CN106959037A - 一种换热器用扁管结构及微通道换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器用扁管结构，扁管的至少一端部做斜切处理形成斜切口，通过将扁管端部采用斜切口方式来改变微通道入口的方向，该倾斜开口使得多个微通道和集流管内部相通。同时增大微通道入口面积，这样，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。避免了液体工质由于重力因素沿插入集流管内部扁管表面滴落至集流管底部，从而增强工质分配的均匀性，可以降低工质的压降，相应地提高了具有该扁管的微通道换热器的换热效率。

Description

一种换热器用扁管结构及微通道换热器

技术领域

本发明属于热交换装置结构设计技术领域，具体涉及一种换热器用扁管结构及微通道换热器。

背景技术

微通道换热器即通道当量直径在10-1000μm的换热器，这种换热器的扁管内有数十条细流管道，在扁管的两端与圆形集流管相连，集流管内部设置隔板，隔板将换热器流道分隔成数个流程。与常规的换热器相比，微通道换热器不仅体积小、换热系数大、换热效率高，可满足更高的能效标准，而且具备优良的耐压性能，可以二氧化碳为工质制冷，符合环保要求，因此，微通道换热器以其优良的特性在微电子、空调、热水器等领域广泛的应用。

如图1所示，微通道换热器由左集流管、右集流管和布置于左、右集流管之间的微通道扁管以及位于相邻微通道扁管之间的翅片构成。微通道扁管的两端分别插入左集流管和右集流管中。工质则从左集流管或右集流管流入扁管的微通道中。由于集流管的横截面一般都是圆形和方形，因此要想让工质流入扁管的所有微通道中就必须让扁管的端部插入到集流管的内部。这样工质就可以从插入集流管中的端部的端面流入所有微通道中。然而，扁管插入集流管内部也带来了问题，主要的问题就是插入集流管内的扁管端部微通道开孔在侧面，与工质的流动方向平行，使得部分工质不能快速流入微通道中，容易沿集流管方向在底部聚集，从而导致工质产生较大的压降和换热不均的问题，最终则影响了换热器的换热性能。

而且由于扁管垂直固定于集流管内，影响集流管内液体的流通性，导致集流管内的流体工质压降较大。如图2所示，现有技术中还公开了一种微通道换热器及其扁管(专利号：200910002437.8)，该文件公开了在扁管端部的侧壁上开若干小孔，实现降低集流管内压降的目的，但是该结构形式的扁管在插入集流管内后，其与集流管连接处还需焊接处理，靠近集流管的部位很容易产生焊料堵塞小孔的情况，甚至会对微通道的畅通造成影响，同时也无法实现均匀分配工质的目的，换热效率仍然不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种换热器用扁管结构及微通道换热器，通过将扁管端部采用斜切口方式来改变微通道入口的方向，该倾斜开口使得多个微通道和集流管内部相通。同时增大微通道入口面积，这样，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。避免了液体工质由于重力因素沿插入集流管内部扁管表面滴落至集流管底部，从而增强工质分配的均匀性，可以降低工质的压降，相应地提高了具有该扁管的微通道换热器的换热效率。

根据本发明的目的提出的一种换热器用扁管结构，所述扁管内部分隔有多个微通道，所述微通道两端延伸至所述扁管的端部，所述扁管的至少一端部做斜切处理形成斜切口。

优选的，所述斜切口成型于所述扁管端部周边至少一侧上。

优选的，所述斜切口成型于所述扁管端部的上侧和/或下侧。

优选的，所述斜切口成型于所述扁管端部的左侧和/或右侧。

优选的，所述斜切口完全覆盖扁管端部，所述扁管端面为斜切面。

优选的，所述斜切口为所述扁管端部的一部分，所述扁管端面由平面与斜切面组成。

优选的，所述斜切面为至少一段斜面。

优选的，所述扁管两端端部均成型有斜切口。

一种微通道换热器，包括至少一个扁管，扁管两端设置的集流管，所述扁管的两端部分插入所述集流管内部固定。

优选的，至少所述斜切口部分完全插入所述集流管内。

与现有技术相比，本发明公开的换热器用扁管结构及其微通道换热器的优点是：

通过将扁管端部采用斜切口方式来改变微通道入口的方向，该倾斜开口使得多个微通道和集流管内部相通。同时增大微通道入口面积，这样，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。

插入集流管内部的扁管端部倾斜的开口可以使集流管内的工质沿着其流动方向直接流入微通道中，而不必集中地从扁管端部的侧面方向流入微通道中，避免了液体工质由于重力因素沿插入集流管内部扁管表面滴落至集流管底部，从而增强工质分配的均匀性，可以降低工质的压降，相应地提高了具有该扁管的微通道换热器的换热效率。

通过设置斜切口更有利于扁管与集流管的组装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术一种换热器的结构示意图。

图2为另一换热器的结构示意图。

图3为本申请公开的扁管立体图。

图4为本申请公开的扁管俯视图。

图5为本申请公开的扁管主视图。

图6为本申请公开的微通道换热器的结构示意图。

图7为另一种斜切口结构图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、扁管 2、集流管 3、微通道 4、斜切口 11、平面 12、斜切面

具体实施方式

由于集流管的横截面一般都是圆形和方形，因此要想让工质流入扁管的所有微通道中就必须让扁管的端部插入到集流管的内部。这样工质就可以从插入集流管中的端部的端面流入所有微通道中。然而，扁管插入集流管内部也带来了问题，主要的问题就是插入集流管内的扁管端部微通道开孔在侧面，与工质的流动方向平行，使得部分工质不能快速流入微通道中，容易沿集流管方向在底部聚集，从而导致工质产生较大的压降和换热不均的问题，最终则影响了换热器的换热性能。

有鉴于此，本发明提供了一种换热器用扁管结构及微通道换热器，通过将扁管端部采用斜切口方式来改变微通道入口的方向，该倾斜开口使得多个微通道和集流管内部相通。同时增大微通道入口面积，这样，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。避免了液体工质由于重力因素沿插入集流管内部扁管表面滴落至集流管底部，从而增强工质分配的均匀性，可以降低工质的压降，相应地提高了具有该扁管的微通道换热器的换热效率。

根据本发明的目的提出的根据本发明的目的提出的一种换热器用扁管结构，所述扁管内部分隔有多个微通道，所述微通道两端延伸至所述扁管的端部，所述扁管的至少一端部做斜切处理形成斜切口。

优选的，所述斜切口成型于所述扁管端部周边至少一侧上。

优选的，所述斜切口成型于所述扁管端部的上侧和/或下侧。

优选的，所述斜切口成型于所述扁管端部的左侧和/或右侧。

优选的，所述斜切口完全覆盖扁管端部，所述扁管端面为斜切面。

优选的，所述斜切口为所述扁管端部的一部分，所述扁管端面由平面与斜切面组成。

优选的，所述斜切面为至少一段斜面。

优选的，所述扁管两端端部均成型有斜切口。

一种微通道换热器，包括至少一个扁管，扁管两端设置的集流管，所述扁管的两端部分插入所述集流管内部固定。

优选的，至少所述斜切口部分完全插入所述集流管内。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参见图3至图6，如图所示，一种换热器用扁管结构，扁管1内部分隔有多个微通道3，微通道3两端延伸至扁管的端部。集流管上与扁管连接处设置有开口，扁管自开口处安装入集流管内，后通过焊接等方式固定，将集流管与扁管连接密封，箭头方向为冷媒流向，集流管内的冷媒自扁管一端流入微通道内。

扁管1的至少一端部做斜切处理形成斜切口4，集流管2内的冷媒自扁管的端面和/或斜切面流入微通道内。通过将扁管端部采用斜切口方式来改变微通道入口的方向，同时增大微通道入口面积，这样，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。

而且，通过扁管表面滴落至集流管底部的冷媒会减少，防止微通道换热器换热时，冷媒因重力因素在集流管底部聚集，达到均匀分配的目的，同时降低工质的压降，提供换热效率。

其中，可在扁管一端设置斜切口或两端同时设置，本申请优选在扁管两端端部均成型有斜切口，有效提高冷媒的流通效率。

斜切口4可成型于扁管端部周边至少一侧上。

优选的，斜切口成型于扁管端部的上侧或下侧，或上下侧同时成型斜切口，具体结够形式根据使用需要设定，在此不做限制。通过在扁管上下侧成型斜切口，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。

斜切口成型于扁管端部的左侧或右侧，或左右侧均设置。具体结够形式根据使用需要设定，在此不做限制。通过在左右侧成型斜切口有效增大微通道入口面积，改善冷媒的流通效率。

如图5所示，斜切口完全覆盖扁管端部，扁管端面为斜切面形式，在扁管安装入集流管内长度一定的情况下，该方式斜切口的斜边最大，微通道的进入口面积也最大，有效提高冷媒流通效率，同时实现冷媒的均匀分配。

如图7所示，或斜切口为扁管端部的一部分，扁管端面由平面11与斜切面12组成。该方式采用切边角的形式，一方面可以增加微通道的进入口面积，另一方面保证了扁管端部的结构强度。

在装配换热器时，至少保证斜切口部分完全插入所述集流管内，这样在后续焊接固定集流管与扁管时不会造成焊料堵塞微通道的现象，保证连接的稳定性及可靠性。

本发明还公开了一种微通道换热器，包括至少一个扁管1及扁管两端设置的集流管2，扁管1的两端部分插入集流管2内部固定。且至少扁管的斜切口部分完全插入集流管内。

以下通过实验对比，说明本发明的技术效果。

实验条件如下，一个集流管中插入4个扁管，由上到下依次为管1、2、3、4，设定集流管入口总流量为恒定值，通过流体仿真计算出管1、2、3、4中流量，再将管1、2、3、4中流量与平均流量进行对比，判断流量分配的均匀性。

其中，平均流量＝总流量/4；

各管流量对比平均流量差异＝(管流量/(总流量/4)-1)*100％；

表1:不同管子内分配均匀性的模拟仿真结果

参见表1，由表1可以看出，在现有技术中，各管流量对比平均流量差异在-17％～9％，而采用本发明的方案后各管流量对比平均流量差异在-6％～5％，由此看出分配均匀性明显改善。

本发明公开了一种换热器用扁管结构及其微通道换热器，通过将扁管端部采用斜切口方式来改变微通道入口的方向，该倾斜开口使得多个微通道和集流管内部相通。同时增大微通道入口面积，这样，沿集流管流动的部分冷媒就可以沿着自己的流动方向直接流入微通道中，有效改善冷媒的流通效率。

插入集流管内部的扁管端部倾斜的开口可以使集流管内的工质沿着其流动方向直接流入微通道中，而不必集中地从扁管端部的侧面方向流入微通道中，避免了液体工质由于重力因素沿插入集流管内部扁管表面滴落至集流管底部，从而增强工质分配的均匀性，可以降低工质的压降，相应地提高了具有该扁管的微通道换热器的换热效率。

通过设置斜切口更有利于扁管与集流管的组装。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种换热器用扁管结构，所述扁管内部分隔有多个微通道，所述微通道两端延伸至所述扁管的端部，其特征在于，所述扁管的至少一端部做斜切处理形成斜切口。

2.如权利要求1所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述斜切口成型于所述扁管端部周边至少一侧上。

3.如权利要求2所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述斜切口成型于所述扁管端部的上侧和/或下侧。

4.如权利要求2所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述斜切口成型于所述扁管端部的左侧和/或右侧。

5.如权利要求1所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述斜切口完全覆盖扁管端部，所述扁管端面为斜切面。

6.如权利要求1所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述斜切口为所述扁管端部的一部分，所述扁管端面由平面与斜切面组成。

7.如权利要求1所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述斜切面为至少一段斜面。

8.如权利要求1所述的换热器用扁管结构，其特征在于，所述扁管两端端部均成型有斜切口。

9.一种微通道换热器，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-8任一项所述的扁管，扁管两端设置的集流管，所述扁管的两端部分插入所述集流管内部固定。

10.如权利要求9所述的微通道换热器，其特征在于，至少所述斜切口部分完全插入所述集流管内。