微通道型扁管換熱器及其扁管的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種扁管型換熱器(100)用的扁管(30)，其用于連通至集流管以實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)；其特征在于：所述扁管(30)包括扁平的中間通道部分(32)和位于所述扁管(30)兩端的端部接口部分(31)；中間通道部分(32)中形成有多個(gè)扁管內(nèi)筋(34)和微通道(33)；所述端部接口部分(31)包括一體成型的過(guò)渡段(31a)和大致圓形孔(31b)；并且扁平的中間通道部分(32)的周長(zhǎng)等于大致圓形孔(31b)的周長(zhǎng)。本實(shí)用新型還涉及一種微通道扁管型換熱器(100)，其包括第一集流管(10)、第二集流管(20)，以及如前所述的扁管(30)。在使用根據(jù)本實(shí)用新型的扁管(30)時(shí)，能夠使得制冷劑在傳輸過(guò)程中受到的阻力變小，同時(shí)使得微通道型扁管換熱器(100)所需的總復(fù)合鋁材用量得以減少，因而在同等條件下減少扁管(30)的數(shù)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微通道型扁管換熱器及其扁管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有熱泵功能的空調(diào)系統(tǒng)用的換熱器，尤其是涉及一種微通道型扁管換熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]世界各國(guó)有關(guān)于環(huán)境保護(hù)的法規(guī)正在不斷完善，這極大地加速了環(huán)保制冷劑的推廣使用。但是，現(xiàn)階段在市場(chǎng)上推出的、具有低溫室效應(yīng)潛值的HFC、HC、HFO類(lèi)制冷劑通常都具有一定的可燃性。因此，出于安全方面的考慮，世界各國(guó)的制冷空調(diào)行業(yè)對(duì)此類(lèi)制冷劑的灌注量都提出了較高的要求。
[0003]微通道型扁管換熱器在制冷空調(diào)行業(yè)中得到廣泛的使用。微通道型扁管換熱器可采用全鋁釬焊式(或全鋁材質(zhì)釬焊)的方法來(lái)生產(chǎn)，同時(shí)廣泛地使用在家用或者汽車(chē)空調(diào)的冷凝器或蒸發(fā)器中，特別是使用在具有熱泵功能的空調(diào)系統(tǒng)的換熱器中。
[0004]傳統(tǒng)的扁管換熱器的集流管一般地通過(guò)擠壓鋁圓管或者焊接鋁圓管而成型，其外徑一般比插入其中的多孔扁管的尺寸大2-8_。在同等設(shè)計(jì)的情況下，集流管的內(nèi)腔的直徑越大，所需要的制冷劑灌注量就越多。
[0005]另外，傳統(tǒng)的扁管需要插入到集流管中；制冷劑從集流管分配到各個(gè)扁管的過(guò)程中的阻力較大，不利于整個(gè)系統(tǒng)的阻力的降低。
[0006]中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利CN201964816U公開(kāi)了一種異型管口的微通道換熱扁管及換熱器。該換熱扁管包括有多個(gè)微通道，扁管的端口向前收縮構(gòu)成一喇叭狀過(guò)渡段，過(guò)渡段的口部為異型，與該異型口相匹配地連接有異型管。所述異型管的斷面為圓形、多邊形、直槽口形、橢圓形或D形。同時(shí)，該換熱器由多個(gè)異型管口的微通道換熱扁管并排地連接在兩個(gè)集流管之間而構(gòu)成。相鄰的兩個(gè)異型管口的微通道換熱扁管之間設(shè)有散熱片。
[0007]在上述中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利中，換熱扁管的直徑縮小，使得制冷劑的充注阻力進(jìn)一步增大。在換熱器的【技術(shù)領(lǐng)域】中期待能夠使得制冷劑在從集流管分配到各個(gè)扁管的過(guò)程中受到的阻力得到減少。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)減少制冷劑從集流管分配到各個(gè)扁管的過(guò)程中的阻力以及減少制冷劑的灌注量，開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)一種新的微通道型扁管換熱器一直都是換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在追求的目標(biāo)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有換熱扁管的制冷劑的分配阻力較大、灌注量較高等缺點(diǎn)和不足，提供了一種新型的微通道型扁管換熱器。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種扁管型換熱器用的扁管，其用于連通至集流管以實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)；
[0011]其特征在于:所述扁管包括扁平的中間通道部分和與中間通道部分32 —體成型的、位于所述扁管兩端的端部接口部分；
[0012]中間通道部分中形成有彼此大致平行的多個(gè)扁管內(nèi)筋和由所述扁管內(nèi)筋所分隔形成的多個(gè)微通道；
[0013]所述端部接口部分包括一體成型的過(guò)渡段和用于連通至集流管的大致圓形孔；并且
[0014]所述扁平的中間通道部分的周長(zhǎng)等于所述大致圓形孔的周長(zhǎng)。
[0015]優(yōu)選的，所述微通道的數(shù)量為6至25個(gè)。
[0016]優(yōu)選的，所述微通道的數(shù)量為10或12個(gè)。
[0017]優(yōu)選的，所述扁管內(nèi)筋和微通道遍布于整個(gè)中間通道部分的內(nèi)側(cè)進(jìn)行均勻地分布。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一發(fā)明，本實(shí)用新型還提供了一種微通道扁管型換熱器，其包括位于第一側(cè)的第一集流管和位于相反的第二側(cè)的第二集流管，
[0019]其特征在于:所述微通道扁管型換熱器還包括多個(gè)如前所述的大致平行的扁管；
[0020]并且，每個(gè)扁管的兩端分別通過(guò)其對(duì)應(yīng)的大致圓形孔連通至第一集流管、第二集流管，以便實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)。
[0021]優(yōu)選的，所述微通道扁管型換熱器還包括散熱翅片，其放置在相鄰的扁管之間或套設(shè)在扁管的外周。
[0022]優(yōu)選的，所述扁管內(nèi)筋和微通道遍布于整個(gè)中間通道部分的內(nèi)側(cè)進(jìn)行均勻地分布。
[0023]優(yōu)選的，在第一集流管、第二集流管的周壁上分別開(kāi)設(shè)有多個(gè)連續(xù)分布的沖孔部分以及由沖孔部分所形成的向外突伸的沖孔凸緣。
[0024]優(yōu)選的，扁管的大致圓形孔的內(nèi)徑和第一集流管或第二集流管的沖孔凸緣的外徑大致相同，并且扁管的大致圓形孔嵌套配合到?jīng)_孔凸緣上。
[0025]優(yōu)選的，在第一集流管和第二集流管的任一上設(shè)置有用于供制冷劑進(jìn)入和流出的壓板。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器在制造和使用時(shí)，能夠顯著地減少制冷劑的灌注量和制冷循環(huán)系統(tǒng)阻力，并且降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。
[0027]現(xiàn)有的扁管換熱器的集流管在使用釬焊工藝時(shí)通常需要采用復(fù)合鋁材，而復(fù)合鋁材的材料成本要比同系列的非復(fù)合鋁材高很多。本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器采用分設(shè)組裝且釬焊式的集流管，因此僅僅是和扁管想接觸的集流管部分需要使用復(fù)合鋁材。扁管的截面周長(zhǎng)得以減少，相應(yīng)地微通道型扁管換熱器的總材料用量也減少。相比較于現(xiàn)有的扁管換熱器，根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器的扁管數(shù)量可以減少20% _40%。
[0028]通過(guò)參考以下附圖所示的和說(shuō)明書(shū)所描述的實(shí)施例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的一般技術(shù)人員將會(huì)更加明白本實(shí)用新型的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖2是圖1所示的微通道型扁管換熱器的集流管的剖視圖。
[0031]圖3是圖2所示的集流管的集流管管座的立體圖。
[0032]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器的一個(gè)示例性扁管在加工之前的立體圖。
[0033]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器的一個(gè)示例性扁管在加工之后的立體圖。
[0034]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器的第一優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)在討論本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，下面通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行示意性說(shuō)明的方式來(lái)說(shuō)明其實(shí)施例，但是所述實(shí)施例并不解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。例如，舉例說(shuō)明或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可與另一個(gè)實(shí)施例一起使用，以產(chǎn)生再一個(gè)實(shí)施例。本實(shí)用新型旨在包括這些以及其它修改和變化，它們都在本實(shí)用新型的范圍和精神之內(nèi)。
[0036]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100的總體結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100包括位于第一側(cè)(即圖1的左側(cè))的第一集流管10、位于相反的第二側(cè)(即圖1的右側(cè))的第二集流管20、以及位于兩者之間的多個(gè)成排的扁管30。每個(gè)扁管30的兩端分別連通至第一集流管10、第二集流管20。所述扁管30例如由擠出機(jī)而擠出成型。
[0037]為了強(qiáng)化扁管30的散熱效果，可在扁管30的外周安裝有波形翅片60。出于示意性的目的，僅在圖1最頂側(cè)的扁管30上示出了所安裝的波形翅片60?？梢岳斫?，在微通道型扁管換熱器100的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，在每個(gè)扁管30的外周都安裝有波形翅片60。
[0038]如圖1所示，在成排的扁管30的底部邊緣側(cè)還設(shè)置有側(cè)板70，以便對(duì)成排的扁管30起到加固的作用。
[0039]第一集流管10和第二集流管20的結(jié)構(gòu)大致相同。以下將參考圖1、2、3來(lái)示意性說(shuō)明第一集流管10的結(jié)構(gòu)。
[0040]如圖2所示，第一集流管10主要包括集流管管座12和卡扣或裝配到集流管管座12上的集流管管蓋11。如圖1所示，在第一集流管10的端部處還安裝有端蓋13，以便對(duì)第一集流管10的內(nèi)部通道進(jìn)行封閉。
[0041]如圖1所示，在第一集流管10上附連有壓板40，同時(shí)在第一集流管10中還設(shè)置有隔片50。在壓板40中形成有制冷劑入口通道40a和制冷劑出口通道40b。
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型，制冷劑首先通過(guò)壓板40的制冷劑入口通道40a進(jìn)入第一集流管10并分配至多排平行的扁管30，進(jìn)而流向第二集流管20，最終返回至壓板40的制冷劑出口通道40b。由于第一集流管10中的隔片50的分隔作用，制冷劑以圖1所示的“U”型方式進(jìn)行流動(dòng)，最后通過(guò)壓板40的制冷劑出口通道40b流出。
[0043]如上所述，由于波形翅片60分布于相鄰的扁管30之間，在扁管30內(nèi)流動(dòng)的制冷劑能夠與各個(gè)翅片間隙的空氣實(shí)現(xiàn)充分地?fù)Q熱。
[0044]圖3示出了第一集流管10的集流管管座12的立體圖。如圖3所示，集流管管座12例如由復(fù)合鋁材制成，包括管座本體12a和管座卷邊12b。例如通過(guò)沖孔操作，在集流管管座本體12a中形成有多個(gè)連續(xù)分布的沖孔部分12al以及相應(yīng)的向外突伸的沖孔凸緣12a2。
[0045]圖4示出了微通道型扁管換熱器100的一個(gè)示例性扁管30在加工之前的立體圖。圖5示出了微通道型扁管換熱器100的示例性扁管30在加工之后的立體圖。
[0046]如圖4所示，在加工之前的扁管30整體上呈扁平結(jié)構(gòu)。扁管30包括中間通道部分32和位于兩端的端部接口部分31。在中間通道部分32中形成有多個(gè)彼此大致平行的扁管內(nèi)筋34和成排的微通道33，其中由于扁管內(nèi)筋34的分隔作用，在扁管30的中間通道部分32中形成了成排的微通道33。所述微通道33的數(shù)量為6至25個(gè)。優(yōu)選的，所述微通道33的數(shù)量為10或12個(gè)。
[0047]優(yōu)選的，所述扁管內(nèi)筋34和微通道33遍布于整個(gè)中間通道部分32的內(nèi)側(cè)進(jìn)行均勻地分布。
[0048]在制造圖1所示的微通道型扁管換熱器100時(shí)，圖4所示的扁管30的兩個(gè)端部(對(duì)應(yīng)于端部接口部分31)例如保持在圓錐型模具上，然后施力進(jìn)行沖壓操作。圖4所示的扁管30在圓錐型模具上進(jìn)行沖壓操作之后變型為圖5所示的形狀。S卩，扁管30的中間通道部分32保持為原來(lái)的形狀，但是扁管30的端部接口部分31變型為過(guò)渡段31a和直徑為R的大致圓形孔31b。相應(yīng)的，所述中間通道部分32的周長(zhǎng)等于所述大致圓形孔31b的周長(zhǎng)。
[0049]根據(jù)本實(shí)用新型，大致圓形孔31b的內(nèi)徑尺寸和沖孔凸緣12a2的外徑尺寸大致相同。在制造根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100時(shí)，首先在沖孔凸緣12a2的外側(cè)包覆焊料，然后使得大致圓形孔31b與沖孔凸緣12a2相嵌套配合。在所有的扁管30都與第一集流管10、第二集流管20固定完畢之后，送入釬焊爐中進(jìn)行整體焊接，進(jìn)而生產(chǎn)出一體的微通道型扁管換熱器100。
[0050]圖6示出了根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100的第一優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖。如圖6所不,波形翅片60 (散熱翅片)分布于微通道型扁管換熱器100的相鄰扁管30之間。扁管30內(nèi)的制冷劑和流通于各個(gè)波形翅片60間隙的空氣能夠?qū)崿F(xiàn)充分地?fù)Q熱。
[0051]在圖6所示的第一優(yōu)選實(shí)施例中，波形翅片60采用高翅片的形式，同時(shí)各個(gè)波形翅片60之間的翅片間距較大。圖6所示的微通道型扁管換熱器100在作為蒸發(fā)器使用時(shí)更有利于冷凝水的排出。
[0052]綜上所述，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)一種扁管型換熱器100用的扁管30，其用于連通至集流管以實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)；其特征在于:所述扁管30包括扁平的中間通道部分32和與中間通道部分32 —體成型的、位于所述扁管30兩端的端部接口部分31 ;中間通道部分32中形成有彼此大致平行的多個(gè)扁管內(nèi)筋34和由所述扁管內(nèi)筋34所分隔形成的多個(gè)微通道33 ;所述端部接口部分31包括一體成型的過(guò)渡段31a和用于連通至集流管的大致圓形孔31b ;并且所述扁平的中間通道部分32的周長(zhǎng)等于所述大致圓形孔31b的周長(zhǎng)。
[0053]此外，本實(shí)用新型還請(qǐng)求保護(hù)一種微通道扁管型換熱器100，其包括位于第一側(cè)的第一集流管10和位于相反的第二側(cè)的第二集流管20，其特征在于:所述微通道扁管型換熱器100還包括多個(gè)如前所述的大致平行的扁管30 ;并且，每個(gè)扁管30的兩端分別通過(guò)其對(duì)應(yīng)的大致圓形孔31b連通至第一集流管10、第二集流管20，以便實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)。
[0054]如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型，占扁管30絕大部分的多孔區(qū)域32的總體容積較小，因此所需要的制冷劑的灌注量較少。
[0055]在傳統(tǒng)的扁管插入型集流管中，制冷劑從集流管分配到各個(gè)扁管的過(guò)程中所受到的阻力較大，從而不利于整個(gè)系統(tǒng)的阻力的降低。而在根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100中，第一集流管10、第二集流管20和各個(gè)扁管30的連接部分是過(guò)渡段31a和直徑為R的大致圓形孔31b。因此，制冷劑在傳輸過(guò)程中受到的阻力較小，從而能夠降低壓縮機(jī)的功耗，提升整個(gè)系統(tǒng)的能效。
[0056]在制造傳統(tǒng)的扁管換熱器時(shí)，通常需要使用復(fù)合鋁材來(lái)對(duì)集流管進(jìn)行高頻焊接。因此，相比較于使用同系列的非復(fù)合鋁材，使用復(fù)合鋁材將導(dǎo)致材料成本的較大增加。根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100采用分設(shè)組裝且釬焊式的第一集流管10、第二集流管20，其中僅與扁管30接觸的集流管管座12需要使用復(fù)合鋁材。因此，微通道型扁管換熱器100所需的總復(fù)合鋁材用量得以減少。
[0057]在制造根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器100時(shí)，扁管30的數(shù)量相比較于傳統(tǒng)的扁管換熱器可減少20% -40%。因?yàn)榧鞴芎捅夤艿挠昧康玫綔p少，根據(jù)本實(shí)用新型的微通道型扁管換熱器可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本和輕量化的目的。
[0058]本實(shí)用新型不限定于所描述的實(shí)施例。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在不偏離本實(shí)用新型主旨的前提下，能夠?qū)Ω鞣N細(xì)節(jié)進(jìn)行適應(yīng)性修改，而這些修改都包括在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種扁管型換熱器(100)用的扁管(30)，其用于連通至集流管以實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)； 其特征在于:所述扁管(30)包括扁平的中間通道部分(32)和與中間通道部分(32) —體成型的、位于所述扁管(30)兩端的端部接口部分(31)； 中間通道部分(32)中形成有彼此大致平行的多個(gè)扁管內(nèi)筋(34)和由所述扁管內(nèi)筋(34)所分隔形成的多個(gè)微通道(33)； 所述端部接口部分(31)包括一體成型的過(guò)渡段(31a)和用于連通至集流管的大致圓形孔(31b);并且 所述扁平的中間通道部分(32)的周長(zhǎng)等于所述大致圓形孔(31b)的周長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的扁管型換熱器(100)用的扁管(30)，其特征在于: 所述微通道的數(shù)量為6至25個(gè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的扁管型換熱器(100)用的扁管(30)，其特征在于: 所述微通道的數(shù)量為10或12個(gè)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的扁管型換熱器(100)用的扁管(30)，其特征在于: 所述扁管內(nèi)筋(34)和微通道(33)遍布于整個(gè)中間通道部分(32)的內(nèi)側(cè)進(jìn)行均勻地分布。
5.一種微通道扁管型換熱器(100)，其包括位于第一側(cè)的第一集流管(10)和位于相反的第二側(cè)的第二集流管(20)， 其特征在于:所述微通道扁管型換熱器(100)還包括多個(gè)如權(quán)利要求1所述的大致平行的扁管(30)； 并且，每個(gè)扁管(30)的兩端分別通過(guò)其對(duì)應(yīng)的大致圓形孔(31b)連通至第一集流管(10)、第二集流管(20)，以便實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的微通道扁管型換熱器(100)，其特征在于: 所述微通道扁管型換熱器(100)還包括散熱翅片(60)，其放置在相鄰的扁管(30)之間或套設(shè)在扁管(30)的外周。
7.如權(quán)利要求5或6所述的微通道扁管型換熱器(100)，其特征在于: 所述扁管內(nèi)筋(34)和微通道(33)遍布于整個(gè)中間通道部分(32)的內(nèi)側(cè)進(jìn)行均勻地分布。
8.如權(quán)利要求5或6所述的微通道扁管型換熱器(100)，其特征在于: 在第一集流管(10)、第二集流管(20)的周壁上分別開(kāi)設(shè)有多個(gè)連續(xù)分布的沖孔部分(12al)以及由沖孔部分所形成的向外突伸的沖孔凸緣(12a2)。
9.如權(quán)利要求8所述的微通道扁管型換熱器(100)，其特征在于: 扁管(30)的大致圓形孔(31b)的內(nèi)徑和第一集流管(10)或第二集流管(20)的沖孔凸緣(12a2)的外徑大致相同，并且 扁管(30)的大致圓形孔(31b)嵌套配合到?jīng)_孔凸緣(12a2)上。
10.如權(quán)利要求5所述的微通道扁管型換熱器(100)，其特征在于: 在第一集流管(10)和第二集流管(20)的任一上設(shè)置有用于供制冷劑進(jìn)入和流出的壓板(40)。
【文檔編號(hào)】F25B39/00GK203980987SQ201420288973
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】徐坤豪 申請(qǐng)人:格朗吉斯鋁業(yè)（上海）有限公司