CN103411446B - 换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种换热器，包括：第一和第二集流管；多个扁管，扁管的两端分别与第一和第二集流管相连且彼此间隔布置；设在相邻的扁管之间的翅片，换热器具有折弯段和与折弯段邻接的直线段，直线段内的翅片为第一翅片，折弯段内的翅片分为第二翅片和第三翅片，第二翅片的宽度大于第三翅片的宽度，且第二翅片和第三翅片沿轴向方向交替设置。根据本发明实施例的换热器，在换热器折弯后，翅片在折弯外侧不会被撕裂，在折弯内侧的压缩变形小，减少了换热性能损失，有效避免了热交换器在折弯时的翅片与扁管之间的撕裂和挤压变形。提高了换热效果，且没有风量损失和风阻增大，提高了性能。

Description

换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器，具体地，涉及一种平行流换热器。
背景技术
在相关技术领域内，沿集流管弯曲成型的换热器，例如微通道换热器,在折弯区域采取多种措施，以避免折弯对换热性能带来的不利影响，如折弯区域内不设置扁管和翅片，而用挡板遮挡，或在折弯区域设置扁管，扁管之间采用型材进行支撑和连接，或在折弯区域，翅片单侧与扁管焊接。
但是，上述措施仍然存在一些问题。在折弯区域采用挡板的换热器，折弯时折弯区域内无支撑结构，也无换热翅片，换热器的结构稳定性差，且换热性能降低；在扁管之间采用型材进行支撑和连接，增大了风阻，用于换热的翅片减少，影响了产品的整体换热性能；翅片单侧与扁管焊接，会造成折弯区域内的一部分扁管无法有效的利用翅片进行换热，而且由于这一部分扁管不与翅片连接，在强度上得不到翅片的支撑，在腐蚀上得不到翅片的保护，会降低换热器的寿命；此外，减小折弯区域内的翅片宽度，会导致翅片的折弯外侧撕裂，折弯内侧挤压变形过大。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种换热器，该换热器在折弯时可以减少翅片的撕裂和挤压变形，降低了折弯对换热器性能的影响
根据本发明实施例的换热器，包括：第一集流管和第二集流管；多个扁管，所述扁管的两端分别与所述第一集流管和第二集流管相连，多个所述扁管沿所述第一集流管和第二集流管的轴向彼此间隔布置；翅片，所述翅片设在相邻的扁管之间，其中所述换热器具有折弯段和与折弯段邻接的直线段，所述直线段内的翅片为第一翅片，所述折弯段内的翅片分为第二翅片和第三翅片，所述第二翅片的宽度大于所述第三翅片的宽度，且所述第二翅片和所述第三翅片沿所述轴向方向交替设置。
根据本发明实施例的换热器，通过将第二翅片与第三翅片沿第一集流管和第二集流管的轴向交替设置，兼顾了折弯段的翅片在折弯内侧的压缩量和折弯外侧的伸长量，从而在换热器折弯后，翅片在折弯外侧不会被撕裂，在折弯内侧的压缩变形小，减少了换热性能损失，有效避免了热交换器在折弯时的翅片与扁管之间的撕裂和挤压变形。
而且，整个换热器的扁管直接均连接有翅片，提高了换热效果，且没有风量损失和风阻增大，提高了性能。扁管之间均连接有翅片，大大降低了扁管腐蚀的几率。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片和所述第三翅片以一个第二翅片接一个第三翅片的方式、两个第二翅片接一个第三翅片的方式、一个第二翅片接两个第三翅片的方式、两个第二翅片接两个第三翅片的方式中的至少一个方式交替设置。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片的数量与所述第三翅片的数量之比在1/3到3的范围内。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片的宽度等于所述第一翅片的宽度。
在本发明的一些实施例中，所述第一至第三翅片的沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线在与所述扁管的长度方向正交的平面内彼此重合。
在本发明的一些实施例中，所述扁管的宽度与所述翅片的宽度之比小于等于2。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片的宽度与所述扁管的宽度之比大于0.75且小于等于1，且所述第三翅片的宽度与所述扁管的宽度之比小于等于0.75。
在本发明的一些实施例中，所述第三翅片的宽度与所述第二翅片的宽度之比大于等于0.4且小于1。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线与所述第三翅片沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线在与所述扁管的长度方向正交的平面内彼此错开。
根据本发明另一实施例的换热器，包括：第一集流管和第二集流管；多个扁管，所述扁管的两端分别与所述第一集流管和第二集流管相连，多个所述扁管沿所述第一集流管和第二集流管的轴向彼此间隔布置；
翅片，所述翅片设在相邻的扁管之间，其中所述换热器具有折弯段和与折弯段邻接的直线段，所述直线段内的翅片为第一翅片，所述折弯段内的翅片分为第二翅片和第三翅片，所述第二翅片沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线与所述第三翅片沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线在与所述扁管的长度方向正交的平面内彼此错开。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片和所述第三翅片以一个第二翅片接一个第三翅片的方式、两个第二翅片接一个第三翅片的方式、一个第二翅片接两个第三翅片的方式、两个第二翅片接两个第三翅片的方式中的至少一个方式交替设置。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片和所述第三翅片的宽度彼此不同。
在本发明的一些实施例中，所述第二翅片的数量与所述第三翅片的数量之比在1/3到3的范围内。
在本发明的一些实施例中，所述扁管的宽度与所述翅片的宽度之比大于2。
根据本发明实施例的换热器，通过将折弯段内的具有不同宽度的第二翅片与第三翅片沿第一集流管和第二集流管的轴向交替设置，或将第二翅片在所述扁管的厚度方向上的中心线与所述第三翅片在所述扁管的厚度方向上的中心线在所述扁管的厚度方向上彼此错开，兼顾了折弯段的翅片在折弯内侧的压缩量和折弯外侧的伸长量，从而在换热器折弯后，翅片在折弯外侧不会被撕裂，在折弯内侧的压缩变形小，减少了换热性能损失，有效避免了热交换器在折弯时的翅片与扁管之间的撕裂和挤压变形。
而且，整个换热器的扁管直接均连接有翅片，提高了换热效果，且没有风量损失和风阻增大，提高了性能。扁管之间均连接有翅片，大大降低了扁管腐蚀的几率。
附图说明
图1是根据本发明实施例的换热器的示意图。
图2是根据本发明实施例的换热器折弯之前的示意图。
图3是根据本发明一个实施例的换热器的去除上部的集流管的局部俯视示意图，其中示出了一个折弯段。
图4是图3所示的折弯段展开之后的示意图。
图5是根据本发明另一实施例的换热器的折弯段展开之后的示意图。
图6是根据本发明再一实施例的换热器的折弯段展开之后的的示意图。
图7是根据本发明另一个实施例的换热器的去除上部的集流管的局部俯视示意图，其中示出了一个折弯段。
图8是图7所示的折弯段展开之后的示意图。
附图标记：
第一集流管1；第二集流管2；扁管3；翅片4；第一翅片41；第二翅片42；第三翅片43；折弯段S；直线段T；换热器长度方向（扁管厚度方向）X；换热器高度方向Y；换热器厚度方向（扁管和翅片的宽度方向）Z；第二翅片宽度H1；第三翅片宽度H2；
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，旨在用于解释本发明，而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一个实施例的换热器。如图1-4所示，根据本发明实施例的换热器包括：第一集流管1，第二集流管2，扁管3，翅片4。
扁管3的一端（图1和2中的上端）与第一集流管1相连，扁管3的另一端（图1和2中的下端）与第二集流管2相连，从而连通第一集流管1和第二集流管2。翅片4设在相邻的扁管3之间。
第一集流管1和第二集流管2沿换热器长度方向（即扁管的厚度方向，第一集流管1和第二集流管2的轴向方向）X大体平行地延伸且彼此间隔开，多个扁管3沿X方向彼此间隔布置。每个扁管3沿换热器高度方向（即扁管的长度方向）Y延伸，换言之，扁管3的长度方向与换热器高度方向Y一致，扁管3的厚度方向与换热器长度方向以及第一集流管1和第二集流管2的轴向一致，扁管3的宽度方向和翅片4的宽度方向与换热器的厚度方向Z一致。
如图1和2所示，换热器具有折弯段S和与折弯段S邻接的直线段T，直线段T内的翅片为第一翅片41，折弯段S内的翅片分为第二翅片42和第三翅片43，第二翅片42的宽度H1大于第三翅片43的宽度，且第二翅片42和第三翅片43沿X方向交替设置。
在图1所示的实施例中，换热器具有三个折弯段S和四个直线段T，本发明并不限于此，换热器可以根据应用，换热器可以具有任何合适数量的折弯段S。
根据本发明实施例的换热器，通过将折弯段内的具有不同宽度的第二翅片42与第三翅片43沿第一集流管1和第二集流管2的轴向交替设置，同时考虑了折弯段的翅片在折弯内侧的压缩量和折弯外侧的伸长量，从而在换热器折弯后，翅片在折弯外侧不会被撕裂，在折弯内侧的压缩变形小，减少了换热性能损失，有效避免了热交换器在折弯时的翅片与扁管之间的撕裂和挤压变形。
而且，整个换热器的扁管直接均连接有翅片，提高了换热效果，且没有风量损失和风阻增大，提高了性能。扁管之间均连接有翅片，大大降低了扁管腐蚀的几率。
需要理解的是，第二翅片42和第三翅片43交替设置应作广义理解，例如，沿方向X，从左向右，一个第二翅片42后面接着一个或多个第三翅片43，同理，一个第三翅片43可以接着一个或多个第二翅片42。
下面参考图3和4描述根据本发明一个优选示例的换热器。图3是根据本发明一个实施例的换热器的去除第一集流管的局部俯视示意图，其中示出了一个折弯段。图4是图3所示的折弯段展开之后的示意图。
如图3和图4所示，第二翅片42和第三翅片43以一个第二翅片42接一个第三翅片43的方式交替设置，换言之，一个第二翅片42后面接着一个第三翅片43设置，一个第三翅片43后面接着一个第二翅片42设置。
在图3和图4所示的示例中，第二翅片42沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L2与第三翅片43沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L3在与扁管的长度方向Y正交的平面（例如图1和图2中的水平面，图3中正交于观察者视线的平面）内彼此重合。
更优选地，第一翅片41、第二翅片42和第三翅片43沿扁管3的厚度方向延伸的中心线L1,L2和L3彼此重合。
当然，本发明并不限于此，例如，第二翅片42沿扁管3的厚度方向X延伸的的中心线L2与第三翅片43沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L3在与扁管的长度方向Y正交的平面内彼此错开。例如，在正交于扁管3的长度方向Y的平面内，第二翅片42沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L2位于第一翅片41沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L1的下方，第三翅片43沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L3位于第一翅片41沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L1的上方。
在图3和图4所示的实施例中，第二翅片42的宽度H1等于第一翅片41的宽度，由此第二翅片42的宽度H1和第一翅片41的宽度均大于第三翅片43的宽度H2。
在本发明的一个可选的实施例中，如图5所示，第二翅片42和第三翅片43以两个第二翅片42后面接两个第三翅片43的方式交替设置，换言之，两个第二翅片42相邻设置，接着设置两个第三翅片43，再接着设置两个第二翅片42.
如图6所示，可选地，第二翅片42和第三翅片43以一个第二翅片42后面接两个第三翅片43的方式设置。
可以理解的是，第二翅片42和第三翅片43的交替设置方式并不限于上述方式，例如，可以以上述方式的组合方式设置。
在本发明的优选实施例中，第二翅片42的数量与第三翅片43的数量之比在1/3到3的范围内。
在本发明的优选实施例中，扁管3的宽度与翅片4的宽度之比大于等于2。更具体地，第二翅片42的宽度与扁管3的宽度之比大于0.75且小于等于1，且第三翅片43的宽度与扁管3的宽度之比小于等于0.75。
更优选地，第三翅片43的宽度与第二翅片的宽度之比大于等于0.4且小于1。
本申请的发明人意外地发现，通过上述措施，可以进一步提高换热性能，减少翅片的撕裂和积压变形。尤其是，在扁管3的宽度与翅片4的宽度之比大于等于2时，使第二翅片42和第三翅片43沿X方向交替设置，可以进一步避免翅片撕裂和积压变形。
下面参考图1-2和图7-8描述根据本发明另一实施例的换热器。图7是根据本发明另一个实施例的换热器的去除第一集流管的局部俯视示意图，其中示出了一个折弯段。图8是图7所示的折弯段展开之后的示意图。
如图7和8所示，根据本发明此实施例的换热器，第二翅片42沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L2与第三翅片43沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线L3在与扁管3的长度方向Y正交的平面内彼此错开。
根据本发明实施例的换热器，通过使第二翅片42沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线与第三翅片43沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线在与扁管3的长度方向Y正交的平面内彼此错开，同时考虑了折弯段的翅片在折弯内侧的压缩量和折弯外侧的伸长量，从而在换热器折弯后，翅片在折弯外侧不会被撕裂，在折弯内侧的压缩变形小，减少了换热性能损失，有效避免了热交换器在折弯时的翅片与扁管之间的撕裂和挤压变形。
在图7和8所示的实施例中，第一翅片41，第二翅片42和第三翅片43具有相同的宽度。如上所述，第二翅片42和第三翅片43可以具有不同的宽度，并且小于第一翅片41的宽度。
第二翅片42和第三翅片43的布置方式可以与参考图3-6描述的方式相同，这里不再详细描述。
在本发明的此实施例中，优选地，第二翅片42的数量与第三翅片43的数量之比在1/3到3的范围内，扁管3的宽度与翅片4的宽度之比小于2。
尤其是，在扁管3的宽度与翅片4的宽度之比小于2时，使第二翅片42沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线与第三翅片43沿扁管3的厚度方向X延伸的中心线在与扁管3的长度方向Y正交的平面内彼此错开，可以进一步避免翅片的撕裂和积压变形，进一步提高换热效率。
根据本发明实施例的换热器，在弯后，翅片在折弯外侧不会被撕裂，在折弯内侧的压缩变形小，减少了换热性能损失，有效避免了热交换器在折弯时的翅片与扁管之间的撕裂和挤压变形。而且，整个换热器的扁管直接均连接有翅片，提高了换热效果，且没有风量损失和风阻增大，提高了性能。扁管之间均连接有翅片，大大降低了扁管腐蚀的几率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种换热器，其特征在于，包括：
第一集流管和第二集流管；
多个扁管，所述扁管的两端分别与所述第一集流管和第二集流管相连，多个所述扁管沿所述第一集流管和第二集流管的轴向彼此间隔布置；
翅片，所述翅片设在相邻的扁管之间，
其中所述换热器具有折弯段和与折弯段邻接的直线段，所述直线段内的翅片为第一翅片，所述折弯段内的翅片分为第二翅片和第三翅片，所述第二翅片的宽度大于所述第三翅片的宽度，且所述第二翅片和所述第三翅片沿所述轴向方向交替设置。
2.根据权利要求1所述换热器，其特征在于，所述第二翅片和所述第三翅片以一个第二翅片接一个第三翅片的方式、两个第二翅片接一个第三翅片的方式、一个第二翅片接两个第三翅片的方式、两个第二翅片接两个第三翅片的方式中的至少一个方式交替设置。
3.根据权利要求1所述换热器，其特征在于，所述第二翅片的数量与所述第三翅片的数量之比在1/3到3的范围内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述换热器，其特征在于，所述第二翅片的宽度等于所述第一翅片的宽度。
5.根据权利要求1所述换热器，其特征在于，所述第一至第三翅片的沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线在与所述扁管的长度方向正交的平面内彼此重合。
6.根据权利要求1所述换热器，其特征在于，所述扁管的宽度与所述第二翅片和所述第三翅片中任一个的宽度之比小于或等于2。
7.根据权利要求6所述换热器，其特征在于，所述第二翅片的宽度与所述扁管的宽度之比大于0.75且小于或等于1，且所述第三翅片的宽度与所述扁管的宽度之比小于或等于0.75。
8.根据权利要求7所述换热器，其特征在于，所述第三翅片的宽度与所述第二翅片的宽度之比大于或等于0.4且小于1。
9.根据权利要求1所述换热器，其特征在于，所述第二翅片沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线与所述第三翅片沿所述扁管的厚度方向延伸的中心线在与所述扁管的长度方向正交的平面内彼此错开。
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