CN1536321A

CN1536321A - 热交换器

Info

Publication number: CN1536321A
Application number: CNA031096654A
Authority: CN
Inventors: 吴世基; 高喆洙; 史容撤; 长东延; 吴世允
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-10-13

Abstract

本发明公开了一种热交换器，包括圆筒状的集气管；与集气管相连通，在集气管的长度方向垂直设置，按顺序结合在集气管的外周面上的至少两个以上的扁平管；在相邻的两个扁平管之间配置的多个与扁平管的外表面接触的冷却散热片。散热片前半部的散热片螺距和格栅宽度稍大于散热片后半部的相同部分，或者令散热片前半部的散热片深度小于散热片后半部深度。防止了在散热片前半部中快速形成霜的弊端，可以防止结霜层妨害空气的流动，引起热传递性能下降。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及热交换器的冷却散热片，尤其是能防止微槽式热交换器的冷却散热片表面上结霜，改善排水性能的热交换器。

背景技术

一般来讲，由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器构成的冷冻系统装置中，把冷凝器和蒸发器合起来统称热交换器，热交换器和周围的物质相互交换热。热交换器利用作为传热媒质的冷媒由液态转换为气态，或从气态转换为液态的过程中吸收的热或放出的热来进行制冷或制热，达到冷藏或热藏的目的。

热交换器可以根据其形状来区分，其中最广为人知的热交换器是在冷媒管插入多个冷却散热片的所谓的‘散热片和管’式热交换器。这种热交换器主要用在冰箱等家电产品的蒸发器中。‘散热片和管’式热交换器，冷媒在冷媒管中循环时，通过冷媒管的壁面与外部空气进行热交换。为了增加冷媒管与空气的接触面积，使热交换效率达到最大，在冷媒管的外周面密封结合多个冷却散热片。

在平板型热交换器中，在板型的管内形成有冷媒流路，使冷媒在热交换器的冷媒流路内循环，与外部进行热交换。

在微槽式热交换器中，冷媒进入的入口处和排出的出口处形成长管体。并且在两侧长管体之间，内设了多个冷媒流路的数个扁平管将两侧长管体相互连通，使从入口处流入管体的冷媒适当地分流到的各个扁平管中，然后重新在出口处合流并流出。

如图1、2所示的以往的微槽式热交换器包括将入口与压缩机的排出口相连接或将入口连接于膨胀阀，然后把流入的冷媒分散到各个扁平管后再集中的多个集气管1、2；在集气管1、2之间和集气管1、2相垂直地连接，分流集气管1、2中的冷媒，使冷媒通过时与外部进行热交换的扁平管3；在扁平管3之间接触结合，扩大与空气的接触面积的冷却散热片4。

集气管区分为入口侧集气管1和出口侧集气管2，并且各个集气管1、2从始端至末端形成同一的形状和同一的断面积。另外，在集气管1、2的外周面中间部分，为了插入扁平管3的端部，形成有待焊接固定的管安装口1a。

扁平管3在其内部上形成有作为冷媒管路的多个沟3a，多个沟3a贯通扁平管3的上下端。而且多个沟3a在扁平管3的横截面上形成为一列，扁平管3的横截面为四角形。扁平管3的两端插入于集气1、2的管安装口1a(图未示)后，焊接固定。

冷却散热片4是把长方形的薄铝板以波浪形状弯曲数回后制成的，而且，冷却散热片4的变曲点部位焊接结合在扁平管3的两侧对应面上。

另外，如图3所示，在冷却散热片4中，为了增加与空气的接触面积和形成冷凝水的排出流路，在冷却散热片4的宽度方向设置有多个格栅4a，格栅4a具有同一的格栅栅距L2。

如上所述的以往的微槽式热交换器作为蒸发器的情况如下：

经由压缩机和冷凝器以及膨胀阀的气态的冷媒，以液态和气态混合的状态流入到蒸发气的入口侧集气管1。混合状态的冷媒由于压力从入口侧集气管1的始端流向集气管1的末端，然后混合状态的冷媒再通过和集气管1连通的扁平管3的沟3a流动至出口侧集气管2。

在上述过程中，冷媒与扁平管3的壁面进行热交换的同时，扁平管3的壁面将通过与空气接触的冷却散热片4从空气中吸收热。吸收热量的冷媒将气化，吸收热量的冷媒大部分转换为气体后再供给到压缩机的吸入口，并且，上述过程反复进行。这时，冷却散热片4的表面由于散热片和空气的温度差形成结霜，结霜在蒸发器停止工作时，或者利用如加热器等其他除霜装置进行除霜工作时，将会化掉，并通过散热片表面和格栅4a落下，从而被除去。

但是，在如上所述的以往的热交换器中，顺着倾斜的散热片表面流下的冷凝水在扁平管3和冷却散热片4相接的地方应该继续随着扁平管3的宽度方向(散热片的宽度方向)流下，但是由于冷却散热片4的弯曲宽度扁长，所以会令冷凝水的排水迟延，因此在蒸发器再启动时，会重新在散热片表面结霜，形成大块霜，导致热交换器效率下降。另外，在以往的热交换器中，空气会随着散热片的宽度方向流动，因此潮湿空气最初接触的热交换器的导入侧比对面的导出侧结霜集中，因而会妨碍空气的流动，导致热交换器的效率下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在快速排出流动于散热片表面的凝缩水的同时，能避免散热片导入侧结霜的热交换器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热交换器，包括圆筒状的集气管；与集气管相连通，在集气管的长度方向垂直设置，按顺序结合在集气管的外周面上的至少两个以上的扁平管；在相邻的两个扁平管之间配置的多个与扁平管的外表面接触的冷却散热片。

在冷却散热片中，在空气的流动方向上，散热片前半部的散热片螺距最好大于散热片后半部的散热片螺距。

在冷却散热片中形成有多个格栅，在空气的流动方向上，散热片前半部的格栅宽度最好大于散热片后半部的格栅宽度。

在冷却散热片中，在空气的流动方向上，散热片前半部的散热片深度最好小于散热片后半部的散热片深度。

本发明的热交换器，将冷却散热片分为散热片前半部和散热片后半部，并且令散热片前半部的散热片螺距和格栅宽度稍大于散热片后半部的相同部分，或者散热片前半部的散热片深度小于散热片后半部深度，从而防止在散热片前半部中结霜的快速发生，与此同时，可以防止由于结霜层妨碍空气的流动而引起的热传递性能的下降。

附图说明

图1是以往的微槽式热交换器的立体图。

图2及图3是以往的微槽式热交换器的侧面图及平面图。

图4是本发明的微槽式热交换器的立体图。

图5及图6是本发明的微槽式热交换器的侧面图及平面图。

图7是本发明中微槽式热交换器的另一实施例的平面图。

图中，1、2：集气管；3：扁平管；10：冷却散热片；11：散热片前半部；11a：格栅；12：散热片后半部；12a：格栅；L3、L4：散热片螺距；L5、L6：格栅宽度；L7、L8：散热片深度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的热交换器作进一步的详细说明：

如图4所示，本发明的微槽式热交换器是由将入口与压缩机的排出口相连接或者将入口连接于膨胀阀后，把流入的冷媒分散到后述的各个扁平管的沟后再集中的多个集气管1、2；在集气管1、2之间和集气管1、2相垂直地连接，分流集气管1、2中的冷媒，使冷媒通过时与外部进行热交换的扁平管3；在扁平管3之间，分为散热片前半部11和散热片后半部12构成和扁平管3接触结合的，扩大与空气的接触面积的冷却散热片10所构成。

集气管区分为入口侧集气管1和出口侧集气管2，在两侧集气管1、2的中间部分，形成有插入扁平管3的两端后可以焊接固定的管安装口1a。

在扁平管3内部形成有作为冷媒管路的多个沟3a，多个沟3a贯通扁平管3的上下端。多个沟3a在扁平管3的横截面上形成为一列，同时扁平管3的横截面为四角形。扁平管3的两端插入集气管1、2的管安装口1a后，焊接固定。

冷却散热片10的散热片前半部11和散热片后半部12是把长方形的薄铝板以波浪形状弯曲数回后制成的。冷却散热片10的变曲点部位焊接结合于扁平管3的两侧对应面上。

如图5所示，在散热片前半部11和散热片后半部12之间，为了使各散热片表面的冷凝水容易排出，最好按一定间隔设置间隔距离G。

另外，设置散热片前半部11和散热片后半部12的不同弯曲间隙，即设置不同的散热片螺距L3、L4。散热片前半部11的散热片螺距L3大于散热片后半部12的散热片螺距L4，会有利于迟延入口侧的结霜。

如图6所示，为了增加散热片前半部11和散热片后半部12与空气的接触面积，同时为了形成冷凝水的排出流路，在散热片表面上形成有多个格栅11a、12a。在格栅11a、12a中，令散热片前半部11的格栅宽度L5大于散热片后半部12的格栅宽度L6，有利于降低传热当中的热传递性能，并且有利于提高排水性能。

如图7所示，散热片前半部11和散热片后半部12相对于扁平管3的插入深度不同，即把散热片深度L7、L8设置不同，并且令散热片前半部11的散热片深度L7小于散热片后半部12的散热片深度L8，从而降低散热片前半部11中的热传递性能。

图中，与以往相同的部分赋予了相同的符号。

综上所述，本方面的微槽式热交换器作为蒸发器的效果如下：。

经由压缩机和冷凝器以及膨胀阀的气态的冷媒将以液态和气态混合的状态流入蒸发器的入口侧集气管1，混合状态的冷媒由于压力从入口侧集气管1的始端流向集气管1的末端。然后集气管1中的冷媒再通过和集气管1相连通的扁平管3的沟，分流到扁平管3中。在这个过程中，冷媒将通过冷却散热片10与空气进行热交换后被气化，进行热交换后大部分已气化的冷媒集中至出口侧集气管2，然后被吸入到压缩机的吸入口。

在这里，空气将陆续通过扁平管3之间，即陆续通过散热片前半部11和散热片后半部12的格栅11a、12a，与各冷却散热片10进行热交换。在进行热交换时，由于散热片表面的温度和空气温度的温度差，潮湿的空气经过冷却散热片10时，尤其是优先经过散热片前半部11的入口处时，形成结霜。这时，散热片前半部11的弯曲角度比散热片后半部12的弯曲角度大，即散热片螺距L3大于散热片后半部12的散热片螺距L4，使散热片前半部11的表面积小于散热片后半部12的表面积。因此空气在散热片前半部11中通过的相对快，在散热片前半部11中的结霜也相对的小。

如果散热片前半部11的格栅宽度L5相对大于散热片后半部12的格栅宽度L6，会使空气在散热片前半部11中较快地通过，同时也可以降低散热片前半部11的热传递性能，从而减小结霜的形成。这样，在进行除霜工作时，可以提高相对于散热片后半部12产生更多冷凝水的散热片前半部11的排水性能。

如果散热片前半部11的散热片深度L7小于散热片后半部12的散热片深度L8，可以降低散热片前半部11的热传递性能，因此减小了在散热片前半部11中的结霜大小。

与此同时，在散热片前半部11和散热片后半部12之间留出一定间隔距离G。能使各自在散热片前半部11和散热片后半部12中产生的冷凝水沿着散热片的宽度方向流下，并通过上述的间隔距离G快速被排出，从而可以提高热交换器的效率。

Claims

1、一种热交换器，包括圆筒状的集气管；与集气管相连通，在集气管的长度方向垂直设置，按顺序结合在集气管的外周面上的至少两个以上的扁平管；其特征是在相邻的两个扁平管之间配置的多个与扁平管的外表面接触的冷却散热片。

2、根据权利要求1所述的热交换器，其特征是在冷却散热片中，在空气的流动方向上，散热片前半部的散热片螺距大于散热片后半部的散热片螺距。

3、根据权利要求1所述的热交换器，其特征是在冷却散热片中形成有多个格栅，在空气的流动方向上，散热片前半部的格栅宽度大于散热片后半部的格栅宽度。

4、根据权利要求1所述的热交换器，其特征是在冷却散热片中，在空气的流动方向上，散热片前半部的散热片深度小于散热片后半部的散热片深度。