CN106403696A - 空调用换热器的边板、空调用换热器及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空调用换热器的边板，所述换热器包括进管和U型管，所述边板上设有供所述进管和所述U型管穿过的孔，其中，所述孔包括不具有翻边的直通孔和具有翻边的翻边孔，并且至少供所述换热器的进管穿过的孔为直通孔。本发明通过至少调整边板与进管接合处的结构，减少进管与边板的接触面积及接触几率，可以减少空调器运输过程中进管受到的微动磨损，达到减少管路受到的剪切应力的目的，进而可提高管路可靠性。本发明还提供了空调用换热器及空调器。

Description

空调用换热器的边板、空调用换热器及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调用换热器的边板。本发明还涉及空调用换热器及空调器。
背景技术
空调器在工厂完成组装后需要借助于运输工具而到达目的地。运输工具在行驶过程中总是会受到来自路面的冲击，且由于在完成组装后空调器中的压缩机不是完全固定的，在运输过程中压缩机可以在一定范围内跳动和摆动，致使运输工具在加速和制动过程中压缩机会存在一定的惯性力，导致相关的配管受到较大的瞬间载荷。而空调换热器(如冷凝器)中U型管多数都是壁厚为0.25mm的薄管，是整个管路系统中最薄弱的地方，且压缩机相连接的管路直接与冷凝器进管相连，致使应力集中在冷凝器进管的根部。现有技术中，在常规的换热器边板设计中，为了确保换热器与边板的紧密结合，一般在结合处都是设计为紧密包裹的翻边结构，即边板上设置翻边孔，以供U型管和进管穿过。而这种结构对运输过程中的管路可靠性非常不利，因为运输过程中在冷凝器边板与冷凝器连接处会发生微动磨损，进而导致冷凝器进管根部失效。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种空调用换热器的边板，其能缓解运输过程中换热器进管因磨损而导致的根部失效情况。
上述目的通过以下技术方案实现：
一种空调用换热器的边板，所述换热器包括进管和U型管，所述边板上设有供所述进管和所述U型管穿过的孔，其中，所述孔包括不具有翻边的直通孔和具有翻边的翻边孔，并且至少供所述换热器的进管穿过的孔为直通孔。
优选地，所述直通孔的直径大于所述翻边孔的直径。
优选地，所述直通孔与所述翻边孔以交错的方式排列布置。
优选地，所述孔中，连续布置的直通孔的数量不超过3个。
优选地，任意两个翻边孔之间至少布置有一个直通孔。
优选地，所述直通孔的孔径相比于穿过其的管路的直径，单边间隙不小于0.4mm。
优选地，所述直通孔与所述翻边孔的交错的排列布置方式为按照预定的规律循环排列。
优选地，所述预定的规律包括：一个直通孔-一个翻边孔的循环规律、两个直通孔-一个翻边孔的循环规律、和/或三个直通孔-一个翻边孔的循环规律。
优选地，所述边板上的孔设有一列、两列、两列半、或三列，以分别用于单排、双排、两排半或三排换热器。
本发明的另一目的在于提供一种空调用换热器，其包括翅片、边板、进管和U型管，所述U型管穿过所述翅片和所述边板，所述进管连接至所述U型管的一端，其中，所述边板为前面所述的边板。
本发明的又另一目的在于提供一种空调器，其包括前面所述的换热器。
优选地，还包括压缩机，所述压缩机与所述换热器的进管相连。
本发明通过至少调整边板与进管接合处的结构，减少进管与边板的接触面积及接触几率，可以减少空调器运输过程中进管受到的微动磨损，达到减少管路受到的剪切应力的目的，进而可提高管路可靠性。
特别地，通过增大直通孔的直径，既确保了换热器U型管在胀管后与边板的紧密结合，又使边板与换热器进管连接的U型管存在一定的配合间隙，有效避免了运输过程中边板对U型管的微动磨损，进一步减小了应力集中的问题，提高了管路的可靠性。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的空调用换热器的边板及空调用换热器进行描述。图中：
图1为本发明的一种优选实施方式的空调用换热器的边板的结构示意图；
图2为本发明的边板中的直通孔的结构示意图；
图3为翻边孔的结构示意图；
图4为本发明的空调用换热器的结构示意图；
图5为图4的局部放大示意图，其中示出了进管的可能的失效位置；
图6为现有技术中的空调用换热器的进管根部应力集中模拟图；
图7为测定进管根部应变值的测点位置说明图。
具体实施方式
以冷凝器为例，常规的空调用换热器的边板在设计时，为了确保冷凝器U型管在胀管后能与边板紧密结合，防止边板松动以及冷凝器翅片存在缝隙而导致漏风，通常在边板上设置如图3所示的翻边孔，即边板上所有的孔结构均采用翻边的设计方案，也即每个孔的边缘均具有朝向换热器外侧的翻边(例如通过冲压形成的轴向凸缘)，且翻边孔直径较小，以达到冷凝器U型管与边板紧密结合的目的。显然，由于翻边孔的翻边特性，翻边孔的轴向尺寸大于边板的厚度。
冷凝器组件的零件构成通常为：冷凝器翅片，U型管，边板，冷凝器进管。其组装过程通常为：冷凝器翅片、边板先穿到U型管上，然后通过对U型管进行胀管的方式，把冷凝器翅片、边板胀接到U型管上，最后把冷凝器进管焊接在U型管上。
在空调器的运输过程中，压缩机的自由摆动会给管路施加较大的瞬间载荷，而管路则通过冷凝器进管把载荷直接传递到了冷凝器U型管。由于U型管的壁厚较薄，在胀管工艺后壁厚进一步变薄，加上冷凝器边板与冷凝器进管连接的U型管间隙较小，致使与冷凝器进管连接的U型管在运动过程中与边板的翻边孔发生微动磨损，导致与冷凝器进管连接的U型管在翻边孔处存在应力集中，具体可参见图6的模拟图。正是这种应力集中引起冷凝器进管根部失效，具体的失效位置如图5中所示。
为解决这一问题，本发明提出了一种新的空调用换热器的边板，其通过改变边板上的孔的结构，来保障在空调器的运输过程中管路不受损伤。
具体地，如图1所示，本发明提供了一种空调用换热器的边板1，所述换热器包括进管2和U型管3(示于图4中)，所述边板1上设有供所述进管2和所述U型管3穿过的孔11，其中，所述孔11包括不具有翻边的直通孔111和具有翻边的翻边孔112，并且至少供所述换热器的进管2穿过的孔为直通孔。显然，本发明中，直通孔因为不具有翻边，直通孔的轴向尺寸与边板的厚度相等。
其中，直通孔111和翻边孔112的结构分别如图2和图3所示。通过对比可以看出，直通孔和翻边孔的孔壁的轴向尺寸不同，后者明显较大，因而当U型管或进管穿过不同的孔时，其与孔壁(也即与边板)的接触面积(或在受力情况下接触的几率)是不同的，其中，在直通孔的情况下，该接触面积明显小。
因此，本发明通过至少调整边板1与进管2接合处的结构，减少进管与边板的接触面积及接触几率，可以减少空调器运输过程中进管受到的微动磨损，达到减少管路受到的剪切应力的目的，进而可提高管路可靠性。
优选地，所述直通孔111的直径大于所述翻边孔112的直径。由此，进管与直通孔孔壁之间的间隙大于与翻边孔孔壁之间的间隙，可进行一步减少进管和/或U型管与边板的接触面积及接触几率。
也即，通过增大直通孔的直径，既确保了换热器U型管在胀管后与边板的紧密结合，又使边板与换热器进管连接的U型管存在一定的配合间隙，有效避免了运输过程中边板对U型管的微动磨损，进一步减小了应力集中的问题，提高了管路的可靠性。
优选地，所述直通孔111与所述翻边孔112以交错的方式排列布置。也即，除了供进管穿过的孔以外，还有一些供U型管穿过的孔也设置为直通孔，并且这些直通孔与剩余的翻边孔交错地布置，从而可避免相应的U型管受到微动磨损，减少其受到的剪切应力，同时又不至于导致边板松动。
优选地，所述孔11中，连续布置的直通孔111的数量不超过3个。本发明发现，只要连续布置的直通孔的数量不超过3个，就能保证连续的两段U型管至少能穿过一个翻边孔，从而可保证边板与U型管的紧密结合。
优选地，任意两个翻边孔112之间至少布置有一个直通孔111。本发明的边板中，不设置连续的翻边孔112，从而可避免同一段U型管所穿过的两个孔均为翻边孔的情形，由此可减少U型管的微动磨损和剪切应力。
优选地，所述直通孔的孔径相比于穿过其的管路的直径，单边间隙不小于0.4mm。例如，供进管穿过的直通孔的孔径相比于所述进管的直径，单边间隙不小于0.4mm，或者，供U型管穿过的直通孔的孔径相比于所述U型管的直径，单边间隙不小于0.4mm。而现有技术中，当采用翻边孔时，U型管的单边间隙一般不超过0.25mm，当管径更小时，单边间隙甚至小到0.05mm。
通过对本发明的边板设计方案和现有技术的边板设计方案在空调器运输过程中的进管根部的应变值进行实测对比，可以明显看出本发明的优势。
表1为按照图7所示出的测点位置进行实测的对比数据：
表1同一空调器仅换热器边板孔径不同的应力对比
由表1的数据可以看出：当换热器边板使用直通孔时，U型管与边板之间的间隙变大后，U型管受到的剪切应力明显变小，这对管路的可靠性显然有很大好处。
优选地，所述直通孔111与所述翻边孔112的交错的排列布置方式可以是无规律交错排列，也可以是按照预定的规律循环排列。
优选地，所述预定的规律可以包括：一个直通孔-一个翻边孔的循环规律、两个直通孔-一个翻边孔的循环规律、和/或三个直通孔-一个翻边孔的循环规律。同一个边板上的孔，既可以按照一种规律循环排列，又可以同时包括多种规律循环排列，例如，阶段性地改变循环规律。按照预定的规律循环排列，有利于简化边板的加工过程。
优选地，所述边板上的孔设有一列、两列、两列半、或三列，以分别用于单排、双排、两排半或三排换热器。也即，本发明提出的采用直通孔的边板的结构，不仅适用于单排换热器，而且同样适用于双排、两排半、三排换热器。
本发明的边板能减少换热器进管受到的微动磨损，达到减少管路受到的剪切应力、提高管路可靠性的目的。
本发明的另一目的在于提供一种空调用换热器，其可以是冷凝器，也可以是蒸发器。如图4所示，该换热器包括翅片4、边板1、进管2和U型管3，所述U型管3穿过所述翅片4和所述边板1，所述进管2连接至所述U型管3的一端，其中，所述边板1为本发明前面所述的边板。
如图5的局部放大视图所示，由于进管2和部分U型管穿过的孔为直通孔，其直径变大，因此，可以很好地消除管路失效情况，特别是图中指出的失效位置，是现有技术中最容易发生失效(例如破损或断裂)的部位，而发明的换热器则很好地解决了该处的失效问题。
本发明的又另一目的在于提供一种空调器，其包括前面所述的换热器。例如，其可以是空调室内机，相应的换热器为蒸发器；其也可以是空调室外机，相应的换热器为冷凝器；其还可以是一体式空调器，例如窗机，相应的换热器既可以是蒸发器，也可以是冷凝器。
优选地，该空调器还包括压缩机，所述压缩机与所述换热器的进管相连。也即，该空调器优选为包含压缩机的空调室外机或一体式空调器。即，本发明的空调用换热器在用于空调室外机或一体式空调器时，在运输过程即使压缩机发生跳动和摆动，也不容易引起管路的失效。换言之，本发明的空调用换热器在用于空调室外机或一体式空调器时尤其能发挥其减小微动磨损、减小管路应力集中的优势。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种空调用换热器的边板，所述换热器包括进管和U型管，所述边板上设有供所述进管和所述U型管穿过的孔，其特征在于，所述孔包括不具有翻边的直通孔和具有翻边的翻边孔，并且至少供所述换热器的进管穿过的孔为直通孔。
2.根据权利要求1所述的边板，其特征在于，所述直通孔的直径大于所述翻边孔的直径。
3.根据权利要求1所述的边板，其特征在于，所述直通孔与所述翻边孔以交错的方式排列布置。
4.根据权利要求1所述的边板，其特征在于，所述孔中，连续布置的直通孔的数量不超过3个。
5.根据权利要求1所述的边板，其特征在于，任意两个翻边孔之间至少布置有一个直通孔。
6.根据权利要求1所述的边板，其特征在于，所述直通孔的孔径相比于穿过其的管路的直径，单边间隙不小于0.4mm。
7.根据权利要求3所述的边板，其特征在于，所述直通孔与所述翻边孔的交错的排列布置方式为按照预定的规律循环排列。
8.根据权利要求7所述的边板，其特征在于，所述预定的规律包括：一个直通孔-一个翻边孔的循环规律、两个直通孔-一个翻边孔的循环规律、和/或三个直通孔-一个翻边孔的循环规律。
9.根据权利要求1-8之一所述的边板，其特征在于，所述边板上的孔设有一列、两列、两列半、或三列，以分别用于单排、双排、两排半或三排换热器。
10.一种空调用换热器，其特征在于，包括翅片、边板、进管和U型管，所述U型管穿过所述翅片和所述边板，所述进管连接至所述U型管的一端，其中，所述边板为根据权利要求1-9之一所述的边板。
11.一种空调器，其特征在于，其包括根据权利要求10所述的换热器。
12.根据权利要求11所述的空调器，其特征在于，还包括压缩机，所述压缩机与所述换热器的进管相连。
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