CN201387254Y - 全铝微通道换热器 - Google Patents

全铝微通道换热器 Download PDF

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CN201387254Y CN200920052957U CN200920052957U CN201387254Y CN 201387254 Y CN201387254 Y CN 201387254Y CN 200920052957 U CN200920052957 U CN 200920052957U CN 200920052957 U CN200920052957 U CN 200920052957U CN 201387254 Y CN201387254 Y CN 201387254Y
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陈俊伟
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Abstract

一种全铝微通道换热器,包括集流管和微通道扁管,其换热器的微通道扁管为竖直或者竖向倾斜设置,上集流管和下集流管呈水平设置,且分别与微通道扁管相通;换热器的翅片与水平方向设一个倾角呈螺旋状,以便用作蒸发器时的排水。微通道扁管的两端设计成圆弧形,其圆弧半径与集流管的内壁半径相同,以保证在每个微通道流路上的冷媒分布均匀。微通道扁管上均布圆形、椭圆形、方形、三角形或者多边形微通道。本实用新型的换热器可以作为冷凝器和蒸发器使用,实际使用时可以为一个或者多个,可以垂直布置、倾斜布置或者两个拼成倒V形排列,具有结构简单合理、换热效率高、换热效果好、成本低的特点。

Description

全铝微通道换热器
技术领域
本实用新型涉及一种全铝微通道换热器,可以用作冷凝器和蒸发器,属 于空调制冷技术领域。
背景技术
目前,空调换热器多釆用铜管套铝箔的型式,即翅片管换热器。现有翅 片管换热器不论作为蒸发器,还是作为冷凝器使用,铜管都与水平面平行, 冷媒在水平铜管内流动。由于冷媒在铜管内随着换热的进行将发生相变,冷 凝器从气态变化到液态,蒸发器则从液态变化到气态。这种相变,如果能够 安排在竖直管内进行,而不是在水平管内进行,将能够大幅度减小阻力。另 外,对于一个换热器,在不同高度的位置,空气流量不同,水平布置的铜管 将不能充分发挥换热器的换热效果。同时,随着去年铜价的疯长,开发其它 材质换热器来替代现有翅片铜管换热器变得相当迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、换热效率高、换热效果 好的全铝微通道换热器,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种全铝微通道换热器,包括集流管和微通道扁管,其 结构特征是换热器的微通道扁管为竖直或者竖向倾斜设置,上集流管和下集
流管呈水平设置,且分别与微通道扁管相通;换热器的翅片与水平方向设一 个倾角呈螺旋状,以便用作蒸发器时的排水。
所述微通道扁管的两端设计成圆弧形,其圆弧半径与集流管的内壁半径 相同,以保证在每个微通道流路上的冷媒分布均匀。微通道扁管上均布圆形、 椭圆形、方形、三角形或者多边形微通道。
所述换热器为一个以上,或者两个拼成倒V形排列。集流管、微通道 扁管和翅片均为铝材制成。
本实用新型的换热器可以作为冷凝器和蒸发器使用,实际使用时可以为 一个或者多个,可以垂直布置、倾斜布置或者两个拼成倒V形排列,具有 结构简单合理、换热效率高、换热效果好的特点,用铝材代替铜材,使成本大幅度下降。 附图说明
图1为本实用新型一实施例主视结构示意图。
图2为图1中的A-A剖面结构示意图。
图3为微通道扁管结构示意图。
图4为图3中的B-B剖面放大结构示意图。
图5为图3中的B-B剖面另 一放大结构示意图。
图6为本实用新型一实施例侧视结构示意图。
图7为本实用新型另一个实施例侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图l-图5,本全铝微通道换热器,包括上集流管l、微通道扁管2、 翅片3、下集流管4。为充分节约铜材,上集流管1、微通道扁管2、翅片3、 下集流管4全部为铝质材料。
为实现本设计的目的,减小传热过程冷媒在换热器内的阻力,连接上集 流管1、下集流管4的所有微通道扁管2呈竖直排列布置。上集流管1内走 气态冷媒,下集流管4内走液态冷媒。当该换热器作为冷凝器使用时,压缩 机排出来的气态冷媒进入到上集流管l,并均匀进入到微通道扁管2内;在 微通道扁管2内,冷媒与空气进行换热,逐渐从气态单相变为气液两相,并 最终成为液态的单相冷媒,汇集到下集流管4内。对于冷凝过程,这种气态 在微通道扁管2上部,液相在微通道扁管2下部的流动,冷媒的流动阻力小。 当该换热器作为蒸发器使用时,气液两相冷媒进入到下集流管4,并均匀进 入到微通道扁管2内;在微通道扁管2内,冷媒与空气进行换热,逐渐成为 气态的单相冷媒,汇集到上集流管1内。对于蒸发过程,这种一边蒸发一边 气态冷媒上升的过程,可以减小冷媒的流动阻力。
为实现本设计的目的,可以把该换热器作为蒸发器使用,在翅片的设计 上作了特殊的处理,如图2所示。即翅片与水平方向呈一个角度a,这样在 翅片上凝结的水珠可以在重力的作用下沿着倾斜角度a布置的翅片流下来, 实现顺畅排水的目的。
为了实现冷媒在各微通道扁管2内的均勾分配,微通道扁管2的两端设 计成圆弧形,如图3所示,即圆弧半径R与下集流管2以及上集流管2的 内壁半径相等。当换热器作为冷凝器用时,这种设计可以降低气态冷媒在上 集流管1内流动的阻力,由于冷媒流经微通道扁管2内的圆形或者三角形微通道的阻力远大于在上集流管1内流动的阻力,这样通过微通道的阻力可以 实现冷媒在各微通道内的均句分配。当换热器作为蒸发器用时,由于下集流
管4的横截面积远大于微通道扁管2上微通道小孔的横截面积,这样冷媒从 下集流管4流向微通道扁管2时将产生较大的扰动,这种扰动有利于气液两 相冷媒的充分混合,并均匀进入到各微通道扁管的微通道内,实现冷媒在各 微通道内的均勾分配。
对于外机为顶出风设计的机型,由于空气在换热器的水平方向分布比较 均句,而在竖直方向则分布很不均句。通过采用本换热器的设计方案,可以 实现冷媒流经不同空气流速的横截面,充分利用换热器的换热面积,提高换 热效果。
参见图6,为本换热器倾斜布置的一实施例。作为制冷工作模式的蒸发 器使用时,这种倾斜布置,可以在柜机、美式风管机等机型的室内机上得到 应用。这种布置可以充分利用空气在高度方向分布不均的特点,让冷媒流经 不同空气流速的截面,充分利用换热器的换热面积,提高换热量。
参见图7,为两个换热器组合成倒V形的实施例,用于美式风管机室内 机的蒸发器;也可以用两个换热器组合成V形,用于风冷模块机的冷凝器。 这种布置同样可以充分利用空气在高度方向分布不均的特点,让冷媒流经不 同空气流速的截面,充分利用换热器的换热面积,提高换热量。

Claims (5)

1、一种全铝微通道换热器,包括集流管和微通道扁管(2),其特征是换热器的微通道扁管为竖直或者竖向倾斜设置,上集流管(1)和下集流管(4)呈水平设置,且分别与微通道扁管相通;换热器的翅片(3)与水平方向设一个倾角呈螺旋状,以便用作蒸发器时的排水。
2、 根据权利要求1所述的全铝微通道换热器,其特征是所述微通道扁 管的两端设计成圆弧形,其圆弧半径与集流管的内壁半径相同,以保证在每 个微通道流路上的冷媒分布均匀。
3、 根据权利要求1或2所述的全铝微通道换热器,其特征是所述微通 道扁管上均布圆形、椭圆形、方形、三角形或者多边形微通道。
4、 根据权利要求3所述的全钼微通道换热器,其特征是所述换热器为 一个以上,或者两个拼成倒V形排列。
5、 根据权利要求3所述的全铝微通道换热器,其特征是所述集流管、 微通道扁管和翅片均为铝材制成。
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