[发明专利]入口整流结构和板式换热器

说明书

本发明的实施例提供了一种用于板式换热器的入口整流结构以及使用其的板式换热器。所述板式换热器包括制冷剂进口接管和与制冷剂进口接管装配在一起的边板。至少一个所述入口整流结构设置在从所述制冷剂进口接管至所述板式换热器的主体的路径上。并且在每一所述入口整流结构上设置有至少一个整流元件，所述整流元件与板式换热器的制冷剂进口通道相对应设置。

技术领域

本发明涉及暖通空调、汽车、制冷以及运输领域，尤其涉及一种板式换热器和用于板式换热器的入口整流结构。

背景技术

对于平行通道的换热器(蒸发器)而言，尤其是板式换热器和微通道换热器，制冷剂的分液不均(mal-distribution)是世界性的技术难题。通常进入换热器的制冷剂是以两相的形式存在的，由于应用条件和两相流动的复杂性，很难实现制冷剂的均匀分配。很多情况下，一些通道中会流入过量的液态制冷剂，而另一些通道中会流入过多的气态制冷剂，这样就大大的影响了蒸发器的整体性能。

现有的解决方案中，会在蒸发器内各个制冷剂通道的进口位置，设置分配器。其主要的设计思想是，以较小的通道入口截面积和一定的进出口压差，来控制进入各个制冷剂通道的气液两相流的质量流量，最终获得较好的分配和换热效果。

但随着机组能效需求的逐步提升和制冷剂环境友好性的日趋严格，蒸发器的设计面临着更高的挑战。

一方面，随着压缩机变频技术的发展，蒸发器的设计参考点从最初的单一应用工况，逐渐发展到多点的应用需求。分配器的设计，需要同时对满负荷(full load)运行和部分负荷(part load)运行进行考虑。而对于固定的蒸发器进口结构及分配器而言，其两相流的流型与流动状态差别是很大的。设计难度显著提升。不仅如此，以板式换热器、微通道换热器等为蒸发器的产品，不同能力需求或能力范围的产品，通常采用相同的分配器结构。而对于分配技术而言，特别是蒸发器进口流动与流型特征，存在一定的最优工作范围，当超出该范围后，分配效果受到影响。

另一方面，新型的制冷剂逐渐被开发并应用，这对蒸发器的设计同样提出了挑战。由于工质物理性质上的差异，相同的蒸发器内，制冷剂的流动与换热特点存在着较大的差别。很多的蒸发器设计，只能针对性的面向一种或者一类制冷剂，这使得相关的产品家族较为庞大，管理与维护的成本较高。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

在制冷剂分配技术的相关影响因素中，蒸发器进口状态是重要的内容。不同负荷能力和制冷剂种类在这方面的影响上有重要体现。

本发明的设计思想是，在蒸发器进口区域设置一种整流结构，通过对气液两相流的再激励，使不受控的流体进口状态转换为稳定的均相均流(homogenous)状态，从而为后续分配过程提供稳定的入口流动条件，获得稳定的分配效果，最终提升蒸发器换热性能和机组能效。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于板式换热器的入口整流结构，所述板式换热器包括制冷剂进口接管和与制冷剂进口接管装配在一起的边板，

至少一个所述入口整流结构设置在从所述制冷剂进口接管至所述板式换热器的主体的路径上，并且在每一所述入口整流结构上设置有至少一个整流元件，所述整流元件与板式换热器的制冷剂进口通道相对应设置。

在一个示例中，每个所述入口整流结构包括一个层或彼此间隔开的至少两个层，其中每个层上设置有所述整流元件。

在一个示例中，至少两个所述入口整流结构在制冷剂进口接管至板式换热器的分配腔室的方向上间隔开且并排设置。

在一个示例中，所述整流元件是整流孔、整流条缝或它们的任意组合。

在一个示例中，所述入口整流结构呈弧形、平板形或整流垫片的形式。