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、制作成本低、连接牢靠、缝隙小、泄露少、稳定性好、适用范围广的平行流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平行流换热器,包括集流管、设置在集流管之间的若干个扁管、设置在相邻扁管之间的翅片,冷媒管的一端与集流管相接,其结构特征是集流管内设置有带均流板孔的均流板,集流管上设置有隔板固定槽,固定隔板穿过隔板固定槽,固定隔板的第一压接面压接在均流板上。
所述隔板固定槽包括侧壁和停止面;固定隔板包括隔板本体,隔板本体上设置有与集流管的表面相吻合的密封凸起部,该密封凸起部与侧壁以及停止面紧密接触,密封凸起部的厚度L等于隔板固定槽的宽度。
所述固定隔板还包括与集流管的内壁面相吻合的隔板内侧面,该隔板内侧面位于隔板本体上。
所述固定隔板还包括设置在隔板本体上的压接凸起部,均流板与压接凸起部相接;压接凸起部设置在隔板本体的一侧或左右二侧,第一压接面位于压接凸起部的外侧。
所述隔板本体的厚度M的取值范围为3~15mm,压接凸起部的高度H的取值范围为3~18mm,密封凸起部的厚度L的取值范围为6~45mm,有M+H≤L。
所述第一压接面与集流管的中心轴线之间的夹角为α,有0≤α≤45度。
所述固定隔板上设置有固定隔板通孔;固定隔板通孔位于隔板本体上,或者,固定隔板通孔位于密封凸起部上。
所述均流板上设置有定位凹陷,该定位凹陷的形状与第一压接面的形状吻合。
所述第一压接面为圆面、平面或凹凸面,第一压接面的形状与均流板的形状吻合。
所述固定隔板还包括位于隔板本体两侧的第二压接面,该第二压接面的形状和隔板固定槽的停止面的形状吻合;
其中,第二压接面设置在集流管的中心轴线的上方;或者,第二压接面设置在固定隔板的水平半圆面上且与集流管的中心轴线等高;或者,第二压接面与第一压接面位于同一平面内;或者,第二压接面设置在第一压接面的下方,第二压接面相对于第一压接面更加远离扁管,且第二压接面位于集流管的中心轴线的下方。
所述固定隔板从扁管一侧朝向集流管一侧压接在第一压接面上,或者,固定隔板从集流管一侧朝向扁管一侧压接在第一压接面上。
所述均流板的两端分别与固定隔板相接;或者,均流板的一端与固定隔板相接,均流板的另一端与定位板相接,定位板插装在集流管内;或者,均流板的一端与固定隔板相接,均流板的另一端与设置在集流管上的端盖相接。
所述集流管的截面呈圆形或方形;固定隔板把集流管分割成连通的或者不连通的两个以上的隔断。
一种平行流换热器的制作方法,其特征是在一个隔断内安装均流板时,包括以下步骤:
步骤一,将一个固定隔板插入到集流管的预定的位置;
步骤二,将均流板从与固定隔板的插入方向相对的另一侧进入,并将均流板的一侧插入到固定隔板的第一压接面下;
步骤三,将均流板的另一侧通过另一个固定隔板、定位板或端盖上的定位凸起进行固定;
步骤四,整体钎焊加热,固定。
本发明采用上述的技术方案后,在平行流换热器中可以稳定和紧固的固定好均流板,经过整体焊接后,确保均流板的两侧均不易发生泄漏,从而确保平行流换热器有稳定的换热性能,并且提高批量生产的品质稳定性。
本发明具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、连接牢靠、缝隙小、泄露少、稳定性好和适用范围广的特点。
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1-图6,本实施例为集流管竖直布置的平行流换热器,冷媒从右侧下面的冷媒管6进入集流管1,在集流管1内由端盖17、固定隔板3和集流管1的内壁围成了集流管的隔断2,冷媒经过在该隔断2内设置的带有均流板孔21的均流板4后,进入扁管5按照流程9的方向,汇总到位于集流管1的对侧的隔断2内,其中,固定隔板3把其两侧的空腔分成不连通,即两侧的空腔各自成为隔断2。此时为不连通的隔断。
在本发明中,流程9是指从平行流换热器的一侧集流管经过扁管后,流到另一侧的集流管;具体的可以是从一个集流管的隔断经过扁管后,流向另一个集流管的隔断。本实施例中的平行流换热器有两个方向相反的流程。
在本实施例中,位于右侧下部的集流管的隔断内的均流板4是通过端盖17上的定位凸起18压接在均流板4的下侧,通过固定隔板3上的压接凸起部11压接在均流板4的上侧,而实现固定。其中,端盖17和固定隔板3的压接力是从集流管的右侧压向扁管侧,固定隔板3的压接凸起部11的第一压接面7从右侧向扁管侧压接到均流板4上。
具体的,在集流管1的预定的位置设置有用于安放固定隔板3的隔板固定槽10,该隔板固定槽10位于集流管上远离扁管的一侧,见图2-图3,该隔板固定槽10包括侧壁13和停止面19,固定隔板3包括与隔板本体16相接的密封凸起部12,该密封凸起部12与隔板固定槽10的两侧的侧壁13有相同的形状,并紧密贴合,且两者之间设置有焊料。
固定隔板3还包括位于隔板本体16两侧的第二压接面14,该第二压接面14与隔板固定槽10两侧的隔板固定槽的停止面19具有相同的形状,也就是说,第二压接面14的形状和隔板固定槽10的停止面19的形状吻合;第二压接面14与停止面19紧密贴合,且两者之间设置有焊料。
固定隔板3上的密封凸起部12的厚度为L,其范围为6≤L≤45,固定隔板3的厚度L等于隔板固定槽10的宽度,在本实施例中L选取为12mm。
当固定隔板3插入到隔板固定槽10,插入方向为从集流管上远离扁管的一侧插向扁管一侧,并压紧后,通过两个以上接触面的贴合,经过整体焊接后,将紧密的固定和密封,确保集流管内的冷媒可以承受一定压力。整体钎焊是指平行流换热器在完成组装后,进入钎焊炉内一次性把平行流换热器中的焊接材料溶解,焊接材料对相邻的零部件进行钎料连接的工艺。
固定隔板3还包括设置在隔板本体16上的压接凸起部11,见图4-图5,在本实施例一中,压接凸起部11为左右布置的两个圆台,该圆台的高为H,即,圆台的上面高于隔板本体16的距离。
由于压接凸起部11高出了隔板本体16,所以在压接凸起部11的外侧面形成了第一压接面7。压接凸起部11的高度H的范围为3~18mm。在本实施例中,H选取为8mm。压接凸起部11包括第一压接面7,该第一压接面7压接在均流板4的端面上,在本实施例中,均流板4的上表面为一平面。即,圆台型的压接凸起部11通过第一压接面7压在均流板4上。
为了便于均流板4从一侧插入到第一压接面7的下侧,并压紧。第一压接面7设置有一定的坡度,即如图6所示,该坡度与集流管的中心轴线之间的夹角为α,该夹角α的范围是0≤α≤45度。在本实施例中,夹角α选取30度。
如图5所示,隔板本体16的厚度为M,M的取值范围为:3≤M≤15,且M+H≤L。
在本实施例中,隔板本体16的厚度M选取为3mm。固定隔板3的厚度L为12,M+H=3+8=11<L=12成立。
隔板本体16包括隔板内侧面15,该隔板内侧面15与集流管1的内壁面的形状吻合,且两者之间设置有焊料,当固定隔板3插到预定的位置时,隔板内侧面15与集流管1的内壁面紧密贴合,经整体焊接后,能够实现紧密的固定和密封。
在一个隔断2内安装均流板4时,包括以下步骤:
步骤一,将一个固定隔板3插入到集流管1的预定的位置;
步骤二,将均流板4从与固定隔板3的插入方向相对的另一侧进入,并将均流板4的一侧插入到固定隔板3的第一压接面7下;
步骤三,将均流板4的另一侧通过另一个固定隔板3、定位板22或端盖17上的定位凸起18进行固定;
步骤四,整体钎焊加热,固定。
在本实施例中,均流板4的另一侧是通过端盖17上的定位凸起18进行固定,以下的其它实施例将分别采用另一个固定隔板3、定位板22或端盖17上的定位凸起18进行固定。
实施例二
参见图7,本实施例与实施例一的主要区别在于,在本实施例中H=18mm,α=45度,L=33mm,M=15mm;有M+H=15+18=33≤L=33成立。
固定隔板3的第一压接面7压紧的均流板4的端面并非平面,而是在均流板4的端面上设置有定位凹陷20,该定位凹陷20的形状和第一压接面7的形状相吻合,这样可以进一步加大第一压接面的接触面积,提高焊接后的稳定性,减小该接触面的泄露。
其余未述部分见实施例一,不再重复。
实施例三
参见图8,本实施例与实施例一的主要区别在于,在本实施例中H=3mm,α=1度,L=6mm,M=3mm;有M+H=3+3=6≤L=6成立。
固定隔板3的压接凸起部11的截面为长方形,长方形的底面为压接面,于是,压接凸起部11与平面结构的均流板4的端面配合,会有较大的压接面积,且焊接后的稳定性显著提高。
其余未述部分见实施例一,不再重复。
实施例四
参见图9-图12,本实施例与实施例一的主要区别在于,平行流换热器的集流管1为上下水平布置,在该平行流换热器中设置有三个流程9,冷媒从左侧的流程流向右侧的流程。其中,位于中间的第二个流程的起始的集流管隔断2设置有均流板4,见图10,该集流管隔断2由位于其左右两侧的固定隔板3以及集流管1的内壁围成。
位于左侧的固定隔板3上设置有固定隔板通孔8,从上一个流程汇集到位于上方的集流管的冷媒,通过固定隔板通孔8进入到集流管隔断2内,并经过均流板4的分流进入扁管5。在本实施例中,压接凸起部11的高度H与隔板本体16的厚度M之和正好等于密封凸起部12的厚度L,且密封凸起部12与压接凸起部7连接成一个整体,这样更加利于密封凸起部12与隔板固定槽的侧壁13的牢固焊接,同时加强了压接凸起部11的结构强度,更有利于压接均流板4。
如图11所示,为左侧的固定隔板,在左侧的固定隔板3的密封凸起部12与压接凸起部11连接的整体侧,设置有固定隔板通孔8。如图12所示,为右侧的固定隔板,该右侧的固定隔板则为一完全密封的固定隔板。
在本实施例中,上述的两个固定隔板3从集流管1的上侧压下,且两者的第一压接面都从集流管1的上侧向下压在均流板4的两侧,从而将均流板4固定在集流管的内壁面上。
在本实施例中,第二压接面14设置在固定隔板3的水平半圆面上且与集流管1的中心轴线等高,即第二压接面14在集流管1的中心轴线的水平切面处。与之对应的,隔板固定槽10的停止面也在该水平切面上,这样既可以保证在集流管1的宽度方向上,固定隔板3可以顺利的插入隔板固定槽10,同时,确保隔板固定槽10处有较高的结构强度。
在制作时,均流板4的左右两侧分别与固定隔板3相接,见图9-图10。
在本实施例中,见图9-图11,由于在固定隔板3上设置有固定隔板通孔8,故此时的隔断为连通的隔断。
其余未述部分见实施例一,不再重复。
实施例五
参见图13-图16,本实施例与实施例四的不同之处在于,集流管1为左右布置,集流管隔断2内的均流板4通过位于下侧的固定隔板3和位于上侧的端盖17共同压紧固定。进一步的,如图15-图16所示,固定隔板3与图11中的固定隔板的区别在于,第二压接面14与第一压接面7位于同一平面上,也即第一压接面14处于更靠近扁管5的位置,由于这样可以延长密封凸起部12的长度,所以可以扩大其紧固效果,另外,增加了第一压接面7的实际接触面积,进一步确保位于第一压接面7与均流板4之间的接触面的冷媒不泄露。同时,隔板固定槽的停止面19也更靠近扁管的位置,当固定隔板3插入到集流管1的预定的位置时,第二压接面14与隔板固定槽的停止面19紧密吻合,焊接后,并不会影响该处的结构强度。
在本实施例中,见图14-图15,由于在固定隔板3上设置有固定隔板通孔8,故此时的隔断为连通的隔断。
其余未述部分见实施例四,不再重复。
实施例六
参见图17-图19,本实施例与实施例五的不同之处在于,集流管1为上下水平布置,位于集流管隔断2内的均流板4通过左侧的固定隔板3和定位板22压紧固定。进一步的,如图17-图18所示,集流管上的扁管一侧设置有隔板固定槽,固定隔板3插入隔板固定槽,并从集流管位于扁管5的一侧向下压接均流板4,这样由于可以充分利用集流管内的下部空间,也有利于冷媒通过均流板4的均流板孔21。这样作的风险在于,必须减小固定隔板3的厚度,从而减小对扁管5一侧插入扁管5的影响。采用从位于扁管一侧向下压接均流板,使得在下侧形成冷媒通路的均流板孔21处于隔板本体16上,如图18-图19所示,冷媒从固定隔板3的隔板本体16上的固定隔板通孔8进入均流板4的下侧,并通过均流板4均流后进入扁管5进行换热。
本实施例与实施例五的另一不同之处在于,如图19所示,固定隔板3的第一压接面7呈圆弧形,在本实施例中均流板4在集流管1的中心轴线方向的投影是与该第一压接面7的形状吻合的圆弧形,本实施例中,该均流板4安装后,为一凸向上方的圆弧形,可以减少均流板4与扁管5之间的距离,提高喷入扁管5中的冷媒的均匀性。同时,圆弧形的接触面可以扩大接触面积,提高压接的稳定性。
固定隔板3的第一压接面7可以按照均流板4截面形状的变化而变化,既可以是凸向上,也可以是凹向下,这些结构的变化都在本发明的保护范围内。
本实施例与实施例五的另一不同之处在于,如图18和图19所示,第二压接面14的位置设置在第一压接面7的下方,第二压接面14相对于第一压接面7更加远离扁管5,且第二压接面14位于集流管1的中心轴线的下方,即第二压接面14更加靠近隔板固定槽10的另一侧,也就是隔板固定槽10的停止面19更靠近集流管的下侧,低于集流管的中心轴线,为集流管高的1/3处。由于隔板固定槽10开设在集流管的扁管侧,为了减小对于换热的影响,会尽量减小固定隔板的厚度,为了使小厚度的固定隔板与集流管连接有更好的稳定性和牢固性,所以增加了固定隔板在集流管在扁管侧的焊接面积,提高整体结构的牢固。
本实施例与实施例五的另一不同之处在于,如图17-图18所示,与固定隔板3配合压接均流板4的压接部件为定位板22,该定位板22与固定隔板3共同向下压紧,该定位板22为插入集流管内,并和集流管管壁密封焊接固定,且定位板22上设置有定位板压接面23,该定位板22与隔板固定槽的侧壁13的形状吻合,可以隔开定位板22的两侧,使得冷媒只能通过均流板4的通孔21进入连接扁管的腔体。
其余未述部分见实施例五,不再重复。
实施例七
参见图20-图21,本实施例与实施例一的不同之处在于,固定隔板3的隔板本体16的两侧都设置有密封凸起部12,且两侧都设置有压接凸起部11。该固定隔板3的两侧都设置有均流板4。该固定隔板3可以用于左右两侧都需要安装均流板的场合。在本实施例中,L=45mm,M=12mm,固定隔板3的一侧的H=18mm,固定隔板3的另一侧的H′=15mm。
在这种两侧都设置有压接凸起部11的情况下,有H+H′+M=18+15+12=45≤L=45成立。
其余未述部分见实施例一,不再重复。
实施例八
参见图22,本实施例与实施例一的不同之处在于,集流管1的截面形状为长方形,集流管1的内壁下侧设置有截面逐渐变小的弧段,均流板4被固定隔板3的压接凸起部11定位在该截面变小的弧段处。固定隔板3的压接凸起部11为三个圆柱形的凸起,且固定隔板3的第二压接面14的位置高于集流管的中心轴线。
其余未述部分见实施例一,不再重复。
结合以上的各实施例,上述的压接凸起部的数量、形状和第一压接面的形状都是可以变化的,实现了与固定隔板的隔板本体上设置有压接凸起部,且压接凸起部与均流板之间有明确的定位关系。