CN114440688A - 扁管及换热器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种扁管及换热器，涉及换热技术领域。扁管包括管本体、多个变形部和加强部；多个变形部间隔设置于管本体内，以将管本体内部分隔为多个通道，变形部用于允许管本体变形，并限制管本体的最大变形量；加强部连接于管本体的内壁和变形部之间，加强部被配置为允许管本体与变形部同步变形。多个变形部将管本体的内部分隔为多个通道，相当于管本体和多个变形部共同形成多个小管径的换热管，能够降低扁管内部冷媒流动阻力，避免使用该扁管的换热器的压降过大。各个通道之间可以不需要设置分流头组件和笛管组件进行分流，在相同冷媒流量质量流量条件下，分流数量大为减少，分流结构相应简单，从而降低该换热器的制造成本。

Description

扁管及换热器

技术领域

本申请涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种扁管及换热器。

背景技术

翅片式换热器因具有换热效率高、结构紧凑、制造成本低的优点被广泛应用。现有的大型翅片式换热器采用成本较小的小管径换热管进行冷媒分流，但小管径换热管的内部冷媒流动阻力大，且会造成同样质量流量条件下，所需要流路数比大管径的换热管多，从而导致更多的分流头组件和笛形管组件，导致成本大大提高。

发明内容

本申请实施例提供一种扁管及换热器，以改善现有换热器的生产成本较高的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种扁管，包括管本体、多个变形部和加强部；多个变形部间隔设置于管本体内，以将管本体内部分隔为多个通道，变形部用于允许管本体变形，并限制管本体的最大变形量；加强部连接于管本体的内壁和变形部之间，加强部被配置为允许管本体与变形部同步变形。

上述技术方案中，多个变形部将管本体的内部分隔为多个通道，相当于管本体和多个变形部共同形成多个小管径的换热管，能够降低扁管内部冷媒流动阻力，避免使用该扁管的换热器的压降过大。各个通道之间可以不需要设置分流头组件和笛管组件进行分流，在相同冷媒流量质量流量条件下，分流数量大为减少，分流结构相应简单，减少使用该扁管的换热器的分流头组件和笛管组件，从而降低该换热器的制造成本。变形部能够允许管本体变形，以使扁管与翅片能够胀接，避免扁管与翅片焊接导致翅片表面的亲水层被破坏。加强部能够使得管本体与变形部同步变形，便于实现扁管和翅片胀接，还能提高管本体的变形均匀性，减小管本体内部冷媒流动阻力。

在本申请第一方面的一些实施例中，相邻的两个变形部之间形成安装空间，安装空间内设有加强部。

上述技术方案中，相邻的两个变形部之间形成安装加强部的安装空间，加强部位于通道外，方便加强部的安装，避免加强部增大通道内的冷媒的流动阻力。

在本申请第一方面的一些实施例中，管本体包括沿管本体的厚度方向相对布置的两个第一壁，两个第一壁均与变形部连接；加强部的一端连接于第一壁，另一端连接于变形部，以使第一壁、加强部和变形部形成变形空间。

上述技术方案中，第一壁、加强部和变形部形成变形空间，能够适应变形部和管本体的变形，以降低管本体和变形部变形的阻力，以使管本体能够变形均匀。

在本申请第一方面的一些实施例中，变形空间包括第一变形空间和第二变形空间；加强部包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部的一端与第一壁连接，另一端与第二连接部和第三连接部连接，第二连接部远离第一连接部的一端和第三连接部远离第一连接部的一端分别与相邻的两个变形部连接；其中，第一壁、第一连接部、第二连接部和相邻的两个变形部中的一个变形部之间形成第一变形空间，第一壁、第一连接部、第三连接部和相邻的两个变形部中的另一个变形部之间形成第二变形空间。

上述技术方案中，加强部包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部的一端与第一壁连接，另一端与第二连接部和第三连接部连接，第二连接部远离第一连接部的一端和第三连接部远离第一连接部的一端分别与相邻的两个变形部连接，则一个加强部同时与第一壁和两个相邻的变形部相连，通过该加强部能够同步带动相邻的两个变形部和管本体，能够保证在胀接的过程中相邻的两个变形部同步均匀变形。

在本申请第一方面的一些实施例中，安装空间内设置多个加强部，相邻的两个加强部间隔布置。

上述技术方案中，安装空间内间隔设置多个加强部，以使管本体和变形部变形的同步性更好，且能够增强扁管的结构强度和抗压能力。

在本申请第一方面的一些实施例中，多个通道的直径从管本体的宽度方向上的两端向中间逐渐增大。

上述技术方案中，多个通道的直径从管本体的宽度方向上的两端向中间逐渐增大，方便管本体胀接形成椭圆形，有利于排水。

在本申请第一方面的一些实施例中，多个通道彼此独立。

上述技术方案中，多个通道彼此独立，使得冷媒能够在各个通道的流动，避免各个通道内的冷媒在流动过程中互不干涉，降低扁管内部冷媒流动阻力，避免换热器的压降过大。

在本申请第一方面的一些实施例中，多个通道包括圆形通道、方形通道中的一种或多种。

上述技术方案中，多个通道包括圆形通道、方形通道中的一种或多种，方便扁管制造成型，能够根据实际需要设计为不同的通道，以满足不同的使用需求。

在本申请第一方面的一些实施例中，通道的直径为3mm-5mm。

上述技术方案中，通道的直径为3mm-5mm，既能降低冷媒在通道内的流动阻力，还能满足冷媒换热需求。

第二方面，本申请实施例提供一种换热器，包括翅片和第一方面实施例提供的翅片；翅片设有安装孔；扁管插设于安装孔并与翅片胀接。

上述技术方案中，多个变形部将管本体的内部分隔为多个通道，相当于管本体和多个变形部共同形成多个小管径的换热管，能够降低扁管内部冷媒流动阻力，避免换热器的压降过大。各个通道之间可以不需要设置分流头组件和笛管组件进行分流，在相同冷媒流量质量流量条件下，可以采用更少数量的扁管对冷媒进行分流，也能减少换热器的分流头组件和笛管组件，从而降低换热器的制造成本。扁管与翅片胀接，避免扁管与翅片焊接导致翅片表面的亲水层被破坏。扁管设置有加强部，能够使得胀接过程中管本体与变形部同步变形，便于实现扁管和翅片胀接，还能提高管本体的变形均匀性，减小管本体内部冷媒流动阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的换热器的结构示意图；

图2为本申请另一些实施例提供的换热器的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的扁管的结构示意图；

图4为本申请又一些实施例提供的扁管的结构示意图；

图5为本申请再一些实施例提供的扁管的结构示意图；

图6为本申请另一些实施例提供的扁管的结构示意图；

图7为本申请再另一些实施例提供的扁管的结构示意图。

图标：100-换热器；10-扁管；11-管本体；111-第一壁；12-变形部；13-加强部；131-第一连接部；132-第二连接部；133-第三连接部；14-通道；15-安装空间；16-变形空间；161-第一变形空间；162-第二变形空间；20-翅片；21-安装孔；X-管本体的厚度方向；Y-管本体的宽度方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

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定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

换热器广泛应用于化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产领域中，换热器在不同的领域和不同得以应用场景的作用不同，比如在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器具有多种形式，例如罐式换热器、壳管式换热器、翅片式换热器等。其中，翅片式换热器是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备，具有传热性能良好、稳定，空气通过阻力小等优点。翅片式换热器通过在普通的换热管上加装翅片来达到强化传热的目的。

发明人发现，现有的大型翅片式换热器采用成本较小的小管径换热管进行冷媒分流，但小管径换热管的内部冷媒流动阻力大，且会造成同样质量流量条件下，所需要流路数比大管径的换热管多，从而导致更多的分流头组件和笛形管组件，导致成本大大提高。

比如，当换热管的直径小于或者等于5mm的换热管使用在空调室外机热泵型换热器时，但其内部冷媒流动阻力大，会造成同样质量流量条件下，所需要换热管数量相对于直径为7mm的换热管多1.5～2倍以上。特别在中央空调室外机这类大型换热器时，会造成所需要的分流头组件和笛形管组件的成本会更高。除此之外，由于换热管数量越多，气液分流头也会更困难，出现气液分流不均的概率也大大增加。

基于此，本申请实施例提供一种技术方案，多个变形部将管本体的内部分隔为多个通道且在变形部与管本体之间设置加强部13，相当于管本体和多个变形部共同形成多个小管径的换热管，能够降低扁管内部冷媒流动阻力，避免使用该扁管的换热器的压降过大。各个通道之间可以不需要设置分流头组件和笛管组件进行分流，在相同冷媒流量质量流量条件下，减少使用该扁管的换热器的分流头组件和笛管组件，从而降低该换热器的制造成本。变形部能够允许管本体变形，以使扁管与翅片能够胀接，避免扁管与翅片焊接导致翅片表面的亲水层被破坏。加强部能够使得管本体与变形部同步变形，便于实现扁管和翅片胀接，还能提高管本体的变形均匀性，减小管本体内部冷媒流动阻力。

本申请实施例公开的换热器可以但是不限于空调系统、热泵系统等系统中，有利于提高换热器的排水和化霜，进而提高换热器的换热性能。

请参照图1、图2，换热器100包括扁管10和翅片20；翅片20设有安装孔21；扁管10插设于安装孔21并与翅片20胀接。

换热器100包括多个翅片20，多个翅片20间隔布置，扁管10插设于每个翅片20的安装孔21内。

扁管10即为换热管，扁管10内供冷媒通过，从翅片20间的间隔流通的气体作用于扁管10的外表面，并与扁管10内的冷媒进行热交换。扁管10的材质可以是钢、不锈钢、铜管等。翅片20的材质也可以是钢、不锈钢、铜、铝等。

多个翅片20沿扁管10的长度方向并排间隔布置，气体能够在翅片20之间的间隔流通。扁管10插设于每个翅片20的安装孔21内。

在一些实施例中，每个翅片20设置有多个安装孔21，可以同一个扁管10可以经过弯折后与多次穿过每个翅片20的安装孔21。在另一些实施例中，如图2所示，换热器100包括多个扁管10，每个扁管10为直管，每个扁管10沿扁管10的长度方向依次插设于每个翅片20的安装孔21，多个扁管10平行布置。

翅片20设有亲水层，亲水层能够使翅片20上的水在快速排走，以保证换热器100的换热性能。亲水层主要分为两种，一种是前处理亲水层，另一种是后处理亲水层，前处理亲水层是指在扁管10与翅片20连接之前,翅片20表面已经通过滚涂方式形成了前期亲水层，后处理亲水层是指在扁管10与翅片20连接之后，在翅片20将整件换热器100通过浸泡方式形成的后期亲水层。在本申请实施例中，翅片20具有前处理亲水层，即扁管10与翅片20胀接之前，翅片20上已经形成有亲水层。

扁管10可以与翅片20胀接，扁管10是由可以发生塑性变形的材质制成，胀接是利用扁管10的塑性变形的特点，在扁管10插设于翅片20的安装孔21内后，通过机械胀管、液压胀管或者气压胀管的方式从对扁管10的内壁施力，使扁管10发生塑性变形，同时翅片20发生一定的弹性变形，当作用于扁管10的内壁的力消失后，翅片20的安装孔21弹性收缩，翅片20与扁管10间就产生一定的挤紧压力，紧密地贴在一起，达到扁管10与翅片20紧固连接的目的。通过扁管10与翅片20胀接，以将扁管10固定于翅片20，则不需要通过焊接实现扁管10与翅片20固定连接。通过胀接的方式使得翅片20的前处理亲水层不被破坏，不会影响翅片20的亲水层的亲水性，避免减小换热器100风量和换热器100的换热效率。

在一些实施例中，扁管10包括管本体11、多个变形部12和加强部13；多个变形部12间隔设置于管本体11内，以将管本体11内部分隔为多个通道14，变形部12用于允许管本体11变形，并限制管本体11的最大变形量；加强部13连接于管本体11的内壁和变形部12之间，加强部13被配置为允许管本体11与变形部12同步变形。

通道14可以是通过相邻的两个变形部12限定形成，也可以是通过变形部12和管本体11的内壁共同限定出。多个变形部12将管本体11的内部分隔为多个通道14，相当于管本体11和多个变形部12共同形成多个小管径的换热管，能够降低扁管10内部冷媒流动阻力，避免使用该扁管10的换热器100的压降过大。各个通道14之间可以不需要设置分流头组件和笛管组件进行分流，在相同冷媒流量质量流量条件下，可以采用更少数量的扁管10对冷媒进行分流，分流数量大为减少，分流结构相应简单，也能减少使用该扁管10的换热器100的分流头组件和笛管组件，从而降低该换热器100的制造成本。

在胀接过程中，管本体11和变形部12均能够发生塑性变形，则管本体11能够变形至与翅片20的安装孔21的孔壁相抵。管本体11的内部的变形部12能够限制管本体11的最大变形量，避免在胀管的过程中，管本体11过度变形，影响管本体11的结构强度。变形部12还能起到加强管本体11的结构强度的作用，以延长扁管10的使用寿命，从而延长换热器100的使用寿命。

由于在胀接过程中，管本体11和变形部12均存在受力不均的可能。加强部13能够使得管本体11与变形部12同步变形，便于实现扁管10和翅片20胀接，还能提高管本体11的变形均匀性，减小管本体11内部冷媒流动阻力。

在一些实施例中，相邻的两个变形部12之间形成安装空间15，安装空间15内设有加强部13。当加强部13安装于安装空间15内时，加强部13位于通道14外，方便加强部13的安装，避免加强部13增大通道14内的冷媒的流动阻力。

在其他实施例中，相邻的两个变形部12之间可以通过加强部13填充，以使相邻的两个变形部12之间未形成安装空间15。

在一些实施例中，管本体11包括沿管本体的厚度方向X相对布置的两个第一壁111，两个第一壁111均与变形部12连接；加强部13的一端连接于第一壁111，另一端连接于变形部12，以使第一壁111、加强部13和变形部12形成变形空间16。

如图1、图2所示，加强部13的数量为多个，两个第一壁111分别通过不同的加强部13与变形部12连接。每个加强部13与对应的第一壁111和变形部12之间形成变形空间16。

第一壁111、加强部13和变形部12形成变形空间16，能够适应变形部12和管本体11的变形，以降低管本体11和变形部12变形的阻力，以使管本体11能够变形均匀。

如图2所示，在一些实施例中，变形空间16包括第一变形空间161和第二变形空间162；加强部13包括第一连接部131、第二连接部132和第三连接部133，第一连接部131的一端与第一壁111连接，另一端与第二连接部132和第三连接部133连接，第二连接部132远离第一连接部131的一端和第三连接部133远离第一连接部131的一端分别与相邻的两个变形部12连接；其中，第一壁111、第一连接部131、第二连接部132和相邻的两个变形部12中的一个变形部12之间形成第一变形空间161，第一壁111、第一连接部131、第三连接部133和相邻的两个变形部12中的另一个变形部12之间形成第二变形空间162。

如图3所示，每个安装空间15内设有两个加强部13。两个加强部13中的一个加强部13的第一连接部131与一个第一壁111相连，两个加强部13中的另一个加强部13的第一连接部131与另一个第一壁111相连。两个加强部13的第二连接部132背离各自对应的第一连接部131的一端与相邻的两个变形部12中的一个变形部12相连，两个加强部13的第三连接部133背离各自对应的第一连接部131的一端与相邻的两个变形部12中的另一个变形部12相连。

加强部13包括第一连接部131、第二连接部132和第三连接部133，第一连接部131的一端与第一壁111连接，另一端与第二连接部132和第三连接部133连接，第二连接部132远离第一连接部131的一端和第三连接部133远离第一连接部131的一端分别与相邻的两个变形部12连接，则一个加强部13同时与第一壁111和两个相邻的变形部12相连，通过该加强部13能够同步带动相邻的两个变形部12和管本体11，能够保证在胀接的过程中相邻的两个变形部12同步均匀变形。

在一些实施例中，安装空间15内设置多个加强部13，相邻的两个加强部13间隔布置。每个加强部13均域一个第一壁111和变形部12相连，以使管本体11和变形部12变形的同步性更好，且能够增强扁管10的结构强度和抗压能力。

在一些实施例中，多个通道14的直径从管本体的宽度方向Y上的两端向中间逐渐增大。方便管本体11胀接形成椭圆形，有利于排水。

在其他实施例中，多个通道14的直径也可以是相同的。

在一些实施例中，多个通道14彼此独立。

多个通道14彼此独立，是指各个通道14相互不连通，使得冷媒能够在各个通道14的流动，避免各个通道14内的冷媒在流动过程中互不干涉，降低扁管10内部冷媒流动阻力，避免换热器100的压降过大。

通道14的形状可以有很多种，比如，在一些实施例中，多个通道14包括圆形通道14、方形通道14中的一种或多种。

多个通道14可以全部为圆形通道14(请参照图3、图5)，或者多个通道14可以全部为方形通道14(请参照图4)，或者多个通道14中的部分通道14为圆形通道14，另一部分通道14为方形通道14(请参照图6)。

多个通道14包括圆形通道14、方形通道14中的一种或多种，方便扁管10制造成型，能够根据实际需要设计为不同的通道14，以满足不同的使用需求。

在其他实施例中，请参照图7，通道14也可以是其他形式的异形通道14。

在一些实施例中，通道14的直径为3mm-5mm。

通道14直径是指，将通道14等效为圆形通道14后的直径。通道14的直径为3mm-5mm，既能降低冷媒在通道14内的流动阻力，还能满足冷媒换热需求。

当然，在其他实施例中，通道14的直径也可以根据实际需要设计为其他尺寸。

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

Claims (10)

1.一种扁管(10)，其特征在于，包括：

管本体(11)；

多个变形部(12)，间隔设置于所述管本体(11)内，以将所述管本体(11)内部分隔为多个通道(14)，所述变形部(12)用于允许所述管本体(11)变形，并限制所述管本体(11)的最大变形量；以及

加强部(13)，连接于所述管本体(11)的内壁和所述变形部(12)之间，所述加强部(13)被配置为允许所述管本体(11)与所述变形部(12)同步变形。

2.根据权利要求1所述的扁管(10)，其特征在于，相邻的两个所述变形部(12)之间形成安装空间(15)，所述安装空间(15)内设有所述加强部(13)。

3.根据权利要求2所述的扁管(10)，其特征在于，所述管本体(11)包括沿所述管本体的厚度方向(X)相对布置的两个第一壁(111)，两个所述第一壁(111)均与所述变形部(12)连接；

所述加强部(13)的一端连接于所述第一壁(111)，另一端连接于所述变形部(12)，以使所述第一壁(111)、所述加强部(13)和所述变形部(12)形成变形空间(16)。

4.根据权利要求3所述的扁管(10)，其特征在于，所述变形空间(16)包括第一变形空间(161)和第二变形空间(162)；

所述加强部(13)包括第一连接部(131)、第二连接部(132)和第三连接部(133)，所述第一连接部(131)的一端与所述第一壁(111)连接，另一端与所述第二连接部(132)和所述第三连接部(133)连接，所述第二连接部(132)远离所述第一连接部(131)的一端和所述第三连接部(133)远离所述第一连接部(131)的一端分别与相邻的两个所述变形部(12)连接；

其中，所述第一壁(111)、所述第一连接部(131)、所述第二连接部(132)和相邻的两个所述变形部(12)中的一个变形部(12)之间形成所述第一变形空间(161)，所述第一壁(111)、所述第一连接部(131)、所述第三连接部(133)和相邻的两个所述变形部(12)中的另一个变形部(12)之间形成所述第二变形空间(162)。

5.根据权利要求2所述的扁管(10)，其特征在于，所述安装空间(15)内设置多个所述加强部(13)，相邻的两个加强部(13)间隔布置。

6.根据权利要求1所述的扁管(10)，其特征在于，多个所述通道(14)的直径从所述管本体的宽度方向(Y)上的两端向中间逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的扁管(10)，其特征在于，多个所述通道(14)彼此独立。

8.根据权利要求1所述的扁管(10)，其特征在于，多个所述通道(14)包括圆形通道(14)、方形通道(14)中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的扁管(10)，其特征在于，所述通道(14)的直径为3mm-5mm。

10.一种换热器(100)，其特征在于，包括：

翅片(20)，设有安装孔(21)；

根据权利要求1-9任一项所述的扁管(10)，所述扁管(10)插设于所述安装孔(21)并与所述翅片(20)胀接。

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