CN112378281A - 一种微通道换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微通道换热器包括第一集流管、第二集流管、冷凝模块和蒸发模块，第一集流管和第二集流管沿长度方向均开设有横向孔区和纵向孔区，冷凝模块包括多根第一扁管、设于相邻第一扁管之间的翅片，多根第一扁管并列安装于第一集流管的纵向孔区与第二集流管的纵向孔区之间，第一扁管的两端伸入纵向孔，蒸发模块包括单根或多根第二扁管，单根或多根第二扁管并列安装于第一集流管的横向孔区与第二集流管的横向孔区之间，第二扁管的两端伸入横向孔。本发明所述微通道换热器增加了蒸发侧对产品的散热效果，减小了换热器的占用空间和制冷剂充注量，可依靠虹吸作用实现制冷剂的循环流动，适用于无外界动力且对空间要求比较高的场合。
Description
技术领域
本发明属于微通道换热技术领域，尤其涉及一种适用于无外界动力的小空间内的微通道换热器。
背景技术
传统的空调换热器一直采用翅片管式结构，其技术已相对成熟，但随着传统空调对紧凑、高效和低成本的要求不断提高，翅片管式换热器越来越难于满足要求，同时，这种传统的翅片管式换热器还普遍存在换热效率较低、体积庞大、制冷剂易泄漏等缺点，因此，一种性能更好的微通道换热器开始被适用于空调设备，它结构紧凑、换热效率高等特点对空调设备的发展具有突破性的意义。
在现有技术中，微通道换热器一般包括采用多种结构形式，换热管一般采用具有多微通道的扁管，在扁管之间设置有换热翅片，扁管通过焊接方式固定在集流管上。其中，集流管的形式也多种多样，一般截面为圆形。现在市面上的微通道换热器主要面向家用空调设备和工业领域的制冷设备。传统微通道换热器其翅片与微通道扁管的连接处多采用胀管连接方式，这种连接对结构的强度提出了很高的要求。同时该类产品所设计的换热器占用空间相对比较大，并不适用于换热器无外界动力且对空间要求比较高的场合；且空间小限制了换热器的尺寸，使得现有小空间内的微通道换热器换热效率并不高。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种微通道换热器，在无外界动力且空间要求较高的场合内，也可满足较高的散热效率。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种微通道换热器，包括第一集流管、第二集流管、冷凝模块和蒸发模块，第一集流管和第二集流管沿长度方向均开设有横向孔区和纵向孔区，横向孔区包括单个或多个平行于所述长度方向的横向孔，纵向孔区包括多个垂直于所述长度方向的纵向孔，冷凝模块包括多根第一扁管、设于相邻第一扁管之间的翅片和边板，多根第一扁管并列安装于第一集流管的纵向孔区与第二集流管的纵向孔区之间，第一扁管的两端伸入所述纵向孔，蒸发模块包括单根或多根第二扁管，单根或多根第二扁管并列安装于第一集流管的横向孔区与第二集流管的横向孔区之间，第二扁管的两端伸入所述横向孔。
作为进一步的优选方案之一，所述第二扁管的宽度大于、等于或小于第一扁管。
作为进一步的优选方案之一，所述第二扁管为单个时，采用大型宽扁形中空型材。
作为进一步的优选方案之一，所述蒸发模块紧贴热源，所述冷凝模块处设有冷源，冷媒依靠虹吸作用实现在蒸发模块和冷凝模块内的流通。
作为进一步的优选方案之一，所述蒸发模块和冷凝模块之间的安装角度为0-90°。
作为进一步的优选方案之一，所述第一扁管和第二扁管均为全铝材料。
作为进一步的优选方案之一，所述第一集流管和第二集流管的两端均固设有端盖，第一扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管钎焊为一体，第二扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管钎焊为一体，翅片钎焊在相邻第一扁管之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
在第一集流管和第二集流管上均开设横向孔区和纵向孔区，冷凝模块的第一扁管设于纵向孔区之间，蒸发模块的第二扁管设于横向孔区之间，使得第二扁管与热源的接触面积明显增大，最大程度地增加了蒸发模块与热源的换热效果，且带有翅片的第一扁管组也可与冷源充分换热，满足制冷剂的循环利用。
将蒸发模块紧贴热源，冷凝模块紧靠冷源，制冷剂依靠虹吸作用实现在蒸发模块和冷凝模块内的流通，既可以保证较高的吸收散热效果，又可以实现无外界动力下的流体循环，尤其适用于无外界动力且对空间要求比较高的场合。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明所述微通道换热器结构示意图；
图2是本发明所述集流管的结构示意图；
图3是本发明所述集流管的另一面结构示意图；
图4是本发明所述微通道换热器的冷媒流动原理示意图。
图中，1-第一集流管，2-第二集流管，3-冷凝模块，4-蒸发模块，5-第一扁管，6-翅片，7-边板，8-端盖组，9-第二扁管；P1-纵向孔区，P2-横向孔区，10-纵向孔，20-横向孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参考图1-3，本实施例所述微通道换热器包括第一集流管1、第二集流管2、冷凝模块3和蒸发模块4，冷凝模块3和蒸发模块4的两端分别与第一集流管1、第二集流管2连通，第一集流管1和第二集流管2沿长度方向均开设有横向孔区P2和纵向孔区P1，横向孔区P2包括单个或多个平行于集流管长度方向的横向孔20，纵向孔区P1包括多个垂直于集流管长度方向的纵向孔10，冷凝模块3包括多根第一扁管5、设于相邻第一扁管之间的翅片6和两侧的边板7，多根第一扁管5并列安装于两集流管1的纵向孔区P1之间，第一扁管5的两端伸入所述纵向孔10，蒸发模块4包括单根或多根第二扁管9，单根或多根第二扁管9并列安装于两集流管的横向孔区P2之间，第二扁管9的两端伸入所述横向孔20。
本发明所述微通道换热器采用特殊结构的集流管，在两集流管的相对侧均设置横向孔区和纵向孔区，冷凝模块设于纵向孔区之间，蒸发模块设于横向孔区之间，使得冷凝模块和蒸发模块的换热方式有所不同，蒸发模块中的第二扁管9由于横向布置，使得其与热源的接触面积相比于传统方式明显增大，由此可大大提高对产品的散热效果，冷凝模块中的第一扁管纵向并列布置，可保证冷媒的冷凝效果，因此，本发明所述微通道换热器既可以满足较高的吸热散热效果，还可以满足制冷剂的高性能循环利用。
本实施例中，蒸发模块采用的第二扁管9的宽度可大于、等于或小于第一扁管5的宽度。优选地，第二扁管9的宽度大于第一扁管5，使得蒸发侧与热源的接触面积更大，第二扁管9为单个时，采用大型宽扁形中空型材，以满足较高的吸热效果。同时，横向孔和纵向孔的数量和尺寸可根据不同工况需求做出调整，以满足不同大小的空间散热需求。
使用时，将蒸发模块4紧贴热源，冷凝模块3处设有冷源，冷媒依靠虹吸作用实现在蒸发模块4和冷凝模块3内的流通。如图4所示，当本发明所述微通道换热器内部充入冷媒—制冷剂，使用时，将蒸发模块4紧贴待散热产品的热源处，制冷剂在蒸发模块4处吸收产品的热源，从液态蒸发为气态，使制冷剂上升的同时带走热量，制冷剂通过第一集流管1到达冷凝模块3，冷凝模块3通过风扇强制空气对流，制冷剂在冷凝模块3处热量被带走，从气态冷凝成液态，液态制冷剂受重力作用往下流通。制冷剂通过第二集流管2达到蒸发模块4继续蒸发，从而形成一个无需内部驱动的虹吸式散热系统。由此，本发明所述微通道换热器可适用于无外界动力或内部驱动的狭小空间内，实现较高的换热效果。
在保证虹吸效果实现制冷剂流通的情况下，蒸发模块和冷凝模块可左右并排设置或上下并排设置，也可相对倾斜并排设置，两者的安装角度可在0-90°之间调整，从而满足不同的空间对微通道换热器的安装尺寸需求。
为实现换热器的轻量化，本发明采用的第一扁管和第二扁管均为全铝材料，环保且使用寿命较长。本发明采用的微通道换热器在第一集流管和第二集流管的两端均固设有端盖，以实现封闭的冷媒回路，并且将第一扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管钎焊为一体，第二扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管钎焊为一体，翅片钎焊在相邻第一扁管之间，以保证最佳的换热效果。
本发明所述微通道换热器增加了蒸发侧对产品的散热效果，减小了换热器的占用空间和制冷剂充注量，可依靠虹吸作用实现制冷剂的循环流动，为无外界动力且对空间要求比较高的场合提高了一种性能较佳的换热器结构，市场推广潜力较大。
以上所述并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种微通道换热器，包括第一集流管、第二集流管、冷凝模块和蒸发模块，其特征在于：
第一集流管和第二集流管沿长度方向均开设有横向孔区和纵向孔区，横向孔区包括单个或多个平行于所述长度方向的横向孔，纵向孔区包括多个垂直于所述长度方向的纵向孔，
冷凝模块包括多根第一扁管、设于相邻第一扁管之间的翅片和边板，多根第一扁管并列安装于第一集流管的纵向孔区与第二集流管的纵向孔区之间，第一扁管的两端伸入所述纵向孔，
蒸发模块包括单根或多根第二扁管，单根或多根第二扁管并列安装于第一集流管的横向孔区与第二集流管的横向孔区之间，第二扁管的两端伸入所述横向孔。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二扁管的宽度大于、等于或小于第一扁管。
3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于：所述第二扁管为单个时，采用大型宽扁形中空型材。
4.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述蒸发模块紧贴热源，所述冷凝模块处设有冷源，冷媒依靠虹吸作用实现在蒸发模块和冷凝模块内的流通。
5.根据权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于：所述蒸发模块和冷凝模块之间的安装角度为0-90°。
6.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述第一扁管和第二扁管均为全铝材料。
7.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述第一集流管和第二集流管的两端均固设有端盖，第一扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管钎焊为一体，第二扁管的两端分别与第一集流管和第二集流管钎焊为一体，翅片钎焊在相邻第一扁管之间。
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