CN103196259B - 折弯式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折弯式换热器。所述换热器包括：第一和第二集流管；多个扁管，每个所述扁管的两端分别与所述第一和第二集流管相连，每个所述扁管包括第一段、第二段和位于所述第一和第二段之间的折弯段，所述折弯段绕所述扁管的长度方向相对于所述第一和第二段扭转预定扭转角度，所述扁管在所述折弯段处折弯以便所述第一和第二段之间成预定夹角，所述第一段和第二段分别相对于水平方向倾斜设置，且所述多个扁管的折弯段在竖直方向上对齐以形成漏斗涡；和波纹状的翅片，所述翅片分别设在相邻的扁管的第一段之间以及相邻的扁管的第二段之间。根据本发明实施例的折弯式换热器换热效果好，排水效果好。

Description

折弯式换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其是涉及一种用作蒸发器的折弯式换热器。

背景技术

现有的平行流换热器用作冷凝器时扁管水平放置，而用作蒸发器时需要将扁管竖直放置以加强排水性能。然而，这种形式的蒸发器在一些应用环境中，换热性能受到影响。

发明内容

本申请是发明人对以下问题和事实的认识作出的，扁管竖直放置的蒸发器的应用受到换热器尺寸的限制，换热性能受到影响。例如，在要求蒸发器具有大的长度和小的高度的情况下，例如用于安装蒸发器的空间为水平方向尺寸大且竖直方向尺寸小的矩形空间的情况下，竖直蒸发器由于扁管的换热长度较短，而使得换热性能不佳。

如果采用扁管水平放置的换热器用作蒸发器，则可以有效增大换热器的换热长度，同时由于集流管的缩短而提高制冷剂流速，换热效果大大增强，但是扁管水平放置的蒸发器的排水性能差。

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效果好，排水效果好的折弯式换热器。

根据本发明实施例的换热器包括：第一和第二集流管；多个扁管，每个所述扁管的两端分别与所述第一和第二集流管相连，每个所述扁管包括第一段、第二段和位于所述第一和第二段之间的折弯段，所述折弯段绕所述扁管的长度方向相对于所述第一和第二段扭转预定扭转角度，所述扁管在所述折弯段处折弯以便所述第一和第二段之间成预定夹角，所述第一和第二段分别相对于水平方向倾斜设置，且所述多个扁管的折弯段在竖直方向上对齐以形成漏斗涡；和波纹状的翅片，所述翅片分别设在相邻的所述扁管的所述第一段之间以及相邻的所述扁管的所述第二段之间。

根据本发明实施例的换热器通过将第一段和第二段分别相对于水平方向倾斜设置且将多个扁管的折弯段在竖直方向上对齐以形成漏斗涡，从而可以使换热器上的冷凝水（例如翅片上的冷凝水）先流到第一段和第二段上并沿着第一段和第二段从高端向低端流动，并在折弯段处流入到所述漏斗涡中，进而冷凝水从所述漏斗涡中向下流动以便从换热器上排出（冷凝水可以从所述漏斗涡中向下流到位于换热器下方的接水盘中）。因此，根据本发明实施例的换热器具有换热效果好、排水效果好等优点。

另外，根据本发明的换热器还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述预定扭转角度为90度以便所述漏斗涡沿竖直方向定向。由此可以使流入到所述漏斗涡中的冷凝水更加容易地、快速地竖直向下流动以便从换热器上排出，即可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二段彼此平行。由此不仅可以进一步提高换热器的排水效果，而且可以简化换热器的制造工艺，降低换热器的制造难度。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二段相对于水平方向的倾斜方向彼此不同。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二段相对于水平方向的倾角彼此不同。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述翅片的下侧设有沿所述扁管的长度方向延伸的下排水槽。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述翅片的上侧设有沿所述扁管的长度方向延伸的上排水槽。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述扁管的宽度大于等于所述翅片的宽度。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述扁管与水平方向的倾角在2度-30度的范围内。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，每个所述扁管具有多个折弯段，所述扁管分别在所述多个折弯段处折弯，且所述多个扁管的彼此对应的折弯段在竖直方向上彼此对齐。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二段之间的预定夹角大于等于零度且小于180度。由此可以进一步提高换热器的排水效果。

根据本发明的一个实施例，所述折弯段折弯后的折弯长度为LB且折弯宽度为WB，所述扁管的宽度为TB，其中LB/TB≤6。

根据本发明的一个实施例，WB/TB≥0.15。

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是根据本发明第一个实施例的换热器的结构示意图；

图2是根据本发明第一个实施例的换热器的后视图；

图3是根据本发明第一个实施例的换热器的侧视图；

图4是根据本发明第二个实施例的换热器的结构示意图；

图5是根据本发明第二个实施例的换热器的主视图；

图6图5中A部分的放大图；

图7图5中的B部分的放大图；

图8是根据本发明第二个实施例的换热器的侧视图；

图9是根据本发明实施例的换热器的俯视图；

图10是根据本发明实施例的换热器的翅片的结构示意图；

图11是根据本发明第三个实施例的换热器的局部结构剖视图；

图12是根据本发明第三个实施例的换热器的局部结构剖视图；

图13是根据本发明实施例的换热器的换热量和排水角度与LB/TB的曲线关系图。

附图标记

换热器1、第一集流管10、第二集流管20、扁管30、第一段31、第二段32、折弯段33、漏斗涡331、翅片40、下排水槽41、上排水槽42

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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请是发明人对以下问题和事实的认识作出的，扁管竖直放置的蒸发器的应用受到换热器尺寸的限制，换热性能受到影响。例如，在要求蒸发器具有大的长度和小的高度的情况下，例如用于安装蒸发器的空间为水平方向尺寸大且竖直方向尺寸小的矩形空间的情况下，竖直蒸发器由于扁管的换热长度较短，而使得换热性能不佳。

如果采用扁管水平放置的换热器用作蒸发器，则可以有效增大换热器的换热长度，同时由于集流管的缩短而提高制冷剂流速，换热效果大大增强，但是扁管水平放置的蒸发器的排水性能差。

下面参照图1-图7描述根据本发明实施例的换热器1。如图1-图7所示，根据本发明实施例的换热器1包括第一集流管10、第二集流管20、波纹状的翅片40和多个扁管30。

每个扁管30的两端分别与第一集流管10和第二集流管20相连。具体而言，每个扁管30的第一端可以与第一集流管10相连且每个扁管30的第二端可以与第二集流管20相连。每个扁管30包括第一段31、第二段32和位于第一段31和第二段32之间的折弯段33，折弯段33绕扁管30的长度方向相对于第一段31和第二段32扭转预定扭转角度，扁管30在折弯段33处折弯以便第一段31和第二段32之间成预定夹角。第一段31和第二段32分别相对于水平方向倾斜设置，且多个扁管30的折弯段33在竖直方向上对齐以形成漏斗涡331。翅片40分别设在相邻的扁管30的第一段31之间以及相邻的扁管30的第二段32之间。

根据本发明实施例的换热器1在作为蒸发器使用时，可以将第一集流管10和第二集流管20沿竖直方向放置（竖直方向平行于上下方向，上下方向如图1-图8中的箭头C所示）。

根据本发明实施例的换热器1通过将第一段31和第二段32分别相对于水平方向倾斜设置（水平方向如图1-图8中箭头D所示），从而可以有效地增大换热器1的换热长度，并且可以缩短第一集流管10和第二集流管20的长度以便提高制冷剂流速，由此可以大大增强换热器1的换热效果。

根据本发明实施例的换热器1通过将第一段31和第二段32分别相对于水平方向倾斜设置且将多个扁管30的折弯段33在竖直方向上对齐以形成漏斗涡331，从而可以使换热器1上的冷凝水（例如翅片40上的冷凝水）先流到第一段31和第二段32上并沿着第一段31和第二段32从高端向低端流动，并在折弯段33处流入到漏斗涡331中，进而冷凝水从漏斗涡331中向下流动以便从换热器1上排出（冷凝水可以从漏斗涡331中向下流到位于换热器1下方的接水盘中）。因此，根据本发明实施例的换热器1具有换热效果好、排水效果好等优点。

有利地，所述预定扭转角度可以是90度以便漏斗涡331可以沿竖直方向定向。由此可以使流入到漏斗涡331中的冷凝水更加容易地、快速地竖直向下流动以便从换热器1上排出，即可以进一步提高换热器1的排水效果。

如图1-图3所示，在本发明的一些实施例中，第一段31和第二段32可以彼此平行。换言之，第一段31相对于水平方向的倾角与第二段32相对于水平方向的倾角可以相等。具体而言，多个第一段31可以彼此平行，多个第二段32可以彼此平行，每个第一段31可以平行于每个第二段32。由此不仅可以进一步提高换热器1的排水效果，而且可以简化换热器1的制造工艺，降低换热器1的制造难度。

如图4-图7所示，在本发明的另一些实施例中，第一段31和第二段32相对于水平方向的倾斜方向可以彼此不同。换言之，第一段31相对于水平方向的倾斜方向可以不同于第二段32相对于水平方向的倾斜方向。例如，如图4-图6所示，扁管30折弯后，第一段31可以从左向右向下倾斜，第二段32可以从右向左向下倾斜。也就是说，第一段31的左沿可以高于第一段31的右沿，第二段32的右沿可以高于第二段32的左沿。

如图4-图6所示，换热器1上的冷凝水（例如翅片40上的冷凝水）可以先流到第一段31和第二段32上。流到第二段32上的冷凝水可以沿着第二段32从第二段32的高端（右端）流到第二段32的低端（左端），并在折弯段33处流入到漏斗涡331中，进而这部分冷凝水从漏斗涡331中向下流动以便从换热器1上排出。流到第一段31上的冷凝水可以沿着第一段31从第一段31的高端（左端）流到第一段31的低端（右端）并流到第一集流管10和第二集流管20中的一个上，进而这部分冷凝水顺着该集流管向下流动以便从换热器1上排出。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。

在本发明的一个实施例中，第一段31和第二段32相对于水平方向的倾角可以彼此不同。也就是说，第一段31相对于水平方向的倾角可以不等于第二段32相对于水平方向的倾角。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。

如图10-图12所示，在本发明的一些示例中，翅片40的下侧可以设有沿扁管30的长度方向延伸的下排水槽41。通过在翅片40的下侧设置下排水槽41，可以便于冷凝水沿着第一段31和第二段32从高端向低端流动，从而可以进一步提高换热器1的排水效果。

有利地，如图10-图12所示，翅片40的上侧可以设有沿扁管30的长度方向延伸的上排水槽42。由此可以进一步便于冷凝水沿着第一段31和第二段32从高端向低端流动，从而可以进一步提高换热器1的排水效果。

在本发明的一个示例中，如图11和图12所示，扁管30的宽度可以大于等于翅片40的宽度。由此可以确保翅片40上的冷凝水不会滴落，即可以使翅片40上的冷凝水铺散在第一段31的表面和第二段32的表面上，从而可以进一步提高换热器1的排水效果。

具体地，扁管30与水平方向的倾角可以在2度-30度的范围内。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。当扁管30与水平方向的倾角小于2度时，不利于冷凝水沿着扁管30向下流动，即不利于换热器1排水。当扁管30与水平方向的倾角大于30度时，扁管30上的冷凝水会发生滴落，也不利于换热器1排水。

在本发明的一些实施例中，每个扁管30可以具有多个折弯段33，扁管30可以分别在多个折弯段33处折弯，且多个扁管30的彼此对应的折弯段33在竖直方向上彼此对齐。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。

第一段31和第二段32之间的预定夹角可以大于等于零度且小于180度。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。

图2、图8和图9所示，在本发明的一些实施例中，折弯段33折弯后的折弯长度为LB，折弯段33折弯后的折弯宽度为WB，扁管30的宽度为TB，其中LB/TB≤6，即LB/TB可以小于等于6。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。图13示出了换热器1的换热量和排水角度与LB/TB的关系曲线。由图13可以看出，当LB/TB大于6时，换热器1的有效换热面积显著减少，且换热器1的排水角度减小，导致换热器1的综合性能下降。

进一步地，WB/TB≥0.15，即WB/TB可以大于等于0.15。由此可以进一步提高换热器1的排水效果。当WB/TB小于0.15时，漏斗涡331较浅，导致换热器1的排水效果不是特别好。

根据本发明实施例的换热器1具有换热效果好、排水效果好等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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 (12)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

第一和第二集流管；

多个扁管，每个所述扁管的两端分别与所述第一和第二集流管相连，每个所述扁管包括第一段、第二段和位于所述第一和第二段之间的折弯段，所述折弯段绕所述扁管的长度方向相对于所述第一和第二段扭转预定扭转角度，所述扁管在所述折弯段处折弯以便所述第一和第二段之间成预定夹角，所述第一和第二段分别相对于水平方向倾斜设置，且所述多个扁管的折弯段在竖直方向上对齐以形成漏斗涡；和

波纹状的翅片，所述翅片分别设在相邻的所述扁管的所述第一段之间以及相邻的所述扁管的所述第二段之间，所述折弯段折弯后的折弯长度为LB且折弯宽度为WB，所述扁管的宽度为TB，其中WB/TB≥0.15。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述预定扭转角度为90度以便所述漏斗涡沿竖直方向定向。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第一和第二段彼此平行。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一和第二段相对于水平方向的倾斜方向彼此不同。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一和第二段相对于水平方向的倾角彼此不同。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片的下侧设有沿所述扁管的长度方向延伸的下排水槽。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述翅片的上侧设有沿所述扁管的长度方向延伸的上排水槽。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述扁管的宽度大于等于所述翅片的宽度。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述扁管与水平方向的倾角在2度-30度的范围内。

10.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，每个所述扁管具有多个折弯段，所述扁管分别在所述多个折弯段处折弯，且所述多个扁管的彼此对应的折弯段在竖直方向上彼此对齐。

11.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一和第二段之间的预定夹角大于等于零度且小于180度。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的换热器，其特征在于，其中LB/TB≤6。