CN107120871B - 空调设备用液冷热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种空调设备用液冷热交换器，包括至少一列扁管和设置在扁管两端的两个主板，相邻扁管之间设有翅片，所述扁管插设在主板内端面，主板外端面分布有交叉设置且相互连通的主流道和辅流道，主流道和辅流道将主板外端面分隔成若干小平面；主板固定在具有安装腔的第一壳体内，且主板外端面的小平面与第一壳体的安装腔底壁钎焊贴合，第一壳体上外壁设有第一流体接口，第一流体接口与主流道、辅流道、集流通道以及扁管形成第一流体空间；芯体的周向围置有第二壳体，第二壳体外壁设有第二流体接口，第二流体接口与翅片形成第二流体空间。本发明提供了一种空调设备用液冷热交换器，采用小平面与换热器壳体焊接贴合，有效的增强了换热器的耐压能力。

Description

空调设备用液冷热交换器
技术领域
本发明属于热交换器技术领域，尤其涉及CO2制冷剂循环的空调系统中的热交换器，具体地说是一种空调设备用液冷热交换器。
背景技术
传统空调系统采用R134a。其液冷热交换器结构如图1所示。图中A为液冷热交换器，B为液冷冷却器芯体，C为冷却液进口，D为冷却液出口，E为制冷剂进口，F为制冷剂出口。然而，由于R134a的GWP(全球变暖潜值)很高，欧盟、美国等国家在后续几年内将逐步禁止使用R134a制冷剂。传统空调设备用液冷热交换器结构使用的工作压力为1.4—2MPa，爆破压力为8MPa，但是在以CO2(R744)为制冷剂的空调设备中，压力显著增大，要求达到34MPa的爆破压力，传统结构的液冷热交换器无法承受这种压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种空调设备用液冷热交换器，采用小平面与换热器壳体焊接贴合，有效的增强了换热器的耐压能力。
本发明的目的是这样实现的：一种空调设备用液冷热交换器，包括至少一列扁管和设置在扁管两端的两个主板，相邻扁管之间设有翅片，扁管和翅片组成冷却器的芯体，所述扁管插设在主板内端面，主板外端面分布有交叉设置且相互连通的主流道和辅流道，主流道和辅流道将主板外端面分隔成若干小平面，主板上设有连通扁管和主流道的集流通道；主板固定在具有安装腔的第一壳体内，且主板外端面的小平面与第一壳体的安装腔底壁钎焊贴合，第一壳体上外壁设有第一流体接口，第一流体接口与主流道、辅流道、集流通道以及扁管形成第一流体空间；芯体的周向围置有第二壳体，第二壳体外壁设有第二流体接口，第二流体接口与翅片形成第二流体空间。
通过采用上述技术方案，主流道和辅流道将主板外壁分隔成一系列小平面，并且这些小平面与第一壳体的内壁相抵，在整体钎焊后形成一整体，有效增强了第一壳体的耐压能力；主流道和辅流道可以根据产品需要设置小平面的尺寸，满足不同的设计压力、不同材料和不同厚度的需求，适应性广泛；主流道和辅流道贯穿连通，使得第一壳体内部的流通空间在各点上实现压力平衡和流体平衡，从而提高热交换效率。
优选的，所述第二壳体在第二流体接口部位设有凸包，使得第二壳体在凸包部位内壁与翅片之间形成集流腔。
通过采用上述技术方案，使得介质在第二流体接口以较小阻力进出。
优选的，所述主板内端面设有嵌合扁管端部的定位槽，集流通道设置在定位槽底部且宽度小于定位槽，使得定位槽底部形成限制扁管轴向位置的止位面。
通过采用上述技术方案，止位面限制了扁管的轴向位置，更好的实现固定，集流通道设置在定位槽槽底，更好的与扁管对接，方便介质进出。
优选的，所述主流道由若干横向设置的主要凹槽组成，所述辅流道由若干竖向设置的辅助凹槽组成，集流通道连通主要凹槽，辅助凹槽竖向串通主要凹槽。
通过采用上述技术方案，主要凹槽与辅助凹槽形成网状的的主板外端面，既保证了介质的流通且又形成较多的焊接面，实现主板与第一壳体可靠的固定。
优选的，所述第二壳体端部外壁焊接贴合在第一壳体安装腔侧壁，第二壳体端部内壁贴合在固定在主板的侧壁上；主板外端面的上下侧分别设有斜面，斜面与第一壳体安装腔侧壁形成小型集流空间，小型集流空间分别与集流通道和竖向设置的辅助凹槽连通。
通过采用上述方案，此处的小型集流空间相当于主要凹槽的另一种表现形式，为了加工方便，主要凹槽通常设置成U型的截面结构，但是在主板外端面的上下侧设置U型槽容易造成U型槽与主板上下侧壁之间壁厚过薄，影响结构强度，因此此处采用斜面结构来实现通流。
优选的，所述第二壳体包括U型结构的上壳体和下壳体，上壳体包裹住芯体的顶面和侧面上部，下壳体包裹住芯体的底面和侧面下部，上壳体和下壳体在芯体侧面结合，并在芯体两侧面设置侧板；侧板外壁分别与上壳体和下壳体焊接贴合，侧板内壁与主板两侧焊接贴合。
通过采用上述技术方案，第二壳体采用双壳结构方便了生产，同时在芯体两侧设置侧板提高了双壳结合部位的强度和密封性。
附图说明
图1是现有技术的结构图；
图2是本发明的整体外形图；
图3是本发明的局部视图；
图4是图3中X-X方向剖视图；
图5是图4中Y-Y方向剖视图；
图6是本发明主板的立体结构图；
图7是本发明第二壳体的局部结构图；
图8是本发明第一壳体的结构图；
图9是本发明主板的俯视图；
图10是本发明主板的侧视图。
附图标记：1、第二壳体；1a、上壳体；1b、下壳体；1c、侧板；2、第二流体接口；3、凸包；4、第一壳体；4a、安装腔；5、第一流体接口；6、主板；7、扁管；8、翅片；9、斜面；10、辅流道；10a、辅助凹槽；11、主流道；11a、主要凹槽；12、集流通道；13、定位槽；13a、止位面。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-10：
一种空调设备用液冷热交换器，包括至少一列扁管7和设置在扁管7两端的两个主板6，相邻扁管7之间设有翅片8，扁管7和翅片8组成冷却器的芯体，所述扁管7插设在主板6内端面，主板6外端面分布有交叉设置且相互连通的主流道11和辅流道10，主流道11和辅流道10将主板6外端面分隔成若干小平面，主板6上设有连通扁管7和主流道11的集流通道12；主板6固定在具有安装腔4a的第一壳体4内，且主板6外端面的小平面与第一壳体4的安装腔4a底壁钎焊贴合，第一壳体4上外壁设有第一流体接口5，第一流体接口5与主流道11、辅流道10、集流通道12以及扁管7形成第一流体空间；芯体的周向围置有第二壳体1，第二壳体1外壁设有第二流体接口2，第二流体接口2与翅片8形成第二流体空间。
如此设置，主流道11和辅流道10将主板6外壁分隔成一系列小平面，并且这些小平面与第一壳体4的内壁相抵，在整体钎焊后形成一整体，有效增强了第一壳体4的耐压能力；主流道11和辅流道10可以根据产品需要设置小平面的尺寸，满足不同的设计压力、不同材料和不同厚度的需求，适应性广泛；主流道11和辅流道10贯穿连通，使得第一壳体4内部的流通空间在各点上实现压力平衡和流体平衡，从而提高热交换效率。
具体看图3，所述第二壳体1在第二流体接口2部位设有凸包3，使得第二壳体1在凸包3部位内壁与翅片8之间形成集流腔。如此设置，使得介质在第二流体接口2以较小阻力进出。
结合图4、图6和图9，所述主板6内端面设有嵌合扁管7端部的定位槽13，集流通道12设置在定位槽13底部且宽度小于定位槽13，使得定位槽13底部形成限制扁管7轴向位置的止位面13a。止位面13a限制了扁管7的轴向位置，更好的实现固定，集流通道12设置在定位槽13槽底，更好的与扁管7对接，方便介质进出。
结合图3和图6，所述主流道11由若干横向设置的主要凹槽11a组成，所述辅流道10由若干竖向设置的辅助凹槽10a组成，集流通道12连通主要凹槽11a，辅助凹槽10a竖向串通主要凹槽11a。主要凹槽11a与辅助凹槽10a形成网状的的主板6外端面，既保证了介质的流通且又形成较多的焊接面，实现主板6与第一壳体4可靠的固定。
其中，所述第二壳体1端部外壁焊接贴合在第一壳体4安装腔4a侧壁，第二壳体1端部内壁贴合在固定在主板6的侧壁上；主板6外端面的上下侧分别设有斜面9，斜面9与第一壳体4安装腔4a侧壁形成小型集流空间，小型集流空间分别与集流通道12和竖向设置的辅助凹槽10a连通。此处的小型集流空间相当于主要凹槽11a的另一种表现形式，为了加工方便，主要凹槽11a通常设置成U型的截面结构，但是在主板6外端面的上下侧设置U型槽容易造成U型槽与主板6上下侧壁之间壁厚过薄，影响结构强度，因此此处采用斜面9结构来实现通流。
结合图3和图7，所述第二壳体1包括U型结构的上壳体1a和下壳体1b，上壳体1a包裹住芯体的顶面和侧面上部，下壳体1b包裹住芯体的底面和侧面下部，上壳体1a和下壳体1b在芯体侧面结合，并在芯体两侧面设置侧板1c；侧板1c外壁分别与上壳体1a和下壳体1b焊接贴合，侧板1c内壁与主板6两侧焊接贴合。如此设置，第二壳体1采用双壳结构方便了生产，同时在芯体两侧设置侧板1c提高了双壳结合部位的强度和密封性。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种空调设备用液冷热交换器，包括至少一列扁管（7）和设置在扁管（7）两端的两个主板（6），相邻扁管（7）之间设有翅片（8），扁管（7）和翅片（8）组成冷却器的芯体，其特征在于：所述扁管（7）插设在主板（6）内端面，主板（6）外端面分布有交叉设置且相互连通的主流道（11）和辅流道（10），主流道（11）和辅流道（10）将主板（6）外端面分隔成若干小平面，主板（6）上设有连通扁管（7）和主流道（11）的集流通道（12）；主板（6）固定在具有安装腔（4a）的第一壳体（4）内，且主板（6）外端面的小平面与第一壳体（4）的安装腔（4a）底壁钎焊贴合，第一壳体（4）上外壁设有第一流体接口（5），第一流体接口（5）与主流道（11）、辅流道（10）、集流通道（12）以及扁管（7）形成第一流体空间；芯体的周向围置有第二壳体（1），第二壳体（1）外壁设有第二流体接口（2），第二流体接口（2）与翅片（8）形成第二流体空间；
所述第二壳体（1）端部外壁焊接贴合在第一壳体（4）安装腔（4a）侧壁，第二壳体（1）端部内壁贴合在固定在主板（6）的侧壁上；主板（6）外端面的上下侧分别设有斜面（9），斜面（9）与第一壳体（4）安装腔（4a）侧壁形成小型集流空间，小型集流空间分别与集流通道（12）和竖向设置的辅助凹槽（10a）连通；
所述第二壳体（1）在第二流体接口（2）部位设有凸包（3），使得第二壳体（1）在凸包（3）部位内壁与翅片（8）之间形成集流腔；
所述主流道（11）由若干横向设置的主要凹槽（11a）组成，所述辅流道（10）由若干竖向设置的辅助凹槽（10a）组成，集流通道（12）连通主要凹槽（11a），辅助凹槽（10a）竖向串通主要凹槽（11a）。
2.根据权利要求1所述的空调设备用液冷热交换器，其特征在于：所述主板（6）内端面设有嵌合扁管（7）端部的定位槽（13），集流通道（12）设置在定位槽（13）底部且宽度小于定位槽（13），使得定位槽（13）底部形成限制扁管（7）轴向位置的止位面（13a）。
3.根据权利要求1所述的空调设备用液冷热交换器，其特征在于：所述第二壳体（1）包括U型结构的上壳体（1a）和下壳体（1b），上壳体（1a）包裹住芯体的顶面和侧面上部，下壳体（1b）包裹住芯体的底面和侧面下部，上壳体（1a）和下壳体（1b）在芯体侧面结合，并在芯体两侧面设置侧板（1c）；侧板（1c）外壁分别与上壳体（1a）和下壳体（1b）焊接贴合，侧板（1c）内壁与主板（6）两侧焊接贴合。
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