CN103528276B - 一种换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器，包括：进口集管、出口集管、设置在进口集管和出口集管之间紧密堆叠的翘片以及贯穿翘片将进口集管和出口集管连通的异型管，所述异型管由迎风端和背风端形成，迎风端为沿椭圆短轴剖切的半个椭圆，背风端为半个圆，圆的直径等于椭圆短径。在所述异型管内孔沿异型管的径向设有支撑部件，所述支撑部件与所述异型管内壁间隙配合。支撑部件包括连续的纵向工字状、十字状和三角形管状支板。本发明的有益效果：异型管结构将变形控制在半个椭圆上，降低整体变形量；在异型管内安装支撑部件，通过支板支撑长轴末端的管壁防止异型管变形；支撑部件上设置的冷媒介质贯通孔，起到扰流的作用，加强换热效果。

Description

一种换热器

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及制冷空调的一种换热器。

背景技术

一般来说，在空调器等制冷设备中，压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成一个制冷循环系统，其中的冷凝器和蒸发器等换热装置统称为换热器。在换热器中，制冷剂由液态变成气态或由气态变成液态与周围空气进行热交换，即吸收热量或放出热量，从而实现制冷效果。而换热装置的散热效果将直接影响到整个制冷设备的制冷能效。

传统的换热装置是采用盘管和套设在盘管上的散热翘片将管内介质的热量与外界空气交换，通过风在散热翘片吹过时将热量散发，以达到散热的目的。盘管径向截面主要有圆形或椭圆形，通过其散热翘片上的穿孔也相应的为圆形孔或椭圆形孔。由于椭圆管外部流动特性好，也使换热器设计结构更为紧凑，即在相同的流通面积下椭圆管传热周边长，换热面积也相应增加，结构上也允许布置的更紧凑，同时使单位体积的换热量增加，因此被广泛使用。但是，椭圆管换热器在工作中管内的压力高于管外，因为椭圆管管壁较薄，整个椭圆管有变成圆管的倾向，椭圆管变形可能产生裂纹，导致制冷剂泄漏。一般采用加厚管壁的方案，但导致椭圆管胀管与翅片接触的工序加工困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够解决冷媒管变形问题的异型管，且在异型管内部增设支撑部件来防止异型管变形的换热器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种换热器，包括：进口集管、出口集管、设置在进口集管和出口集管之间紧密堆叠的翘片以及贯穿翘片将进口集管和出口集管连通的异型管，所述异型管由迎风端和背风端形成，所述迎风端为沿椭圆短轴剖切的半个椭圆，所述背风端为半个圆，圆的直径等于椭圆短径。

在所述异型管内孔的截面长轴方向沿异型管的轴向设有支撑部件，所述支撑部件与所述异型管内壁间隙配合。

所述支撑部件为矩形板状。

所述支撑部件为连续的纵向工字板形支撑件，所述工字板形支撑件两侧形成有凸边部和凹部，凸边部与异型管内壁间隙配合，冷媒介质通过凹部能够在异型管内经工字板形支撑件上下流通。

所述支撑部件为十字板形支撑件，十字板形支撑件为对称的两个短边和不对称的长短边构成；对称的两个短边和不对称长短边中的短边分别对应支撑所述异型管背风端内壁均分的三个端面，对称的两个短边和不对称长短边中的长边支撑迎风端内壁的端面，所述十字板形支撑件的四个端面的形状分别与所述异型管内壁形状相适配，冷媒介质沿十字板形支撑件与异型管形成的管腔体内流通。

形成所述十字板形支撑件上设有若干个贯通孔，冷媒介质能够通过十字板形支撑件上的贯通孔流通。

所述支撑部件为板材围成的三角形管件，三角形管件的底边垂直于异型管横截面的长轴且位于半圆的一侧，三角形管件的高与异型管横截面的长轴共线，三角形管件的三个棱与异型管的内壁间隙配合。

在所述三角形管件的管壁上设有若干贯通孔，冷媒介质能够通过三角形管件管壁上的贯通孔流通。

所述支撑部件的板面上部和/或下部设有锯齿。

所述锯齿设置在异型管轴向或垂直于轴向设置。

本发明的有益效果是：本发明的异型管结构将变形控制在半个椭圆上，降低整体变形量；在异型管内沿截面长轴方向安装支撑部件，通过支板支撑长轴末端的管壁，保证长轴不收缩，从而防止异型管变形；支撑部件上设置的冷媒介质贯通孔，起到扰流的作用，加强换热效果。

附图说明

图1是本发明的带有支撑部件的异型管示意图；

图2是图1的异型管径向截面示意图；

图3是本发明为纵向工字板形支件撑结构示意图；

图4是本发明为十字形支撑件结构示意图；

图5是图4的侧视图；

图6是图4的正视图；

图7是本发明为三角形支撑件结构示意图。

其中：

10、迎风端 20、背风端

1、异型管 2、支撑部件

3、工字板形支撑件 31、凸边部

4、十字板形支撑件 41、贯通孔

5、三角形管件

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一种换热器，包括：进口集管、出口集管、设置在进口集管和出口集管之间紧密堆叠的翘片以及贯穿翘片将进口集管和出口集管连通的异型管，冷媒介质通过异型管时将热量传递到异型管，再通过异型管传递到翘片上，最后通过风吹散，完成换热过程，在换热过程中，高温使异型管内部压力不断增高，压力首先作用在距离中心对称轴较近的管壁上，使异型管短轴有变长倾向，此时异型管长轴会有变短的倾向，逐渐变成圆管，因此，支撑部件2支撑异型管的长轴管壁，阻止长轴不收缩，从而防止异型管在使用过程中变成圆管；由板材形成的支撑部件支撑在异型管内后形成的间隙部分成为冷媒介质的流通管道，不会阻止冷媒介质通过。支撑部件端部与异型管内壁形状吻合，增加接触面积，加强支撑效果。

实施例1：如图1、图2所示，所述异型管1由迎风端10和背风端20形成，所述迎风端10为沿椭圆短轴剖切的半个椭圆，所述背风端20为半个圆，圆的直径等于椭圆短径。在换热过程中，高温使椭圆管内部压力不断增高，压力首先作用在迎风端10的管壁上，迎风端10是沿椭圆短轴剖切的半个椭圆，半个椭圆有变短倾向，此时风扇首先吹到迎风端10，使迎风端10迅速降温，将变形控制在半个椭圆上，降低整体变形量。

实施例2：在所述异型管1内孔的截面长轴方向沿异型管的轴向设有支撑部件2，所述支撑部件2与所述异型管内壁间隙配合。所述支撑部件为矩形板状。

如图3所示，所述支撑部件2为连续的纵向工字板形支撑件3，所述工字板形支撑件3两侧形成有凸边部31和凹部32，凸边部31与异型管内壁间隙配合，冷媒介质通过凹部32能够在异型管1内经工字板形支撑件3上下流通。支撑部件端部抵接在所述异型管的内壁上，当异型管受热时迎风端发生变形，其内壁与支撑部件形成紧密接触。支撑部件2支撑管壁，阻止迎风端10收缩，也就是椭圆长轴不收缩，从而防止异型管在使用过程中变形。工字形的凹部32形成缺口，冷媒介质可以从工字形的缺口上下流通，工字板形支撑件起到扰流的作用，扰流让流动的冷媒介质停留时间长，加强换热效果。工字形支板支撑件的凸边部31与异型管长轴两侧内壁形状相适配，增加其有效的接触面积，从而防止异型管在使用过程中变形；板状的支撑部件支撑在异型管长轴的中心部位，中心对称的两侧成为冷媒介质的流通管道。

实施例3：在所述异型管1内孔的截面长轴和短轴方向沿异型管的轴向设有支撑部件2，所述支撑部件2与所述异型管内壁间隙配合。支撑部件为十字形结构。

如图4—6所示，所述支撑部件2为十字板形支撑件4，十字板形支撑件4为对称的两个短边和不对称的长短边构成；对称的两个短边和不对称长短边中的短边分别对应支撑所述异型管背风端20内壁均分的三个端面，对称的两个短边和不对称长短边中的长边支撑迎风端10内壁的端面，所述十字板形支撑件4的四个端面的形状分别与所述异型管内壁形状相适配，冷媒介质沿十字板形支撑件4与异型管形成的管腔体内流通。对称的两个短边支撑背风端2，即半圆管的两端部，长短边为背风端与迎风端共同形成的长轴，即半个圆管的半径和半个椭圆管长轴，两个短边和长短边不中心对称垂直。在异型管内两个轴向方向均设置支撑支板，提高了支撑效果，阻止了异型管的变形。形成所述十字板形支撑件4上设有若干个长方形贯通孔41，冷媒介质能够通过十字板形支撑件4上的贯通孔流通。贯通孔41平行排列。十字形板支撑件上形成相互连通的冷媒介质贯通孔，起到扰流的作用，扰流让流动的冷媒介质停留时间长，加强换热效果。

实施例4：支撑部件采用三角形管件结构。

如图7所示，所述支撑部件2为板材围成的三角形管件5，三角形管件的底边垂直于异型管横截面的长轴且位于半圆的一侧，三角形管件的高与异型管横截面的长轴共线，三角形管件的三个棱与异型管的内壁间隙配合。形成三角形高的两条边为三角形的等腰，三角形的三个顶端形成的棱边抵触在异型管的内壁上，棱边与异型管的内壁的形状相适配。三角形支撑板由于三角形结构固有的稳定性能够牢固支撑异型管不变形。

在所述三角形管件5的管壁上设有若干贯通孔，冷媒介质能够通过三角形管件5管壁上的贯通孔流通。相互连通的冷媒介质贯通孔，起到扰流的作用，扰流让流动的冷媒介质停留时间长，加强换热效果。

所述支撑部件2的板面上部和/或下部设有锯齿。所述锯齿设置在异型管轴向或垂直于轴向设置。锯齿为异型管轴向设置，此时锯齿方向和冷媒介质在异型管内的流动方向一致，能够降低流阻，让制冷剂顺畅流通；锯齿垂直于异型管轴向设置，进一步增加了扰流作用，加强换热效果。

同时，锯齿的设置也增加支板厚度，使扰流作用加强，让流动的制冷剂停留时间长，提高换热效果。另外，可以同时作为支撑板的加强肋板，提高支撑板抗弯能力。当锯齿为垂直于管子轴向，同时作为支撑板的加强肋板，且支撑于大于支撑板板厚的吻合部位时，支撑效果最佳。

对于支撑部件的固定有二种模式：一是在异型管胀管后放入，支板与异型管形成间隙配合，换热器工作时在管内压力的作用下，迎风端变形，形成紧密接触。二是在异型管胀管后放入，支板与异型管形成间隙配合，通过异型管管口的其它零部件固定支板。

Claims (10)

1.一种换热器，包括：进口集管、出口集管、设置在进口集管和出口集管之间紧密堆叠的翘片以及贯穿翘片将进口集管和出口集管连通的异型管，其特征在于：所述异型管(1)由迎风端(10)和背风端(20)形成，所述迎风端(10)为沿椭圆短轴剖切的半个椭圆，所述背风端(20)为半个圆，圆的直径等于椭圆短径。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：在所述异型管(1)内孔的截面长轴方向沿异型管的轴向设有支撑部件(2)，所述支撑部件(2)与所述异型管内壁间隙配合。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述支撑部件(2)为矩形板状。

4.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述支撑部件(2)为连续的纵向工字板形支撑件(3)，所述工字板形支撑件(3)两侧形成有凸边部(31)和凹部(32)，凸边部(31)与异型管内壁间隙配合。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述支撑部件(2)为十字板形支撑件(4)，十字板形支撑件(4)由对称的两个短边和不对称的长短边构成；对称的两个短边和不对称长短边中的短边分别对应支撑所述异型管背风端(20)内壁均分的三个端面，对称的两个短边和不对称长短边中的长边支撑迎风端(10)内壁的端面，所述十字板形支撑件(4)的四个端面的形状分别与所述异型管内壁形状相适配。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于：形成所述十字板形支撑件(4)上设有若干个贯通孔(41)。

7.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述支撑部件(2)为板材围成的三角形管件(5)，三角形管件的底边垂直于异型管横截面的长轴且位于半圆的一侧，三角形管件的高与异型管横截面的长轴共线，三角形管件的三个棱与异型管的内壁间隙配合。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：在所述三角形管件(5)的管壁上设有若干贯通孔。

9.根据权利要求3或5所述的换热器，其特征在于：所述支撑部件(2)的板面上部和/或下部设有锯齿。

10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于：所述锯齿设置在异型管轴向或垂直于轴向设置。