平行流换热器.pdf

本发明提供了一种平行流换热器，其包括集流管、插装于所述集流管内的若干扁管、连接于相邻所述扁管之间的翅片及连通于所述集流管上的冷媒管，所述集流管具有第一端面及与所述第一端面相对的第二端面，所述集流管具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧，所述冷媒管由所述第一端面连通于所述集流管内，各个所述扁管由所述集流管的第一侧伸入所述集流管内，各个所述扁管的伸入端与所述集流管的第二侧之间的距离由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增大。如此可以保证远端的扁管内的介质流量与近端扁管的介质流量大致相同，使得整个扁管的介质比较充分，平行流换热器在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率大大提高。

1.  一种平行流换热器，其包括集流管、插装于所述集流管内的若干扁管、连接于相邻所述扁管之间的翅片及连通于所述集流管上的冷媒管，所述集流管具有第一端面及与所述第一端面相对的第二端面，所述集流管具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧，其特征在于：所述冷媒管由所述第一端面连通于所述集流管内，各个所述扁管由所述集流管的第一侧伸入所述集流管内，各个所述扁管的伸入端与所述集流管的第二侧之间的距离由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增大。

2.  如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于：各个所述扁管插入所述集流管内的深度相同，所述集流管的横截面面积由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增加。

3.  如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于：各个所述扁管插入所述集流管内的深度由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐减小，所述集流管的横截面面积由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增加。

4.  如权利要求1所述的平行流换热器，其特征在于：各个所述扁管插入所述集流管内的深度由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐减小，所述集流管的横截面面积在该集流管的整个长度上均相同。

5.  如权利要求3或4所述的平行流换热器，其特征在于：各个所述扁管的伸入端连线形成一直线，该直线与垂直于所述扁管插入方向的方向形成一个夹角，该夹角的范围为5度至40度。

6.  如权利要求1-4任一项所述的平行流换热器，其特征在于：所述集流管内设置有阻隔板，所述阻隔板立设于所述集流管的第二侧的中间内表面，所述阻隔板的延伸平面通过所述集流管的对称轴线。

7.  如权利要求1-4任一项所述的平行流换热器，其特征在于：所述集流管内设置有多个阻隔板，各个所述阻隔板在所述集流管的长度方向上均匀排布。

8.  如权利要求7所述的平行流换热器，其特征在于：各个所述阻隔板的高度由所述集流管的所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐减小。

9.  如权利要求1-3任一项所述的平行流换热器，其特征在于：所述集流管由轴向延伸的第一拼接件及第二拼接件拼接而成，所述第一拼接件与所述第二拼接件轴向相互拼接形成管腔，所述扁管由所述第一拼接件插入。

10.  如权利要求9所述的平行流换热器，其特征在于：所述第二拼接件由所述集流管的所述第一端面至所述第二端面的方向与所述第一拼接件的轴线所成倾斜角度范围在5°-40°之间，所述管腔的腔体容积由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增大。

平行流换热器
技术领域
本发明属于空调用热交换器技术领域，尤其涉及一种平行流换热器。
背景技术
中国是铝资源丰富，而铜资源缺乏的国家。空调能效标准逐年提升，势必会消耗大量的铜资源，造成铜价飞速上涨，铜资源紧缺的风险。因此铝代铜技术将成为今后空调换热器发展的必然趋势。
平行流换热器就是一种全铝换热器，它作为一种用于空调的新型换热器，越来越受到广泛的应用。但是，现有平行流换热器作为蒸发器时，由于蒸发介质进入集流管后是气液两相状态，使得扁管内介质流量非常不均匀，因此，目前有些制造商都在应用内分流集流管技术，但这些专利加工难度较大，且在非稳态工况的情况下，由于远端阻力大，远端的扁管内的介质流量将小于近端介质流量，导致了部分扁管的介质比较充分，部分扁管的介质流量不足，这势必会造成平行流换热器装置在不同位置的温度分布不均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平行流换热器，旨在解决现有的平行流换热器在非稳态制冷剂流量情况下存在的制冷剂分配不均匀而造成的换热效率低的问题。
本发明是这样实现的，一种平行流换热器，其包括集流管、插装于所述集流管内的若干扁管、连接于相邻所述扁管之间的翅片及连通于所述集流管上的冷媒管，所述集流管具有第一端面及与所述第一端面相对的第二端面，所述集 流管具有第一侧及与所述第一侧相对的第二侧，所述冷媒管由所述第一端面连通于所述集流管内，各个所述扁管由所述集流管的第一侧伸入所述集流管内，各个所述扁管的伸入端与所述集流管的第二侧之间的距离由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增大。
进一步地，各个所述扁管插入所述集流管内的深度相同，所述集流管的横截面面积由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增加。
进一步地，各个所述扁管插入所述集流管内的深度由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐减小，所述集流管的横截面面积由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增加。
进一步地，各个所述扁管插入所述集流管内的深度由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐减小，所述集流管的横截面面积在该集流管的整个长度上均相同。
进一步地，各个所述扁管的伸入端连线形成一直线，该直线与垂直于所述扁管插入方向的方向形成一个夹角，该夹角的范围为5度至40度。
进一步地，所述集流管内设置有阻隔板，所述阻隔板立设于所述集流管的第二侧的中间内表面，所述阻隔板的延伸平面通过所述集流管的对称轴线。
进一步地，所述集流管内设置有多个阻隔板，各个所述阻隔板在所述集流管的长度方向上均匀排布。
进一步地，各个所述阻隔板的高度由所述集流管的所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐减小。
进一步地，所述集流管由轴向延伸的第一拼接件及第二拼接件拼接而成，所述第一拼接件与所述第二拼接件轴向相互拼接形成管腔，所述扁管由所述第一拼接件插入。
进一步地，所述第二拼接件由所述集流管的所述第一端面至所述第二端面的方向与所述第一拼接件的轴线所成倾斜角度范围在5°-40°之间，所述管腔的腔体容积由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增大。
本发明提供的平行流换热器相对于现有技术产生的技术效果是：当冷媒管由集流管的一端面接入时，通过改变各个扁管的插入端与集流管的底侧(即第二侧)的距离，使由扁管的插入端排出的冷媒在集流管的不同部分具有不同的容积，具体地，各个所述扁管的伸入端与所述集流管的第二侧之间的距离由所述第一端面至所述第二端面的方向逐渐增大，这样可以保证距离冷媒管安装的位置较远的地方有足够冷媒介质，由此，对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，远端的扁管内的介质流量与近端扁管的介质流量大致相同，使得整个扁管的介质比较充分，平行流换热器装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器装置的换热效率大大提高，本发明的平行流换热器的集流管加工工艺及结构简单合理，一方面方便平行流换热器在空调内的安装；另一方面保证了在不同负荷、不同气液介质流量的情况下，分配的均匀性。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的平行流换热器的结构示意图。
图2是图1的平行流换热器的集流管的剖视图，其中示出了部分扁管插入集流管内。
图3是本发明第二实施例提供的平行流换热器的结构示意图。
图4是图3的平行流换热器的集流管的剖视图，其中示出了部分扁管插入集流管内。
图5是本发明第三实施例提供的平行流换热器的结构示意图。
图6是本发明第四实施例提供的平行流换热器的结构示意图。
图7是本发明第五实施例提供的平行流换热器的结构示意图。
图8是本发明第六实施例提供的平行流换热器的结构示意图。
附图中所涉及的标号明细如下：


具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，本发明第一实施例提供的平行流换热器100，其包括集流管10、插装于所述集流管10内的若干扁管20、连接于相邻所述扁管20之间的翅片(图未示)及连通于所述集流管10上的冷媒管50，所述集流管10具有第一端面12及与所述第一端面12相对的第二端面13，所述集流管10具有第一侧14及与所述第一侧14相对的第二侧15，所述冷媒管50由所述第一端面12连通于所述集流管10内，各个所述扁管20由所述集流管10的第一侧14伸入所述集流管10内，各个所述扁管20的伸入端21与所述集流管10的第二侧15之间的距离由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐增大。
当冷媒管50由集流管10的一端面接入时，通过改变各个扁管20的插入端与集流管10的底侧(即第二侧15)的距离，使由扁管20的插入端排出的冷媒在集流管10的不同部分具有不同的容积，具体地，各个所述扁管20的伸入端21与所述集流管10的第二侧15之间的距离由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐增大，这样可以保证距离冷媒管50安装的位置较远的地方有足够冷媒介质，由此，对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，远端的扁管20内的介质流量与近端扁管20的介质流量大致相同，使得整个扁管20的介质比较充分，平行流换热器100装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器100装置的换热效率大大提高，本发明的平行流换热器100 的集流管10加工工艺及结构简单合理，一方面方便平行流换热器100在空调内的安装；另一方面保证了在不同负荷、不同气液介质流量的情况下，分配的均匀性。
为了保证各个所述扁管20的伸入端21与所述集流管10的第二侧15之间的距离由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐增大，在第一实施例中，具体采用的技术方案是：各个所述扁管20插入所述集流管10内的深度由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐减小，所述集流管10的横截面面积由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐增加，在这里需要说明的是，扁管20的插入深度是指扁管20实际进入集流管10内的深度。
在第一实施例中，通过使扁管20的插入深度由近端至远端逐渐减小，同时，集流管10的横截面积由近端至远端逐渐增加，二者共同保证扁管20的插入端与集流管10底侧的距离由近端至远端逐渐增大，这里所说的近端是指靠近冷媒管50的一端，相反地，远端是指远离冷媒管50的一端。
进一步地，各个所述扁管20的伸入端21与所述集流管10的第二侧15之间的距离由所述第一端面12至所述第二端面13的方向呈线性增大，各个所述扁管20的伸入端21连线形成一直线B，该直线B与垂直于所述扁管20插入方向的方向形成一个夹角α，该夹角α的范围为5度至40度。
进一步地，所述集流管10由轴向延伸的第一拼接件30及第二拼接件40拼接而成，所述第一拼接件30与所述第二拼接件40轴向相互拼接形成管腔11，所述扁管20由所述第一拼接件30插入。
进一步地，所述第二拼接件40由所述集流管10的所述第一端面12至所述第二端面13的方向与所述第一拼接件30的轴线所成倾斜角度范围在5°-40°之间，所述管腔11的腔体容积由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐增大。这里所说的“所述第二拼接件40由所述集流管10的所述第一端面12至所述第二端面13的方向”是指第二拼接件40的各处横截面的对称中心连线而形成的轴线。
所述第一拼接件30为铝材件，且该铝材件的表面具有焊料层，设置焊料层的目的是为了后续第一拼接件30与第二拼接件40之间的焊接配合。
所述第二拼接件40为铝材件。第一拼接件30与第二拼接件40均为铝材，不但其具有轻质、资源丰富、易加工的优点，第一拼接件30与第二拼接件40均可以通过挤制成型，制造方便，根据制造平行流换热器100所需的集流管10的长度进行切割。
所述第二拼接件40于其轴向断面开设有两条凹槽45，所述第一拼接件30的相对两侧部对应插入两条所述凹槽45内，所述第二拼接件40与所述第一拼接件30为过盈配合并焊接在一起。凹槽45的存在，方便了第一拼接件30与第二拼接件40的过盈配合。
每一所述凹槽45的靠近所述管腔11内的一侧的顶部进行倒角处理(如图2的A处所示)，其一是为了方便第一拼接件30与第二拼接件40的凹槽45的插接，在第一拼接件30与第二拼接件40焊接时，倒角处理的目的有利于焊料的渗入。
请同时参阅图3和图4，本发明第二实施例提供的平行流换热器200与第一实施例提供的平行流换热器100大致相同，其不同之处在于：为了增加冷媒的扰流，在第二实施例中，所述集流管10内设置有阻隔板60，所述阻隔板60立设于所述集流管10的第二侧15的中间内表面，所述阻隔板60的延伸平面通过所述集流管10的对称轴线C，通过阻隔板60的作用，保证了在每个区域内的气液介质混合均匀后进入扁管20，确保了换热器的换热效率。
优选地，所述集流管10内设置有多个阻隔板60，各个所述阻隔板60在所述集流管10的长度方向上均匀排布。多个阻隔板60均匀排布于集流管10内，将集流管10内的各个区域均混合均匀。更优选地，各个所述阻隔板60的高度由所述集流管10的所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐减小。具体地，阻隔板60设置于第二拼接件40的底侧中部。
请同时参阅图5，本发明第三实施例提供的平行流换热器300与第一实施 例提供的平行流换热器100大致相同，其不同之处在于：各个所述扁管20插入所述集流管10内的深度由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐减小，但所述集流管10的横截面面积在该集流管10的整个长度上均相同，同样可以保证距离冷媒管50安装的位置较远的地方有足够冷媒介质，由此，对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，远端的扁管20内的介质流量与近端扁管20的介质流量大致相同，使得整个扁管20的介质比较充分，平行流换热器300装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器300装置的换热效率大大提高。
请同时参阅图6，本发明第四实施例提供的平行流换热器400与第三实施例提供的平行流换热器300大致相同，其不同之处在于：为了增加冷媒的扰流，在第二实施例中，所述集流管10内设置有阻隔板60，所述阻隔板60立设于所述集流管10的第二侧15的中间内表面，所述阻隔板60的延伸平面通过所述集流管10的对称轴线C，通过阻隔板60的作用，保证了在每个区域内的气液介质混合均匀后进入扁管20，确保了换热器的换热效率。
优选地，所述集流管10内设置有多个阻隔板60，各个所述阻隔板60在所述集流管10的长度方向上均匀排布。多个阻隔板60均匀排布于集流管10内，将集流管10内的各个区域均混合均匀。更优选地，各个所述阻隔板60的高度由所述集流管10的所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐减小。具体地，阻隔板60设置于第二拼接件40的底侧中部。
请同时参阅图7，本发明第五实施例提供的平行流换热器500与第一实施例提供的平行流换热器100大致相同，其不同之处在于：各个所述扁管20插入所述集流管10内的深度相同，所述集流管10的横截面面积由所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐增加，由于横截面面积在远端时较大，在近端时较小，使得距离冷媒管50安装的位置较远的地方有足够冷媒介质，由此，对于非稳态情况下，即变工况情况下，如流量小的情况下，远端的扁管20内的介质流量与近端扁管20的介质流量大致相同，使得整个扁管20的介质比较充分， 平行流换热器500装置在不同位置的温度分布均匀，从而使平行流换热器500装置的换热效率大大提高。
请同时参阅图8，本发明第六实施例提供的平行流换热器600与第五实施例提供的平行流换热器500大致相同，其不同之处在于：为了增加冷媒的扰流，在第二实施例中，所述集流管10内设置有阻隔板60，所述阻隔板60立设于所述集流管10的第二侧15的中间内表面，所述阻隔板60的延伸平面通过所述集流管10的对称轴线C，通过阻隔板60的作用，保证了在每个区域内的气液介质混合均匀后进入扁管20，确保了换热器的换热效率。优选地，所述集流管10内设置有多个阻隔板60，各个所述阻隔板60在所述集流管10的长度方向上均匀排布。多个阻隔板60均匀排布于集流管10内，将集流管10内的各个区域均混合均匀。更优选地，各个所述阻隔板60的高度由所述集流管10的所述第一端面12至所述第二端面13的方向逐渐减小。具体地，阻隔板60设置于第二拼接件40的底侧中部。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。