CN209763802U - 带内齿的新型微通道扁管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带内齿的新型微通道扁管换热器，它解决了现有微通道换热器换热效果差、组件易损坏的问题，其包括两根集流管，集流管之间设有换热扁管，且相邻两个换热扁管之间设有散热翅片，换热扁管呈扁平管状，且扁管本体内具有沿宽度方向设置的换热通道组，换热通道组包括两个侧部换热通道，两个侧部换热通道之间设有若干中间换热通道，各个中间换热通道均呈矩形结构，侧部换热通道和中间换热通道两端均和集流管相连通，且侧部换热通道和中间换热通道靠近扁管本体周向外表面的内侧均设有换热内齿部，侧部换热通道和中间换热通道未设置换热内齿部的剩余内侧呈平直状。本实用新型具有换热效果好、结构简单、寿命高等优点。

Description

带内齿的新型微通道扁管换热器

技术领域

本实用新型属于换热设备技术领域，具体涉及一种带内齿的新型微通道扁管换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及暖通、压力容器、水处理设备、化工、石油等近30多种产业，而微通道换热器是一种新型高效换热器，具有传热效率高、体积小、重量轻、充注量少等优点，一般这种换热器的扁平管内有数十条细微流道,扁平管的两端与集管接触，集管内设置隔板, 将换热器流道分隔成数个流程。与常规换热器相比,微通道换热器不仅体积小换热系数大,换热效率高,可满足更高的能效标准,而且具有优良的耐压性能,可以用二氧化碳作为工质制冷,符合环保要求。目前,微通道换热器的关键技术—微通道平行流管的生产方法在国内已渐趋成熟,使得微通道换热器的规模化使用成为可能。然而即使微通道换热器具有很多优点，一些微通道换热器还是有一些缺点，比如微通道换热器所需的翅片的两侧边缘距离换热管较远，容易造成热流的堆积，从而形成高温区，高温区的结构承受热应力的能力较差的话容易造成裂纹，减少换热器使用寿命；还有一些微通道换热器换热面积小，且制冷剂部位的扰动现象不明显，换热效果差。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种换热器翅片及具有该换热器翅片的换热器[CN201610038233.X]，包括板体，所述板体包括横向边缘和竖向边缘，所述板体上设置有多排管孔，所述竖向边缘对应迎向热流的第一排所述管孔设置有凹陷。通过换热器翅片叠加配合形成换热器主体，安装在外壳内，板体的竖向边缘与外壳的侧板相连接，凹陷与侧板配合形成隔热空腔。

上述方案在一定程度上解决了微通道换热器组件易产生裂纹，换热器寿命不高的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如，由于其主要在高温区与翅片产生一个间隙，降低热传递，减少热堆积，而换热面积一般，且制冷剂部位的扰动效果不明显，换热器整体换热效果不佳。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，换热面积大，换热能效高的带内齿的新型微通道扁管换热器。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本带内齿的新型微通道扁管换热器，包括两根相互平行且竖直设置的集流管，所述的集流管之间设有若干相互平行且横向设置的换热扁管，且相邻两个换热扁管之间设有与换热扁管相接触的散热翅片，所述的换热扁管呈扁平管状，且所述的扁管本体内具有沿宽度方向设置的换热通道组，所述的换热通道组包括两个分别位于扁管本体沿宽度方向两侧且相互对应设置的侧部换热通道，两个侧部换热通道的外形、大小相同且两个侧部换热通道之间依次等间距设有若干中间换热通道，各个中间换热通道均呈外形、大小相同的矩形结构，所述的侧部换热通道和中间换热通道两端均和集流管相连通，且所述的侧部换热通道和中间换热通道靠近扁管本体周向外表面的内侧均设有换热内齿部，所述的侧部换热通道和中间换热通道未设置换热内齿部的剩余内侧呈平直状，且所述的侧部换热通道靠近扁管本体上下表面的换热内齿部以及中间换热通道靠近扁管本体上下表面的换热内齿部均相互对应设置。换热器工作时，带有制冷剂的水流从一端的集流管进入，流经换热扁管，在换热通道内进行换热，同时散热翅片散热，换热后从另一端的集流管流出。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，所述的中间换热通道均呈正方形，且所述的侧部换热通道和中间换热通道沿扁管本体厚度方向的高度大小相同。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，所述的换热内齿部为弧形齿状、矩形齿状、三角齿状中的任意一种，且所述的换热内齿部的高度大小和中间换热通道沿扁管本体厚度方向的高度大小之间的比值为1：4-6。具有换热内齿部的换热通道的换热面积相比于平滑部的换热通道的换热面积更大，换热效果更好。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，每一个中间换热通道内均设有四个换热内齿部，且所述的中间换热通道靠近扁管本体上下侧表面的两内侧各设置两个换热内齿部，且位于上下侧的换热内齿部一一对应设置。中间换热通道呈对称的内齿通道形状，有利于每一个中间换热通道基于换热扁管的作用下的换热效果显著且均匀，不会出现温度不均的情况。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，每一个侧部换热通道内均设有三个换热内齿部，且所述的侧部换热通道靠近扁管本体上下侧表面的两内侧各设置一个换热内齿部，且位于上下侧的换热内齿部一一对应设置，三个换热内齿部中剩余一个换热内齿部设置在侧部换热通道靠近扁管本体的沿宽度方向的侧表面的内侧。侧部换热通道的设置很平滑，同样避免了热量在侧部换热通道部位分配不均匀的情况。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，所述的散热扁管呈水平设置和/或倾斜于水平面设置。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，所述的散热翅片由金属片材弯折成具有波峰和波谷的连续三角波形结构，所述的散热翅片设置在相邻的两根换热扁管之间且散热翅片的波峰和波谷分别与两根换热扁管接触。散热翅片与散热扁管接触面大而紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸气或水流经散热扁管内，热量通过紧贴在散热扁管上的散热翅片传给经过散热翅片间的空气，达到冷却的作用。

在上述的带内齿的新型微通道扁管换热器中，所述的换热扁管自上向下依次沿着集流管轴向等间距间隔分布，保证了散热器整体的散热效果均匀。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：本微通道扁管换热器结构简单，成本低，适用于多种产业领域；本微通道扁管换热器换热部位结构合理，避免了热量的堆积，减小了热应力，减少换热组件受到的损害，提高了换热器的使用寿命；本微通道扁管换热器增加了换热面积，且制冷剂侧的扰动效果好，有效提高换热能力与换热能效。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型中换热通道组的侧面剖视图。

图中，集流管1、换热扁管2、散热翅片3、波峰31、波谷 32、换热通道组4、侧部换热通道5、中间换热通道6、换热内齿部61。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-2所示，本带内齿的新型微通道扁管换热器，包括两根相互平行且竖直设置的集流管1，集流管1之间设有若干相互平行且横向设置的换热扁管2，且相邻两个换热扁管2之间设有与换热扁管2相接触的散热翅片3，换热扁管2呈扁平管状，且扁管本体内具有沿宽度方向设置的换热通道组4，换热通道组4 包括两个分别位于扁管本体沿宽度方向两侧且相互对应设置的侧部换热通道5，两个侧部换热通道5的外形、大小相同且两个侧部换热通道5之间依次等间距设有若干中间换热通道6，各个中间换热通道6均呈外形、大小相同的矩形结构，侧部换热通道5 和中间换热通道6两端均和集流管1相连通，且侧部换热通道5和中间换热通道6靠近扁管本体周向外表面的内侧均设有换热内齿部61，侧部换热通道5和中间换热通道6未设置换热内齿部61 的剩余内侧呈平直状，且侧部换热通道5靠近扁管本体上下表面的换热内齿部61以及中间换热通道6靠近扁管本体上下表面的换热内齿部61均相互对应设置。换热器工作时，带有制冷剂的水流从一端的集流管1进入，流经换热扁管2，在换热通道组4内进行换热，换热后从另一端的集流管1流出。

显然地，中间换热通道6均呈正方形，且侧部换热通道5和中间换热通道6沿扁管本体厚度方向的高度大小相同。

具体地，换热内齿部61为弧形齿状、矩形齿状、三角齿状中的任意一种，且换热内齿部61的高度大小和中间换热通道6沿扁管本体厚度方向的高度大小之间的比值为1：4-6。具有换热内齿部61的换热通道的换热面积相比于平滑部的换热通道的换热面积更大，换热效果更好。

进一步地，每一个中间换热通道6内均设有四个换热内齿部 61，且中间换热通道6靠近扁管本体上下侧表面的两内侧各设置两个换热内齿部61，且位于上下侧的换热内齿部61一一对应设置。中间换热通道6呈对称的内齿通道形状，有利于每一个中间换热通道6基于换热扁管2的作用下的换热效果显著且均匀，不会出现温度不均的情况。

更进一步地，每一个侧部换热通道5内均设有三个换热内齿部61，且侧部换热通道5靠近扁管本体上下侧表面的两内侧各设置一个换热内齿部61，且位于上下侧的换热内齿部61一一对应设置，三个换热内齿部61中剩余一个换热内齿部61设置在侧部换热通道5靠近扁管本体的沿宽度方向的侧表面的内侧。侧部换热通道5的设置很平滑，同样避免了热量在侧部换热通道5部位分配不均匀的情况。

其次，换热扁管2呈水平设置和/或倾斜于水平面设置。

优选地，散热翅片3由金属片材弯折成具有波峰31和波谷 32的连续三角波形结构，散热翅片3设置在相邻的两根换热扁管 2之间且散热翅片3的波峰31和波谷32分别与两根换热扁管2 接触。散热翅片3与散热扁管接触面大而紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸气或水流经散热扁管内，热量通过紧贴在散热扁管上的散热翅片3传给经过散热翅片3间的空气，达到冷却的作用。

可见地，换热扁管2自上向下依次沿着集流管1轴向等间距间隔分布，保证了散热器整体的散热效果均匀。

本实施例的原理在于：换热器工作时，冷水或带有制冷剂的水流从一端的集流管1进入，流经换热扁管2，在换热通道组4 内进行换热，散热翅片3散热，换热后流入另一端的集流管1，再从另一端的集流管1流出。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了集流管1、换热扁管2、散热翅片3、波峰31、波谷32、换热通道组4、侧部换热通道5、中间换热通道6、换热内齿部61等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种带内齿的新型微通道扁管换热器，包括两根相互平行且竖直设置的集流管(1)，所述的集流管(1)之间设有若干相互平行且横向设置的换热扁管(2)，且相邻两个换热扁管(2)之间设有与换热扁管(2)相接触的散热翅片(3)，其特征在于，所述的换热扁管(2)呈扁平管状，且所述的扁管本体内具有沿宽度方向设置的换热通道组(4)，所述的换热通道组(4)包括两个分别位于扁管本体沿宽度方向两侧且相互对应设置的侧部换热通道(5)，两个侧部换热通道(5)的外形、大小相同且两个侧部换热通道(5)之间依次等间距设有若干中间换热通道(6)，各个中间换热通道(6)均呈外形、大小相同的矩形结构，所述的侧部换热通道(5)和中间换热通道(6)两端均和集流管(1)相连通，且所述的侧部换热通道(5)和中间换热通道(6)靠近扁管本体周向外表面的内侧均设有换热内齿部(61)，所述的侧部换热通道(5)和中间换热通道(6)未设置换热内齿部(61)的剩余内侧呈平直状，且所述的侧部换热通道(5)靠近扁管本体上下表面的换热内齿部(61)以及中间换热通道(6)靠近扁管本体上下表面的换热内齿部(61)均相互对应设置。

2.根据权利要求1所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，所述的中间换热通道(6)均呈正方形，且所述的侧部换热通道(5)和中间换热通道(6)沿扁管本体厚度方向的高度大小相同。

3.根据权利要求2所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，所述的换热内齿部(61)为弧形齿状、矩形齿状、三角齿状中的任意一种，且所述的换热内齿部(61)的高度大小和中间换热通道(6)沿扁管本体厚度方向的高度大小之间的比值为1：(4-6)。

4.根据权利要求1或2或3所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，每一个中间换热通道(6)内均设有四个换热内齿部(61)，且所述的中间换热通道(6)靠近扁管本体上下侧表面的两内侧各设置两个换热内齿部(61)，且位于上下侧的换热内齿部(61)一一对应设置。

5.根据权利要求4所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，每一个侧部换热通道(5)内均设有三个换热内齿部(61)，且所述的侧部换热通道(5)靠近扁管本体上下侧表面的两内侧各设置一个换热内齿部(61)，且位于上下侧的换热内齿部(61)一一对应设置，三个换热内齿部(61)中剩余一个换热内齿部(61)设置在侧部换热通道(5)靠近扁管本体的沿宽度方向的侧表面的内侧。

6.根据权利要求1所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，所述的换热扁管(2)呈水平设置和/或倾斜于水平面设置。

7.根据权利要求1所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，所述的散热翅片(3)由金属片材弯折成具有波峰(31)和波谷(32)的连续三角波形结构，所述的散热翅片(3)设置在相邻的两根换热扁管(2)之间且散热翅片(3)的波峰(31)和波谷(32)分别与两根换热扁管(2)接触。

8.根据权利要求1所述的带内齿的新型微通道扁管换热器，其特征在于，所述的换热扁管(2)自上向下依次沿着集流管(1)轴向等间距间隔分布。