CN111721036B - 换热器 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种换热器，其包括：第一集流管、第二集流管、多个换热管以及多个翅片，所述多个翅片分别夹设于相邻两个换热管之间，所述换热管包括两个平面、第一侧面和第二侧面，所述两个平面沿换热管的长度方向延伸，所述第一侧面和第二侧面位于换热管宽度方向的横向两侧，所述翅片具有与平面连接的连接边缘，所述连接边缘与换热管的宽度方向呈一定夹角，所述翅片具有多个首尾相连的翅片单元，所述翅片单元的两连接边缘分别连接于相邻两个换热管的平面，所述翅片单元还具有连接于两连接边缘之间的翅片本体，所述翅片本体包括多个凸出于翅片本体的突出部，所述多个突出部沿平行于连接边缘的方向排布，本申请的换热器兼具利于排水和利于传热。

Description

换热器
技术领域
本申请涉及换热领域，具体而言，涉及一种换热器。
背景技术
相关技术中，换热器包括：第一集流管、第二集流管、多个换热管以及多个翅片，所述多个换热管相互平行设置，每一换热管包括连通第一集流管内腔和第二集流管内腔的多个通道，所述多个翅片分别夹设于相邻两个换热管之间，所述换热管包括两个平面、第一侧面和第二侧面，所述两个平面沿换热管的长度方向延伸，所述第一侧面和第二侧面位于换热管宽度方向的横向两侧，所述翅片具有与平面连接的连接边缘，所述连接边缘与换热管的宽度方向呈一定夹角。所述翅片具有多个首尾相连的翅片单元，所述翅片单元的两连接边缘分别连接于相邻两个换热管的平面，所述翅片单元还具有连接于两连接边缘之间的翅片本体，所述翅片本体设有至少一排开窗，这样的开窗设置，不利于排水。或者，相关技术中将翅片本体设置为一连续的平面，这样设置不利于换热器翅片侧的换热。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供一种换热器，其包括：第一集流管、第二集流管、多个换热管以及多个翅片，所述多个换热管相互平行设置，每一换热管包括连通第一集流管内腔和第二集流管内腔的多个通道，所述多个翅片分别夹设于相邻两个换热管之间，所述换热管包括两个平面、第一侧面和第二侧面，所述两个平面沿换热管的长度方向延伸，所述第一侧面和第二侧面位于换热管宽度方向的横向两侧，所述翅片具有与平面连接的连接边缘，所述连接边缘与换热管的宽度方向呈一定夹角，其中，所述翅片具有多个首尾相连的翅片单元，所述翅片单元的两连接边缘分别连接于相邻两个换热管的平面，所述翅片单元还具有连接于两连接边缘之间的翅片本体，所述翅片本体包括多个凸出于翅片本体的突出部，所述多个突出部沿平行于连接边缘的方向排布，所述多个突出部与翅片本体形成连续表面。
本申请翅片本体包括多个凸出于翅片本体的突出部，所述多个突出部沿平行于连接边缘的方向排布，所述多个突出部与翅片本体形成连续表面，连续表面和突出部的设置，兼具利于排水和利于传热。
附图说明
图1是本申请第一实施例换热器的立体示意图；
图2是图1中所示圆圈部分的放大图；
图3是本申请实施例换热管和翅片组装在一起的立体示意图；
图4是图3所示部分换热管和翅片的俯视图；
图5是图3所示部分换热管和翅片的正视图；
图6是图3所示翅片沿倾斜向下视角的立体图；
图7是图3所示翅片沿倾斜向上视角的立体图；
图8是图6所示两相邻翅片单元的剖视示意图；
图9是申请第二实施例之两相邻翅片单元的剖视示意图；
图10是申请第三实施例之两相邻翅片单元的剖视示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面结合附图，对本申请示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
下面结合附图，对本申请示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
相关换热器，尤其是蒸发器，在热泵系统运行中，被作为室外机换热器使用。由于其内部冷媒温度较低，在蒸发器的表面容易形成冷凝水层，进而产生结霜现象，导致系统在运行一段时间后效率很快下降。微通道换热器由于其风侧的换热系数高，具有容易结霜，结霜不均匀，化霜水不易排出造成二次结霜等问题，严重限制了其在热泵系统中的应用。
本申请实施例提供一种利于冷凝水及化霜水排出，进而延缓结霜及二次结霜的换热器。所述换热器可在热泵系统中作为室外换热器使用，用于解决系统由于冷凝水及化霜水不易排出而导致快速结霜，进而换热性能迅速下降的问题。容易理解，本换热器除可以应用于热泵系统室外换热器外，也可以用于其他涉及改善翅片侧排水等场合。此处不作限制。
如图1至图7所示为本申请一实施例的一种换热器100，其包括：第一集流管11、第二集流管12、多个换热管3以及多个翅片4。
第一集流管11和第二集流管12均可以包括圆形管壁13和由圆形管壁13围成的集流腔14。圆形管壁13的相反两末端设有两个开口131，圆形管壁13的中间部分设有与集流腔14相贯通的一排插接口15。如图1所示的实施例中，第一集流管11和第二集流管12相互平行间隔设置且分别连接于多个换热管3的上下两侧，第一集流管11和第二集流管12位于右侧的开口131由端盖(未图示)密封，第一集流管11和第二集流管12位于左侧的开口131分别用于制冷剂的流入和流出。在可选的其他实施例中，第一集流管11和第二集流管12也可以是半圆形管、方形管等其他形状管道，具有集流腔的作用即可，本申请不以此为限。在可选的其他实施例中，第一集流管11和第二集流管12的制冷剂入口和制冷剂出口分别位于相反两侧，第一集流管11和第二集流管12的一侧密封，另一侧作为制冷剂的进口和出口作用即可，本申请不以此为限。在可选的其他实施例中，多个换热管3经过折弯后相反两端分别连接至第一集流管11和第二集流管12，第一集流管11和第二集流管12并未在竖直方向上对齐，第一集流管11和第二集流管12的位置不以此为限。在可选的其他实施例中，第一集流管11和第二集流管12也可以设置多个挡板，实现换热器100制冷剂流动的多流程。
多个换热管3相互平行设置，每一换热管3的顶端31固定连接于第一集流管11，底端32固定连接于第二集流管12。每一换热管3包括沿换热管3的长度方向L贯穿顶端31和底端32的一排通道33，所述一排通道33连通第一集流管11的内腔和第二集流管12的内腔。每一换热管3包括两个平面34、第一侧面35和第二侧面36，所述两个平面34沿换热管3的长度方向L延伸，且两个平面34位于换热管3高度方向H的相反两侧。第一侧面35和第二侧面36位于换热管3宽度方向W的横向两侧，第一侧面35和第二侧面36可以呈圆弧面，在可选的其他实施中，第一侧面35和第二侧面36也可以为平面，本申请不以此为限。
多个翅片4分别夹设于相邻两个换热管3之间，所述翅片4具有与换热管3的平面34连接的连接边缘41，所述连接边缘41与换热管3的宽度方向W呈一定夹角a。如图3所示，空气吹动方向C平行于换热管3的宽度方向W，也即是说翅片4相对空气吹动方向C倾斜设置，从而增强了翅片4的排水性能。在可选的其他实施例中，空气吹动方向也可能与图3所示方向相反，只是这样空气吹动方向与排水方向相反，排水效果没有沿图3所示空气吹动方向好。发明人经过大量实验得出，夹角a数值区间为15～60度，换热器100可以具有较好的换热性能和排水性能。优选地，所述夹角a为30度时，换热器100可以具有最均衡的换热性能和排水性能。
翅片4的连接边缘41交替连接至相邻的两个换热管3，从而形成正弦波式的波峰部41a和波谷部41b。
翅片4具有多个首尾相连的翅片单元42，所述翅片单元42的两连接边缘41，也即波峰部41a和波谷部41b分别连接于相邻两个换热管3的平面34。翅片单元42还具有连接于波峰部41a和波谷部41b之间的翅片本体43，所述翅片本体43包括多个凸出于翅片本体43上表面和/或下表面的突出部431，所述多个突出部431沿平行于连接边缘41的方向排布，所述多个突出部431与翅片本体43形成连续表面。与传统翅片设有相反的两排开窗相比，本申请的翅片4为一完整翅片，未设置任何开窗，通过多个突出部431形成的连续表面来增强气流的窜动，配合倾斜设置的翅片4，保证换热器100的换热效率的同时，增强了翅片4排水性能。
如图6至8所示，所述多个突出部431包括间隔设置的上突出部431a和下突出部431b，所述翅片本体43沿平行于连接边缘41的方向呈波浪状，也即是上突出部431a和下突出部431b分别形成了翅片本体43上的波峰部和波谷部。上突出部431a和下突出部431b排列方向垂直于波峰部41a和波谷部41b的排列方向。优选地，上突出部431a和下突出部431b大致呈V字形或者倒V字形，其中上突出部431a的顶部和下突出部431b的底部呈圆弧状。
如图9所示，本申请第二实施例的翅片4，每一翅片单元42包括多个向上凸出的上突出部431a和连接于相邻上突出部431a之间的连接平面432，所有翅片单元42凸起设置方式相同。如图10所示，本申请第三实施例的翅片4，每一翅片单元42包括多个向下凸出的下突出部431b和连接于相邻下突出部431b之间的连接平面433，所有翅片单元42凸起设置方式相同。如图10所示，本申请第四实施例的翅片4，一翅片单元42包括多个向上凸出的上突出部431a和连接于相邻上突出部431a之间的连接平面434，相邻的另一翅片单元42包括多个向下凸出的下突出部431b和连接于相邻下凸出部431b之间的连接平面435。如图3和图4所示，翅片单元42包括靠近第一侧面35的第一端421和靠近第二侧面36的第二端422，换热管3沿宽度方向延伸超出翅片单元42的第一端421和第二端422。换热管3具有位于翅片单元42之第一端421和换热管3之第一侧面35之间的第一边缘部37，所述第一边缘部37不具有所述通道33。换热管3具有位于翅片单元42之第二端422和换热管3之第二侧面36之间的第二边缘部38，所述第二边缘部38不具有所述通道33。由于第一边缘部37和第二边缘部38不与翅片4接触换热，因此，第一边缘部37和第二边缘部38不设置通道33，从而减少了制冷剂的浪费，提高了换热效率。另外，换热器100作为蒸发器时，翅片4上形成的水沿翅片4的第一端421往下流，第一边缘部37内若设有制冷剂流动的通道33，第一边缘部37的温度比翅片4温度低，容易导致沿翅片4的第一端421向下流动的水结霜。
本申请实施例中第二侧面36为换热管的迎风侧，第一侧面35为换热管的出风侧，第一边缘部37不具有通道33，即第一边缘部37不会流动制冷剂，从而降低了换热器100作为蒸发器时结霜的能力。
翅片4之第一端421距离第一侧面35的距离G1与翅片4之第二端422距离第二侧面36的距离G2不相等。所述第一端421距离第一侧面35的距离G1大于第二端422距离第二侧面36的距离G2。
进一步地，发明人经过大量实验得出，第一端421距离第一侧面35的距离G1数值区间为0.5～4mm，第二端422距离第二侧面36的距离G2数值区间为0.1～0.5mm，换热器100具有较好的换热性能和排水性能。
进一步地，发明人经过大量实验得出，第一端421距离第一侧面35的距离G1为2mm，所述第二端422距离第二侧面36的距离G2为0.3mm时，换热器100可以具有更优的换热性能和排水性能。
如图1和图2所示，换热器100在一排换热管3的两侧还可以设有边板5，其中边板5内无制冷剂流通，边板5与相邻的换热管3之间也夹设有翅片4。边板5包括与换热管3平行设置的抵接部51和自抵接部5向内的连接部52，其中连接部52大致垂直于抵接部51。
换热器100的制造流程如下：换热管3、翅片4及边板5固定在一起；换热管3的顶端31和底端32插入至第一集流管11和第二集流管12的相应插接口15内形成换热器模组；刷钎焊的焊料至换热器模组；将刷过焊料的换热器模组经过高温炉焊料融化实现第一集流管11、第二集流管12、换热管3、边板5及翅片4的钎焊固定密封连接。在可选的其他实施例中，第一集流管11、第二集流管12、换热管3、边板5及翅片4也可以通过胶粘连接固定，本申请不以此为限，只要实现这些元件之间的固定连接和密封即可。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种换热器，其包括：第一集流管、第二集流管、多个换热管以及多个翅片，所述多个换热管相互平行设置，每一换热管包括连通第一集流管内腔和第二集流管内腔的多个通道，所述多个翅片分别夹设于相邻两个换热管之间，所述换热管包括两个平面、第一侧面和第二侧面，所述两个平面沿换热管的长度方向延伸，所述第一侧面和第二侧面位于换热管宽度方向的横向两侧，所述翅片具有与平面连接的连接边缘，所述连接边缘与换热管的宽度方向呈一定夹角，其中，所述翅片具有多个首尾相连的翅片单元，所述翅片单元的两连接边缘分别连接于相邻两个换热管的平面，所述翅片单元还具有连接于两连接边缘之间的翅片本体，所述翅片本体包括多个凸出于翅片本体的突出部，所述多个突出部沿平行于连接边缘的方向排布，所述多个突出部与翅片本体形成连续表面；
所述翅片单元包括靠近第一侧面的第一端和靠近第二侧面的第二端，所述换热管沿宽度方向延伸超出翅片单元的第一端，所述换热管具有位于翅片单元之第一端和换热管之第一侧面之间的第一边缘部，所述第一边缘部不具有所述通道；
所述换热管沿宽度方向延伸超出翅片单元的第二端，所述换热管具有位于翅片单元之第二端和换热管之第二侧面之间的第二边缘部，所述第二边缘部不具有所述通道；
所述第一端距离第一侧面的距离与所述第二端距离第二侧面的距离不相等，所述第二侧面为换热管的迎风侧，所述第一侧面为换热管的出风侧，所述第一端距离第一侧面的距离大于第二端距离第二侧面的距离。
2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一端距离第一侧面的距离数值区间为0.5～4mm，所述第二端距离第二侧面的数值区间为0.1～0.5mm。
3.如权利要求2所述的换热器，其特征在于，所述第一端距离第二侧面的距离为2mm，所述第二端距离第二侧面的数值区间为0.3mm。
4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述夹角数值区间为15～60度。
5.如权利要求4所述的换热器，其特征在于，所述夹角为30度。
6.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述多个突出部包括间隔设置的上突出部和下突出部，所述翅片本体沿平行于连接边缘的方向呈波浪状。
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