CN102252559B - 微通道换热器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种微通道换热器及其制作方法，微通道换热器包括若干个与集流管相连通的扁管，扁管内设置有中间通道，翅片设置在扁管之间，集流管中设置有分配管，该分配管的侧壁上设置与集流管的内腔相连通的分配孔；集流管的第一端设置有第一端板，第一端板上设置有装配孔，分配管的第一端口穿过装配孔，第一端口和装配孔之间通过焊接固定密封；分配管的第一端口通过栓塞或盖封堵，第一端口与栓塞或盖之间通过焊接固定密封。分配管插入装配孔处的管外径为定值，装配孔的孔径为定值。本发明提供的制作方法能极大的提高微通道换热器的加工效率，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、分流均匀且稳定可靠的特点。

Description

微通道换热器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种换热器，特别是一种微通道换热器及其制作方法。

背景技术

微通道换热器作为一种新型换热器越来越受到广泛的关注和应用。

为了提高微通道换热器中的换热工质的均匀流动性，往往采用在微通道换热器的集流管中插入分配管的结构，通过分配管上的孔来分流换热工质，提高换热工质进入微通道换热器中的扁管的均匀性。

参见图1，现有的微通道换热器包括集流管1、扁管2、翅片3、第一端板4、分配管9、第二端板10等，可以看出分配管9从第二端板10中的定位孔11中穿过，并和其焊接为一体，分配管9上设置有多个分配孔8，分配管9的第一端口5是开口的，且没有固定连接，形成单臂悬吊结构，由于分配管9本身的重力影响而有向下垂的趋势，同时换热工质的流速较快，气液混合的换热工质使得分配管9上的受力不均匀，更加剧了单臂悬吊结构的不稳定性，易于产生振动和噪音。由于分配管9的第一端口5是开口的，且换热工质进入分配管9时，会在分配管9的第一端口5处形成比较大的流速，而造成该处的换热工质的流量要大于从分配孔8流出的换热工质，从而造成换热工质流动的不平衡。

如何更好的固定分配管呢？由于微通道换热器一般采用整体钎焊形式，在钎焊焊接的接触面敷有钎焊焊料，同时，为了保证钎焊质量，钎焊处的接触面上部件之间的间隙非常小，给组装设置增加了难度，如何在保证钎焊质量的情况下，提高制造加工的效率，成为改善分配管稳定连接面临的问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、加工效率高、制作成本低、分流均匀且稳定可靠的微通道换热器及其制作方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种微通道换热器，包括若干个与集流管相连通的扁管，扁管内设置有中间通道，翅片设置在扁管之间，其特征是集流管中设置有分配管，该分配管的侧壁上设置与集流管的内腔相连通的分配孔；

集流管的第一端设置有第一端板，第一端板上设置有装配孔，分配管的第一端口穿过装配孔，第一端口和装配孔之间通过焊接固定密封；

分配管的第一端口通过栓塞或盖封堵，第一端口与栓塞或盖之间通过焊接固定密封。

所述分配管插入装配孔处的管外径为定值，装配孔的孔径为定值。

所述集流管内设置有用于支持分配管的内部托架或定位突起。

所述内部托架与集流管之间通过焊接连接，定位突起经由集流管挤压成形。

所述集流管的第二端设置有第二端板，第二端板上设置有定位孔，分配管的第二端口穿过定位孔，第二端口与定位孔之间通过焊接固定密封。

一种微通道换热器的制作方法，其特征是包括以下步骤：

步骤a，开始；

步骤b，将栓塞或盖固定在分配管的第一端口；

步骤c，将分配管的第一端口穿过第一端板上的装配孔，从第一端板的内侧伸到预定位置；

步骤d，将分配管的第二端口伸入集流管的第一端内，将第一端板固定在集流管的第一端上；

步骤e，将分配管的第二端口从第二端板的内侧伸入到第二端板的定位孔中，然后移动第二端板到集流管的第二端；

步骤f，加热上述的各零部件，钎焊固定密封；

步骤g，结束。

本发明将分配管的第一端口穿过第一端板上的装配孔，分配管的第一端口用栓塞或盖密封，并使得分配管与第一端板焊接固定密封为一体，分配管的第二端口穿过第二端板上的定位孔，第二端口与定位孔之间通过焊接固定密封，从而可以从分配管的两端进行固定，提高分配管的稳定性，同时，通过栓塞或盖封闭分配管第一端口，使分配管内的压力平均。

本发明提供的制作方法能极大的提高微通道换热器的加工效率，并提高分配管的稳定性，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、分流均匀且稳定可靠的特点。

附图说明

图1为现有的微通道换热器的局部剖视结构示意图。

图2为本发明实施例一的局部剖视结构示意图。

图3为第二端板的主视结构示意图。

图4为图3中的B-B向剖视结构示意图。

图5为实施例二的局部剖视结构示意图。

图6为图5中的A-A向剖视结构示意图。

图7为实施例三的局部剖视结构示意图。

图8为实施例四的局部剖视结构示意图。

图9为实施例一的制造方法流程图。

图中：1为集流管，2为扁管，3为翅片，4为第一端板，5为第一端口，6为装配孔，7为内部托架，8为分配孔，9为分配管，10为第二端板，11为定位孔，12为分配管的进口，13为第二端口，14为栓塞，15为盖，16为集流管的第一端，17为集流管的第二端，27为定位突起。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

参见图2-图4，图2中的微通道换热器包括集流管1、扁管2、翅片3、第一端板4、分配管9、第二端板10、设置在分配管9上的分配孔8、设置在第一端板4上的装配孔6、分配管9上的进口12、分配管9的第一端口5、分配管9的第二端口13、设置在第二端板10上的定位孔孔11、集流管1的第一端16、集流管1的第二端17。

扁管2内设置有中间通道，翅片3设置在扁管2之间，集流管1中设置有分配管9，分配管9的侧壁上设置有能通向集流管1的内腔的分配孔8。

分配管9的第一端口5穿过第一端板4上的装配孔6，分配管9与装配孔6之间通过焊接进行固定和密封。分配管9的第一端口5由栓塞14或盖15封堵。

从图3-图4中，可以看到第二端板10上设置有定位孔11，分配管9的第一端口5从该定位孔11中穿过，经焊接后，形成第二端板10与分配管9的固定连接。

第一端板4与集流管1之间为焊接固定连接，分配管9的第一端口5插入到位于第一端板4上的装配孔6中，使得单臂悬吊结构的另一端，这里是指分配管9的第一端口5，可以固定连接在第一端板4上，从而使分配管9的重力更稳定的承担，使得在气液混合换热工质流动时，分配管9会很稳定。

装配孔6的内壁与分配管9的第一端口5焊接固定，进一步加强了连接力，使得分配管9的第一端口5在上下左右的四个方向上都不会移动，从而减少了可能发生的振动和噪音。在本发明中，存在各部件通过整体钎焊连接，在部件需要焊接的面上敷有熔融温度低的金属化合物，加热后可以把两部件连接固定成一体。在需要焊接的面上敷有熔融温度低的金属化合物，是惯常使用的现有技术，说明书中并未对每个焊接部件进行描述，但都是采用这样的焊接方法。

在实施例一中，装配孔6的内径与分配管9的第一端口5的外壁直径相同(允许有满足焊接和组装需求的公差)，具体的，装配孔6采用的是圆形的孔，且该孔采用一定的直径，分配管9的第一端口5在与装配孔6内与其焊接的部分有相同的外壁直径。两者的孔径相同，使得焊接的面积大，同时对于制造加工也更加方便。而且焊接后，两者可以实现比较紧密的连接和密封，使得位于集流管1内的换热工质无法泄露出来。

分配管9的第一端口5由栓塞14进行封堵，并通过钎焊焊接进行固定和密封，于是换热工质无法从第一端口5向外流出，分配管9分配换热工质更加均匀。

下面介绍本发明实施例一的制造方法，由于采用整体钎焊焊接，在钎焊焊接的接触面敷有钎焊焊料，同时，为了保证钎焊质量，钎焊处的接触面上的部件之间的间隙非常小，往往小于等于150微米，给组装增加了难度。把各个部件加工成为发明实施例一中需要的形式，现有技术可以加工制作，如第一端板4，可以采用模具挤压成型来完成。

参见图9，本发明实施例一的微通道换热器的集流管内的分配管固定的具体制造步骤包括：

步骤a、开始；

步骤b、将栓塞14固定在分配管9的第一端口5；

步骤c、将分配管9的第一端口5穿过第一端板4上的装配孔6，从第一端板4的内侧伸到预定位置。这里以第一端板4的翻边朝向定义内侧和外侧，位于翻边一侧的为外侧，那么，剩下的相对一侧就为内侧；下同。

步骤d、将分配管9的第二端口13伸入集流管1的第一端16内，将第一端板4固定在集流管1的第一端16上；

步骤e、将分配管9的第二端口13从第二端板10的内侧伸入到第二端板10的定位孔11中，然后移动第二端板10到集流管9的第二端17；

步骤f、加热上述的各零部件，全部进行钎焊固定密封；

步骤g、结束。

上面步骤c所述的预定位置为设计产品时，各零部件之间处于的相对位置关系，如：在加工完成后，第一端板4处于第一端口5的某一具体位置。

步骤b、步骤c、步骤d和步骤e四个步骤都在保证质量的前提下，尽量减少各零部件之间相对的移动长度，从而减少操作时间，提高制造效率。

具体的，如步骤c，实际操作是将分配管9的第一端口5从第一端板4向集流管1内侧面穿过第一端板孔4到预定位置，使得分配管9剩余的比较长的部分不用通过第一端板孔4。

如步骤d，实际操作是将分配管9的第二端口13伸入集流管1的第一端16内，这样伸入是不受焊接间隙的影响；第一端板4固定在集流管1的第一端16，这部分受焊接间隙的影响，但是移动的距离很短。

如步骤e，实际操作是将分配管9的第二端口13从集流管1内伸入到第二端板10的定位孔11中，由于第二端口13到定位孔11的预定位置的距离要远小于分配管9在集流管1内的长度，所以这样才是高效的加工方法；移动第二端板10到的集流管1的第二端17，情况如上。

实施例二

本发明实施例二与实施例一不同之处在于，如图5-图6所示，实施例二的集流管1内还设置有内部托架7，用于支撑分配管9，如图6所示，该内部托架7上部为弯曲形，下部和集流管1连接，在本实施例中，内部托架7与集流管1的管壁采用焊接的形式进行固定。这样内部托架7可以托起分配管9，进一步减少分配管9的振动。也可以在内部托架7和分配管9之间敷有钎焊材料，则通过整体焊接，两者可以更稳定的连接固定在一起，减少振动和噪音的效果更好。

采用内部托架7的另一个好处在于，在制造步骤d中，当分配管向前伸入时，可以先触到内部托架7，而内部托架7的高度与装配孔6的下缘在同一个水平上，因此可以把分配管9放在内部托架7上，向前推就可以顺利的使分配管的第一端口5伸入装配孔6。这里的内部托架7的位置也可以作为一个如步骤c中所述的预定位置，起到定位的作用。

其余未述部分见实施例一，不再重复。

实施例三

本发明实施例三与实施例二的不同之处在于，如图7所示，实施例三的集流管7内的定位突起27，不是通过焊接方式与集流管连接，而是通过机械挤压在集流管中成型。同样的，该定位突起27可以托起分配管9，减少振动。采用实施例三中的定位突起27的好处在于，由于在加热钎焊前就可以加工成型。在制造步骤d中，分配管压在定位突起27上，这是因为定位突起27和集流管是一体的，不会影响其质量。而实施例二中，没有加热钎焊前，内部托架7还没有和集流管熔融固定。当然，在本实施例中，定位突起27也有如同实施例二中的定位作用。

其余未述部分见实施例二，不再重复。

实施例四

本发明实施例四与实施例一的不同之处在于，如图8所示，实施例四采用盖15对分配管9的第一端口5进行封堵，进而通过焊接固定密封。其优点在于，由于两者的接触面积较大，当需要确保分配管的第一端口发生不泄露的情况下，可以采用这种形式。

在本实施例中，由于盖15的尺寸比装配孔6的孔径大，故将实施例一中的步骤b和步骤c调换顺序即可解决问题。

其余未述部分见实施例三，不再重复。

Claims (6)

1.一种微通道换热器，包括若干个与集流管(1)相连通的扁管(2)，扁管(2)内设置有中间通道，翅片(3)设置在扁管(2)之间，其特征是集流管(1)中设置有分配管(9)，该分配管(9)的侧壁上设置与集流管(1)的内腔相连通的分配孔(8)；

集流管(1)的第一端(16)设置有第一端板(4)，第一端板(4)上设置有装配孔(6)，分配管(9)的第一端口(5)穿过装配孔(6)，第一端口(5)和装配孔(6)之间通过焊接固定密封；

分配管(9)的第一端口(5)通过栓塞(14)或盖(15)封堵，第一端口(5)与栓塞(14)或盖(15)之间通过焊接固定密封。

2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征是所述分配管(9)插入装配孔(6)处的管外径为定值，装配孔(6)的孔径为定值。

3.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征是所述集流管(1)内设置有用于支持分配管(9)的内部托架(7)或定位突起(27)。

4.根据权利要求3所述的微通道换热器，其特征是所述内部托架(7)与集流管(1)之间通过焊接连接，定位突起(27)经由集流管(1)挤压成形。

5.根据权利要求1至4任一所述的微通道换热器，其特征是所述集流管(1)的第二端(17)设置有第二端板(10)，第二端板(10)上设置有定位孔(11)，分配管(9)的第二端口(13)穿过定位孔(11)，第二端口(13)与定位孔(11)之间通过焊接固定密封。

6.一种如权利要求1所述的微通道换热器的制作方法，其特征是包括以下步骤：

步骤a，开始；

步骤b，将栓塞(14)或盖(15)固定在分配管(9)的第一端口(5)；

步骤c，将分配管(9)的第一端口(5)穿过第一端板(4)上的装配孔(6)，从第一端板(4)的内侧伸到预定位置；

步骤d，将分配管(9)的第二端口(13)伸入集流管(1)的第一端(16)内，将第一端板(4)固定在集流管(1)的第一端(16)上；

步骤e，将分配管(9)的第二端口(13)从第二端板(10)的内侧伸入 到第二端板(10)的定位孔(11)中，然后移动第二端板(10)到集流管(9)的第二端(17)；

步骤f，加热上述的各零部件，钎焊固定密封；

步骤g，结束。

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