CN114526629A - 一种热交换装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热交换装置技术领域，尤其涉及一种热交换装置及其制造方法，该热交换装置包括：一翅片组件以及一冷媒管道，翅片组件内设有至少两行/列插孔。翅片组件还具有第一侧和第二侧。冷媒管道具有至少两段换热管和至少一段柔性管，任意两段换热管之间通过一段柔性管相连。第一段换热管从第一侧穿过第一行/列插孔直至柔性管从第二侧伸出，柔性管被配置成弯折状以使下一段换热管从第二侧穿过下一行/列插孔。该热交换装置的冷媒管道中的任意两段所述换热管之间通过一段所述柔性管相连，所述柔性管被配置成弯折状以使下一段所述换热管从所述第二侧穿过下一行/列所述插孔，从而无需焊接弯管及焊接后的检漏工序，节省了焊接材料，降低了生产成本。

Description

一种热交换装置及其制造方法
技术领域
本发明属于热交换装置技术领域，尤其涉及一种热交换装置及其制造方法。
背景技术
蒸发器、冷凝器等热交换装置，通常包括多片翅片和冷媒管道。公开号为CN103438618A的中国发明专利公开了一种翅片蒸发器，包括盘管、翅片，翅片胀紧在盘管上，盘管的端部焊接有一个扩口铜接管。公开号为CN106052201A 的中国发明专利公开了一种双片型节能翅片蒸发器，包括蛇形蒸发管、铜质过渡管、双片型翅片、挡板与储液器，蛇形蒸发管选用直径为8mm±0.03mm，壁厚不超过1mm的铝质整管弯制而成，蛇形蒸发管与过度铜管通过氩弧焊焊接在一起，氩弧焊点用长度不小于55mm的热缩套包裹。
上述盘管或蛇形蒸发管通常包括换热管和弯管，换热管用于穿过翅片上的穿孔并接触翅片而实现热传导，相邻的两根换热管的端部通过一弯管相连，通常是将弯管的两端分别与两根换热管的端部焊接固定。焊接时需要使用到焊料、保护气体等材料，导致制造成本高，且废料排放较多。焊接后的产品还需要检漏，整体工艺步骤较多，生产效率低。且焊接位置在高压工况更容易泄露。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热交换装置及其制造方法，旨在解决现有技术中的热交换装置的盘管或蛇形蒸发管的折弯处需要焊接的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供的一种热交换装置，包括：
一翅片组件，所述翅片组件内设有至少两行/列插孔；所述翅片组件还具有第一侧和第二侧；
该热交换装置还包括：
一冷媒管道，所述冷媒管道具有至少两段换热管和至少一段柔性管，任意两段所述换热管之间通过一段所述柔性管相连；第一段所述换热管从所述第一侧穿过第一行/列所述插孔直至所述柔性管从所述第二侧伸出，所述柔性管被配置成弯折状以使下一段所述换热管从所述第二侧穿过下一行/列所述插孔。
可选地，所述翅片组件包括多个平行间隔布置的翅片，多个所述翅片上均设有至少两个所述插孔，多个所述翅片上的至少两个所述插孔分别沿直线布置成至少两行/列所述插孔；所述换热管的表面紧配至所述插孔。
可选地，所述换热管的表面上设有多个间隔设置的第二环状凸纹，所述第二环状凸纹沿所述换热管的周向布置，任意两个相邻的所述第二环状凸纹之间设有一环状槽，所述换热管插入所述插孔后胀紧配合至所述翅片，所述插孔紧配至所述环状槽，且所述环状槽的两侧壁分别贴合至固定在该环状槽内的所述翅片的两侧。
可选地，所述翅片组件内设有多行/列所述插孔；所述冷媒管道具有多段换热管和多段柔性管，所述换热管和所述柔性管交替布置；所述冷媒管道呈蛇形地依次穿过多行/列所述插孔，多段换热管分别胀紧在多行/列所述插孔中，上一段所述换热管和下一段所述换热管之间通过一段所述柔性管相连。
可选地，所述柔性管为波纹管，所述波纹管的表面上设有多个间隔设置的第一环状凸纹，所述第一环状凸纹沿所述波纹管的周向布置。
可选地，所述冷媒管道为一体成型结构。
可选地，所述冷媒管道为铜管、铝管或钢管；所述翅片组件为铝翅片组件、钢翅片组件或铜翅片组件。
为实现上述目的，本发明实施例提供的所述的热交换装置的制造方法，包括以下步骤：
S1.准备翅片组件和冷媒管道：所述翅片组件内设有至少两行/列插孔，所述翅片组件还具有第一侧和第二侧；所述冷媒管道具有至少两段换热管和至少一段柔性管；
S2.所述冷媒管道穿过至少两行/列所述插孔：第一段所述换热管从所述第一侧穿过第一行/列所述插孔直至所述柔性管从所述第二侧伸出，折弯所述柔性管而下一段所述换热管从所述第二侧穿过下一行/列所述插孔，所述换热管胀紧至所述翅片组件，得到所述热交换装置。
可选地，步骤S1中准备的冷媒管道的换热管的表面上设有多个间隔设置的第二环状凸纹，所述第二环状凸纹沿所述换热管的周向布置，任意两个相邻的所述第二环状凸纹之间设有一环状槽；步骤S2中，所述换热管穿过任意一行/ 列所述插孔，一所述翅片对应至一所述环状槽内，所述换热管在所述插孔中胀紧，所述翅片分别紧配至所述环状槽内，所述环状槽的两侧壁分别贴合至固定在该环状槽内的所述翅片的两侧。
可选地，所述的热交换装置的制造方法，还包括以下步骤：
S4.所述冷媒管道的制作：准备一管材，放置在模具中，所述管材在所述模具中通入压力介质而发胀，得到具有至少两段换热管和至少一段柔性管的所述冷媒管道。
本发明实施例提供的热交换装置及其制造方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
1、该热交换装置的冷媒管道中的任意两段所述换热管之间通过一段所述柔性管相连，所述柔性管被配置成弯折状以使下一段所述换热管从所述第二侧穿过下一行/列所述插孔，从而无需焊接弯管及焊接后的检漏工序，节省了焊接材料，例如焊料(贵金属)和焊接保护气体等，生产过程对环境更友好，降低了生产成本(主要成本在于焊接)，且得到的热交换装置不容易泄露；
2、该热交换装置的冷媒管道的制造方法通过对冷媒管道进行穿管和弯管操作，可实现单根冷媒管道组成冷媒介质输送系统，从而无需焊接工序和焊接后检漏工序，制造工序更加简化，效率更高，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的热交换装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的冷媒管道的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的翅片的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，若本发明实施例中有涉及方向性指示，例如上、下、左、右、前、后、内、外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发明实施例和简化描述，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发明的限制。
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。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，若有“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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发明实施例中的具体含义。
在本发明的一个实施例中，如图1～3所示，提供一种热交换装置，包括一翅片组件1以及一冷媒管道2。具体地，该热交换装置优选为蒸发器、冷凝器或换热器。
翅片组件1内设有至少两行/列插孔11。翅片组件1还具有第一侧12和第二侧13，第一侧12和第二侧13优选为相对的两侧，在一些实施例中，第一侧 12和第二侧13也可以是相邻的两侧，例如是圆形热交换装置相邻的两侧。
冷媒管道2具有至少两段换热管21和至少一段柔性管22，任意两段换热管 21之间通过一段柔性管22相连。具体地，冷媒管道2优选为一体成型结构，从而具备密封性好，不易泄露，容易加工，加工成本低的特点。
第一段换热管21从第一侧12穿过第一行/列插孔11直至柔性管22从第二侧13伸出，柔性管22被配置成弯折状以使下一段换热管21从第二侧13穿过下一行/列插孔11，从而无需焊接弯管及焊接后的检漏工序，节省了焊接材料，例如焊料(贵金属)和焊接保护气体等，生产过程对环境更友好，降低了生产成本(主要成本在于焊接)，且得到的热交换装置不容易泄露。
在本发明的另一个实施例中，如图1和图3所示，该热交换装置的翅片组件1包括多个平行间隔布置的翅片14，多个翅片14上均设有至少两个插孔 11，多个翅片14上的至少两个插孔11分别沿直线布置成至少两行/列插孔11。换热管21的表面紧配至插孔11，两者接触实现换热。
在本发明的另一个实施例中，如图1和图2所示，该热交换装置的换热管21的表面上设有多个间隔设置的第二环状凸纹211，第二环状凸纹211沿换热管21的周向布置，优选地，该第二环状凸纹211相对于换热管21的表面凸出0.2～1.0mm，插孔11的孔径略大于换热管21的管径和第二环状凸纹211 的高度之和，换热管21能够插入插孔11，完成插入和对位后，通入压力介质，换热管21膨胀。任意两个相邻的第二环状凸纹211之间设有一环状槽212，换热管21插入插孔11后胀紧配合至翅片14，插孔11紧配至环状槽212，且环状槽212的两侧壁分别贴合至固定在该环状槽212内的翅片14的两侧，从而增大了换热管21和翅片14的导热面积，提高了该热交换装置的热交换效率。
在本发明的另一个实施例中，如图1所示，该热交换装置的翅片组件1 内设有多行/列插孔11。冷媒管道2具有多段换热管21和多段柔性管22，换热管21和柔性管22交替布置。冷媒管道2呈蛇形地依次穿过多行/列插孔11，多段换热管21分别胀紧在多行/列插孔11中，上一段换热管21和下一段换热管 21之间通过一段柔性管22相连。
在本发明的另一个实施例中，如图1和图2所示，该热交换装置的柔性管22为波纹管，波纹管的表面上设有多个间隔设置的第一环状凸纹221，第一环状凸纹221沿波纹管的周向布置。该波纹管具有较好的柔性，且折弯时波纹管的管壁不至于被拉伸变薄，保证了折弯后波纹管通入高压冷媒介质时不会被压力冲破。
在本发明的另一个实施例中，该热交换装置的冷媒管道2为铜管、铝管或钢管，更优选为铜管，其具有良好的延展性，且导热效果、耐腐蚀效果好。翅片组件1为铝翅片组件1、钢翅片组件1或铜翅片组件1，更优选为铝翅片组件1，其具有质轻、强度高、导热性好、成本低等优点。
在本发明的一些实施例中，如图1～3所示，提供一种热交换装置的制造方法，包括以下步骤：
S1.准备翅片组件1和冷媒管道2：翅片组件1内设有至少两行/列插孔11，翅片组件1还具有第一侧12和第二侧13。冷媒管道2具有至少两段换热管21 和至少一段柔性管22。
S2.冷媒管道2穿过至少两行/列插孔11：第一段换热管21从第一侧12穿过第一行/列插孔11直至柔性管22从第二侧13伸出，折弯柔性管22而下一段换热管21从第二侧13穿过下一行/列插孔11，换热管21胀紧至翅片组件1，得到热交换装置。
该热交换装置的冷媒管道2的制造方法通过对冷媒管道2进行穿管和弯管操作，可实现单根冷媒管道2组成冷媒介质输送系统，从而无需焊接工序和焊接后检漏工序，制造工序更加简化，效率更高，成本更低。
在本发明一些较佳实施例中，步骤S1中准备的冷媒管道2的换热管21的表面上设有多个间隔设置的第二环状凸纹211，第二环状凸纹211沿换热管21 的周向布置，任意两个相邻的第二环状凸纹211之间设有一环状槽212。步骤 S2中，换热管21穿过任意一行/列插孔11，一翅片14对应至一环状槽212内，换热管21在插孔11中胀紧，翅片14分别紧配至环状槽212内，环状槽212的两侧壁分别贴合至固定在该环状槽212内的翅片14的两侧。
进一步地，该热交换装置的制造方法，还包括以下步骤：
S4.冷媒管道2的制作：准备一管材，放置在模具中，管材在模具中通入压力介质而发胀，得到具有至少两段换热管21和至少一段柔性管22的冷媒管道2，具体地，该压力介质的压力可以根据管材的壁厚等工艺参数而调整，一般大于大气压一倍或数倍。该冷媒管道2为一体成型结构，具有易制造，易成型，耐压性能好等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热交换装置，包括：
一翅片组件，所述翅片组件内设有至少两行/列插孔；所述翅片组件还具有第一侧和第二侧；
其特征在于，还包括：
一冷媒管道，所述冷媒管道具有至少两段换热管和至少一段柔性管，任意两段所述换热管之间通过一段所述柔性管相连；第一段所述换热管从所述第一侧穿过第一行/列所述插孔直至所述柔性管从所述第二侧伸出，所述柔性管被配置成弯折状以使下一段所述换热管从所述第二侧穿过下一行/列所述插孔。
2.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述翅片组件包括多个平行间隔布置的翅片，多个所述翅片上均设有至少两个所述插孔，多个所述翅片上的至少两个所述插孔分别沿直线布置成至少两行/列所述插孔；所述换热管的表面紧配至所述插孔。
3.根据权利要求2所述的热交换装置，其特征在于，所述换热管的表面上设有多个间隔设置的第二环状凸纹，所述第二环状凸纹沿所述换热管的周向布置，任意两个相邻的所述第二环状凸纹之间设有一环状槽，所述换热管插入所述插孔后胀紧配合至所述翅片，所述插孔紧配至所述环状槽，且所述环状槽的两侧壁分别贴合至固定在该环状槽内的所述翅片的两侧。
4.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述翅片组件内设有多行/列所述插孔；所述冷媒管道具有多段换热管和多段柔性管，所述换热管和所述柔性管交替布置；所述冷媒管道呈蛇形地依次穿过多行/列所述插孔，多段换热管分别胀紧在多行/列所述插孔中，上一段所述换热管和下一段所述换热管之间通过一段所述柔性管相连。
5.根据权利要求1所述的热交换装置，其特征在于，所述柔性管为波纹管，所述波纹管的表面上设有多个间隔设置的第一环状凸纹，所述第一环状凸纹沿所述波纹管的周向布置。
6.根据权利要求1-4任一项所述的热交换装置，其特征在于，所述冷媒管道为一体成型结构。
7.根据权利要求1-4任一项所述的热交换装置，其特征在于，所述冷媒管道为铜管、铝管或钢管；所述翅片组件为铝翅片组件、钢翅片组件或铜翅片组件。
8.根据权利要求1-4任一项所述的热交换装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.准备翅片组件和冷媒管道：所述翅片组件内设有至少两行/列插孔，所述翅片组件还具有第一侧和第二侧；所述冷媒管道具有至少两段换热管和至少一段柔性管；
S2.所述冷媒管道穿过至少两行/列所述插孔：第一段所述换热管从所述第一侧穿过第一行/列所述插孔直至所述柔性管从所述第二侧伸出，折弯所述柔性管而下一段所述换热管从所述第二侧穿过下一行/列所述插孔，所述换热管胀紧至所述翅片组件，得到所述热交换装置。
9.根据权利要求8所述的热交换装置的制造方法，其特征在于，步骤S1中准备的冷媒管道的换热管的表面上设有多个间隔设置的第二环状凸纹，所述第二环状凸纹沿所述换热管的周向布置，任意两个相邻的所述第二环状凸纹之间设有一环状槽；步骤S2中，所述换热管穿过任意一行/列所述插孔，一所述翅片对应至一所述环状槽内，所述换热管在所述插孔中胀紧，所述翅片分别紧配至所述环状槽内，所述环状槽的两侧壁分别贴合至固定在该环状槽内的所述翅片的两侧。
10.根据权利要求8或9所述的热交换装置的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S4.所述冷媒管道的制作：准备一管材，放置在模具中，所述管材在所述模具中通入压力介质而发胀，得到具有至少两段换热管和至少一段柔性管的所述冷媒管道。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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