CN113324429A - 换热器扁管及具有其的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种换热器扁管及具有其的换热器，换热器扁管包括两个相对设置的板体，两个板体之间形成流体通道，流体通道内设置有扰流凸包，至少一个板体上设置有扰流凸包；沿垂直于板体的方向，扰流凸包具有相对设置的底部和顶部，底部与板体连接，顶部的轮廓和底部的轮廓均为椭圆形。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的换热器扁管的换热效率较差的技术问题。

Description

换热器扁管及具有其的换热器

技术领域

本发明涉及换热器装置技术领域，具体而言，涉及一种换热器扁管及具有其的换热器。

背景技术

目前，现有技术中的换热器扁管内设置有凸包结构，通过凸包结构可以对扁管内的流体介质造成一定的扰流作用。但现有技术中的凸包结构主要为圆形凸包结构，该圆形凸包结构的扰流作用有限，并不能很好地提高换热器扁管的换热效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种换热器扁管及具有其的换热器，以解决现有技术中的换热器扁管的换热效率较差的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种换热器扁管，换热器扁管包括两个相对设置的板体，两个板体之间形成流体通道，流体通道内设置有扰流凸包，至少一个板体上设置有扰流凸包；沿垂直于板体的方向，扰流凸包具有相对设置的底部和顶部，底部与板体连接，顶部的轮廓和底部的轮廓均为椭圆形。

进一步地，顶部的中心点与底部所在面的中心点的连线形成中心线，中心线与板体垂直。

进一步地，扰流凸包还包括侧壁面，沿底部至顶部的方向上，侧壁面的截面积逐渐减小。

进一步地，侧壁面为椭圆锥面。

进一步地，椭圆锥面的锥角为α，0＜α≤90°。

进一步地，顶部与底部所在面之间的距离为H_L，0＜H_L≤2mm。

进一步地，底部所在的面的长轴为L_x，2mm≤L_x≤6mm。

进一步地，底部所在的面的短轴为L_y，1≤L_y≤3mm。

进一步地，底部所在的面的长轴为L_x，底部所在的面的短轴为L_y，1＜L_x/L_y≤4。

进一步地，沿流体通道内的流体的流动方向，相邻两个扰流凸包的中心点之间的距离为D_h，2mm≤D_h≤8mm。

进一步地，沿垂直于流体通道内的流体的流动方向，相邻两个扰流凸包的中心点之间的距离为D_L，2mm≤D_L≤8mm。

根据本发明的另一方面，提供了一种换热器，包括换热器扁管，换热器扁管为上述提供的换热器扁管。

进一步地，换热器扁管为多个，换热器还包括：进口集流管，多个换热器扁管间隔插设在进口集流管内，以使进口集流管内的流体流入多个换热器扁管内；分液结构，分液结构设置在进口集流管内，分液结构上设置有多个分液口，多个分液口与多个换热器扁管一一对应地设置，各个分液口与相应的换热器扁管的流体通道连通设置，以使经分液结构分液后的流体经分液口流入至相应的换热器扁管内。

应用本发明的技术方案，通过在至少一个板体上设置有扰流凸包，该扰流凸包底部与板体连接，扰流凸包的顶部与板体间隔设置，由于顶部的轮廓和底部的轮廓均为椭圆形，通过顶部轮廓和顶部轮廓能够更好地对流体通道内的流体进行导流，从而提高换热器扁管的换热效率。因此，通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的换热器扁管的换热效率较差的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例一提供的换热器扁管的俯视图；

图2示出了根据本发明的实施例一提供的换热器扁管的主视图；

图3示出了图2中的A-A向视图；

图4示出了根据本发明的实施例一提供的换热器扁管的顶部与底部所在面之间的距离H_L；

图5示出了根据本发明的实施例一提供的换热器扁管的底部所在的面的长轴为L_x以及底部所在的面的短轴为L_y；

图6示出了根据本发明的实施例一提供的换热器扁管在沿流体通道内的流体的流动方向，相邻两个扰流凸包的中心点之间的距离为D_h；

图7示出了根据本发明的实施例二提供的换热器的结构示意图；

图8示出了根据本发明的实施例二提供的换热器的局部内部结构示意图；

图9示出图8中的局部结构的侧视图；

图10示出了根据本发明的实施例二提供的换热器的分液结构的结构示意图；以及

图11示出了根据本发明的实施例二提供的换热器的分液板的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、板体；20、扰流凸包；21、底部；22、顶部；23、侧壁面；30、换热器扁管；41、进口集流管；42、出口集流管；50、连接管；60、分液结构；61、分液口；62、分液腔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，本发明实施例一提供了一种换热器扁管30，换热器扁管30包括两个相对设置的板体10，两个板体10之间形成流体通道，流体通道内设置有扰流凸包20，至少一个板体10上设置有扰流凸包20。沿垂直于板体10的方向，扰流凸包20具有相对设置的底部21和顶部22，底部21与板体10连接，顶部22的轮廓和底部21的轮廓均为椭圆形。具体的，扰流凸包20的顶部22和底部21可以均为平面结构。版实施例中的板体10和扰流凸包20可以通过冲压一体成型制成，便于制造；或者板体10和扰流凸包20为单独的结构，再通过焊接或其他工艺将二者连接起来。

采用本实施例中的换热器扁管30，由于该扰流凸包20的顶部22轮廓和底部21轮廓均为椭圆形，且椭圆形的长轴方向与板体10的长度方向一致(沿板体10的长度方向具有相对设置的第一端和第二端，第一端为流入端，第二端为流出端)，这样能够更好地对流体通道内的流体进行导流，增强制冷剂流动的湍流，增加流通面积，提高冷媒流速，从而增加了换热性能，从而便于提高换热器扁管30的换热效率。因此，通过本实施例提供的换热器扁管30，能够解决现有技术中的换热器扁管30的换热效率较低的技术问题。

具体的，当只有一个板体10上设置有扰流凸包20时，一个板体10上的扰流凸包20将与另一个板体10进行抵接，在扰流凸包20的作用下对流体进行扰流，从而加快换热效率。当两个板体10上均设置有扰流凸包20时，一个板体10上的扰流凸包20将与另一个板体10上的扰流凸包20进行抵接，换热器扁管30在工作时，在两个扰流凸包20的作用下将更好地对流体进行扰流，从而更好地加快换热效率。

在本实施例中，在两个板体10上均设置有扰流凸包20结构，两个板体10对称设置，并组装后进行焊接以形成换热器扁管30。在第一板体10和第二板体10上均设置有多个扰流凸包20结构，多个扰流凸包20形成阵列式的分布结构，以便于更好地对流体进行扰流，以便于稳定地提高换热性能。

在本实施例中，顶部22和底部21可以均为平面结构，可以使顶部22的中心点与底部21所在面的中心点的连线形成中心线，中心线与板体10垂直，以更好的进行导流换热。

具体的，本实施例中的扰流凸包20还包括侧壁面23，侧壁面23设置在底部21和顶部22之间，侧壁面23的一端与底部21连接，侧壁面23的另一端与顶部22连接。沿底部21至顶部22的方向上，侧壁面23的截面积逐渐减小。采用这样的设置，由于底部21的轮廓和顶部22的轮廓均为椭圆形，且侧壁面23为平缓过渡的结构，这样，能够避免流体受到较大的冲击变化造成动能损失，以更好的对流体进行导流，以更好的提高换热效果。

在本实施例中，侧壁面23为椭圆锥面，采用这样的结构，椭圆锥面类似于圆弧面的效果，椭圆锥面整体均为平滑过渡的结构，将椭圆锥面作为导流面能够更好地引导流体的运动，以便于提高换热效果。

在本实施例中，椭圆锥面的锥角为α(即为扰流凸包20的角度)，0＜α≤90°。采用这样的设置，将椭圆锥面的锥角设置过大时，将会影响导流的效果，对流体的影响较小。而通过设置成上述角度范围，能够提高导流效率，以更好地提高导流效果。

具体的，本实施例中的顶部22与底部21所在面之间的距离为H_L(即为冲压深度)，0＜H_L≤2mm。当距离设置过大时，将使得两个板体10之间的距离设置过大，从而增大了流体的流通面积，但是这样不利于充分对流体通道内的流体进行导流换热，从而会影响换热效率。而将顶部22所在的面与底部21所在的面之间的距离设置成上述范围，能够提高导流效率，以更好的提高换热效果。

在本实施例中，底部21所在的面的长轴为L_x，2mm≤L_x≤6mm。底部21所在的面的长轴若过长时，将使得凸包的结构过大，这样不能够设置足够多的凸包结构，因而会影响扰流效果，进而影响换热效果。底部21所在的面的长轴若过小时，将使得凸包的结构过小，这样，凸包将不会起到有效的导流作用，因而会影响扰流效果，进而影响换热效果。而通过将底部21所在面的长轴设置成上述范围值时，使得长轴处于合理的取值范围内，也可以设置相邻扰流凸包20之间的合适的间距，进而能够更好地提高导流效率，以更好的提高换热效果。

在本实施例中，底部21所在的面的短轴为L_y，1≤L_y≤3mm。底部21所在的面的短轴若过长时，将使得凸包的结构过大，这样不能够设置足够多的凸包结构；同时会使得沿流体通道内的流体的流动方向上的椭圆的端部曲率过小，会影响流体的流动速度，因而会影响扰流效果，进而影响换热效果。底部21所在的面的长轴若过小时，将使得凸包的结构过小；同时会使得沿流体的流动方向上的椭圆端部的曲率过大，导流效果并不明显；这样，凸包将不会起到有效的导流作用，因而会影响扰流效果，进而影响换热效果。而通过将底部21所在面的长轴设置成上述范围值时，使得长轴处于合理的取值范围内，也可以设置相邻扰流凸包20之间的合适的间距，进而能够更好地提高导流效率，以更好的提高换热效果。

在本实施例中，底部21所在的面的长轴为L_x，底部21所在的面的短轴为L_y，1＜L_x/L_y≤4。具体的，通过设置合理的比值范围，可以使得沿流体的流动方向上的椭圆的端部的曲率具有合适的范围(具体的，流体的流动方向为由板体10的第一端向第二端流动的方向，沿流体的流动方向椭圆具有相对设置的第三端和第四端，在第三端或第四端处的曲率即为椭圆的端部曲率)，这样能够更好地对流体进行导流，以更好地引导流体通道内流体的流动，并保证流体的流动速度，从而便于提高换热效果。

在本实施例中，沿流体通道内的流体的流动方向，相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离为D_h，2mm≤D_h≤8mm。当相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离设置过大时，使得流体的缓冲空间足够大，进而不能够起到较好的导流效果；当相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离设置过小时，多个扰流凸包20将会充分起到扰流效果，但是会使得流体的速度下降较多，从而会影响换热效果。而通过将相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离设置成上述范围，能够便于更好的进行导流，并保证流体的流速，进而提高了换热效果。

在本实施例中，沿垂直于流体通道内的流体的流动方向，相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离为D_L，2mm≤D_L≤8mm。当相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离设置过大时，使得流体的缓冲空间足够大，进而不能够起到较好的导流效果；当相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离设置过小时，多个扰流凸包20将会充分起到扰流效果，但是会使得流体的速度下降较多，从而会影响换热效果。而通过将相邻两个扰流凸包20的中心点之间的距离设置成上述范围，能够便于更好的进行导流，并保证流体的流速，进而提高了换热效果。

如图7至图11所示，本发明实施例二提供了一种换热器，该换热器包括换热器扁管30，换热器扁管30为实施例一中提供的换热器扁管30。采用这样的结构设置，能够便于提高换热器的换热性能。

具体的，本实施例中的换热器扁管30为多个，换热器还包括进口集流管41、出口集流管42、连接管50和分液结构60，连接管50设置在进口集流管41上，连接管50用于与其他结构进行连接。多个换热器扁管30的一端间隔插设在进口集流管41内，以使进口集流管41内的流体流入多个换热器扁管30内，多个换热器扁管30的另一端间隔插设在出口集流管42内，以使换热器扁管30内的流体流出至出口集流管42内，多个换热器扁管30与进口集流管41和出口集流管42构成方向一致的阵列以形成换热器。分液结构60设置在进口集流管41内，分液结构60上设置有多个分液口61，多个分液口61与多个换热器扁管30一一对应地设置，各个分液口61与相应的换热器扁管30的流体通道连通设置，以使经分液结构60分液后的流体经分液口61流入至相应的换热器扁管30内。采用这样的设置，通过分液结构60能够将液态状制冷剂均匀导入至各个换热器扁管30内，从而稳定地了换热器的换热性能，以更好的提高换热效果。

具体的，本实施例中的分液结构60为分液板，分液板设置在进口集流管41内，分液板与进口集流管41的内壁连接以围成分液腔62，多个分液口61间隔设置在分液板上，以使分液腔62内的液体经分液口61流入至相应的换热器扁管30内。采用这样的设置，能够更好地提高分液效果，以进行均匀的分液，从而更好地稳定了换热器的换热性能，以进一步提高换热效果。本实施例中的分液板一般采用但不限于成型加工而成。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置扰流凸包结构，并使顶部的轮廓和底部的轮廓均为椭圆形，这样可以增加流通面积，便于对制冷剂进行导流，适当提高冷媒的流速，以提高换热效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种换热器扁管，其特征在于，所述换热器扁管包括两个相对设置的板体(10)，两个所述板体(10)之间形成流体通道，所述流体通道内设置有扰流凸包(20)，至少一个所述板体(10)上设置有所述扰流凸包(20)；沿垂直于所述板体(10)的方向，所述扰流凸包(20)具有相对设置的底部(21)和顶部(22)，所述底部(21)与所述板体(10)连接，所述顶部(22)的轮廓和所述底部(21)的轮廓均为椭圆形。

2.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述顶部(22)的中心点与所述底部(21)所在面的中心点的连线形成中心线，所述中心线与所述板体(10)垂直。

3.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述扰流凸包(20)还包括侧壁面(23)，沿所述底部(21)至所述顶部(22)的方向上，所述侧壁面(23)的截面积逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的换热器扁管，其特征在于，所述侧壁面(23)为椭圆锥面。

5.根据权利要求4所述的换热器扁管，其特征在于，所述椭圆锥面的锥角为α，0＜α≤90°。

6.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述顶部(22)与所述底部(21)所在面之间的距离为H_L，0＜H_L≤2mm。

7.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述底部(21)所在的面的长轴为L_x，2mm≤L_x≤6mm。

8.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述底部(21)所在的面的短轴为L_y，1≤L_y≤3mm。

9.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述底部(21)所在的面的长轴为L_x，所述底部(21)所在的面的短轴为L_y，1＜L_x/L_y≤4。

10.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，沿所述流体通道内的流体的流动方向，相邻两个所述扰流凸包(20)的中心点之间的距离为D_h，2mm≤D_h≤8mm。

11.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，沿垂直于所述流体通道内的流体的流动方向，相邻两个所述扰流凸包(20)的中心点之间的距离为D_L，2mm≤D_L≤8mm。

12.一种换热器，其特征在于，包括换热器扁管(30)，所述换热器扁管(30)为权利要求1至11中任一项所述的换热器扁管(30)。

13.根据权利要求12所述的换热器，其特征在于，所述换热器扁管(30)为多个，所述换热器还包括：

进口集流管(41)，多个所述换热器扁管(30)间隔插设在所述进口集流管(41)内，以使所述进口集流管(41)内的流体流入多个所述换热器扁管(30)内；

分液结构(60)，所述分液结构设置在所述进口集流管(41)内，所述分液结构(60)上设置有多个分液口(61)，多个所述分液口(61)与多个所述换热器扁管(30)一一对应地设置，各个所述分液口(61)与相应的所述换热器扁管(30)的流体通道连通设置，以使经所述分液结构(60)分液后的流体经所述分液口(61)流入至相应的所述换热器扁管(30)内。

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