng)制冷劑量偏多而偏高。平行流換熱器作為室外側(cè)蒸發(fā)器時，制冷劑由出口管進入到下集流管，待到制冷劑液面漫到扁管端部，進入到扁管中蒸發(fā)換熱，扁管到下集流管底部之間的制冷劑仍不參與制熱循環(huán)，扁管插入下集流管深度越深，此部分制冷劑越少，整個系統(tǒng)的制冷劑量也就越少。另外，系統(tǒng)中的制冷劑在進入容器或者下集流管后氣液兩相制冷劑出現(xiàn)分層，液滴由于重力作用存在容器或者下集流管底部，從而保證進入蒸發(fā)器入口扁管的制冷劑基本為液態(tài)，制冷劑在扁管上的分布更為均勻。此外，本實用新型在出口管上設(shè)置毛細管作為噴射裝置，在換熱器作為熱泵空調(diào)室外側(cè)蒸發(fā)器時，制冷劑進入下集流管后流速加快，氣液兩相分布更為均勻，并有噴射增焓的趨勢，可明顯提高換熱器的換熱量。本實用新型所涉及的換熱器既可以用作冷凝器，也可用作蒸發(fā)器。

圖I為現(xiàn)有平行流換熱器的局部示意圖。圖2為本實用新型實施例I的示意圖。圖3為本實用新型實施例2的示意圖。圖中(I):上集流管；(2):下集流管；(3):扁管；(4):翅片；(5):進口管；(6):出口管；
(7):容器；(8):毛細管；(9):左加強管；(10):右加強管。(11):過渡管；(12):多路出口管(13):隔片具體實施方式
如圖2示出了作為換熱器示例的單排一回路平行流換熱器，本實用新型的用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，包括有上集流管I、下集流管2、若干扁管3、翅片4、進口管5、出口管6、容器7、毛細管8、過渡管11，其中能使制冷劑通過的若干扁管3分別設(shè)置在上集流管I與下集流管2之間，若干扁管3的上下兩端分別與上集流管I及下集流管2相通，相鄰兩根扁管3之間設(shè)有傳熱翅片4，上集流管I上連接有進口管5，下集流管2上連接有出口管6，其中最外側(cè)的其中一根扁管3上固定有容器7，出口管6及過渡管11的一端均插入容器7，且出口管6沿制冷時制冷劑流動方向的插入深度高于過渡管11插入容器7的深度，出口管6的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的截流裝置相通，過渡管11的另一端通過毛細管8與下集流管2相通，進口管5的一端與上集流管I相通，進口管5的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的四通閥相通。上述最左邊及最右邊的扁管分別為左加強管9及右加強管10，左加強管9及右加強管10為不通過制冷劑的加強管。根據(jù)本實用新型的換熱器可以是平行流換熱器或任何合適的其他換熱器，例如，兩個回路或者多回路微通道平行流換熱器，下面作為示例，分別描述單排單回路和多回路的微通道平行流換熱器。I)單排單回路平行流換熱器如圖2所示，本實用新型的換熱器包括上集流管1，下集流管2，扁管3，翅片4，進 口管5，出口管6，容器7，毛細管8，左加強管9，右加強管10，過渡管11。容器7可以通過焊 接或者螺栓等固定在左加強管上，該實施例所選容器為圓柱形狀，沿制冷時制冷劑流動方向的出口管6插入容器長度高于過渡管11插入容器長度，兩者間的高度差為h'，h'的值由以下公式確認h 1 = (mh-mcjns) / ( P Xs)式中mh，制熱性能最佳時系統(tǒng)所需制冷劑量。mc,制冷性能最佳時系統(tǒng)所需制冷劑量。ms,制冷性能最佳時系統(tǒng)對應(yīng)冷凝器出口壓力下下集流管所能貯存制冷劑量。p，制冷性能最佳時系統(tǒng)對應(yīng)冷凝器出口壓力下制冷劑密度。S，圓柱形容器底面積。制冷時，高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機排氣口出來由進口管5進入到上集流管1，通過微通道扁管3將熱量傳到翅片4與周圍空氣換熱后變成高溫高壓制冷劑液體，然后流入下集流管2中，再經(jīng)毛細管8進入到容器7中，待到容器中的制冷劑液體液面高度達到出口管6頂端時才流到系統(tǒng)的節(jié)流裝置節(jié)流成低溫低壓液體，最后流入室內(nèi)側(cè)蒸發(fā)器蒸發(fā)成低溫低壓氣體后吸入到壓縮機的回氣端。整個系統(tǒng)運行時下集流管2及容器7中的制冷劑液體不參與循環(huán)，這符合平行流冷凝器換熱時所需制冷劑少的特點，制冷系統(tǒng)壓力不因制冷劑多而偏高，對應(yīng)的制冷功率也不會偏高。制熱時，低溫低壓液體從截流裝置出來由出口管6進入到容器7中，由于閃蒸作用，進入容器7的制冷劑為氣液兩相，由于液相密度大，存在容器7的底部，經(jīng)過毛細管8噴射加速后進入下集流管2，而后進入扁管3蒸發(fā)并將熱量傳給翅片4后散到空氣中去，蒸發(fā)完的氣態(tài)制冷劑進入到上集流管I中，再經(jīng)入口管5進入到壓縮機吸氣管。整個系統(tǒng)的制冷劑除了下集流管中扁管端部到下集流管底部間除外，其他都參與到系統(tǒng)循環(huán)，保證系統(tǒng)的制熱量。插入下集流管中的扁管插入深度越深，不參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷劑量就越少，整個系統(tǒng)的制冷劑量也可以減少。當(dāng)然，為了使系統(tǒng)不參與制熱循環(huán)的制冷劑盡可能減少，也可以把下集流管改為矩形管，或者D型管，或者將扁管端口改為適合下集流管形狀的圓型截面；容器也可以是其他形狀的。以上這些改進均落在本專利保護范圍之內(nèi)。2)單排多路平行流換熱器如圖3所示，本實用新型的換熱器包括上集流管1，下集流管2，扁管3，翅片4，進口管5，出口管6，容器7，毛細管8，左加強管9，右加強管10，過渡管11，多路出口管12，隔片13。容器7可以通過焊接或者螺栓等固定在左加強管上，該實施例所選容器為圓柱形狀，出口管6插入容器深度高于進口管8插入容器深度，兩者間的高度差為h'，h'根據(jù)上述實施例I中公式確認。制冷時，高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機排氣口出來由進口管5進入到上集流管1，通過微通道扁管3將熱量傳到翅片4與周圍空氣換熱后變成高溫高壓制冷劑液體，然后流入下集流管2中，被下集流管2中的隔片13分割成n部分，每部分制冷劑分別從多路出口管12出來經(jīng)各分路毛細管8后匯總，再經(jīng)過渡管11進入到容器7中，待到容器中的制冷劑液體液面高度達到出口管6頂端時才流到系統(tǒng)的節(jié)流裝置節(jié)流成低溫低壓液體，最后流入室內(nèi)側(cè)蒸發(fā)器蒸發(fā)成低溫低壓氣體后吸入到壓縮機的回氣端。整個系統(tǒng)運行時下集流管2及容器7中的制冷劑液體不參與循環(huán)，因此整個系統(tǒng)的壓力不至于偏高。制熱時，低溫低壓液體從節(jié)流裝置進到出口管6，而后進入到容器7中，由于閃蒸 作用，進入容器7的制冷劑為氣液兩相，由于液相密度大，存在容器7的底部，經(jīng)過分流毛細管8噴射加速后分別進入下集流管2，而后進入扁管3蒸發(fā)并將熱量傳給翅片4后散到空氣中去，蒸發(fā)完的氣態(tài)制冷劑進入到上集流管I中，再經(jīng)進口管5進入到壓縮機吸氣管。整個系統(tǒng)的制冷劑除了下集流管中扁管端部到下集流管底部間的之外都參與到系統(tǒng)循環(huán)，保證系統(tǒng)的制熱量。插入下集流管中的扁管插入深度越深，不參與系統(tǒng)循環(huán)的制冷劑量就越少，整個系統(tǒng)的制冷劑量也可以減少。對于扁管數(shù)量比較多的情況下通過增加隔片13使得換熱器的分流更為均勻。當(dāng)然噴射裝置可以放在其他地方，比如集流管內(nèi)側(cè)，總之，越靠近下集流管進入下集流管制冷劑氣液混合越均勻，流速也快，進入各扁管的制冷劑也就越均勻。上集流管也可以用隔片分成與下集管對應(yīng)的n部分，每個部分再設(shè)置進口管。以上的這些改進顯然也落在本專利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，包括有上集流管(I)、下集流管(2)、若干扁管(3)、翅片(4)、進口管(5)、出口管(6)、容器(7)、毛細管(8)、過渡管(11)，其中能使制冷劑通過的若干扁管(3)分別設(shè)置在上集流管(I)與下集流管(2)之間，若干扁管(3)的上下兩端分別與上集流管(I)及下集流管(2)相通，相鄰兩根扁管(3)之間設(shè)有傳熱翅片(4)，上集流管(I)上連接有進口管(5)，下集流管(2)上連接有出口管出)，其特征在于最外側(cè)的其中一根扁管(3)上固定有容器(7)，出口管(6)及過渡管(11)的一端均插入容器(J)，且出口管(6)沿制冷時制冷劑流動方向的插入深度高于過渡管(11)插入容器(7)的深度，出口管(6)的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的截流裝置相通，過渡管(11)的另一端通過毛細管(8)與下集流管(2)相通，進口管(5)的一端與上集流管(I)相通，進口管(5)的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的四通閥相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述最左邊及最右邊的扁管分別為左加強管(9)及右加強管(10)，左加強管(9)及右加強管(10)為不通過制冷劑的加強管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述容器(7)通過焊接或者螺栓固定在左加強管(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述扁管(3)插入下集流管(2 )的長度大于插入上集流管(I )的長度，并且盡可能讓扁管靠近下集流管底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述毛細管(8)是過渡管(11)上直接打出的噴孔，噴孔的橫截面形狀是圓形，或方形，或五角星形，過渡管(11)上打出一個噴孔，或是多個噴孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述的用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述下集流管(2)上設(shè)有將下集流管(2)分成η部分的隔片(I 3)，每部分上分別設(shè)有毛細管(8)，各個毛細管(8)的一端與過渡管(11)相通，各個毛細管(8)的另一端與下集流管(2)的各部分相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述各個毛細管(8)的另一端通過多路出口管(12)與下集流管(2)的各部分相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述毛細管(8)是多路出口管(I 2 )上直接打出的噴孔，噴孔的橫截面形狀是圓形，或方形，或五角星形，多路出口管(12)上打出一個噴孔，或是多個噴孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器，其特征在于上述出口管(6)頂部與下集流管(2)底部之間的高度差為h，上述高度差h大于等于mh- m。在制冷工況時所述換熱器內(nèi)系統(tǒng)壓力情況下的容器內(nèi)制冷劑液面高度，其中換熱器在制冷工況下，空調(diào)系統(tǒng)性能達到最佳的情況下參與制冷循環(huán)的制冷劑量為m。，在制熱工況下，空調(diào)系統(tǒng)性能達到最佳的情況下參與制冷循環(huán)的制冷劑量為mh。
專利摘要本實用新型是一種用于熱泵空調(diào)的平行流換熱器。包括上集流管、下集流管、若干扁管、過渡管，若干扁管分別設(shè)置在上集流管與下集流管之間，若干扁管的上下兩端分別與上集流管及下集流管相通，相鄰兩根扁管之間設(shè)有翅片，上集流管上連接有進口管，下集流管上連接有出口管,最外側(cè)的其中一根扁管上固定有容器，出口管及過渡管的一端均插入容器,且出口管沿制冷時制冷劑流動方向的插入深度高于過渡管插入容器的深度，出口管的另一端與空調(diào)系統(tǒng)的截流裝置相通，過渡管的另一端通過毛細管與下集流管相通。本實用新型解決了作為熱泵機室外側(cè)換熱器時在制冷與制熱工況不同情況下參與系統(tǒng)循環(huán)制冷劑量不一致的問題。
文檔編號F25B39/00GK202562136SQ201120453930
公開日2012年11月28日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者徐龍貴, 程志明, 李豐, 黃小軍, 伍光輝 申請人:廣東美的電器股份有限公司