CN116358321B - 换热组件、微通道换热器及空调器 - Google Patents

换热组件、微通道换热器及空调器 Download PDF

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Abstract

本申请涉及换热相关设备技术领域,公开了一种换热组件、微通道换热器及空调器,该换热组件包括扁管和翅片组件,扁管包括第一侧面,第一侧面沿预设方向延伸,预设方向与扁管的流通截面垂直;翅片组件与第一侧面连接,且在第一侧面上,翅片组件沿第一方向弯曲延伸,第一方向与预设方向相交。根据本申请的换热组件,在使用换热组件时,可使气流等外界介质沿第一方向流经换热组件,通过翅片组件在第一侧面上沿第一方向弯曲设置,延长了外界介质的流道长度,提高了扁管内的冷媒与外界介质的换热效率,从而提高了应用本申请换热组件的微通道换热器的换热效率。

Description

换热组件、微通道换热器及空调器
技术领域
本申请涉及换热相关设备技术领域,具体涉及一种换热组件、微通道换热器及空调器。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
微通道换热器通常采用扁管配合翅片实现冷媒与外界空气等的换热,相比于常规圆管管翅式换热器,微通道换热器更紧凑更高效。如何提高微通道换热器的换热性能一直是研发人员关注的重点。
发明内容
本申请的目的是至少提高微通道换热器的换热性能。该目的是通过以下技术方案实现的:
本申请的第一方面提出了一种换热组件,包括:
扁管,包括第一侧面,所述第一侧面沿预设方向延伸,所述预设方向与所述扁管的流通截面垂直;
翅片组件,所述翅片组件与所述第一侧面连接,并在所述第一侧面上,所述翅片组件沿第一方向弯曲延伸,所述第一方向与所述预设方向相交。
根据本申请的换热组件,在使用换热组件时,可将气流等外界介质沿第一方向流经换热组件,通过翅片组件在第一侧面上沿第一方向弯曲设置,延长了外界介质的流道长度,提高了扁管内的冷媒与外界介质的换热效率,从而提高了应用本申请换热组件的微通道换热器的换热效率。
另外,根据本申请的换热组件,还可具有如下附加的技术特征:
在本申请的一些实施例中,所述扁管还包括第二侧面,所述第二侧面沿所述预设方向延伸,且所述第二侧面与所述第一侧面相交并连接;
所述翅片组件与所述第一侧面和所述第二侧面分别连接。
在本申请的一些实施例中,所述预设方向与所述第一侧面的长度方向和所述第二侧面的长度方向一致,所述第一侧面的宽度方向与所述第一方向一致,所述第一侧面的宽度大于所述第二侧面的宽度,所述第二方向与所述第一方向和所述预设方向分别相交。
在本申请的一些实施例中,所述翅片组件包括沿所述第一方向排列的第一部分和第二部分,所述第一部分与所述第二部分均呈片状设置,所述第一部分和所述第二部分两者中相互靠近的一端对应连接,且所述第一部分所在的平面与所述第二部分所在的平面相交设置。
在本申请的一些实施例中,所述第一部分与所述第二部分之间的夹角为钝角。
在本申请的一些实施例中,所述翅片组件上设置有开口槽,所述扁管穿设于所述开口槽内。
在本申请的一些实施例中,所述翅片组件包括第一翅片和第二翅片,所述第一翅片和第二翅片分别连接在所述扁管的第一方向的两侧,所述第一翅片设置有第一开口槽,所述第二翅片设置有第二开口槽,所述第一开口槽的槽口与所述第二开口槽的槽口均面向所述扁管设置,所述扁管穿设于所述第一开口槽和所述第二开口槽内;
所述第一翅片和第二翅片两者中至少一者沿所述第一方向弯曲设置。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片和所述第二翅片分别包括所述第一部分和所述第二部分,所述第一翅片的第二部分与所述第二翅片的第二部分相互靠近设置,所述第一翅片的第一部分设置于所述第一翅片的第二部分远离所述第二翅片的一侧,所述第二翅片的第一部分设置于所述第二翅片的第二部分远离所述第一翅片的一侧;
所述第一翅片的所述第一部分与所述第二翅片的所述第一部分平行或共面设置,所述第一翅片的所述第二部分相对所述第一翅片的所述第一部分的朝向与所述第二翅片的所述第二部分相对所述第二翅片的所述第一部分的朝向相同或相背。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片的所述第二部分与所述第一翅片的所述第一部分之间的夹角为第一夹角,所述第二翅片的第二部分与所述第二翅片的第一部分之间的夹角为第二夹角,所述第一夹角的度数与所述第二夹角的度数相同。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片的数量为多个,多个所述第一翅片沿所述预设方向彼此间隔设置;
和/或,所述第二翅片的数量为多个,多个所述第二翅片沿所述预设方向彼此间隔设置。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片的换热能力小于所述第二翅片的换热能力。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片的换热面积小于所述第二翅片的换热面积;
和/或,相邻两所述第一翅片之间的间距为第一间距,相邻两所述第二翅片之间的间距为第二间距,所述第一间距大于所述第二间距;
和/或,所述第一翅片与所述第二翅片的片型不同。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片与所述第二翅片以所述扁管沿所述预设方向的中心线对称设置。
在本申请的一些实施例中,所述第一翅片为平片型翅片、波纹型翅片、桥片型翅片或百叶窗型翅片;
所述第二翅片为平片型翅片、波纹型翅片、桥片型翅片或百叶窗型翅片。
在本申请的一些实施例中,所述扁管包括第一管部和第二管部,所述第一管部与所述第二管部沿所述第一方向依次排列并连接,所述第一管部插接于所述第一开口槽内,所述第二管部插接于所述第二开口槽内;
所述第一管部的换热能力小于所述第二管部的换热能力。
在本申请的一些实施例中,所述第一管部与所述第二管部上均设置有介质流道;
所述第一管部的所述介质流道的流通面积大于所述第二管部的所述介质流道的流通面积,和/或,所述第一管部的介质流道的数量少于所述第二管部的介质流道的数量,和/或,所述第一管部的介质流道的流通截面的形状与所述第二管部的介质流道的流通截面的形状不同。
在本申请的一些实施例中,所述扁管包括第一管部和第二管部,所述第一管部与第二管部沿所述第一方向排列并连接,所述第一管部插接于所述第一开口槽内,所述第二管部插接于所述第二开口槽内;
所述第一管部从靠近所述第二管部的一侧至远离所述第二管部的一侧,所述第一管部的厚度逐渐减小;和/或,所述第二管部从靠近所述第一管部的一侧至远离所述第一管部的一侧,所述第二管部的厚度逐渐减小。
在本申请的一些实施例中,所述第一管部包括第一壁面和第二壁面,所述第一壁面与所述第二壁面在第二方向上相对设置,从靠近所述第二管部的一侧至远离所述第二管部的一侧,所述第一壁面与所述第二壁面逐渐靠近设置;沿所述第一方向,所述第一壁面为弧形面或倾斜面,和/或,沿所述第一方向,所述第二壁面为弧形面或倾斜面,所述第二方向与所述第一方向和所述预设方向分别相交;
和/或,所述第二管部包括第三壁面和第四壁面,所述第三壁面与所述第四壁面在所述第二方向上相对设置,从靠近所述第一管部的一侧至远离所述第一管部的一侧,所述第三壁面与所述第四壁面逐渐靠近设置;沿所述第一方向,所述第三壁面为弧形面或倾斜面,和/或,沿所述第一方向,所述第四壁面为弧形面或倾斜面。
在本申请的一些实施例中,所述第一管部内设置有第一筋板,所述第一筋板的两侧分别形成介质流道,沿第二方向,所述第一筋板弯曲设置,所述第一管部与所述第一翅片胀接连接;
所述第二管部内设置有第二筋板,所述第二筋板的两侧分别形成介质流道,沿所述第二方向,所述第二筋板呈直线设置,所述第二管部与所述第一翅片焊接或粘接连接。
在本申请的一些实施例中,所述第一管部与所述第二管部之间设置有连接部;
所述连接部上设置有排水孔,和/或,所述连接部上设置有凸起。
在本申请的一些实施例中,所述扁管的表面和/或所述翅片组件的表面设置有亲水层。
本申请的第二方面提出了一种微通道换热器,包括:
集流组件;
本申请第一方面及第一方面任意实施例提出的换热组件,所述扁管与所述集流组件连接。
本申请的第三方面提出了一种空调器,包括本申请第二方面提出的微通道换热器。
本申请提出的微通道换热器与空调器,与本申请提出的换热组件具有相同的有益效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的第一翅片的示意图;
图2示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的第一翅片的示意图;
图3示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图4示意性地示出了图3的另一个视角的示意图;
图5示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图6示意性地示出了图5的另一个视角的示意图;
图7示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的一个视角的示意图;
图8为图7的局部示意图;
图9示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图10示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的一个视角的示意图;
图11为图10的局部示意图;
图12示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图13示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图14示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的一个视角的示意图;
图15示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图16示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图17示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图18示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图19示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图20示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图21示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图22示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图
图23示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图24示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图25示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图26示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的扁管的示意图;
图27示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的示意图;
图28示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的换热组件的分体示意图;
图29示意性地示出了平片型翅片的横截面的气流流动方向示意简图;
图30示意性地示出了波纹片型翅片的横截面的气流流动方向示意简图;
图31示意性地示出了桥片型翅片的横截面的气流流动方向示意简图;
图32示意性地示出了百叶窗型翅片的横截面的气流流动方向示意简图;
图33示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的微通道换热器的示意图;
图34示意性地示出了图33的一个视角的示意图;
图35示意性地示出了图33的另一个视角的示意图;
图36示意性地示出了根据本申请实施方式的一些实施例的转接部件的示意图;
图37示意性地示出了图36所示的转接部件的另一个视角的示意图;
图38示意性地示出了图36所示的转接部件的剖视的轴测示意图;
图39示意性地示出了图36所示的转接部件一个视角的剖视图;
图40示意性地示出了图36所示的转接部件的混合部的一个视角的剖视图;
图41示意性地示出了根据本申请实施例方式的一些实施例的扁管的示意图;
图42示意性地示出了根据本申请实施例方式的一些实施例的转接部件与扁管连接的示意图;
图43示意性地示出了根据本申请实施例方式的一些实施例的微通道换热器的示意图;
图44示意性地示出了根据本申请实施例方式的另一些实施例的微通道换热器的示意图;
图45示意性地示出了扁管内的混合段的尺寸与扁管的分流偏差与关系图;
图46示意性地示出了扁管内的预设介质流量和混合段的尺寸与扁管的分流偏差的关系图;
图47示意性地示出了缩口段沿圆形接口至扁形接口方向的尺寸、缩口段的直径和圆形接口的直径与介质的压降比率的关系图。
附图标记如下:
100、部件本体;101、扁形连接部;1011、第五侧壁;1013、第七侧壁;1014、第八侧壁;102、混合部;1021、第一侧壁;1022、第二侧壁;1023、第三侧壁;1024、第四侧壁;103、缩口部;104、圆形连接部;105、第一过渡部;106、第二过渡部;107、第三过渡部;111、扁形接口;112、混合段;113、缩口段;114、圆形接口;115、第一过渡段;116、第二过渡段;117、第三过渡段;
21、第一管部;211、第一壁面;212、第二壁面;213、第一筋板;214、第一加强部;22、第二管部;221、第三壁面;222、第四壁面;223、第二筋板;224、第二加强部;23、连接部;231、排水孔;232、凸起;200、扁管;201、介质流道;202、筋板;210、第一侧面;220、第二侧面;
300、集流组件;310、集流管;320、分流器;330、分流管;340、连接管;
400、翅片组件;401、平片型翅片;402、波纹型翅片;403、桥片型翅片;404、百叶窗型翅片;410、第一翅片;411、第一导流部;412、第一安装部;413、第一开口槽;420、第二翅片;421、第二导流部;422、第二安装部;431、第一部分;432、第二部分;
X、第一方向;Y、第二方向;Z、预设方向;B、气流流动方向;A1、第一宽度;A2、第二宽度;A3、第一间距;A4、第二间距;α1、第一夹角;α2、第二夹角。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面” 或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
本实施方式提出一种换热组件,换热组件包括换热管和翅片组件400,翅片组件400与换热管连接。换热组件可以应用于换热器中,具体可以是微通道换热器。换热管内设置有介质流道,用于供介质流动,在应用于空调器中的换热器中时,介质也即是冷媒。换热管可以是扁管200也可以是圆管,扁管200可理解为横截面在两个相互垂直的方向上尺寸不同的管,具体的,扁管200可以是横截面为椭圆形的扁管,或边缘为弧形的长条形扁管200等。翅片组件400与换热管连接且两者之间能够进行热传递,这样换热管可通过翅片组件400与外界空气等进行热交换,提高了换热组件的换热效率。
下面描述中,主要以换热组件应用于微通道换热器为例进行说明,微通道换热器的换热组件的换热管通常是扁管200。
为了提高换热组件的换热效率,如图1至图35所示,本实施方式提供一种换热组件,包括扁管200和翅片组件400,扁管200沿预设方向Z延伸,预设方向Z与扁管200的流通截面垂直,第一方向X与预设方向Z相交。翅片组件400连接在扁管200上。
其中,扁管200具有第一侧面210,第一侧面210沿预设方向Z延伸,翅片组件400与第一侧面210连接,并在第一侧面210上,翅片组件400沿第一方向X弯曲延伸,第一方向X与预设方向Z相交。换言之,第一侧面210还沿第一方向X延伸,在第一方向X上,翅片组件400弯曲延伸,且翅片组件400在预设方向Z上波动弯曲。
在第一侧面210上,翅片组件400沿第一方向X弯曲延伸,可以是翅片组件400与第一侧面210贴合连接,并能够在第一侧面210的表面上沿着第一方向X弯曲延伸,翅片组件400与第一侧面210形成的连接线沿第一方向X弯折设置。
预设方向Z也即是扁管200内的介质(扁管200内的介质也即冷媒)流动方向,其与扁管200的流通截面相垂直,流通截面指的是扁管200的沿垂直于预设方向Z(也即介质流动方向)的截面。第一方向X可以与预设方向垂直,也可以与相对预设方向倾斜设置。
根据本实施方式的换热组件,在使用换热组件时,可将气流等外界介质(后续外界介质主要以气流为例进行说明)沿与第一方向平行的气流流动方向流经换热组件,通过翅片组件在第一方向上弯曲设置,可延长外界介质的流道长度,提高了扁管内的冷媒与外界介质的换热效率,从而提高了应用该换热组件的微通道换热器的换热效率。
可选的,扁管200还包括第二侧面220,第二侧面220沿预设方向Z延伸,且第二侧面220与第一侧面210相邻并相交连接;翅片组件400与第一侧面210和第二侧面220分别连接。
参照图3所示,扁管200包括相对设置的两个第二侧面220和相对设置的两个第一侧面210,两个第二侧面220的两端分别与两个第一侧面210的两端连接。翅片组件400可以仅与一个第一侧面210连接,也可以与两个第一侧面210均连接,翅片组件400可以与其中一个第二侧面220连接,也可以与两个第二侧面220均连接。具体的,可以是翅片组件400上设置有开口槽,扁管200穿设于开口槽内,翅片组件400的开口槽的槽壁与第一侧面210、第二侧面220接触,以使翅片组件400与第一侧面和第二侧面220连接。
将翅片组件400与第一侧面210和第二侧面220均连接,使得扁管200可以通过第一侧面210和第二侧面220向翅片组件400传热,提高了扁管200与翅片组件400之间的传热面积,从而提高了换热组件的换热效率。
可选的,可以使翅片组件400沿扁管200的较宽的侧面弯曲设置。具体的,继续参照图1至图35所示,预设方向Z与第一侧面210的长度方向和第二侧面220的长度方向一致,第一侧面210的宽度方向与第一方向X一致,第一侧面210的宽度大于第二侧面220沿第二方向Y的尺寸,第二方向Y与第一方向X和预设方向Z分别相交。
第一方向X是第一侧面210的宽度方向,也是扁管200的宽度方向,第二方向Y是扁管200的厚度方向,第二侧面220沿第二方向Y的尺寸也即是扁管200的厚度。第一侧面210的宽度大于第二侧面220的宽度可理解为扁管200的宽度大于厚度,翅片组件400沿扁管的宽度方向弯曲设置。
使翅片组件400沿扁管200的较宽的侧面弯曲设置,方便了翅片组件400的组装,且翅片组件400沿气流流动方向B的延伸长度可以较长,有利于换热组件的换热效率的提升。
在一种实现方式中,参照图1至图15、图17、图23、图25、图27所示 ,翅片组件400包括沿第一方向X依次设置的第一部分431和第二部分432,第一部分431与第二部分432均呈片状设置,第一部分431和第二部分432两者中相互靠近的一端对应连接,且第一部分431所在的平面与第二部分432所在的平面相交设置。
其中,第一部分431的片面和第二部分432的片面均与第一侧面210相交,且第一部分431与第一侧面210连接,第二部分432也与第一侧面210连接。具体的,可以是第一部分431的片面和第二部分432的片面均与第一侧面210垂直设置。第一部分431与第二部分432可以是一体构造。
第一部分431所在的平面与第二部分432所在的平面相交设置,使得翅片组件400沿第一方向X弯折设置。在翅片组件400的第一部分431和第二部分432的导向作用下,气流沿第一方向X流向翅片组件400时,可以沿弯折的流道流动,相比直线型流道,流通的长度增加,相应的翅片组件400的换热面积增加,提高了换热组件的换热效率。
可选的,第一部分与第二部分之间的夹角可为钝角,以便于提高气体流动的顺畅性。
在一些情况下,翅片组件400为一体构造,即翅片组件400为套设在扁管200上的一体的翅片,翅片组件400中间冲制安装孔(安装孔通常为扁平长孔),安装孔作为开口槽用于供扁管200穿过,扁管200从安装孔轴向的一端插设入安装孔内,然后将翅片组件400与扁管200焊接。微通道换热器可以采用高温钎焊技术,把翅片组件400、扁管200、集流管310等零部件组装好一体进炉焊接成型,焊接要求翅片组件400和扁管200间的间隙较小,一般要求该间隙小于0.1毫米,单侧需小于0.05毫米。但是采用中间冲制安装孔的整体翅片时,需要翅片组件400和扁管200进行穿管组装,为了方便穿管,翅片组件400与扁管200之间的间隙需扩大到0.2毫米及以上, 但间隙增大又会导致微通道换热器焊接结合率下降,而满足钎焊焊接间隙要求(一般小于0.1mm,单边小于0.05mm),扁管200很难进行安装孔穿管,工艺难度大,难以实现量产。
针对扁管200与翅片组件400穿管操作和焊接要求难以平衡的问题,在一种实现方式中,翅片组件400可以包括第一翅片410和第二翅片420,第一翅片410和第二翅片420分设在扁管200的两侧。第一翅片410上设置有第一开口槽413,第二翅片420上设置有第二开口槽,第一开口槽413的开口与第二开口槽的开口均面向扁管200设置,以使得扁管200可通过第一开口槽413的开口和第二开口槽的开口,分别插接于第一开口槽413和第二开口槽内。第一翅片410和第二翅片420可以是分体设置,并分别从扁管200的两侧对扣组装至扁管200上,第一翅片410与扁管200之间的组装以及第二翅片420与扁管200的之间的组装操作较为方便。可以将第一开口槽和第二开口槽的尺寸接近于对应的扁管200的对应尺寸,以满足翅片组件400与扁管200的焊接需求,且尺寸与扁管200的尺寸接近时,也不会影响第一翅片410与扁管200之间以及第二翅片420与扁管200的之间的组装便捷性。可见,本实施例对扣式组合翅片的微通道换热器扁管200两侧的第一翅片410和第二翅片420采用向扁管200对卡扣的方式进行,即可满足焊接工艺要求,又消除了需要长距离穿管所带来的困难,制作工艺性好。
在一个实施例中,参照图1至图15、图17、图23、图25、图27所示,在翅片组件400包括第一翅片410和第二翅片420的情况下,第一翅片410和第二翅片420两者中至少一者沿第一方向X弯曲设置。
在一个具体实施例中,参照图3至图15、图17、图23、图25、图27所示,第一翅片410和第二翅片420分别包括第一部分431和第二部分432,第一翅片410的第二部分432与第二翅片420的第二部分432相互靠近设置,第一翅片410的第一部分431设置于第一翅片410的第二部分432远离第二翅片420的一侧,第二翅片420的第一部分431设置于第二翅片420的第二部分432远离第一翅片410的一侧。第一翅片410的第一部分431与第二翅片420的第一部分431平行或共面设置。如图3至图8、图14所示,第一翅片410的第二部分相对第一翅片410的第一部分431的朝向为第一朝向,第二翅片420的第二部分432相对第二翅片420的第一部分431的朝向为第二朝向,第一朝向与第二朝向可以相同设置,即,第一翅片410的第二部分432和第二翅片420的第二部分432朝向第一翅片410和第二翅片420的第一部分431的相同侧弯折,例如,图7和图8所示的,均向下弯折。如图9至图11所示,第一朝向与第二朝向也可以相背设置,即第一翅片410的第二部分432和第二翅片420的第二部分432朝向第一翅片410和第二翅片420的第一部分431的不同侧弯折,例如图10和图11所示,第一翅片410的第二部分432相对第一翅片410的第一部分431向下弯折,第二翅片420的第二部分432相对第二翅片420的第一部分431向上弯折。
其中,第一翅片410的第二部分432相当于相对第一翅片410的第一部分431沿顺时针或逆时针旋转了一个角度;第二翅片420的第二部分432相当于相对第二翅片420的第一部分431沿顺时针或逆时针旋转了一个角度,即翅片组件400的第一翅片410和第二翅片420在相互靠近的中部区域顺时针或逆时针旋转一个角度。第一翅片410的第一部分431和第二翅片420的第一部分可以与第一方向X平行设置。
可选的,第一翅片410的第二部分432与第一翅片410的第一部分431之间的夹角为第一夹角α1,第二翅片420的第二部分432与第二翅片420的第一部分431之间的夹角为第二夹角α2,第一夹角α1的度数与第二夹角α2的度数可以相同,也可以不同。
在一个具体实施例中,可将第一夹角α1的度数与第二夹角α2的度数设置为相同,以便于采用相同的模具加工第一翅片410和第二翅片420,减少模具数量,并降低生产投资成本。
可选的,参照图5、图6和图9所示,第一翅片410的数量可以为多个,多个第一翅片410沿预设方向Z彼此间隔设置。
可选的,第二翅片420的数量可以为多个,多个第二翅片420沿预设方向Z彼此间隔设置。
本实施方式换热组件的第一翅片410、第二翅片420依据使用场景(如高温、低温、高湿、低湿、风沙灰尘等)可以是对称或非对称结构,两组翅片的宽度、片型可根据实际需求进行不同规格的组合。
其中,在一些实施例中,第一翅片410与第二翅片420的结构相同。第一翅片410与第二翅片420以扁管200沿预设方向Z延伸的中心线为对称轴对称设置。
具体的,参照图3、图4和图6所示,对称设置的第一翅片410与第二翅片420是相同的结构,包括尺寸相同、片型相同,在第一翅片410和第二翅片420的数量均为多个时,多个第一翅片410与多个第二翅片420的排列方式也是相同的。通过将第一翅片410和第二翅片420对称设计,使得第一翅片410和第二翅片420可以共用模具,减少翅片模具、设备等成本投入。
需要说明的是,图3至图6所示的换热组件中,第一翅片410和第二翅片420为对称设置的平片型翅片401。
可选地,在一些实施例中,可将第一翅片410的换热能力小于第二翅片420的换热能力。
具体的,在第一翅片410与第二翅片420非对称设置时,可将第一翅片410与第二翅片420之间设置有不同的换热能力。其中,翅片的换热能力越强,在换热器应用于蒸发工况时,换热器上越容易结霜。第一翅片410与第二翅片420的换热能力的比较是在相同环境条件下的比较,以换热组件应用于空调器的室外机为例,相同环境包括外界环境温度相同,经过第一翅片410和第二翅片420的气体流速相同,第一翅片410和第二翅片420所对应的扁管200内的冷媒的温度和流速相同等。具体的,可以是第一翅片410的换热系数与第二翅片420的换热系数不同,或第一翅片410的换热面积或第二翅片420的换热面积不同,使第一翅片410的传质系数(传质系数正比于传热系数)与第二翅片420的传质系数不同,从而使得第一翅片410与第二翅片420的换热能力不同。第一翅片410与第二翅片420中换热能力较弱的一者,可以侧重于除湿,在换热器作应用于蒸发工况时,可降低换热器出现冷凝水或结霜的可能,例如,在一些实施例中,可以是沿换热组件的表面的气流流动方向B,第一翅片410设置在上风侧,第二翅片420设置在下风侧,第一翅片410的换热能力小于第二翅片420的换热能力。下面给出几个第一翅片410与第二翅片420的换热能力不同的实施例。
在一些实施例中,第一翅片410的换热面积小于第二翅片420的换热面积。
具体的,在一个可选的方式中,如图15所示,沿第一方向X,第一翅片410具有第一宽度A1,第二翅片420具有第二宽度A2,第一宽度A1和第二宽度A2两者中的其中一者大于另一者。在第一翅片410与第二翅片420在第二方向Y的长度相同,且第一翅片410与第二翅片420的片型相同,第一翅片410和第二翅片420的厚度、材质等也相同、且第一部分431与第二部分432的夹角相同的情况下,翅片的宽度越大,翅片的换热面积越大,换热能力越强,将第一翅片410与第二翅片420的翅片宽度设置为不相同,可以使得第一翅片410与第二翅片420具有不同的换热能力,从而可根据实际需求进行不同的组合,以达到换热器的强化换热、快速排水、不易堵塞等性能要求。
在一个具体实现方式中,沿气流流动方向B,第一翅片410位于上风侧,第二翅片420位于下风侧,第一宽度A1小于第二宽度A2。气流流动方向B是流经扁管200的表面的气流的流动方向。
需要说明的是,第一翅片410的换热面积可理解为第一翅片410的第一部分431和第二部分432的所有表面的面积,第二翅片420的换热面积可理解为第二翅片420的第一部分431和第二部分432的所有表面的面积。如图15所示,第一翅片410的第一部分431与第二翅片420的第一部分431可设置为宽度相同,第一翅片410的第二部分432与第二翅片420的第二部分432可设置为宽度不同,以使第一翅片410与第二翅片420的换热面积不同。
在一些实施例中,如图14所示,第一翅片410的数量多个,多个第一翅片410沿扁管200的预设方向Z彼此间隔设置,第二翅片420的数量为多个,多个第二翅片420沿扁管200的延伸方向彼此间隔设置,相邻两第一翅片410之间的间距为第一间距A3,相邻两第二翅片420之间的间距为第二间距A4,第一间距A3和第二间距A4两者中的其中一者大于另一者。可以理解的是,扁管200的长度,即扁管200沿预设方向Z的长度是相同的,第一间距A3与第二间距A4不同时,沿扁管200的长度方向可布置的第一翅片410的数量和第二翅片420的数量也不同。第一间距A3和第二间距A4中,间距较大的一者对应的翅片的换热能力小于另一者的换热能力。
在一个具体实现方式中,沿气流流动方向B,第一翅片410位于上风侧,第二翅片420位于下风侧,第一间距A3大于第二间距A4。
在一些实施例中,如图12至图13所示,第一翅片410的片型与第二翅片420的片型不同。第一翅片410可以为平片型翅片401、波纹型翅片402、桥片型翅片403或百叶窗型翅片404等,第二翅片420为平片型翅片401、波纹型翅片402、桥片型翅片403或百叶窗型翅片404等。第一翅片410与第二翅片420可将上述任意两种片型的翅片进行组合,以使第一翅片410与第二翅片420的片型不同。
在一个具体实现方式中,沿气流流动方向B,第一翅片410位于上风侧,第二翅片420位于下风侧,第一翅片410的换热能力小于第二翅片420的换热能力。具体的,所述第一翅片410为平片型翅片401的情况下,第二翅片420可以为波纹型翅片402、桥片型翅片403或百叶窗型翅片404;在第一翅片410为波纹型翅片402的情况下,第二翅片420可以为桥片型翅片403或百叶窗型翅片404;在第一翅片410为桥片型翅片403,第二翅片420为百叶窗型翅片404。例如,如图13所示,第一翅片410为平片型翅片401,第二翅片420为百叶窗型翅片404;如图12所示,第一翅片410为平片型翅片401,第二翅片420为桥片型翅片403。
其中,平片型翅片401和波纹型翅片402均是无缝翅片。平片型翅片也称为光面翅片或光滑翅片,平片型翅片401为平面片型,且翅片上未设置改变气流流动方向B的部件,如图29所示,气流流经平片型翅片401时,气流的流动方向C1大致与平片型翅片401的延伸方向平行,并呈直线流动。波纹型翅片402沿气流流动方向B设置有连续的凹凸结构,如图30所示,气流流经波纹型翅片402时,气流的流动方向C2受波纹型翅片402的凹凸结构的影响,会沿着凹凸结构流动,在相同翅片宽度和长度的情况下,波纹型翅片402的换热面积、传热系数大于平片型翅片401的换热面积、传热系数,即波纹型翅片402的传质系数、换热能力大于平片型翅片401的传质系数、换热能力,相应的,在应用于蒸发工况时,波纹型翅片402相较于平片型翅片401更容易结霜。
桥片型翅片403和百叶窗型翅片404是开缝翅片。如图31所示,桥片型翅片在翅片本体上开缝,并对应开缝位置设置桥片,桥片与翅片本体的开缝之间具有间隙,以使气流能够从桥片与翅片本体之间穿过,具体的,流经桥片型翅片403的气流的流动方向C3如图31所示,桥片的两端与翅片本体连接,且桥片与翅片本体可以是一体构造。在相同翅片宽度和长度的情况下,桥片型翅片403的换热面积、传热系数通常会大于平片型翅片401的换热面积、传热系数以及波纹型翅片402的换热面积、传热系数,即桥片型翅片403的传质系数、换热能力大于平片型翅片401的传质系数、换热能力以及波纹型翅片402的传质系数、换热能力,相应的,在应用于蒸发工况时,桥片型翅片403相较于平片型翅片401和波纹型翅片402更容易结霜。如图32所示,百叶窗型翅片404沿气流流动方向B设置有多个导流叶片,多个导流叶片呈百叶窗状布置,相邻导流叶片之间形成气流通道,气流的流动方向C4两端的导流叶片的导流方向不同。在相同翅片宽度和长度的情况下,百叶窗型翅片404的换热面积、传热系数通常会大于桥片型翅片403的换热面积、传热系数,即百叶窗型翅片404的传质系数、换热能力大于桥片型翅片403的传质系数、换热能力,相应的,在应用于蒸发工况时,百叶窗型翅片404相较于桥片型翅片403和波纹型翅片402更容易结霜。
在一些实施例中,也可将翅片宽度、翅片间距以及翅片片型等多种手段叠加,以使第一翅片410与第二翅片420的换热能力不同。在一个具体实施例中,第一翅片410的第一宽度A1小于第二翅片420的第二宽度A2,多个第一翅片410的第一间距A3大于多个第二翅片420的第二间距A4,第一翅片410的片型的传质系数小于第二翅片420的传质系数,使得位于扁管200第一侧的所有第一翅片410的总换热能力小于位于扁管200的第二侧的所有第二翅片420的总换热能力。其中,扁管200与第一翅片410对应的一侧为第一侧,扁管200与第二翅片420对应的一侧为第二侧。扁管200沿预设方向Z延伸,相应的,第一侧与第二侧分别沿扁管200的预设方向Z延伸。
在包括本实施例换热组件的换热器应用于蒸发工况时,气流流动方向B沿第一方向X流动,第一翅片410与第二翅片420换热能力弱的一者可以位于上风侧(也即迎风侧),较强的一者可以位于下风侧(也即背风侧)。如图12、图13、图17、图20、图21、图23、图28所示,以第一翅片410的换热能力比第二翅片420的换热能力弱为例,第一翅片410设置于上风侧,第二翅片420设置于下风侧。其中,上风侧位于下风侧沿气流流动方向B的上游。换热能力较弱的第一翅片410位于上风侧,换热能力较强的第二翅片420处于下风侧,可以在低温情况下强化制热。具体的,在第一翅片410范围内,气体与扁管200内的介质进行换热,由于换热能力偏低,不易出现冷凝水,有利于去除湿气,而经过第一翅片410后的气流流向第二翅片420时,温度被降低,在第二翅片420范围内换热时,气流与第二翅片420及扁管200的温差降低,也不易出现冷凝水,通过这种上风侧注重除湿,下风侧注重换热的方式,可以降低冷凝水、结霜出现的可能或冷凝水的量,降低了冷凝水、结霜对换热器换热性能的影响,从而可强化换热能力,使得蒸发工况下的吸热效果较好,微通道换热器作为空调器的室外机时,可强化空调器对室内的制热效果。
在一些实施例中,扁管200包括第一管部21和第二管部22,第一管部21与第二管部22沿第一方向X依次设置并连接,第一管部21远离第二管部22的一侧形成第一侧,第一管部21插接于第一开口槽413内,第二管部22远离第一管部21的一侧形成第二侧,第二管部22插接于第二开口槽内。
其中,第一开口槽413与第一管部21适配,使得第一管部21可以插接至第一开口槽413内,且第一管部21可通过焊接、粘接或胀接的方式与第一翅片410连接,以稳定设置在第一开口槽413内。第二开口槽与第二管部22适配,使得第二管部22可以插接至第二开口槽内,且第二管部22可通过焊接、粘接或胀接的方式与第二翅片420连接,以稳定的设置在第二开口槽内。如图1、图2、图28所示,第一开口槽413和第二开口槽均可以是与扁管200的两侧适配的U型槽。
可选的,如图1至图3、图5、图6、图9所示,第一翅片410对应第一开口槽413可设置有加强部,第二翅片420对应第二开口槽可设置有第二加强部224,第一加强部214与第一开口槽413的内壁对应平齐设置,第二加强部224与第二开口槽的内壁对应平齐设置。第一加强部214围设在第一开口槽413的周向上,第一加强部214围设成与所述第一开口槽413相同的开口槽,第一管部21插接在第一开口槽413和第一加强部214形成的开口槽内,且第一管部21的外周面与第一加强部214连接。第二加强部224围设在第二开口槽的周向上,第二加强部224围设成与第二开口槽相同的开口槽,第二管部22插接在第二开口槽和第二加强部224形成的开口槽内,且第二管部22的外周面与第二加强部224连接。
第一加强部214可与第一翅片410为一体构造,第一加强部214可以是第一翅片410对应第一开口槽413的翻边结构。第二加强部224可与第二翅片420为一体构造,第二加强部224可以是第一翅片410对应第二开口槽的翻边结构。
本实施例通过设置第一加强部214和第二加强部224,可以提高第一翅片410与第一管部21的连接稳定性和接触面积,以及第二翅片420与第二管部22的连接稳定性和接触面积,提高换热组件的换热效率。
依据所搭配的第一翅片410和第二翅片420的使用场景,扁管200可以是对称结构,也可以是非对称结构。参照图1至图6所示,第一管部21与第二管部22可以以扁管200沿预设方向Z延伸的中心线为对称轴对称设置。
在扁管200为非对称结构的情况下,第一管部21与第二管部22的厚度、介质流道201的数量、介质流道201的形状等,可根据实际需求进行不同规格的组合。第一管部21与第二管部22非对称设置的情况下,可以使得第一管部21与第二管部22的换热能力不同,且可以强化换热或快速排水效果。扁管200非对称设置的结构可以与第一翅片410与第二翅片420非对称设置的方式结合,进一步强化换热或快速排水效果。在一种实现方式中,可以将第一管部21的换热能力设置为小于第二管部22的换热能力。下面给介绍几种扁管200非对称设置的实施例。
在一个实施例中,第一管部21与第二管部22在第一方向X或第二方向Y上的尺寸不同,第二方向Y与第一方向X和预设方向Z分别相交。
在一个具体实现方式中,沿气流流动方向B,第一管部21位于上风侧,第二管部22位于下风侧,第二管部22在第二方向Y的尺寸小于第一管部21在第二方向Y的尺寸。
具体的,如图15所示,第一管部21与第二管部22在第一方向X的尺寸可以不同;如图16和图17所示,第一管部21与第二管部22可以在第一方向X上的尺寸不同,在第二方向Y上的尺寸也可以也不同。在其他条件相同时,第一管部21与第二管部22在第一方向X或第二方向Y的尺寸越大,换热能力越大,本实施例可使得第一管部21对应的区域和第二管部22对应的区域具有不同的换热能力。
在一个实施例中,第一管部21与第二管部22形状不同。
第二管部22与第一管部21的形状不同可以理解为第一管部21以几何中心为原点放大或缩小时不能得到第二管部22。第二管部22与第一管部21的形状不同,也可使得第一管部21和第二管部22具有不同的换热能力。第一管部21与第二管部22的形状不同可以是,第一管部21和第二管部22的外形轮廓不同。第一管部21与第二管部22的形状不同也可以第一管部21与第二管部22内的介质流道的形状或数量不同。
在一个具体实施例中,第一管部21与第二管部22上均设置有介质流道201;第一管部21的介质流道201的流通面积和第二管部22的介质流道201的流通面积两者中的一者大于另一者。
其中,介质流道201可理解为单个介质流道201的流通面积。介质流道201的流通面积也即是介质流道201的流通截面的面积,流通截面指的是构件的沿垂直于预设方向Z的截面。介质流道201的流通面积越大,换热能力越弱。第一管部21与第二管部22的换热能力的比较是在相同环境条件下的比较,以换热组件应用于空调器的室外机为例,相同环境包括外界环境温度相同,经过第一管部21和第二管部22的气体流速相同,第一管部21和第二管部22所对应的扁管200内的冷媒的温度和流速相同等。
在一个具体实现方式中,沿气流流动方向B,第一管部21位于上风侧,第二管部22位于下风侧,第一管部21的介质流道201的流通面积大于第二管部22的介质流道的流通面积。
在另一个具体实施例中,第一管部21的介质流道201的数量和第二管部22的介质流道201的数量两者中的一者多于另一者。在其他条件相同的情况下,介质流道201的数量越多,换热能力越强。
在一个具体实现方式中,如图19至图23所示,沿气流流动方向B,第一管部21位于上风侧,第二管部22位于下风侧,第一管部21的介质流道201的数量少于第二管部22的介质流道的数量。
在再一个具体实施例中,第一管部21的介质流道201的流通截面的形状与第二管部22的介质流道201的流通截面的形状不同。
在一些实施例中,也可将第一管部21与第二管部22的外形轮廓和介质流到的流通截面形状、流通面积、数量等叠加,以使第一管部21与第二管部22的换热能力不同。例如,图15、图19至图23所示,第一管部21与第二管部22沿第一方向X的尺寸不同,且介质流道201的数量不同,介质流道的形状以及流通面积也不同。再例如,图16和图17所示,第一管部21和第二管部22沿第二方向Y的尺寸不同,且介质流道201的形状以及流通面积不同。
在包括本实施例换热组件的换热器应用于蒸发工况时,气流流动方向B沿第一方向X流动,第一管部21与第二管部22换热能力弱的一者可以位于上风侧,较强的一者可以位于下风侧。如图15至图23所示以第一管部21的换热能力比第二翅片420的换热能力弱为例,第一管部21设置于上风侧,第二管部22设置于下风侧。其中,上风侧位于下风侧沿气流流动方向B的上游。换热能力较弱的第一管部21位于上风侧,换热能力较强的第二管部22处于下风侧,可以在低温情况下强化制热。具体的,继续参照图19至图23所示,第一管部21的介质流道201的数量少于第二管部22的介质流道201的数量,且,第一管部21的任意一个介质流道201的流通面积大于第二管部22的任意一个介质流道的流通面积。在第一管部21范围内,气体与扁管200内的介质进行换热,由于换热能力偏低,不易出现冷凝水,有利于去除湿气,而经过第一管部21后的气流流向第二管部22时,温度被降低,在第二管部22范围内换热时,气流与第二管部22及扁管200的温差降低,也不易出现冷凝水,通过这种上风侧注重除湿,下风侧注重换热的方式,可以降低冷凝水、结霜出现的可能或冷凝水的量,降低了冷凝水、结霜对换热器换热性能的影响,从而可强化换热能力,使得蒸发工况下的吸热效果较好,微通道换热器作为空调器的室外机时,可强化空调器对室内的制热效果。
需要说明的是,沿气流流动方向B,第一管部21和第二管部22中换热能力较弱的一者可以与第一翅片410和第二翅片420中换热能力较弱的一者对应设置,换言之,第一管部21的换热能力小于第二管部22的换热能力的情况下,可同时将第一翅片410的换热能力设置成小于第二翅片420的换热能力,以叠加强化换热器的换热、排水等性能。
如图24至图27所示,可选的,在一些实施例中,沿第一方向X,第一管部21靠近第二管部22一侧的厚度大于第一管部21远离第二管部22一侧的厚度;和/或,第二管部22靠近第一管部21一侧的厚度大于第二管部22远离第一管部21一侧的厚度。
在一些实施例中,如图24和图27所示,扁管200的一端或两端的表面形状可以为倾斜面或圆弧面。这样,在换热组件应用于蒸发工况时,蒸发工况运行时会有部分水残留停留在扁管200的扁平表面也即第一侧面上,这里如将扁管200扁平表面设置为倾斜面或圆弧面,将加速交界处水的排除。
可选的,如图24和图27所示,第一管部21从靠近第二管部22的一侧至远离第二管部22的一侧,第一管部21在第二方向Y上的厚度逐渐减小,具体的,可以是,第一管部21包括第一壁面211和第二壁面212,第一壁面211与第二壁面212在第二方向Y上相对设置,从靠近第二管部22的一侧至远离第二管部22的一侧,第一壁面211与第二壁面212逐渐靠近设置,沿第一方向X,第一壁面211为弧形面或倾斜面,沿第一方向X,第二壁面212为弧形面或倾斜面。第一管部21的厚度变化,可以促进扁管200中部的水向第一管部21远离第二管部22的端部移动,有利于冷凝水或化霜水的排除。
可选的,如图24至图25所示,第二管部22从靠近第一管部21的一侧至远离第一管部21的一侧,第二管部22在第二方向Y上的厚度逐渐减小。具体可以是,第二管部22包括第三壁面221和第四壁面222,第三壁面221与第四壁面222在第二方向Y上相对设置,从靠近第一管部21的一侧至远离第一管部21的一侧,第三壁面221与第四壁面222逐渐靠近设置,沿第一方向X,第三壁面221为弧形面或倾斜面,沿第一方向X,第四壁面222为弧形面或倾斜面。第二管部22的厚度变化,可以促进扁管200中部的水向第二管部22远离第一管部21的端部移动,有利于冷凝水或化霜水的排除。
可选的,在一些实施例中,扁管200可由可胀接部分及不可胀接部分构成,即,第一管部21和第二管部22两者中其中一者可通过胀接方式与对应的翅片连接,另一者可选择使用非胀接的方式,例如焊接的方式与对应的翅片连接。通过可使用焊接与胀接的组合方式制作换热组件,焊接翅片与扁管200紧密性好,增强换热;气胀或液胀翅片直接采用带有预先处理亲水层的翅片,预先处理的翅片可保证排水长效性和排水性能,因此胀接位置可以作为迎风侧对空气进行预除湿。其中,胀接指的是在扁管200内施加压力,使扁管200膨胀并与翅片过盈抵接,以使翅片固定在扁管200上的连接方式。
具体的,下面在一个具体实施例中,以第一管部21为可胀接部分,第二管部22为焊接部分为例进行说明。
如图28所示,第一管部21内设置有第一筋板213,第一筋板213的两侧分别形成介质流道201,沿第二方向Y,第一筋板213弯曲设置。第二管部22内设置有第二筋板223,第二筋板223的两侧分别形成介质流道201,沿第二方向Y,第二筋板223呈直线设置。第二方向Y与第一方向X相交,并垂直于扁管200的预设方向Z。
需要说明的是,第一管部21与第二管部22可以呈大于零的角度设置,扁管200的第一方向与第一管部21和第二管部22的宽度方向不平行。在该种情况下,第一管部21的厚度方向是与第一管部21的宽度方向垂直的方向,第一管部21的第一筋板沿第一管的厚度方向是弯折设置的;第二管部22的厚度方向是与第二管部22的宽度方向垂直的方向,第二管部22的第一筋板沿第二管的厚度方向是弯折设置的。
第一管部21采用弯折的第一筋板,通过选用合适材质,例如第一管部21和第一筋板均采用铝材质,第一管部21可在内部压力的作用下沿第一筋板的延伸方向膨胀以与第一翅片410胀接。
在本具体实施例中,换热组件的加工过程可以是:将第二管部22插设至第二翅片420的第二开口槽内,将扁管200与集流组件300(具体包括集流管310等,扁管200与集流管310连通,以便于冷媒流动和分配)插接后,将第二管部22、集流组件300和第二翅片420一起过炉焊接;将焊接后的第二管部22、集流组件300和第二翅片420进行浸涂亲水层;然后将第一翅片410通过第一开口槽413组装至第一管部21上,向扁管200内充气或冲液体,使扁管200内的压力增大,第一管部21在压力的作用下向外膨胀,使第一管部21与第一翅片410过盈抵接,从而使第一翅片410固定在第一管部21上。
其中,第一翅片410不需要过炉焊接,第一翅片410可以进行预处理加工亲水层,具体可通过辊涂形成亲水层。由于过炉焊接会对亲水层造成损伤,第一翅片410没有经过过炉焊接,其亲水层可以保证排水长效性和排水性能。第一翅片410与对应的可胀接的第一管部21可以设置在上风侧,在上风侧气流与扁管200的冷媒的温差较大,较为容易出现冷凝水,通过具有较好亲水层的第一翅片410设置在上风侧,提高了换热组件的排水性能。
需要说明的是,在微通道换热器中,翅片与扁管200之间以及扁管200与集流管310之间由于接触面积较小,采用常规的焊接,难以满足工艺要求,所以,微通道换热器都采用高温钎焊技术,把翅片、扁管200、集流管310等零部件组装好一体进炉焊接成型。其中,高温钎焊炉内温度高达600℃以上,由于翅片表面亲水、疏水或防腐等涂层不耐高温,因此翅片表面的亲水、疏水或防腐等有用涂层只能在换热器焊接成型后再进行整体浸涂涂覆处理,相比于翅片涂层辊涂(翅片成型前铝箔辊涂),浸涂的工艺,设备更复杂,涂层附着力不如辊涂强、耐久性低、寿命短,涂层均匀度差、平均厚度更厚,对换热性能影响较大,且浸涂成本高于辊涂。而本实施例采用胀接和焊接结合的工艺,相较于翅片全部焊接的方式,部分翅片的亲水层的排水性能较好,且降低了成本,简化的工艺。
在一些实施例中,第一管部21与第二管部22可以呈大于零的角度设置,也即第一管部21相对第二管部22在第二方向Y上相对倾斜设置,相应的,第一开口槽413相对第二开口槽倾斜设置。第一管部21与第二管部22相对倾斜设置,在扁管200水平布置时,第一管部21和第二管部22至少一者具有倾角,可有助于冷凝水或化霜水的排除。
可选的,在一些实施例中,如图18至图23所示,第一管部21与第二管部22之间设置有连接部23;连接部23上设置有排水孔231,和/或,连接部23设置有凸起232,凸起232可以是周向侧壁均相对扁管200的表面凸出的结构,也可以是一侧过度连接的倾斜的倾角结构。连接部23位于第一翅片410和第二翅片420之间,在第一翅片410与第二翅片420之间可能具有间隙,连接部23上的排水孔231或连接部23凸出设置可以提高第一翅片410与第二翅片420之间的排水性。
如图19至图23所示,在一些实施例中,连接部23上设置有凸起232。具体的,连接部23可以是形成在扁管200表面的凸起232等,可以是三角形、圆弧形、梯形等。连接部23的一端与第一管部21和第二管部22连接,连接部23的另一端凸出设置,连接部23的凸出端的截面面积可以小于连接部23与第一管部21和第二管部22连接一端的截面面积,且连接部23的截面面积,可以从凸出端至连接端外扩渐变,以便于对冷凝水或化霜水等进行导流。
可以理解的是,微通道换热器在蒸发工况运行时,会有部分水残留在第一翅片410和第二翅片420交界的扁管200表面,交界表面设置凸起232或者设置有倾角,能够划破水膜,加速交界处水的排除。并且凸起232或者倾角有一个定位作用,可以定位第一翅片410与第一管部21的插接位置,以及第二翅片420与第二管部22的插接位置,防止第一翅片410和第二翅片420与扁管200过插,而损坏第一翅片410或第二翅片420。
如图18所示,在一些实施例中,连接部23上设置有排水孔231,排水孔231贯通扁管200的相对两面,以便于排水。排水孔231可以是一个沿预设方向Z连续的条状孔,如图18所示,排水孔231也可以是沿预设方向Z间隔设置的多个孔。
微通道换热器在蒸发工况运行时,会有部分水残留在第一翅片410和第二翅片420交界的扁管200表面,这里如将扁管200中间设有排水孔231,将加速交界处水的排除。
需要说明的是,在一些实施例中,也可以在连接部23上即设置排水孔231,又设置凸起232或倾角,例如,凸起232或倾角可以设置在两相邻排水孔231之间。
在一些实施例中,第一管部21与第一翅片410焊接连接。
在一些实施例中,第一管部21与第一翅片410胀接连接。
在一些实施例中,第一管部21与第一翅片410粘接连接。
在一些实施例中,第二管部22与第二翅片420焊接连接。
在一些实施例中,第二管部22与第二翅片420胀接连接。
在一些实施例中,第二管部22与第二翅片420粘接连接。
在一些实施例中,扁管200的表面、第一翅片410的表面和/或第二翅片420的表面设置有亲水层,以提高换热组件的排水性。
需要说明的是,在第一管部21与第一翅片410以及第二翅片420与第二管部22均焊接的情况下,换热组件的组装过程包括:第一翅片410通过第一开口槽413插接至第一管部21,第二翅片420通过第二开口槽插接至第二管部22,然后将第一翅片410、扁管200、第二翅片420整体进行过炉焊接,过炉焊接后,对整体结构进行浸涂亲水层。
在第一管部21与第一翅片410以及第二翅片420与第二管部22均胀接的情况下,换热组件的组装过程包括:将扁管200的两端与集流组件300连接,并通过过炉焊接;然后向过炉焊接后的扁管200上,在第一侧通过第一开口槽413插接预处理有亲水层的第一翅片410,在第二侧通过第二开口槽插接预处理有亲水层的第二翅片420,然后向扁管200内充气或灌注液体,使扁管200胀接第一翅片410和第二翅片420。其中,第一管部21与第一翅片410以及第二翅片420与第二管部22均胀接的方式,对快速排水及长效型有需要的换热器,更加适用。
在一些实施例中,换热组件可采用铝材质,具体的,第一翅片410、第二翅片420、扁管200均可以采用铝材质。
可选的,在一个实施例中,参照图1至图15、图17、图23、图25、图27所示,第一翅片410包括相互连接的第一导流部411和第一安装部412,第一安装部412远离第一导流部411的一侧设置有第一开口槽413,第一开口槽413沿第一方向X向第一导流部411所在一侧的投影位于第一导流部411沿第二方向的两端之间,第一方向X是第一侧朝向第二侧的方向,且第一方向X与预设方向Z以及第二方向Y两两相交。第二翅片420包括相互连接的第二导流部421和第二安装部422,第二安装部422远离第二导流部421的一侧设置有第二开口槽,第二开口槽沿第一方向X向第二导流部421所在一侧的投影位于第二导流部421沿第二方向的两端之间。第一翅片410设置在扁管200的第一侧,且第一安装部412远离第一导流部411的一侧面向扁管200设置,扁管200的第一侧插接于第一开口槽413内,第二翅片420设置在扁管200的第二侧,且第二安装部422远离第二导流部421的一侧面向扁管200设置,扁管200的第二侧插接于第二开口槽内。
其中,第一导流部411可理解为第一翅片410的未设置第一开口槽413的部分,第一导流部411可以包括第一翅片410的第一部分431的全部或部分位置。第一安装部412与第一导流部411可以为一体构造,即,第一安装部412与第一导流部411是同一第一翅片410的两部分,两者可通过一体加工而成。第二导流部421可理解为第二翅片420的未设置第二开口槽的部分,第二导流部421可以包括第二翅片420的第一部分431的全部或部分位置。第二安装部422与第二导流部421可以为一体构造,即,第二安装部422与第二导流部421是第二翅片420的两部分,两者可通过一体加工而成。第一导流部411可以是薄片结构,第二导流部421也可以是薄片结构。
翅片组件400的两侧或一侧不连续时,包括该换热组件的微通道换热器应用于蒸发工况下,即作为蒸发器使用的工况下,容易出现冷凝水排除不畅,导致冷凝水存留在扁管200和翅片上,增加了换热器的风阻,降低了换热器的换热性能;并且,在低温时,微通道换热器容易结霜且除霜排水不畅,使得微通道换热器难以应用于空调器的室外机,例如,难以作为热泵空调室外机使用。本实施例通过第一翅片410和第二翅片420有利于冷凝水、化霜水从扁管200的两侧沿翅片排除,降低存留在扁管200和翅片上的冷凝水、化霜水的量,从而降低对风阻及换热性能的影响。
本实施例换热组件在布置时,可将预设方向Z设置为大致水平方向,第一方向X大致是水平方向,第二方向Z大致是竖直方向,换言之,将扁管200沿水平方向布置,并将第一翅片410和第二翅片420分别设置于扁管200的水平方向的两侧,使得第一翅片410和第二翅片420能够大致沿竖直方向布置。第一开口槽413沿第一方向X向第一导流部411所在一侧的投影位于第一导流部411两端之间,即第一导流部411对应第一开口槽413的位置是连续的,使得第一导流部411可以沿第二方向Y(第二方向Y与第一方向X相交,并与预设方向Z相交)从扁管200的一侧延伸至另一侧,也即参照图4所示,可以贯通上下两侧。这样,第一导流部411在沿垂直于第一方向X和预设方向Z的方向上是连续的,第一导流部411并未由于扁管200的设置而在垂直于第一方向X和预设方向Z的方向上断开,冷凝水或化霜水在扁管200的第一侧不易因为存在断开的断面而聚集,有利于第一翅片410或扁管200中的冷凝水或化霜水沿第一导流部411及时排除。第二开口槽沿第一方向X向第二导流部421所在一侧的投影位于第二导流部421的两端之间,即第二导流部421对应第二开口槽的位置是连续的。这样,第二导流部421在沿垂直于第一方向X和预设方向Z的方向上是连续的,使得第二导流部421可以沿第二方向Y从扁管200的一侧延伸至另一侧,也即参照图4所示,可以贯通上下两侧,第二导流部421并未由于扁管200的设置而在垂直于第一方向X和预设方向Z的方向上断开,冷凝水或化霜水在扁管200的第二侧不易因为存在断开的断面而聚集,有利于第二翅片420或扁管200中的冷凝水或化霜水沿第二导流部421及时排除。
本实施例换热组件可以及时将冷凝水或化霜水从扁管200的两侧排除,使得应用该换热组件的微通道换热器可以应用于热泵空调室外机,以及其他品类产品上。微通道换热器相比于常规圆管管翅式换热器更紧凑更高效,微通道换热器应用于热泵空调室外机替代常规圆管管翅式换热器,在满足基本性能要求的基础上,可提升能效、降低冷媒充注量,有助于节能减排。
在一个具体实施例中,参照图1至图15、图17、图23、图25、图27所示,扁管200的大致沿水平方向布置,第二方向Y大致为竖直方向,第一方向X和预设方向Z均为大致为水平方向。第一翅片410的第一导向部以及第二翅片420的第二导向部在竖直方向上是连续的,有利于换热组件上的冷凝水及化霜水及时从第一翅片410和第二翅片420排除。
一些微通道换热器在组装时,穿有翅片组件400的扁管200的两端插入集流管310内部,与集流管310连接,这样会使得集流管310内径由扁管200宽度决定, 扁管200越宽,集流管310的内径就会越大, 如一种室外机的微通道换热器的扁管200宽度范围为12毫米至20毫米, 对应的集流管310内径范围需要在15毫米至25mm, 相应的增加了微通道换热器的内部容积。与常规换热器相比,在使用过程中,微通道换热器的冷媒往往会存在集流管310中, 冷媒存储量随着集流管310内径的增大而增多, 为了迎合扁管200尺寸,集流管310的尺寸相应会增大,这样微通道换热器内的冷媒量较多,会造成冷媒量的浪费,增大成本。有些微通道换热器对冷媒的充灌量有限制,这种对冷媒充灌量有要求的微通道换热器,在加工时,集流管310的尺寸难以兼顾扁管200的宽度和充灌量。
针对上述问题,如图36至图47所示,可选的,换热组件还包括转接部件,该转接部件包括部件本体100,部件本体100内形成有贯通部件本体100的两端的通道,通道的一端形成扁形接口111,通道的另一端形成圆形接口114。
扁形接口111可理解为流通截面在两个相互垂直的方向上尺寸不同的接口,具体的,扁形接口111可以是长方形接口、椭圆形接口等。扁形接口111通常用于与微通道换热器的扁管200连接,在实际设计时,扁形接口111的形状可与扁管200适配,具体是与扁管200的端部适配,并与扁管200的端部的尺寸匹配。扁管200可插接在扁形接口111内,并与转接部件密封固定连接,具体可以与转接部件焊接连接。
圆形接口114是流通截面为圆形的接口。圆形接口114用于与集流组件300的扁管连接部连接。具体的,集流组件300可以包括集流管310,扁管连接部可以是集流管310的侧壁上的分流孔,也可以是连接在集流管310上的分流管330。集流组件300也可以包括分流器320,扁管连接部可以是分流器320的分流孔,也可以是连接在分流器320上的分流管330。
流通截面指的是构件的沿垂直于介质流动方向(介质流动方向可参照标注在转接部件上的预设方向Z理解)的截面。可理解的,扁形接口111的流通截面是扁形接口111沿垂直于扁形接口111内的介质流动方向Z的截面,圆形接口114的流通截面是圆形接口114沿垂直于圆形接口114内的介质流动方向Z的截面。
其中,介质流动方向Z也即流经转接部件的介质的流动方向,其与圆形接口114至扁形接口111的方向一致。在转接部件应用于微通道换热器时,介质也即是冷媒。圆形接口114、缩口段113、混合段112以及扁形接口111沿介质流动方向Z的中心线可以共线设置,以降低介质由于流动方向转换而产生的流速损耗,使得介质可以稳定流动。
本实施例转接部件可以应用于微通道换热器中,其中,扁形接口111可以用于与微通道换热器的扁管200连接,圆形接口114可以与微通道换热器的集流组件300,例如集流管310连接,通过转接部件将集流组件300与扁管200连接,集流组件300的尺寸不受扁管200尺寸的影响,这样集流组件300的尺寸可以根据实际所需冷媒量进行加工,避免了集流组件300内储存过多的冷媒,降低了成本。在冷媒的充灌量有要求时,集流组件300在设置时,可根据冷媒的充灌量确定尺寸,然后将转接部件的圆形接口114设置为与集流组件300的扁管连接部匹配即可,集流组件300的尺寸设置不会影响扁管200的尺寸,从而可以兼顾扁管200较宽的尺寸,满足换热需求,又可以将集流组件300根据冷媒的充灌量进行设置,满足冷媒低充灌量的需求。
在微通道换热器的扁管200内通常设置有多个介质流道201(介质流道201也即是扁管200内的供冷媒流动的流通孔),冷媒从集流组件300例如集流管310流向扁管200时,集流管310内部的冷媒不能够充分均匀的分配到同一扁管200的各个介质流道201内,扁管200内的多个介质流道201也容易出现冷媒分配不均的问题,进而影响微通道换热器的换热效率。
本实施例部件本体100内形成的通道还可以包括缩口段113和混合段112,缩口段113和混合段112布置于在圆形接口114和扁形接口111之间,且沿圆形接口114至扁形接口111的方向顺次设置,缩口段113流通截面的同时小于混合段112的流通截面和圆形接口114的流通截面。
其中,缩口段113和混合段112均为通道的一部分,所以缩口段113和混合段112也是通道结构。
缩口段113的流通截面小于圆形接口114的流通截面,可理解为,缩口段113的流通截面的面积小于圆形接口114的流通截面的面积,具体可以是缩口段113与圆形接口114至少在一个方向上的尺寸不同,且缩口段113的尺寸小于圆形接口114的尺寸。同理,缩口段113的流通截面小于混合段112的流通截面,可理解为,缩口段113的流通截面的面积小于混合段112的流通截面的面积,具体可以是缩口段113与混合段112至少在一个方向上的尺寸不同,且缩口段113的尺寸小于混合段112的尺寸。
圆形接口114的流通截面通常与集流组件300的扁管连接部适配,具体的,集流组件300的扁管连接部为分流管330时,圆形接口114的流通截面与分流管330的外壁匹配,以使分流管330能够匹配的插接至圆形接口114内。
需要说明的是,混合段112的流通截面通常也可设置为大于圆形接口114的流通截面。
转接部件上设置有缩口段113和混合段112,冷媒在缩口段113内的流动速度增加,且可以在混合段112内进行混合,使得经转接部件流动的冷媒可以较为均匀地分配到扁管200的各个介质流道201内,提高了冷媒在扁管200内的分配均匀性,改善了微通道换热器的换热效率。例如,冷媒从集流组件300通过转接部件流入扁管200时,冷媒经过缩口段113时,缩口段113的流通面积较小,冷媒会被加速而后流入混合段112,保证了冷媒的流动速度,冷媒的流速提升后,有利于冷媒在混合段112内的混合和充盈;由于混合段112的空间较大,进入混合段112的冷媒可以在该处进行混合且冷媒在混合段112内充盈,有利于冷媒较为均匀的进入扁管200的多个介质流道201内,冷媒的分配均匀性提高,提升了微通道换热器的换热效率。
根据本申请的一些实施例,可选的,混合段112的流通截面大于扁形接口111的流通截面。
通常扁形接口111的流通截面与扁管200的端部适配,扁形接口111的流通截面小于混合段112的流通截面,可理解为,扁形接口111的流通截面的面积小于混合段112的流通截面的面积,具体的,可以是扁形接口111与混合段112至少在一个方向上的尺寸不同,且扁形接口111的尺寸小于混合段112的尺寸。
本实施例将混合段112的流通截面设置成比扁形接口111的流通面积大,这样,更加有利于冷媒从混合段112流入扁形接口111连接的扁管200内,有利于扁管200的多个介质流道201之间的冷媒分配,提高了扁管200内的冷媒分配均匀性,从而有利于改善微通道换热的换热效果。
根据本申请的一些实施例,可选的,混合段112呈扁形设置。
如图36至图39所示,混合段112可以呈与扁形接口111的形状相同或相似的扁形。
如图43和图44所示,混合段112呈扁形设置,这样在微通道换热器具有多根并列设置的扁管200时,混合段112在扁管200与扁管200之间的方向上占用的空间减小,每根扁管200均连接转接部件的情况下,可避免相邻的转接部件之间发生相互干涉。
根据本申请的一些实施例,可选的,缩口段113呈圆形设置。
如图36至图39所示,缩口段113为圆形,缩口段113的直径小于圆形接口114的直径。其中,由于缩口段113和圆形接口114均为通道的一部分,所以缩口段113的直径也即是部件本体100形成缩口段113位置的内径,如图38和图39所示,具体也即是缩口部103的内径;圆形接口114的直径也即是部件本体100形成圆形接口114位置的内径,如图38和图39所示,具体也即是圆形接口114的内径。
可以理解的是,缩口段113呈圆形设置,有利于冷媒的聚集和流动,进而可提高冷媒在缩口段113的加速效果。
可选的,在本申请的一些实施例中,部件本体100包括依次设置并连接的扁形连接部101、混合部102、缩口部103和圆形连接部104,扁形接口111设置于扁形连接部101,混合段112设置于混合部102,缩口段113设置于缩口部103,圆形接口114设置于圆形连接部104。
如图38所示,扁形连接部101内形成的通道是扁形接口111,扁形连接部101也呈扁形设置,扁形连接部101的形状可以与扁形接口111的形状匹配,也即,扁形连接部101任意位置的内壁面与该内壁面对应位置的外壁面平行设置,扁形连接部101的中心与扁形段的中心相同。混合部102内形成的通道是混合段112,在混合段112呈扁形设置时,混合部102也可以呈扁形设置,具体的,混合部102的形状可以与混合段112的形状匹配,也即,混合部102任意位置的内壁面与该内壁面对应位置的外壁面平行设置,混合部102的中心与混合段112的中心相同。缩口部103内形成的通道是缩口段113,在缩口段113呈圆形设置时,缩口部103也可以呈圆形设置,具体的,缩口部103的形状可以与缩口段113的形状匹配,且缩口部103与缩口段113的共轴线(轴线也即呈介质流动方向Z的中心线)设置。圆形连接部104内形成的通道是圆形接口114,圆形连接部104的截面呈圆形设置,也即圆形连接部104为圆形管件,圆形连接部104的形状可以与圆形接口114的形状匹配,且圆形连接部104与圆形接口114同轴线设置。
本实施例部件本体100依据设定的通道的形状设置有圆形连接部104、缩口部103、混合部102和扁形连接部101,使得部件本体100与通道的形状一致或基本一致,降低了部件本体100占用的空间,并减少了部件本体100的耗材,节约生产成本。
如图36至图39所示,圆形连接部104、缩口部103、混合部102和扁形连接部101的壁厚可以相同或基本相同,这样,圆形连接部104的横截面、缩口部103的横截面、混合部102的横截面和扁形连接部101的横截面之间的尺寸关系与圆形接口114的流通截面、缩口段113的流通截面、混合段112的流通截面和扁形接口111的流通截面之间的尺寸关系相同。
其中,横截面指的是沿垂直于介质流动方向Z的截面,例如,圆形连接部104的截面是圆形连接部104沿垂直于介质流动方向Z的截面,圆形连接部104的横截面与圆形接口114的流通截面平行。
圆形连接部104、缩口部103、混合部102和扁形连接部101可以依次直接连接,或为一体构造。圆形连接部104、缩口部103、混合部102和扁形连接部101也可以通过过渡部连接。
具体而言,可选的,扁形连接部101与混合部102之间连接有第一过渡部105,第一过渡部105内的通道形成第一过渡段115,第一过渡段115的一端与混合段112连通,第一过渡段115的另一端与扁形接口111连通。参照图36至图39所示,从扁形连接部101至混合部102的方向,第一过渡部105的横截面逐渐增大,第一过渡部105形成的第一过渡段115的流通截面逐渐增大,且第一过渡段115与混合段112连接的一端的流通截面与混合段112的流通截面相同,第一过渡段115与扁形接口111连接的一端的流通截面与扁形接口111的流通截面相同。
第一过渡部105与扁形连接部101和混合部102可以为一体构造。第一过渡段115可以呈扁形设置,具体的,第一过渡段115可以是流通截面与扁形连接部101的流通截面的形状相同的扁形。通过设置第一过渡部105有利于介质(也即冷媒)在扁形接口111与混合段112之间的流动。
可选的,缩口部103与混合部102之间连接有第二过渡部106,第二过渡部106内的通道形成第二过渡段116,第二过渡段116的一端与混合段112连通,第二过渡段116的另一端与缩口段113连通。参照图36至图39所示,从混合部102至缩口部103的方向,第二过渡部106的横截面逐渐减小,第二过渡部106形成的第二过渡段116的流通截面逐渐减小,且第二过渡段116与混合段112连接的一端的流通截面与混合段112的流通截面相同,第二过渡段116与缩口段113连接的一端的流通截面与缩口段113的流通截面相同。
第二过渡部106与缩口部103和混合部102可以为一体构造。第二过渡段116可以呈扁形设置,如图36和图37所示,第二过渡部106包括横截面呈椭圆形的第一部分以及横截面与混合部102的横截面形状相同的第二部分,第一部分与缩口部103连接,第二部分与混合部102连接,第一部分与第二部分连接且可为一体构造。如图38所示,第一部分对应的第二过渡段116的流通截面大致为椭圆形,第二部分对应形成的第二过渡段116的流通截面与混合段112的流通截面的形状一致。
通过设置第二过渡部106有利于介质(也即冷媒)在缩口段113与混合段112之间的流动。
可选的,缩口部103与圆形连接部104之间连接有第三过渡部107,第三过渡部107内的通道形成第三过渡段117,第三过渡段117的一端与圆形接口114连通,第三过渡段117的另一端与缩口段113连通。参照图36至图39所示,从缩口部103至圆形连接部104的方向,第三过渡部107的横截面逐渐增大,第三过渡部107形成的第三过渡段117的流通截面逐渐增大,且第三过渡段117与圆形接口114连接的一端的流通截面与圆形接口114的流通截面相同,第三过渡段117与缩口段113连接的一端的流通截面与缩口段113的流通截面相同。
第二过渡部106与缩口部103和圆形连接部104可以为一体构造。第三过渡段117可以呈圆形设置。通过设置第二过渡部106有利于介质(也即冷媒)在缩口段113与圆形接口114之间的流动。
其中,部件本体100形成的通道可以沿直线延伸,使得部件本体100内的介质流动方向Z相同。具体的,如图38和图39所示,介质在圆形接口114、第三过渡段117、缩口段113、第二过渡段116、混合段112、第一过渡段115以及扁形接口111处的流动方向均相同。圆形接口114、第三过渡段117、缩口段113、第二过渡段116、混合段112、第一过渡段115以及扁形接口111沿介质流动方向Z的中心线可以共线设置。
所述第二过渡段116呈扁形设置,所述第三过渡段117呈圆形设置
下面介绍一种混合部102的具体扁形结构。
如图36至图40所示,混合部102包括第一侧壁1021、第二侧壁1022、第三侧壁1023和第四侧壁1024,第一侧壁1021、第三侧壁1023、第二侧壁1022和第四侧壁1024依次首尾连接,第一侧壁1021与第二侧壁1022相对且平行设置,第三侧壁1023和第四侧壁1024相对设置,第一侧壁1021、第三侧壁1023、第二侧壁1022和第四侧壁1024之间限定出混合段112,第一侧壁1021和第二侧壁1022呈平板状设置。第三侧壁1023与第四侧壁1024可以呈平板状设置,也可以如图36至图40所示,沿第一侧壁1021面向第二侧壁1022的方向,第三侧壁1023与第四侧壁1024呈弧形设置,且第四侧壁1024与第三侧壁1023朝向相互远离的方向凸出,即第三侧壁1023朝向远离第四侧壁1024的方向凸出,第四侧壁1024朝向远离第三侧壁1023的方向凸出,第四侧壁1024与第三侧壁1023均形成向外凸出的弧形壁。
其中,如图36至图40所示,第一侧壁1021与第二侧壁1022对齐设置,第三侧壁1023与第四侧壁1024对齐设置,其中,第一侧壁1021与第二侧壁1022之间的距离与第三侧壁1023与第四侧壁1024之间的距离不同,使得混合部102呈扁形设置。
与上述扁形的混合部102对应,可选的,本实施例的扁形连接部101包括第五侧壁1011、第六侧壁、第七侧壁1013和第八侧壁1014,第五侧壁1011、第七侧壁1013、第六侧壁和第八侧壁1014依次首尾连接,第五侧壁1011与第六侧壁相对且平行设置,第七侧壁1013和第八侧壁1014相对设置,第五侧壁1011、第六侧壁、第七侧壁1013和第八侧壁1014之间限定出扁形接口111,第五侧壁1011和第六侧壁呈平面状设置。第五侧壁1011与第一侧壁1021对应连接,第六侧壁与第二侧壁1022对应连接,第七侧壁1013与第三侧壁1023对应连接,第八侧壁1014与第四侧壁1024对应连接。第七侧壁1013与第八侧壁1014可以设置成与第三侧壁1023和第四侧壁1024相同的形状。
其中,如图36至图38所示,在扁形连接部101与混合部102之间设置第一过渡部105时,第一侧壁1021与第五侧壁1011之间、第二侧壁1022与第六侧壁之间、第三侧壁1023与第七侧壁1013之间以及第四侧壁1024与第八侧壁1014之间分别通过第一过渡部105相对应的侧壁连接。
需要说明的是,扁形连接部101的形状通常基于扁管200的形状进行加工,在扁管200形状确定后,可根据扁管200形状加工扁形连接部101,相应的,混合部102的形状可基于扁形连接部101的形状进行确定。
实际应用中,扁管200通常是两侧边缘为弧形的板状结构,本实施例的扁形连接部101和混合部102的形状也设置为两侧边缘是弧形的板状结构,使得转接部件可以与扁管200配合,转接部件占用的扁管200与扁管200之间间距减小,在多个扁管200均连接转接部件时,不易产生构件干涉的问题。
根据本申请的一些实施例,可选的,混合段112的尺寸满足如下关系,2.58≤H*(W+T)/(W*T)≤7.3。其中,H为混合段112沿圆形接口114至扁形接口111方向(即介质流动方向Z)的尺寸,W为混合段112沿第一方向X的尺寸, T为混合段112沿第二方向Y的尺寸,第一方向X和第二方向Y均垂直于介质流动方向Z,且第一方向X与第二方向Y垂直。
混合段112沿圆形接口114至扁形接口111方向的尺寸H可以理解为混合段112的流通长度。混合段112沿第一方向X的尺寸W可以理解为混合段112的宽度,也即是混合部102沿第一方向X的内部尺寸,具体的,如图40所示,混合段112沿第一方向X的尺寸W是第三侧壁1023的内侧面与第四侧壁1024的内侧面之间的距离,在第三侧壁1023和第四侧壁1024沿第二方向Y呈弧形设置时,混合段112沿第一方向X的尺寸W是第三侧壁1023的内侧面与第四侧壁1024的内侧面之间沿第一方向X的最远距离。混合段112沿第二方向Y的尺寸T可以理解为混合段112的厚度,也即是混合部102沿第二方向Y的内部尺寸,具体的,如图39和图40所示,混合段112沿第二方向Y的尺寸T是第一侧壁1021的内侧面与第二侧壁1022的内侧面之间的距离。
在一些具体方式中,H*(W+T)/(W*T)的取值可以是2.58、2.6、2.7、3、4、5、6、7、7.3等。在进行计算是,应当将H、W和T采用相同的单位,例如均可以采用毫米作为单位。
如图45所示,图45的横坐标是H*(W+T)/(W*T)的数值,纵坐标是分流偏差的百分比。其中,分流偏差可理解为同一扁管200内的多个介质流道201的介质流量的分流偏差,多个介质流道201之间的介质(也即冷媒)流量的分流偏差越大,介质在多个介质流道201内的分配均匀性越差,对微通道换热器的换热效果越不利。参照图45可知,本实施例将混合段112的尺寸设置为满足2.58≤H*(W+T)/(W*T)≤7.3的关系,可以使多个介质流道201之间的介质流量的分流偏差控制在10%以内,降低了混合段112的尺寸对介质分配的不利影响,从而保证或提升了应用该扁管200的微通道换热器的换热效率。
根据本申请的一些实施例,可选的,混合段112的尺寸满足:3.53≤[(W*T)/( W+T)]2/G ≤7.12,其中,G是转接部件需要流入的预设介质流量。
其中,预设介质流量G可以是微通道换热器所设定的冷媒量,具体可以是冷媒的质量流量。某些特定的微通道换热器通常在设计时,会预先设定微通道换热器内的冷媒量,针对于该种微通道换热器,可根据预设介质流量G合理考虑混合段112沿第一方向X的尺寸W和混合段112沿第二方向Y的尺寸T。
预设介质流量G的单位可以是kg/hr(千克每小时)。[(W*T)/( W+T)]2/G的取值可以是3.53、3.6、3.7、3.8、3.9、4、5、6、7或7.12。
可选的,在一些实施例中,混合段112沿第一方向X的尺寸W是扁形接口111沿第一方向X的尺寸的1.0倍至1.2倍,混合段112沿第二方向Y的尺寸T是扁形接口111沿第二方向Y的尺寸T1的1.0倍至1.5倍。
其中,扁形接口111沿第一方向X的尺寸是扁形连接段沿第一方向X的内部尺寸,扁形接口111沿第一方向X的尺寸相当于扁形接口111的宽度,也即是,扁形连接部101的第七侧壁1013的内侧面与第八侧壁1014的内侧面之间的距离,在第七侧壁1013和第八侧壁1014沿第二方向Y呈弧形设置时,扁形接口111沿第一方向X的尺寸是第七侧壁1013的内侧面与第八侧壁1014的内侧面之间沿第一方向X的最远距离。扁形接口111沿第二方向Y的尺寸T1可以理解为扁形接口111的厚度,也即是扁形连接部101沿第二方向Y的内部尺寸,具体的,如图39所示,扁形接口111沿第二方向Y的尺寸T1是第五侧壁1011的内侧面与第六侧壁的内侧面之间的距离。
需要说明的是,扁形接口111通常与扁管200适配,所以扁形接口111沿第一方向X的尺寸与扁管200沿第一方向X的总宽度一致,扁形接口111沿第二方向Y的尺寸T1与扁管200沿第二方向Y的总厚度一致。
图46的横坐标是[(W*T)/( W+T)]2/G,图46的坐标是分流偏差,结合图46可知,本实施例将混合段112的尺寸设定为3.53≤[(W*T)/( W+T)]2/G ≤7.12,可以使多个介质流道201之间的介质流量的分流偏差控制在10%以内,降低了混合段112的尺寸对介质分配的不利影响,从而保证或提升了应用该扁管200的微通道换热器的换热效率。
根据本申请的一些实施例,可选的,缩口段113的尺寸满足:1.25≤D*L/d2≤8;其中,D为圆形接口114的直径,L为缩口段113沿圆形接口114至扁形接口111的方向(即介质流动方向Z)的尺寸,d为缩口段113的直径。
圆形接口114的直径D是圆形连接部104的内径,在圆形接口114为介质的输入端,扁形接口111为介质的输出端的情况下,圆形接口114的直径D是缩口部103的入口的内径;在圆形接口114为介质的输出端,扁形接口111为介质的输入端的情况下,圆形接口114的直径D也即缩口部103的出口的内径。缩口段113的直径d也即是缩口部103的内径。
图47的横坐标为D*L/d2,坐标比为压降比率,具体的,压降比率可理解为介质在缩口段113两端的压降比,图47所示的是,介质从圆形接口114流入从扁形接口111流入时,介质流出缩口段113的压降与介质流入缩口段113的压降的比值。压降比率太小时,介质的加速效果不佳,压降比太大时,介质的流动阻力太大。本实施例将缩口段113的尺寸设置为1.25≤D*L/d2≤8,既可以满足介质被加速,达到提高介质分配均匀性的效果,同时不会过多的增加介质的流动阻力。
在一个具体实施例中,混合段112的尺寸满足如下关系,2.58≤H*(W+T)/(W*T)≤7.3,3.53≤[(W*T)/( W+T)]2/G ≤7.12;缩口段113的尺寸满足:1.25≤D*L/d2≤8。其中,扁形接口111沿第一方向X的尺寸可以是12毫米至32毫米,具体可以是12毫米、14毫米、15毫米、16毫米、18毫米、20毫米、25毫米、28毫米、29毫米、30毫米、31毫米或32毫米;扁形接口111沿第二方向YT1的尺寸可以为1.5毫米至4毫米,具体可以是1.5毫米、2毫米、2.5毫米、3毫米、3.5毫米或4毫米;圆形接口114的直径D可以为4毫米至10毫米,具体的,圆形接口114的直径D可以为5.0毫米、7毫米、7.94毫米或9.52毫米。转接部件所适用的扁管200的厚度可以为1.5毫米至32毫米,扁管200宽度可以为12毫米至32毫米, 壁厚可以为0.3毫米至0.4毫米, 扁管200内隔离形成各个介质流道201的筋板202的厚度可以为0.2毫米至0.3毫米。
可选的,本实施例转接部件可以设置有透水孔,透水孔贯通部件本体100的两侧,在部件本体100出现冷凝水时,透水孔可将冷凝水及时排出,降低冷凝水对微通道换热器的换热效果产生的影响。具体的,透水孔可以设置在混合部102上,也可以设置在第二过渡部106上,透水孔可沿第二方向Y贯通部件本体100的两侧。
可选的,本实施例转接部件还可以设置分流片,分流片上设置有多个分散设置的供介质流过的通孔,分流片可以设置在缩口段113,也可以设置在缩口段113与混合段112之间的第二过渡段116上。通过设置分流片,可以将介质进行分散,也可进一步增加介质的流速,有利于介质在混合段112内的混合,从而提高了多个介质流道201的介质分配均匀性。
可选的,本实施例转接部件的扁形连接部101上还可设置有限位部,限位部可以设置在扁形连接部101的内壁上,限位部用于对扁管200进行限位。限位部具体可以是扁形连接部101的内壁的凸起结构。
在将转接部件与扁管200进行组装时,扁管200插入扁形连接部101形成的扁形接口111内,通过设置在扁形连接部101的内壁上的限位部(限位部位于扁形接口111内)抵接于扁管200插入至扁形接口111内的部分,对扁管200进行限位,使得扁管200进行初步固定,然后再将扁管200与扁形连接部101通过焊接等方式连接。
可选的,本实施例转接部件的圆形连接部104上也可设置有限位部,该限位部可以与集流组件300的扁管连接部配合,实现转接部件与集流组件之间的临时固定。具体的,扁管连接部为分流管的情况下,圆形连接部104可以套接在分流管的外侧,即分流管插接于圆形连接部104形成的圆形接口114内,圆形连接部104的内壁上可以设置有限位部,限位部可以是凸起结构。扁管连接部为分流孔的情况下,圆形连接部104可以插接于分流孔内,圆形连接部104的外壁上可以设置有限位部,限位部可以是微小的凸起结构。
本实施方式还提供一种微通道换热器,包括集流组件300和换热组件,换热管与集流组件300连接。其中,换热组件是本实施方式提出或上述任意实施例提出的换热组件。
其中,可选的,集流组件300具有扁管连接部;转接部件的圆形接口114与扁管连接部适配并与扁管连接部连接,转接部件的扁形接口111与扁管200适配并连接。
其中,集流组件300可以包括集流管310和多根分流管330,多根分流管330依次设置在集流管310的侧壁上,并与集流管310内连通,集流管310与多根分流管330形成笛形管,其中分流管330的内径小于集流管310的内径。即,转接部件可以应用于使用笛形管作为集流组件300的微通道换热器中。转接部件的圆形接口114可以与笛形管上的分流管330连接并连通。
集流组件300也可是分配器配合毛细管的方案,毛细管可作为分流管330,转接部件与分配器的分流管330连接。
如图43所示,在一个实施方式中,集流组件300包括集流管310和分配器,其中,集流管310上设置有分流管330,分配器上设置有分流管330,集流管310上的分流管330和分配器的分流管330均用于与扁管200连接,相应的,均形成扁管连接部。集流管310上的分流管330可以是多根,分配器上的分流管330也可以是多根,任意一根分流管330均连接有转接部件,转接部件均连接有扁管200,扁管200与扁管200之间的连接管340也可以是圆形管,该连接管340的两端均通过转接部件连接相应的扁管200。在本实施方式中,介质可经由分配器流入分配器的多根分流管330,分配器的多根分流管330经对应的转接部件将介质输送至相应的扁管200,流经扁管200的介质经由集流管310流出。
如图44所示,在另一种实现方式中,集流组件300包括两根集流管310,在两根集流管310之间设置有多根扁管200,任意一根扁管200的两端均通过转接部件与对应的集流管310连接并连通。
本实施例还提供一种空调器,包括本申请实施例提出的微通道换热器。
微通道换热器可以作为空调器的室内机,也可以作为室外机。微通道换热器可以作为蒸发器使用,也可以作为冷凝器使用。
本实施例空调器还包括压缩机、膨胀阀、壳体等空调器的常规构件。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种换热组件,其特征在于,包括:
扁管(200),包括第一侧面(210),所述第一侧面(210)沿预设方向(Z)延伸,所述预设方向(Z)与所述扁管(200)的流通截面垂直;
翅片组件(400),所述翅片组件(400)与所述第一侧面(210)连接,并在所述第一侧面(210)上,所述翅片组件(400)沿第一方向(X)弯曲延伸,所述第一方向(X)与所述预设方向(Z)相交;
所述换热组件还包括转接部件,所述转接部件包括部件本体(100),所述部件本体(100)内形成有贯通部件本体(100)的两端的通道,所述通道的一端形成扁形接口(111),所述扁形接口(111)与所述扁管(200)连接,所述通道的另一端形成圆形接口(114),所述圆形接口(114)用于与集流组件(300)的扁管连接部连接;
所述通道还包括缩口段(113)和混合段(112),所述缩口段(113)和所述混合段(112)布置于在所述圆形接口(114)和所述扁形接口(111)之间,且沿所述圆形接口(114)至所述扁形接口(111)的方向顺次设置,所述缩口段(113)的流通截面同时小于所述混合段(112)的流通截面和所述圆形接口(114)的流通截面,所述混合段(112)的流通截面大于所述圆形接口(114)的流通截面,且所述混合段(112)的流通截面大于所述扁形接口(111)的流通截面。
2.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述扁管(200)还包括第二侧面(220),所述第二侧面(220)沿所述预设方向(Z)延伸,且所述第二侧面(220)与所述第一侧面(210)相交并连接;
所述翅片组件(400)与所述第一侧面(210)和所述第二侧面(220)分别连接。
3.根据权利要求2所述的换热组件,其特征在于,所述第一侧面(210)的长度方向和所述第二侧面(220)的长度方向与所述预设方向(Z)一致,所述第一侧面(210)的宽度方向与所述第一方向(X)一致,所述第一侧面(210)的宽度大于所述第二侧面(220)沿第二方向(Y)的尺寸,所述第二方向(Y)与所述第一方向(X)和所述预设方向(Z)分别相交。
4.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述翅片组件(400)包括沿所述第一方向(X)排列设置的第一部分(431)和第二部分(432),所述第一部分(431)与所述第二部分(432)均呈片状设置,所述第一部分(431)和所述第二部分(432)两者中相互靠近的一端对应连接,且所述第一部分(431)所在的平面与所述第二部分(432)所在的平面相交设置。
5.根据权利要求4所述的换热组件,其特征在于,所述第一部分(431)与所述第二部分(432)之间的夹角为钝角。
6.根据权利要求4所述的换热组件,其特征在于,所述翅片组件(400)上设置有开口槽,部分所述扁管(200)穿设于所述开口槽内。
7.根据权利要求6所述的换热组件,其特征在于,所述翅片组件(400)包括第一翅片(410)和第二翅片(420),所述第一翅片(410)和所述第二翅片(420)分别连接在所述扁管(200)的第一方向(X)的两侧,所述第一翅片(410)设置有第一开口槽(413),所述第二翅片(420)设置有第二开口槽,所述第一开口槽(413)的槽口与所述第二开口槽的槽口均面向所述扁管(200)设置,部分所述扁管(200)穿设于所述第一开口槽(413)和所述第二开口槽内;
所述第一翅片(410)和第二翅片(420)两者中至少一者沿所述第一方向(X)弯曲设置。
8.根据权利要求7所述的换热组件,其特征在于,所述第一翅片(410)和所述第二翅片(420)分别包括所述第一部分(431)和所述第二部分(432),所述第一翅片(410)的第二部分(432)与所述第二翅片(420)的第二部分(432)相互靠近设置,所述第一翅片(410)的第一部分(431)设置于所述第一翅片(410)的第二部分(432)远离所述第二翅片(420)的一侧,所述第二翅片(420)的第一部分(431)设置于所述第二翅片(420)的第二部分(432)远离所述第一翅片(410)的一侧;
所述第一翅片(410)的所述第一部分(431)与所述第二翅片(420)的所述第一部分(431)平行或共面设置,所述第一翅片(410)的所述第二部分(432)相对所述第一翅片(410)的所述第一部分(431)具有第一朝向,所述第二翅片(420)的所述第二部分(432)相对所述第二翅片(420)的所述第一部分(431)具有第二朝向,所述第一朝向与所述第二朝向相同或相背。
9.根据权利要求8所述的换热组件,其特征在于,所述第一翅片(410)的所述第二部分(432)与所述第一翅片(410)的所述第一部分(431)之间的夹角为第一夹角(α1),所述第二翅片(420)的第二部分(432)与所述第二翅片(420)的第一部分(431)之间的夹角为第二夹角(α2),所述第一夹角(α1)的度数与所述第二夹角(α2)的度数相同。
10.根据权利要求7-9任一项所述的换热组件,其特征在于,所述第一翅片(410)的数量为多个,多个所述第一翅片(410)沿所述预设方向(Z)彼此间隔设置;
和/或,所述第二翅片(420)的数量为多个,多个所述第二翅片(420)沿所述预设方向(Z)彼此间隔设置。
11.根据权利要求10所述的换热组件,其特征在于,所述第一翅片(410)的换热面积小于所述第二翅片(420)的换热面积;
和/或,相邻两所述第一翅片(410)之间的间距为第一间距(A3),相邻两所述第二翅片(420)之间的间距为第二间距(A4),所述第一间距(A3)大于所述第二间距(A4);
和/或,所述第一翅片(410)与所述第二翅片(420)的片型不同。
12.根据权利要求7-9任一项所述的换热组件,其特征在于,所述第一翅片(410)与所述第二翅片(420)以所述扁管(200)沿所述预设方向(Z)的中心线对称设置。
13.根据权利要求7-9任一项所述的换热组件,其特征在于,所述第一翅片(410)为平片型翅片(401)、波纹型翅片(402)、桥片型翅片(403)或百叶窗型翅片(404);
和/或,所述第二翅片(420)为平片型翅片(401)、波纹型翅片(402)、桥片型翅片(403)或百叶窗型翅片(404)。
14.根据权利要求7所述的换热组件,其特征在于,所述扁管(200)包括第一管部(21)和第二管部(22),所述第一管部(21)与所述第二管部(22)沿所述第一方向(X)依次设置并连接,部分所述第一管部(21)插接于所述第一开口槽(413)内,部分所述第二管部(22)插接于所述第二开口槽内。
15.根据权利要求14所述的换热组件,其特征在于,所述第一管部(21)与所述第二管部(22)上均设置有介质流道(201);
所述第一管部(21)的所述介质流道(201)的流通面积大于所述第二管部(22)的所述介质流道(201)的流通面积;和/或,所述第一管部(21)的介质流道(201)的数量少于所述第二管部(22)的介质流道(201)的数量;和/或,所述第一管部(21)的介质流道(201)的流通截面的形状与所述第二管部(22)的介质流道(201)的流通截面的形状不同。
16.根据权利要求14所述的换热组件,其特征在于,所述第一管部(21)从靠近所述第二管部(22)的一侧至远离所述第二管部(22)的一侧,所述第一管部(21)的厚度逐渐减小;和/或,所述第二管部(22)从靠近所述第一管部(21)的一侧至远离所述第一管部(21)的一侧,所述第二管部(22)的厚度逐渐减小。
17.根据权利要求16所述的换热组件,其特征在于,所述第一管部(21)包括第一壁面(211)和第二壁面(212),所述第一壁面(211)与所述第二壁面(212)在第二方向(Y)上相对设置,从靠近所述第二管部(22)的一侧至远离所述第二管部(22)的一侧,所述第一壁面(211)与所述第二壁面(212)逐渐靠近设置,沿所述第一方向(X),所述第一壁面(211)为弧形面或倾斜面和/或所述第二壁面(212)为弧形面或倾斜面,所述第二方向(Y)与所述第一方向(X)和所述预设方向(Z)分别相交;
和/或,所述第二管部(22)包括第三壁面(221)和第四壁面(222),所述第三壁面(221)与所述第四壁面(222)在所述第二方向(Y)上相对设置,从靠近所述第一管部(21)的一侧至远离所述第一管部(21)的一侧,所述第三壁面(221)与所述第四壁面(222)逐渐靠近设置,沿所述第一方向(X),所述第三壁面(221)为弧形面或倾斜面和/或所述第四壁面(222)为弧形面或倾斜面。
18.根据权利要求17所述的换热组件,其特征在于,所述第一管部(21)内设置有第一筋板(213),所述第一筋板(213)的两侧分别形成介质流道(201),沿第二方向(Y),所述第一筋板(213)弯曲设置,所述第一管部(21)与所述第一翅片(410)胀接连接;
所述第二管部(22)内设置有第二筋板(223),所述第二筋板(223)的两侧分别形成介质流道(201),沿所述第二方向(Y),所述第二筋板(223)呈直线设置,所述第二管部(22)与所述第一翅片(410)焊接或粘接连接。
19.根据权利要求14-18任一项所述的换热组件,其特征在于,所述第一管部(21)与所述第二管部(22)之间设置有连接部(23);
所述连接部(23)上设置有排水孔(231),和/或,所述连接部(23)上设置有凸起(232)。
20.根据权利要求1-9任一项或14-18任一项所述的换热组件,其特征在于,所述扁管(200)的表面和/或所述翅片组件(400)的表面设置有亲水层。
21.一种微通道换热器,其特征在于,包括:
集流组件(300);
权利要求1-20任一项所述的换热组件,所述扁管(200)与所述集流组件(300)连接。
22.一种空调器,其特征在于,包括权利要求21所述的微通道换热器。
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