CN110966886A - 单片式折叠扁管以及热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单片式折叠扁管以及包括这种扁管的热交换器。这种扁管包括通过单一材料带弯曲形成的管壁和在管壁的内部从管壁一体延伸出的具有波浪形结构的翅片，管壁包括平坦且以平行的方式彼此对置的第一区段和第二区段，第一区段和第二区段通过两个连接端部彼此连接，其中一个连接端部由构成弯折过渡的第三区段形成，另一连接端部由构成单一材料带的第一自由端的第四区段形成，翅片具有相对的第一端部和第二端部，第一端部构成单一材料带的第二自由端并且轮廓适配地定位在第三区段上，第二端部构成管壁和翅片之间的连接过渡区段并且轮廓适配地定位在第四区段上。这种扁管易于制造、安装及钎焊，成本较低，并且具有良好的抗腐蚀性和抗冲击强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于热交换器(尤其是钎焊式冷凝器或蒸发器)的单片式折叠扁管，以及涉及一种包括这种单片式折叠扁管的热交换器。
背景技术
用于热交换器的扁管在现有技术中存在多种不同的构造。
最常见的用于热交换器(尤其是冷凝器或蒸发器)的扁管通常是多通道挤压管(MPE)。然而，使用多通道挤压管的方案的制造成本较高，并且在一些应用中不具有足够的抗腐蚀性。虽然在目前应用中，多通道挤压管换热器多采用喷锌的方式增加抗腐蚀性能，但是易出现翅片脱落，影响换热器的换热性能
还已知使用通常借助于高频焊来制造的焊接管(任选地带有插入件)。然而，由于焊接工艺，这种焊接管存在管壁的最小厚度限制，制造起来具有一定的复杂性并且成本较高。
还已知一些由多个部件制成的带有内部翅片的折叠管，例如由文件CN103080685A所示的具有“B”型外壁的扁管，以及由文件CN104583703B所示的具有侧部双层接头的扁管。然而，这些扁管的缺点在于通常在接头位置处具有钎焊敏感性和腐蚀敏感性，稳定性较差，不具有足够的抗腐蚀性和抗冲击强度。
还从文件CN203190861U已知一种使用由单个材料带折叠形成的单片式折叠扁管。如图1所示，由于使材料条从两端向内弯折，这种扁管具有“B”型外壁1。由于外壁一侧的中心联结位置存在三角区域A，该扁管在该区域处具有钎焊敏感性和腐蚀敏感性，与该种扁管装配的集流管槽需要具有更小的尺寸公差，不利于该扁管在集流管上的安装，降低生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷，通过了一种用于热交换器的单片式折叠扁管，这种单片式折叠扁管易于制造、安装及钎焊，成本较低，并且具有良好的抗腐蚀性和抗冲击强度。
为此，本发明的第一方面提供了一种用于热交换器的单片式折叠扁管，其特征在于，所述单片式折叠扁管包括通过单一材料带弯曲形成的管壁和在所述管壁的内部从所述管壁一体延伸出的具有波浪形结构的翅片，所述管壁包括平坦且以平行的方式彼此对置的第一区段和第二区段，所述第一区段和所述第二区段通过两个连接端部彼此连接，其中一个连接端部由构成弯折过渡的第三区段形成，而另一连接端部由构成所述单一材料带的第一自由端的第四区段形成，所述翅片具有相对的第一端部和第二端部，所述第一端部构成所述单一材料带的第二自由端并且轮廓适配地定位在所述第三区段上，所述第二端部构成所述管壁和所述翅片之间的连接过渡区段并且轮廓适配地定位在所述第四区段上以形成交叠式接头，并且所述波浪形结构的波峰和波谷分别定位在所述第一区段和所述第二区段的内壁上，以限定出包括多个流道的分隔式结构。
根据本发明的优选实施方式，所述单一材料带为厚度在0.1mm与0.4mm之间的复合铝材，所述复合铝材由三到五层材料组成。
根据本发明的优选实施方式，所述复合铝材为五层复合铝材，所述五层从外到内依次为两个钎焊层、两个防水层、以及芯层。
根据本发明的优选实施方式，所述防水层含有占重量4-5％的锌。
根据本发明的优选实施方式，所述第三区段和所述第四区段中的至少一个被设置为圆弧形、折角形或平面形。
根据本发明的优选实施方式，所述波浪形结构的波峰和波谷分别与所述第一区段和所述第二区段的内壁形成面接触或点接触。
根据本发明的优选实施方式，所述单片式折叠扁管的高度在0.5mm与3mm之间。
根据本发明的优选实施方式，所述单片式折叠扁管的宽度在8mm与50mm之间
根据本发明的优选实施方式，所述单片式折叠扁管的流道的数量在二与二十之间。
本发明的第二方面提供了一种热交换器，尤其是钎焊式冷凝器或蒸发器，所述热交换器包括根据本发明的第一方面的单片式折叠扁管。
与现有技术(主要是MPE、由多个部件制成的带有内部翅片的折叠管、以及其它单片式折叠扁管)相比，根据本发明的用于热交换器的单片式折叠扁管至少具有以下优点：
-消耗较少的材料，因此重量较小，成本较低；
-易于制造，投资较少，制造机器的长度较小以能够节省空间；
-在钎焊之前形成稳定和坚固的结构；
-具有良好的钎焊性能，易于该扁管在集流管上的安装；
-通过空气入口端的双层壁结构而增大了抗冲击强度；
-在双层壁结构处和其它钎焊接头处具有良好的抗腐蚀性。
附图说明
本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图1为根据现有技术的一种单片式折叠扁管的示意性截面图；
图2为根据本发明的单片式折叠扁管的一种优选实施方式的示意性截面图。
具体实施方式
下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。
注意到，附图不仅用于本发明的解释说明，必要时还有助于本发明的限定。
参照图2，根据本发明的单片式折叠扁管包括通过单一材料带弯曲形成的管壁1和在管壁1的内部从管壁1一体延伸出的具有波浪形结构的翅片2。
管壁1包括平坦且以平行的方式彼此对置的第一区段11和第二区段12，以形成在所述扁管的宽度方向上的两个平坦的侧壁。第一区段11和第二区段12通过两个连接端部彼此连接，其中一个连接端部由构成弯折过渡的第三区段13形成，而另一连接端部由构成所述单一材料带的第一自由端的第四区段14形成。
在图2所示的优选实施例中，管壁1的两个连接端部具有圆弧形状。但这不是限制性的，事实上，管壁1的第三区段13和第四区段14中的至少一个还可被设置为折角形或平面形(未示出)。
翅片2具有相对的第一端部21和第二端部22，第一端部21构成所述单一材料带的第二自由端并且轮廓适配地定位在第三区段13上，第二端部22构成管壁1和翅片2之间的连接过渡区段并且轮廓适配地定位在第四区段14上，以与第四区段14共同形成交叠式接头。
在图2所示的优选实施例中，所述波浪形结构的波峰23和波谷24均具有平面形状从而分别与第一区段11和第二区段12的内壁形成面接触，以限定出包括多个流道的分隔式结构。所述流道的数量优选地在二与二十之间，更优选地在二与十二之间。如图所示，位于所述扁管的宽度方向上的两个端部处的两个第一流道3的截面形状与第一端部21和第二端部22的形状适配，在两个第一流道3之间的多个第二流道4的截面具有矩形形状。但这不是限制性的，在未示出的实施变型中，第二流道4的截面例如可具有梯形形状。
此外，在未示出的实施变型中，所述波浪形结构的波峰23和波谷24还可分别与第一区段11和第二区段12的内壁形成点接触。在该情况下，第二流道4的截面例如可具有三角形形状。
优选地，所述单一材料带为复合铝材，所述复合铝材的厚度d3在0.1mm与0.4mm之间，更优选地在0.2mm与0.3mm之间。
还优选地，所述复合铝材由三到五层材料组成。在腐蚀较严重的应用环境下，所述复合铝材为五层复合铝材，所述五层从外到内依次为两个钎焊层、两个防水层、以及芯层，所述防水层有利地含有占重量4-5％的锌。
在图2所示的截面上，所述扁管的宽度对应于所述扁管在所述波浪形结构的波浪延伸方向上的总尺寸(包括壁厚)，而所述扁管的高度对应于所述扁管在与该波浪延伸方向垂直的方向上的总尺寸(包括壁厚)。例如，所述扁管的宽度d1在8mm与50mm之间，优选地在10mm与30mm之间；所述扁管的高度d2在0.5与3mm之间，优选地在1mm与2mm之间。
以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。
上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。
Claims (10)
1.一种用于热交换器的单片式折叠扁管，其特征在于，所述单片式折叠扁管包括通过单一材料带弯曲形成的管壁(1)和在所述管壁(1)的内部从所述管壁(1)一体延伸出的具有波浪形结构的翅片(2)，所述管壁(1)包括平坦且以平行的方式彼此对置的第一区段(11)和第二区段(12)，所述第一区段(11)和所述第二区段(12)通过两个连接端部彼此连接，其中一个连接端部由构成弯折过渡的第三区段(13)形成，而另一连接端部由构成所述单一材料带的第一自由端的第四区段(14)形成，所述翅片(2)具有相对的第一端部(21)和第二端部(22)，所述第一端部(21)构成所述单一材料带的第二自由端并且轮廓适配地定位在所述第三区段(13)上，所述第二端部(22)构成所述管壁(1)和所述翅片(2)之间的连接过渡区段并且轮廓适配地定位在所述第四区段(14)上以形成交叠式接头，并且所述波浪形结构的波峰(23)和波谷(24)分别定位在所述第一区段(11)和所述第二区段(12)的内壁上，以限定出包括多个流道(3，4)的分隔式结构。
2.根据权利要求1所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述单一材料带为厚度在0.1mm与0.4mm之间的复合铝材，所述复合铝材由三到五层材料组成。
3.根据权利要求2所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述复合铝材为五层复合铝材，所述五层从外到内依次为两个钎焊层、两个防水层、以及芯层。
4.根据权利要求3所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述防水层含有占重量4-5％的锌。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述第三区段(13)和所述第四区段(14)中的至少一个被设置为圆弧形、折角形或平面形。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的单片式折叠扁管，所述波浪形结构的波峰(23)和波谷(24)分别与所述第一区段(11)和所述第二区段(12)的内壁形成面接触或点接触。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述单片式折叠扁管的高度在0.5mm与3mm之间。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述单片式折叠扁管的宽度在8mm与50mm之间。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的单片式折叠扁管，其特征在于，所述单片式折叠扁管的流道(3，4)的数量在二与二十之间。
10.一种热交换器，其包括根据权利要求1至7中任一项所述的单片式折叠扁管。
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