CN214276588U - 换热芯体及空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉换热装置技术领域，尤其是涉及一种换热芯体及空调系统。所述换热芯体，包括：室体和扁管族，在所述室体的长度方向上设有多个间隔设置的所述扁管族，所述扁管族包括多个扁管，多个所述扁管沿所述室体的宽度方向间隔设置；扁管的一端与一个室体连通，扁管的另一端与另一个室体连通；扁管包括至少三个侧壁，其中，存在至少一对相邻两个侧壁之间呈角度设置以形成迎风顶角，迎风顶角面向换热芯体的进风方向设置。本实用新型提供的换热芯体重量小，成本低。

Description

换热芯体及空调系统

技术领域

本实用新型涉换热装置技术领域，尤其是涉及一种换热芯体及空调系统。

背景技术

汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。其中，汽车空调系统包括暖风芯体以实现对空气的加热。

一种管带式暖风芯体，包括扁管族、散热带、进出液管、上水室和下水室等组成；扁管族包括多个沿设定方向堆叠设置的多个扁管，相邻两个扁管之间间隔设置以形成空气流道，扁管的一端与上水室连通，扁管的另一端与下水室连通；扁管内流通的是冷却液，空气流道设置散热带，上游空气流经暖风芯体时，一方面通过扁管壁面直接进行热量交换，另一方面扁管内的热量经热传导传入散热带的微小翅片中，随后与空气发生对流换热，实现热量交换；设置散热带提高了该暖风芯体的换热效果，但是使得暖风芯体的重量大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换热芯体及空调系统，以解决现有技术中存在的换热芯体中重量大的技术问题。

本实用新型提供一种换热芯体，包括：室体和扁管族，在所述室体的长度方向上设有多个间隔设置的所述扁管族，所述扁管族包括多个扁管，多个所述扁管沿所述室体的宽度方向间隔设置；所述扁管的一端与一个所述室体连通，所述扁管的另一端与另一个所述室体连通；所述扁管包括至少三个侧壁，其中，存在至少一对相邻两个所述侧壁之间呈角度设置以形成迎风顶角，所述迎风顶角面向所述换热芯体的进风方向设置。

进一步地，所述扁管包括四个侧壁，以使所述扁管的横截面呈凸四边形，所述扁管的四个顶角均倒圆角设置。

进一步地，所述迎风顶角的角度范围为大于等于15°且小于90°；和/或，所述扁管的壁厚的范围为1mm-2mm。

进一步地，在室体宽度方向上，位于同一排的多个所述扁管中，相邻两个所述扁管之间设有第一间隔，所述第一间隔长度为1mm-2mm；

和/或，在所述室体的长度方向上，位于同一行的多个所述扁管中，相邻两个所述扁管之间设有第二间隔，所述第二间隔长度为1.8mm-2.6mm；

和/或，所述扁管的横截面呈平行四边形，在垂直于所述扁管的侧壁的方向上，相邻两个所述扁管之间设有第三间隔，所述第三间隔的长度为1.5mm-2.5mm。

进一步地，所述扁管的横截面为菱形，所述菱形的边长为5mm-8mm。

进一步地，在所述室体的长度方向上设有25-35行所述扁管；和/或，在所述室体的宽度方向设有2-6排所述扁管。

进一步地，所述换热芯体还包括进液管、出液管、左侧板和右侧板；所述进液管与一个所述室体连通，所述出液管与另一个所述室体连通，在所述室体的长度方向上，所述左侧板设置在所述室体的一端，所述右侧板设置在所述室体的另一端，所述扁管位于所述左侧板和所述右侧板之间。

进一步地，所述扁管的侧壁上设有凹槽；和/或，所述扁管的侧壁上设有凸起。

进一步地，所述换热芯体的材质为塑料。

本实用新型提供一种空调系统，包括上述换热芯体。

本实用新型提供的换热芯体，包括：室体和扁管族，在所述室体的长度方向上设有多个间隔设置的所述扁管族，所述扁管族包括多个扁管，多个所述扁管沿所述室体的宽度方向间隔设置；所述扁管的一端与一个所述室体连通，所述扁管的另一端与另一个所述室体连通；所述扁管包括至少三个侧壁，其中，存在至少一对相邻两个所述侧壁之间呈角度设置以形成迎风顶角，所述迎风顶角面向所述换热芯体的进风方向设置。

换热芯体包括多个扁管，多个扁管呈多行多列布置，多个扁管的一端均与一个室体连通，多个扁管的另一端均与另一个室体连通；每个扁管的迎风顶角均面向换热芯体的进风方向设置(也可以理解为换热芯体的迎风面)，即，每个扁管的迎风顶角面向室体的位于宽度方向上的侧面设置；一个室体用于通入换热介质，然后换热介质由该室体进入每个扁管，再进入另一个室体，然后排出换热芯体，同时，气体由室体的迎风侧穿过换热芯体，当气体接触到扁管后，气体在扁管的迎风顶角(也可以理解为扁管的顶角)处发生分流现象，随后两股流体与扁管壁面发生对流换热，吸收热量，当气体遇到下一个扁管的迎风顶角时，又发生分流，如此循环往复，产生的分流数量越多，单位时间内由壁面传输到空气中的热量就会越多，换热芯体的换热效率高，换热效果好。

本实用新型提供的换热芯体通过扁管自身的结构以及排布结构，能够实现对气体的扰动，保障较好的换热效率和换热效果，避免设置散热带，从而能够降低换热芯体的重量；另外，该换热芯体避免设置散热带，则能够减少零部件的种类，减少不同零部件之间装配产生的误差，从而提高换热芯体的精度，降低成本。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的换热芯体的一结构示意图；

图2为图1所示的换热芯体的另一结构示意图；

图3为图2所示的换热芯体A-A处切面图；

图4为图3所示的换热芯体的B处局部放大图；

图5为图1所示的换热芯体中一种扁管的结构示意图；

图6为图1所示的换热芯体中另一种扁管的结构示意图。

图标：10-室体；20-扁管；30-进液管；40-出液管；50-左侧板；60-右侧板；70-进液管接头；80-出液管接头；11-上室体；12-下室体；21-迎风顶角；22-凹槽；23-凸起。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本申请实施例中，室体10的宽度方向可以理解为换热芯体的迎风方向，也即气体的输送方向，图3至图5中的箭头方向为气体的输送方向。

如图1至图6所示，本实用新型提供一种换热芯体，包括：室体和扁管族，在所述室体的长度方向上设有多个间隔设置的所述扁管族，所述扁管族包括多个扁管，多个所述扁管沿所述室体的宽度方向间隔设置；所述扁管20的一端与一个所述室体10连通，所述扁管20的另一端与另一个所述室体10连通；所述扁管20包括至少三个侧壁，其中，存在至少一对相邻设置的两个所述侧壁之间呈角度设置以形成迎风顶角21，所述迎风顶角21面向所述换热芯体的进风方向设置。

本实施中，换热芯体包括多个扁管族，扁管族包括多个扁管20，从而多个扁管20呈多行多排布置，多个扁管20的一端均与一个室体10连通，多个扁管20的另一端均与另一个室体10连通；每个扁管20的迎风顶角21均面向换热芯体的进风方向设置(也可以理解为换热芯体的迎风面如图3所示的C侧，图3所示的D侧为出风面)，即，每个扁管20的迎风顶角21面向室体10的位于宽度方向上的侧面设置；一个室体10用于通入换热介质，然后换热介质由该室体10进入每个扁管20，再进入另一个室体10，然后排出换热芯体，同时，气体由室体10的迎风侧进入换热芯体，当气体接触到扁管20后，气体在扁管20的迎风顶角21(也可以理解为扁管20的顶角)处发生分流现象，随后两股流体与扁管20壁面发生对流换热，当气体遇到下一个扁管20的迎风顶角21时，又发生分流，如此循环往复，产生的分流数量越多，单位时间内由壁面传输到空气中的热量就会越多，换热芯体的换热效率高，换热效果好。

本实施例提供的换热芯体通过扁管20自身的结构以及排布结构，能够实现对气体的扰动，保障较好的换热效率和换热效果，避免设置散热带，从而能够降低换热芯体的重量；另外，该换热芯体避免设置散热带，则能够减少零部件的种类，减少不同零部件之间装配产生的误差，从而提高换热芯体的精度，降低成本。

其中，扁管20的结构形式可以为多种，选择则其中一种即可，例如：扁管20包括三个侧壁，其中，第一侧壁的横截面和第二侧壁的横截面均为直线，第三侧壁的横截面为弧线，第一侧壁和第二侧壁之间呈角度设置，以形成迎风顶角21，第三侧壁与第一侧壁的连接处相切设置，第三侧壁与第一侧壁的连接处相切设置；可选的，如图5所示，第一侧壁的横截面、第二侧壁的横截面和第三侧壁的横截面均为直线，也即扁管20的横截面为三角形，流体在三角形的后方会产生较大的涡流，可以增强整个暖风芯体的换热效率。

又如：扁管20的横截面呈五边形、六边形、七边形等多边形设置，可选的是采用凸多边形设置，避免流体滞留。

作为一种可选方案，所述扁管20包括四个侧壁，以使所述扁管20的横截面呈凸四边形，所述扁管20的四个顶角均角设置。本实施例中，扁管20的横截面呈凸四边形设置，则扁管20包括四个顶角，其中一个顶角可以作为迎风顶角21，在迎风顶角21的两侧分别有一个顶角，当流体一个扁管20的迎风顶角21分流后沿着扁管20的侧壁流动时，当遇到该扁管20的位于迎风顶角21两侧的顶角时，由于存在圆角，流体又会产生分流，近壁面的流体会发生偏折，沿着圆角曲率增大的方向运动，主流区的流体则会沿着壁面的延长线继续流动直至撞击到下一个扁管20的壁面，随后流动方向发生变化，如此循环往复，使得气体产生更多的分流，这些分流会与接触的壁面产生热量交换，从而提高换热效率和换热效果；扁管20的横截面呈四边形设置，可以对扁管20簇内的气流进行多次折射与偏转，增加了气流与扁管20壁面热交换的时间，提升了塑料暖风芯体整体的换热效率，减小了换热量的裕量，节省了能源。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，迎风顶角21的角度θ范围为大于等于15°且小于90°本实施例中，迎风顶角21的角度可以为15°、20°、25°、30°、40°、55°、65°、70°、80°或者85°等，迎风顶角21的角度θ取大于等于15°且小于90°中的任意一值，有利于对气体进行分流。

需要说明的是，可以通过扁管20的顶角的倒圆角的大小，来调节流体流经扁管20壁面的附壁作用，增大或者减小气流在脱离壁面后的偏折角度，提升或者缩短气流在扁管20簇内的滞留时间，改变扁管20的换热效率。另外，改变菱形相邻两边的夹角，菱形的边长大小也能够调节扁管20的换热效率与压力损失。

在上述实施例基础之上，进一步地，扁管20的壁厚可以根据具体需要来设置。可选的，如图4所示，所述扁管20的壁厚的范围为1mm-2mm。本实施例中，扁管20的壁厚d可以为1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或者2mm等，扁管20的壁厚取1mm-2mm该范围的任意一值，可以保障扁管20的强度，又表面扁管20过厚导致换热芯体的重量大。

可以根据对流体压力损失的要求以及对换热效率的要求来设置扁管20与扁管20之间的间隔。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，在室体10宽度方向上，位于同一排的多个所述扁管20中，相邻两个所述扁管20之间设有第一间隔C1，所述第一间隔C1长度为1mm-2mm。本实施中，在室体10的宽度方向也即气体的输送方向上，相邻两个扁管20之间的第一间隔C1可以为1mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、1.9mm或者2mm等，第一间隔C1取1mm-2mm这一范围内的任意一值，有利于平衡压力损失和换热效果。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，在所述室体10的长度方向上，位于同一行的多个所述扁管20中，相邻两个所述扁管20之间设有第二间隔C2，所述第二间隔C2长度为1.8mm-2.6mm。本实施例中，第二间隔C2可以为1.8mm、2.0mm、2.3mm、2.4mm或者2.6等，第二间隔C2取1.8mm-2.6mm这一范围内的任意一值，进一步有利于平衡压力损失和换热效果。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述扁管20的横截面呈平行四边形，在垂直于所述扁管20的侧壁的方向上，相邻两个所述扁管20之间设有第三间隔C3，所述第三间隔C3的长度为1.5mm-2.5mm。本实施例中，第三间隔C3可以为1.5mm、1.7mm、1.9mm、2.1mm、2.3mm或者2.5mm等，第三间隔C3取1.8mm-2.6mm这一范围的任一值，进一步有利于平衡压力损失和换热效果。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述扁管20的横截面为菱形，所述菱形的边长L为5mm-8mm。本实施例中，菱形的边长L可以为5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm、8.0mm等。

通过对扁管20的数量的设置，也可以来调节压力损失。

可选的，在所述室体10的长度方向上设有25-35行所述扁管20；和/或，在所述室体10的宽度方向设有2-6排所述扁管20。本实施例中，扁管20可以为25行、27行、29行、31行、33行、或者35行；扁管20可以为2排、3排、4排、5排或者6排。

如图1所示，具体地，所述换热芯体还包括进液管30、出液管40、左侧板50和右侧板60；所述进液管30与一个所述室体连通，所述出液管40与另一个所述室体10连通，在所述室体10的长度方向上，所述左侧板50设置在所述室体10的一端，所述右侧板60设置在所述室体10的另一端，所述扁管20位于所述左侧板50和所述右侧板60之间。还可以在室体10上设置多个隔板，隔板将室体10分隔成多个流路。

本实施例中，以换热芯体用以加热气体为例来说明换热芯体的工作过程，两个室体10中的一个为上室体11，另一个为下室体12，来自加热水箱(未图示)中的冷却液由进液管30的进口流入，经过进液管接头70进入下室体12，由于下室体12内部有多个隔板，这些隔板将流入的热流体分割为多个流路，随后经由扁管20与外部的冷空气进行对流换热流。在扁管20内部，热水的热量通过热传导经扁管20的壁面传输到扁管20的外表面，然后与上游的空气进行对流换热，使得空气的温度上升，起到加热空气的作用，而水在此处冷却后流向上室体11，在上室体11中进行汇集，经由出液管接头80流入出液管40，随后流向加热水箱，完成一次循环。

如图6所示，在上述实施例基础之上，可以在扁管20的侧壁上设置凹槽22，从而增加换热面积，以提高换热效果，凹槽22可以沿扁管20的宽度方向延伸，凹槽也可以沿扁管20的长度方向延伸，凹槽22的数量可以为多个。

或者，可以在扁管20的外侧壁上设置凸起23，以扰乱气体流动，也可以在内侧壁上设置凸起23，以扰乱换热介质流动，避免层流，还可以即在扁管20的外侧壁上设置凸起，又在扁管20的内侧壁上设置凸起。设置凸起可以避免流体层流，使得温度均匀，有利于提高换热效果。

当然凹槽和凸起可以同时设置。

在上述实施例基础之上，进一步地，换热芯体的材质为塑料，例如：PA46塑料。换热芯体可以采用刚度强、韧性佳、抗疲劳强度好、较好耐热性、较好导热性能的塑料，从而进一步降低换热芯体的重量，降低成本。

本实用新型的实施例还提供了一种空调系统，包括上述任一技术方案所述的换热芯体，因而，具有该换热芯体的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种换热芯体，其特征在于，包括：室体和扁管族，在所述室体的长度方向上设有多个间隔设置的所述扁管族，所述扁管族包括多个扁管，多个所述扁管沿所述室体的宽度方向间隔设置；所述扁管的一端与一个所述室体连通，所述扁管的另一端与另一个所述室体连通；所述扁管包括至少三个侧壁，其中，存在至少一对相邻两个所述侧壁之间呈角度设置以形成迎风顶角，所述迎风顶角面向所述换热芯体的进风方向设置。

2.根据权利要求1所述的换热芯体，其特征在于，所述扁管包括四个侧壁，以使所述扁管的横截面呈凸四边形，所述扁管的四个顶角均倒圆角设置。

3.根据权利要求2所述的换热芯体，其特征在于，所述迎风顶角的角度范围为大于等于15°且小于90°；

和/或，所述扁管的壁厚的范围为1mm-2mm。

4.根据权利要求3所述的换热芯体，其特征在于，在室体宽度方向上，位于同一排的多个所述扁管中，相邻两个所述扁管之间设有第一间隔，所述第一间隔的长度为1mm-2mm；

和/或，在所述室体的长度方向上，位于同一行的多个所述扁管中，相邻两个所述扁管之间设有第二间隔，所述第二间隔的长度为1.8mm-2.6mm；

和/或，所述扁管的横截面呈平行四边形，在垂直于所述扁管的侧壁的方向上，相邻两个所述扁管之间设有第三间隔，所述第三间隔的长度为1.5mm-2.5mm。

5.根据权利要求4所述的换热芯体，其特征在于，所述扁管的横截面为菱形，所述菱形的边长为5mm-8mm。

6.根据权利要求1所述的换热芯体，其特征在于，在所述室体的长度方向上设有25-35行所述扁管；和/或，在所述室体的宽度方向设有2-6排所述扁管。

7.根据权利要求1所述的换热芯体，其特征在于，所述换热芯体还包括进液管、出液管、左侧板和右侧板；所述进液管与一个所述室体连通，所述出液管与另一个所述室体连通，在所述室体的长度方向上，所述左侧板设置在所述室体的一端，所述右侧板设置在所述室体的另一端，所述扁管位于所述左侧板和所述右侧板之间。

8.根据权利要求1所述的换热芯体，其特征在于，所述扁管的侧壁上设有凹槽；和/或，所述扁管的侧壁上设有凸起。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的换热芯体，其特征在于，所述换热芯体的材质为塑料。

10.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的换热芯体。

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