CN105627633B - 一种换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器，端盖通过冲压技术加工而成，端盖的外周壁的一部分内嵌入集流管中并与集流管密封固定，并且端盖上与分配管相配合的孔设置有翻边结构，不仅增加了端盖与集流管之间的接触面积，还增加了分配管与端盖之间的接触面积，可以增加强度，减少泄漏点，而且端盖的外径可以与集流管的外径相同，不会增加两层换热芯体之间的距离。

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

近几十年来，空调行业迅猛发展，而换热器作为空调的主要组成部分之一，也需要根据市场方面的要求进行改进优化设计。微通道换热器具有制冷效率高、体积小、重量轻、耐压能力强等特点，能够很好的满足市场的要求。

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。在集流管的内部设有隔板，可以将所有的微通道扁管分成若干个流程，合理分配每个流程的扁管数，以得到最佳的平行流换热器换热效率。

为了获得高的耐压性能，微通道换热器通常采用圆形集流管。集流管上设置的部件较多，相对于较为单一的扁管和散热翅片而言，集流管以及集流管上设置的部件就更加容易出现问题。端盖是设置在集流管两端的密封元件，其结构会影响到分配管的安装等，因此对端盖结构的改进也是不可小觑的。

在现有技术中，端盖是套在集流管管外的，外径比集流管大，当换热器采用多层换热芯体时，会增加两层换热器之间的距离，从而增加换热器的厚度。

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，所述换热器还包括分配管，所述分配管设置在所述第一集流管内，所述第一集流管包括分别设置在两端的第一端盖、第二端盖和集流管主体，所述分配管与所述集流管主体的内壁之间保持一定的距离，所述分配管与所述扁管之间保持一定的距离，所述第一端盖和所述第二端盖分别至少一部分伸入所述集流管主体内，另一部分位于所述集流管主体外，伸入所述集流管主体内部分的外壁与所述集流管主体的内壁密封固定在一起；位于所述集流管主体外部分的外径大于所述集流管主体的内径，且所述第一端盖位于所述集流管主体外部分的外径不超过所述集流管主体外径5mm。

所述第一端盖包括第一端面、第二端面以及台阶状的外环壁，外环壁沿周向延伸且凸出于所述第二端面，所述外环壁包括第一外环壁和第二外环壁，所述第一外环壁的内径大于第二外环壁的内径，所述第一外环壁的外径大于第二外环壁的外径，所述第一外环壁与第二外环壁之间形成有台阶面，所述第一外环壁的外径小于等于所述集流管主体的外径，所述第一外环壁的外径大于所述集流管主体的内径径；所述第二外环壁伸入所述集流管主体内，且与集流管主体的内壁相配合，所述第一外环壁位于集流管主体外，所述台阶面与集流管主体的端口面相接触，所述第二外环壁与集流管主体的内壁之间密封固定，所述台阶面与集流管主体的端口面之间密封固定。

所述第一端盖还包括贯穿所述第一端面和第二端面位的第一通孔，所述第一通孔向所述第二端面外延伸形成有凸出于所述第二端面一定高度的内环壁。

所述第一外环壁内形成有第一内腔，所述内环壁位于所示第一内腔内，所述内环壁的高度低于所述第一外环壁的高度。

所述第一通孔包括主体孔和呈喇叭状的渐扩孔，所述渐扩孔的最小内径与所述主体孔的内径相同，所述渐扩孔的内径在朝向所述第一集流管的方向上呈缩径结构。

所述第一端盖还包括贯穿所述第一端面和第二端面位的第一通孔，所述第一通孔向所述第一端面外延伸形成有凸出于所述第一端面一定高度的内环壁。

所述第二端盖包括第三端面、第四端面以及台阶状的第二端盖外环壁，所述第二端盖外环壁沿周向延伸且凸出于所述第四端面，所述第二端盖外环壁包括第三外环壁和第四外环壁，所述第三外环壁的内径大于所述第四外环壁的内径，所述第三外环壁的外径大于所述第四外环壁的外径；所述第四外环壁伸入所述集流管主体内，且与所述集流管主体的内壁相配合，所述第三外环壁位于集流管主体外，所述第四外环壁与所述集流管主体的内壁之间密封固定。

所述第二端盖还包括凹陷于所述第四端面位的凹槽，所述凹槽向所述第三端面外延伸一定距离，所述第二端盖上形成有凸出于所述第三端面一定高度的凸台，所述凹槽和凸台通过冲压形成。

所述凹槽包括主体部和呈喇叭状的渐扩部，所述渐扩部的最小内径与所述主体部的内径相同，所述渐扩部的内径在背向所述第一集流管的方向上呈缩径结构。

本发明还提供一种换热器的加工方法，所述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，所述换热器还包括分配管，所述分配管设置在所述第一集流管内，所述第一集流管包括分别设置在两端的两个端盖和集流管主体，所述端盖包括第一端面、第二端面、第一通孔、内环壁以及台阶状的外环壁，所述外环壁包括位于所述集流管主体外的第一外环壁和位于所述集流管主体内的第二外环壁，所述第一外环壁的内径大于第二外环壁的内径，所述第一外环壁的外径大于第二外环壁的外径，所述端盖的加工方法包括如下步骤：

S1：下料，将冲压件和坯料沿一定的轮廓线相互分离；

S2：冲压件经过冲压形成外环壁；

S3：将S2中形成的冲压件经过冲孔形成所述内环壁和所述第一通孔；

S4：将S3中形成的冲压件经过缩口工序，将外环壁形成为所述第一外环壁和第二外环壁。

发明提供了一种换热器，端盖的外周壁的一部分内嵌入集流管中并与集流管密封固定，另一部分位于集流管主体外，不仅增加了端盖与集流管之间的接触面积，可以增加强度，减少泄漏点，而且位于集流管主体外部分的外径小于等于集流管主体的外径，且大于集流管主体的内径，在安装端盖时，第一外环壁可以起到定位作用，防止第二外环壁在安装时产生倾斜而影响第二外环壁与集流管主体的内壁之间的密封性能。

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所示第一端盖的立体示意图。

图4是图3所示第一端盖另一视角的立体示意图。

图5是图1所述换热器的局部剖视示意图。

图6是图5的局部放大示意图。

图7是图1所示第二端盖的立体示意图。

图8是图1所示第二端盖的另一视角的立体示意图。

图9是本发明换热器的另一实施例中第一端盖的立体示意图。

图10是本发明换热器的另一实施例中第二端盖的立体示意图。

图11是图8所示第二端盖的另一视角的立体示意图。

图12是本发明换热器一实施例的端盖的加工工序示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种换热器，端盖通过冲压技术加工而成，端盖的外周壁的一部分内嵌入集流管中并与集流管密封固定，并且端盖上与分配管相配合的孔设置有翻边结构，不仅增加了端盖与集流管之间的接触面积，还增加了分配管与端盖之间的接触面积，可以增加强度，减少泄漏点，而且端盖的外径可以与集流管的外径相同，不会增加两层换热芯体之间的距离。

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8揭示了本发明的第一实施例。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之间的多个翅片4，换热器还包括与第一集流管连通的第一外接管6、以及与第二集流管2连通的第二外接管。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11，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11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，换热器中还可以设置有折弯部8，各扁管的一部分经过折弯、扭转形成为折弯部8。通过设置折弯部8，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61，分配管61设置在第一集流管1的内部，并且分配管61上按照一定的密度和孔径开设有多个分配孔611。通过设置分配孔611，制冷剂通过分配管61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。

第一外接管6和分配管61既可以是分体也可以使一体，在本实施例中，第一外接管6和分配管61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，第一集流管1包括分别设置在两端的第一端盖7、第二端盖8和集流管主体12，扁管连接口11设置在集流管主体12上。第一端盖7和第二端盖8的至少一部分伸入集流管主体12内，至少一部分位于集流管主体12外。

第一端盖7包括第一端面71、第二端面72以及台阶状的外环壁，外环壁沿周向延伸且凸出于第二端面72。外环壁包括第一外环壁75和第二外环壁76，第一外环壁75的内径大于第二外环壁76的内径，第一外环壁75的外径大于第二外环壁76的外径，第一外环壁75与第二外环壁76之间形成有台阶面77。

在换热器上，第二外环壁76伸入集流管主体12内且与集流管主体12的内壁相配合，第一外环壁75位于集流管主体12外，台阶面77与集流管主体12的端口面相接触，第二外环壁76与集流管主体12的内壁之间可以通过焊接等方式密封固定，台阶面77与集流管主体12的端口面可以通过焊接等方式密封固定。

一方面，可以根据需要来设置第一外环壁75的外径，可以设置第一外环壁75的外径不超过所述集流管主体外径5mm，也可以将第一外环壁75的外径设置为小于等于集流管主体12的外径，这样，可以防止因设置端盖而导致增加换热芯体之间的距离，不会额外的增加两层换热芯体之间的距离；另一方面，可以将将第一外环壁75的外径设置为大于集流管主体12的内径，这样，在安装端盖时，第一外环壁75和台阶面77可以起到定位作用，防止第二外环壁76在安装时产生倾斜而影响第二外环壁76与集流管主体12的内壁之间的密封性能，而台阶面77与集流管主体12的端口面之间的密封固定，进一步提高了端盖与集流管主体12之间的密封性能。

第一端盖7还包括贯穿第一端面71和第二端面位72的第一通孔73，且第一通孔73向第二端面72外延伸，这样，在第一端盖7上形成有凸出于第二端面72一定高度的内环壁74，内环壁74具有一定的厚度。第一通孔73和内环壁74可以通过冲孔形成，冲孔加工形成的孔道可以为第一通孔73，冲孔加工形成的翻边可以为内环壁74。

第一通孔73可以包括主体孔731和呈喇叭状的渐扩孔732，并且渐扩孔732的最小内径与主体孔731的内径相同。这样，在安装分配管61时，分配管61需要穿过第一通孔73，在穿过第一通孔73时，分配管61先穿过渐扩孔732，再穿过主体孔731，由于渐扩孔732的内径在朝向第一集流管1的方向上呈缩径结构，渐扩孔732可以起到引导作用，安装容易。

通过设置内环壁74，可以增加分配管61与第一端盖7之间的接触面积，从而增加强度，防止泄漏。这里应当指出，如图9所示，内环壁74’也可以是凸出于第一端面71一定高度。

如图5和图6所示，在换热器中，分配管61伸入第一集流管1中，分配管61与扁管3之间保持一定的距离B，分配管61与集流管主体12的内壁之间保持一定的距离A。在本实施例中，第一外环壁75内形成有第一内腔751，第二外环壁76内形成有第二内腔761。其中，内环壁74位于第一内腔751内,内环壁74的高度低于第一外环壁75的高度。

当然，这里应当指出，第一通孔73在第一端盖7上的设置部位不唯一，也可以设置在其它部位，内环壁74也可以设置延伸至第二内腔761内。在本实施例中，集流管主体12的内腔中容纳的是第二外环壁76，而无需容纳内环壁74，分配管61与集流管主体12内壁之间只有第二外环壁76，集流管主体12中可以留出容纳内环壁74壁厚的空间，可以使分配管61的外壁面与集流管主体12的内壁面之间的距离A足够小，这样可以使分配管61与扁管3之间的空间更加充分，使流体在第一集流管1中的分配更加均匀。而且，可以使内环壁74的至少一部分内壁与第二外环壁76的至少一部分内壁处于同一直线上，可以使分配管61支撑在第一外环壁76的内壁上。

第二端盖8包括第三端面81、第四端面82以及台阶状的第二端盖外环壁，第二端盖外环壁沿周向延伸且凸出于第四端面82，第二端盖外环壁包括第三外环壁85和第四外环壁86，第三外环壁85的内径大于第四外环壁86的内径，第三外环壁85的外径大于第四外环壁86的外径。

第二端盖8还包括凹陷于第四端面位82的凹槽83，且凹槽83向第三端面81外延伸，这样，在第二端盖8上形成有凸出于第三端面81一定高度的凸台84。凹槽83和凸台84可以通过冲压形成。

凹槽83可以包括主体部831和呈喇叭状的渐扩部832，并且渐扩部832的最小内径与主体部831的内径相同。这样，在安装分配管61时，分配管61先穿过渐扩部832，再穿过主体部831，由于渐扩部832的内径在背向第一集流管1的方向上呈缩径结构，渐扩部832可以起到引导作用，安装容易。

通过设置凹槽83和凸台84，可以增加分配管61与第二端盖8之间的接触面积，从而增加强度，防止泄漏。这里应当指出，如图10和图11所示，也可以在在第二端盖8上设置凸出于的第三端面81的凸环84’。

这里应当指出，当分配管61伸入第一集流管1一端的端口上封口时，第二端盖8也可以与第一端盖7的结构相同或者相近似。

下面对本发明换热器中的端盖的加工方法进行说明。

图12是本发明换热器的一实施例中端盖的加工工序示意图，如图12所示，端盖的加工方法包括如下步骤：

S1：下料，冲压件和坯料沿一定的轮廓线相互分离；

S2：拉伸成型，冲压件经过冲压形成外环壁；

S3：冲孔，将S2中形成有外环壁的冲压件经过冲孔形成内环壁和第一通孔；

S4：缩口成型，将S3中形成的冲压件经过缩口工序，将外环壁形成为第一外环壁和第二外环壁。

铝合金板材经过冲压形成端盖时，端盖各处的壁厚会比铝合金板材的厚度降低，厚度大概会降低0.1mm，相比于现有技术通过管材加工而成的端盖，端盖的壁厚更小，可以进一步的降低集流管主体中需要容纳端盖壁厚的空间，使分配管与扁管和集流管内壁之间的空间更加充分。

在本发明中，端盖采用冲压工艺制成，节约耗材，加工费用低，加工工序简单。

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的多根扁管、以及设置在相邻扁管之间的翅片，所述换热器还包括分配管，所述分配管至少有部分伸入所述第一集流管，所述第一集流管包括第一端盖、第二端盖和集流管主体，其特征在于，所述分配管与所述集流管主体的内壁之间保持一定的距离，所述分配管与所述扁管之间保持一定的距离，所述第一端盖至少一部分伸入所述集流管主体内，另一部分位于所述集流管主体外，所述第一端盖伸入所述集流管主体内的外壁至少有部分与所述集流管主体的内壁通过焊接固定；所述第一端盖位于所述集流管主体外部分的外径大于所述集流管主体的内径，且所述第一端盖位于所述集流管主体外部分的外径不超过所述集流管主体外径5mm；

所述第一端盖还包括第一通孔，所述第一通孔偏心设置，所述分配管穿过所述第一通孔，所述分配管具有多个分配孔，所述多个分配孔不与所述扁管相对设置。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，铝合金板材通过冲压形成所述第一端盖，所述外环壁为台阶状，所述第一端盖包括第一端面、第二端面以及台阶状的外环壁，外环壁沿周向延伸且凸出于所述第二端面，所述外环壁包括第一外环壁和第二外环壁，所述第一外环壁的内径大于第二外环壁的内径，所述第一外环壁的外径大于第二外环壁的外径，所述第一外环壁与第二外环壁之间形成有台阶面，所述第一外环壁的外径小于等于所述集流管主体的外径，所述第一外环壁的外径大于所述集流管主体的内径；所述第二外环壁伸入所述集流管主体内，且与集流管主体的内壁相配合，所述第一外环壁位于集流管主体外，所述台阶面与集流管主体的端口面相接触，所述第二外环壁与集流管主体的内壁之间密封固定，所述台阶面与集流管主体的端口面之间密封固定。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第一端盖还包括贯穿所述第一端面和第二端面的第一通孔，所述第一通孔向所述第二端面外延伸形成有凸出于所述第二端面一定高度的内环壁。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述第一通孔包括主体孔和呈喇叭状的渐扩孔，所述渐扩孔的最小内径与所述主体孔的内径相同，所述渐扩孔的内径在朝向所述第一集流管的方向上呈缩径结构。

5.根据权利要求3或4所述的换热器，其特征在于，所述第一外环壁内形成有第一内腔，所述内环壁位于所示第一内腔内，所述内环壁的高度低于所述第一外环壁的高度。

6.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第一通孔向所述第一端面外延伸形成有凸出于所述第一端面一定高度的内环壁。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第二端盖包括第三端面、第四端面以及台阶状的第二端盖外环壁，所述第二端盖外环壁沿周向延伸且凸出于所述第四端面，所述第二端盖外环壁包括第三外环壁和第四外环壁，所述第三外环壁的内径大于所述第四外环壁的内径，所述第三外环壁的外径大于所述第四外环壁的外径；所述第四外环壁伸入所述集流管主体内，且与所述集流管主体的内壁相配合，所述第三外环壁位于集流管主体外，所述第四外环壁与所述集流管主体的内壁之间密封固定。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述第二端盖还包括凹陷于所述第四端面位的凹槽，所述凹槽向所述第三端面外延伸一定距离，所述第二端盖上形成有凸出于所述第三端面一定高度的凸台，所述凹槽和凸台通过冲压形成。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，所述凹槽包括主体部和呈喇叭状的渐扩部，所述渐扩部的最小内径与所述主体部的内径相同，所述渐扩部的内径在背向所述第一集流管的方向上呈缩径结构。

10.一种换热器的加工方法，所述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，所述换热器还包括分配管，所述分配管设置在所述第一集流管内，所述第一集流管包括分别设置在两端的两个端盖和集流管主体，所述端盖包括第一端面、第二端面、第一通孔、内环壁以及台阶状的外环壁，所述第一通孔偏心设置，所述分配管穿过所述第一通孔，所述分配管具有多个分配孔，所述多个分配孔不与所述扁管相对设置；所述外环壁包括位于所述集流管主体外的第一外环壁和位于所述集流管主体内的第二外环壁，所述第一外环壁的内径大于第二外环壁的内径，所述第一外环壁的外径大于第二外环壁的外径，所述端盖的加工方法包括如下步骤：

S1：下料，将冲压件和坯料沿一定的轮廓线相互分离；

S2：冲压件经过冲压形成外环壁；

S3：将S2中形成的冲压件经过冲孔形成所述内环壁和所述第一通孔；

S4：将S3中形成的冲压件经过缩口工序，将外环壁形成为所述第一外环壁和第二外环壁。

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