[实用新型]带自分液结构的穿片式微通道换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种带自分液结构的穿片式微通道换热器，用于家用空调器、商用空调机或其它与气体换热的场合，属于空调设备技术领域。

背景技术

在制冷空调系统中，目前空调器大多采用的翅片管式换热器由蛇形管和穿在蛇形管上的翅片构成。蛇形管为圆铜管且多路通道并行，这种结构的换热器在作蒸发器使用时需要另外的分液器分液，否则将存在各管内流量分配不均匀的问题。进入蒸发器的制冷剂为气液两相混合物，分为多路进入蒸发器中吸收热量，液体蒸发为气体以实现制冷空调的目的。制冷剂两相流体特别是其中的液体能否均匀分配到每一路通道中进行换热是蒸发器设计和结构的关键。在实际运行中由于工况的变化或者分液器设计不合理造成各路分液不均时，将导致造成管内制冷剂流量分配不均匀，有的管路内流量较少，过早蒸干，在管路出口出现过大的过热度；而有的管路内流量过多，出口造成过小的过热度，甚至含有部分液体。二者均使得蒸发器换热面积得不到充分的利用，从而对系统性能造成严重影响。

当进入蒸发器各通道中的制冷剂为气液混合物时，气体部分的体积较大、占据了较大的蒸发器换热空间和面积，造成蒸发器换热效率下降、体积庞大、成本提高。

翅片管式换热器采用蛇形管道，中间存在多个弯头来改变流动方向，且长度较长，流动阻力较大，从而使得冷凝或者蒸发过程压降较大。蛇形管的管径较大，对流换热比微通道管内的要小，并且要达到一定的换热效果，必须充入足够的制冷剂，而充入的制冷剂最终通过泄漏或者设备损坏等原因排放到大气中，对环境不利。

此外，现有换热器通常采用铜管外穿铝质翅片的结构，这种结构涉及到不同材料的接触，容易造成电化学腐蚀，特别是潮湿地区或者在湿工况下，容易因腐蚀造成翅片和铜管分离，大大增加铜管和翅片间的接触热阻，换热效果明显降低。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的是提供一种带自分液结构的穿片式微通道换热器，以解决蒸发器内制冷剂在各通道流量不均匀造成的换热面积得不到充分利用以及进入蒸发器的制冷剂气体浪费换热面积的问题，提高换热效果，使其具有成本低、结构简单、换热效率高的特点。同时，当换热器作为热泵型空调器的室外机换热器时，便于实现冷凝器/蒸发器的切换运行。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种带自分液结构的穿片式微通道换热器，其特征在于：该换热器包括上集管1，下集管2，布置在上、下集管之间的微通道带状管，穿在微通道带状管上的翅片5以及工质入口和出口，所述的微通道带状管由连通管3和换热管4构成，所述的换热管4插入下集管深度大于下集管内半径，所述的连通管3插入下集管的深度等于或小于下集管内半径；所述的翅片5与气流方向成-40～40°倾斜布置；所述的连通管3至少布置一根。

本发明中微通道带状管的子通道水力直径在0.3～3mm之间；

本发明所述换热器的工质入口和出口可布置在换热器的同侧或两侧。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出效果：①本发明提供的带自分液结构的穿片式微通道换热器，有效地解决了制冷剂的气液混合物在蒸发器中的均匀分配问题，特别是当蒸发器使用时，解决了因分液不均造成蒸发器换热面积浪费和换热效率下降的问题。并且本发明所涉及的分液结构使进入蒸发器换热管的制冷剂全部为液态，有效解决了气体进入蒸发器占据换热面积使蒸发器体积庞大的问题，可望降低蒸发器的成本或在同样换热面积的情况下明显提高传热性能。②翅片和微通道带状管为同种材料，连接采用穿片工艺，不仅避免了由于材料化学性质不同造成的电化学腐蚀问题，使设备使用寿命明显延长，而且工艺简单，成本低廉；③采用微通道带状管，其子通道水力直径在0.3～3mm，在相同流动速度下，对流换热系数明显高于目前所用的常规尺寸圆管。④所用的翅片沿风向倾斜布置，这种布置方式有利于管外的冷凝水或者融霜水的排泄，减小在湿工况下翅片表面的换热热阻，有利于增强传热，提高制冷机能效。

附图说明

图1为带自分液结构的穿片式微通道换热器结构示意图。

图2为翅片结构示意图。

图3为翅片倾斜布置方式示意图。

图4为微通道多孔带状管截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构及工作原理作进一步说明。