CN106949769A - 组合式折叠热交换扁管 - Google Patents

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陈江平
朱建民
施骏业
张子琦
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Shanghai Jiaotong University
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element

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Abstract

一种热交换技术领域的组合式折叠热交换扁管，包括：一体成型围成扁管的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，其中：第一侧壁和第二侧壁上下平行，第三侧壁和第四侧壁左右对称，第一侧壁两端通过填充焊料固定连接；所述的扁管内部设置有内部肋，所述的内部肋具有若干个迂回部，所述迂回部的最高点和最低点分别与第一侧壁和第二侧壁固定连接，将扁管内部分隔成多个通道。本发明采用铜制组合式折叠热交换扁管，增大了换热面积，在整体性能提升的同时，减少了铜材用量和设备投入，降低生产成本。

Description

组合式折叠热交换扁管
技术领域
本发明涉及的是一种热交换领域的技术，具体是一种组合式折叠热交换扁管。
背景技术
目前家用空调系统的蒸发器和冷凝器、中央空调系统的风机盘管、燃气热水器的热交换器等换热设备中一般采用铜管铝翅片结构形式的管翅式换热器。换热器中铜管均为圆管，由于圆管存在表面换热面积小，与翅片接触传热面积小，背风侧有空气回流等问题，限制了换热器换热效率的进一步提升，并且增加了空气侧流动阻力。
研究表明微通道的微尺度强化传热效应能大幅度提升换热器的效能，微通道铝扁管在汽车空调上的成功应用证明了这一点。但由于铝材熔点较低、耐腐蚀性较差，难以适应高湿度、高温度的工作环境，因此难以应用到家用空调、风机盘管及燃气热水器等常用设备上。若能实现铜管的微通道扁管化，替代原设备的圆铜管，就可以实现换热器性能的提升。市面上现有的铜扁管只是由圆管直接压扁形成，并不具有微通道强化传热的作用。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN104654877A，公开(公告)日2015.05.27，公开了一种冷凝器扁管及冷凝器，所述冷凝器扁管一体成型，冷凝器扁管内部设有迂回部，迂回部的最高点和最低点均与冷凝器扁管内壁接触，通过迂回部将冷凝器扁管分隔出多个通道。该发明由于使用同一金属薄板折弯一体成形，导致管壁及其迂回部焊接接触部位厚度过厚，增加了导热热阻，弱化了传热性能，此外增加了材料的使用量，提高了成本。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种组合式折叠热交换扁管，能够提高家用空调等换热设备的换热效率，减少材料用量，降低成本。
本发明是通过以下技术方案实现的，
本发明包括：一体成型围成扁管的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，其中：第一侧壁和第二侧壁上下平行，第三侧壁和第四侧壁左右对称，第一侧壁两端通过填充焊料固定连接；
所述的扁管内部设置有内部肋，所述的内部肋具有若干个迂回部，所述迂回部的最高点和最低点分别与第一侧壁和第二侧壁固定连接，将扁管内部分隔成多个通道。
技术效果
与现有技术相比，本发明以铜制热交换扁管替代圆铜管，降低了风侧阻力，增大了换热面积，在整体性能提升的同时，减少了铜材用量；而先采用辊压机单独折叠扁管侧壁和内部肋，再焊接组合成型的工艺相对于传统挤压成型，不仅可以简化工艺、减少设备投入，降低生产成本，而且能够在满足承压强度的前提下，适当减薄内部肋厚度，进一步减少铜材用量。
附图说明
图1为实施例1的扁管截面图；
图2为图1中局部细节图；
图中：第一侧壁1、第二侧壁2、第三侧壁3、第四侧壁4、内部肋5、迂回部51、最高点A、最低点B、换热通道6、复合焊接金属层7、焊料8。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：一体成型围成扁管的第一侧壁1、第二侧壁2、第三侧壁3和第四侧壁4，其中：第一侧壁1和第二侧壁2上下平行，第三侧壁3和第四侧壁4左右对称，第一侧壁1两端通过填充焊料8固定连接；
所述的扁管内部设置有内部肋5，所述的内部肋5具有若干个迂回部51，所述迂回部51的最高点A和最低点B通过焊接分别与第一侧壁1和第二侧壁2固定连接，将扁管内部分隔成多个通道6，同时支撑第一侧壁1与第二侧壁2。
所述的扁管和内部肋5先利用辊压机分别单独折叠，再焊接组合成型。
所述第三侧壁3、第四侧壁4与第一侧壁1、第二侧壁2连接处优选为弧形轮廓。
如图2所示，所述内部肋5与扁管内部壁面择一覆盖有复合焊接金属层7，方便采用整体钎焊的方式将内部肋5固定在扁管内部。
所述的组合式折叠热交换扁管壁厚为0.1～2mm，内部肋5厚度为0.05～1mm，管宽度为8～60mm，管高度为1～20mm，换热通道数为2～30个。
所述的扁管壁面选用金属材质为铜，内部肋5选用材质为铜、铜镍合金或铝合金等延展性、导热性良好的金属。
所述的组合式折叠热交换扁管可加工尺寸范围大，能够满足小尺寸换热通道设计的要求。采用铜制组合式折叠热交换扁管的换热器，其换热效率至少能够提升30％，风侧阻力至少降低30％。

Claims (5)

1.一种组合式折叠热交换扁管，其特征在于，包括：一体成型围成扁管的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，其中：第一侧壁和第二侧壁上下平行，第三侧壁和第四侧壁左右对称，第一侧壁两端通过填充焊料固定连接；
所述扁管的内部设置有内部肋，所述的内部肋具有若干个迂回部，所述迂回部的最高点和最低点分别与第一侧壁和第二侧壁固定连接，将扁管内部分隔成多个通道。
2.根据权利要求1所述的组合式折叠热交换扁管，其特征是，所述的扁管壁厚为0.1～2mm，所述的内部肋厚度为0.05～1mm。
3.根据权利要求1所述的组合式折叠热交换扁管，其特征是，所述内部肋的横截面为正弦波、余弦波、三角波、矩形波或梯形波状。
4.根据权利要求1或2所述的组合式折叠热交换扁管，其特征是，所述的扁管内部壁面和内部肋择一覆盖焊接金属层。
5.根据上述任一权利要求所述的组合式折叠热交换扁管，其特征是，所述扁管的管宽度为8～60mm，管高度为1～20mm，换热通道数为2～30个。
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