CN105526739B - 一种换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器，换热器中设置有截面为非圆形的分配管，不仅可以防止分配管在装配过程中分配管上的分配孔朝向发生改变，而且分配孔的加工简单。

Description

一种换热器

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，特别涉及换热器。

背景技术

目前，在制冷技术领域，铜管翅片式换热器由于加工工艺简单，成本低廉占据着主导地位。一般由圆管和各种型式的翅片组成，圆管与翅片通过胀管连接，接触热阻较大，换热系数较低，管子与翅片之间容易产生相对运动，肋片上的孔逐渐被扩大，会降低换热效率，缩短使用寿命。而微通道换热器作为一种新型高效紧凑换热器成为了当前研究的热点，且已在汽车空调和大型商用中央空调中开始得到应用。

微通道换热器主要由微通道扁管、散热翅片和集流管组成。在微通道扁管的两端设有集流管，用于分配和汇集制冷剂。在相邻的微通道扁管之间设有波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片，用以强化换热器与空气侧的换热效率。

微通道换热器作为冷凝器往往可以获得比较理想的换热效果，但作为蒸发器，由于存在制冷剂分配不均的问题，换热器的换热性能大打折扣。为了保证微通道蒸发器中的制冷剂在各扁管内分配均匀，一般会在集流管内插入一根金属导流管作为分配管，该管插入到集流管内部，端部密封，同时在管的外周壁上沿长度方向间隔一定距离开孔或者开槽，冷媒就可以通过这些孔或者槽较均匀地分配到各扁管内再流通，即在将微通道换热器用做蒸发器时，需要在进口处设置优化制冷剂分配的分配管，而分配管的质量直接影响到制冷剂的分配，这样就势必增加生产工艺的难度，增加经济和时间成本，特别是对于家电行业，分配装置优化及加工成本所占的时间和经济成本比例很高。

现有技术中，微通道换热器采用截面为圆形的分配管来优化分配制冷剂，分配管上的通孔或槽的加工难度大，加工成本高，加工质量难以控制。

而且，由于分配管为圆形金属导流管，在工装换热器时，分配管可以绕其中心轴转动，导致分配管上的通孔的朝向发生改变，从而影响分配管均匀分配制冷剂的性能。

因此如何提供一种能够有效解决制冷剂在集流管中分配不均的问题的微通道换热器是当下急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种换热器，能够有效的解决上述技术问题。

本发明提供一种换热器，包括第一集流管、第二集流管、设置在所述第一集流管和第二集流管之间多根扁管、以及设置在各扁管之间的多个翅片，所述换热器还包括第一外接管、以及与所述第二集流管连通的第二外接管，所述第一集流管和第二集流管上分别开设有多个扁管连接口，各所述扁管的两端分别插入所述第一集流管和第二集流管上的扁管连接口中，所述扁管连通所述第一集流管和第二集流管，其特征在于，所述第一集流管中设置有分配管，所述分配管与所述第一外接管连通，所述分配管上开设有多个分配孔，所述分配管与所述第一集流管连接处密封固定，所述分配管至少在所述分配管与所述第一集流管或者第二集流管连接处设置有非圆形结构的限位部。

所述分配管为椭圆形管、菱形管和矩形管中的一种或者几种的组合。

所述分配管为椭圆形管，所述分配管与所述第一外接管为一体结构，所述分配孔设置在所述分配管截面的长轴或短轴所在位置附近区域。

所述分配孔设置在截面长轴所在位置附近区域，所述分配孔在垂直所述长轴的方向上冲孔而成，冲孔开口朝向与分配孔的开口方向大致垂直。

所述分配孔为单侧单孔、单侧多孔、双侧单孔、双侧多孔中的其中一种。

所述第一集流管包括分别设置在两端的端盖和集流管主体，所述扁管连接口设置在集流管主体，所述端盖上形成有通孔，所述通孔的形状为与所述分配管的截面形状相配合，所述通孔的中心与端盖的中心具有一定的距离，并且所述通孔的至少一条轴线穿过所述端盖的中心。

所述分配管与所述扁管互不干涉，所述分配管的中心线与集流管主体的中心线具有一定的距离，并且所述分配管截面的至少一条轴线穿过相对应处所述集流管主体截面的中心，所述分配孔的开口朝向所述集流管主体的内壁，所述分配管截面上穿过相对应处所述集流管主体截面的中心的轴线朝向所述扁管连接口。

所述集流管主体的两端口上还设置有定位槽，所述定位槽的设置位置远离所述扁管连接口且位于所述集流管主体上与扁管连接口相对侧的管壁上。

所述换热器中还设置有折弯部，各扁管的一部分经过折弯、扭转形成所述折弯部。

发明采用截面为非圆形的分配管，不仅可以防止分配管在装配过程中分配管上的分配孔朝向发生改变，而且分配孔的加工简单，可以减少换热器工装难度，提高换热器生产质量。

附图说明

图1是本发明换热器的一实施例的立体结构示意图。

图2是图1所示第一集流管爆炸示意图。

图3是图1所示第一集流管的主视示意图和俯视示意图。

图4是图1所示换热器在第一集流管处的局部剖视示意图。

图5是图1所示端盖的结构示意图。

图6是图1所示分配管的一实施例的截面示意图。

图7是图1所示分配管的另一实施例的截面示意图。

图8是圆形分配管和椭圆形分配管的对比示意图。

图9是本发明的分配管的结构示意图。

图10是本发明换热器的另一实施例在第一集流管处的局部剖视示意图。

具体实施方式

发明提供了一种换热器，采用截面为非圆形的分配管，不仅可以防止分配管在装配过程中分配管上的分配孔朝向发生改变，而且分配孔的加工简单。

下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行具体说明。

图1至图6揭示了本发明一实施例的换热器，如图所示，换热器包括第一集流管1、第二集流管2、设置在第一集流管1和第二集流管2之间多根扁管3、以及设置在各扁管3两侧面上的多个翅片4，换热器还包括与第一集流管连通的第一外接管11、以及与第二集流管连通的第二外接管21。第一集流管1和第二集流管2上分别开设有多个扁管连接口15，各扁管3的两端分别插入第一集流管1和第二集流管2上的扁管连接口15中，通过各扁管3连通第一集流管1和第二集流管2。在翅片的最外层还设置有用于固定翅片的边板5。

为了增加制冷剂在换热器中的流程，换热器中还设置有折弯部6，各扁管的一部分经过折弯、扭转形成为折弯部6。通过设置折弯部，增加了制冷剂在换热器中的流程，可以无需设置多个集流管实现将换热器设置成多层，而且占用空间小，结构紧凑，换热效率高，性能好。

换热器还包括分配管12，分配管12设置在第一集流管1的内部，并且分配管12上按照一定的密度和孔径开设有多个分配孔121。通过设置分配孔121，制冷剂通过分配管12可以较为均匀的流入第一集流管1中，从而使制冷剂能够均匀的流入各扁管3中，从而能够提高换热器的换热效率。

在本实施例中，第一外接管11和分配管12为一体结构，为了便于清楚的阐述本实施例的换热器的结构，这里将位于换热器内部分称为分配管，位于换热器外部分称为第一外接管，但应当明白，上述表述不是对第一外接管和分配管的划分。

如图所示，分配管12的横截面为椭圆形，并且在分配孔设置在横截面长轴所在位置附近区域。分配管12采用椭圆形导流管，并且分配孔121可以通过冲压分离而成。这样，由于分配管12采用了椭圆形导流管，分配孔121可以通过一次性冲压分离而成，分配孔121内可达到少毛刺或者无毛刺状态，能大幅度降低分配管的制作成本。

分配管12上的分配孔121可以是单侧单孔的，可以是单侧多孔的，可以是双侧单孔的，也可以是双侧多孔的，并且如果是一侧多孔的，同一侧上的多个分配孔的开口朝向可以不同。为了便于加工，当采用双侧设置分配孔时，两侧上的分配孔的数量相同，并且两侧上的分配孔一一对应，这样可以一次冲孔加工完成两侧上的两个分配孔，可以降低加工工序，从而降低成本。

而且，如图7所示，由于分配孔121设置在横截面长轴所在位置附近区域，这样，分配孔121还可以通过在垂直长轴的方向上冲孔而成，冲孔加工容易。这种加工方式形成的分配孔，冲孔加工的方向与分配孔的开口方向大致垂直，这样，在进行冲孔加工过程中，分配孔的孔内形成的毛刺很少，有利于制冷剂的流动。

如图所示，第一集流管1包括分别设置在两端的端盖14和集流管主体16，扁管连接口15设置在集流管主体16上。

端盖14上形成有通孔141，通孔141的形状与分配管12的横截面形状相配合，并且通孔141的中心与端盖14的中心具有一定的距离，并且通孔141的轴线穿过端盖14的中心，这样，在通孔141的短轴所在方向上，通孔141的一侧与端盖14的外壁之间的距离小于另一侧与端盖14的外壁之间的距离。

集流管主体16的两端口上还设置有定位槽161，定位槽161的设置位置远离扁管连接口15且位于集流管主体16上与扁管连接口15相对侧的管壁上。端盖14在装配时，通孔141与定位槽161相配合，使通孔141靠近定位槽161。这样，分配管12位于第一集流管1的上半部分，可以使分配管12远离集流管主体16上的扁管连接口15，使扁管连接口15与分配管12之间的空间足够大，防止分配管12与扁管3相互干涉，可以使制冷剂的分配更加均匀。如图所示，当分配管与集流管主体上半部分的内壁之间的距离和流通截面积相同时，要采用椭圆形分配管12时椭圆形分配管12的中心到扁管顶端之间的距离L2大于采用圆形分配管12’时圆形分配管12’的中心到扁管顶端之间的距离L1，这样更加有利于制冷剂的均匀分配，同时也能够降低制冷剂在集流管主体内的流动阻力。

并且，较大空间结构可以使分配孔121的开口更易于朝向集流管主体的内壁，这样可以使制冷剂更加均匀的流向各扁管，防止分配孔121开口朝向扁管3导致的制冷剂分配不均。

分配管12的一端穿过第一集流管1一端上的端盖14上的通孔141伸入第一集流管内并支撑在第一集流管1另一端上的端盖14上的通孔141上。分配管12的一端密封，另一端与第一外接管11连通。这里应当指出，分配管的一端密封，可以是分配管一端本身为封口设计，还可以是通过端盖为封口设计来密封分配管。安装好后，分配管12与通孔141之间密封固定，两者之间可以通过焊接等方式固定。

如果采用圆形分配管和圆形通孔，分配管在安装的过程中会产生绕圆形通孔的中心线转动，从而导致分配孔的开口朝向发生改变，会影响制冷剂的分配，进而换热器的换热性能，所以在装配的过程中需要对分配管进行定位，防止其转动。在本实施例中，由于通孔141与分配管12采用椭圆形的配合结构，通孔141和分配管12的横截面积都是椭圆形，这样，在装配时就已经限制了通孔141和分配管12之间的位置关系，分配管12很难在通孔141中发生转动，可以有效的防止分配管在装配的过程中绕中心线转动，可以减少换热器工装难度，提高换热器生产质量。

当然，也可以只在分配管上与通孔141固定连接处设置椭圆形部或者限制其转动的限位部。

这里应当指出，分配管的设置方式不局限于上述设置方式，分配管可以绕其中心线旋转一定角度，如图10所示，分配管绕中心线旋转了90度。并且，分配管也不局限于椭圆形管，分配管的截面还可以是菱形、矩形、不规则形状等非圆形结构中的一种或几种的组合体。

当然，也可以只在分配管上与通孔141固定连接处设置椭圆形部或者限制其转动的限位部。

以上所述，仅是本发明的具体实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种换热器，包括第一集流管、第二集流管、设置在所述第一集流管和第二集流管之间多根扁管、以及设置在各扁管之间的多个翅片，所述换热器还包括第一外接管、以及与所述第二集流管连通的第二外接管，所述第一集流管和第二集流管上分别开设有多个扁管连接口，各所述扁管的两端分别插入所述第一集流管和第二集流管上的扁管连接口中，所述扁管连通所述第一集流管和第二集流管，其特征在于，所述第一集流管中设置有分配管，所述分配管与所述第一外接管连通，所述分配管上开设有多个分配孔，所述分配管与所述第一集流管连接处密封固定，所述分配管至少在所述分配管与所述第一集流管或者第二集流管连接处设置有非圆形结构的截面，所述第一集流管包括设置在两端的端盖，所述端盖上形成有通孔，所述通孔的形状为与所述分配管的截面形状相配合，第一集流管主体的两端口上还设置有定位槽，所述端盖在装配时，所述通孔与所述定位槽相配合，使所述通孔靠近所述定位槽。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述分配管为椭圆形管、菱形管和矩形管中的一种或者几种的组合。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述分配管为椭圆形管，所述分配管与所述第一外接管为一体结构，所述分配孔设置在所述分配管截面的长轴或短轴所在位置附近区域。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述分配孔设置在截面长轴所在位置附近区域，所述分配孔在垂直所述长轴的方向上冲孔而成，冲孔开口朝向与分配孔的开口方向大致垂直。

5.根据权利要求3或4所述的换热器，其特征在于，所述分配孔为单侧单孔、单侧多孔、双侧单孔、双侧多孔中的其中一种。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述第一集流管包括分别设置在两端的端盖和集流管主体，所述扁管连接口设置在集流管主体，所述端盖上形成有通孔，所述通孔的形状为与所述分配管的截面形状相配合，所述通孔的中心与端盖的中心具有一定的距离，并且所述通孔的至少一条轴线穿过所述端盖的中心。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述分配管与所述扁管互不干涉，所述分配管的中心线与集流管主体的中心线具有一定的距离，并且所述分配管截面的至少一条轴线穿过相对应处所述集流管主体截面的中心，所述分配孔的开口朝向所述集流管主体的内壁，所述分配管截面上穿过相对应处所述集流管主体截面的中心的轴线朝向所述扁管连接口。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述集流管主体的两端口上还设置有定位槽，所述定位槽的设置位置远离所述扁管连接口且位于所述集流管主体上与扁管连接口相对侧的管壁上。

9.根据权利要求1或2或3或4或6或7或8所述的换热器，其特征在于，所述换热器中还设置有折弯部，各扁管的一部分经过折弯、扭转形成所述折弯部。

10.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述换热器中还设置有折弯部，各扁管的一部分经过折弯、扭转形成所述折弯部。