CN102445091A - 一种换热器 - Google Patents

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一种换热器包括：第一和第二集流管，所述第二集流管与第一集流管平行地间隔开设置；换热管，所述换热管的两端分别与第一和第二集流管相连以连通第一和第二集流管；和多个翅片，所述多个翅片分别设置在相邻的换热管之间，所述翅片中的至少一个在第一和第二集流管的纵向上仅在其一侧与换热管相连，且仅在其一侧与换热管相连的翅片包括第一子翅片和第二子翅片，其中在所述纵向上所述第一子翅片仅在其一侧与两个相邻换热管中的一个相连，所述第二子翅片仅在其一侧与所述两个相邻换热管中的另一个相连，其中第一子翅片与第二子翅片的另一侧相对。根据本发明实施例的换热器，在折弯时可以避免撕裂翅片，保证了换热器的整体外观，改善了换热性能。

Description

一种换热器
本申请是申请号为“201010298747.1”，申请日为“2010年9月29日”，发明名称为“一种换热器”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种换热器。
背景技术
为了提高适用性，换热器，例如平行流换热器，经常需要沿集流管的轴向折弯，例如折弯成L或C形形状。在折弯时，集流管折弯外侧的部分被拉伸，从而折弯外侧的换热管之间间距拉大，因此换热管之间的翅片也随之被拉伸，容易引起折弯外侧的翅片部分被撕裂或与换热管脱离，影响了换热器的换热性能和外观。
欧洲专利申请EP1962040A1中描述了一种折弯应力释放结构，其中在折弯区域的相邻扁管之间去掉了翅片，取而代之的是折弯导轨，折弯时在折弯导轨的作用下折弯外侧可自由拉伸。
但是，这种传统折弯应力释放结构的缺点在于：由于采用折弯导轨取代翅片，而且设置了折弯导轨的扁管之间无法通风，不利地影响了换热效果，而且换热器整体外观差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种换热器，在折弯时该换热器能够避免弯曲内的翅片被撕裂或与换热管脱离，从而改善了换热器的换热性能和整体外观。
根据本发明一个实施例的换热器包括：第一集流管；第二集流管，所述第二集流管与第一集流管平行地间隔开设置；换热管，所述换热管的两端分别与第一和第二集流管相连以连通第一和第二集流管；和多个翅片，所述多个翅片分别设置在相邻的换热管之间，其中所述翅片中的至少一个在第一和第二集流管的纵向上仅在其一侧与换热管相连。
根据本发明实施例的换热器，由于具有在纵向上设有仅在其一侧与换热管相连的翅片，因此在对该换热器进行后续折弯时，弯曲部内的两侧都与换热管相连的翅片不会被撕裂或与换热管脱离，保证了换热器的整体外观，并且将对换热性能的影响降低到最小程度，改善了换热性能。
另外，根据本发明上述实施例的换热器还可以具有如下附加的技术特征：
所述第一和第二集流管沿纵向至少折弯一次以便所述换热器具有至少一个弯曲部，其中仅在其一侧与换热管相连的翅片位于距所述弯曲部的折弯中心线预定距离的范围内。
根据本发明实施例的换热器，具有至少一个弯曲部，且仅在其一侧与换热管相连的翅片位于距所述弯曲部的折弯中心线预定距离的范围内，由此弯曲部内的两侧都与换热管相连的翅片不会被撕裂或与换热管脱离，保证了换热器的整体外观且改善了换热性能。
仅在其一侧与换热管相连的翅片位于所述弯曲部内。当仅在其一侧与换热管相连的翅片位于所述弯曲部内时，在折弯时，仅在其一侧与换热管相连的翅片可以相对于换热管移动，由此避免了弯曲部内的两侧都与扁管相连的翅片被撕裂或与换热管弯曲脱离。
可选地，仅在其一侧与换热管相连的翅片位于所述弯曲部外。本申请的发明人通过大量的实验意外地发现，通过将仅在其一侧与换热管相连的翅片设置在弯曲部外，在折弯时仅在其一侧与换热管相连的翅片与换热管之间的间距拉大，即大部分因折弯造成的弯曲部(即折弯区域)内的翅片拉伸量转移到了弯曲部外(即转移到了非折弯区域)，同样可以实现弯曲部内的两侧都与换热管相连的翅片不会被撕裂或与换热管脱离。而且，将仅在其一侧与换热管相连的翅片设置在非折弯区域比设置在折弯区域内的优势在于，如果仅在其一侧与换热管相连的翅片置于折弯区域内，由于仅在其一侧与换热管相连的翅片和换热管之间没有约束力，折弯时折弯应力集中释放在仅在其一侧与换热管相连的翅片和其两侧的换热管处，使得此处变形极大，换热管和仅在其一侧与换热管相连的翅片拉开的相对位移量会很大，使得此处变成结构的薄弱点。相比而言，如果仅在其一侧与换热管相连的翅片置于非折弯区域，折弯时，应力先从折弯区域扩散开来，再传至非折弯区域，这样变形量会相对均匀地分散在换热器上，使得在非折弯区域内的翅片与换热管未连接处吸收应力相对少一些，从而翅片与换热管拉开距离也较小，对换热性能和换热器外观的影响减小。
在本发明的一个实施例中，仅在其一侧与换热管相连的翅片可以为多个。
进而，仅在其一侧与换热管相连的翅片与在其两侧都与换热管相连的翅片在纵向交替布置。由此可以更加均匀地释放折弯时折弯区域内翅片所受的拉伸量，使得换热器的外观更加整洁，换热效果更好。
仅在其一侧与换热管相连的翅片的另一侧与和该另一侧相邻的换热管之间设有挡板。
通过设置挡板，可以遮挡折弯后仅在其一侧与换热管相连的翅片与换热管之间的间隙，避免风从该间隙通过而降低换热效率。
所述弯曲部内的每个翅片都仅在其一侧与换热管相连。
仅在其一侧与换热管相连的翅片包括第一子翅片和第二子翅片，其中在纵向上第一子翅片仅在其一侧与两个相邻换热管中的一个相连，第二子翅片仅在其一侧与所述两个相邻换热管中的另一个相连，其中第一子翅片与第二子翅片的另一侧相对。
在换热器折弯之前所述第一和第二子翅片在纵向上彼此交叉以便在高度方向上部分重叠，且在换热器折弯之后第一和第二子翅片在纵向上彼此交叉以便在高度方向上部分重叠或所述第一子翅片的另一侧与第二子翅片的另一侧之间对齐或具有间隙。
折弯后第一和第二子翅片在纵向上仍然彼此交叉，第一和第二子翅片之间不会出现间隙，避免了风大部分从间隙处通过而降低换热效率以及对换热均匀性的影响。可选地，当折弯后第一子翅片的另一侧与第二子翅片的另一侧之间可以具有间隙或对齐。当然，如果折弯后具有间隙，可以用挡板进行遮挡。
在换热器折弯之前和之后所述第一子翅片的另一侧与第二子翅片的另一侧之间均具有间隙。
根据本发明实施例的换热器可以进一步包括用于覆盖所述间隙的挡板。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的未折弯的换热器的示意图；
图2是根据本发明实施例的折弯后的换热器的立体示意图；
图3是图2所示换热器的局部俯视示意图；
图4是图1所示换热器的局部示意图；
图5是图4中A1所示部分的放大示意图；
图6是折弯后的换热器的与图5对应的示意图；
图7是根据本发明另一实施例的换热器的局部示意图；
图8是图7中A2所示部分的放大示意图；
图9是根据本发明另一实施例的折弯后的换热器与图8对应的示意图；
图10是根据本发明再一实施例的换热器的局部示意图；
图11是图10中A3所示部分的放大示意图；
图12是根据本发明再一实施例的折弯后的换热器与图11对应的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“高度方向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的换热器100。
如图1所示，根据本发明一个实施例的换热器100包括第一集流管1、第二集流管2、换热管3、波纹状的多个翅片4。
第二集流管2与第一集流管1平行地间隔开设置。换热管3例如可以为扁管，其两端分别与第一集流管1和第二集流管2相连以连通第一集流管1和第二集流管2。
多个波纹状的翅片4分别设置在相邻的换热管3之间，例如在纵向方向(图1中的左右方向，即第一和第二集流管的轴向方向)上翅片4可以与换热管3焊接，其中至少一个翅片4在纵向上仅在其一侧与换热管3相连。
由此，当根据应用需要在纵向上将根据本发明实施例的换热器折弯时，例如以图1中的线X作为折弯中心线，仅在其一侧与换热管3相连的翅片4位于距折弯中心线X预定距离S的范围内，通过设置仅在其一侧与换热管3相连的翅片4，可以避免折弯区域(即换热器的弯曲部)内两侧都与换热管3相连的翅片4被撕裂或与换热管3脱离，由此将折弯对换热器100的换热性能和外观影响降低到最小。
需要说明的是，参考图1描述的根据本发明实施例的换热器中，换热器100是折弯之前的平板型换热器，销售后，用户可以根据应用需要将其折弯，其中在折弯时，以图1中示出的线X作为折弯中心线，并且仅在其一侧与换热管3相连的翅片4距离对应的折弯中心线X预定距离。换言之，作为销售的最终产品是折弯之前的，折弯由用户后续进行。
下面参考图2和图3描述根据本发明一个实施例的折弯后的换热器100。
换热器100的第一集流管1和第二集流管2沿纵向(即轴向)被至少折弯一次，从而换热器100将具有至少一个弯曲部(即折弯区域，折弯区域以外的区域为非折弯区域)，其中翅片4中的至少一个翅片在第一和第二集流管的纵向上仅在其一侧与换热管3相连。
需要说明的是，参考图2描述的根据本发明实施例的换热器100，换热器100是折弯之后的换热器，即与图1所示的换热器相比，图2所示换热器从生产商出来的折弯后的最终产品。
如图2所示，在本发明的具体示例中，第一集流管1和第二集流管2沿纵向折弯三次以便折弯换热器100具有三个弯曲部，其中仅在其一侧与换热管3相连的翅片4位于距对应的一个弯曲部的折弯中心线X预定距离S的范围内。
虽然图2示出了的换热器100具有三个弯曲部，需要理解的是，换热器100可以根据需要具有任何合适数量的弯曲部，并且每个弯曲部都具有与其对应的仅在其一侧与换热管3相连的翅片4。图3示出了图2所示换热器100的一个弯曲部的局部俯视示意图。
如图4-6所示，其中图4根据本发明实施例折弯之前的换热器100的局部示意图，图5是图4中A1所示部分的放大示意图，图6是根据本发明实施例折弯之后的换热器100的与图5对应的示意图。
下面以换热器100具有一个弯曲部的实施例进行描述，需要理解的是，下面针对具有一个弯曲部的换热器的描述同样适用于具有多个弯曲部的换热器。例如，每个弯曲部都具有与其对应的仅在其一侧与换热管3相连的翅片4，即距每个弯曲部的折弯中心线X预定距离S的范围内，都具有至少一个仅在其一侧与换热管3相连的翅片4。
如图4所示，在距换热器100的弯曲部的折弯中心线X预定距离S的范围内，至少一个翅片4在纵向上仅在其一侧(例如图4中的左侧，以下可以称为固定侧)与换热管3相连，例如仅在其左侧与换热管3相焊接，而该翅片4在纵向上的另一侧(例如图4中的右侧，以下可以称为自由侧)不与换热管3相连。
图4中仅示出了两个换热管3之间的一个翅片4在其一侧与换热管3相连，另一侧自由。需要理解的是，在距折弯中心线X预定距离S的范围内的所有翅片4或任何合适数量的多个翅片4都可以仅在其一侧与换热管3相连。预定距离S和其范围内仅在一侧与换热管3相连的翅片4的数量可以根据实际需要确定，例如折弯角度等。换言之，只要在与折弯中心线X相邻的预定范围内存在仅在一侧与换热管相连侧翅片4，在换热器100折弯过程中，就可以避免弯曲部内的两侧都与换热管3相连的翅片4被撕裂或者与换热管3脱离。
仅一侧与换热管3相连的翅片4的数量可以为两个或两个以上时，它们可以在相同的一侧例如左侧与换热管3相连，也可以是不在同一侧与换热管3相连，例如一部分翅片4在左侧与换热管3相连，另一部分翅片4在右侧与换热管3相连，或者交替地在左侧和右侧与换热管3相连。此外，当仅在一侧与换热管3相连的翅片4为多个时，仅在一侧与换热管3相连的多个翅片可以都位于折弯区域内，或者一部分位于折弯区域内，另一部分位于非折弯区域，这都可以避免折弯区域内的两侧都与换热管3相连的翅片4撕裂或与换热管3脱离。
可选地，仅在其一侧与换热管3相连的翅片4可以都位于非折弯区域。本申请的发明人通过大量的实验意外惊奇地发现，当仅在其一侧与换热管3相连的翅片都位于非折弯区域内时，在折弯时，仅在其一侧与换热管3相连的翅片4与换热管3之间的间距拉大，即大部分因折弯造成的折弯区域内的翅片拉伸量转移到了非折弯区域，同样可以实现折弯区域内的两侧都与换热管相连的翅片4不会被撕裂或与换热管脱离。而且，将仅在其一侧与换热管相连的翅片设置在非折弯区域的优势在于，如果仅在其一侧与换热管相连的翅片置于折弯区域内，由于仅在其一侧与换热管相连翅片和换热管之间没有约束力，折弯时折弯应力集中释放在仅在其一侧与换热管相连的翅片和其两侧的换热管的位置，使得此处变形极大，换热管和仅在其一侧与换热管相连的翅片拉开的相对位移量会很大，使得此处变成结构的薄弱点。相比而言，如果仅在其一侧与换热管相连的翅片置于非折弯区域，折弯时，应力先从折弯区域扩散开来，再传至非折弯区域，这样变形量会相对均匀地分散在换热器上，使得非折弯区域内翅片与换热管未连接处会吸收应力相对少一些，从而翅片与扁管拉开距离也较小，对换热性能和换热器外观的影响小。
图4-6示出了距折弯中心线X预定距离S的范围内的两个换热管3之间的一个翅片4，需要说明的是，这仅是示例性的描述，在该范围内的其他翅片4也可以仅在一侧与换热管3相连。而且，如图2所示，当换热器100具有三个弯曲部时，距离每个弯曲部的折弯中心线X预定距离S的范围内，都存在至少一个仅在其一侧与换热管3相连的翅片4。
根据本发明实施例的换热器100，由于距折弯中心线X预定距离S的范围内的翅片4仅在其一侧与对应的换热管3相连，而另一侧与换热管3不相连，因此在折弯时，通过仅在一侧与换热管3相连的翅片4的自由侧相对于换热管3移动，就可以避免弯曲部内的两侧都与换热管3相连的翅片4被撕裂或与换热管3脱离而影响换热性能，而且不会破坏换热器的整体外观。
在本发明的一些实施例中，如图6所示，当换热器100折弯后，距折弯中心线X预定距离S的范围内的翅片4的自由侧与对应侧换热管3间隔开间隙G。
仅在一侧与换热管3相连的翅片的另一侧与换热管3之间沿换热器的高度方向H设有挡板5，挡板5可以用于遮挡翅片4的另一侧与换热管3之间的间隙G，避免风大部分从该间隙通过而导致换热性能降低和换热不均匀，因此提高了换热性能，而且进一步改善了换热器100的整体外观。
在本发明的一些实施例中，优选地，折弯区域内的所有翅片都仅在其一侧与换热管3相连。折弯区域的范围由具体折弯参数确定，例如折弯角度等。例如，从折弯中心线X向两侧延伸的预定距离S可以认为是折弯区域的范围。当然，本发明并不限于此，从折弯中心线X向两侧延伸的预定距离S可以超出折弯区域的范围。
可选地，在其两侧都与换热管相连的翅片4与仅其一侧与换热管4相连的翅片4在纵向Z上可以交替布置，由此不但可以避免折弯过程中翅片4被撕裂，而且最大限度地减小对换热性能和换热均匀性带来的不利影响。
在本发明的一个实施例中，在换热器折弯之前换热管3沿纵向等间距地布置。通过在换热器折弯之前，将换热管3沿纵向等间距地布置，制造过程中，换热器的捆扎和焊接更加方便，因此降低了制造成本，提高了制造效率，并且换热均匀性提高，进一步提高了换热效率。
下面参考图7-9描述根据本发明另一实施例的换热器100。
如图7-9所示，在本发明一些实施例中，在换热器100中，仅在其一侧与换热管3相连的翅片4可以包括第一子翅片4a和第二子翅片4b，在纵向Z上第一子翅片4a仅在其一侧(图7-9中的左侧)与两个相邻换热管3中的一个相连，第二子翅片4b仅在其一侧(图7-9中的右侧)与所述两个相邻换热管3中的另一个相连，且第一子翅片4a不与换热管3相连的另一侧(图7-9中的右侧)与第二子翅片4b不与换热管3相连的另一侧(图7-9中的左侧)相对。
在本发明的描述中，“翅片仅在其一侧与换热管相连”相连应做广义理解，例如当翅片由两部分构成子翅片构成时，这时“翅片仅在其一侧与换热管相连”应理解为每个子翅片仅在一侧与换热管相连，这对于本领域的普通技术人员而言是容易理解的。
由于第一子翅片4a和第二子翅片4b都是仅在一侧与对应的换热管3相连，因此在换热器100折弯过程中，可以通过第一子翅片4a和第二子翅片4b之间的相对移动弥补拉伸，可以避免弯曲部内的两侧都与换热管3相连的翅片4被撕裂，改善了换热性能和换热器整体外观。
在本发明的一些实施例中，第一子翅片4a和第二子翅片4b的另一侧之间具有间隙，如图9所示。为了避免间隙对换热性能和换热器整体外观的影响，在间隙处沿高度方向H设有挡板5。
在本发明的可选实施例中，如图10-12所示，在折弯之前第一子翅片4a和第二子翅片4b相对于的另一侧可以在纵向Z上彼此交叉，折弯之后，从高度方向H看时，第一子翅片4a和第二子翅片4b的另一侧可以部分重叠。由此，折弯后第一子翅片4a和第二子翅片4b之间没有出现间隙，避免了风大部分从间隙处通过，从而能够进一步改善换热性能和换热器的整体外观。可选地，折弯之后第一子翅片4a和第二子翅片4b的另一侧之间可以具有间隙。优选地，折弯之后第一子翅片4a和第二子翅片4b的另一侧对齐，由此不需要设置挡板，此外也不会出现风从间隙处通过而降低换热性能。
此外，无论折弯之前还是折弯之后，第一子翅片4a和第二子翅片4b的另一侧之间可以具有间隙，该间隙可以用挡板5遮挡。
可以理解的是，根据本发明的实施例，第一子翅片4a和第二子翅片4b可以位于折弯区域内，也可以位于非折弯区域内，也可以同时位于折弯区域和非折弯区域内。
根据本发明实施例的换热器，由于在距弯曲部的折弯中心线X预定距离的范围内，具有翅片4仅在其一侧与换热管相连，因此在折弯时，弯曲部内的翅片4不会被撕裂，换热器整体外观保持良好，而且将换热性能的影响降低到最小程度，换言之，相对于传统折弯换热器，改善了换热性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：
第一集流管；
第二集流管，所述第二集流管与第一集流管平行地间隔开设置；
换热管，所述换热管的两端分别与第一和第二集流管相连以连通第一和第二集流管；和
多个翅片，所述多个翅片分别设置在相邻的换热管之间，所述翅片中的至少一个在第一和第二集流管的纵向上仅在其一侧与换热管相连，且仅在其一侧与换热管相连的翅片包括第一子翅片和第二子翅片，其中在所述纵向上所述第一子翅片仅在其一侧与两个相邻换热管中的一个相连，所述第二子翅片仅在其一侧与所述两个相邻换热管中的另一个相连，其中第一子翅片与第二子翅片的另一侧相对。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一和第二集流管沿纵向至少折弯一次以便所述换热器具有至少一个弯曲部，其中仅在其一侧与换热管相连的翅片位于距所述弯曲部的折弯中心线预定距离的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，仅在其一侧与换热管相连的翅片位于所述弯曲部内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的换热器，其特征在于，仅在其一侧与换热管相连的翅片位于所述弯曲部外。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的换热器，其特征在于，仅在其一侧与换热管相连的翅片为多个。
6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，仅在其一侧与换热管相连的翅片与在其两侧都与换热管相连的翅片在纵向交替布置。
7.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述弯曲部内的每个翅片都仅在其一侧与换热管相连。
8.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，在换热器折弯之前所述第一和第二子翅片在纵向上彼此交叉以便在高度方向上部分重叠，且在换热器折弯之后第一和第二子翅片在纵向上彼此交叉以便在高度方向上部分重叠或所述第一子翅片的另一侧与第二子翅片的另一侧之间对齐或具有间隙。
9.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，在换热器折弯之前和之后所述第一子翅片的另一侧与第二子翅片的另一侧之间均具有间隙。
10.根据权利要求8或9所述的换热器，其特征在于，进一步包括用于覆盖所述间隙的挡板。
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