微通道换热器、热泵空调器的制作方法

1.本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种微通道换热器、热泵空调器。


背景技术：

2.微通道换热器是一种高效的换热器，但在传统结构中微通道换热器集流管内冷媒分流不均、翅片结构排水性差两大原因导致微通道换热器在热泵空调上难以应用。目前行业内已有带排水结构翅片的热泵微通道换热器，可以解决排水问题，但集流管内气液二相冷媒分流不均问题仍急待解决。目前的行业内微通道换热器中存在采用单根微通道扁管弯折形成蛇形管的方式，这种方式导致冷媒的管程过长，换热器换热性能偏低。


技术实现要素：

3.因此，本发明提供一种微通道换热器、热泵空调器，能够克服相关技术中微通道换热器冷媒管程过长、换热性能较低的不足。
4.为了解决上述问题，本发明提供一种微通道换热器，包括换热芯部，所述换热芯部具有多根并联设置的微通道扁管，每根所述微通道扁管呈蛇形延伸且分别具有第一端口及第二端口，每根所述微通道扁管的第一端口与集气管连通，每根所述微通道扁管的第二端口与集液管组件连通。
5.在一些实施方式中，每根所述微通道扁管的第一端口与第二端口处于所述换热芯部的同一侧。
6.在一些实施方式中，每根所述微通道扁管的第一端口伸出所述换热芯部的换热主体的长度大于每根所述微通道扁管的第二端口伸出所述换热芯部的换热主体的长度。
7.在一些实施方式中，所述集液管组件包括间隔设置的第一集流管、第二集流管，所述第一集流管与所述第二集流管的间隔位置设有两根第一连接管以连通所述第一集流管与所述第二集流管形成冷媒回路，两根所述第一连接管沿所述第一集流管的长度方向间隔设置，所述集液管组件中引入的冷媒中的部分通过所述第一连接管进入所述微通道扁管内。
8.在一些实施方式中，两根所述第一连接管分别一一对应处于所述换热芯部的最顶部与最底部的所述微通道扁管分别具有的第一端口。
9.在一些实施方式中，两根所述第一连接管之间还间隔设有多根第二连接管，多根所述第二连接管与处于所述最顶部与最底部的所述微通道扁管之间的多根微通道扁管分别具有的第一端口一一对应连通，且所述第二连接管的一端与所述第一集流管连通，且所述第一集流管上具有进液管。
10.在一些实施方式中，所述进液管处于所述第一集流管与所述换热芯部的底部相对应的一端，所述进液管具有朝向所述第一集流管与所述换热芯部的顶部相对应的一端的引射孔。
11.在一些实施方式中，所述第一集流管的侧壁上具有与多根所述第一连接管及第二
连接管一一对应的第一过流孔，所述引射孔的孔径大于所述第一过流孔的孔径，小于所述第一集流管的内径。
12.在一些实施方式中，所述微通道扁管包括相互平行的平直段以及处于相邻两个平直段之间的圆弧段，处于所述换热芯部第一侧的圆弧段在水平面上的投影重合，处于所述换热芯部第二侧的圆弧段在水平面上的投影重合，所述第一侧与所述第二侧为所述换热芯部的相对两侧。
13.在一些实施方式中，所述换热芯部还具有多个换热翅片，所述换热翅片为板状，所述换热翅片上具有沿其长度方向间隔设置的多个插槽，多个插槽与所述微通道扁管具有的平直段一一对应设置，所述换热翅片通过所述插槽与所述微通道扁管之间组装为一体。
14.本发明还提供一种热泵空调器，包括换热器，所述换热器为上述的微通道换热器。
15.本发明提供的一种微通道换热器、热泵空调器，采用并联于集气管与集液管组件之间的多根呈蛇形延伸的微通道扁管，能够显著增加冷媒在换热器中的流动通径、减小换热器压降、降低系统功耗，从而提高换热器换热性能。
附图说明
16.图1为本发明实施例的微通道换热器的立体结构示意图；
17.图2为图1中集液管组件的立体结构示意图；
18.图3为图2中进液管的结构示意图；
19.图4为图1中的微通道扁管的结构示意图；
20.图5为图1中的换热翅片的结构示意图；
21.图6为图1中的集液管内冷媒进入后的循环流动示意图。
22.附图标记表示为：
23.1、换热芯部；11、微通道扁管；111、平直段；112、圆弧段；2、集液管组件；21、第一集流管；211、第一过流孔；22、第二集流管；221、第二过流孔；23、第一连接管；24、第二连接管；25、进液管；251、引射孔；3、集气管；4、换热翅片；41、插槽。
具体实施方式
24.结合参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供一种微通道换热器，包括换热芯部1，所述换热芯部1具有多根并联设置的微通道扁管11，每根所述微通道扁管11呈蛇形延伸且分别具有第一端口及第二端口，每根所述微通道扁管11的第一端口与集气管3连通，每根所述微通道扁管11的第二端口与集液管组件2连通。该技术方案中，采用并联于集气管3与集液管组件2之间的多根呈蛇形延伸的微通道扁管11，能够显著增加冷媒在换热器中的流动通径、减小换热器压降、降低系统功耗，从而提高换热器换热性能。需要说明的是，所述微通道扁管11内的具有微通道(也即扁管孔道)，而其蛇形延伸的微通道扁管11的流程较长，在具体设计时需要考虑系统压降，适当减少扁管孔数、放大扁管孔径。所述蛇形延伸具体为多个呈u型的扁管并行间隔设置后，将相邻的两个u型的扁管的开口通过弯管连通后形成的形状。
25.在一些实施方式中，每根所述微通道扁管11的第一端口与第二端口处于所述换热芯部1的同一侧，对应的，此时所述集气管3及集液管组件2也处于所述换热芯部1的同一侧，
这种结构方式尤其适用于热泵空调器的外机内，能够极大程度的降低压缩机的管路连接难度，节省管路成本。进一步的，每根所述微通道扁管11的第一端口伸出所述换热芯部1的换热主体的长度大于每根所述微通道扁管11的第二端口伸出所述换热芯部1的换热主体的长度，从而使所述集气管3处于所述集液管组件2的外侧位置，有效防止所述集气管3与所述集液管组件2之间发生干涉。
26.参见图2及图6所示，在一个具体的实施方式中，所述集液管组件2包括间隔设置(优选为平行间隔设置)的第一集流管21、第二集流管22，所述第一集流管21与所述第二集流管22的间隔位置设有两根第一连接管23以连通所述第一集流管21与所述第二集流管22形成冷媒回路，两根所述第一连接管23沿所述第一集流管21的长度方向间隔设置，所述集液管组件2中引入的冷媒(气液两相混合冷媒)中的部分通过所述第一连接管23进入所述微通道扁管11内。该技术方案中，冷媒进入所述集液管组件2后形成循环流动混合，从而实现对流入的气液两相冷媒充分混合、均匀分流，冷媒能够以均匀的雾状形式进入换热管内，提高换热器换热性能。在一个具体的实施方式中，两根所述第一连接管23分别一一对应处于所述换热芯部1的最顶部与最底部的所述微通道扁管11分别具有的第一端口，进一步地，两根所述第一连接管23之间还间隔设有多根第二连接管24，多根所述第二连接管24与处于所述最顶部与最底部的所述微通道扁管11之间的多根微通道扁管11分别具有的第一端口一一对应连通，且所述第二连接管24的一端与所述第一集流管21连通，且所述第一集流管21上具有进液管25。此时，所述集液管组件2形成一个梯子状连通结构，冷媒在此连通腔内，形成循环流动混合，从而实现对流入的气液两相冷媒充分混合、均匀分流，冷媒能够以均匀的雾状形式进入换热管内，提高换热器换热性能。
27.所述第一集流管21及第二集流管22的通流内径不宜过大，可以选择为5.2mm(对应的外径可以为8mm)，以能够通过小的通流孔径抑制两相冷媒的闪发气体量，保留更多的液体冷媒，从而吸收更多的空气热量，提升系统制热性能。
28.所述进液管25处于所述第一集流管21与所述换热芯部1的底部相对应的一端，所述进液管25具有朝向所述第一集流管21与所述换热芯部1的顶部相对应的一端的引射孔251，所述第一集流管21的侧壁上具有与多根所述第一连接管23及第二连接管24一一对应的第一过流孔211，所述引射孔251的孔径大于所述第一过流孔211的孔径，小于所述第一集流管21的内径。具体参见图6所示，气液两相冷媒由进液管25竖直向上的引射孔251喷出，进入第一集流管21后，均匀分配给多个并联的第一连接管23及第二连接管24，多余的冷媒由顶部的第一集流管21流至第二集流管22，再通过第二集流管22的底部流回第一集流管21，形成循环分流结构，该循环分流结构，在空调制热时，可抑制气液两相冷媒的分流不均，保证气液两相冷媒在每根扁管内的均匀分配，从而最大化利用了换热器的换热面积，提高了换热性能。
29.在一些实施方式中，所述微通道扁管11包括相互平行的平直段111以及处于相邻两个平直段之间的圆弧段112，处于所述换热芯部1第一侧的圆弧段112在水平面上的投影重合，处于所述换热芯部1第二侧的圆弧段112在水平面上的投影重合，所述第一侧与所述第二侧为所述换热芯部1的相对两侧，所述换热芯部1还具有多个换热翅片4，所述换热翅片4为板状，所述换热翅片4上具有沿其长度方向间隔设置的多个插槽41，多个插槽41与所述微通道扁管11具有的平直段111一一对应设置，所述换热翅片4通过所述插槽41与所述微通
道扁管11之间组装为一体。该技术方案中，板状的换热翅片4可以更快的排除冷凝水，防止换热器结霜，进而提升空调制热时的换热效率。需要说明的是，现有技术中的换热翅片多为正弦波形，这种结构的换热翅片容易积聚冷凝水，在空调器制热时易结霜结冰，进而减少换热器通风量降低空调能效。
30.所述微通道扁管11的蛇形延伸具体可以通过折弯机弯制而成；所述换热翅片4由复合铝箔冲压而成；所述微通道扁管11为铝管，所述第一连接管23、第二连接管24、第一集流管21、第二集流管22则皆为复合铝合金材料制成，各零部件紧配合组装后，由不锈钢托架装载，在氮气保护炉中整体焊接成形，制成热交换器
31.所述集气管3、第一集流管21、第二集流管22可以为直圆管，然而该形状还可以是方管、椭圆管等；集气管3还可以焊接额外的集气分流管路，以达到分流更均匀的目的；集气管3中还可以增加有孔隔片等方式，以提升分流效果。
32.根据本发明的实施例，还提供一种热泵空调器，包括换热器，所述换热器为上述的微通道换热器。
33.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
34.以上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。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种微通道换热器，其特征在于，包括换热芯部(1)，所述换热芯部(1)具有多根并联设置的微通道扁管(11)，每根所述微通道扁管(11)呈蛇形延伸且分别具有第一端口及第二端口，每根所述微通道扁管(11)的第一端口与集气管(3)连通，每根所述微通道扁管(11)的第二端口与集液管组件(2)连通。2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，每根所述微通道扁管(11)的第一端口与第二端口处于所述换热芯部(1)的同一侧。3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，每根所述微通道扁管(11)的第一端口伸出所述换热芯部(1)的换热主体的长度大于每根所述微通道扁管(11)的第二端口伸出所述换热芯部(1)的换热主体的长度。4.根据权利要求3所述的微通道换热器，其特征在于，所述集液管组件(2)包括间隔设置的第一集流管(21)、第二集流管(22)，所述第一集流管(21)与所述第二集流管(22)的间隔位置设有两根第一连接管(23)以连通所述第一集流管(21)与所述第二集流管(22)形成冷媒回路，两根所述第一连接管(23)沿所述第一集流管(21)的长度方向间隔设置，所述集液管组件(2)中引入的冷媒中的部分通过所述第一连接管(23)进入所述微通道扁管(11)内。5.根据权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于，两根所述第一连接管(23)分别一一对应处于所述换热芯部(1)的最顶部与最底部的所述微通道扁管(11)分别具有的第一端口。6.根据权利要求5所述的微通道换热器，其特征在于，两根所述第一连接管(23)之间还间隔设有多根第二连接管(24)，多根所述第二连接管(24)与处于所述最顶部与最底部的所述微通道扁管(11)之间的多根微通道扁管(11)分别具有的第一端口一一对应连通，且所述第二连接管(24)的一端与所述第一集流管(21)连通，且所述第一集流管(21)上具有进液管(25)。7.根据权利要求6所述的微通道换热器，其特征在于，所述进液管(25)处于所述第一集流管(21)与所述换热芯部(1)的底部相对应的一端，所述进液管(25)具有朝向所述第一集流管(21)与所述换热芯部(1)的顶部相对应的一端的引射孔(251)。8.根据权利要求7所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一集流管(21)的侧壁上具有与多根所述第一连接管(23)及第二连接管(24)一一对应的第一过流孔(211)，所述引射孔(251)的孔径大于所述第一过流孔(211)的孔径，小于所述第一集流管(21)的内径。9.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述微通道扁管(11)包括相互平行的平直段(111)以及处于相邻两个平直段之间的圆弧段(112)，处于所述换热芯部(1)第一侧的圆弧段(112)在水平面上的投影重合，处于所述换热芯部(1)第二侧的圆弧段(112)在水平面上的投影重合，所述第一侧与所述第二侧为所述换热芯部(1)的相对两侧。10.根据权利要求9所述的微通道换热器，其特征在于，所述换热芯部(1)还具有多个换热翅片(4)，所述换热翅片(4)为板状，所述换热翅片(4)上具有沿其长度方向间隔设置的多个插槽(41)，多个插槽(41)与所述微通道扁管(11)具有的平直段(111)一一对应设置，所述换热翅片(4)通过所述插槽(41)与所述微通道扁管(11)之间组装为一体。11.一种热泵空调器，包括换热器，其特征在于，所述换热器为权利要求1至10中任一项所述的微通道换热器。

技术总结
本发明提供一种微通道换热器、热泵空调器，其中的微通道换热器，包括换热芯部，所述换热芯部具有多根并联设置的微通道扁管，每根所述微通道扁管呈蛇形延伸且分别具有第一端口及第二端口，每根所述微通道扁管的第一端口与集气管连通，每根所述微通道扁管的第二端口与集液管组件连通。根据本发明，采用并联于集气管与集液管组件之间的多根呈蛇形延伸的微通道扁管，能够显著增加冷媒在换热器中的流动通径、减小换热器压降、降低系统功耗，从而提高换热器换热性能。热器换热性能。热器换热性能。


技术研发人员：姜甲元
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/3/8