CN210464139U - 热交换器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种热交换器，其包括壳体、换热芯体和集流管组件，所述壳体具有内腔，所述壳体包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述第二端分别设有开口，所述开口连通所述内腔；所述换热芯体至少部分容置于所述内腔；所述集流管组件密封连接于所述开口处，所述集流管组件与所述换热芯体相连；所述集流管组件包括集流管本体，所述集流管本体包括朝向所述壳体的安装面和自所述安装面凸出的凸台；所述凸台至少部分伸入所述内腔，且所述凸台的侧壁与所述壳体的内侧壁相固定。本申请可以增加壳体与集流管组件之间的接触面积，提高壳体与集流管组件之间连接的可靠性。

Description

热交换器

技术领域

本申请涉及换热技术领域，尤其涉及一种热交换器。

背景技术

热交换器，也称换热器，被广泛应用于换热系统(如空调系统)。相关的换热器包括换热芯体、壳体和集流管组件。换热芯体的外部被壳体包围，壳体1具有翻边，翻边直接贴合在集流管组件2的内板平面上(参见图1)，但壳体的翻边大小受集流管尺寸(特别是集流管的边缘)大小的影响，这种配合方式会导致壳体与集流管组件之间的接触面积较小，从而影响壳体与集流管组件之间连接的可靠性。

实用新型内容

本申请提供了一种热交换器，以增加壳体与集流管组件之间的接触面积，提高壳体与集流管组件之间连接的可靠性。

本申请提供了一种热交换器，其包括：

壳体，所述壳体具有内腔，所述壳体包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述第二端分别设有开口，所述开口连通所述内腔；

换热芯体，至少部分容置于所述内腔；

集流管组件，所述集流管组件密封连接于所述开口处，所述集流管组件与所述换热芯体相连；

所述集流管组件包括集流管本体，所述集流管本体包括朝向所述壳体的安装面和自所述安装面凸出的凸台；

所述凸台至少部分伸入所述内腔，且所述凸台的侧壁与所述壳体的内侧壁固定连接。

可选地，所述凸台的高度为1.5mm～5mm。

可选地，所述安装面上围绕所述凸台的周缘凹陷形成环形槽，所述壳体位于开口处的边缘插接于所述环形槽内。

可选地，所述环形槽的深度为0.5mm～1.5mm。

可选地，所述壳体设置有第一水仓和第二水仓；

所述第一水仓与所述第二水仓凸出于所述壳体的侧壁并连通所述内腔；

所述第一水仓与所述第二水仓分别与两个所述开口相连通。

可选地，所述壳体包括第一壳、第二壳和衬板；

所述第一壳与所述第二壳相互对接，所述第一壳与所述第二壳在所述壳体的侧壁上形成有对接缝隙，所述对接缝隙沿所述壳体的侧壁延伸并贯穿所述开口；

所述衬板覆盖所述对接缝隙，并贴合于所述第一壳与所述第二壳的外侧壁。

可选地，所述换热芯体包括换热管；

所述换热管的两端连接于所述集流管组件，且所述换热管与所述集流管组件的内部相连通。

可选地，本申请提供的热交换器还包括主板；

所述主板连接于所述凸台上；

所述主板上设有与所述换热管一一对应的第一安装孔；

所述换热管插入所述第一安装孔内，并与所述第一安装孔的孔壁密封连接。

可选地，所述凸台包括第一定位结构，所述主板包括第二定位结构，所述第一定位结构和所述第二定位结构定位配合。

可选地，所述集流管本体内设有多个通道，多个所述通道依次排列；

所述凸台设置有第二安装孔；

所述第二安装孔沿所述通道的排列方向延伸，并连通各所述通道；

所述换热管部分伸入所述第二安装孔内，且所述换热管的内部与所述通道连通。

由以上技术方案可见：本申请提供的热交换器包括壳体和集流管组件，集流管组件密封连接于壳体的开口处；集流管组件包括集流管本体，集流管本体包括朝向壳体的安装面和自安装面凸出的凸台；凸台至少部分伸入壳体的内腔，且凸台的侧壁与壳体的内侧壁固定连接，减小了壳体与集流管组件之间的接触面积受集流管尺寸大小的影响，壳体与集流管组件之间的接触面积相对增加，加强了壳体与集流管组件之间的连接强度，从而提高了壳体与集流管组件之间连接的可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为相关技术中热交换器的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的热交换器的立体结构示意图；

图3为图2所示热交换器的爆炸结构示意图；

图4为图2所示热交换器的局部剖面结构示意图；

图5为图2所示热交换器横剖面的结构示意图；

图6为图5所示热交换器的局部放大图；

图7为图2所示热交换器纵剖面的结构示意图；

图8为图7所示热交换器的局部放大图；

图9为本申请实施例提供的壳体的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的集流管组件的结构示意图；

图11为图10所示集流管组件的内部结构示意图；

图12为本申请实施例提供的主板与集流板组件的连接结构示意图。

附图标记：

1-壳体；

10-开口；

12-第一水仓；

14-第二水仓；

16-第一介质口；

18-第一介质接头；

1a-第一壳

1b-第二壳；

1c-衬板；

2-集流管组件；

20-集流管本体；

200-凸台；

200a-第一定位结构；

201-安装面；

202-环形槽；

204-通道；

206-第二安装孔；

208-第二介质口；

22-第二介质接头；

24-堵头；

3-换热芯体；

30-换热管；

32-换热翅片；

4-主板；

40-第一安装孔；

42-第二定位结构。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图2-图12所示，本申请实施例提供了一种热交换器，其包括壳体1、换热芯体3和集流管组件2。壳体1具有内腔，壳体1包括相对设置的第一端和第二端，第一端与第二端分别设有开口10，且开口10连通内腔；换热芯体3至少部分容置于内腔。集流管组件2可以通过焊接等方式密封连接于开口10处，使集流管组件2与壳体1共同组成能够容纳换热芯体3的换热腔体，换热芯体3的外部连通换热腔体形成第一介质通道；集流管组件2与换热芯体3相连，换热芯体3的内部连通集流管组件2形成第二介质通道，从而实现两种介质之间的热交换。

具体地，壳体1上应设有两个连通内腔的第一介质口16，两个第一介质口16分别作为第一介质的进口和出口，第一介质依次经过第一介质的进口、第一介质通道和第一介质的出口，实现第一介质在热交换器中的流动。第一介质口16可以设置第一介质接头18，以方便壳体1与第一介质的外部管路连接。

集流管组件2上应设有连通集流管组件2的内部的第二介质口208，两个集流管组件2分别位于第二介质的入口侧和出口侧，从而使两个集流管组件2上设置的第二介质口208分别作为第二介质的进口和出口，第二介质依次经过第二介质的进口、第二介质通道和第二介质的出口，实现第二介质在热交换器中的流动。第二介质口208可以设置第二介质接头22，以方便集流管组件2与第二介质的外部管路连接。

其中，参见图10和图11，集流管组件2包括集流管本体20，第二介质口208设置于集流管本体20上，且连通集流管本体20的内部。集流管本体20包括朝向壳体1的安装面201和自安装面201上凸出的凸台200，也就是说，凸台200的顶面高于安装面201，形成集流管本体20的最外端，从而使凸台200的高度可以不受安装面201的结构形状的限制，可以根据连接强度要求合理调整凸台200的高度；凸台200至少有一部分伸入内腔，且凸台200的侧壁与壳体1的内侧壁相固定连接，减小了壳体1与集流管组件2之间的接触面积受集流管尺寸大小的影响，壳体1与集流管组件2之间的接触面积相对增加，加强了壳体1与集流管组件2之间的连接强度，从而提高了壳体1与集流管组件2之间连接的可靠性。

可选的，凸台200的高度(凸台200的顶面高于安装面201的尺寸)为1.5mm～5mm，既能够确保壳体1与集流管组件2的可靠连接，又能够避免浪费。也就是说，当凸台200的高度小于1.5mm时，凸台200伸入壳体1的长度过小，凸台200的侧壁与壳体1的内侧壁贴合面积过小，导致壳体1与集流管组件2之间的连接强度仍然较小；当凸台200的高度大于5mm时，凸台200伸入壳体1的长度过大，导致换热腔体的有效容积过小，从而降低换热效率，此外凸台200伸入壳体1的长度过大时，还会导致凸台200的侧壁与壳体1的内侧壁贴合面积过大，导致焊接成本过高。

在一种可选实施例中，凸台200的高度约为2.5mm，既能够满足壳体1与集流管组件2之间的连接强度要求，又能够使换热腔体形成较大的有效容积，且可以合理控制焊接成本。凸台200还可以方便壳体1的定位，从而方便换热器的装配。

安装面201上围绕凸台200的周缘凹陷形成环形槽202，环形槽202的槽宽应与壳体1的壁厚相适应，使壳体1位于开口处的边缘插接于环形槽202内；通过环形槽202形成对壳体1的精确定位和安装预固定，也就是说，不需要通过复杂的模具固定壳体1与集流管组件2，方便壳体1与集流管组件2的装配连接。

可选的，环形槽202的深度为0.5mm～1.5mm，使壳体1的边缘略插入环形槽202内，在壳体1与环形槽202之间形成细小间隙，有利于焊接时产生毛细现象，从而有利于焊接时焊料的流动，使焊接更加均匀，进一步增加壳体1与集流管组件2之间的连接强度。当环形槽202的深度小于0.5mm时，无法通过环形槽202对壳体1形成可靠定位，焊接过程中壳体1与集流管组件2之间仍然可能发生相对移动；当环形槽202的深度大于1.5mm时，导致壳体1与环形槽202之间的间隙深度过大，使焊料的流动阻力较大，从而影响到焊料在壳体1与集流管组件2之间的均匀扩散，降低壳体1与集流管组件2之间连接的可靠性。

参见图3-图7，本申请实施例提供的换热芯体3包括换热管30，换热管30的两端连接于集流管组件2，且换热管30与集流管组件2的内部相连通，第二介质流动于换热管30内，第一介质围绕换热管30的外部流动，使第一介质与第二介质均具有较高的流动速度，从而使热交换器具有较高的热交换效率。

可选的，换热管30采用微通道扁管，也就是说，换热管30的横截面的长边远大于短边，换热管30内分布有多个沿扁管的长边方向依次排列的微通道，微通道的两端分别贯穿换热管30的两端，多个换热管30沿扁管的短边方向依次间隔排列。第二介质流动于换热管30内设置的微通道内，增大了第二介质与换热管30的接触面积，提高了第二介质的换热效率。第一介质流动于相邻换热管30之间的间隙(包括最外侧换热管30与壳体1的内壁之间的间隙)内，形成沿扁管的长边方向的有序流动，从而进一步提高了第一介质的流动速度，提高了第一介质的换热效率。换热管30的两侧可以设置换热翅片32，通过换热翅片32增加第一介质的换热面积，进一步提高热交换效率。

本申请实施例提供的热交换器还包括主板4，主板4连接于凸台200上，可以理解地，主板4与凸台200之间应为密封连接，以防止第二介质沿主板4与凸台200之间的间隙泄露。主板4上设有与换热管30一一对应的第一安装孔40，第一安装孔40贯穿主板4连通集流管本体20的内部，换热管30插入第一安装孔40内，从而将换热管30连接于集流管本体20；换热管30与第一安装孔40的孔壁密封连接(例如主板4可以设置复合层并通过钎焊等连接方式密封连接)，实现第一介质通道与第二介质通道相互隔离。

参见图12，凸台200包括第一定位结构200a，主板4包括第二定位结构42，第一定位结构200a和第二定位结构42定位配合，确保换热管30能够连通集流管本体20的内部。例如，第一定位结构200a可以为凸起或凹槽，相应地，第二定位结构42可以为凹槽或凸起，通过凸起与凹槽的插接配合，实现凸台200与主板4的可靠定位。其中，凸起和凹槽的横截面可以为圆形、方形或不规则形状等，凸起可以通过挤压成型挤入凹槽内，在主板4与凸台200之间形成铆接的连接方式，以利于主板4与集流管本体20的固定连接。

参见图11，上述集流管本体20内可以设有多个通道204，通道204通过第二介质口连通第二介质的外部管道，多个通道204依次排列。凸台200设置有第二安装孔206，第二安装孔206沿通道204的排列方向延伸，并连通各通道204；换热管30连接于第二安装孔206的孔壁，且换热管30的内部与通道204连通。

其中，通道204的排列方向应与扁管的长边方向一致，以使第二介质能够均匀流入换热管30的各微通道内，通道204的两端可以贯穿集流管本体20的两端，并通过堵头24进行密封；通道204的延伸方向应与扁管的短边方向一致，以使第二介质能够均匀分布于各换热管30。

参见图2-图9，对应上述第一介质口16的位置，上述壳体1上可以设置有第一水仓12和第二水仓14，也就是说，上述两个第一介质口可以分别设置于第一水仓12和第二水仓14的侧壁上，第一水仓12与第二水仓14凸出于壳体1的侧壁并连通内腔，通过水仓对第一介质形成缓冲和均匀分流的作用，使第一介质能够平稳均匀地流经壳体1的内腔。

第一水仓12和第二水仓14分别靠近壳体1的两个开口10，且第一水仓12和第二水仓14分别与两个开口相连通，也就是说，第一水仓12和第二水仓14分别设置于壳体1的侧壁上的两端，且第一水仓12和第二水仓14朝向临近的开口10的一侧敞口，从而使第一水仓12和第二水仓14分别构成两个开口10的一部分，直接连接于集流管组件2，使第一介质能够完全流经壳体1的内腔，避免在壳体1的内腔中产生介质流动死角。例如，当水仓距离集流管组件2有一定距离时，壳体1的内腔中位于水仓与集流管组件2之间的部分，介质难以充分填满，从而形成介质流动死角。

可选的，第一水仓12和第二水仓14分别位于壳体1相对的两个侧壁上，以使第一介质能够沿壳体1的一侧流入，另一侧流出，从而有利于第一介质充满壳体1的内腔。特别是当换热管30采用微通道扁管时，由于第一介质流动于相邻换热管30之间的间隙(包括最外侧换热管30与壳体1的内壁之间的间隙)内，形成沿扁管的长边方向的有序流动，因此，第一水仓12与第二水仓14应分别位于，壳体1沿扁管的长边方向相对的两个侧壁上，避免换热管30阻碍第一介质的流动；且第一水仓12与第二水仓14沿扁管的短边方向延伸至对应的侧壁的边缘，使第一水仓12与第二水仓14均能够完全覆盖至壳体1的内腔，从而使第二介质能够均匀分布于换热管30之间，提高换热效率。当然，第一水仓12和第二水仓14也可以位于壳体1的同一侧壁上。

可选的，本申请实施例提供的壳体1包括第一壳1a、第二壳1b和衬板1c。第一壳1a与第二壳1b相互对接，第一壳1a与第二壳1b在壳体1的侧壁上形成有对接缝隙，对接缝隙沿壳体1的侧壁延伸并贯穿开口10，衬板1c覆盖对接缝隙，并贴合于第一壳1a与第二壳1b的外侧壁，方便壳体1的加工和装配，降低壳体1的加工和装配复杂性，提高了壳体1的密封可靠性。

也就是说，当仅采用第一壳1a与第二壳1b相互对接形成壳体1时，第一壳1a与第二壳1b之间的对接缝隙处需要达到较高的精度，导致第一壳1a与第二壳1b加工制造成本较高；且由于加工和装配过程中产生的变形等因素的影响，第一壳1a与第二壳1b之间的对接缝隙难以完全密封，容易导致第一介质沿对接缝隙处产生泄漏。本实施例通过在对接缝隙处设置衬板1c，衬板1c覆盖对接缝隙，从而不需要将第一壳1a与第二壳1b完全对接，降低了加工制造要求；衬板1c贴合于第一壳1a与第二壳1b的外侧壁，形成较大的连接面积，提高了连接的可靠性和密封性能。

此外，通过设置衬板1c还使本实施例提供的壳体1具有较好的通用性，也就是说，在对接缝隙不超过衬板1c的覆盖范围的情况下，第一壳1a与第二壳1b可以相互靠近或远离，从而调整壳体1的尺寸，使壳体1能够适用于不同尺寸规格的换热芯体3。

可以理解地，当壳体1包括衬板1c时，衬板1c应能够插入环形槽202，也就是说，环形槽202对应衬板1c的部位应向外侧凹陷，形成较大的槽宽(参见图10)，通过环形槽202同时对第一壳1a、第二壳1b和衬板1c形成定位和预固定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热交换器，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)具有内腔，所述壳体(1)包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述第二端分别设有开口(10)，所述开口(10)连通所述内腔；

换热芯体(3)，至少部分容置于所述内腔；

集流管组件(2)，所述集流管组件密封连接于所述开口(10)处，所述集流管组件(2)与所述换热芯体(3)相连；

所述集流管组件(2)包括集流管本体(20)，所述集流管本体(20)包括朝向所述壳体(1)的安装面(201)和自所述安装面(201)凸出的凸台(200)；

所述凸台(200)至少部分伸入所述内腔，且所述凸台(200)的侧壁与所述壳体(1)的内侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述凸台(200)的高度为1.5mm～5mm。

3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述安装面(201)上围绕所述凸台(200)的周缘凹陷形成环形槽(202)，所述壳体(1)位于开口处的边缘插接于所述环形槽(202)内。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述环形槽(202)的深度为0.5mm～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述壳体(1)设置有第一水仓(12)和第二水仓(14)；

所述第一水仓(12)与所述第二水仓(14)凸出于所述壳体(1)的侧壁并连通所述内腔；

所述第一水仓(12)与所述第二水仓(14)分别与两个所述开口(10)相连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的热交换器，其特征在于，所述壳体(1)包括第一壳(1a)、第二壳(1b)和衬板(1c)；

所述第一壳(1a)与所述第二壳(1b)相互对接，所述第一壳(1a)与所述第二壳(1b)在所述壳体(1)的侧壁上形成有对接缝隙，所述对接缝隙沿所述壳体(1)的侧壁延伸并贯穿所述开口(10)；

所述衬板(1c)覆盖所述对接缝隙，并贴合于所述第一壳(1a)与所述第二壳(1b)的侧壁。

7.根据权利要求1-5任一项所述的热交换器，其特征在于，所述换热芯体(3)包括换热管(30)；

所述换热管(30)的两端连接于所述集流管组件(2)，且所述换热管(30)与所述集流管组件(2)的内部相连通。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，还包括主板(4)；

所述主板(4)连接于所述凸台(200)上；

所述主板(4)上设有与所述换热管(30)一一对应的第一安装孔(40)；

所述换热管(30)插入所述第一安装孔(40)内，并与所述第一安装孔(40)的孔壁密封连接。

9.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，所述凸台(200)包括第一定位结构(200a)，所述主板(4)包括第二定位结构(42)，所述第一定位结构(200a)和所述第二定位结构(42)定位配合。

10.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，所述集流管本体(20)内设有多个通道(204)，多个所述通道(204)依次排列；

所述凸台(200)设置有第二安装孔(206)；

所述第二安装孔(206)沿所述通道(204)的排列方向延伸，并连通各所述通道(204)；

所述换热管(30)部分伸入所述第二安装孔(206)内，且所述换热管的内部与所述通道(204)连通。

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