CN107816825A - 换热器、换热器的集管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换热器、换热器的集管及其制造方法。所述换热器包括：多个管道，使制冷剂在其中流动，并且被布置为与外部空气换热；集管，具有适于将制冷剂分配到所述多个管道的室，其中，所述集管包括：基体壁，具有多个管道插入孔，所述多个管道插入到所述多个管道插入孔中，分隔壁，与基体壁一体地形成，并被构造为将所述室分为与所述多个管道相对应的多个部分。该结构有助于减少换热器的部件数量，简化加工和装配，以及通过改善制冷剂的分配而改善热传递性能。

Description

换热器、换热器的集管及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种用于改善制冷剂分布的换热器的集管及其制造方法。

背景技术

换热器包括：多个管道，使制冷剂在其中流动并与外部空气进行换热；集管，结合到所述多个管道，用于与多个管道交换制冷剂；换热翅片，与管道接触以使散热面积变宽，从而在制冷剂和外部空气之间进行换热。

通常，在将通过入口管被引入到换热器的集管中的制冷剂引导到管道的过程中，由于因重力和惯性力导致的液体制冷剂的倾斜，制冷剂可能不均匀地分配到多个管道中。因此，用于改善制冷剂的分配的分配器被设置在集管的内部或外部。

具体地，使分配器嵌入在集管中的结构具有用于均匀地分配制冷剂的分配结构和用于将分开的制冷剂引导到管道的引导结构，这增加了构成集管和分配器的部件的数量，并使其制造复杂化。

发明内容

本公开的一方面提供一种换热器的集管、具有该集管的换热器及其制造方法，所述换热器的集管具有用于改善制冷剂分配的改进的分配结构。

本公开的一方面提供一种换热器的集管、具有该集管的换热器及其制造方法，该换热器的集管使在集管的内部实现分配结构的过程中组件数量的增加最小化，并改善加工和装配方便性。

根据本公开的一方面，一种换热器包括：多个管道，被构造为使制冷剂在所述多个管道中流动，以与外部空气换热；集管，具有适于将制冷剂分配到所述多个管道的室，其中，所述集管包括：基体壁，具有多个管道插入孔，所述多个管道插入在所述多个管道插入孔中，分隔壁，与基体壁一体地形成，并被构造为将所述室分为与所述多个管道相对应的多个部分。

所述集管还可包括连接部，以连接基体壁和分隔壁。

所述连接部可包括多个弯曲部，所述连接部围绕多个弯曲部弯曲。

所述多个弯曲部可包括关于第一轴弯曲的第一弯曲部、关于第二轴弯曲的第二弯曲部和关于第三轴弯曲的第三弯曲部。

所述第一轴、所述第二轴和所述第三轴可彼此正交。

所述分隔壁可包括在所述集管的纵向方向上布置的多个分隔壁，所述多个分隔壁可包括彼此邻近的第一分隔壁和第二分隔壁，第一分隔壁和第二分隔壁分别连接到位于相对的方向上的第一连接部和第二连接部。

所述基体壁可具有分隔壁突起插入孔，所述分隔壁具有将插入到分隔壁突起插入孔中的分隔壁突起。

所述集管包括：基体主体，包括基体壁、分隔壁和连接部；中间主体，结合到基体主体以形成室。

所述中间主体可包括中间侧壁，且所述中间侧壁可形成有连接部插入槽，连接部插入到连接部插入槽中。

所述中间主体可包括中间壁，且所述中间壁可设置有布置为分配制冷剂的多个分配孔。

根据本公开的一方面，一种换热器的集管包括：盖主体，结合到布置为允许制冷剂在其中流动的入口管；中间主体，结合到盖主体，以形成用于分配制冷剂的分配室；基体主体，结合到中间主体，以形成用于将制冷剂引导到布置为在制冷剂流动时与外部空气进行换热的多个管道的引导室，且所述基体主体包括：基体壁和分隔壁，基体壁具有形成在其上的多个管道插入孔，所述多个管道插入到所述多个管道插入孔中，分隔壁与基体壁一体地形成，并被构造为将引导室分为与所述多个管道相对应的多个引导部分。

所述基体主体还可包括连接部，以连接基体壁和分隔壁。

所述连接部可包括多个弯曲部，连接部围绕所述多个弯曲部弯曲。

所述中间主体可具有中间壁和中间侧壁，中间壁具有用于分配分配室的制冷剂的多个分配孔，中间侧壁设置在中间壁的两侧上，且中间侧壁可形成有使连接部插入其中的连接部插入槽。

所述连接部的至少一部分可从中间主体向外突出。

根据本公开的一方面，一种制造换热器的方法包括：制备中间主体；制备基体主体，基体主体包括与中间主体一起限定室的基体壁、将所述室分为多个部分的分隔壁以及连接基体壁和分隔壁的连接部；使中间主体与基体主体组合，制备基体主体的步骤包括：对一个板剪切，以形成基体壁、分隔壁和连接部；第一次弯曲连接部；第二次弯曲连接部。

基体主体的制备步骤可包括对基体壁加工孔，以形成使管道插入其中的管道插入孔。

剪切的步骤可包括形成分隔壁突起，基体主体的制备步骤可包括对基体壁穿孔，以形成分隔壁突起插入孔，用于将插入到分隔壁突起插入孔的分隔壁突起。

可关于第一轴执行连接部的第一次弯曲，可关于第二轴执行连接部的第二次弯曲，且第一轴与第二轴可相互正交。

中间主体的制备步骤可包括形成使连接部插入到中间主体中的连接部插入槽。

附图说明

通过下面参照附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将变更显而易见且更容易领会，在附图中：

图1是根据本公开的实施例的换热器的透视图；

图2是示出图1的换热器的示意性结构的侧部截面图；

图3是图1的换热器的集管的结构的侧部截面放大图；

图4是图1的换热器的集管的分解图；

图5是图1的“A”部放大图；

图6是沿图5中的Ⅰ-Ⅰ线截取的截面图；

图7至图12示出了形成图1中的换热器的集管的基体主体的工艺：图7示出了剪切步骤，图8示出了加工孔的步骤，图9示出了穿孔步骤，图10为第一弯曲步骤，图11为第二弯曲步骤，图12为切割步骤；

图13和图14为示出图1的换热器的制造方法的示图。

具体实施方式

在此描述的实施例仅仅为本公开的最优实施例，并且不意图呈现本公开的全部技术思想，因此，应当理解的是，可替代本申请递交时的实施例的各种等同物或变型也被包含在本公开的范围中。

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施例。

图1是根据本公开的实施例的换热器的透视图。图2是示出图1的换热器的示意性结构的侧部截面图。图3是图1的换热器的集管的结构的侧部截面放大图。图4是图1的换热器的集管的分解图。图5是图1的“A”部放大图。图6是沿图5中的Ⅰ-Ⅰ线截取的截面图。

参照图1至图6，换热器1可包括：多个管道2，布置为通过使制冷剂在其中流动而与外部空气进行换热；入口集管10，用于接纳来自外部的制冷剂并将制冷剂分配到多个管道2；出口集管11，用于收集来自多个管道2的制冷剂并将制冷剂引导到外部；换热翅片3，设置为与管道2接触，以增大换热面积。

多个管道2水平地布置。管道2的一端可结合到入口集管10，管道2的另一端可结合到出口集管11。集管10和11可竖直地布置。管道2可具有使制冷剂通过其流动的微通道。管道2可呈扁平状或圆形的形状。

用于将外部制冷剂引导到集管10中的入口管4可结合到集管10，用于将集管11的制冷剂引导到外部的出口管5设置在集管11上。入口管4可结合到集管10的下部。

集管10包括：盖主体20，入口管4结合到盖主体20；中间主体40，结合到盖主体20以与盖主体20形成分配室80；基体主体50，结合到中间主体40，以与中间主体40形成引导室90。管道2可结合到基体主体50。

盖主体20可包括盖壁21和形成在盖壁21的两侧上的盖侧壁22。盖壁21可设置有使入口管4可结合到其中的结合孔24。

中间主体40可包括与盖主体20限定分配室80的中间壁41和形成在中间壁41的相对侧上的中间侧壁42。

中间壁41可设置有用于分配在分配室80中流动的制冷剂的多个分配孔44。分配室80中的制冷剂可通过多个分配孔44运动到引导室90。增压挡板(boosting baffle)30可安装在中间主体40上，以将分配室80分为多个分配部分81、82、83。为此，中间壁41设置有使增压挡板30的增压突起32插入其中的增压突起插入孔46。中间壁41可形成有使将在随后描述的分隔壁52的分隔壁突起60插入其中的分隔壁突起插入孔45。

中间侧壁42可形成有使随后将描述的连接部53插入其中的连接部插入槽48。

基体主体50可包括：基体壁51，具有使管道2插入其中的管道插入孔55，并与中间主体40一起形成引导室90；分隔壁52，将引导室分为多个引导部分91；连接部53，使基体壁51与分隔壁52连接。

引导部分91的数量与管道2的数量相对应，引导部分91可与管道2一一对应。

分隔壁52可设置为与基体壁51基本上垂直。分隔壁52可沿着集管的纵向方向L以预定的间隔布置。可设置多个分隔壁52。彼此邻近的分隔壁52a和52b可分别连接到连接部53a和53b，且连接部53a和53b可设置在相对的方向上。也就是说，连接部53可作为整体沿着集管10的纵向方向L以之字形的方式形成。

如图5所示，连接部53可包括多个弯曲部62、63和64。连接部53可自多个弯曲部62、63和64弯曲。连接部53可自弯曲部62、63和64中的每个弯曲大约90度。

多个弯曲部62、63和64可包括第一弯曲部62、第二弯曲部63和第三弯曲部64。第一弯曲部62可相对于第一轴X弯曲，第二弯曲部63可相对于第二轴Y弯曲，第三弯曲部64可相对于第三轴Z弯曲。这里，第一轴X、第二轴Y和第三轴Z可彼此正交。

如将在随后描述的，第一弯曲部62和第二弯曲部63可通过弯曲工艺而形成，第三弯曲部64可通过剪切工艺(trimming process)而形成。

连接部53可插入到形成在中间主体40的中间侧壁42中的连接部插入槽48中。连接部53的至少一部分可突出到中间主体40外。

分隔壁52可与中间主体40和基体壁51紧密接触，从而完全将相邻的引导部分91彼此分开。

分隔壁52可具有插入到中间主体40的分隔壁突起插入孔45中的分隔壁突起60。此外，分隔壁52可具有插入到基体壁51的分隔壁突起插入孔56中的分隔壁突起59。设置在集管10的在纵向方向L上的两个端部处的分隔壁52可具有形成为用于使制冷剂流动通过的通孔58。

用于密封分配室80和引导室90的两端的端部壁70可结合到集管10的纵向方向L上的两端处。

分配室80可具有安装为增大压力以增大制冷剂的流动速率的增压挡板30。增压挡板30可具有适合插入到中间主体40的增压突起插入孔46中的增压突起32。

增压挡板30设置为阻挡制冷剂在分配室80内部的流动，并具有设置为使制冷剂通过的增压孔31。也就是说，使制冷剂通过其流动的空间的截面面积被减小，以增大压力，使得制冷剂的流动速率可通过增压挡板30而增大。

分配室80可通过增压挡板30而分隔为第一分配部分81、第二分配部分82和第三分配部分83。入口管4可连接到第一分配部分81。

通过入口管4引入到第一分配部分81中的制冷剂可通过增压挡板30被加速，以流入到第二分配部分82中。此外，引入到第二分配部分82中的制冷剂还可通过增压挡板30被加速，以流入到第三分配部分83中。

第二分配部分82和第三分配部分83中的制冷剂可通过形成在中间主体40中的多个分配孔44分配到引导室90中。多个分配孔44可沿着集管10的纵向方向以预定的间隔布置。

引导室90可被分为多个引导部分91，使得通过多个分配孔44分配的制冷剂被引导到多个管道2中而不混合。引导部分91可连接到一个挨着一个的分配孔44。然而，两个或三个引导部分91可连接到形成在集管10的两个纵向上的端部处的分配孔44。

基体主体50可具有使多个管道2结合到其的基体壁51以及用于将引导室90分隔为多个引导部分91的分隔壁52。引导部分91的数量可与管道2的数量相对应，且多个引导部分91和多个管道2可彼此一一对应。

通过以上结构，通过入口管4从外部引入的制冷剂在流动通过分配室80时通过分配孔44均匀地分配到多个引导部分91，引入到引导部分91中的制冷剂可被引导到对应的管道2，且其不与其他引导部分91中的制冷剂混合。引导到相应管道2的制冷剂在流动通过管道2的同时与外部空气进行换热，并入到集管11的出口室12，然后通过出口管5排出到外部。

在该结构中，需要大量的分隔壁52来使通过分配孔44分配的制冷剂彼此不混合地引导到管道2。在本公开的实施例中，对于引导部分91需要与管道2的数量一样多的分隔壁52，以与管道2一一对应。

随着分隔壁52的数量增加，制造分隔壁52的工作量增加且在引导室90中装配分隔壁52的工作量增加，这在生产率和成本方面可能是不利的。因此，根据本公开的实施例，基体主体50的基体壁51和基体主体50的分隔壁52可一体地形成，以解决该问题。此外，基体主体50可通过简单且自动化的递进式加工过程批量生产。

图7至图12示出了形成图1中的换热器的集管的基体主体的工艺：图7示出了剪切步骤(trimming step)，图8示出了加工孔的步骤(burring step)，图9示出了穿孔步骤(piercing step)，图10为第一弯曲步骤，图11为第二弯曲步骤，图12为切割步骤(cuttingstep)。图13和图14为示出图1的换热器的制造方法的示图。

参照图7至图14，将描述根据本公开的实施例的制造换热器的集管的方法。

制造换热器的集管的方法包括：制备中间主体40(101)，制备其中基体壁51与分隔壁52一体地形成的基体主体50(102)，使中间主体40与基体主体50组合(103)。

在下文中，将详细地描述其中基体壁51与分隔壁52一体地形成的基体主体50的制备。

首先，如图7所示，一个金属板S被剪切，以形成基体壁51、分隔壁52和连接部53(110)。分隔壁52可具有将结合到基体壁51的突起59和将结合到中间壁41的突起60。

接着，如图8所示，基体壁51被加工孔，以形成使管道2插入其中的管道插入孔55(120)。

接着，如图9所示，基体壁51被穿孔，以形成分隔壁突起插入孔56。此时，通孔58也可被形成在分隔壁52中(130)。

接着，如图9和图10所示，连接部53被第一次弯曲(130)。当围绕X轴弯曲连接部53时，形成第一弯曲部62，且分隔壁52可被提升到板S之上。

接着，如图11所示，连接部53被第二次弯曲(140)。当围绕Y轴弯曲连接部53时，形成第二弯曲部63，且分隔壁52可与基体壁51接合。

接着，如图12所示，沿着线C切割板主体S，以使基体主体50与板主体S分开。

根据本公开的实施例，可改善制冷剂分配特性，且还可改善换热器的热传递性能。

根据本公开的实施例，可简化加工和装配，从而节省成本和时间。

尽管已经参照具体实施例描述了本公开的技术思想，但本公开的权利的范围不限于这些实施例。本公开旨在覆盖在所附权利要求及他们的等同物的范围内本领域技术人员可变型的各种实施例。

Claims (15)

1.一种换热器，包括：

多个管道，被构造为传输制冷剂，用于与周围空气换热；

集管，具有适于将制冷剂分配到所述多个管道的室，

其中，所述集管包括：

基体壁，具有多个管道插入孔，所述多个管道插入到所述多个管道插入孔中，

分隔壁，与基体壁一体地形成，并被构造为将所述室分为分别与所述多个管道相对应的多个部分。

2.根据权利要求1所述的换热器，

其中，所述集管还包括连接部，以连接基体壁和分隔壁。

3.根据权利要求2所述的换热器，

其中，所述连接部包括多个弯曲部，

所述连接部围绕所述多个弯曲部弯曲。

4.根据权利要求3所述的换热器，

其中，所述多个弯曲部包括关于第一轴弯曲的第一弯曲部、关于第二轴弯曲的第二弯曲部和关于第三轴弯曲的第三弯曲部。

5.根据权利要求4所述的换热器，

其中，所述第一轴、所述第二轴和所述第三轴彼此正交。

6.根据权利要求2所述的换热器，

其中，所述分隔壁包括在所述集管的纵向方向上布置的多个分隔壁，

其中，所述多个分隔壁包括彼此邻近的第一分隔壁和第二分隔壁，第一分隔壁和第二分隔壁分别连接到位于相对的方向上的第一连接部和第二连接部。

7.根据权利要求1所述的换热器，

其中，所述基体壁具有分隔壁突起插入孔，

其中，所述分隔壁具有将插入到分隔壁突起插入孔中的分隔壁突起。

8.根据权利要求2所述的换热器，

其中，所述集管包括：

基体主体，包括所述基体壁、所述分隔壁和所述连接部；

中间主体，结合到所述基体主体以形成室。

9.根据权利要求8所述的换热器，

其中，所述中间主体包括中间侧壁，

其中，所述中间侧壁形成有连接部插入槽，连接部插入到连接部插入槽中。

10.根据权利要求8所述的换热器，

其中，所述中间主体包括中间壁，

其中，所述中间壁设置有布置为分配制冷剂的多个分配孔。

11.一种换热器，通过下述方法制备：

形成换热器的中间主体；

形成基体主体，基体主体包括被构造为与中间主体形成室的基体壁、将所述室分为多个部分的分隔壁以及连接基体壁和分隔壁的连接部；

使中间主体与基体主体组合，

其中，形成基体主体的步骤包括：

对基体主体的板进行剪切，以形成基体壁、分隔壁和连接部；

第一次弯曲连接部；

第二次弯曲连接部。

12.根据权利要求11所述的换热器，

其中，制备基体主体的步骤包括对基体壁加工孔，以形成使管道插入其中的管道插入孔。

13.根据权利要求11所述的换热器，

其中，剪切的步骤包括形成分隔壁突起，

其中，制备基体主体的步骤包括对基体壁穿孔，以形成分隔壁突起插入孔，用于将插入到分隔壁突起插入孔的分隔壁突起。

14.根据权利要求11所述的换热器，

其中，关于第一轴执行连接部的第一次弯曲，

其中，关于与第一轴正交的第二轴执行连接部的第二次弯曲。

15.根据权利要求11所述的换热器，

其中，制备中间主体的步骤包括形成使连接部插入到中间主体中的连接部插入槽。