CN103968698A - 一种换热器及其翅片，以及换热器的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器的翅片，包括多个主体部；所述主体部为波纹状结构，多个所述主体部沿垂直于波纹延伸方向的方向平行设置，且各所述主体部的首尾依次连接。根据应用需要，可以将上述翅片设置于换热器的折弯部位，并使翅片的波纹延伸方向与集流管长度方向一致，折弯换热器时，靠近折弯外侧的扁管间距被拉大，靠近折弯内侧的扁管间距被压缩，由于折弯部位的翅片沿集流管长度方向呈波纹状，所以折弯时翅片可依靠自身的波纹状结构自动调节，以适应扁管间距的变化，释放折弯应力，避免损坏翅片，减小折弯对换热器换热性能的影响。在此基础上，本发明还公开了一种包括上述翅片的换热器，以及该换热器的加工方法。

Description

一种换热器及其翅片,以及换热器的加工方法

技术领域

本发明涉及制冷制热技术领域，特别是涉及一种换热器及其翅片，以及换热器的加工方法。

背景技术

现有技术中的热交换装置一般包括冷凝器、蒸发器、压缩机和节流阀等基本部件，上述基本部件通过管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在这个密闭的系统中循环流动，发生状态变化，从而与外界进行热量交换，达到制冷效果。

热交换装置所包含的基本部件中，冷凝器和蒸发器是基本的热交换部件，其结构基本相同，统称为换热器。

目前常见的一种换热器包括一对集流管、多根平行布置的扁管和设置在相邻扁管之间的翅片；其中，所述集流管相互平行且彼此之间拉开一定距离，所述扁管的两端分别连接至所述集流管的内腔。整个换热器大体呈扁平的板状结构。工作时，制冷剂沿着扁管内腔集流管之间沿设计方向流动，同时与吹过翅片的空气进行热交换。

然而，在实际应用中，受安放空间的限制或结构设计的需要等原因，扁平的板状换热器需要沿集流管的轴线方向折弯一定角度，以满足特定的使用需求。

请参考图1，图1为折弯后的换热器的结构示意图；图2为图1中换热器折弯部位的俯视图。

图1中示出了换热器沿集流管1＇方向折弯后的结构，由于设置于相邻扁管2＇之间的翅片3＇沿扁管2＇的长度方向呈波纹状，形成若干稳定的三角支撑结构，换热器在折弯时，折弯内侧的扁管2＇之间的距离减小，如图2中所示，导致折弯内侧的翅片3＇被挤压，会出现倒翅、扭曲变形等现象，阻碍空气的流通，折弯外侧的扁管2＇之间的距离增大，如图2中所示，导致折弯外侧的翅片3＇被拉伸，变形大，容易与扁管2＇脱开，甚至撕裂，影响换热器的换热性能，且不美观。

此外，若换热器用作蒸发器，折弯后，折弯部位撕裂或倒塌的翅片不利于换热器表面冷凝水的排放，且折弯部位局部应力集中，影响换热器的使用寿命。

有鉴于此，如何改进换热器翅片的结构，避免折弯换热器时对翅片造成损坏，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热器及其翅片，以及换热器的加工方法，该换热器的翅片在折弯换热器时能够避免被损坏，从而减小对换热器换热性能的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种换热器的翅片，包括多个主体部；所述主体部为波纹状结构，多个所述主体部沿垂直于波纹延伸方向的方向平行设置，且所述多个主体部的首尾依次连接。

本发明通过结构改进避免了折弯换热器时对其翅片造成损坏，本方案中的翅片可以设置于换热器折弯部位的相邻扁管之间，并使翅片主体部的波纹延伸方向与换热器的集流管长度方向一致，根据应用需要，沿集流管长度方向折弯换热器时，靠近折弯外侧的扁管间距被拉大，靠近折弯内侧的扁管间距被压缩，由于设置在扁管之间的翅片沿集流管长度方向呈波纹状，所以翅片可依靠自身的波纹状结构自动调节波距，靠近折弯内侧的区域，翅片的波距随扁管间距的缩小而减小，靠近折弯外侧的区域，翅片的波距随扁管间距的拉大而增大，从而能够适应扁管间距的变化，释放折弯应力，避免被损坏，进而减小折弯对换热器换热性能的影响。

优选地，还包括多个连接部，各所述主体部通过所述连接部依次连接；所述主体部和所述连接部为一体。

优选地，所述翅片的侧壁上设有朝向其一侧或两侧的开窗结构。

优选地，所述翅片的侧壁上设有朝向其两侧的开窗结构，相邻两所述侧壁上的开窗结构位置对应。

优选地，所述翅片的侧壁上设有朝向其一侧或两侧的凸起。

优选地，所述翅片的侧壁上设有朝向其两侧的凸起，相邻两所述侧壁上的凸起位置对应。

优选地，所述翅片为铝箔片制成的翅片，并所述铝箔片的厚度范围为0.08mm～2.5mm。

优选地，所述多个主体部的波距不相同。

本发明还提供一种换热器，包括两长度方向一致且间隔开设置的集流管和多根扁管，所述扁管的两端分别连通两所述集流管；至少一组相邻扁管之间设置上述任一项所述的翅片，且所述翅片的主体部的波纹延伸方向与所述集流管的长度方向一致。

由于上述翅片具有上述技术效果，具有该翅片的换热器也具有相应的技术效果。

优选地，所述翅片的宽度小于所述扁管的宽度，相邻扁管之间设置多层所述翅片。

本发明还提供一种换热器的加工方法，包括下述步骤：

将金属片沿其长度方向折叠形成波纹状结构；

将波纹状结构的金属片在预定部位沿垂直于波纹延伸方向的方向折叠，形成多个主体部，并使所述多个主体部相互平行，形成翅片；

将翅片放置到相邻两扁管之间，使所述主体部的波纹延伸方向与集流管的长度方向一致，并将所述主体部的两端分别与相邻两扁管固定连接。

该加工方法能够制成上述换热器，具有与所述换热器相对应的技术效果。

附图说明

图1为折弯后的换热器的结构示意图；

图2为图1中换热器折弯部位的俯视图；

图3为本发明所提供换热器折弯部位的翅片的形成示意图；

图4示出了图3中翅片设置于换热器折弯部位的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4中A部位的放大示意图；

图6示出了翅片设置于换热器折弯部位的另一种具体实施方式的结构示意图；

图7为本发明所提供换热器折弯部位的翅片的一种具体实施方式的局部示意图；

图8为图7中所示翅片的正视图；

图9为本发明所提供换热器折弯部位的翅片的另一种具体实施方式的结构示意图；

图10为本发明所提供换热器折弯部位的翅片的再一种具体实施方式的结构示意图。

图1-2中：

集流管1＇，扁管2＇，翅片3＇；

图3-10中：

集流管10，扁管20，金属片300、300＇，翅片30，侧壁31，主体部32，连接部33，翅片一30-1，翅片二30-2，开窗结构30a，凸起30b。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种换热器及其翅片，以及换热器的加工方法，该换热器的翅片在折弯换热器时能够避免被损坏，从而减小对换热器换热性能的影响。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。为便于理解和描述简洁，下文结合换热器及其翅片，以及换热器的加工方法进行说明，有益效果不再重复论述。

请参考图3-5，图3为本发明所提供换热器的翅片的形成示意图；图4示出了图3中翅片设置于换热器的一种具体实施方式的结构示意图；图5为图4中A部位的放大示意图。

该实施例中，换热器包括两长度方向一致且间隔开设置的集流管10和多根扁管20，扁管20的两端分别连通两集流管10；显然，多根扁管20平行地设置于两集流管10之间，即，扁管20的长度方向与集流管10的长度方向垂直。其中，至少一组相邻扁管20之间设置有翅片30，该组相邻扁管20可以设于换热器的折弯部位。

这里需要指出的是，上述长度方向一致且间隔开设置的集流管10是指，两集流管10轴线之间的距离大体相等，对于折弯前的换热器而言，两集流管10平行设置，对于折弯后的换热器而言，两集流管10的折弯角度和折弯半径大体一致；对于扁管20而言，折弯前的换热器，各扁管20平行布置，折弯后的换热器，折弯部位的扁管20相互不平行，存在一定的夹角。

其中，折弯部位的相邻扁管20之间的翅片30，包括多个主体部32；主体部32为波纹状结构，且多个主体部32沿垂直于波纹延伸方向的方向，即扁管20的长度方向，平行设置，如此，翅片30的主体部32的波纹延伸方向与集流管10的长度方向一致，且各主体部32的首尾依次连接，可结合图4和图5理解。

这里，多个主体部32上下平行设置时，若上层主体部32的左端为首，右端为尾，则与其相邻的下层主体部32的左端为尾，右端为首；上述主体部32的首尾只是为了表明各主体部32之间的连接关系而定义的。

需要指出的是，图4中的换热器示意性地示出了换热器折弯部位的相邻两个扁管20，并且图4中所示的换热器为折弯之前的扁平板状结构。

还需要指出的是，所述换热器折弯部位是指折弯换热器时，受折弯影响，扁管间距发生变化的区域，并不表明该部位一定处于折弯状态；显然，折弯前，该部位为扁平状结构，只有在折弯动作完成后，该部位才处于折弯状态。所述折弯部位包括折弯半径区域和靠近折弯区域附近的区域。

如上设计，根据应用需要，沿集流管10长度方向折弯换热器时，靠近折弯外侧的扁管20间距被拉大，靠近折弯内侧的扁管20间距被压缩，由于设置扁管20之间的翅片30沿集流管10长度方向以波纹形式延伸，所以翅片30可依靠自身的波纹状结构自动调节，靠近折弯外侧的区域，翅片30的波距随扁管20间距的拉大而增大，靠近折弯内侧的区域，翅片30的波距随扁管20间距的缩小而减小，从而能够适应扁管20间距的变化，释放折弯应力，避免损坏翅片30，进而减小折弯对换热器性能的影响。

进一步地，所述翅片30还包括多个连接部33，各主体部32通过连接部33依次连接，主体部32和连接部33为一体结构。如此，制作翅片30的材料可通过折叠形成所述主体部32和连接部33，便于加工。当然，在实际设置时，主体部32和连接部33也可设为分体结构，分别加工出主体部32和连接部33后，再将其连接，只是该种方式较为繁复。

具体的方案中，翅片30可以为金属片300制成的翅片。

上述换热器可由下述加工方法制成，其中，翅片30的加工方法可结合图3理解，该加工方法包括下述步骤：

将金属片300沿其长度方向折叠形成波纹状结构；

再将波纹状结构的金属片300＇在预定部位沿垂直于波纹延伸方向的方向折叠，形成多个主体部32，并使多个主体部32相互平行；

如上，即可加工形成所述翅片30；

将加工形成的翅片(30)放置到相邻两扁管20之间，使主体部32的波纹延伸方向与集流管10的长度方向一致，并将主体部32的两端分别与相邻两扁管20固定连接。

如图3中所示，金属片300的宽度W即为后文中翅片30的宽度，金属片300第一次折叠形成波纹状结构，该波纹状结构的波距和波高可以根据实际所需来设置；显然，第二次折叠时，预定部位可根据需要的主体部32的长度L来设置，而连接部33即由折叠波纹状结构的金属片300’时形成；如上，金属片300经两次折叠即可形成所述翅片30，易于操作。

金属片300两次折叠后形成的翅片30沿上述主体部32的长度L方向放置于相邻扁管20之间，翅片30的宽度W一边与扁管20固定连接，通常采用焊接固定，可以采用单面复合焊料，也可以采用双面复合焊料，方便且可靠；当然翅片30和扁管20之间还可以采用焊接以外的连接方式。

这里需要指出的是，在加工翅片30时，主体部32的长度L可以设置为与扁管20间距适配，也可以大于或小于扁管20间距，由于主体部32为波纹状结构，具备一定的拉伸或压缩能力，将翅片30装配于扁管20之间时，根据扁管20间距可适当拉伸或压缩主体部32，使其长度L与扁管20间距适配。

其中，翅片30的宽度W与扁管20的宽度适配，当然，翅片30的宽度W大于扁管20的宽度也可，只要能够保证翅片30与扁管20的固定效果。

另外，翅片30的宽度W小于扁管20的宽度也是可行的。当翅片30的宽度W小于扁管20的宽度时，可以在相邻扁管20之间设置多层翅片30，以增加换热面积，提高换热器的换热性能。

请参考图6，图6示出了翅片设置于换热器的另一种具体实施方式的结构示意图。

该方案中，相邻扁管20之间设置有两层翅片30，即图示中的翅片一30-1和翅片二30-2；

为了避免翅片30堵塞相互的空气流通通道，可以将各层翅片30设置为不相同的波距。以图6中的两层翅片30为例，翅片一30-1和翅片二30-2的波距不相同，其中，翅片一30-1的波距小于翅片二30-2的波距，可以保证各翅片30的空气流通通道顺畅，从而保证换热器的换热性能。

当然，实际设置时，各层翅片30也可设置为相同的波距，只要能够确保空气顺畅流通即可。

进一步地，还可对上述翅片30作出改进。

请参考图7-8，图7为本发明所提供换热器的翅片的一种具体实施方式的局部示意图；图8为图7的正视图。

该方案中，翅片30的侧壁31上设有朝向其两侧的开窗结构30a。

开窗结构30a的设置一方面可以保证换热器的通风良好，增加换热面积，提高换热性能，另一方面在换热器折弯时，可以抵抗部分折弯应力，防止折弯内侧的翅片30因自调节后的波距过小影响空气流通。

所述开窗结构30a可以设置为图8中所示的矩形结构，也可以设为梯形结构或百叶窗等其他结构，还可以由多种结构组合形成，如矩形窗和百叶窗的组合或梯形窗和百叶窗的组合等。

在上述方案的基础上，翅片30的相邻侧壁31上的开窗结构30a位置对应，即翅片30的相邻侧壁31贴合时，其上开窗结构30a的位置重合，如此设置，空气流通通道对称，换热器的换热均匀性良好。

实际设置时，翅片30的侧壁31也可仅设置朝向一侧的开窗结构30a，同样能够提高换热器的换热性能，并在换热器折弯时抵抗部分折弯应力。只是与前述侧壁31具有朝向两侧的开窗结构30a相比，该种结构的金属片300形成的翅片30换热不均匀。

请参考图9，图9为本发明所提供换热器的翅片的另一种具体实施方式的结构示意图。

该方案中，翅片30的侧壁31上设有朝向其两侧的凸起30b。

凸起30b的设置一方面可以在空气流动方向上形成扰流，强化换热效果，另一方面换热器折弯或装配焊接翅片30时，可以避免翅片30的各侧壁31因挤压而贴合在一起，影响换热性能。

在上述方案的基础上，翅片30的相邻侧壁31上的凸起30b同样位置对应，即翅片30的相邻侧壁31贴合时，其上凸起30b的位置重合，如此设置，翅片30结构对称，受力均匀。

当然，实际设置时，翅片30的侧壁31也可仅设置朝向一侧的凸起30b，同样能够强化换热效果，但与前述侧壁31具有朝向两侧的凸起30b相比，无法有效避免翅片30的侧壁31因挤压贴合，所以，应用时可选用前述更优的方案。

此外，也可以在翅片30的侧壁31上设置开窗结构30a与凸起30b的组合结构，兼具前述开窗结构30a和凸起30b的优点。

上述各实施例中，翅片30的各主体部32的波距可以设置为相同，如图5、图8和图9中所示，当然，实际设置时，翅片30的各主体部32的波距也可以不相同，此时，翅片30的结构如图10所示。

上述各实施例中，制成翅片30的金属片300可以为铝箔片，由于铝的质地柔软、延展性好，由其制成的翅片30在换热器折弯时，能够更方便地随扁管20间距的变化自由调节，进一步避免翅片30因换热器折弯而出现撕裂、倒塌等现象。

其中，鉴于换热性能和翅片30强度的考虑，铝箔片的厚度优选为0.08mm～2.5mm。当然，实际设置时，也可根据需要选取其他适当厚度的铝箔片。

需要指出的是，上述各实施例中的翅片30为设置于换热器折弯部位的相邻扁管20之间的翅片结构，对于换热器非折弯部位的翅片结构本申请不作限定，实际设置时，也可设置为上述翅片结构，当然，为结构简便，也可设置为常规翅片结构。

上述换热器可以为多通道换热器。

这里需要指出的是，本申请中涉及到的“上”、“下”、“左”、“右”“首”、“尾”等指示的方位或位置关系均基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述技术方案的清楚及方便，并不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作；应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请的保护范围。

以上对本发明所提供的一种换热器及其翅片，以及换热器的加工方法均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种换热器的翅片(30)，其特征在于，包括多个主体部(32)；所述主体部(32)为波纹状结构，多个所述主体部(32)沿垂直于波纹延伸方向的方向平行设置，且所述多个主体部(32)的首尾依次连接。

2.如权利要求1所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，还包括多个连接部(33)，各所述主体部(32)通过所述连接部(33)依次连接；所述主体部(32)和所述连接部(33)为一体。

3.如权利要求2所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，所述翅片(30)的侧壁(31)上设有朝向其一侧或两侧的开窗结构(30a)。

4.如权利要求3所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，所述翅片(30)的侧壁(31)上设有朝向其两侧的开窗结构(30a)，相邻两所述侧壁(31)上的开窗结构(30a)位置对应。

5.如权利要求2所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，所述翅片(30)的侧壁(31)上设有朝向其一侧或两侧的凸起(30b)。

6.如权利要求5所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，所述翅片(30)的侧壁(31)上设有朝向其两侧的凸起(30b)，相邻两所述侧壁(31)上的凸起(30b)位置对应。

7.如权利要求1至6任一项所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，所述翅片(30)为铝箔片制成的翅片，并所述铝箔片的厚度范围为0.08mm～2.5mm。

8.如权利要求1至6任一项所述的换热器的翅片(30)，其特征在于，所述多个主体部(32)的波距不相同。

9.一种换热器，包括两长度方向一致且间隔开设置的集流管(10)和多根扁管(20)，所述扁管(20)的两端分别连通两所述集流管(10)；其特征在于，至少一组相邻扁管(20)之间设置权利要求1至8任一项所述的翅片(30)，且所述翅片(30)的主体部(32)的波纹延伸方向与所述集流管(10)的长度方向一致。

10.如权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述翅片(30)的宽度小于所述扁管(20)的宽度，相邻扁管(20)之间设置多层所述翅片(30)。

11.一种换热器的加工方法，其特征在于，包括下述步骤：

将金属片(300)沿其长度方向折叠形成波纹状结构；

将波纹状结构的金属片(300＇)在预定部位沿垂直于波纹延伸方向的方向折叠，形成多个主体部(32)，并使所述多个主体部(32)相互平行，形成翅片(30)；

将翅片(30)放置到相邻两扁管(20)之间，使所述主体部(32)的波纹延伸方向与集流管(10)的长度方向一致，并将所述主体部(32)的两端分别与相邻两扁管(20)固定连接。