CN211903375U - 一种平流式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冷凝器领域，具体公开了一种平流式冷凝器：包括扁管和处于扁管间的若干翅片，所述扁管两端分别为入口和出口，所述扁管厚度方向的内壁设有金属材质的扰流结构，所述扰流结构具有扰流方向，若干所述的扰流结构以对立的扰流方向交替间隔设置。与现有技术相比，本实用新型通过扰流结构的设置，一方面能够扰动扁管中心处气流，将气流分散至扁管内壁，增强换热效果，另一方面能够将中心气流的热量通过扰流结构快速传递到管壁中，加速气体冷凝。通过扰流结构的对立设置，能够将经由前一扰流结构分散的气体从另一方向再次进行分散，增强扰流效果。本实用新型能够增强冷凝器的冷凝效果，大大缩减冷凝器尺寸。

Description

一种平流式冷凝器

技术领域

本实用新型属于冷凝器领域，具体涉及一种平流式冷凝器。

背景技术

平流式冷凝器相比于管带式冷凝器的冷凝效果更明显，广泛应用于小型乘用车系统中。平流式冷凝器结构上包括扁管和翅片组成，工作时，气态冷凝剂经过在扁管中经过，经扁管与翅片间的换热将气态冷凝剂逐步转化为液态，实现冷凝过程。然而，目前对平流式冷凝器所采用的翅片结构研究较多，主要为了解决翅片焊接时的溶蚀问题，针对扁管内部结构的优化较少。由于扁管本身结构呈扁平状，与翅片的接触面积较大，且扁管高度越小，冷凝效果越好，但通常情况下，为了更好的进行热传导，扁管内壁厚度通常较薄，扁管高度越小，当受到外力时，扁管部分容易被损坏。如果扁管高度较高，那么在气态冷凝剂通过时，处于扁管中心位置的气体会因无任何阻碍，快速穿过扁管，且与扁管间无直接接触，热传导效果较弱。因此，为了将气态冷凝剂完全冷凝，需要增加扁管长度和翅片用量，从而增大了冷凝器体积。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种体积小巧，冷凝效率高的平流式冷凝器。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种平流式冷凝器，包括扁管和处于扁管间的若干翅片，所述扁管两端分别为入口和出口，所述扁管厚度方向的内壁设有金属材质的扰流结构，所述扰流结构具有扰流方向，若干所述的扰流结构以对立的扰流方向交替间隔设置。

可选的，所述扰流结构的朝向与扁管内气体流动方向相同，降低扰流结构对气体流动的阻力。

可选的，所述扰流结构安装在扁管上的位置与翅片和扁管的接触位置处于同一段扁管上，能够将扰流结构传递的热量尽快与翅片进行换热，增强换热效果。

可选的，所述扰流结构底部至末端逐渐收窄，降低气流阻力，可以为厚度由厚至薄的片状结构，也可以为向一个方向偏转的立方锥体结构或圆锥体结构。

可选的，所述扰流结构的末端处于扁管中心轴线上，增强对气流中心的扰动效果。

可选的，所述扰流结构底部与扁管的上下内壁间的距离为5～20mm，因其所起作用主要以扰动气流中心为主，并不以大面积传热为主要目的，且考虑到风阻问题，所以扰流结构较窄，与扁管上下内壁间需要存在一定间距。

可选的，所述扰流结构的数量分布从入口到出口逐步增加。由于入口处冷凝剂气体的温度较高，扁管与气体的温差较大，因此换热导效率会很高，此处若设置较多扰流结构，一方面整体换热效率不会有较大提升，另一方面会增加气流阻力，相反，离入口距离越远处，经前段换热后，气体温度在一定程度上有所降低，与扁管的温差相对降低，此时通过增加扰流结构提高换热效率，对整体换热效果的贡献更大，也会大大减小整个冷凝器的尺寸。

可选的，所述扁管为两个或两个以上，多个所述扁管之间由同一翅片连接。对于部分情况下对冷凝器的整体厚度要求不高的情况下，可通过双层或多层扁管并联的结构，减小换热器长度和宽度，适用更多应用场景。

可选的，多个所述扁管的入口和出口分别连接至共同的分流入口和合流出口，实现扁管之间并联换热。

与现有技术相比，本实用新型通过扰流结构的设置，一方面能够扰动扁管中心处气流，将气流分散至扁管内壁，增强换热效果，另一方面能够将中心气流的热量通过扰流结构快速传递到管壁中，加速气体冷凝。通过扰流结构的对立设置，能够将经由前一扰流结构分散的气体从另一方向再次进行分散，增强扰流效果。此外，将扰流结构设于厚度方向的扁管内壁，可提高侧壁热传导效果。本实用新型能够增强冷凝器的冷凝效果，大大缩减冷凝器尺寸。

附图说明

图1为实施例1所述的平流式冷凝器的结构示意图；

图2为实施例1所述的平流式冷凝器扁管内的俯视截面图；

图3为实施例1所述的平流式冷凝器扁管厚度方向上的主视截面图；

图4为实施例2所述的平流式冷凝器的结构示意图。

图中附图标记为：1-扁管，2-翅片，3-入口，4-出口，5-扰流结构，6-分流入口，7-合流出口。

具体实施方式

以下结合实施例详细阐述本实用新型的具体实施方式，需要说明的是，本实用新型的保护范围并不局限于以下实施例：

实施例1

如图1～图3所示的一种平流式冷凝器，包括扁管1和处于扁管1间的若干翅片2，所述扁管1两端分别为入口3和出口4，所述扁管1厚度方向的内壁设有铜制的末端为尖型的扰流结构5，所述扰流结构5为由底部向末端尺寸逐渐收缩的倾斜的四角锥形的立体结构，所述扰流结构5具有扰流方向，若干所述的扰流结构5以对立的扰流方向交替间隔设置。

其中，扰流结构5的朝向顺着扁管1内气体流动的方向，以降低对气体的阻力。扰流结构5的安装在扁管1轴向上与翅片2和扁管1的接触的同一段扁管1处，扰流结构5的末端延伸至扁管1中心轴线上，扰流结构5底部与扁管1的上下内壁间的距离为5～20mm，优选10mm。扰流结构5的数量分布从入口3到出口4逐步增加。

使用时，将气态冷凝剂直接从入口3处通入，依次经过不同密度、对向交替设置的扰流结构5，在扁管1内部冷凝。其中不同密度的间隔可以以翅片2与扁管1的连接点为计量参照点，如间隔4个、3个、2个、1个或0个参照点设置。

实施例2

如图4所述的一种平流式冷凝器，其主要结构和使用方法与实施例1相同，区别在于：由两部分实施例1所述的平流式冷凝器并联而成，且通过共用同一段翅片2结构连接，所述翅片2在纵向上延伸并与另外一个并联的扁管1连接两个扁管1的入口3和出口4分别由分流入口6和合流入口7对通入和流出的气体进行分开和合并。

本实施例能够在平流式冷凝器在整体长度和宽度尺寸上受限时，通过增加厚度满足小尺寸空间的冷凝需求。

对于本实施例1和2中的扁管内增加的扰流结构在工业上可以有多种方式实施，如扁管1制备成管状前，预先在平整的金属片中根据扁管1的宽度和厚度等参数设计好尺寸，然后在表示壁厚的尺寸中焊接好扰流结构，最后将整个金属片卷成预设尺寸的扁管1即可。

本实用新型采用的技术特征，本领域技术人员可根据需求替换为功能相同或实质相同的结构或部件，均属于本实用新型保护范围。

Claims (10)

1.一种平流式冷凝器，包括扁管(1)和处于扁管(1)间的若干翅片(2)，所述扁管(1)两端分别为入口(3)和出口(4)，其特征在于：所述扁管(1)厚度方向的内壁设有金属材质的扰流结构(5)，所述扰流结构(5)具有扰流方向，若干所述的扰流结构(5)以对立的扰流方向交替间隔设置。

2.如权利要求1所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)的朝向与扁管(1)内气体流动方向相同。

3.如权利要求2所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)安装在扁管(1)上的位置与翅片(2)和扁管(1)的接触位置处于同一段扁管(1)上。

4.如权利要求1所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)由底部至末端逐渐收窄。

5.如权利要求4所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)的末端处于扁管(1)中心轴线上。

6.如权利要求1所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)的底部与扁管(1)的上下内壁间的距离为5～20mm。

7.如权利要求6所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)的底部与扁管(1)的上下内壁间的距离为10mm。

8.如权利要求1～7任一权利要求所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扰流结构(5)的密度从入口(3)到出口(4)逐步增加。

9.如权利要求8所述的平流式冷凝器，其特征在于：所述扁管(1)为两个或两个以上，多个所述扁管(1)之间由同一翅片(2)连接。

10.如权利要求9所述的平流式冷凝器，其特征在于：多个所述扁管(1)的入口(3)和出口(4)分别连接至共同的分流入口(6)和合流出口(7)。

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