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1、(10)申请公布号 CN 103438750 A(43)申请公布日 2013.12.11CN103438750A*CN103438750A*(21)申请号 201310426428.8(22)申请日 2013.09.17F28F 9/02(2006.01)F28F 9/22(2006.01)(71)申请人杭州三花研究院有限公司地址 310018 浙江省杭州市经济开发区12号大街289号(72)发明人崔凯(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人魏晓波(54) 发明名称一种热交换器及其集流管组件(57) 摘要本发明公开了一种热交换器及其集流管组件，该集流管组件包括集流管本。
2、体，集流管本体沿其轴向设置有多个换热管插入孔，集流管本体的内腔沿轴向分隔为多个与换热管插入孔相对应连通的独立腔室，独立腔室至少与一个换热管插入孔相连通，且各独立腔室通过相应管道与外界换热介质连通，管道分别与独立腔室连通，独立腔室与插入在独立腔室上的换热管插入孔上的换热管连通；该集流管本体的内腔的各独立腔室的空间体积小，大大缩短换热介质由通道进口至腔室内部的下落行程，减缓换热介质在下落过程中由于重力作用而产生的气液分离现象，并且换热介质流入独立腔室后无需再自下而上进行分配，有利于各换热管中换热介质的均匀分配，提高热交换器的换热效率。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图5页(19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图5页(10)申请公布号 CN 103438750 ACN 103438750 A1/1页21.一种用于热交换器的集流管组件，包括集流管本体，所述集流管本体沿其轴向设置有多个换热管插入孔，其特征在于，所述集流管本体的内腔沿轴向分隔为多个与所述换热管插入孔相对应连通的独立腔室，所述独立腔室至少与一个换热管插入孔相连通，且各所述独立腔室通过相应管道与外界换热介质连通，所述管道分别与所述独立腔室连通，所述独立腔室与插入在所述独立腔室上的换热管插入孔上的换热管连通。2.如权利要求1所述的集流管组件，其特征在于，还包括一端封。
4、闭的分液管，各所述独立腔室的腔体壁设有用于安装所述分液管的安装孔，所述分液管置于各所述安装孔内，且与各所述安装孔周向密封；所述分液管沿轴向设置有若干分配孔，所述分配孔位于所述独立腔室内，且所述独立腔室内至少有一个所述分配孔，相应所述分配孔和所述分液管的内腔构成相应所述换热介质的流通管道。3.如权利要求1或2所述的集流管组件，其特征在于，所述集流管本体包括径向布置的第一本体部和第二本体部，各所述独立腔室由所述第一本体部和所述第二本体部共同围成。4.如权利要求3所述的集流管组件，其特征在于，所述第一本体部和所述第二本体部的配合面为平面。5.如权利要求4所述的集流管组件，其特征在于，所述第二本体部为。
5、平板结构；所述第一本体部沿轴向设置有若干沿径向延伸的凹槽，各所述凹槽的内壁和与所述第二本体部上相对应部分围成相应所述独立腔室，各所述换热管插入孔开设于所述平板结构。6.如权利要求5所述的集流管组件，其特征在于，各所述凹槽通过冲压工艺一体成型，所述安装孔通过冲压工艺成型。7.如权利要求2所述的集流管组件，其特征在于，所述安装孔的内缘设置有沿轴向延伸的折弯边，所述分液管与所述折弯边周向密封，所述换热管插入孔设置有向内的翻边，所述分液管插入所述安装孔时，所述分液管的管壁与所述折弯边密封接触；换热管插入所述换热管插入孔时，所述换热管的管壁与所述翻边密封接触。8.如权利要求2所述的集流管组件，其特征在于。
6、，所述独立腔、分液管上的分配孔和所述换热管插入孔一一对应，所述换热介质从所述分液管上的分配孔流入独立腔室后流入相对应的一根换热管。9.如权利要求2所述的集流管组件，其特征在于，还包括若干隔板，各所述隔板置于所述集流管本体的内部，所述独立腔室由相邻所述隔板和所述集流管本体围成，所述隔板上设有用于安装所述分液管的安装孔，所述分液管置于各所述安装孔内，且与各所述安装孔周向密封；所述分液管沿轴向设置有若干分配孔，所述分配孔位于所述独立腔室内，所述分配孔、独立腔室和换热管插入孔一一对应。10.一种热交换器，包括平行设置的第一集流管和第二集流管，以及设置于所述第一集流管和第二集流管之间的换热管，当所述热交。
7、换器进行工作时，换热介质由所述第一集流管经所述换热管流入第二集流管；其特征在于，所述第一集流管为上述权利要求1-9任一项所述的集流管组件。权 利 要 求 书CN 103438750 A1/5页3一种热交换器及其集流管组件技术领域0001 本发明涉及热交换技术领域，特别涉及一种热交换器及其集流管组件。背景技术0002 热交换器是实现冷、热流体间热量传递的设备，广泛应用于暖通空调等领域。0003 请参考图1，图1为现有技术中一种典型热交换器的结构示意图。0004 一种典型的热交换器包括相互平行的两个集流管，且两集流管之间具有多根大体上平行设置的换热管3，相邻的换热管3之间设有波纹状翅片2。两集流管。
8、沿其长度方向上在相对应的管壁上均设有多个换热接口，换热管3的两端分别插装入集流管上的换热接口中，实现两集流管连通。0005 当热交换器工作时，换热介质首先进入其中一集流管的进口流入集流管内腔，然后经与集流管的内腔连通的换热管3流入另一集流管中，最后由该集流管的出口流出。0006 在理想的情况下，冷媒介质应均匀的分配到每个换热管3的微通道内，以保证热交换器的最佳运行效率。然而实际使用中，热交换器入口的冷媒状态为气液两相态，由于气、液相冷媒介质的密度相差较大，受到重力作用会产生气液分离现象，这会造成冷媒介质在换热管3中的分配不均，尤其对于竖直放置的换热器，该气液分离现象更加严重，导致热交换器的换热。
9、效率大大降低；冷媒介质进入集流管后，由于集流管及换热管3阻力的影响，也会造成冷媒在换热管3中的分配不均。0007 因此，如何改进现有技术中热交换器的结构，使热交换器各换热管之间的冷媒介质布置比较均匀，提高换热效率，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。发明内容0008 本发明的目的为提供一种集流管组件，使用该集流管组件的热交换器具有较高的换热效率。本发明的另一目的为提供一种具有上述集流管组件的热交换器。0009 为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于热交换器的集流管组件，包括集流管本体，所述集流管本体沿其轴向设置有多个换热管插入孔，所述集流管本体的内腔沿轴向分隔为多个与所述换热管插入孔相对应。
10、连通的独立腔室，所述独立腔室至少与一个换热管插入孔相连通，且各所述独立腔室通过相应管道与外界换热介质连通，所述管道分别与所述独立腔室连通，所述独立腔室与插入在所述独立腔室上的换热管插入孔上的换热管连通。0010 优选地，还包括一端封闭的分液管，各所述独立腔室的腔体壁设有用于安装所述分液管的安装孔，所述分液管置于各所述安装孔内，且与各所述安装孔周向密封；所述分液管沿轴向设置有若干分配孔，所述分配孔位于所述独立腔室内，且所述独立腔室内至少有一个所述分配孔，相应所述分配孔和所述分液管的内腔构成相应所述换热介质的流通管道。0011 优选地，所述集流管本体包括径向布置的第一本体部和第二本体部，各所述独立。
11、说 明 书CN 103438750 A2/5页4腔室由所述第一本体部和所述第二本体部共同围成。0012 优选地，所述第一本体部和所述第二本体部的配合面为平面。0013 优选地，所述第二本体部为平板结构；所述第一本体部沿轴向设置有若干沿径向延伸的凹槽，各所述凹槽的内壁和与所述第二本体部上相对应部分围成相应所述独立腔室，各所述换热管插入孔开设于所述平板结构。0014 优选地，各所述凹槽通过冲压工艺一体成型，所述安装孔通过冲压工艺成型。0015 优选地，所述安装孔的内缘设置有沿轴向延伸的折弯边，所述分液管与所述折弯边周向密封，所述换热管插入孔设置有向内的翻边，所述分液管插入所述安装孔时，所述分液管的。
12、管壁与所述折弯边密封接触；换热管插入所述换热管插入孔时，所述换热管的管壁与所述翻边密封接触。0016 优选地，所述独立腔、分液管上的分配孔和所述换热管插入孔一一对应，所述换热介质从所述分液管上的分配孔流入独立腔室后流入相对应的一根换热管。0017 优选地，还包括若干隔板，各所述隔板置于所述集流管本体的内部，所述独立腔室由相邻所述隔板和所述集流管本体围成，所述隔板上设有用于安装所述分液管的安装孔，所述分液管置于各所述安装孔内，且与各所述安装孔周向密封；所述分液管沿轴向设置有若干分配孔，所述分配孔位于所述独立腔室内，所述分配孔、独立腔室和换热管插入孔一一对应。0018 当本发明提供的集流管组件应用。
13、于蒸发器式热交换器作为换热介质的入口集管使用时，换热介质由与各独立腔室分别连通的管道进入相应独立腔室后，直接进入与独立腔室连通的相应换热管微通道中，与现有技术中换热介质先充注满整个集流管内腔，然后再由集流管分配换热介质到各换热管相比，本发明中提供的集流管组件的集流管本体的内腔沿轴向分隔为多个与各换热管插入孔对应的独立腔室，各独立腔室的空间体积明显大大小于集流管本体的内腔，这样大大缩短了换热介质由通道进口至腔室内部的下落行程，减缓了换热介质在下落过程中由于重力作用而产生的气液分离现象，并且换热介质流入独立腔室后无需再自下而上进行分配，有利于各换热管中换热介质的均匀分配，提高热交换器的换热效率。0。
14、019 在上述集流管组件的基础上，本发明还提供了一种热交换器，包括平行设置的第一集流管和第二集流管，以及设置于所述第一集流管和第二集流管之间的换热管，当所述热交换器进行工作时，换热介质由所述第一集流管经所述换热管流入第二集流管；所述第一集流管为上述任一项所述的集流管组件。0020 因集流管组件具有上述技术效果，因此具有该集流管组件的热交换器也具有上述技术效果。附图说明0021 图1为现有技术中一种典型热交换器的结构示意图；0022 图2为本发明一种实施例中集流管组件的结构示意图；0023 图3为图2所示集流管组件的爆炸示意图；0024 图4为图2中A-A剖视图；0025 图5为图2中集流管本体。
15、的第一本体部的结构示意图；说 明 书CN 103438750 A3/5页50026 图6为图2中集流管本体的第二本体部的结构示意图；0027 图7为图2中分液管的结构示意图；0028 图8为本发明一种具体实施例中热交换器的结构示意图。0029 其中，图1中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：0030 1第一集流管、2第二集流管、3换热管、4翅片。0031 其中，图2至图8中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：0032 1第一集流管、11第一本体部、111凹槽、112安装孔、113折弯边、12第二本体部、121换热管插入孔、122翻边、13分液管、131分配孔、132分液管进。
16、口、2第二集流管、3换热管、4翅片。具体实施方式0033 本发明的核心为提供一种集流管组件，使用该集流管组件的热交换器具有较高的换热效率。本发明的另一核心为提供一种具有上述集流管组件的热交换器。0034 不失一般性，本文以集流管组件在蒸发器式热交换器中的应用为例介绍技术方案，本领域内技术人员应当理解，本文所述的集流管组件也可以应用于其它类型的热交换器中。0035 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。0036 请参考图2至图4，图2为本发明一种实施例中集流管组件的结构示意图；图3为图2所示集流管组件的爆炸示意图；图4为图2中A-A。
17、剖视图。0037 本发明提供了一种用于热交换器的集流管组件包括集流管本体，集流管本体沿其轴向设置有多个换热管插入孔121，热交换器的换热管3的一端部安装于换热管插入孔121内，实现换热管3的微通道与集流管本体的内腔的连通。0038 本发明中的集流管本体的内腔设有至少两个且与换热管插入孔121相对应的独立腔室，且独立腔室通过相应管道与外界换热介质连通，外界换热介质通过管道流入各个独立腔室。0039 当本发明提供的集流管组件应用于作为蒸发器的热交换器的作为换热介质的入口集流管使用时，换热介质由与各独立腔室分别连通的管道进入相应独立腔室后，直接进入与独立腔室连通的相应换热管3的微通道中，与现有技术中。
18、换热介质需要充注满整个集流管内腔，然后再由集流管流到各换热管3相比，本发明中提供的集流管组件的集流管本体的内腔沿轴向分隔为至少两个与换热管插入孔121相对应的独立腔室，每个独立腔室至少与一个换热管插入孔121相连通，各独立腔室的空间体积明显小于集流管本体的内腔，这样由于每个独立腔室都是相互独立不连通的且其体积和高度都较小，不容易导致由于换热介质自身重力的作用引起的气液分离而带来的换热器性能降低，能够有效的抑制换热介质在集流管中的气液分离，有利于各换热管3中换热介质的均匀分配，提高热交换器的换热效率。0040 综合参考图7，图7为图2中分液管的结构示意图。0041 进一步地，集流管组件还可以包括。
19、一端封闭的分液管，各独立腔室的腔体壁设有安装孔112，各安装孔可以同轴设置，当然也可非同轴设置，安装时，分液管13通过各安装说 明 书CN 103438750 A4/5页6孔112插入集流管本体内，且与各安装孔112周向密封，以便使各独立腔室保持相互密封；分液管13沿轴向设置有若干分配孔131，这些分配孔都分布在各个独立腔室内，每个独立腔室内至少有一个分配孔，进一步的，每个独立腔室内对应于一个分配孔和一个换热管插入孔，这样，相应分配孔131、分液管13的内腔和集流管本体的独立内腔构成相应通道，换热介质由分液管13进口132流入，然后经各分配孔流到相应独立腔室内；分液管13可以简化集流管本体的结。
20、构设计，并且使换热介质在集流管内均匀分配。0042 对于集流管本体的结构可以由多种设计形式，本文提供了几种优选的结构，具体描述如下。0043 请参考图5和图6，图5为图2中集流管本体的第一本体部的结构示意图；图6为图2中集流管本体的第二本体部的结构示意图。0044 在第一种优选的实施方式中，集流管本体可以包括径向布置的第一本体部11和第二本体部12，各独立腔室由第一本体部11和第二本体部12共同围成，也就说，集流管本体为分体式结构。当然集流管本体也可以是一体结构，通过在集流管本体中插入隔板的方式将集流管本体的内腔分隔成若干个独立内腔。在本实施例中采用分体式结构工艺比较简单，易于实现。0045 。
21、具体地，上述分体结构中的集流管本体的第一本体部11和第二本体部12的配合面可以为平面，两者通过平面贴合后焊接的密封，这种方式有利于实现第一本体部11和第二本体部12的密封接触。0046 在一种优选的实施方式中，第二本体部12可以为平板结构；第一本体部11沿轴向设置有若干沿径向延伸的凹槽111，各凹槽111的内壁和与第二本体部12上相对应部分围成相应独立腔室，各换热管插入孔121开设于第二本体部上位于独立腔室内的平板结构上；相比现有技术中通过高频焊接成型的集流管，本实施例中将第二本体部12设计为平板结构，与第二本体部12焊接时，在径向基本不会发生大的变形量，集流管本体成型过程无需大型挤压机等部件。
22、辅助固定，即可实现第一本体部11和第二本体部12的焊接，成型比较容易。0047 在第一本体部11的用于插入分液管13的安装孔112，进一步的，安装孔112在轴向上贯通第一本体部11，使分液管13上密封的一端至少有一部分位于第一本体部11外。0048 第一本体部11上的各凹槽111可以通过冲压工艺一体成型，即第一本体部11可以以平板作为基材，在基材上冲压一体成型各凹槽111，大大提高了各凹槽111的成型效率；相邻凹槽111壁上安装分液管13的同轴安装孔112也可以通过冲压工艺成型，这样同轴度比较高。0049 进一步地，上述分液管13的安装孔112的内缘设置有沿轴向延伸的折弯边113，分液管13与。
23、折弯边周向密封；设置折弯边113扩大了第一本体部11与分液管13之间的接触面积，有利于增加分液管13与各腔体壁的密封。分液管13可以与各折弯边113过盈配合或焊接密封。0050 上述各实施例中，各换热管插入孔121也可以设置有向内的翻边122；翻边122结构可以增加换热管3和集流管本体的接触面，增加安装密封的可靠性。0051 在另一种具体实施方式中，集流管组件还可以包括若干隔板，各隔板置于集流管本体的内部，独立腔室由相邻隔板和集流管本体围成；该实施方式可以在尽量不改变集流说 明 书CN 103438750 A5/5页7管本体的结构下，实现本文的上述技术效果，有利于对现有技术中的集流管组件进行改。
24、进，并且改进成本比较低。0052 请参考图8，图8为本发明一种具体实施例中热交换器的结构示意图。0053 上述各实施例中的热交换器一般包括相互平行的两个集流管组件，为了表述技术的清楚，根据集流管的在热交换器中位置的不同，定义为第一集流管1和第二集流管2，且第一集流管1和第二集流管2之间具有多根大体上平行设置的换热管3，相邻的换热管3之间设有散热翅片4。两集流管组件沿其长度方向上在相对应的管壁上均设有多个换热管插入口，换热管3的两端分别插装入集流管上的换热管3插入口中，实现两集流管连通。0054 当热交换器工作时，换热介质首先进入第一集流管1组件的进口流入第一集流管1组件的内腔，然后经与第一集流。
25、管1组件的内腔连通的换热管3流入第二集流管2组件中，最后由该第二集流管2组件的出口流出。0055 所述第一集流管1为上述任一实施例所述的集流管组件；当然，第二集流管2组件也可以为上述任一实施例所述的集流管组件。0056 因集流管组件具有上述技术效果，因此具有该集流管组件的热交换器也具有上述技术效果。0057 热交换器的其他部分资料请参考现有技术，在此不作详述。0058 以上对本发明所提供的一种热交换器及其集流管组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。说 明 书CN 103438750 A1/5页8图1说 明 书 附 图CN 103438750 A2/5页9图2图3说 明 书 附 图CN 103438750 A3/5页10图4图5说 明 书 附 图CN 103438750 A10。