CN113654394A - 换热器 - Google Patents
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Abstract
一种换热器，其包括第一集流管、第二集流管以及若干换热管。每一根换热管包括第一端部、第二端部、第一扁平部、第二扁平部、至少一个折弯部、第一扭转部以及第二扭转部。所述第一端部设于所述第一扭转部，所述第二端部设于所述第二扭转部。所述第一端部的宽度方向平行于所述第一集流管的第一轴向，所述第二端部的宽度方向平行于所述第二集流管的第二轴向。所述折弯部与所述第一集流管以及所述第二集流管均不接触，且所述折弯部相对于所述第一集流管以及所述第二集流管呈悬臂状。如此设置，所述换热管具有热胀冷缩空间，能较好地吸收热应力变形，降低了所述换热器开裂失效的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热器，属于空调系统零部件技术领域。
背景技术
请参照图1以及图2所示，现有的换热器100’通常包括第一集流管1’、第二集流管2’以及连接在所述第一集流管1’和所述第二集流管2’之间的若干换热管3’。所述换热管3’包括主体部30’、位于所述主体部30’的一侧的第一端31’以及位于所述主体部30’的另一侧的第二端32’，其中所述主体部30’、所述第一端31’以及所述第二端32’大致位于同一平面内。众所周知，由于所述换热管3’本身具有一定的宽度，此时为了能够插接所述第一端31’以及所述第二端32’，这要求所述第一集流管1’和所述第二集流管2’的直径设计得比较大，这极大地增加了换热器100’的成本。
另外，当需要增加换热管3’的换热能力时，一种方式是增加更多层的换热管3’，而每一层换热管3’的两端都需要跟位于两侧的集流管进行焊接，这大大增加了焊接点的数量。随着焊接点数量的增加，焊接的不良率也将大幅增加，这不利于制造和提高产品质量。
另外，请参照图1以及图2所示，由于每一层换热管3’的两端分别固定于所述第一集流管1’和所述第二集流管2’。这种结构的换热器100’容易因收到热应力而开裂。具体而言，当冬天环境温度较低时，所述换热器100’本身的温度也较低，此时如果启动压缩机，压缩机出口的冷媒温度较高，当冷媒进入换热器100’时，温度较高的冷媒先经过靠近入口集流管处的换热管，这部分的换热管由于受热膨胀，而远离入口集流管处的换热管温度较低且来不及膨胀，因此会产生应力。久而久之，靠近入口集流管处的换热管容易发生开裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本较低且可靠性较高的换热器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种换热器，其包括：
第一集流管，所述第一集流管具有沿第一轴向延伸的第一腔体；
第二集流管，所述第二集流管具有沿第二轴向延伸的第二腔体；
若干换热管，每一根换热管包括第一端部以及第二端部，其中所述第一端部固定于所述第一集流管且与所述第一腔体流体连通，所述第二端部固定于所述第二集流管且与所述第二腔体流体连通；
每一根换热管还包括第一扁平部、第二扁平部、连接在所述第一扁平部和所述第二扁平部之间的至少一个折弯部、与所述第一扁平部相连的第一扭转部以及与所述第二扁平部相连的第二扭转部，所述第一端部设于所述第一扭转部，所述第二端部设于所述第二扭转部，所述第一端部的宽度方向平行于所述第一轴向，所述第二端部的宽度方向平行于所述第二轴向；所述折弯部与所述第一集流管以及所述第二集流管均不接触，且所述折弯部相对于所述第一集流管以及所述第二集流管呈悬臂状。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述若干换热管沿所述第一轴向或者所述第二轴向依次布置。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一扁平部与所述第二扁平部相互平行，所述折弯部呈U型。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一集流管与所述第二集流管位于所述换热器的同一侧且相互平行。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述换热器包括与所述第一腔体流体连通的进口以及与所述第二腔体流体连通的出口，所述进口以及所述出口分别位于所述换热器相对的两端。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一扁平部的宽度方向垂直于所述第一端部的宽度方向；所述第二扁平部的宽度方向垂直于所述第二端部的宽度方向。
作为本发明进一步改进的技术方案，每一根换热管为蛇形结构，每一根换热管还包括第三扁平部以及第四扁平部，其中所述第一扁平部、所述第三扁平部、所述第四扁平部以及所述第二扁平部沿所述第一轴向或者所述第二轴向依次布置；所述折弯部包括连接所述第一扁平部与所述第三扁平部的第一折弯部、连接所述第三扁平部与所述第四扁平部的第二折弯部、以及连接所述第四扁平部与所述第二扁平部的第三折弯部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一折弯部与所述第三折弯部位于所述换热器的同一侧，所述第二折弯部位于所述换热器的另一相对侧。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述换热器包括位于所述第一扁平部与所述第三扁平部之间的第一翅片、位于所述第三扁平部与所述第四扁平部之间的第二翅片、以及位于所述第四扁平部与所述第二扁平部之间的第三翅片。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一集流管与所述第二集流管沿所述第一扁平部的宽度方向以及所述第一扁平部的长度方向均错位布置。
相较于现有技术，本发明通过设置所述第一扭转部以及所述第二扭转部，使所述第一端部的宽度方向平行于所述第一轴向，且使所述第二端部的宽度方向平行于所述第二轴向，从而可以主要利用所述第一集流管和所述第二集流管的轴向尺寸来安装所述换热管，有利于采用直径较小的集流管，节省了成本；另外，每一根换热管还包括至少一个折弯部，且所述折弯部相对于所述第一集流管以及所述第二集流管呈悬臂状，如此设置，所述换热管具有热胀冷缩空间，能较好地吸收热应力变形，降低了所述换热器开裂失效的风险。
附图说明
图1是相关技术中换热器的俯视图。
图2是图1的主视图。
图3是本发明换热器在一种实施方式中的立体示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是图4中画框部分A的局部放大图。
图6是图3的主视图。
图7是图6中画圈部分B的局部放大图。
图8是图3的部分立体分解图。
图9是图8另一角度的部分立体分解图。
图10是图8中一个换热管的俯视图。
图11是图8中一个换热管的主视图。
图12是图8中一个换热管的左视图。
具体实施方式
下面将结合附图详细地对本发明示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本发明相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。
在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本发明中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本发明中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。
请参照图3至图12所示，本发明揭示了一种换热器100，其能够应用于制冷系统中，作为蒸发器或者冷凝器。
所述换热器100包括第一集流管1、第二集流管2、若干换热管3以及若干翅片4。
所述第一集流管1具有沿第一轴向L1延伸的第一腔体10以及沿所述第一轴向L1间隔设置的若干第一插槽11(请参照图9所示)。所述第二集流管2具有沿第二轴向L2延伸的第二腔体20以及沿所述第二轴向L2间隔设置的若干第二插槽21(请参照图8所示)。在本发明图示的实施方式中，所述第一集流管1与所述第二集流管2位于所述换热器100的同一侧且相互平行。所述第一轴向L1与所述第二轴向L2相互平行。当然，在其它实施方式中，所述第一集流管1与所述第二集流管2也可以位于所述换热器100的不同侧；和/或，所述第一集流管1与所述第二集流管2不相互平行。
所述换热器100包括与所述第一腔体10流体连通的进口12以及与所述第二腔体20流体连通的出口22，所述进口12以及所述出口22分别位于所述换热器100相对的两端(例如上端和下端)。当然，在其它实施方式中，所述进口12以及所述出口22也可以位于所述换热器100的同一端。
所述若干换热管3沿所述第一轴向L1或者所述第二轴向L2依次布置。每一根换热管3形成了所述换热器100的一个流程。优选地，所述换热管3为微通道扁管。以下仅以一个换热管3为例进行详细说明。
每一根换热管3包括第一端部381以及第二端部391，其中所述第一端部381固定于所述第一集流管1且与所述第一腔体10流体连通，所述第二端部391固定于所述第二集流管2且与所述第二腔体20流体连通。在本发明的一种实施方式中，所述第一端部381插入所述第一插槽11且与所述第一集流管1钎焊固定；所述第二端部391插入所述第二插槽21且与所述第二集流管2钎焊固定。
每一根换热管3还包括第一扁平部31、第二扁平部32、连接在所述第一扁平部31和所述第二扁平部32之间的至少一个折弯部35、与所述第一扁平部31相连的第一扭转部38以及与所述第二扁平部32相连的第二扭转部39。所述第一端部381设于所述第一扭转部38，所述第二端部391设于所述第二扭转部39。在本发明图示的实施方式中，所述第一扭转部38以及所述第二扭转部39均扭转90°。所述第一端部381的宽度方向W1-W1平行于所述第一轴向L1，所述第二端部391的宽度方向W2-W2平行于所述第二轴向L2；所述折弯部35与所述第一集流管1以及所述第二集流管2均不接触，且所述折弯部35相对于所述第一集流管1以及所述第二集流管2呈悬臂状。
具体地，所述第一扁平部31与所述第二扁平部32相互平行，所述折弯部35呈U型。所述第一扁平部31的宽度方向W3-W3垂直于所述第一端部381的宽度方向W1-W1；所述第二扁平部32的宽度方向W4-W4垂直于所述第二端部391的宽度方向W2-W2。
在本发明图示的实施方式中，每一根换热管3为蛇形结构，每一根换热管3还包括第三扁平部33以及第四扁平部34，其中所述第一扁平部31、所述第三扁平部33、所述第四扁平部34以及所述第二扁平部32沿所述第一轴向L1或者所述第二轴向L2依次布置。所述折弯部35包括连接所述第一扁平部31与所述第三扁平部33的第一折弯部351、连接所述第三扁平部33与所述第四扁平部34的第二折弯部352、以及连接所述第四扁平部34与所述第二扁平部32的第三折弯部353。所述第一折弯部351与所述第三折弯部353位于所述换热器100的同一侧，所述第二折弯部352位于所述换热器100的另一相对侧。如此设置，所述第一扁平部31、所述第三扁平部33、所述第四扁平部34以及所述第二扁平部32通过所述第一折弯部351、所述第二折弯部352以及所述第三折弯部353连接起来，以流通冷媒。所属技术领域的技术人员能够理解，所述扁平部以及所述折弯部35的数量可以根据需要灵活调整，本发明对此不作限制。
所述翅片4包括位于所述第一扁平部31与所述第三扁平部33之间的第一翅片41、位于所述第三扁平部33与所述第四扁平部34之间的第二翅片42、以及位于所述第四扁平部34与所述第二扁平部32之间的第三翅片43。所述翅片4与所述换热管3通过钎焊固定连接，以提高换热效果。
在本发明图示的实施方式中，所述第一集流管1与所述第二集流管2沿所述第一扁平部31的宽度方向W3-W3以及所述第一扁平部31的长度方向L3-L3均错位布置，从而有利于布置所述第一集流管1与所述第二集流管2，防止所述第一集流管1与所述第二集流管2产生干涉。相应地，所述第一扭转部38以及所述第二扭转部39的折弯角度有所不同，例如所述第一扭转部38在扭转的同时向上折弯，使所述第一端部381倾斜向上延伸；所述第二扭转部39在扭转的同时水平折弯，使所述第二端部391水平延伸；这种设计有利于拉开所述第一端部381与所述第二端部391之间的距离，从而降低将所述第一端部381与所述第二端部391组装于所述第一集流管1与所述第二集流管2时产生干涉的风险。
相较于现有技术，本发明通过设置所述第一扭转部38以及所述第二扭转部39，使所述第一端部381的宽度方向W1-W1平行于所述第一轴向L1，且使所述第二端部391的宽度方向W2-W2平行于所述第二轴向L2，从而可以主要利用所述第一集流管1和所述第二集流管2的轴向尺寸来安装所述换热管3，使采用直径较小的集流管成为可能，节省了成本。特别是针对大型换热器而言，本发明的这种设计能够大幅降低材料成本。另外，每一流程的所述换热管3为蛇形结构，且与所述第一集流管1以及所述第二集流管2配合为悬臂结构。每一根换热管3还包括至少一个折弯部35，且所述折弯部35相对于所述第一集流管1以及所述第二集流管2呈悬臂状，如此设置，所述换热管3具有热胀冷缩空间，能较好地吸收热应力变形，降低了所述换热器100开裂失效的风险。每一根换热管3为单独流程，冷媒从所述进口12流入，再通过所述第一腔体10将冷媒均匀分配到每个流程的换热管3中，提高了冷媒分配的均匀性。相较于其它类型的平行流换热器，本发明的换热管3采用折弯的方案，从而极大地减少了所述换热管3与集流管的焊点数量，焊接泄露率大大降低，提高了所述换热器100的可靠性。
以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本发明的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种换热器(100)，其包括：
第一集流管(1)，所述第一集流管(1)具有沿第一轴向(L1)延伸的第一腔体(10)；
第二集流管(2)，所述第二集流管(2)具有沿第二轴向(L2)延伸的第二腔体(20)；
若干换热管(3)，每一根换热管(3)包括第一端部(381)以及第二端部(391)，其中所述第一端部(381)固定于所述第一集流管(1)且与所述第一腔体(10)流体连通，所述第二端部(391)固定于所述第二集流管(2)且与所述第二腔体(20)流体连通；
其特征在于：每一根换热管(3)还包括第一扁平部(31)、第二扁平部(32)、连接在所述第一扁平部(31)和所述第二扁平部(32)之间的至少一个折弯部(35)、与所述第一扁平部(31)相连的第一扭转部(38)以及与所述第二扁平部(32)相连的第二扭转部(39)，所述第一端部(381)设于所述第一扭转部(38)，所述第二端部(391)设于所述第二扭转部(39)，所述第一端部(381)的宽度方向(W1-W1)平行于所述第一轴向(L1)，所述第二端部(391)的宽度方向(W2-W2)平行于所述第二轴向(L2)；所述折弯部(35)与所述第一集流管(1)以及所述第二集流管(2)均不接触，且所述折弯部(35)相对于所述第一集流管(1)以及所述第二集流管(2)呈悬臂状。
2.如权利要求1所述的换热器(100)，其特征在于：所述若干换热管(3)沿所述第一轴向(L1)或者所述第二轴向(L2)依次布置。
3.如权利要求1所述的换热器(100)，其特征在于：所述第一扁平部(31)与所述第二扁平部(32)相互平行，所述折弯部(35)呈U型。
4.如权利要求1所述的换热器(100)，其特征在于：所述第一集流管(1)与所述第二集流管(2)位于所述换热器(100)的同一侧且相互平行。
5.如权利要求4所述的换热器(100)，其特征在于：所述换热器(100)包括与所述第一腔体(10)流体连通的进口(12)以及与所述第二腔体(20)流体连通的出口(22)，所述进口(12)以及所述出口(22)分别位于所述换热器(100)相对的两端。
6.如权利要求1所述的换热器(100)，其特征在于：所述第一扁平部(31)的宽度方向(W3-W3)垂直于所述第一端部(381)的宽度方向(W1-W1)；所述第二扁平部(32)的宽度方向(W4-W4)垂直于所述第二端部(391)的宽度方向(W2-W2)。
7.如权利要求1所述的换热器(100)，其特征在于：每一根换热管(3)为蛇形结构，每一根换热管(3)还包括第三扁平部(33)以及第四扁平部(34)，其中所述第一扁平部(31)、所述第三扁平部(33)、所述第四扁平部(34)以及所述第二扁平部(32)沿所述第一轴向(L1)或者所述第二轴向(L2)依次布置；所述折弯部(35)包括连接所述第一扁平部(31)与所述第三扁平部(33)的第一折弯部(351)、连接所述第三扁平部(33)与所述第四扁平部(34)的第二折弯部(352)、以及连接所述第四扁平部(34)与所述第二扁平部(32)的第三折弯部(353)。
8.如权利要求7所述的换热器(100)，其特征在于：所述第一折弯部(351)与所述第三折弯部(353)位于所述换热器(100)的同一侧，所述第二折弯部(352)位于所述换热器(100)的另一相对侧。
9.如权利要求7所述的换热器(100)，其特征在于：所述换热器(100)包括位于所述第一扁平部(31)与所述第三扁平部(33)之间的第一翅片(41)、位于所述第三扁平部(33)与所述第四扁平部(34)之间的第二翅片(42)、以及位于所述第四扁平部(34)与所述第二扁平部(32)之间的第三翅片(43)。
10.如权利要求1所述的换热器(100)，其特征在于：所述第一集流管(1)与所述第二集流管(2)沿所述第一扁平部(31)的宽度方向(W3-W3)以及所述第一扁平部(31)的长度方向(L3-L3)均错位布置。
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2021
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