CN111043894A

CN111043894A - 管组件以及换热器

Info

Publication number: CN111043894A
Application number: CN201811187060.3A
Authority: CN
Inventors: 佩尔蒂埃·彼埃尔·奥利弗; 张锋
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-04-21
Also published as: WO2020073744A1

Abstract

本发明的实施例公开了一种用于换热器的管组件和具有该管组件的换热器。管组件包括外周壁，所述外周壁具有限定内腔的内表面；以及用于将内腔分隔成多个腔室的至少一个分隔壁。例如，采用本发明的实施例的管组件和具有该管组件的换热器，可以降低成本以及提高换热效率。

Description

管组件以及换热器

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于换热器的管组件和具有该换热管组件的换热器。

背景技术

换热器包括集流管和换热管。

发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供一种用于换热器的管组件和具有该换热管组件的换热器，由此例如可以降低成本。

本发明的实施例提供了一种用于换热器的管组件，该管组件包括：外周壁，所述外周壁具有限定内腔的内表面；以及用于将内腔分隔成多个腔室的至少一个分隔壁。

根据本发明的实施例，所述外周壁具有大致圆形或椭圆形的横截面。

根据本发明的实施例，所述至少一个分隔壁是一个分隔壁，所述一个分隔壁包括沿纵向方向延伸的第一边缘部分和第二边缘部分，所述一个分隔壁的第一边缘部分和第二边缘部分与所述外周壁的内表面相接，所述外周壁从分隔壁的第二边缘部分围绕内腔沿周向方向卷绕。

根据本发明的实施例，所述至少一个分隔壁是多个分隔壁，所述多个分隔壁用于将内腔分隔成多个腔室，其中每个分隔壁具有沿纵向方向延伸的第一边缘部分和第二边缘部分，多个分隔壁中的两个相邻的分隔壁中的一个的第一边缘部分与另一个的第二边缘部分连接，每一个分隔壁的第一边缘部分和第二边缘部分与所述外周壁的内表面相接，所述外周壁从多个分隔壁中的最后一个的第二边缘部分或从多个分隔壁中的第一个的第一边缘部分围绕内腔沿周向方向卷绕。

根据本发明的实施例，所述至少一个分隔壁沿周向方向具有波状形状，波状形状的分隔壁具有邻近所述外周壁的内表面的多个波峰部分和远离所述外周壁的内表面的多个波谷部分，多个波峰部分中的至少一个或所有多个波峰部分与所述外周壁的内表面相接。

根据本发明的实施例，所述的用于换热器的管组件还包括：内周壁，多个波谷部分中的至少一个或所有多个波谷部分与所述内周壁的外表面相接。

根据本发明的实施例，多个波谷部分中的至少两个或所有多个波谷部分相接。

根据本发明的实施例，波状形状的分隔壁具有位于波峰部分和波谷部分之间的中间部分，且与同一个波谷部分相连的两个中间部分彼此相接。

根据本发明的实施例，所述外周壁和分隔壁由一片板或多片板折弯形成。

根据本发明的实施例，所述外周壁、分隔壁和内周壁由一片板或多片板折弯形成。

根据本发明的实施例，多个腔室从管组件的一端到另一端呈螺旋状。

根据本发明的实施例，所述的用于换热器的管组件还包括：换热片，换热片沿周向方向具有波状形状，波状形状的换热片具有邻近所述外周壁的外表面的多个波谷部分，多个波谷部分中的至少一个或所有多个波谷部分与所述外周壁的外表面相接。

根据本发明的实施例，所述分隔壁具有通孔，多个腔室中的至少两个通过所述通孔连通。

根据本发明的实施例，所述内周壁具有大致圆形或椭圆形的横截面。

根据本发明的实施例，所述一片板或多片板的至少一个沿纵向方向延伸的边缘部分与所述一片板或多片板的其它部分在外周壁的厚度方向上重叠并连接在一起。

根据本发明的实施例，所述波状形状的分隔壁在周向方向上具有沿纵向方向延伸的第一接合面和沿纵向方向延伸的第二接合面；以及第一接合面和第二接合面相互接触并连接。

根据本发明的实施例，所述波状形状的分隔壁包括：第一组波状形状的分隔壁，第一组波状形状的分隔壁在周向方向上具有沿纵向方向延伸的两个所述第一接合面；和第二组波状形状的分隔壁，第二组波状形状的分隔壁在周向方向上具有沿纵向方向延伸的两个所述第二接合面；以及第一组波状形状的分隔壁的两个第一接合面与第二组波状形状的分隔壁的两个第二接合面分别相互接触并连接。

根据本发明的实施例，所述外周壁和所述内周壁中的至少一个具有大致圆形的横截面；以及第一接合面和第二接合面相对于所述外周壁和所述内周壁中的所述至少一个的径向方向倾斜。

根据本发明的实施例，第一接合面和第二接合面在与管组件的轴向方向垂直的平面中具有互补的弯曲形状。

根据本发明的实施例，第一接合面和第二接合面在与管组件的轴向方向垂直的平面中具有互补的L或S形的形状。

根据本发明的实施例，所述管组件是换热管或集流管。

本发明的实施例还提供了一种换热器，包括：上述的管组件。

采用本发明的实施例的用于换热器的管组件和具有该换热管组件的换热器，例如可以降低成本。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图2为根据本发明的第二实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图3为根据本发明的第三实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图4为根据本发明的第四实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图5为根据本发明的第五实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图6为根据本发明的第六实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图7为根据本发明的第七实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图8为根据本发明的第八实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；

图9为根据本发明的第九实施例的用于换热器的管组件的示意立体图；以及

图10为根据本发明的第十实施例的用于换热器的管组件的示意立体图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

参见图1至10，根据本发明的实施例的换热器包括管组件1以及翅片，翅片具有翅片孔，管组件1插入翅片孔中；或者根据本发明的实施例的换热器包括管组件1；翅片，翅片具有翅片孔，换热管，换热管插入翅片孔中，并且管组件1与换热管的端部连接，并与换热管的流体连通。

参见图1至10，根据本发明实施例的用于换热器的管组件1包括：外周壁10，所述外周壁10具有限定内腔20的内表面11；以及至少一个分隔壁3，所述至少一个分隔壁3用于将内腔20分隔成多个腔室。多个腔室的横截面可以不同或相同。所述管组件1可以是换热管或集流管。管组件1可以通过对板或片折弯形成。用板或片折弯而成的管组件1，从管组件1的最里面到外面可经至少两层板或片。管组件1的最外层可以形成一个封闭的空间，最外层和与最外层相邻的一层至少有一部分是接触的。相邻的每二层至少有一部分是接触的。焊接完后，相邻的每两层至少部分连在一起。所述外周壁10可以具有大致圆形或椭圆形的横截面。

参见图1，在本发明的一些实施例中，所述外周壁10通过围绕内腔20沿周向方向卷绕至少两层板形成。例如，一片板卷绕至少两层，最外层板的沿纵向方向延伸的边缘和最内层板的沿纵向方向延伸的边缘在外周壁10的厚度方向上重叠，以加强管组件1的强度。

根据本发明的一个示例，如图1所示，分隔壁3包括沿纵向方向延伸的第一边缘部分31和第二边缘部分32，分隔壁3的第一边缘部分31和第二边缘部分32与所述外周壁10的内表面11相接，所述外周壁10从分隔壁3的第二边缘部分32围绕内腔20沿周向方向卷绕。

参见图2，根据本发明的另一个示例，管组件1包括多个分隔壁3，所述多个分隔壁3用于将内腔20分隔成多个腔室，每个分隔壁3具有沿纵向方向延伸的第一边缘部分31和第二边缘部分32，多个分隔壁3中的两个相邻的分隔壁3中的一个的第一边缘部分31与另一个的第二边缘部分32连接，每一个分隔壁3的第一边缘部分31和第二边缘部分32与所述外周壁10的内表面相接，所述外周壁10从多个分隔壁3中的最后一个的第二边缘部分32或从多个分隔壁3中的第一个的第一边缘部分31围绕内腔沿周向方向卷绕。图2中的两个分隔壁3中的一个可以是第一个分隔壁3，另一个可以是最后一个分隔壁3，在分隔壁3的数量是3个以上的情况下，除了第一个分隔壁3和最后一个分隔壁3之外的分隔壁3位于第一个分隔壁3和最后一个分隔壁3之间。

根据本发明的实施例，如图3至10所示，分隔壁3沿周向方向具有波状形状，波状形状的分隔壁3具有邻近所述外周壁10的内表面11的多个波峰部分33和远离所述外周壁10的内表面11的多个波谷部分34，多个波峰部分33中的至少一个或所有多个波峰部分33与所述外周壁10的内表面11相接。由此，外周壁10和分隔壁3形成多个独立的腔室。每个腔室至少和其它2个腔室相邻，多个独立的腔室的3面是和冷媒换热，且至少有一半面积是和冷媒换热的。在图3所示的实施例中，分隔壁3的沿纵向方向延伸的边缘、外周壁10的沿纵向方向延伸的两个边缘在外周壁10的厚度方向上重叠，以加强管组件1的强度。

根据本发明的一个示例，如图4、图7至10所示，管组件1还包括：内周壁5，多个波谷部分34中的至少一个或所有多个波谷部分34与所述内周壁5的外表面51相接。由此，外周壁10、内周壁5和分隔壁3形成多个独立的腔室，每个腔室至少和其它3个腔室相邻，所述内周壁5可以具有大致圆形或椭圆形的横截面。

根据本发明的另一个示例，如图5、图6所示，多个波谷部分34中的至少两个或所有多个波谷部分34相接。焊接完后，至少部分波谷部分34连在一起。例如，如图6所示，波状形状的分隔壁3具有位于波峰部分33和波谷部分34之间的中间部分35，且与同一个波谷部分34相连的两个中间部分35彼此相接。

参见图1至10，在本发明的一些实施例中，所述外周壁10和分隔壁3由一片板或多片板折弯形成，或者所述外周壁10、分隔壁3和内周壁5由一片板或多片板折弯形成。在本发明的一些实施例中，所述一片板或多片板的至少一个沿纵向方向延伸的边缘部分与所述一片板或多片板的其它部分在外周壁的厚度方向上重叠并连接在一起，以加强管组件1的强度。

参见图6，根据本发明的实施例，多个腔室从管组件1的一端到另一端呈螺旋状。管组件1可以在折弯的过程中，或折弯之后，做扭曲，或拧成麻花状等处理，这样，可强化湍流，加强换热；同时，管组件1中有多个腔室，有的在迎风侧，那么这侧的腔室中冷媒和空气侧换热就比较好，有个腔室在背风侧，那么换热就不好。做成扭曲状后，可以做到背风侧的腔室和迎风侧位置对换，使得和空气侧的换热更好更均匀，提到换热量。

参见图6，根据本发明的实施例，管组件1还包括：换热片6，换热片6沿周向方向具有波状形状，波状形状的换热片6具有邻近所述外周壁10的外表面的多个波谷部分64，多个波谷部分64中的至少一个或所有多个波谷部分64与所述外周壁10的外表面12相接。该换热片6可以作为翅片用来和空气换热。

参见图1至10，在本发明的一些实施例中，所述分隔壁3具有通孔，多个腔室中的至少两个通过所述通孔连通。

参见图8至10，在本发明的一些实施例中，所述波状形状的分隔壁3在周向方向上具有沿纵向方向延伸的第一接合面36和沿纵向方向延伸的第二接合面37；以及第一接合面36和第二接合面37相互接触并连接。例如，参见图8、图9，所述波状形状的分隔壁3包括：第一组波状形状的分隔壁3，第一组波状形状的分隔壁3在周向方向上具有沿纵向方向延伸的两个所述第一接合面36；和第二组波状形状的分隔壁3，第二组波状形状的分隔壁3在周向方向上具有沿纵向方向延伸的两个所述第二接合面37；以及第一组波状形状的分隔壁3的两个第一接合面36与第二组波状形状的分隔壁3的两个第二接合面37分别相互接触并连接。

参见图8，在本发明的一些实施例中，所述外周壁10和所述内周壁5中的至少一个具有大致圆形的横截面；以及第一接合面36和第二接合面37相对于所述外周壁10和所述内周壁5中的所述至少一个的径向方向倾斜。根据本发明的实施例，第一接合面36和第二接合面37在与管组件1的轴向方向垂直的平面中可以具有互补的弯曲形状。例如，第一接合面36和第二接合面37在与管组件1的轴向方向垂直的平面中具有互补的L或S形的形状。由此，增加了第一接合面36和第二接合面37的接触面，焊接后强度大，不易泄漏。

在图10所示的实施例中，所述外周壁10和所述内周壁5直接连接，例如，所述外周壁10和内周壁5由一片板折弯形成，或者所述外周壁10、分隔壁3和内周壁5由一片板折弯形成。

管组件1所用的板或片可以是独立的数片，如每层用一片，翅片用一片。板或片的厚度，材料等可以不一样。管组件1上可以加工出槽或孔等用来做集流管用。腔室的个数可以从1到20个。管组件1的最外层和翅片接触。

采用管组件1形成换热器的步骤包括：把管组件1插入多层翅片的翅片孔中；对管组件1进行胀管使管组件1与翅片孔翻边接触；以及把翅片与管组件1焊接一起。

采用根据本发明的实施例的管组件1，可以降成本，因为折弯形成的管的价格可以比较低。此外可以提高换热效率，因为通过折弯形成微通道结构，由此加大换热面积，提高换热量。此外，可以提高抗腐蚀能力，因为折弯管所用的材料可以在内外都加上复合层，管子可以做到内外都抗腐蚀。

尽管描述了上述实施例，但是上述实施例中的一些特征可以进行组合形成新的实施例。

Claims

1.一种用于换热器的管组件，包括：

外周壁，所述外周壁具有限定内腔的内表面；以及

用于将内腔分隔成多个腔室的至少一个分隔壁。

2.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述外周壁具有大致圆形或椭圆形的横截面。

3.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述至少一个分隔壁是一个分隔壁，所述一个分隔壁包括沿纵向方向延伸的第一边缘部分和第二边缘部分，所述一个分隔壁的第一边缘部分和第二边缘部分与所述外周壁的内表面相接，所述外周壁从分隔壁的第二边缘部分围绕内腔沿周向方向卷绕。

4.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述至少一个分隔壁是多个分隔壁，所述多个分隔壁用于将内腔分隔成多个腔室，其中每个分隔壁具有沿纵向方向延伸的第一边缘部分和第二边缘部分，多个分隔壁中的两个相邻的分隔壁中的一个的第一边缘部分与另一个的第二边缘部分连接，每一个分隔壁的第一边缘部分和第二边缘部分与所述外周壁的内表面相接，所述外周壁从多个分隔壁中的最后一个的第二边缘部分或从多个分隔壁中的第一个的第一边缘部分围绕内腔沿周向方向卷绕。

5.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述至少一个分隔壁沿周向方向具有波状形状，波状形状的分隔壁具有邻近所述外周壁的内表面的多个波峰部分和远离所述外周壁的内表面的多个波谷部分，多个波峰部分中的至少一个或所有多个波峰部分与所述外周壁的内表面相接。

6.根据权利要求5所述的用于换热器的管组件，还包括：

内周壁，多个波谷部分中的至少一个或所有多个波谷部分与所述内周壁的外表面相接。

7.根据权利要求5所述的用于换热器的管组件，其中：

多个波谷部分中的至少两个或所有多个波谷部分相接。

8.根据权利要求5或7所述的用于换热器的管组件，其中：

波状形状的分隔壁具有位于波峰部分和波谷部分之间的中间部分，且与同一个波谷部分相连的两个中间部分彼此相接。

9.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述外周壁和至少一个分隔壁由一片板或多片板折弯形成。

10.根据权利要求6所述的用于换热器的管组件，其中：

所述外周壁、至少一个分隔壁和内周壁由一片板或多片板折弯形成。

11.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

多个腔室从管组件的一端到另一端呈螺旋状。

12.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，还包括：

换热片，换热片沿周向方向具有波状形状，波状形状的换热片具有邻近所述外周壁的外表面的多个波谷部分，多个波谷部分中的至少一个或所有多个波谷部分与所述外周壁的外表面相接。

13.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述分隔壁具有通孔，多个腔室中的至少两个通过所述通孔连通。

14.根据权利要求6所述的用于换热器的管组件，其中：

所述内周壁具有大致圆形或椭圆形的横截面。

15.根据权利要求9或10所述的用于换热器的管组件，其中：

所述一片板或多片板的至少一个沿纵向方向延伸的边缘部分与所述一片板或多片板的其它部分在外周壁的厚度方向上重叠并连接在一起。

16.根据权利要求6所述的用于换热器的管组件，其中：

所述波状形状的分隔壁在周向方向上具有沿纵向方向延伸的第一接合面和沿纵向方向延伸的第二接合面；以及

第一接合面和第二接合面相互接触并连接。

17.根据权利要求16所述的用于换热器的管组件，其中：

所述波状形状的分隔壁包括：第一组波状形状的分隔壁，第一组波状形状的分隔壁在周向方向上具有沿纵向方向延伸的两个所述第一接合面；和第二组波状形状的分隔壁，第二组波状形状的分隔壁在周向方向上具有沿纵向方向延伸的两个所述第二接合面；以及

第一组波状形状的分隔壁的两个第一接合面与第二组波状形状的分隔壁的两个第二接合面分别相互接触并连接。

18.根据权利要求16或17所述的用于换热器的管组件，其中：

所述外周壁和所述内周壁中的至少一个具有大致圆形的横截面；以及

第一接合面和第二接合面相对于所述外周壁和所述内周壁中的所述至少一个的径向方向倾斜。

19.根据权利要求16或17所述的用于换热器的管组件，其中：

第一接合面和第二接合面在与管组件的轴向方向垂直的平面中具有互补的弯曲形状。

20.根据权利要求16或17所述的用于换热器的管组件，其中：

第一接合面和第二接合面在与管组件的轴向方向垂直的平面中具有互补的L或S形的形状。

21.根据权利要求1所述的用于换热器的管组件，其中：

所述管组件是换热管或集流管。

22.一种换热器，包括：

权利要求1所述的管组件。