專利名稱：一種微通道換熱器及其扁管加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種微通道換熱器及其扁管加工 方法。
背景技術(shù)：
微通道指單個(gè)通道當(dāng)量直徑(水力直徑)在3mm以下的任意斷面形狀的通道，其 中用于制冷/空調(diào)裝置或系統(tǒng)，以多孔扁管為基本管型的翅片管式換熱器稱為微通道換熱 器。現(xiàn)有技術(shù)的微通道換熱器一般由微通道扁管束、翅片、邊板、集流管、進(jìn)、出口管等組成， 一般采用整體焊接方式焊接。如圖2所示現(xiàn)有技術(shù)中的微通道采用的扁管端面為多孔排 列，多孔扁管整體外觀呈扁平狀，在其橫截面上陣列排布多個(gè)任意形狀和尺寸流動(dòng)通道的 換熱管道。此種扁管通常通過(guò)擠制或拉制處理鋁錠獲得，廢料率高。如圖2所示，現(xiàn)有微通道換熱器采用的扁管，因通道壁占用了大量的空間，所以制 冷劑充注量較小，單位長(zhǎng)度換熱器管內(nèi)的制冷劑質(zhì)量流量較小，相對(duì)換熱能力也小。以換熱 器作為冷凝器為例，制冷劑在扁管形制冷劑通道之間處于平流狀態(tài)，沒(méi)有擾動(dòng)，與管壁接觸 的流體率先冷凝成液相，隨后包圍著沒(méi)有氣相的制冷劑，導(dǎo)致制冷劑的換熱不佳。對(duì)于大冷 量空調(diào)系統(tǒng)，因?yàn)檫@問(wèn)題的存在必需把換熱器體積增大才能提高制冷劑的換熱效果，無(wú)形 中增加空調(diào)生產(chǎn)成本，降低產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種換熱面積 大、換熱效果好的多孔相貫鋸齒管的微通道換熱器及其扁管加工方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，提供一種微通道換熱器，由進(jìn)口管、微通道扁管束、集 流管、翅片和出口管組成，所述微通道扁管束由多個(gè)扁管并排構(gòu)成，所述扁管由鋸齒管壁和 鋸齒水力通道構(gòu)成。上述的微通道換熱器，所述鋸齒管壁的鋸齒是交錯(cuò)相貫的，使得鋸齒水力通道是 交錯(cuò)多孔相貫的鋸齒水力通道。上述的微通道換熱器，所述鋸齒管壁的鋸齒齒形是瘦高齒狀的或者是鈍尖齒狀 的。上述的微通道換熱器，所述鋸齒管壁的鋸齒包括多個(gè)不同形狀的鋸齒齒形。上述的微通道換熱器的扁管加工方法，包括以下步驟a)澆鑄，鋁錠熔融后澆入由外模和內(nèi)模組成的扁管套模內(nèi)，所述內(nèi)模包含易熔層 和軟模型層；b)冷卻定型；c)脫模，內(nèi)模易熔層內(nèi)的發(fā)熱絲通電使易熔層熔融排出，抽出軟模型層并把外模 打開(kāi)。上述的微通道換熱器的扁管加工方法，所述內(nèi)模還包括設(shè)在最外層的耐火材料層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的微通道換熱器鋸齒形狀的制冷劑通道可根據(jù)換熱效果的要求不同，設(shè)計(jì) 成不同的齒形，如瘦高齒，鈍尖齒等，有效減小傳熱過(guò)程中冷媒對(duì)換熱器的阻力。當(dāng)制冷劑 在管道內(nèi)流動(dòng)，因扁壁內(nèi)部是交錯(cuò)多孔相貫鋸齒水力通道，制冷劑會(huì)產(chǎn)生劇烈的擾動(dòng)，使單 位長(zhǎng)度的微通換熱器的熱交換更充分，制冷系統(tǒng)的能力能效更優(yōu)越。此結(jié)構(gòu)能降低生產(chǎn)成 本，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。微通道換熱器采用熔模鑄造法，制件精度高，生產(chǎn)效率高，廢料率 低。


圖1是現(xiàn)有微通道換熱器組件示意圖；圖2是現(xiàn)有微通道換熱器的扁管結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的微通道換熱器的扁管結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中各標(biāo)號(hào)表示的部件如下扁管1、集流管2、翅片3、口琴管管微通道4、口琴 管管壁5、制冷劑6、鋸齒管壁7、鋸齒水力通道8。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖、通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。為了提高制冷系統(tǒng)的制冷能力，盡可能地提高換熱器的換熱效率是關(guān)鍵。圖1所 示，是本發(fā)明的微通道換熱器由進(jìn)口管、微通道扁管束、集流管2、翅片3和出口管組成。微 通道扁管束由多個(gè)扁管1并排連接而成，位于左右集流管2和上下翅片3組成的框架結(jié)構(gòu) 中。圖2所示的是現(xiàn)有微通道扁管束的扁管截面結(jié)構(gòu)示意圖，扁管端面為多孔排列， 俗稱“口琴管”，在口琴管管壁5內(nèi)形成多個(gè)口琴管管微通道4，制冷劑6在口琴管管微通道 4內(nèi)流動(dòng)換熱。此種形式的扁管的口琴管管壁5占用了大量的空間，內(nèi)部排列口琴管管微通 道4的數(shù)量不多，使制冷劑充注量較小，且換熱面積較小，從而影響空調(diào)器性能。另一方面， 由于口琴管管微通道4為規(guī)則的多孔排列，制冷劑6在口琴管管微通道4內(nèi)是平流換熱，通 道內(nèi)不產(chǎn)生擾動(dòng)，與口琴管管壁5接觸的制冷劑率先冷凝成液相，然后包圍著氣相的制冷 劑，換熱系數(shù)較低，導(dǎo)致制冷劑的換熱不佳。為了解決目前口琴管微通道換熱器換熱效率的問(wèn)題，本發(fā)明對(duì)扁管的結(jié)構(gòu)作如下 改進(jìn)設(shè)計(jì)，如圖3所示，為本發(fā)明微通道換熱器的扁管由鋸齒管壁7和鋸齒水力通道8構(gòu) 成，由鋸齒管壁7圍成多條迂回曲折的鋸齒水力通道8，使管壁占據(jù)的空間體積比現(xiàn)有技術(shù) 中多孔排列的微通道換熱器小得多。當(dāng)制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)，因扁壁內(nèi)部是交錯(cuò)多孔相貫 鋸齒水力通道，制冷劑產(chǎn)生劇烈的擾動(dòng)，使制冷劑以復(fù)雜的紊流方式流動(dòng)，單位體積內(nèi)的流 體充分與鋸齒管壁7接觸傳熱，從而加快了制冷劑流體的熱量傳遞，單位長(zhǎng)度的微通換熱 器的熱交換更充分，制冷系統(tǒng)的能力能效更優(yōu)越。三角形的鋸齒形狀根據(jù)換熱效果要求，可設(shè)計(jì)成不同的齒形，如瘦高齒，鈍尖齒等。下面，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明微通道換熱器的扁管加工方法
扁管由鋁錠熔融澆鑄而成，澆鑄的模具由內(nèi)模和外模組成，內(nèi)模套在外模內(nèi)，熔融 的鋁液從內(nèi)模和外模圍成的空間內(nèi)澆入，冷卻后脫模形成扁管。外模是與鋸齒管壁7的外 壁形狀相適配的凹模。內(nèi)模是凸模，由三層材料構(gòu)成，最外層是耐火材料層，中間層是軟模 型層，由硅膠模材料制得，里層是易熔層，由易熔金屬材料制得，易熔層內(nèi)設(shè)有用于將固體 的易熔層熔化的發(fā)熱絲。內(nèi)模是在砂石模(反模)內(nèi)成型的，砂石模(反模)的內(nèi)腔形狀 與鋸齒管壁7的形狀相適配，使內(nèi)模的外形與鋸齒水力通道8—致。鋁錠熔融澆鑄冷卻后，外模脫模；內(nèi)模的易熔層內(nèi)的發(fā)熱絲通電發(fā)熱，易熔層熔化 流出，此時(shí)把耐火材料層和由硅膠模材料制得的軟模型層抽出，扁管就成型了。
權(quán)利要求
1.一種微通道換熱器，由進(jìn)口管、微通道扁管束、集流管O)、翅片C3)和出口管組成， 所述微通道扁管束由多個(gè)扁管(1)并排構(gòu)成，其特征在于所述扁管(1)由鋸齒管壁(7)和 鋸齒水力通道(8)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道換熱器，其特征在于所述鋸齒管壁(7)的鋸齒是交 錯(cuò)相貫的，使得鋸齒水力通道(8)是交錯(cuò)多孔相貫的鋸齒水力通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微通道換熱器，其特征在于所述鋸齒管壁(7)的鋸齒齒形 是瘦高齒狀的或者是鈍尖齒狀的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微通道換熱器，其特征在于所述鋸齒管壁(7)的鋸齒包括 多個(gè)不同形狀的鋸齒齒形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道換熱器的扁管加工方法，其特征在于包括以下步驟a)澆鑄，鋁錠熔融后澆入由外模和內(nèi)模組成的扁管套模內(nèi)，所述內(nèi)模包含易熔層、軟模 型層；b)冷卻定型；c)脫模，內(nèi)模易熔層內(nèi)的發(fā)熱絲通電使易熔層熔融排出，抽出軟模型層并把外模打開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微通道換熱器的扁管加工方法，其特征在于所述內(nèi)模還包 括設(shè)在最外層的耐火材料層。
全文摘要
一種微通道換熱器，由進(jìn)口管、微通道扁管束、集流管、翅片和出口管組成，所述微通道扁管束由多個(gè)扁管并排構(gòu)成，所述扁管由鋸齒管壁和鋸齒水力通道構(gòu)成。本發(fā)明的微通道換熱器利用流體傳熱的原理，通過(guò)在扁壁內(nèi)設(shè)置交錯(cuò)多孔相貫的鋸齒水力通道，當(dāng)制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)，制冷劑會(huì)產(chǎn)生劇烈的擾動(dòng)，使單位長(zhǎng)度的微通換熱器的熱交換更充分，制冷系統(tǒng)的能力能效更優(yōu)越。
文檔編號(hào)F28F1/02GK102095285SQ20111003561
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者魯益軍 申請(qǐng)人:Tcl空調(diào)器(中山)有限公司