CN201917259U - 一种微通道换热器 - Google Patents
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Abstract
一种微通道换热器，由进口管、微通道扁管束、集流管、翅片和出口管组成，所述微通道扁管束由多个扁管并排构成，所述扁管由锯齿管壁和锯齿水力通道构成。本实用新型的微通道换热器利用流体传热的原理，通过在扁壁内设置交错多孔相贯的锯齿水力通道，当制冷剂在管道内流动，制冷剂会产生剧烈的扰动，使单位长度的微通换热器的热交换更充分，制冷系统的能力能效更优越。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换设备领域，更具体地说，涉及一种微通道换热器。
背景技术
微通道指单个通道当量直径(水力直径)在3mm以下的任意断面形状的通道，其中用于制冷/空调装置或系统，以多孔扁管为基本管型的翅片管式换热器称为微通道换热器。现有技术的微通道换热器一般由微通道扁管束、翅片、边板、集流管、进、出口管等组成，一般采用整体焊接方式焊接。如图2所示现有技术中的微通道采用的扁管端面为多孔排列，多孔扁管整体外观呈扁平状，在其横截面上阵列排布多个任意形状和尺寸流动通道的换热管道。此种扁管通常通过挤制或拉制处理铝锭获得，废料率高。
如图2所示，现有微通道换热器采用的扁管，因通道壁占用了大量的空间，所以制冷剂充注量较小，单位长度换热器管内的制冷剂质量流量较小，相对换热能力也小。以换热器作为冷凝器为例，制冷剂在扁管形制冷剂通道之间处于平流状态，没有扰动，与管壁接触的流体率先冷凝成液相，随后包围着没有气相的制冷剂，导致制冷剂的换热不佳。对于大冷量空调系统，因为这问题的存在必需把换热器体积增大才能提高制冷剂的换热效果，无形中增加空调生产成本，降低产品在市场上的竞争力。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对上述已有技术存在的不足，提供一种换热面积大、换热效果好的多孔相贯锯齿管的微通道换热器。
本实用新型采用的技术方案是，提供一种微通道换热器，由进口管、微通道扁管束、集流管、翅片和出口管组成，所述微通道扁管束由多个扁管并排构成，所述扁管由锯齿管壁和锯齿水力通道构成。
上述的微通道换热器，所述锯齿管壁的锯齿是交错相贯的，使得锯齿水力通道是交错多孔相贯的锯齿水力通道。
上述的微通道换热器，所述锯齿管壁的锯齿齿形是瘦高齿状的或者是钝尖齿状的。
上述的微通道换热器，所述锯齿管壁的锯齿包括多个不同形状的锯齿齿形。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的微通道换热器锯齿形状的制冷剂通道可根据换热效果的要求不同，设计成不同的齿形，如瘦高齿，钝尖齿等，有效减小传热过程中冷媒对换热器的阻力。当制冷剂在管道内流动，因扁壁内部是交错多孔相贯锯齿水力通道，制冷剂会产生剧烈的扰动，使单位长度的微通换热器的热交换更充分，制冷系统的能力能效更优越。此结构能降低生产成本，提高产品市场竞争力。微通道换热器采用熔模铸造法，制件精度高，生产效率高，废料率低。
附图说明
图1是现有微通道换热器组件示意图；
图2是现有微通道换热器的扁管结构示意图；
图3是本实用新型的微通道换热器的扁管结构示意图。
附图中各标号表示的部件如下：扁管1、集流管2、翅片3、口琴管管微通道4、口琴管管壁5、制冷剂6、锯齿管壁7、锯齿水力通道8。
具体实施方式
以下结合附图、通过具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
为了提高制冷系统的制冷能力，尽可能地提高换热器的换热效率是关键。图1所示，是本实用新型的微通道换热器由进口管、微通道扁管束、集流管2、翅片3和出口管组成。微通道扁管束由多个扁管1并排连接而成，位于左右集流管2和上下翅片3组成的框架结构中。
图2所示的是现有微通道扁管束的扁管截面结构示意图，扁管端面为多孔排列，俗称“口琴管”，在口琴管管壁5内形成多个口琴管管微通道4，制冷剂6在口琴管管微通道4内流动换热。此种形式的扁管的口琴管管壁5占用了大量的空间，内部排列口琴管管微通道4的数量不多，使制冷剂充注量较小，且换热面积较小，从而影响空调器性能。另一方面，由于口琴管管微通道4为规则的多孔排列，制冷剂6在口琴管管微通道4内是平流换热，通道内不产生扰动，与口琴管管壁5接触的制冷剂率先冷凝成液相，然后包围着气相的制冷剂，换热系数较低，导致制冷剂的换热不佳。
为了解决目前口琴管微通道换热器换热效率的问题，本实用新型对扁管的结构作如下改进设计，如图3所示，为本实用新型微通道换热器的扁管由锯齿管壁7和锯齿水力通道8构成，由锯齿管壁7围成多条迂回曲折的锯齿水力通道8，使管壁占据的空间体积比现有技术中多孔排列的微通道换热器小得多。当制冷剂在管道内流动，因扁壁内部是交错多孔相贯锯齿水力通道，制冷剂产生剧烈的扰动，使制冷剂以复杂的紊流方式流动，单位体积内的流体充分与锯齿管壁7接触传热，从而加快了制冷剂流体的热量传递，单位长度的微通换热器的热交换更充分，制冷系统的能力能效更优越。
三角形的锯齿形状根据换热效果要求，可设计成不同的齿形，如瘦高齿，钝尖齿等。
下面，详细说明本实用新型微通道换热器的扁管加工方法：
扁管由铝锭熔融浇铸而成，浇铸的模具由内模和外模组成，内模套在外模内，熔融的铝液从内模和外模围成的空间内浇入，冷却后脱模形成扁管。外模是与锯齿管壁7的外壁形状相适配的凹模。内模是凸模，由三层材料构成，最外层是耐火材料层，中间层是软模型层，由硅胶模材料制得，里层是易熔层，由易熔金属材料制得，易熔层内设有用于将固体的易熔层熔化的发热丝。内模是在砂石模(反模)内成型的，砂石模(反模)的内腔形状与锯齿管壁7的形状相适配，使内模的外形与锯齿水力通道8一致。
铝锭熔融浇铸冷却后，外模脱模；内模的易熔层内的发热丝通电发热，易熔层熔化流出，此时把耐火材料层和由硅胶模材料制得的软模型层抽出，扁管就成型了。
Claims (4)
1.一种微通道换热器，由进口管、微通道扁管束、集流管(2)、翅片(3)和出口管组成，所述微通道扁管束由多个扁管(1)并排构成，其特征在于：所述扁管(1)由锯齿管壁(7)和锯齿水力通道(8)构成。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于：所述锯齿管壁(7)的锯齿是交错相贯的，使得锯齿水力通道(8)是交错多孔相贯的锯齿水力通道。
3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于：所述锯齿管壁(7)的锯齿齿形是瘦高齿状的或者是钝尖齿状的。
4.根据权利要求3所述的微通道换热器，其特征在于：所述锯齿管壁(7)的锯齿包括多个不同形状的锯齿齿形。
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