CN101936670B - 一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用 - Google Patents

一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101936670B
CN101936670B CN 200910054158 CN200910054158A CN101936670B CN 101936670 B CN101936670 B CN 101936670B CN 200910054158 CN200910054158 CN 200910054158 CN 200910054158 A CN200910054158 A CN 200910054158A CN 101936670 B CN101936670 B CN 101936670B
Authority
CN
China
Prior art keywords
header
heat exchanger
flat tube
loop
volume
Prior art date
Application number
CN 200910054158
Other languages
English (en)
Other versions
CN101936670A (zh
Inventor
王磊
Original Assignee
王磊
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 王磊 filed Critical 王磊
Priority to CN 200910054158 priority Critical patent/CN101936670B/zh
Publication of CN101936670A publication Critical patent/CN101936670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101936670B publication Critical patent/CN101936670B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/088Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal for domestic or space-heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0478Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D2001/0253Particular components
    • F28D2001/026Cores
    • F28D2001/0273Cores having special shape, e.g. curved, annular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/025Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
    • F28F2260/02Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels

Abstract

本发明公开的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器,其所述换热器的热交换部分由铝制挤压薄壁型材构成的扁管以平行方式排列形成。本发明与现有技术相比具有如下优点:1.制冷剂与扁管内壁换热效率提高40%,制冷剂在换热器集流管中的流阻降低40%。2.空气侧的翅片换热效率提高40%,空气侧换热器的风阻降低40%。3.整个换热器的换热性能提高40%。4.在制冷剂占用上与传统技术相比少40%。5.全铝结构与铜铝结构对比:因无铜-铝电位差,寿命更长。本发明采用扁管可以承受现有制冷剂耐高压值限制、产品结构紧凑、单位重量轻、工艺流程短、制造可靠性高、成本相对较低。本发明还公开了上述换热器的应用。

Description

一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种换热器及应用,特别涉及一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用。该全新系列换热器的全部主材选用铝:它是一种易于再循环使用的材料,和铜管铝片式换热器相比还有较高的抗腐蚀能力;此外,微通道扁管设计使换热器冷媒侧的效率提高,平行流的结构+翅片的先进设计使换热器空气侧的效率大幅提高,从而使整体的换热器效率大幅提升。该全新系列换热器具有环保、冷媒用量少、耐压、可靠性高、回收成本低、无电位差无原电池效应等优点。
背景技术
[0002] 传统热交换器系统中的换热器主要采用铜管铝片涨管形式;如图1所示的传统热交换器系统中的室外机组,其换热器部分10采用如图3和图4所示的铜管11加铝片12的涨管式结构;同样如图2所示的传统热交换器系统中的室内机组,其换热器20采用如图5所示的铜管21加铝片22的涨管式结构。这类传统的热交换器系统存在着如下问题:
[0003] 1、制冷剂侧中的制冷剂与铜管内壁之间换热效率低,制冷剂在换热器铜管中的流阻大。
[0004] 2、空气侧的翘片换热效率低,风阻大。
[0005] 3、使用的制冷剂量大,不符合环保要求。
[0006] 4、铝片与铜管之间存在电位差,容易腐蚀,使用寿命短。
[0007] 5、整个换热器的厚度后,重量重,物流成本很高。
[0008] 6、风机和压缩机的功率大,耗能现象严重。
[0009] 本申请人于2006年发明了一种铝制挤压薄壁型材,并向中国国家知识产权局专利递交了实用新型专利申请并已授权,授权公告号为CN201007423。该铝制挤压薄壁型材,采用铝锭熔炼挤压成型,由至少一个以上的扁平状的通道管构成。通道管之间相互平行且独立并通过连接部横向连接,以构成对称结构或非对称结构的多通道的平行流管。通道管内具有至少一个以上的冷热制剂流道。且至少有一部分冷热制剂流道的横截面形状为圆形或椭圆形或多边形或波浪形或以及它们的任意组合,以适应各种产品设计要求和不同的冷热制剂的要求。各冷热制剂流道相互平行设置,构成双流道铝制挤压薄壁型材或多通道的铝制挤压薄壁型材。各冷热制剂流道之间采用鳍翅分隔。以替代传统的电解铜管,有效地降低能耗、环境的污染和提高资源的有效利用。具有回收成本低,行业利用面广等优势。
[0010] 本申请人还于2006年利用上述铝制挤压薄壁型材发明了一种冷热交换器,并向中国国家知识产权局专利递交了实用新型专利申请并已授权,授权公告号为CN2932273。该换热器包括其上有联结孔的第一、第二集流管以及插入所述第一、第二集流管中的联结孔将第一、第二集流管联结起来的许多根彼此平行的扁管,和设置在相邻扁管之间的外鳍翅,每一个扁管单元由至少一个扁平状通道管构成,扁平状通道管之间具有一并联部。这种冷热交换器适用于汽车自动变速器冷却油的平行流油冷器,和汽车发动机冷却水的平行流水箱以及汽车空调用暖风的平行流暖风芯体。[0011] 目前上述铝制挤压薄壁型材构成的换热器还没有发现在以R12、R22、R410A、R407C、R123、HFC134A等通过气液二相物理变化进行热量交换的冷媒介质的房间及类似用途的空气调节系统、冷冻冷藏系统、制冷除湿用空调系统、热泵制热及水冷/取暖空调系统、IT行业中计算机冷却模块、设备中冷却系统等其它行业各类热交换系统中应用的相关报道。
发明内容
[0012] 本发明所要解决的技术问题第一方面在于提供一种利用上述铝制挤压薄壁型材和高效翅片通过组装制成的适应于制冷剂进行热交换的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器。
[0013] 本发明所要解决的技术问题第二方面在于提供上述微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器的应用。
[0014] 作为本发明第一方面的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器,其特征在于,所述换热器的热交换部分由铝制挤压薄壁型材构成的扁管以平行方式排列形成。
[0015] 在本发明的换热器第一个优选实施例中,所述扁管为一根,以水平方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
[0016] 在本发明的换热器第二个优选实施例中,所述扁管为一根,以垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
[0017] 在本发明的换热器第三个优选实施例中,所述扁管为二根,以相互平行且水平方向或垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
[0018] 在上述第一、第二和第三优选实施例中,所述扁管的一端为热交换介质的进口端,所述扁管的另一端为热交换介质的出口端。
[0019] 在本发明的换热器第四个优选实施例中,所述扁管为两根以上,以平行方式水平间隔成一排排列;该实施例的换热器还包括连通所述两根以上扁管一端的第一集流管以及连通所述两根以上扁管另一端的第二集流管。
[0020] 在本发明的换热器第五个优选实施例中,所述扁管为两根以上,以平行方式垂直间隔成一排排列;该实施例的换热器还包括连通所述两根以上扁管一端的第一集流管以及连通所述两根以上扁管另一端的第二集流管。
[0021] 在本发明的换热器第六实施例中,所述扁管为两根以上,以平行方式垂直间隔成二排排列;该实施例的换热器还包括连通第一排扁管一端的第一集流管、连通第一排扁管另一端的第二集流管、连通第二排扁管一端的第三集流管、连通第二排扁管另一端的第四集流管;其中第一集流管与第三集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通,第二集流管与第四集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。
[0022] 在本发明的换热器第七实施例中,所述扁管为两根以上,以平行方式水平间隔成二排排列;该实施例的换热器还包括连通第一排扁管一端的第一集流管、连通第一排扁管另一端的第二集流管、连通第二排扁管一端的第三集流管、连通第二排扁管另一端的第四集流管;其中第一集流管与第三集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通,第二集流管与第四集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。
[0023] 在本发明的换热器第八实施例中,所述扁管为两根以上,以平行方式水平或垂直间隔排列;该实施例的换热器还包括连通扁管一端的第一集流管和连通扁管另一端的第二
集流管。
[0024] 在上述实施例中,所述扁管扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于68.2度,即螺距彡扁管宽度的2.5倍。所述扁管的厚度为1.0mm-2.5mm,优选为1.3mm_2.0mm。
[0025] 在本发明的换热器第九实施例中,所述扁管为两根以上的U型扁管,每根U型扁管以平行方式水平或垂直间隔成一排排列,每一根U型扁管的两端分别第一集流管和第二集流管连通,所述第一集流管和第二集流管相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。
[0026] 在上述第九实施例中,所述U型扁管扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于68.2度,即螺距彡扁管宽度的2.5倍。所述扁管的厚度为1.0mm-2.5mm,优选为1.3mm-2.0mm0
[0027] 在上述实施例中,所述热交换介质的进口端和出口端可以分别设置在集流管的端部;也可以同时设置在一根集流管的管壁上。当设置有所述热交换介质的进口端或出口端的集流管的长度> 300mm时,所述热交换介质的进口端或出口端为多个,且相邻两热交换介质的进口端或相邻两热交换介质的出口端之间的距离小于150mm并所有的热交换介质的进口端或出口端呈等距分布。
[0028] 上述第四和第五实施例中,所述换热器分为奇数回路单排平行流换热器和偶数回路单排平行流换热器。对于奇数回路单排平行流换热器来说,热交换介质的进口端和出口端分别设置在第一集流管和第二集流管的端部,呈对角分布。在偶数回路平行流换热器中,所述进、出口端均设置在第一集流管或第二集流管上。尤其是当第五实施例为奇数回路单排平行流换热器时,可以用作冷凝器或蒸发器,当作为当用作蒸发器时,热交换介质的进口端设置在换热器的底部,而出口端设置在换热器的顶部;当用作冷凝器时,热交换介质的进口端设置在换热器的顶部,出口端设置在换热器的底部。当第五实施例为偶数回路单排平行流换热器时,无论是作为冷凝器还是蒸发器,其热交换介质的进口端和出口端均位于换热器的底部。
[0029] 对于奇数回路单排平行流换热器和偶数回路单排平行流换热器来说,当回路数为一个以上时,各个回路的容积按照一定比例进行分配,例如对于双回路单排平行流换热器来说,第一回路的容积占回路总容积的80%,第二回路的容积占回路总容积的20%。对于三回路单排平行流换热器来说,第一回路的容积占回路总容积的55%,第二回路的容积占回路总容积的30%,第三回路的容积占回路总容积的15%。对于四回路单排平行流换热器来说,第一回路的容积占回路总容积的40 %,第二回路的容积占回路总容积的27 %,第三回路的容积占回路总容积的20%,第四回路的容积占回路总容积的13%。对于五回路单排平行流换热器来说,第一回路的容积占回路总容积的34%,第二回路的容积占回路总容积的24%,第三回路的容积占回路总容积的18%,第四回路的容积占回路总容积的13%,第五回路的容积占回路总容积的13%。对于六回路单排平行流换热器来说,第一回路的容积占回路总容积的30 %,第二回路的容积占回路总容积的20 %,第三回路的容积占回路总容积的17%,第四回路的容积占回路总容积的14%,第五回路的容积占回路总容积的10%,第六回路的容积占回路总容积的9% ;上述各个回路之间通过设置在第一集流管或第二集流管内的阻挡板进行分隔。
[0030] 在第六实施例中,热交换介质在所述第一集流管和第三集流管内轴向流动的长度大于热交换介质在第二集流管和第四集流管内轴向流动的长度,且在所述第一集流管和第三集流管内轴向流动的长度尽可能地长,而在第二集流管和第四集流管内轴向流动的长度尽可能的短。尤其是热交换介质在所述第一集流管和第三集流管内轴向流动的长度占热交换介质在第一、第二、第三以及第四集流管内轴向流动的长度70%以上,而热交换介质在所述第二集流管和第四集流管内轴向流动的长度占热交换介质在第一、第二、第三以及第四集流管内轴向流动的长度30%以下。
[0031] 在第六实施例中,所述第一集流管和第三集流管之间不直接连通,而第二集流管与第四集流管之间部分相互直接连通。尤其是在该实施例中,热交换介质的轴向流动全部在第一集流管和第三集流管内完成,而第一排扁管与第二排扁管之间的热交换介质流动则全部由第二集流管与第四集流管之间互通的孔对接完成;该换热器内通过设置在集流管内阻挡板分成若干个回路,这些回路串联起来。尤其是沿热交换介质流动方向,各回路的容积逐步增大,但最后一个回路的容积不得大于第一回路的容积的2.5倍。优选方案是:后一回路的容积大于前一回路容积的20-60%。更优选方案是:后一回路的容积大于前一回路容积的 40-50%。
[0032] 在第六实施例中,所述最后两段回路上设置有向该最后两段回路内补充热交换介质的补给口,该补给口可以以不同的形状、数量和位置来设计,只要其控制补充的介质量不实质性破坏其原介质流速即可;其中最后一个回路补充的热交换介质可为总热交换介质重量的 15-20% ο
[0033] 在第六实施例中,所述热交换介质的进口端和出口端设置在第一集流管或第三集流管的侧管壁上。
[0034] 在上述技术方案中,在所述集流管内间隔设置有若干个节流孔板,每一节流孔板上具有节流孔,以起到紊流和喷射作用,解决气液分离的问题。所述节流孔板之间的间隔距离小于80mm,优选为50mm。
[0035] 在上述技术方案中,所述扁管的厚度为1.0mm-2.5mm,在单冷冷凝器中优选方案1.0mm-1.5mm、在单冷蒸发器中优选方案为1.6mm-2.0mm ;在热泵型室内外换热器中优选方案为1.3mm-l.6mm,同时对扁管内部多孔微通道中单一孔流道截面积优选方案在
0.36mm2-1.00mm2。
[0036] 在上述技术方案中,在所述扁管之间设置有翘片,其中,1.5M/s-2M/s风速翘片窗口角为22度-45度,优选为27度-33度。1.5M/s_2M/s风速翘片节距为2.0mm-4.0mm,在高效换热器中优选方案为2.2mm-2.8mm,在兼顾高效换热和除湿时优选方案为2.6mm_3.0mm ;在冷冻冷藏或单一除湿时优选方案为3.6mm-4.0_。当上述扁管翘片弯管式换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片节距等于翘片高度。
[0037] 上述换热器,利用扁管垂直设计解决了冷凝水排放问题,利用节流孔板的紊流河喷射作用解决了气液分离问题,利用改变回路容积方法来提高换热效率。
[0038] 在上述换热器中,所述扁管内设置有至少一个以上跟随扁管长度方向延伸的微通道。
[0039] 在上述换热器中,所述集流管的横断面形状为D型集流管,可以进一步降低热交换介质在集流管中的损失。
[0040]为了增加集流管的强度,在所述D型集流管没有与扁管连接的三侧管壁上沿着集流管长度方向间隔开设有加强筋,相邻两条加强筋的间距为25.4mm。
[0041] 在上述实施例中,所述扁管的表面镀锌,镀锌层的厚度为? -?(请补充)。
[0042] 上述微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器可以在房间空调、商用空调及其他各专业热交换系统中的应用。尤其是在房间及类似用途的空气调节系统、冷冻冷藏系统、制冷除湿用空调系统、热泵制热及水冷/取暖空调系统、IT行业中计算机冷却模块、设备中冷却系统中的应用。
[0043] 本发明设计采用微通道扁管通过弯管形成有效的换热流道和换热面积,在扁管弯管后相邻的二根扁管间装配高效翅片,钎焊后形成全铝换热器,可最大限度承受耐压要求、产品结构紧凑、单位重量轻、工艺流程短、制造可靠性高、成本相对较低,特殊设计能使产品迎风面积在0.2m2以下发挥较好换热效果,性能高于传统铜管+铝片结构20%。
[0044] 由于采用了如上的技术方案,本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0045] 1.制冷剂与扁管内壁换热效率提高40%,制冷剂在换热器中的流阻降低40%。
[0046] 2.空气侧的翅片换热效率提高40%,空气侧换热器的风阻降低40%。
[0047] 3.整个换热器的换热性能提高40%。
[0048] 4.在制冷剂占用上与传统技术相比少30%
[0049] 5.全铝结构与铜铝 结构对比:因无铜-铝电位差,寿命更长
[0050] 本发明采用扁管可承受高压、产品结构紧凑、单位重量轻、工艺流程短、制造可靠性高、成本相对较低。
附图说明
[0051] 下面结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明。
[0052] 图1为传统热交换器系统中的室外机组结构示意图。
[0053] 图2为传统热交换器系统中的室内机组结构示意图。
[0054] 图3为传统热交换器系统中室外机组中采用铜管铝片涨管式换热器的结构示意图。
[0055] 图4为图3的左视图。
[0056] 图5为传统热交换器系统中的室内机组中采用铜管铝片涨管式换热器的结构示意图。
[0057] 图6为本发明换热器实施例1的原理示意图。
[0058] 图7为本发明换热器实施例2的原理示意图。
[0059] 图8为本发明换热器实施例3的原理示意图。
[0060] 图9为本发明实施例3性能测试时的热成像图。
[0061] 图10为本发明换热器实施例4的原理示意图。
[0062] 图11为本发明换热器实施例5的结构示意图。
[0063] 图12为图11的仰视图。
[0064] 图13为图11的左视图。
[0065] 图14为实施例5的扁管与翘片之间的连接关系图。[0066] 图15为图14的A向视图。
[0067] 图16为本发明换热器实施例6的结构示意图。
[0068] 图17为本发明换热器实施例7的结构示意图。
[0069] 图18为本发明换热器实施例8的结构示意图。
[0070] 图19为本发明换热器实施例9的结构示意图。
[0071] 图20为图19的仰视图。
[0072] 图21为图19的左视图。
[0073] 图22为本发明换热器实施例10的结构示意图。
[0074] 图23为本发明换热器实施例11的结构示意图。
[0075] 图24为图23的俯视图。
[0076] 图25为图23的左视图。
[0077] 图26为本发明换热器实施例12的结构示意图。
[0078] 图27为本发明换热器实施例13的结构示意图。
[0079] 图28为图27的仰视图。
[0080] 图29为图27的左视图。
[0081] 图30为本发明换热器实施例14的结构示意图。
[0082] 图31为本发明换热器实施例15的结构示意图。
[0083] 图32为图31的俯视图。
[0084] 图33为图31的左视图。
[0085] 图34为本发明换热器实施例15制冷时的工作原理示意图。
[0086] 图35为图34的I处放大示意图。
[0087] 图36为实施例15制冷运行时的热成像图。
[0088] 图37为本发明换热器实施例15制热时的工作原理示意图。
[0089] 图38为图37的I处放大示意图。
[0090] 图39为实施例15制热运行时的热成像图。
[0091] 图40为本发明换热器实施例16的结构示意图。
[0092] 图41为图40的俯视图。
[0093] 图42为图40的左视图。
[0094] 图43为本发明换热器实施例17的结构示意图。
[0095] 图44为图43的俯视图。
[0096] 图45为图43的左视图。
[0097] 图46为本发明换热器实施例18的原理示意图。
[0098] 图47为本发明换热器实施例19的原理示意图。
[0099] 图48为本发明换热器实施例20的原理示意图。
[0100] 图49为本发明换热器实施例21的原理示意图。
[0101]图50为传统结构中圆形集流管与扁管之间的连接关系示意图。
[0102] 图51为传统结构中圆形集流管内的流阻示意图。
[0103]图52为本发明的D型集流管与扁管之间的连接关系示意图。
[0104] 图53为本发明的D型集流管内的流阻示意图。[0105] 图54为本发明的本发明的D型集流管的结构示意图。
[0106] 图55为本发明D型集流管中加强筋的结构示意图。
[0107] 图56为本发明上述实施例应用于空冷侧的示意图。
[0108] 图57为本发明上述实施例应用于空热侧的示意图。
具体实施方式
[0109] 为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合实施例,进一步阐述本发明。
[0110] 实施例1
[0111] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一具有双回路单排平行流换热器,其做热泵型室内换热器制热使用。参看图6,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由招制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.3mm-1.6mm。
[0112] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式垂直间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的顶部,第二集流管200整个换热器的底部,热交换介质的进口端400位于第一集流管100的左端部,出口端500位于第一集流管100的右端部。在第一集流管100和第二集流管200内分别设置有阻挡板110、210,阻挡板110、210将整个换热器分隔成第一回路610和第二回路620,第一回路610的容积占回路总容积的80%,第二回路620的容积占回路总容积的20%。在第二集流管200内间隔设置有三个节流孔板700,每一节流孔板700上具有节流孔710,以起到紊流和喷射作用,每个节流孔板700之间的间隔距离小于80mm,最优为50mm。该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从第一集流管100左端部的进口端400进,通过第一回路610的扁管垂直向下流到第二集流管200安装有节流孔板700的一侧,通过节流孔板700节流后,流到第二集流管200没有安装有节流孔板700的一侧,再通过第二回路620的扁管垂直向上流到第一集流管100内,由出口端500流出。
[0113] 实施例2
[0114] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一具有双回路单排平行流换热器,其做热泵型室内换热器制冷使用。参看图7,结构同实施例1,只是热交换介质的进口端400和出口端500处于的位置不同,在该实施例中,热交换介质的进口端400位于第一集流管100的右端部,出口端500位于第一集流管100的左端部。
[0115] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制热剂从第一集流管100右端部的进口端400进,通过第二回路620的扁管垂直向下流到第二集流管200没有安装有节流孔板700的一侧,再流到第二集流管200安装有节流孔板700的一侧。通过节流孔板700节流后,通过第一回路610的扁管垂直向上流到第一集流管100内,由出口端500流出。
[0116] 实施例3
[0117] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一具有三回路单排平行流换热器,其制冷剂流向被设计为做热泵型室内换热器制热使用。参看图8,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.3mm-l.6mm。
[0118] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式垂直间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的顶部,第二集流管200整个换热器的底部,热交换介质的进口端400位于第一集流管100的左端部,出口端500位于第二集流管200的右端部,进口端400和出口端500成对角分布。在第一集流管100和第二集流管200内分别设置有阻挡板110、120、
210.220,阻挡板110、120、210、220将整个换热器分隔成第一回路610、第二回路620和第三回路630,第一回路610的容积占回路总容积的55 %,第二回路620的容积占回路总容积的30%,第三回路630的容积占回路总容积的15%。在第二集流管200内间隔设置有三个节流孔板700,每一节流孔板700上具有节流孔710,以起到紊流和喷射作用,每个节流孔板700之间的间隔距离小于80mm,最好为50mm。该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从第一集流管100左端部的进口端400进,通过第一回路610的扁管垂直向下流到第二集流管200安装有节流孔板700的一侧,通过节流孔板700节流后,流到第二集流管200没有安装有节流孔板700的中间侧,再通过第二回路620的扁管垂直向上流到第一集流管100内,接着通过第一集流管100由第三回路630的扁管垂直向下流到第二集流管200没有安装有节流孔板700的另一侧,由出口端500流出。
[0119] 参看图9,该实施例中通过热成像显示微通道平行流换热器内部冷媒在各回路的温度分布合理,过冷度控制有效,换热效率高。
[0120] 实施例4
[0121] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一具有三回路单排平行流换热器,其制冷剂流向被设计为做热泵型室内换热器制冷使用。参看图10,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.3mm-l.6mm。
[0122] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式垂直间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的顶部,第二集流管200整个换热器的底部,热交换介质的进口端400位于第二集流管200的右端部,出口端500位于第一集流管100的左端部,进口端400和出口端500成对角分布。在第一集流管100和第二集流管200内分别设置有阻挡板110、120、
210.220,阻挡板110、120、210、220将整个换热器分隔成第一回路610、第二回路620和第三回路630,第一回路610的容积占回路总容积的55 %,第二回路620的容积占回路总容积的30%,第三回路630的容积占回路总容积的15%。在第二集流管200内间隔设置有三个节流孔板700,每一节流孔板700上具有节流孔710,以起到紊流和喷射作用,每个节流孔板700之间的间隔距离小于80mm,最好为50mm。该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从第二集流管200右端部的进口端400进,通过第三回路630的扁管垂直向上流到第一集流管100的一侧,再通过第一集流管100的中间侧以及第二回路620流到第二集流管200的中间侧,接着制冷剂流到第二集流管200安装有节流孔板700的一侧,通过节流孔板700节流后,再通过第一回路610的扁管垂直向上流到第一集流管100内,由出口端500流出。
[0123] 实施例5
[0124] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一具有双回路单排平行流换热器,其做热泵型室内换热器制冷制热使用。参见图11至图13,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.3mm-1.6mm。
[0125] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式垂直间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的顶部,第二集流管200整个换热器的底部,热交换介质的进口端400和出口端500位于第二集流管200上,在第二集流管200内分别设置有阻挡板210,阻挡板210将整个换热器分隔成第一回路610、第二回路620,第一回路610的容积占回路总容积的80 %,第二回路620的容积占回路总容积的20%。
[0126] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从第二集流管200左侧的进口端400进,通过第一回路610的扁管垂直向上流到第一集流管100的一侧,再流到第一集流管100的另一侧,接着通过第二回路620的扁管垂直向上流到第二集流管100的另一侧,由出口端500流出。
[0127] 参看图14和图15,相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,其中2M/s风速翘片窗口角为22度-45度,优选为27度-33度。1.5M/s-2M/s风速翘片节距H为2.0mm-4.0mm,优选为2.2mm_3.6mm。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。
[0128] 扁管300顺出风方向采用A°设计来导流换热器冷凝水,其中30°彡A°彡60° ;利用翅片800窗口长度阻止冷凝积水的形成,B彡0.3mm,其最优值为0.10〜0.15mm。
[0129] 实施例6
[0130] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一单回路单排平行流换热器,其做水冷系统中的蒸发器或冷凝器使用。参见图16,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由招制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。
[0131] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式垂直间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的顶部,第 二集流管200整个换热器的底部,热交换介质的进口端400位于第一集流管100的左端部,出口端500位于第二集流管200的右端部,进口端400和出口端500成对角分布。扁管300扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于等于68.2度,螺距 <扁管300宽度的2.5倍。
[0132] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从第一集流管100左侧的进口端400进,通过扁管300垂直向下流到第二集流管200,由出口端500流出。
[0133] 实施例7
[0134] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为一单回路单排平行流换热器,其做水冷系统中的蒸发器或冷凝器使用。参见图16,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由招制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。
[0135] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式水平间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的一侧,第二集流管200整个换热器的另一侧,热交换介质的进口端400位于第一集流管100的下端部,出口端500位于第二集流管200的上端部,进口端400和出口端500成对角分布。扁管300扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于等于68.2度,螺距彡扁管300宽度的2.5倍。
[0136] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从第一集流管100下端部的进口端400进,通过扁管300水平流到第二集流管200,由出口端500流出。
[0137] 实施例8[0138] 该实施例的微通道、全铝单一扁管通过弯管形成有效制冷剂流道和换热空间,通过与高效换热翅片焊接为一单回路单排微通道换热器,其做单冷系统中的蒸发器使用。参见图18,该换热器由一根扁管300以垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分,在相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,结合参看图14和图15,其中2M/s风速翘片窗口角A为22度-45度,优选为27度-33度。2M/s风速翘片节距H为
2.0mm-4.0mm,优选为2.2mm_3.6mm。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。
[0139] 扁管300的一端为热交换介质的进口端400,扁管300的另一端为热交换介质的出口端 500。
[0140] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入扁管300,经过扁管300热交换,由出口端500流出。
[0141] 实施例9
[0142] 该实施例的微通道、全铝单一扁管焊接式结构换热器为一单回路单排换热器,其做水冷系统中的蒸发器使用。参见图19至图21,该换热器由一根扁管300以垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分,扁管300的一端为热交换介质的进口端400,扁管300的另一端为热交换介质的出口端500。扁管300扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于等于68.2度,螺距<扁管300宽度的2.5倍。
[0143] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入扁管300,经过扁管300热交换,由出口端500流出。
[0144] 实施例10
[0145] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双回路单排平行流换热器,其做房间或商用冷凝器使用。参见图22,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及连接在第一集流管100和第二集流管200之间的若干扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.0mm-1.3mm。
[0146] 在该实施例中,若干根扁管300以平行方式水平间隔成一排排列,第一集流管100位于整个换热器的一侧,第二集流管200整个换热器的另一侧,热交换介质的进口端400和出口端500位于第一集流管100的上下端部。
[0147] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入第一集流管100上侧,再通过整个换热器上部的扁管300,流到第二集流管200上侧中,然后沿着第二集流管200向下流动,经整个换热器下部的扁管300返回到第一集流管100下侧由出口端500流出。
[0148] 实施例11
[0149] 该实施例的微通道、全铝单一扁管通过弯管形成有效制冷剂流道和换热空间,通过与高效换热翅片焊接为一单回路单排微通道换热器,其做单冷系统中的冷凝器使用。参见图23至图24,该换热器由一根扁管300以水平方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分,在相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,结合参看图14和图15,其中2M/s风速翘片窗口角A为22度-45度,优选为27度-33度。2M/s风速翘片节距H为2.0mm-4.0mm,优选为2.2mm_3.6mm。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。[0150] 扁管300的一端为热交换介质的进口端400,扁管300的另一端为热交换介质的出口端 500。
[0151] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入扁管300,经过扁管300热交换,由出口端500流出。
[0152] 实施例12
[0153] 该实施例的微通道、全铝单一扁管焊接式结构换热器为一单回路单排换热器,其做水冷系统中的冷凝器使用。参见图26,该换热器由一根扁管300以水平方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分,扁管300的一端为热交换介质的进口端400,扁管300的另一端为热交换介质的出口端500。扁管300扭曲成螺 旋状,该螺旋状的螺旋升角小于等于68.2度,螺距<扁管300宽度的2.5倍。
[0154] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入扁管300,经过扁管300热交换,由出口端500流出。
[0155] 实施例13
[0156] 该实施例的微通道、全铝扁管焊接式结构换热器为同向并联单回路单排换热器,其做蒸发器使用。参见图27至图29,该换热器由两根扁管300以相互平行且垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分,在相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,结合参看图14和图15,其中2M/s风速翘片窗口角A为22度-45度,优选为27度-33度。211/8风速翘片节距!1为2.0臟-4.0111111,优选为2.2臟-3.6111111。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。
[0157] 两根扁管300的一端并接为热交换介质的进口端400,两根扁管300的另一端并接为热交换介质的出口端500。
[0158] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入两根扁管300,经过两根扁管300热交换,由出口端500流出。
[0159] 实施例14
[0160] 该实施例的微通道、全铝扁管焊接式结构换热器为同向并联单回路单排换热器,其做冷凝器使用。参见图30,该换热器由两根扁管300以相互平行且水平方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分,在相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,结合参看图14和图15,其中2M/s风速翘片窗口角A为22度-45度,优选为27度-33度。2M/s风速翅片节距H为2.0mm-4.0mm,优选为2.2mm_3.6mm。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。
[0161] 两根扁管300的一端并接为热交换介质的进口端400,两根扁管300的另一端并接为热交换介质的出口端500。
[0162] 该实施例的工作原理是;热交换介质,如制冷剂从进口端400进入两根扁管300,经过两根扁管300热交换,由出口端500流出。
[0163] 实施例15
[0164] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双排双交换平行流换热器,其做热泵型蒸发器或冷凝器使用。参见图31至图33,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及若干根扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度在热泵型换热器中优选方案为1.3mm-1.6mm,同时对扁管内部多孔微通道中单一孔流道截面积优选方案在0.36mm2-l.00mm2。若干根扁管300以平行方式垂直间隔成二排排列,第一排扁管300的上端与第一集流管100连通,第一排扁管300的下端与第二集流管200连通,第二排扁管300的上端与第三集流管IOOa连通,第二排扁管300的下端与第四集流管200a连通,第一集流管100与第三集流管IOOa位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的顶部,两者不直接沟通,只是通过扁管300依据热交换介质的流向而沟通。第二集流管200与第四集流管200a位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的底部,依据热交换介质的流向而直接沟通。
[0165] 在相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,结合参看图14和图15,其中1.5M/s-2M/s风速翘片窗口角A为22度-45度,优选为27度-33度。2M/s风速翘片节距H为2.0mm-4.0mm,在高效换热器中优选方案为2.2mm_2.8mm,在兼顾高效换热和除湿时优选方案为2.6mm-3.0mm ;在冷冻冷藏或单一除湿时优选方案为3.6mm_4.0mm。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。
[0166] 参看图34和图35,当该实施例的换热器应用于制冷场合时,热交换介质的进口端400为两个,布置在第一集流管100的右侧。热交换介质的出口端500为三个,布置在第一集流管100的左侧并成等距分布。第一集流管100的右侧与左侧之间设置有一阻挡板110,在第二集流管200的右侧与左侧之间设置有一节流孔板700,节流孔板700上具有节流孔710,在第四集流管200a的左侧与右侧之间设置有一阻挡板210a,阻挡板210a、节流孔板700、阻挡板110位于同一平面上。第二集流管200的右侧与第四集流管200a的右侧直接连通,如通过小孔(图中未示出)直接连通,第二集流管200的左侧与第四集流管200a的左侧直接连通,如通过小孔(图中未示出)直接连通。制冷时,该实施例的工作原理是;热交换介质由两个进口端400进入到第一集流管100的右侧,然后顺着一部分扁管300向下流到第二集流管200的右侧,流入第二集流管200右侧的一部分液相通过节流孔板700上的节流孔710流入到第二集流管200的左侧,以平衡第二集流管200左侧的气液两相,另一部分液相横向流入到第四集流管200a的右侧。进入第四集流管200a右侧的液相顺着一部分扁管300向上流入到第三集流管IOOa的右侧,而进入第三集流管IOOa右侧的液相通过第三集流管IOOa轴向流至第三集流管IOOa的左侧,接着顺着一部分扁管300向下流入第四集流管200a的左侧,这时流入第四集流管200a左侧的热交换介质已经是气液两相,由于在重力作用下,气液两相不容易分层。该气液两相接着横向流入第二集流管200的左侧,与通过节流孔板700过来的液相混合后,再顺着一部分扁管向上流入到第一集流管100的左侦牝再从三个出口端500流出。由于在第二集流管200内设置了节流孔板700,整个换热器过热度相对于现有技术来说,过热度区域很小(参见图36),只有接近于出口端500 —小块区域,实现了平行流换热器在系统中能量的高效转换。
[0167] 参看图37和图38,当该实施例的换热器应用于制热场合时,热交换介质的进口端400为三个,布置在第一集流管100的左侧并成等距分布。热交换介质的出口端500为二个,布置在第一集流管100的右侧。第一集流管100的右侧与左侧之间设置有一阻挡板110,在第二集流管200的右侧与左侧之间设置有一节流孔板700,节流孔板700上具有节流孔710,在第四集流管200a的左侧与右侧之间设置有一阻挡板210a,阻挡板210a、节流孔板700、阻挡板110位于同一平面上。第二集流管200的右侧与第四集流管200a的右侧直接连通,如通过小孔(图中未示出)直接连通,第二集流管200的左侧与第四集流管200a的左侧直接连通,如通过小孔(图中未示出)直接连通。制热时,该实施例的工作原理是;热交换介质由三个进口端400进入到第一集流管100的左侧,然后顺着一部分扁管300向下流到第二集流管200的左侧,流入第二集流管200右侧的一部分气相通过节流孔板700上的节流孔710流入到第二集流管200的右侧,以平衡第二集流管200右侧的气液两相,另一部分气相横向流入到第四集流管200a的左侧。进入第四集流管200a左侧的气相顺着一部分扁管300向上流入到第三集流管IOOa的左侧,而进入第三集流管IOOa左侧的气相通过第三集流管IOOa轴向流至第三集流管IOOa的右侧,接着顺着一部分扁管300向下流入第四集流管200a的右侧,这时流入第四集流管200a左侧的热交换介质已经是气液两相,由于在重力作用下,气液两相不容易分层。该气液两相接着横向流入第二集流管200的右侧,与通过节流孔板700过来的气相混合后,再顺着一部分扁管向上流入到第一集流管100的右侦牝再从两个出口端500流出。由于在第二集流管200内设置了节流孔板700,整个换热器过冷度相对于现有技术来说,过热度区域很小(参见图37),只有接近于出口端500 —小块区域,实现了平行流换热器在系统中能量的高效转换。
[0168] 实施例16
[0169] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双排双交换平行流换热器,其做蒸发器使用。参见图40至图41,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200以及若干根扁管300,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。每一根扁管300弯成U型,每根U型扁管以平行方式垂直间隔成一排排列,每一根U型扁管的两端分别第一集流管100和第二集流管200连通,第一集流管100和第二集流管200相互平行,位置整个换热器的顶部。第一集流管100和第二集流管200之间不直接连通,而是通过扁管300依据热交换介质的流向而沟通。在相邻两扁管300之间设置有翘片800,翘片800为蛇形折叠形状,结合参看图14和图15,其中2M/s风速翘片窗口角A为22度-45度,优选为27度-33度。2M/s风速翘片节距H为2.0mm-4.0mm,优选为2.2mm_3.6mm。当上述换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口设计,翘片800节距H等于翘片800高度。在第一集流管100上间隔设置有热交换介质的进口端400和出口端500。
[0170] 该实施例的换热器工作原理如下:热交换介质由进口端400进入到第一集流管100的左侧,再由整个换热器左侧的扁管300流入到第二集流管200的左侧;流入第二集流管200内的热交换介质顺着第二集流管200轴向流入到第二集流管200的右侧,再通过整个换热器右侧的扁管300流入到第一集流管100的右侧,由出口端500出来。
[0171] 实施例17
[0172] 该实施例的换热器结构基本上同实施例16,参看图43至图45,只是扁管300扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于等于68.2度,螺距<扁管300宽度的2.5倍。相邻两扁管300之间没有设置翘片800。
[0173] 实施例18
[0174] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双排双交换平行流换热器,其做蒸发器或冷凝器使用。参看图46,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及若干根扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。若干根扁管300以平行方式垂直间隔成二排排列,第一排扁管300的上端与第一集流管100连通,第一排扁管300的下端与第二集流管200连通,第二排扁管300的上端与第三集流管IOOa连通,第二排扁管300的下端与第四集流管200a连通,第一集流管100与第三集流管IOOa位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的顶部,第二集流管200与第四集流管200a位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的底部。出口端设置在第三集流管IOOa的一个端部,进口端400和出口端500位于整个换热器的顶部同侧。在第一集流管100和第三集流管IOOa内的中间分别设置有阻挡板110、110a,热交换介质的进口端400设置在第一集流管100的一个端部,阻挡板IlOUlOa将整个换热器的流道分隔成第一回路610、第二回路620、第三回路630和第四回路640,第一集流管100和第三集流管IOOa远离进口端400、出口端500的一侧之间通过小孔900直接连通,第二集流管200与第四集流管200a不直接连通。
[0175] 该实施例的工作原理是:热交换介质通过进口端400进入到第一集流管100靠近进口端400 —侧内,由于阻挡板110的作用,热交换介质将顺着第一回路610的扁管300向下流入到第二集流管200 —侧内。流入第二集流管200 —侧内的热交换介质顺着第二集流管200轴向流到第二集流管200另一侧内,接着通过第二回路620中的扁管300向上流到第一集流管100远离进口端400 —侧内。流入第一集流管100远离进口端400 —侧内的热交换介质通过小孔900流入到第三集流管IOOa远离出口端500 —侧内,由于阻挡板IlOa的阻挡,进入第三集流管IOOa远离出口端500 —侧内的热交换介质顺着第三回路630中的扁管300向下流入第四集流管200a的一侧内,流入第四集流管200a—侧内的热交换介质顺着第四集流管200a轴向流到第四集流管200a另一侧内,接着通过第四回路640中的扁管300向上流到第三集流管IOOa靠近出口端400 —侧内,通过出口端400流出。
[0176] 实施例19
[0177] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双排双交换平行流换热器,其做蒸发器或冷凝器使用。参看图47,该实施例的换热器包括第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及若干根扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。若干根扁管300以平行方式垂直间隔成二排排列,第一排扁管300的上端与第一集流管100连通,第一排扁管300的下端与第二集流管200连通,第二排扁管300的上端与第三集流管IOOa连通,第二排扁管300的下端与第四集流管200a连通,第一集流管100与第三集流管IOOa位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的顶部,第二集流管200与第四集流管200a位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的底部。出口端设置在第三集流管IOOa的一个端部,进口端400和出口端500位于整个换热器的顶部同侧。在第一集流管100和第三集流管IOOa内的中间分别设置有阻挡板110、110a,热交换介质的进口端400设置在第一集流管100的一个端部,阻挡板IlOUlOa将整个换热器的流道分隔成第一回路610、第二回路620、第三回路630和第四回路640,第一集流管100和第三集流管IOOa远离进口端400、出口端500的一侧之间通过小孔900直接连通,第二集流管200与第四集流管200a不直接连通。在第二集流管200和第四集流管200a内分别设置有三块节流孔板700,每一块节流孔板700上设置有节流孔710。
[0178] 该实施例的工作原理是:热交换介质通过进口端400进入到第一集流管100靠近进口端400 —侧内,由于阻挡板110的作用,热交换介质将顺着第一回路610的扁管300向下流入到第二集流管200 —侧内。流入第二集流管200 —侧内的热交换介质顺着第二集流管200轴向,并通过第二集流管200内的三块节流孔板700节流后流到第二集流管200另一侧内,接着通过第二回路620中的扁管300向上流到第一集流管100远离进口端400 —侧内。流入第一集流管100远离进口端400 —侧内的热交换介质通过小孔900流入到第三集流管IOOa远离出口端500 —侧内,由于阻挡板IlOa的阻挡,进入第三集流管IOOa远离出口端500 —侧内的热交换介质顺着第三回路630中的扁管300向下流入第四集流管200a的一侧内,流入第四集流管200a —侧内的热交换介质顺着第四集流管200a轴向,并通过第四集流管200a内的三块节流孔板700节流后流到第四集流管200a另一侧内,接着通过第四回路640中的扁管300向上流到第三集流管IOOa靠近出口端400 —侧内,通过出口端400流出。
[0179] 实施例20
[0180] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双排双交换平行流换热器,其做蒸发器或冷凝器使用。参看图48,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及若干根扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。若干根扁管300以平行方式垂直间隔成二排排列,第一排扁管300的上端与第一集流管100连通,第一排扁管300的下端与第二集流管200连通,第二排扁管300的上端与第三集流管IOOa连通,第二排扁管300的下端与第四集流管200a连通,第一集流管100与第三集流管IOOa位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的顶部,第二集流管200与第四集流管200a位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的底部。
[0181] 第一集流管100和第三集流管IOOa之间不直接连通,而第二集流管200和第四集流管200a之间部分相互直接连通,这样第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及扁管300构成该实施例的整个热交换流道。整个热交换流道的热交换介质的进口端400和出口端500设置在第一集流管100的侧管壁上。
[0182] 在第一集流管100和第二集流管200内各设有一块阻挡板110和210,其中阻挡板110和210将第一集流管100和第二集流管200之间的扁管300分为NI排流道和N2+N3排流道,阻挡板110和210位于同一平面上。
[0183] 在第四集流管210a内设有一块阻挡板210a,在第三集流管IlOa内设置有一块节流孔板700,其中阻挡板210a和节流孔板700将第三集流管100a、第四集流管200a之间的扁管300分为N1+N2排流道和N3排流道。第二集流管200内的NI排流道与第四集流管210a内的N1+N2排流道通过第二集流管200与第四集流管210a之间的小孔910沟通,第二集流管200内的N2+N3排流道与第四集流管210a内的N3排流道通过第二集流管200与第四集流管210a之间的小孔920沟通,第一集流管100与第二集流管200之间NI排流道的扁管300构成第一回路610,第三集流管IOOa与第四集流管200a之间N1+N2排流道的扁管300构成第二回路620,第三集流管IOOa与第四集流管200a之间N3排流道的扁管300构成第三回路630,第一集流管100与第二集流管200之间N2+N3排流道的扁管300构成第四回路640。
[0184] 制冷剂在整个流道中的流向是:由进口端400进入第一集流管100的NI排流道中,顺着第一回路的扁管130向下流到第二集流管200的NI排流道中,再由小孔910横向流入第四集流管200a的N1+N2排流道中,接着顺着第二回路的扁管300上升至第三集流管IOOa的N1+N2排流道中。进入第三集流管IOOa的N1+N2排流道内的制冷剂通过节流孔板700沿着第三集流管IOOa的轴向流动至第三集流管IOOa的N3排流道中,再顺着第三回路630的扁管300下降至第四集流管200a的N3排流道中。接着通过小孔920横向流入第二集流管200的N2+N3排流道中。流入第二集流管200的N2+N3排流道中顺着第四回路640中的扁管300上升至第一集流管100的N2+N3排流道中,由出口端500流出。
[0185] 整个制冷剂在流动过程经过四个回路,即第一回路610、第二回路620、第三回路630和第四回路640。制冷剂在流动过程中,四个回路的容积是逐步增大的,即各流道的容积是:第一回路610 <第二回路620 <第三回路630 <第四回路640,第二回路620的容积大于第一回路610容积的40-50%,第三回路630的容积大于第二回路620容积的40-50%,第四回路640的容积大于第三回路630容积的40-50%,第四回路640的容积为第一回路610容积的2.5倍。
[0186] 从图48中可以看出,制冷剂在第四集流管200a内沿第四集流管200a轴向流动的长度最多只有N1+N2,而在第三集流管IlOa内轴向流动的长度为N2+N3,由于N3的长度大于NI,所以制冷剂在第三集流管IOOa沿第三集流管IOOa轴向流动的长度大于第四集流管200a沿第四集流管200a轴向流动的长度。
[0187] 在设置时,可以使制冷剂在第三集流管IlOa内轴向流动的长度尽可能地长,占制冷剂在第一集流管100和第三集流管IOOa沿第一集流管100和第三集流管IOOa轴向流动的长度与在第二集流管200和第四集流管200a沿第二集流管200和第四集流管200a轴向流动的长度之和的70%,而在第四集流管200a沿第四集流管200a轴向流动的长度仅可能的短,占制冷剂在第一集流管100和第三集流管IOOa沿第一集流管100和第三集流管IOOa轴向流动的长度与在第二集流管200和第四集流管200a沿第二集流管200和第四集流管200a轴向流动的长度之和的30%。
[0188] 实施例21
[0189] 该实施例的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器为双排双交换平行流换热器,其做蒸发器或冷凝器使用。参看图49,该换热器包括第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及若干根扁管300,扁管300由铝制挤压薄壁型材构成,扁管300的厚度1.6mm-2.0mm。若干根扁管300以平行方式垂直间隔成二排排列,第一排扁管300的上端与第一集流管100连通,第一排扁管300的下端与第二集流管200连通,第二排扁管300的上端与第三集流管IOOa连通,第二排扁管300的下端与第四集流管200a连通,第一集流管100与第三集流管IOOa位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的顶部,第二集流管200与第四集流管200a位于两排扁管300的同一方向且相互平行,位于整个换热器的底部。
[0190] 第一集流管100和第三集流管IOOa之间不直接连通,而第二集流管200和第四集流管200a之间部分相互直接连通,这样第一集流管100、第二集流管200、第三集流管100a、第四集流管200a以及扁管300构成该实施例的整个热交换流道。整个热交换流道的热交换介质的进口端400设置在第三集流管IOOa的一侧端部,出口端500设置在第一集流管100的一侧端部。
[0191] 在第二集流管200内设有两块阻挡板210和220,两块阻挡板210和220将第二集流管200内分为NI排流道、N2排流道、N3+N4排流道;在第一集流管100内设置有一块阻挡板110和一块节流孔板700,阻挡板110和节流孔板700将第一集流管100内分为NI排流道、N2排流道和N3+N4排流道。
[0192] 在第四集流管200a内设有两块阻挡板210和220,两块阻挡板210和220将第四集流管200a内分为NI排流道、N2+N3排流道、N4排流道;在第三集流管IOOa内设置有一块阻挡板IlOa和一块节流孔板700,阻挡板IlOa和节流孔板700将第三集流管IOOa内分为NI排流道、N2+N3排流道、N4排流道。导流管410插入到第三集流管IOOa内,其进口接进口端400,出口位于第三集流管IOOa内的NI排流道内。
[0193] 第二集流管200内的NI排流道与第四集流管200a内的NI排流道之间通过第二集流管200和第四集流管200a之间的小孔910沟通,第二集流管200内的N2排流道与第四集流管200a内的N2+N3排流道通过第二集流管200和第四集流管200a之间的小孔920沟通,第二集流管200内的N3+N4排流道与第四集流管200a内的N4排流道通过第二集流管200和第四集流管200a之间的小孔930沟通。
[0194] 第三集流管IOOa与第四集流管200a之间NI排流道的扁管300构成第一回路610,第二集流管200与第一集流管100之间NI排流道的扁管300构成第二回路620,第一集流管100与第二集流管200之间N2排流道的扁管300构成第三回路630,第四集流管200a与第三集流管IOOa之间N2+N3排流道的扁管300构成第四回路640,第三集流管IOOa与第四集流管200a之间N4排流道的扁管300构成第五回路650,第二集流管200与第一集流管100之间N4排流道的扁管300构成第六回路660。
[0195] 制冷剂在整个流道中的流向是:由进口端400进入到导流管410中,由导流管410进入到第三集流管IOOa的NI排流道中,顺着第一回路610的扁管230向下流到第四集流管200a的NI排流道中,再由小孔122横向流入第二集流管200的NI排流道中,接着顺着第二回路620的扁管130上升至第一集流管100的NI排流道中。进入第一集流管100的NI排流道中制冷剂沿着第一集流管100轴向流动,通过节流孔板700流至第一集流管100的N2排流道中。
[0196] 流入第一集流管100的N2排流道中的制冷剂顺着第三回路630的扁管300流到第二集流管200的N2排流道中,再由小孔123横向流入到第四集流管200a的N2+N3排流道中。进入第四集流管200a的N2+N3排流道中的制冷剂顺着第四回路640的扁管300向上流到第三集流管IOOa的N2+N3排流道中。
[0197] 进入第三集流管IOOa的N2+N3排流道中的制冷剂沿着第三集流管IOOa轴向,通过节流孔板700流至第三集流管IOOa的N4排流道中,再由第五回路650的扁管300向下流到第四集流管200a的N4排流道中。进入第四集流管200a的N4排流道中的制冷剂经小孔935横向流入第二集流管200的N4排流道中,接着顺着第六回路660的扁管300上升至第一集流管100的N3+N4排流道中,由出口端500流出。
[0198] 整个制冷剂在流动过程经过六个回路,即第一回路610、第二回路620、第三回路630、第四回路640、第五回路650和第六回路660,制冷剂在流动过程中,第一回路610至第六回路660的容积是逐步增大的,即各回路的容积是:第一回路610 <第二回路620 <第三回路630 <第四回路640 <第五回路650 <第六回路660,第二回路620的容积大于第一回路610容积的40-50%,第三回路630的容积大于第二回路620容积的40-50%,第四回路640的容积大于第三回路630容积的40-50%,第五回路650的容积大于第四回路640容积的40-50%,第六回路660的容积大于第五回路650容积的40-50%,第六回路660的容积为第一回路610容积的2.5倍。
[0199] 从图49中可以看出,制冷剂在第四集流管200a和在第二集流管200内几乎没有轴向的流动,而在第三集流管IOOa内沿第三集流管IOOa轴向流动的长度为N4+N3+N2+N1+N2+N3+N4,在第一集流管100内沿第一集流管100轴向流动的长度为N1+N2+N4,因此远远大于制冷剂在在第四集流管200a和在第二集流管200内轴向流动的长度。
[0200] 在设置时,可以使制冷剂在第三集流管IOOa沿第三集流管IOOa轴向流动的长度和在第一集流管100沿第一集流管100轴向流动的长度尽可能地长,占制冷剂在第一集流管100和第三集流管IOOa沿第一集流管100和第三集流管IOOa轴向流动的长度与在第二集流管200和第四集流管200a沿第二集流管200和第四集流管200a轴向流动的长度之和的70%,而在第二集流管200和第四集流管200a沿第二集流管200和第四集流管200a轴向流动的长度仅可能的短,占制冷剂在第一集流管100和第三集流管IOOa沿第一集流管100和第三集流管IOOa轴向流动的长度与在第二集流管200和第四集流管200a沿第二集流管200和第四集流管200a轴向流动的长度之和的30%以下。
[0201] 为了防止过热现象,在导流管410位于第三集流管IOOa内的N3排流道和N4排流道这一段开设有孔,通过该孔向第三集流管IOOa内的N3排流道和N4排流道补充制冷剂,其中向N4排流道补充的制冷剂占整个制冷剂总量的15-20%。
[0202] 参看图50,现有的集流管a为圆形管结构,与扁管300连接后,形成的流阻很大(参看图51)。而本发明上述实施例所采用的集流管为D型集流管b,与扁管300连接后,可以进一步降低热交换介质在集流管中的损失(参看图53)。
[0203] 参看图54和图55,为了增加集流管的强度,在D型集流管b没有与扁管连接的三侧管壁上沿着集流管长度方向间隔开设有加强筋bl,相邻两条加强筋bl的间距为25.4mm,加强筋bl为半圆形的凹筋,深度为Imm,半径为Rl。
[0204] 具体实施方式中的扁管均采用镀锌处理,锌层厚度为?,这样可以延长扁管的使用寿命。
[0205] 上述微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器可以在房间空调、商用空调及其他各专业热交换系统中的应用。尤其是在房间及类似用途的空气调节系统、冷冻冷藏系统、制冷除湿用空调系统、热泵制热及水冷/取暖空调系统、IT行业中计算机冷却模块、设备中冷却系统中的应用。
[0206] 参看图56,为本发明应用于空冷系统的冷凝器一个示例图,整个工作原理为本领域技术人员所熟悉,在此不再做详细描述。
[0207] 参看图57,为本发明应用于空冷系统的蒸发器一个示例图,整个工作原理为本领域技术人员所熟悉,在此不再做详细描述。
[0208] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (66)

1.微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器,其特征在于,所述换热器的热交换部分由铝制挤压薄壁型材构成的扁管以平行方式排列形成;所述扁管内设置有至少一个跟随扁管长度方向延伸的微通道;所述微通道中单一孔流道截面积在0.36mm2-l.0Omm2之间;在所述扁管之间设置有翘片;1.5M/s-2M/s风速翘片窗口角为22度_45度。
2.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为一根,以水平方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
3.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为一根,以垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
4.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为二根,以相互平行且水平方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
5.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为二根,以相互平行且垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。
6.如权利要求1所述的换热 器,其特征在于,所述扁管为两根以上,以平行方式水平间隔成一排排列;还包括连通所述两根以上扁管一端的第一集流管以及连通所述两根以上扁管另一端的第二集流管。
7.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为两根以上,以平行方式垂直间隔成一排排列;还包括连通所述两根以上扁管一端的第一集流管以及连通所述两根以上扁管另一端的第二集流管。
8.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为两根以上,以平行方式垂直间隔成二排排列;还包括连通第一排扁管一端的第一集流管、连通第一排扁管另一端的第二集流管、连通第二排扁管一端的第三集流管、连通第二排扁管另一端的第四集流管;其中第一集流管与第三集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通,第二集流管与第四集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。
9.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为两根以上,以平行方式水平间隔成二排排列;还包括连通第一排扁管一端的第一集流管、连通第一排扁管另一端的第二集流管、连通第二排扁管一端的第三集流管、连通第二排扁管另一端的第四集流管;其中第一集流管与第三集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通,第二集流管与第四集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。
10.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为两根以上,以平行方式水平或垂直间隔排列;还包括连通扁管一端的第一集流管和连通扁管另一端的第二集流管。
11.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述扁管为两根以上的U型扁管,每根U型扁管以平行方式水平或垂直间隔成一排排列,每一根U型扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管连通,所述第一集流管和第二集流管相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。
12.如权利要求2至5任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述扁管的一端为热交换介质的进口端,所述扁管的另一端为热交换介质的出口端。
13.如权利要求1至11任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述扁管的厚度为`1.0mm-2.5mm。
14.如权利要求1至11任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述扁管的厚度在单冷冷凝器中为1.0mm-1.5mm。
15.如权利要求1至11任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述扁管的厚度在单冷蒸发器中为1.6mm-2.0mm。
16.如权利要求1至11任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述扁管的厚度在热泵型室内外换热器中为1.3mm-1.6mm。
17.如权利要求1至11任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述扁管扭曲成螺旋状,该螺旋状的螺旋升角小于等于68.2度,螺距<扁管(300)宽度的2.5倍。
18.如权利要求6或7或10任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述热交换介质的进口端和出口端分别设置在第一集流管两端的端部。
19.如权利要求6或7 或10任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述热交换介质的进口端和出口端呈对角分布且分别设置在第一集流管和第二集流管一端的端部。
20.如权利要求8或9或11任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述热交换介质的进口端和出口端同时设置在第一集流管的管壁上。
21.如权利要求20所述的换热器,其特征在于,当设置有所述热交换介质的进口端或出口端的第一集流管的长度> 300mm时,所述热交换介质的进口端或出口端为多个,且相邻两热交换介质的进口端或相邻两热交换介质的出口端之间的距离小于150mm,所有的热交换介质的进口端或所有的热交换介质的出口端呈等距分布。
22.如权利要求6或7所述的换热器,其特征在于,所述换热器分为奇数回路单排平行流换热器和偶数回路单排平行流换热器。
23.如权利要求22所述的换热器,其特征在于,对于奇数回路单排平行流换热器来说,热交换介质的进口端和出口端分别设置在第一集流管和第二集流管的端部,呈对角分布。
24.如权利要求22所述的换热器,其特征在于,在偶数回路平行流换热器中,热交换介质的进口端和出口端均设置在第一集流管或第二集流管上。
25.如权利要求23所述的换热器,其特征在于,当作为蒸发器时,热交换介质的进口端设置在换热器的底部,而出口端设置在换热器的顶部。
26.如权利要求23所述的换热器,其特征在于,当用作冷凝器时,热交换介质的进口端设置在换热器的顶部,出口端设置在换热器的底部。
27.如权利要求23所述的换热器,其特征在于,热交换介质的进口端和出口端均位于换热器的底部。
28.如权利要求6或7所述的换热器,其特征在于,当回路数为两个以上时,各个回路的容积按照一定比例进行分配。
29.如权利要求28所述的换热器,其特征在于,所述换热器为双回路单排平行流换热器,其中第一回路的容积占回路总容积的80%,第二回路的容积占回路总容积的20%。
30.如权利要求28所述的换热器,其特征在于,所述换热器为三回路单排平行流换热器,其中第一回路的容积占回路总容积的55%,第二回路的容积占回路总容积的30%,第三回路的容积占回路总容积的15%。
31.如权利要求28所述的换热器,其特征在于,所述换热器为四回路单排平行流换热器,其中第一回路的容积占回路总容积的40 %,第二回路的容积占回路总容积的27 %,第三回路的容积占回路总容积的20%,第四回路的容积占回路总容积的13%。
32.如权利要求28所述的换热器,其特征在于,所述换热器为六回路单排平行流换热器,其中第一回路的容积占回路总容积的30%,第二回路的容积占回路总容积的20%,第三回路的容积占回路总容积的17%,第四回路的容积占回路总容积的14%,第五回路的容积占回路总容积的10%,第六回路的容积占回路总容积的9%。
33.如权利要求28所述的换热器,其特征在于,所述各个回路之间通过设置在第一集流管或第二集流管内的阻挡板进行分隔。
34.如权利要求8所述的换热器,其特征在于,热交换介质在所述第一集流管和第三集流管内轴向流动的长度大于热交换介质在第二集流管和第四集流管内轴向流动的长度,且在所述第一集流管和第三集流管内轴向流动的长度尽可能地长,而在第二集流管和第四集流管内轴向流动的长度仅可能的短。
35.如权利要求34所述的换热器,其特征在于,热交换介质在所述第一集流管和第三集流管内轴向流动的长度占热交换介质在第一、第二、第三以及第四集流管内轴向流动的长度70%以上,而热交换介质在所述第二集流管和第四集流管内轴向流动的长度占热交换介质在第一、第二、第三以及第四集流管内轴向流动的长度30%以下。
36.如权利要求8所述的换热器,其特征在于,所述第一集流管和第三集流管之间不直接连通,而第二集流管与第四集流管之间部分相互直接连通。
37.如权利要求36所述的换热器,其特征在于,热交换介质的轴向流动全部在第一集流管和第三集流管内完成,而第一排扁管与第二排扁管之间的热交换介质流动则全部由第二集流管与第四集流管之间互通的孔对接完成。
38.如权利要求37所述的换热器,其特征在于,该换热器内通过设置在集流管内阻挡板分成若干个回路,这些回 路串联起来。
39.如权利要求38所述的换热器,其特征在于,沿热交换介质流动方向,各回路的容积逐步增大,但最后一个回路的容积不得大于第一回路的容积的2.5倍。
40.如权利要求39所述的换热器,其特征在于,沿热交换介质流动方向,后一回路的容积大于前一回路容积的20-60%。
41.如权利要求39所述的换热器,其特征在于,沿热交换介质流动方向,后一回路的容积大于前一回路容积的40-50%。
42.如权利要求37所述的换热器,其特征在于,最后两段回路上设置有向该最后两段回路内补充热交换介质的补给口,其中最后一个回路补充的热交换介质为总热交换介质重量的 15-20%。
43.如权利要求8所述的换热器,其特征在于,所述热交换介质的进口端和出口端设置在第一集流管或第三集流管的侧管壁上。
44.如权利要求8至9任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,在所述第一、第二、第三、第四集流管内均间隔设置有若干个节流孔板,每一节流孔板上具有节流孔。
45.如权利要求44所述的换热器,其特征在于,所述节流孔板之间的间隔距离小于80mmo
46.如权利要求44所述的换热器,其特征在于,所述节流孔板之间的间隔距离为50mm。
47.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述翘片高度为8mm-16mm。
48.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述翘片高度为10_-12_。
49.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述1.5M/s-2M/s风速翘片窗口角为27度-33度。
50.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述1.5M/s-2M/s风速翘片节距为2.0mm-4.0mm0
51.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述1.5M/s-2M/s风速翘片节距在高效换热器中为2.2mm-2.8mm。
52.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述1.5M/s-2M/s风速翘片节距在兼顾高效换热和除湿时为2.6mm-3.0mm。
53.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述1.5M/s-2M/s风速翘片节距在冷冻冷藏或单一除湿时为3.6mm-4.0mm。
54.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,当换热器应用于无鼓风机换热系统中时,采用无窗口 设计,翘片节距等于翘片高度。
55.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,翘片窗口长度BS0.3_。
56.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,翘片窗口长度B为0.10〜0.15mm。
57.如权利要求8或9任一项权利要求所述的换热器,其特征在于,所述第一、第二、第三、第四集流管的横断面形状为D型集流管。
58.如权利要求57所述的换热器,其特征在于,在所述D型集流管没有与扁管连接的三侧管壁上沿着集流管长度方向间隔开设有加强筋,相邻两条加强筋的间距为25.4mm。
59.一种如上述权利要求所述的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器在房间空调、商用空调及其他各专业热交换系统中的应用。
60.如权利要求59所述的应用,是在空气调节系统中的应用。
61.如权利要求59所述的应用,是在冷冻冷藏系统中的应用。
62.如权利要求59所述的应用,是在制冷除湿用空调系统中的应用。
63.如权利要求59所述的应用,是在热泵制热系统中的应用。
64.如权利要求59所述的应用,是在水冷/取暖空调系统中的应用。
65.如权利要求59所述的应用,是在IT行业中计算机冷却模块中的应用。
66.如权利要求59所述的应用,是在设备冷却系统中的应用。
CN 200910054158 2009-06-30 2009-06-30 一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用 CN101936670B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910054158 CN101936670B (zh) 2009-06-30 2009-06-30 一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910054158 CN101936670B (zh) 2009-06-30 2009-06-30 一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用
US12/667,444 US20110139420A1 (en) 2009-06-30 2009-10-19 Heat exchanger with microchannel, parallel flow, all-aluminium flat tube welding structure and its application
PCT/CN2009/001159 WO2011000137A1 (zh) 2009-06-30 2009-10-19 一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101936670A CN101936670A (zh) 2011-01-05
CN101936670B true CN101936670B (zh) 2013-05-15

Family

ID=43390127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200910054158 CN101936670B (zh) 2009-06-30 2009-06-30 一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110139420A1 (zh)
CN (1) CN101936670B (zh)
WO (1) WO2011000137A1 (zh)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010014956U1 (de) * 2010-10-30 2011-02-24 Erbslöh Aluminium Gmbh Wärmetauscher, insbesondere zur Anwendung bei Kühlmöbeln
CN102095283A (zh) * 2011-01-25 2011-06-15 广东美的电器股份有限公司 一种空调器的微通道平行流换热器
CN102367975A (zh) * 2011-02-24 2012-03-07 湖南华强电气有限公司 一种顶置式车载空调系统
CN102242986B (zh) * 2011-07-05 2012-11-07 广东美的电器股份有限公司 平行流换热器
CN102353185A (zh) * 2011-09-09 2012-02-15 华南理工大学 一种用于热泵热水器的微通道冷凝器
CN102401512B (zh) * 2011-11-18 2016-05-11 美的集团股份有限公司 平行流换热器
DE102013106209B4 (de) * 2012-09-20 2020-09-10 Hanon Systems Klimatisierungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einer Wärmeübertrageranordnung zur Wärmeaufnahme
CN102889713B (zh) * 2012-09-20 2015-04-08 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 一种客车空调专用平行流换热器
CN102853695A (zh) * 2012-09-28 2013-01-02 陈建平 一种多流程板式换热器提高换热效率的方法及产品
CN102914095A (zh) * 2012-10-23 2013-02-06 山东同创汽车散热装置股份有限公司 双层平行流蒸发器
US9851160B2 (en) 2013-05-03 2017-12-26 Trane International Inc. Mounting assembly for heat exchanger coil
CN103256758B (zh) * 2013-05-22 2015-03-11 浙江松信汽车空调有限公司 一种五分室双层平行流蒸发器及其换热方法
CN103256839B (zh) * 2013-05-22 2015-09-23 中国科学院理化技术研究所 折返流板翅式换热器
CN103245132B (zh) * 2013-05-29 2015-09-23 上海交通大学 有利于减少制冷剂充注量的微通道换热器
KR101462176B1 (ko) * 2013-07-16 2014-11-21 삼성전자주식회사 열교환기
CN104748592B (zh) * 2013-11-12 2020-10-30 特灵国际有限公司 具有流体流动以与不同的制冷剂回路串联地热交换的钎焊换热器
US9903663B2 (en) 2013-11-12 2018-02-27 Trane International Inc. Brazed heat exchanger with fluid flow to serially exchange heat with different refrigerant circuits
EP3081883A4 (en) * 2013-11-14 2017-09-13 Nec Corporation Piping structure, cooling device using same, and refrigerant vapor transport method
CN103759574A (zh) * 2013-12-10 2014-04-30 柳州五菱宝马利汽车空调有限公司 车用平行流蒸发器的双半月分体式集分流管
CN104879955B (zh) * 2014-02-27 2018-10-19 杭州三花研究院有限公司 换热器
CN104154678A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 天津三电汽车空调有限公司 一种利于排水的微通道换热器
CN104406329B (zh) * 2014-12-10 2016-10-05 哈尔滨工业大学 一种流动相变蓄能的降膜蒸发式热泵机组
US10156387B2 (en) * 2014-12-18 2018-12-18 Lg Electronics Inc. Outdoor device for an air conditioner
CN105066523A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 江苏启江实业有限公司 冰箱用螺旋形结构微通道换热器
CN105258411B (zh) * 2015-10-12 2018-02-13 杭州三花微通道换热器有限公司 用于换热器的气液分离管及换热器
CN105650951B (zh) * 2016-03-24 2018-01-05 西安交通大学 一种用于空调制冷系统的微通道回热器
CN105698563B (zh) * 2016-04-08 2017-09-08 厦门大学 一种具有分流‑汇流结构的微通道换热器的其制造方法
CN107806777B (zh) 2016-09-09 2020-12-04 丹佛斯微通道换热器(嘉兴)有限公司 无翅片换热器
CN106871101B (zh) * 2017-01-25 2019-07-26 中国科学院广州能源研究所 高效耐磨低温省煤器
CN108797048A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 青岛海尔洗衣机有限公司 一种热泵系统及衣物干燥机
US20190162455A1 (en) * 2017-11-29 2019-05-30 Lennox Industries, Inc. Microchannel heat exchanger
CN109707514A (zh) * 2018-12-26 2019-05-03 中国人民解放军国防科技大学 微通道及预冷器
EP3686535A1 (en) * 2019-01-22 2020-07-29 ABB Power Grids Switzerland AG Condenser
WO2020209810A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-15 Konveyör Beyaz Eşya Ve Otomoti̇v Yan Sanayi̇ Ti̇caret Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Static mpe condenser
CN111912067A (zh) * 2020-08-25 2020-11-10 无锡菲兰爱尔空气质量技术有限公司 防结露的辐射空调末端

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302232A1 (de) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Flachrohr für einen Wärmetauscher
CN1967126A (zh) * 2006-04-21 2007-05-23 王磊 一种冷热交换器
CN101419002A (zh) * 2008-09-04 2009-04-29 王磊 一种平行流热交换器及用途
CN201233190Y (zh) * 2008-04-23 2009-05-06 辽宁石油化工大学 双壳程螺旋扭曲扁管换热器

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348081A (en) * 1993-10-12 1994-09-20 General Motors Corporation High capacity automotive condenser
JPH11287587A (ja) * 1998-04-03 1999-10-19 Denso Corp 冷媒蒸発器
DE60010377T2 (de) * 1999-07-02 2004-09-16 Denso Corp., Kariya Kältemittelverdampfer mit Kältemittelverteilung
US6568466B2 (en) * 2000-06-23 2003-05-27 Andrew Lowenstein Heat exchange assembly
DE10056074B4 (de) * 2000-11-07 2017-03-23 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager
US6745827B2 (en) * 2001-09-29 2004-06-08 Halla Climate Control Corporation Heat exchanger
DE10149507A1 (de) * 2001-10-06 2003-04-10 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher, insbesondere Flachrohr-Wärmetauscher eines Kraftfahrzeugs
DE10330268A1 (de) * 2002-07-05 2004-01-15 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Verdampfer für eine Fahrzeugklimaanlage
DE10237648A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-26 Behr Gmbh & Co. Wärmeübertrager
DE10257767A1 (de) * 2002-12-10 2004-06-24 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
WO2004059235A1 (en) * 2002-12-31 2004-07-15 Modine Korea,Llc Evaporator
US20060231244A1 (en) * 2004-03-18 2006-10-19 Showa Denko K.K Tube blank correcting member for use in temporarily assembling heat exchanger, and apparatus for and method of temporaily assembling heat exchanger
JP4213496B2 (ja) * 2003-03-26 2009-01-21 カルソニックカンセイ株式会社 熱交換器
US20070204983A1 (en) * 2004-06-14 2007-09-06 Showa Denko K.K. Heat Exchanger
BRPI0606977A2 (pt) * 2005-02-02 2009-12-01 Carrier Corp heat exchanger system
KR100599338B1 (ko) * 2005-07-05 2006-07-19 모딘코리아 유한회사 헤더파이프 제조방법과, 헤더탱크 및 이를 포함한 열교환기
CN201007423Y (zh) * 2006-04-21 2008-01-16 王磊 一种铝制挤压薄壁型材
CN2932273Y (zh) * 2006-04-21 2007-08-08 王磊 一种冷热交换器
US20090151918A1 (en) * 2006-05-09 2009-06-18 Kon Hur Heat Exchanger for Automobile and Fabricating Method Thereof
US20070267185A1 (en) * 2006-05-18 2007-11-22 Hong Yeol Lee Header for high pressure heat exchanger
WO2008064219A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Johnson Controls Technology Company Multichannel evaporator with flow mixing manifold
KR100927948B1 (ko) * 2007-04-23 2009-11-23 모딘코리아 유한회사 용가재홈이 구비된 열교환기용 헤더파이프
JP2009063228A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Showa Denko Kk 扁平状伝熱管
JP2009074751A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Denso Corp 複合型熱交換器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302232A1 (de) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Flachrohr für einen Wärmetauscher
CN1967126A (zh) * 2006-04-21 2007-05-23 王磊 一种冷热交换器
CN201233190Y (zh) * 2008-04-23 2009-05-06 辽宁石油化工大学 双壳程螺旋扭曲扁管换热器
CN101419002A (zh) * 2008-09-04 2009-04-29 王磊 一种平行流热交换器及用途

Also Published As

Publication number Publication date
US20110139420A1 (en) 2011-06-16
WO2011000137A1 (zh) 2011-01-06
CN101936670A (zh) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6011009B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
EP2853843B1 (en) A refrigerant distributing device, and heat exchanger equipped with such a refrigerant distributing device
CN101657689B (zh) 改进冷凝物排放的多通道扁平管蒸发器
CN104596153B (zh) 微通道换热器
CN101963418B (zh) 用于空调热泵的微通道换热器
EP2369285B1 (en) Heat exchanger
CN100398917C (zh) 带翅片热交换器及其制造方法
EP2375209A2 (en) Improved heat exchanger having an inlet distributor and outlet collector
EP2972037B1 (en) Heat exchanger for air-cooled chiller
CN101644512A (zh) 热交换器
CN102589328B (zh) 一种纯逆流的蜂窝板翅式换热器及其组合体
CN1333227C (zh) 用于跨临界co2循环的微通道平行流换热器及制造方法
CN100587383C (zh) 一种蓄热换热器
CN104807087A (zh) 空调
CN103270386A (zh) 多管束扁平化管翅片式热交换器
CN206440153U (zh) 一种管翅型微通道换热器
CN103267390B (zh) 平行流换热器及空调器
US20110056667A1 (en) Integrated multi-circuit microchannel heat exchanger
CN101551207B (zh) 管壳式螺旋扁管换热器
US9791213B2 (en) Heat exchanger
CN102859313B (zh) 换热器的贮水箱
CN101614492A (zh) 微通道冷凝器
JP5585543B2 (ja) 車両用冷却装置
US20120255703A1 (en) Heat exchanger and air conditioner incorporating same
CN201779925U (zh) 一种平行流蒸发器及热泵空调器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130515

Termination date: 20160630