CN211400938U - 一种集流件及换热器 - Google Patents

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CN211400938U CN201922117450.XU CN201922117450U CN211400938U CN 211400938 U CN211400938 U CN 211400938U CN 201922117450 U CN201922117450 U CN 201922117450U CN 211400938 U CN211400938 U CN 211400938U
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董军启
张伟伟
马峥
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Hangzhou Sanhua Research Institute Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种集流件及换热器,集流件包括通道和至少一个流通口,流通口与通道连通,集流件还包括分配结构,分配结构包括至少一个第一槽壁,通过第一槽壁将分配结构分隔成至少两个凹槽,第一槽壁位于相邻凹槽之间,通道能够和各凹槽连通,通道的界面大致呈圆形,且沿通道的延伸方向,通道的截面积逐渐减小或增大,通过设置截面积变化的通道,能够提高换热介质在远离流通口位置处的流速,使换热介质的整体流速更加均匀,以使换热介质能够均匀分配到各凹槽中。

Description

一种集流件及换热器
技术领域
本申请涉及热交换技术领域,尤其涉及一种集流件及换热器。
背景技术
换热器,也称热交换器,被广泛应用于换热系统(比如车辆空调系统)中。换热器可用于换热介质和外部空气之间进行热交换,也可用于换热介质与冷却液之间进行热量交换。相关换热器包括集流件,利用集流件实现换热介质的集流和分配,集流件包括换热介质的入口以及换热介质的流道,当换热介质在流道中沿远离入口的方向流动时,流速会逐渐减小,会出现换热介质在集流件内分配不均匀的情况,进而影响换热器的性能。
实用新型内容
本申请提供了一种集流件及换热器,用以解决换热介质在集流件中分配不均匀的问题。
本申请实施例提供了一种集流件,所述集流件包括至少一个通道和至少一个流通口,所述流通口与对应的所述通道连通;
所述集流件包括分配结构,所述分配结构包括至少两个分配槽,相邻两个分配槽之间设有第一槽壁,所述通道的至少部分贯穿所述第一槽壁,每个所述通道与至少两个分配槽连通;
所述通道的横截面积沿其延伸方向逐渐缩小或增大。
本申请通过将通道设计成横截面积变化的结构,能够改变换热介质在通道内流动时的阻力,从而改变换热介质在远离流通口位置的流速,使整体流速更加均匀,使换热介质能够均匀地被分配到各个分配槽中。
在一种可能的实现方式中,所述集流件包括底壁和顶壁,底壁和顶壁相对设置,所述通道位于所述底壁和所述顶壁之间;
所述底壁与所述顶壁沿所述通道的延伸方向相互靠近或相互远离。
或,所述底壁与所述通道的延伸方向平行,所述顶壁沿所述通道的延伸方向逐渐靠近或远离所述底壁;
或,所述顶壁与所述通道的延伸方向平行,所述底壁逐渐靠近或远离所述顶壁。
在一种可能的实现方式中,所述通道的横截面大致呈圆形。
在一种可能的实现方式中,所述集流件还包括主体部,所述主体部与所述分配结构固定连接且于连接处密封设置,或所述主体部与所述分配结构为一体结构;
所述通道至少部分设置于所述主体部。
在一种可能的实现方式中,所述主体部设置有流道,所述第一槽壁在所述流道相对位置处设置有缺口,所述通道包括各所述缺口、所述流道和所述分配槽的部分。
在一种可能的实现方式中,所述集流件包括第一凸起部,所述第一凸起部朝向远离所述分配槽的方向凸起,所述通道的至少部分设置在所述第一凸起部。
在一种可能的实现方式中,所述集流件包括两个流通口和两个通道,通道和流通口一一对应,所述分配结构还包括第二槽壁;所述第二槽壁位于两个通道之间,两个通道通过所述第二槽壁分隔。
本申请实施例还提供了一种换热器,所述换热器包括:
第一集流件和第二集流件,所述第一集流件和所述第二集流件均包括分配结构、至少一个通道和至少一个流通口;
所述分配结构包括至少两个分配槽,相邻两个分配槽之间设有第一槽壁,每个所述通道与至少两个分配槽连通;
所述通道的至少部分贯穿所述第一槽壁,所述通道与所述分配槽连通,所述通道的横截面积沿其延伸方向逐渐缩小或增大;
与所述分配槽对应设置的换热管,换热管位于两端的管壁分别与对应的第一槽壁固定连接且于连接处密封设置,所述第一集流件的所述通道与所述第二集流件的所述通道通过所述换热管的内腔连通。
本申请提供的换热器的第一集流件和第二集流件通过将通道设计成横截面积变化的结构,能够改变换热介质在通道内流动时的阻力,从而改变换热介质在远离流通口位置的流速,使第一集流件、第二集流件内换热介质的整体流速更加均匀,使换热介质能够均匀地被分配到各个分配槽中,各个换热管内的换热介质流量均匀,换热介质在各个换热管内换热相对充分,提高换热器整体的工作效率。
在一种可能的实现方式中,所述换热器包括壳体,壳体位于所述第一集流件和所述第二集流件之间,所述第一集流件和所述第二集流件与所述壳体固定连接且于连接处密封设置;
所述壳体围成第一腔体,所述换热管的至少部分位于所述第一腔体;
所述壳体包括与所述第一腔体连通的第二进口、第二出口,相邻两个所述换热管之间形成第三通道,所述第二进口和所述第二出口与各个所述第三通道连通。
在一种可能的实现方式中,所述壳体包括相对设置的第一端和第二端,壳体靠近所述第一端处设置有第二凸起部,壳体靠近所述第二端处设置有第三凸起部,所述第二凸起部和所述第三凸起部均朝向所述壳体的外侧凸起,所述第二凸起部和所述第三凸起部大致沿所述换热管的排列方向设置;
所述第二进口设置在所述第二凸起部,所述第二出口设置在所述第三凸起部,且第二凸起部和第三凸起部分别位于所述壳体相对的两侧,所述第二进口和所述第二出口呈斜对角设置;
所述第二凸起部包括第二腔体,所述第三凸起部包括第三腔体,所述第二进口、所述第二腔体、所述第一腔体、各所述第三通道、所述第三腔体、所述第二出口连通;
沿远离所述第二进口的方向,所述第二腔体的横截面积逐渐增大或减小,沿远离所述第二出口的方向,所述第三腔体的横截面积逐渐增大或减小。
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为本申请实施例所提供的集流件的结构示意图;
图2为图1沿A-A方向剖视图,其中,通道为第一实施例;
图3为图1沿A-A方向剖视图,其中,通道为第二实施例;
图4为图1的侧视图,其中,通道的截面形状为第一实施例;
图5为图1的侧视图,其中,通道的截面形状为第二实施例;
图6为图1的侧视图,其中,通道的截面形状为第三实施例;
图7为本申请实施例所提供的集流件的底视图;
图8为图7沿B-B方向的剖视图;
图9为本申请实施例所提供的主体部的结构示意图;
图10为图9另一视角的结构示意图;
图11为本申请实施例所提供的分配结构的结构示意图;
图12为本申请实施例所提供的集流件另一实施例的底视图;
图13为图12沿C-C方向的剖视图;
图14为本申请实施例所提供的换热器的结构示意图;
图15为图14的侧视图;
图16为图15沿D-D方向的剖视图,其中,该换热器为第一实施例;
图17为图15沿D-D方向的剖视图,其中,该换热器为第二实施例;
图18为本申请实施例所提供的主板的结构示意图;
图19为本申请实施例所提供的换热管的结构示意图;
图20为本申请实施例所提供的壳体的结构示意图;
图21为图20的俯视图;
图22为图21沿E-E方向的剖视图;
图23为本申请实施例所提供的第三凸起部的结构示意图;
图24为图23的俯视图;
图25为图24沿F-F方向的剖视图;
图26为本申请实施例所提供的第二凸起部的另一实施例的结构示意图;
图27为图26的俯视图;
图28为图26沿G-G方向的剖视图;
图29为本申请实施例所提供的第三凸起部的另一实施例的结构示意图;
图30为图29的俯视图;
图31为图30沿H-H方向的剖视图。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”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”。
目前,换热器被广泛应用于换热系统中,换热系统通过换热器实现与外界进行热量交换的目的,换热器包括集流件,集流件设置有通道,换热介质通过通道流入或流出换热管,通过集流件实现对换热介质的分流和/或集流,通常情况下,集流件的通道沿其延伸方向截面积保持不变,然而换热介质在通道内沿远离入口的方向流动时,存在流动阻力,使得流速逐渐减小,此现象会导致进入不同换热管的换热介质的量产生差异,从而导致出现换热介质分配不均的情况,进而影响换热器的工作效率。
为解决该技术问题,本申请实施例提供了一种集流件1,该集流件1能够均匀分配换热介质,提高换热器的工作效率。
如图1~8所示,本申请实施例提供的集流件1具有一个通道11和一个流通口12,流通口12与通道11连通,换热介质能够通过流通口12进入通道11,同时,集流件1还包括分配结构13,分配结构13包括多个分配槽133和围成分配槽133的多个第一槽壁131。在一些实施例中,集流件1可以具有两个或两个以上的通道11,且通道11之间相互不连通,每个通道11分别对应设置多个分配槽133。
在本实施例中,多个第一槽壁131沿通道11的延伸方向排列分布,第一槽壁131,通道11的部分贯穿各第一槽壁131,通道11与各个分配槽133连通,换热介质能够通过通道11进入各个分配槽133,通道11的截面大致呈圆形,沿通道11的延伸方向,通道11的截面积逐渐缩小或者增大。
在一种可能的实施例中,当换热介质为液态或气液两相且液态占比例较大时,换热介质沿流通口12进入集流件1的通道11中,当液体的流量一定时,流通面积越小,液体的流速越快,因此,集流件1的通道11可以设置为:沿远离流通口12的方向,通道11的截面积逐渐减小,从而使得液态的换热介质沿该通道11流动的过程中,与沿截面积相同的通道11流动相比,液态的换热介质的流速v1逐渐增大,同时,由于液态的换热介质沿通道11流动过程中存在沿程损失,即沿远离流通口12的方向,液态的换热介质的流速v2逐渐减小,因此,液态的换热介质沿该通道11流动的过程中,在各处的流速v(v=v1+v2)大致相同,从而能够提高液态的换热介质流速的均匀性,进而降低因液态的换热介质沿通道11的流速不同而导致的液态的换热介质分配不均匀的风险。
在另一种可能的实施例中,换热介质为气态时,气态换热介质沿流通口12进入通道11,当换热介质为气态时,通道11的截面积越大,气体流动时的阻力越小,流动速度越快。因此,集流件1的通道11可设置为:沿远离流通口12的方向,通道11的截面积逐渐增大,从而使得气态的换热介质在该通道11流动的过程中,与沿截面积相同的通道11流动相比,气态的换热介质的流速v3逐渐增大,同时由于气态的换热介质沿通道11流动过程中存在沿程损失,即沿远离流通口12的方向,气态的换热介质的流速v4逐渐减小,因此气态的换热介质沿该通道11流动的过程中在各处流速v(v=v3+v4)大致相同,从而能够提高气态的换热介质流速的均匀性,进而降低因气态的换热介质沿通道11的流速不同而导致气态的换热介质分配不均匀的风险。
因此,本实施例中,通过将集流件1的通道11设置为截面积逐渐变化的结构,当换热介质经流通口12进入通道11并在通道11内流动时,能够提高换热介质在通道11内流动的均匀性,从而降低因流速不均匀导致的换热介质分配不均匀的风险,提高换热器的工作效率。
另外,需要说明的是,该通道11截面积逐渐变化的集流件1用于液体换热介质和气体换热介质时,其流通口12的位置相反,使得液态换热介质沿通道11截面积减小的方向流动,气态换热介质沿通道11截面积增大的方向流动。
即,当该换热器充当蒸发器使用时,液态或气液两相的换热介质进入集流件1时,流通口12作为进口,该集流件1对应的通道11沿远离进口的方向截面积逐渐减小,换热介质在换热器内吸热蒸发后变为气态或者气液两相。当该换热器充当冷凝器使用时,气态的换热介质进入集流件1时,流通口12作为进口,该集流件1对应的通道11沿远离进口的方向截面积逐渐增大,换热介质通过换热器放热后变为液态或者气液两相。
在一些实施例中,集流件1位于通道11相对的两端处分别设置一个流通口12,且两流通口12的面积不等,使用者可以根据实际需求选择不同的流通口12作为换热介质的入口,该换热器可以在冷凝器和蒸发器之间转换,使换热器的功能更加丰富。
在一种具体实施例中,该集流件1的通道11可为锥形结构,以便提高换热介质流速的均匀性。
具体地,如图2所示,集流件1可以包括沿通道11的延伸方向设置的底壁112和顶壁111,底壁112和顶壁111相对设置,底壁112和顶壁111直接通过圆弧壁进行连接,并围成通道11,底壁112和顶壁111均倾斜设置,使二者能够沿通道11的延伸方向逐渐相互靠近或相互远离,以使通道11形成锥形结构,顶壁111和底壁112均朝向通道11的轴线靠近,通道11的轴线与集流件1的轴线平行,或大致平行。这种设计方式在加工通道11时无需再根据通道11的轴线重新对集流件1重新进行调整定位,能够便于在集流件1加工通道11。
在上述实施例的基础上,本申请还提供了另一种实施例,其中,通道11包括相对设置的顶壁111和底壁112,二者沿通道11的延伸方向设置,顶壁111可以与通道11的延伸方向平行,底壁112沿通道11的延伸方向逐渐靠近或远离顶壁111,也可以使底壁112与通道11的延伸方向平行,顶壁111逐渐靠近或远离底壁112,这样的设计能够便于形成锥形结构的通道11。
如图3所示,本申请实施例提供了一种集流件1,其中,底壁112与通道11的延伸方向平行,顶壁111相对于底壁112倾斜,以使沿通道11的延伸方向,顶壁111能够逐渐靠近或远离底壁112,这样的设计能够便于安装换热管2,在安装换热管2时,各换热管2插入的分配槽133的深度相同即可与通道11连通,不需要根据各个分配槽133调整换热管2的插入深度,简化了操作步骤,节约了时间。
如图4和图5所示,通道11的截面形状可以为圆形或椭圆形,这种设计便于通道11的加工,在加工通道11时可以通过钻孔的方式进行加工,便于操作。
如图5和图6所示,围成通道11的通道11壁113一部分可以为弧形,另一部分可以为平面,通道11可以由一个弧形面和一个平面组成,也可以由两个弧形面和两个平面组成,弧形面可以增加通道11的截面积,增加通道11用于流通换热介质的面积,进而能够提高换热介质的在通道11中的流量,平面可以减小换热介质流动阻力,降低通道11对换热介质流动的影响。在一种可能的实施例中,通道11的底面为平面,这样的设计能够进一步减小换热介质流动时的阻力,更加有利于提高换热介质流速的均匀性。
如图7和图8所示,集流件1还可以包括主体部14,主体部14与分配结构13连接,当主体部14与分配结构13为分体式结构时,二者的连接处需进行密封,降低换热介质泄露的可能,密封方式主要通过焊剂在高温下熔化后流动至主体部14和分配结构13处之间的缝隙中进行填充。在一种可能的实施例中,主体部14与分配结构13为一体结构,通道11至少部分设置在主体部14,流通口12可以设置在主体部14,主体部14与分配结构13一体成型的设计有利于提高集流件1的密封性,降低发生换热介质泄露的事故的可能,从而保证换热器的工作效率。
如图9~11所示,在一种可能的实施例中,主体部14和分配结构13为分体式结构,二者固定连接,例如通过钎焊的方式将两者固定连接。其中,主体部14设置有流道141,第一槽壁131的长侧壁上设置有缺口131a,缺口131a的位置与流道141对应,且缺口131a朝向远离主体部14的方向凹陷。当主体部14与分配结构13固定连接时,缺口131a、流道141以及部分分配槽133构成换热介质的通道11。主体部14和分配结构13分体设置便于对流道141以及缺口131a进行加工。
如图1所示,本申请提供了一种实施例,其中,主体部14包括第一凸起部15,且第一凸起部15朝向远离分配槽133的方向凸起,至少部分通道11设置在第一凸起部15,即集流件1仅在设置有通道11的位置形成凸起,这样的设计能够保证集流件1具有足够的空间设置通道11,并有助于增大通道11的截面积,同时,还能够减小集流件1未设置通道11的位置的厚度,从而减少集流件1整体材料的使用,减轻重量,降低成本。
以上各实施例中,该集流件1包括一个通道11,即换热介质可以通过流通口12流入通道11,沿通道11进入分配装置,或换热介质通过换热管流入通道11,沿流通口12流出通道11。
如图12和图13所示,本申请还提供了一种实施例,其中,集流件1可以包括第一流通口121、第二流通口122、第一通道114和第二通道115,集流件1还可以包括第二槽壁132,第二槽壁132设置在第一通道114和第二通道115之间,通过第二槽壁132将第一通道114和第二通道115分隔,其中,第一流通口121可以和第一通道114连通,第二流通口122可以和第二通道115连通,这样的设计在集流件1应用于换热器时可以实现换热介质在换热器中双向流动,换热介质能够沿第一通道114和第二通道115中的一者流入换热管2,通过换热管2后进入另一者流出,换热介质的流入和流出均在同一集流件1,增加换热介质在换热器中流程,使换热介质的吸热或放热能力充分发挥,提高换热器的换热能力以及工作效率。
基于以上各实施例所述的集流件1,本申请还提供了一种换热器,换热器可以通过更换不同的换热介质作为冷凝器或蒸发器,例如换热介质为二氧化碳。在一种可能的实施例中,换热介质为液态,该换热介质能够通过吸热发生相变,转变为气态,此时换热器可以作为蒸发器使用,在另一种可能的实施例中,换热介质为气态,该换热介质能够通过放热产生相变,转变为液态,此时换热器可以作为冷凝器使用。
具体地,如图14~19所示,换热器可以包括第一集流件16、第二集流件17和换热管2,换热管2可以是微通道扁管,呈扁管状,其具有相对的两端,即第一端21和第二端22,第一集流件16和第二集流件17分别连接于第一端21和第二端22,且于连接处通过钎焊密封固定。第一集流件16和第二集流件17均包括分配结构13、至少一个通道11和至少一个流通口12,换热介质可以通过第一集流件16进入换热管2,沿换热管2流入第二集流件17,也可以通过第二集流件17进入换热管2,沿换热管2进入第一集流件16。换热管2的端部可以安装于集流件1的分配槽133中,换热管2的外管壁与第一槽壁131钎焊固定,换热管2内的各个微通道通过分配槽133与通道11连通,以使换热介质能够通过通道11进入换热管2中,通过换热管2实现对换热器中待冷凝或待蒸发的换热介质进行热量交换,使其冷凝或蒸发。
其中,第一集流件16和第二集流件17的通道11可以为锥形结构,即通道11的截面积沿通道11的延伸方向逐渐增大或减小,以提高换热介质的流速,降低因换热介质流速减慢出现换热介质分配不均的情况的可能,提高换热器整体的工作效率。
如图14和图15所示的实施例,换热器还可以包括壳体3,第一集流件16和第二集流件17与壳体3通过钎焊固定连接,壳体3围成第一腔体31,换热管2至少部分位于第一腔体31,各换热管2之间形成第三通道39。壳体3设置有与第一腔体31连通的第二进口32、第二出口33,第二进口32和第二出口33与各第三通道39连通,冷却液通过第二进口32进入壳体3围成的第一腔体31与换热管2的外侧进行接触,使换热管2内部的换热介质能够充分与其进行热交换,提高换热器整体的工作效率,其中,冷却液可以是乙醇和水的混合液。
为了便于安装换热管2,本申请提供的实施例中,集流件1可以通过主板4与换热管2进行连接,如图18所示,其中主板4包括安装孔41以及安装结构42,主板4通过安装结构42与集流件1进行连接,安装结构42可以相对于主板4的表面凸出,在安装时将安装结构42插入到集流件1的分配槽133中,安装孔41可以设置在安装结构42,并贯穿主板4的两侧,换热管2的端部安装于安装孔41,换热管2的管壁和安装孔的孔壁通过钎焊固定,同时主板4可以包括翻边43,通过翻边43与换热器的壳体3进行钎焊固定,同时实现集流件1与换热器壳体3的连接。所述主板4表面涂覆有焊剂,用于换热管2和主板4,以及主板4和集流件1之间的钎焊固定,焊剂在高温下流动至连接缝隙中,可以使主板4、换热管2、集流件1之间的连接处密封固定。
如图16所示,本申请提供了一种实施例,其中,该换热器为单流程换热器,即换热介质在各个换热管2的流动方向相同,具体地,第一集流件16可以设置有第三流通口161,第二集流件17可以设置有第四流通口171,第三流通口161和第四流通口171可以沿第一集流件16和第二集流件17的长度方向X设置在第一集流件16和第二集流件17的端部,并与通道11连通,这样的设计能够便于在使用时注入换热介质。
换热介质可以沿第三流通口161进入第一集流件16的通道11后,沿通道11进入分配结构13的分配槽133,通过各个分配槽133进入换热管2中,并沿换热管2的内腔进入第二集流件17的分配结构13,通过分配结构13进入第二集流件17的通道11,并沿第四流通口171流出,完成热交换的过程。
在一种可能的实施例中,可以在第一集流件16的两端分别设置两个流通口12,两个流通口12均可作为第三流通口161,在第二集流件17的两端分别设置两个流通口12,两个流通口12均可作为第四流通口171。本申请提供的实施例中,集流件1的通道11的呈锥形结构,当换热介质为液体时,在一种可能的设计中,第三流通口161设置在通道11截面积大的一侧,第四流通口171设置在通道11截面积小的一侧。
当换热介质为液态进入换热器时,换热介质沿第三流通口161进入第一集流件16,由于通道11的截面积逐渐减小,能够提高液体流速的均匀性,使换热介质均匀分配,液态的换热介质经换热管2与第一腔体31内的冷却液进行热交换后,进入第二集流件17的通道11内,并通过第四流通口171流出。
当换热介质为气态进入换热器时,换热介质沿第四流通口171进入第二集流件17的通道11,由于第二集流件17沿远离第四流通口171的方向截面积逐渐增大,气体的流动阻力减小,能够提高气体流速的均匀性,使换热介质均匀的进入分配结构13,通过分配结构13进入换热管2中与第一腔体31内的冷却液进行热交换后流入到第一集流件16的通道11中,并通过第三流通口161流出。
本申请实施例所提供的换热器可以包括四个流通口12,在换热器作为冷凝器或蒸发器使用时,可根据需求选用适合的流通口12,未被使用的流通口12可以通过设置堵帽18进行封堵,其中,该堵帽18与流通口12可拆卸连接。
如图17所示,为本申请提供的一种实施例,其中,该换热器为双流程换热器,即换热介质在至少部分换热管2中的流动方向与再其他换热管2中的流动方向相反。
具体地,第一集流件16可以包括第五流通口162、第六流通口163和第二槽壁132,通过第二槽壁132将集流件内腔分隔成第一通道114和第二通道115,第五流通口162与第一通道114连通,第六流通口163与第二通道115连通,换热介质可以沿第五流通口162或第六流通口163流入进入与该部分通道11相连通的分配结构13,并进入与该部分分配结构13连通的换热管2,沿换热管2进入第二集流件17的通道11中,并流向通道11的另外一侧进入另一部分换热管2,沿换热管2流入第一集流件16的第二通道115,并从第六流通口163流出。这样的设计能够增加换热介质位于换热器内的时间(增加流程),使换热介质充分的吸热或放热,换热更均匀,提高换热介质的利用率,从而提高整体换热器的使用效率。
如图14和图15所示,为了进一步提高换热器的工作效率,可以在壳体3上设置有第二凸起部34和第三凸起部35,第二凸起部34和第三凸起部35朝向壳体3的外侧凸起,第二凸起部34和第三凸起部35可以均为中空结构,其中,第二凸起部34包括第二腔体341,第三凸起部35包括第三腔体351,第二进口32设置在第二凸起部34,通过第二腔体341与第一腔体31以及各第三通道39连通,第二出口33设置在第三凸起部34,通过第三腔体351与第一腔体31以及各第三通道39连通第二腔体341和第三腔体351作为冷却液的汇流空间,便于其均匀流入各第三通道39,提高换热器的工作效率。
由于冷却液在流动的过程中会存在沿程损失,导致流速减慢,影响分配的均匀性,因此,本申请实施例提供了一种换热器,其中,沿远离第二进口32的方向,所述第二腔体341的截面积逐渐增大或减小,沿远离第二出口33的方向,所述第三腔体351的截面积逐渐增大或减小。
壳体3可以为方形结构,包括第一表面301和第二表面302,第一表面301和第二表面302沿宽度方向Y设置在换热器的相对两侧,其中,其二进口32设置在第一表面301,第二出口33设置在第二表面302,且二者呈斜对角设置,需要说明的是,这里所涉及的方形结构并不是绝对意义上的方形结构,而是近似呈方形结构,同样的,第二进口32和第二出口33呈斜对角设置也不是绝对意义上的呈斜对角设置,而是近似设置在斜对角的位置,这样的设置方式能够增加冷却液在换热器内流动的距离,增加流动时间,使其充分与换热介质进行接触并进行换热,冷却液沿高度方向X依次进入各第三通道39,提高其分配的均匀性,提高换热器的工作效率,同时这样的设计能够使换热器沿高度方向X的表面相对平坦,使换热器便于摆放。
如图20~25所示,本申请实施例提供了一种换热器,其中,沿远离第二进口32的方向,第二凸起部34的高度逐渐减小,沿远离第二出口33的方向,第三凸起部35的高度逐渐减小,通过减小高度的方式减小第二腔体341和第三腔体351的截面积,从而冷却液流速的均匀性,使其能够均匀分配至各第三通道39,提高换热器的工作效率。
如图26~31所示,本申请实施例提供了一种换热器,其中,第二凸起部34和第三凸起部35均包括第一凸起段36、第二凸起段37和第三凸起段38,第一凸起段36的截面积大于第三凸起段38,在一种可能的实现方式中,第一凸起段36截面积可以在其宽度方向Z大于第三凸起段38的截面积,第二凸起段37用于连通第一凸起段36和第三凸起段38,第二进口32和第二出口33分别设置在对应的第一凸起段36,通过减小第三凸起段38的宽度使第二腔体341以及第三腔体351沿远离第二进口32或第二出口33的方向的截面积逐渐减小,使第二凸起部34和第三凸起部35的高度不变,这样的方式便于第二凸起部34和第三凸起部35的加工,同时能够减小换热器在宽度方向Y的距离,减小换热器的占用空间,使换热器便于放置及使用。
综上所述,本申请提供的集流件1通过将通道11设置成截面积变化的锥形结构,能够使换热介质均匀的分配到各个换热管2中,从而提高换热器整体的工作效率,同时在换热器的壳体3设置截面积变化的第二凸起部34和第三凸起部35,使冷却液均匀分地配到各个换热管2之间的第三通道39内,使其充分与换热管2进行接触,从而进一步提高换热器的工作效率。
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)

1.一种集流件(1),其特征在于,所述集流件(1)包括至少一个通道(11)和至少一个流通口(12),所述流通口(12)与对应的所述通道(11)连通;
所述集流件(1)包括分配结构(13),所述分配结构(13)包括至少两个分配槽(133),以及位于相邻两个分配槽之间的第一槽壁(131),所述通道(11)的至少部分贯穿所述第一槽壁(131),每个所述通道(11)与至少两个分配槽连通;
所述通道(11)的横截面积沿其延伸方向逐渐缩小或增大。
2.根据权利要求1所述的集流件(1),其特征在于,所述集流件(1)包括底壁(112)和顶壁(111),底壁(112)和顶壁(111)相对设置,所述通道(11)位于所述底壁(112)和所述顶壁(111)之间;
所述底壁(112)与所述顶壁(111)沿所述通道(11)的延伸方向相互靠近或相互远离;
或,所述底壁(112)与所述通道(11)的延伸方向平行,所述顶壁(111)沿所述通道(11)的延伸方向逐渐靠近或远离所述底壁(112);
或,所述顶壁(111)与所述通道(11)的延伸方向平行,所述底壁(112)逐渐靠近或远离所述顶壁(111)。
3.根据权利要求1或2所述的集流件(1),其特征在于,所述通道(11)的横截面大致呈圆形。
4.根据权利要求1或2所述的集流件(1),其特征在于,所述集流件(1)还包括主体部(14),所述主体部(14)与所述分配结构(13)固定连接且于连接处密封设置,或所述主体部(14)与所述分配结构(13)为一体结构;
所述通道(11)至少部分设置于所述主体部(14)。
5.根据权利要求4所述的集流件(1),其特征在于,所述主体部(14)设置有流道(141),所述第一槽壁(131)在所述流道(141)相对位置处设置有缺口(131a),所述通道(11)包括各所述缺口(131a)、所述流道(141)和所述分配槽(133)的部分。
6.根据权利要求1或2所述的集流件(1),其特征在于,所述集流件(1)包括第一凸起部(15),所述第一凸起部(15)朝向远离所述分配槽(133)的方向凸起,所述通道(11)的至少部分设置在所述第一凸起部(15)。
7.根据权利要求1或2所述的集流件(1),其特征在于,所述集流件(1)包括两个流通口(121,122)和两个通道(114,115),通道(114,115)和流通口(121,122)一一对应,所述分配结构还包括第二槽壁(132);所述第二槽壁(132)位于两个通道(114,115)之间,两个通道(114,115)通过所述第二槽壁(132)分隔。
8.一种换热器,其特征在于,所述换热器包括:
第一集流件(16)和第二集流件(17),所述第一集流件(16)和所述第二集流件(17)均包括分配结构(13)、至少一个通道(11)和至少一个流通口(12);
所述分配结构(13)包括至少两个分配槽(133),以及位于相邻两个分配槽之间的第一槽壁(131),所述通道(11)的至少部分贯穿所述第一槽壁(131),每个所述通道(11)与至少两个分配槽连通;
所述通道(11)的横截面积沿其延伸方向逐渐缩小或增大;
与所述分配槽(133)对应设置的换热管(2),换热管(2)位于两端的管壁分别与对应的第一槽壁(131)固定连接且于连接处密封设置,所述第一集流件(16)的所述通道(11)与所述第二集流件(17)的所述通道(11)通过所述换热管(2)的内腔连通。
9.根据权利要求8所述换热器,其特征在于,所述换热器包括壳体(3),壳体(3)位于所述第一集流件(16)和所述第二集流件(17)之间,第一集流件(16)和第二集流件(17)与所述壳体(3)固定连接且于连接处密封设置;
所述壳体(3)包括第一腔体(31),所述换热管(2)的至少部分位于所述第一腔体(31);
所述壳体(3)包括与所述第一腔体(31)连通的第二进口(32)、第二出口(33),相邻两个所述换热管(2)之间形成第三通道(39),所述第二进口(32)和所述第二出口(33)与各个所述第三通道(39)连通。
10.根据权利要求9所述的换热器,其特征在于,所述壳体(3)包括相对设置的第一端和第二端,壳体(3)靠近所述第一端处设置有第二凸起部(34),壳体(3)靠近所述第二端处设置有第三凸起部(35),所述第二凸起部(34)和所述第三凸起部(35)均朝向所述壳体(3)的外侧凸起,所述第二凸起部(34)和所述第三凸起部(35)大致沿所述换热管(2)的排列方向设置;
所述第二进口(32)设置在所述第二凸起部(34),所述第二出口(33)设置在所述第三凸起部(35),且第二凸起部(34)和第三凸起部(35)分别位于所述壳体(3)相对的两侧;
所述第二凸起部(34)包括第二腔体(341),所述第三凸起部(35)包括第三腔体(351),所述第二进口(32)、所述第二腔体(341)、所述第一腔体(31)、各所述第三通道(39)、所述第三腔体(351)、所述第二出口(33)连通;
沿远离所述第二进口(32)的方向,所述第二腔体(341)的横截面积逐渐增大或减小;和/或沿远离所述第二出口(33)的方向,所述第三腔体(351)的横截面积逐渐增大或减小。
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WO2022152014A1 (zh) * 2021-01-15 2022-07-21 苏州心擎医疗技术有限公司 体外膜肺氧合器

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