入口整流結(jié)構(gòu)和板式換熱器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的實施例提供了一種用于板式換熱器的入口整流結(jié)構(gòu)以及使用其的板式換熱器。所述板式換熱器包括制冷劑進口接管和與制冷劑進口接管裝配在一起的邊板。至少一個所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在從所述制冷劑進口接管至所述板式換熱器的主體的路徑上。并且在每一所述入口整流結(jié)構(gòu)上設(shè)置有至少一個整流元件，所述整流元件與板式換熱器的制冷劑入口通道相對應(yīng)設(shè)置。

Inlet rectifier structure and plate heat exchanger

Embodiments of the present invention provide an inlet rectification structure for a plate heat exchanger and a plate heat exchanger using the same. The plate heat exchanger comprises a refrigerant inlet, a nozzle and a side plate assembled with the refrigerant inlet pipe. At least one of the inlet rectification structures is provided on the path from the refrigerant inlet nozzle to the main body of the plate heat exchanger. At least one rectifying element is arranged on each rectifying structure of the entrance, and the rectifying element is correspondingly arranged with the refrigerant inlet channel of the plate heat exchanger.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
入口整流結(jié)構(gòu)和板式換熱器
本專利技術(shù)涉及暖通空調(diào)、汽車、制冷以及運輸領(lǐng)域，尤其涉及一種板式換熱器和用于板式換熱器的入口整流結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
對于平行通道的換熱器(蒸發(fā)器)而言，尤其是板式換熱器和微通道換熱器，制冷劑的分液不均(mal-distribution)是世界性的技術(shù)難題。通常進入換熱器的制冷劑是以兩相的形式存在的，由于應(yīng)用條件和兩相流動的復雜性，很難實現(xiàn)制冷劑的均勻分配。很多情況下，一些通道中會流入過量的液態(tài)制冷劑，而另一些通道中會流入過多的氣態(tài)制冷劑，這樣就大大的影響了蒸發(fā)器的整體性能?，F(xiàn)有的解決方案中，會在蒸發(fā)器內(nèi)各個制冷劑通道的進口位置，設(shè)置分配器。其主要的設(shè)計思想是，以較小的通道入口截面積和一定的進出口壓差，來控制進入各個制冷劑通道的氣液兩相流的質(zhì)量流量，最終獲得較好的分配和換熱效果。但隨著機組能效需求的逐步提升和制冷劑環(huán)境友好性的日趨嚴格，蒸發(fā)器的設(shè)計面臨著更高的挑戰(zhàn)。一方面，隨著壓縮機變頻技術(shù)的發(fā)展，蒸發(fā)器的設(shè)計參考點從最初的單一應(yīng)用工況，逐漸發(fā)展到多點的應(yīng)用需求。分配器的設(shè)計，需要同時對滿負荷(fullload)運行和部分負荷(partload)運行進行考慮。而對于固定的蒸發(fā)器進口結(jié)構(gòu)及分配器而言，其兩相流的流型與流動狀態(tài)差別是很大的。設(shè)計難度顯著提升。不僅如此，以板式換熱器、微通道換熱器等為蒸發(fā)器的產(chǎn)品，不同能力需求或能力范圍的產(chǎn)品，通常采用相同的分配器結(jié)構(gòu)。而對于分配技術(shù)而言，特別是蒸發(fā)器進口流動與流型特征，存在一定的最優(yōu)工作范圍，當超出該范圍后，分配效果受到影響。另一方面，新型的制冷劑逐漸被開發(fā)并應(yīng)用，這對蒸發(fā)器的設(shè)計同樣提出了挑戰(zhàn)。由于工質(zhì)物理性質(zhì)上的差異，相同的蒸發(fā)器內(nèi)，制冷劑的流動與換熱特點存在著較大的差別。很多的蒸發(fā)器設(shè)計，只能針對性的面向一種或者一類制冷劑，這使得相關(guān)的產(chǎn)品家族較為龐大，管理與維護的成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。在制冷劑分配技術(shù)的相關(guān)影響因素中，蒸發(fā)器進口狀態(tài)是重要的內(nèi)容。不同負荷能力和制冷劑種類在這方面的影響上有重要體現(xiàn)。本專利技術(shù)的設(shè)計思想是，在蒸發(fā)器進口區(qū)域設(shè)置一種整流結(jié)構(gòu)，通過對氣液兩相流的再激勵，使不受控的流體進口狀態(tài)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的均相均流(homogenous)狀態(tài)，從而為后續(xù)分配過程提供穩(wěn)定的入口流動條件，獲得穩(wěn)定的分配效果，最終提升蒸發(fā)器換熱性能和機組能效。根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供了一種用于板式換熱器的入口整流結(jié)構(gòu)，所述板式換熱器包括制冷劑進口接管和與制冷劑進口接管裝配在一起的邊板，至少一個所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在從所述制冷劑進口接管至所述板式換熱器的主體的路徑上，并且在每一所述入口整流結(jié)構(gòu)上設(shè)置有至少一個整流元件，所述整流元件與板式換熱器的制冷劑入口通道相對應(yīng)設(shè)置。在一個示例中，每個所述入口整流結(jié)構(gòu)包括一個層或彼此間隔開的至少兩個層，其中每個層上設(shè)置有所述整流元件。在一個示例中，至少兩個所述入口整流結(jié)構(gòu)在制冷劑進口接管至板式換熱器的分配腔室的方向上間隔開且并排設(shè)置。在一個示例中，所述整流元件是整流孔、整流條縫或它們的任意組合。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)呈弧形、平板形或整流墊片的形式。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)的層上設(shè)置有多個圓環(huán)，每個所述圓環(huán)上間隔布置有多個整流孔；或所述入口整流結(jié)構(gòu)的層上設(shè)置有多個環(huán)形帶，每個環(huán)形帶上設(shè)置有間隔布置的多個平直或傾斜地延伸的整流條縫。在一個示例中，所述整流條縫成長方形或鐮刀形。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)的層的中心處設(shè)置有一個整流孔。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置有擴口腔室。在一個示例中，所述邊板或制冷劑進口接管具有至少部分容納所述入口整流結(jié)構(gòu)的擴口腔室的擴口腔室。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)的擴口腔室的頂表面與所述邊板或制冷劑進口接管的擴口腔室的頂表面至少部分接觸并且大體位于同一高度水平。在一個示例中，所述擴口腔室底部尺寸與板式換熱器的分配器腔室的尺寸相匹配，使得從制冷劑入口流入的兩相制冷劑流經(jīng)擴口腔室后，平滑地進入分配腔室，并被分配到對應(yīng)的制冷劑通道中。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在沿分配器腔室的中心軸線從制冷劑進口接管至所述分配器腔室的任意位置上。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在邊板和首個分配器的射流孔之間。在一個示例中，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在或集成在從所述制冷劑入口起的首張第一換熱板片上、首張第二換熱板片上或首張第二張換熱片和首個分配器之間。在一個示例中，對于由第一換熱板片和第二換熱板片兩種換熱板片構(gòu)成的雙回路的板式換熱器，在第二回路的分配器腔室內(nèi)，首張第二換熱板片與次張第一換熱板片之間密封，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在或集成在首張第一換熱片、首張第二換熱片、次張第一換熱板片上或次張第二換熱板片上；或?qū)τ谟傻谝粨Q熱板片、第二換熱板片、第三換熱板片和第四換熱板片四種換熱板片構(gòu)成雙回路的板式換熱器，在第二回路的分配器腔室內(nèi)，首張第二換熱板片與首張第三換熱板片之間密封，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在或集成在首張第一換熱片、首張第二換熱片、首張第三換熱板片上、或首張第四換熱板片上。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種板式換熱器，其中所述板式換熱器具有上述的入口整流結(jié)構(gòu)。附圖說明本專利技術(shù)的這些和/或其他方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1a是現(xiàn)有技術(shù)中的一種板式換熱器的整體視圖；圖1b是圖1a所示的板式換熱器的進口以及分配腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本專利技術(shù)一個實施例板式換熱器的進口以及分配腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a-3d分別是根據(jù)本專利技術(shù)的整流元件的不同變形例的俯視圖；圖4a-4e分別是根據(jù)本專利技術(shù)另一實施例的入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在板式換熱器中的不同設(shè)置位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本專利技術(shù)另一實施例的板式換熱器的進口和分配腔室的結(jié)構(gòu)示意圖，其中入口整流結(jié)構(gòu)采用平面單元的形式；圖6是根據(jù)本專利技術(shù)另一實施例的板式換熱器的進口和分配腔室的結(jié)構(gòu)示意圖，其中入口整流結(jié)構(gòu)采用簡易整流單元的形式；圖7是本專利技術(shù)的入口整流結(jié)構(gòu)的另一變形例的俯視圖。具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本專利技術(shù)實施方式的說明旨在對本專利技術(shù)的總體專利技術(shù)構(gòu)思進行解釋，而不應(yīng)當理解為對本專利技術(shù)的一種限制。參見圖1a和1b，分別示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種板式換熱器的整體視圖和該板式換熱器的進口以及分配腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1a示出了可以供兩種不同流體流過的板式換熱器，例如該兩種不同的流體可以是水和制冷劑。鑒于這種形式的板式換熱器在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，故在此不再詳述。僅示出其中的一個用于制冷劑流入的進口接管4。當然，可以根據(jù)需要具體選擇進口接管4的位置，而不限于圖示的情形。在圖1b中，詳細示出了該板式換熱器的進口和分配腔室的具體結(jié)構(gòu)。從左至右依次布置邊板1、交替設(shè)置的第一換熱板片2和第二換熱板片3。相鄰的第一換熱板片2和第二換熱板片3具有相互匹配的結(jié)構(gòu)，使得能夠形成具有換熱空間和支撐強度的水通道10和制冷劑通道9。為了實現(xiàn)冷熱流體之間的熱量交換，如圖所示，水通道10和制冷劑通道9交替布置。制冷劑側(cè)(蒸發(fā)器)的進口接管4用于與機組系統(tǒng)的管路和前端的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于板式換熱器的入口整流結(jié)構(gòu)，所述板式換熱器包括制冷劑進口接管和與制冷劑進口接管裝配在一起的邊板，其特征在于，至少一個所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在從所述制冷劑進口接管至所述板式換熱器的主體的路徑上，并且在每一所述入口整流結(jié)構(gòu)上設(shè)置有至少一個整流元件，所述整流元件與板式換熱器的制冷劑入口通道相對應(yīng)設(shè)置。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于板式換熱器的入口整流結(jié)構(gòu)，所述板式換熱器包括制冷劑進口接管和與制冷劑進口接管裝配在一起的邊板，其特征在于，至少一個所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置在從所述制冷劑進口接管至所述板式換熱器的主體的路徑上，并且在每一所述入口整流結(jié)構(gòu)上設(shè)置有至少一個整流元件，所述整流元件與板式換熱器的制冷劑入口通道相對應(yīng)設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個所述入口整流結(jié)構(gòu)包括一個層或彼此間隔開的至少兩個層，其中每個層上設(shè)置有所述整流元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少兩個所述入口整流結(jié)構(gòu)在制冷劑進口接管至板式換熱器的分配腔室的方向上間隔開且并排設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整流元件是整流孔、整流條縫或它們的任意組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述入口整流結(jié)構(gòu)呈弧形、平板形或整流墊片的形式。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述入口整流結(jié)構(gòu)的層上設(shè)置有多個圓環(huán)，每個所述圓環(huán)上間隔布置有多個整流孔；或所述入口整流結(jié)構(gòu)的層上設(shè)置有多個環(huán)形帶，每個環(huán)形帶上設(shè)置有間隔布置的多個平直或傾斜地延伸的整流條縫。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整流條縫成長方形或鐮刀形。8.根據(jù)權(quán)利要求6-7中任一項所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述入口整流結(jié)構(gòu)的層的中心處設(shè)置有一個整流孔。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述入口整流結(jié)構(gòu)設(shè)置有擴口腔室。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的入口整流結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述邊板或制冷劑進口接管具有至少部分容納所述入口整流結(jié)構(gòu)的擴口腔室的擴口腔室。11.根據(jù)權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李華，佩爾蒂?！け税枴W利弗，
申請(專利權(quán))人：丹佛斯微通道換熱器嘉興有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33