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一种两排以上的微通道换热器和空调器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-05 12:05:07

本发明涉及空调,具体涉及一种两排以上的微通道换热器和空调器。

背景技术:

1、随着4g的大量应用以及5g的逐渐普及,各种数据处理设备的发热量越来越大,数据中心对空调设备的制冷量和节能性要求也越来越高,背板空调作为一种直接面向单个机柜的机房空调,其制冷能力大和节省机房空间的优势使其在数据机房中的需求不断增大。

2、但背板空调通常存在上部出风温度过高的问题,主要原因在于机柜内部的热温度场不均匀,机柜上层的温度较高,而且通常的背板空调的换热器设计的冷媒流向是从下往上流,液态冷媒从换热器底部进入换热器开始蒸发气化,换热器内部的制冷剂气体也是出于上层、液体冷媒不足时顶部的冷媒气体存在过热状态:当背板空调的热负荷(即机柜散发的热量)较大时,换热器内的冷媒在换热器中下部可能已完全蒸发并处于过热状态,使得换热器中上部没有足够的液体冷媒蒸发冷却外部的热空气,从而导致背板空调上部出风温度过高问题。

3、背板空调的高度尺寸比较大,因此其内部所使用的换热器通常也是存在较大的竖直高度尺寸。过高的换热器内部制冷剂从下向上流动同时蒸发气化,气体制冷剂容易影响液体制冷剂在管壁面上的换热效率,因此需要尽快导出气体制冷剂使其不影响后面的液体制冷剂换热,这样能提升换热器的换热效率。

4、因此,如何尽快导出高大尺寸两排以上的微通道换热器内部的制冷剂气体,以便提升换热器的换热效率和能力,是值得研究和验证的问题。

5、由于现有技术中的高大尺寸两排以上的微通道换热器存在下排内部制冷剂气体无法被有效的导出,导致影响上排换热器的换热等技术问题,因此本发明研究设计出一种两排以上的微通道换热器和空调器。

技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高大尺寸两排以上的微通道换热器存在下排内部制冷剂气体无法被有效的导出,导致影响上排换热器换热的缺陷,从而提供一种两排以上的微通道换热器和空调器。

2、为了解决上述问题,本发明提供一种两排以上的微通道换热器,其包括:

3、第一排换热单元和第二排换热单元,所述第一排换热单元包括多个间隔设置的第一换热管,所述第二排换热单元包括多个间隔设置的第二换热管,所述第一排换热单元位于所述第二排换热单元的上方,

4、还包括分离管、集气管和旁通管,所述第一换热管的下端插入所述分离管的内部,所述第二换热管的上端插入所述分离管的内部,所述集气管位于所述第一排换热单元的上端,所述第一换热管的上端插入所述集气管的内部,所述旁通管的下端插入所述分离管的内部,所述旁通管的上端插入所述集气管的内部,以将所述分离管与所述集气管连通,使得所述分离管中的气体能通过所述旁通管被导通至所述集气管中。

5、在一些实施方式中,

6、相对于所述分离管的底部,所述旁通管的下端设置在相对靠近所述分离管的顶部的位置,但所述旁通管的下端与所述分离管的顶部间隔大于0的第一预设距离;相对于所述集气管的顶部,所述旁通管的上端设置在相对靠近所述集气管的底部的位置,但所述旁通管的上端与所述集气管的底部间隔大于0的第二预设距离。

7、在一些实施方式中,

8、还包括出气管,所述出气管的一端与所述集气管的内部连通,另一端连通至外部,以能将所述集气管中的气体排出;

9、所述旁通管的上端插入所述集气管的高度低于所述第一换热管的上端插入所述集气管的高度,所述第一换热管的上端插入所述集气管的高度低于所述出气管的上端插入所述集气管的高度。

10、在一些实施方式中,

11、多个所述第一换热管中的至少一个包括第一直管和第一折管,所述第一直管沿着竖直方向延伸,所述第一折管的上端与所述第一直管的下端相接并连通,所述第一折管的下端插入至所述分离管中,所述第一折管为其中心轴线与竖直方向成(0,90°)夹角之间的斜管;

12、多个所述第二换热管中的至少一个包括第二直管和第二折管,所述第二直管沿着竖直方向延伸,所述第二折管的下端与所述第二直管的上端相接并连通,所述第二折管的上端插入至所述分离管中,所述第二折管为其中心轴线与竖直方向成(0,90°)夹角之间的斜管。

13、在一些实施方式中,

14、相对于所述分离管的顶部,所述第一折管的下端设置在相对靠近所述分离管的底部的位置,但所述第一折管的下端与所述分离管的底部间隔大于0的第三预设距离;相对于所述分离管的底部,所述第二折管的上端设置在相对靠近所述分离管的顶部的位置,但所述第二折管的上端与所述分离管的顶部间隔大于0的第四预设距离。

15、在一些实施方式中,

16、每个第一换热管均包括第一直管和第一折管,部分第二换热管的结构包括第二直管和第二折管,部分第二换热管的结构仅包括第二直管,当仅包括第二直管时,所述第二直管的上端也插入所述分离管中;

17、在竖直方向上第一换热管与所述第二换热管一一对应,所述第一直管与所述第二直管在竖直方向一一相对设置,在对应的一组第一换热管和第二换热管中:当第二换热管包括第二直管和第二折管时,所述第一折管的下端高度低于所述第二折管的上端高度;当第二换热管仅包括第二直管时,所述第一折管的下端高度低于所述第二直管的上端高度。

18、在一些实施方式中,

19、在对应的一组第一换热管和第二换热管中:在纵向截面内,所述第一折管的中心轴线与所述第二折管的中心轴线平行设置;相邻两个第一换热管之间设置有换热翅片,相邻两个所述第二换热管之间设置有换热翅片。

20、在一些实施方式中,

21、还包括浮塞,所述浮塞设置于所述分离管中且能浮于液体的液面上,所述浮塞位于所述旁通管的下方,当所述分离管中的液位上升至使得所述浮塞上端与所述旁通管的下端抵接时,所述旁通管被关闭,所述分离管中的气体和液体均不能通过所述旁通管排至所述集气管中;当所述浮塞的上端面与所述旁通管的下端间隔大于0的距离时,所述旁通管被打开,所述分离管中仅气体能通过所述旁通管排至所述集气管中。

22、在一些实施方式中,

23、所述浮塞的上端连接设置有导向杆,所述导向杆能从所述旁通管的下端插入所述旁通管中,并能随所述浮塞一体上下浮动,进而在所述旁通管中上下浮动;所述浮塞的下端还连接设置有限位杆,所述限位杆从与所述浮塞相接的位置朝下延伸,当所述分离管中的液位高度低于预设高度时,所述限位杆的下端与所述分离管的内底抵接;所述浮塞在水平面内的投影面积大于所述旁通管在水平面内的投影面积。

24、在一些实施方式中,

25、还包括进液管和分液管,所述分液管位于所述第二换热管的下端,且每个第二换热管的下端均插入所述分液管中,所述进液管的一端与所述分液管的内部连通,以对所述分液管供给制冷流体;

26、还包括补液管,所述补液管的一端插入所述分液管中,所述补液管的另一端插入所述分离管中,以能通过所述补液管抽吸所述分液管中的流体进入所述分离管中。

27、在一些实施方式中,

28、还包括布液管,所述布液管设置于所述分离管的内部,且所述布液管与所述补液管连通,所述布液管沿着所述分离管的长度方向延伸,所述分离管的长度方向为多个第一换热管的排布方向和/或为多个第二换热管的排布方向,且在所述布液管上设置有出液口,所述出液口为多个,多个所述出液口沿所述布液管的长度方向间隔或相接布置。

29、在一些实施方式中,

30、流体流经所述补液管的阻力加流经所述布液管的阻力之和大于流体流经所述第二换热管的阻力;和/或,

31、所述布液管的高度高于所述第一换热管的下端的高度。

32、在一些实施方式中,

33、当同时还包括出气管和浮塞时,所述进液管、所述补液管、所述旁通管、所述出气管和所述浮塞均设置于所述第一排换热单元和所述第二排换热单元的相同一侧。

34、本发明还提供一种空调器,其包括前述的两排以上的微通道换热器。

35、本发明提供的一种两排以上的微通道换热器和空调器具有如下有益效果:

36、1.本发明通过在第一排换热单元与第二排换热单元之间的分离管上连通设置的旁通管,使旁通管的下端插入分离管的内部,旁通管的上端插入集气管的内部,中间分离管可以分离下部微通道换热器的制冷剂气体和液体,从而利用旁通管将分离管与集气管连通,进而能够有效地将分离管中的气体通过旁通管直接导通至集气管中,使得气体不必再进入位于上方的第一换热管中,而影响第一换热管的换热,从而提升换热效率和能力;本发明的微通道换热器的两排换热单元中间设计有分离管,分离管连接上下两个微通道换热器,在分离管内对下部微通道换热器出口的制冷剂实现气液分离,使得液体制冷剂沉积到分离管下部并进入上部微通道换热器、气体制冷剂从旁通管直接进入顶部的集气管,使得气体不必再进入位于上方的第一换热管中而影响第一换热管的换热,从而提升微通道换热器的换热效率和能力。

37、2.本发明还通过将上下两排的换热管插入分离管中的部分管段设计为折管的结构,能够使得上下相对的两排换热管不会发生干涉,并且还能使得下排换热管的上端插设得更靠近分离管顶部,上排换热管的下端插设得更靠近分离管的底部,从而使得下排换热管排出的气液两相流体能在分离管中得到更好的气液分离,并且使得分离得更为彻底,靠近分离管底部的液体通过上排换热管的折管下端被抽吸出,进而保证进入上排换热管中的流体尽可能为液体,从而进一步提高上排微通道换热单元的换热效率和换热能力,进而提高整体微通道换热器的换热性能。

38、3.本发明还通过在分离管中设置的浮塞结构,能够悬浮于液面上,当液位较低时浮塞的上端与旁通管的下端间隔大于0的距离,从而能够将分离管中的气体向上导通至旁通管中,而当液位较高时浮塞的上端与旁通管的下端形成抵接,从而关闭旁通管的导通,使得分离管中的气体和液体均不能被导出,从而实现了通气阻液的功能,保证分离管中朝向上方集气管导出的为纯度较高的气体,避免液体被导出,保证较大流量的液体处于分离管中而进入第一换热管中,提高上排换热单元的换热能力,提高整体微通道换热器的换热性能。

39、4.本发明还通过补液管和布液管的设置,能够从下端的分液管中利用补液管抽吸液体,并导通至分离管中,保证上方的换热单元的第一换热管能够从分离管中抽吸足够的液体,防止尤其是下方的换热单元换热较为充分导致进入分离管中的几乎或全部为气体时,上方换热管抽吸不到液体而导致上方的换热单元换热性能降低的情况发生,此时通过补液管和补液管能够朝分离管的内部供给液体,保证对上方换热单元的液体制冷剂的供给,保证和提高上方换热单元的换热能力,提高整体微通道换热器的换热性能。

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