CN215177074U - 一种微通道换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉公开了一种微通道换热器及空调器，微通道换热器包括多个扁管，多个扁管沿第一方向依次间隔并行设置，各扁管内设有多个贯穿其两端的微通道，多个微通道沿第二方向依次设置；两个集流管，两个集流管沿第三方向相对间隔设置，各扁管的两端分别连接于两个集流管的侧壁，且各微通道的两端分别与两个集流管连通；各集流管内设有若干个隔板，隔板将集流管沿第一方向分割成多个腔室，多个腔室通过多个微通道顺次连通形成冷媒通道，冷媒通道的两端的腔室分别为第一腔室和第二腔室；进气管组件，进气管组件与第一腔室连通；出液管组件，出液管组件与第二腔室连通；其中，集流管的横截面沿第二方向上的长度尺寸大于沿第三方向上的长度尺寸。

Description

一种微通道换热器及空调器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，特别是涉及一种微通道换热器及空调器。

背景技术

目前微通道换热器由两个相对间隔设置的集流管和多个设置在两个集流管之间的扁管组成，扁管的两端分别与两个集流管的侧壁相连接。但现有的集流管的横截面多数为圆形，当扁管的横截面较大时，导致集流管的直径尺寸也较大，从而增大了集流管在换热器上的体积占比，但由于集流管基本不参与换热工作，使得换热器的换热面积较小，从而降低了换热效果，影响了制冷装置的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决了现有微通道换热器因集流管的体积较大而降低了换热效果的技术问题，本实用新型提供了一种微通道换热器，包括：

多个扁管，多个所述扁管沿第一方向依次间隔并行设置，各所述扁管内设有多个贯穿其两端的微通道，多个所述微通道沿第二方向依次设置；

两个集流管，两个所述集流管沿第三方向相对间隔设置，各所述扁管的两端分别连接于两个所述集流管的侧壁，且各所述微通道的两端分别与两个所述集流管连通；各所述集流管内设有若干个隔板，所述隔板将所述集流管沿所述第一方向分割成多个腔室，多个所述腔室通过多个所述微通道顺次连通形成冷媒通道，所述冷媒通道的两端的所述腔室分别为第一腔室和第二腔室；

进气管组件，所述进气管组件与所述第一腔室连通；

出液管组件，所述出液管组件与所述第二腔室连通；

其中，所述集流管的横截面沿所述第二方向上的长度尺寸大于沿所述第三方向上的长度尺寸；

设定与所述第一腔室连接的所述扁管数量为n，设定所述集流管的横截面面积为S1，设定所述扁管上的全部所述微通道的横截面面积总和为S2，其中S1和S2存在：0.9＊n＊S2＜S1＜1.5＊n＊S2。

在一些实施方式中，所述集流管的横截面为椭圆形，所述集流管沿长轴相对的弧面一侧与所述扁管的端部连接。

在一些实施方式中，所述集流管的横截面为腰圆形，所述集流管上平面一侧与所述扁管的端部连接。

在一些实施方式中，沿冷媒从所述第一腔室往所述第二腔室的流动方向上，多个所述腔室上沿冷媒在同一方向上流动的所述扁管的数量依次减小。

在一些实施方式中，所述第一腔室和所述第二腔室分别位于同一个所述集流管的两端。

在一些实施方式中，任意相邻两个所述扁管之间设有散热翅片。

在一些实施方式中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在一些实施方式中，所述扁管的长度尺寸为400－900mm。

在一些实施方式中，所述微通道的横截面呈椭圆形或圆形。

本实用新型的一种微通道换热器与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型通过将集流管的横截面设计成非圆形状，使集流管与扁管连接的接触面较大，在满足集流管与扁管之间的连接要求下，尽可能减小集流管的横截面面积，从而减小了集流管在换热器上的体积占比，进而增大了扁管的长度尺寸以增大换热面积，提高散热效果。同时，通过限定集流管与扁管上微通道的横截面面积关系，在满足集流管与扁管的连接要求下，有效减小了集流管的横截面面积，从而减小集流管的体积以提高散热效果。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种空调器，包括室内机和室外机，所述室内机或所述室外机包括上面所述的微通道换热器。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的微通道换热器的正视图；

图2是本实用新型实施例1的微通道换热器的立体图；

图3是本实用新型实施例1的扁管的局部放大图；

图4是本实用新型实施例1的扁管和集流管连接处的放大示意图；

图5是本实用新型实施例2的扁管和集流管连接处的放大示意图；

图中，

1、扁管；11、微通道；

2、集流管；

3、隔板；

4、腔室；41、第一腔室；42、第二腔室；

5、进气管组件；

6、出液管组件；

X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

请参考图1－4，本实用新型实施例1提供了一种微通道换热器，包括多个扁管1、两个集流管2、进气管组件5及出液管组件6；多个扁管1沿第一方向X依次间隔并行设置，各扁管1内设有多个贯穿其两端的微通道11，多个微通道11沿第二方向Y依次设置；两个集流管2沿第三方向Z相对间隔设置，各扁管1的两端分别连接于两个集流管2的侧壁，且各微通道11的两端分别与两个集流管2连通；各集流管2内设有若干个隔板3，隔板3将集流管2沿第一方向X分割成多个腔室4，多个腔室4通过多个微通道11顺次连通形成冷媒通道，冷媒通道的两端的腔室4分别为第一腔室41和第二腔室42；进气管组件5与第一腔室41连通；出液管组件6与第二腔室42连通；其中，集流管2的横截面沿第二方向Y上的长度尺寸大于沿第三方向Z上的长度尺寸；设定与第一腔室41连接的扁管1数量为n，设定集流管2的横截面面积为S1，设定扁管1上的全部微通道11的横截面面积总和为S2，其中S1和S2存在：0.9＊n＊S2＜S1＜1.5＊n＊S2。

基于上述结构，通过将集流管2的横截面设计成非圆形状，使集流管2与扁管1连接的接触面较大，在满足集流管2与扁管1之间的连接要求下，尽可能减小集流管2的横截面面积，从而减小了集流管2在换热器上的体积占比，进而增大了扁管1的长度尺寸以增大换热面积，提高散热效果。同时，通过限定集流管2与扁管1上微通道11的横截面面积关系，在满足集流管2与扁管1的连接要求下，有效减小了集流管2的横截面面积，从而减小集流管2的体积以提高散热效果。

进一步地，沿冷媒从第一腔室41往第二腔室42的流动方向上，多个腔室4上沿冷媒在同一方向上流动的扁管1的数量依次减小。可以理解的是，当微通道换热器处于制冷循环过程时，冷媒从进气管组件5流入，经过冷媒通道后从出液管组件6流出，由于从进气管组件5的冷媒为高压低密度气体，流动阻力大，需要并联数量较多的扁管1用来减少冷媒流动阻力；随着冷媒经过扁管1时放出热量后逐渐冷却成较高密度的液体，流动阻力减小，因此扁管1数量可以逐渐减少，以提高换热系数。

在本实施例1的一些实施方式中，为了便于控制冷媒的流动方向及整体安装，第一腔室41和第二腔室42分别位于同一个集流管2的两端。

在本实施例1的一些实施方式中，任意相邻两个扁管1之间设有散热翅片，散热翅片用于增大扁管1与空气之间的换热面积，从而提高换热效果。例如散热翅片为波纹翅片。

在本实施例1的一些实施方式中，根据扁管1的常用尺寸，扁管1的长度尺寸为400－900mm。

在本实施例1的一些实施方式中，第一方向X与第二方向Y相互垂直。

在本实施例1的一些实施方式中，所述微通道11的横截面呈椭圆形或圆形。

请参考图4，在一些实施方式中，集流管2的横截面为椭圆形，集流管2沿长轴相对的弧面一侧与扁管1的端部连接。具体地，设定第一腔室41连接的扁管1数量为n，横截面为圆形的集流管2直径为d，横截面为椭圆形的集流管2的短轴长度为a、长轴长度为b，扁管1的多个微通道11横截面面积总和为S2，椭圆形的集流管2相比圆形的集流管2有效换热长度增加值为L。

假设：n＝20，d＝16mm，b＝16mm，S2＝8mm2；L＝d－a；a可通过公式0.9＊n＊S2＜S1＜1.5＊n＊S2和公式S1＝π＊a＊b/4计算出来。

假设各扁管1的微通道11有10个、且微通道11的内径d1＝0.9mm；

则S2＝10＊π＊d1＊d1/4＝10＊3.14＊0.9＊0.9/4＝6.3mm2；

假设S1取值为S1＝1.0＊n＊S2；则S1＝1.0＊20＊6.3＝126mm2；

即π＊a＊b/4＝3.14＊a＊16/4＝126，从而计算出a＝10.0mm；

则横截面为椭圆形的集流管2相比横截面为圆形的集流管2换热器有效换热长度增加值为L＝d－a＝16－10.0＝6mm。进一步地，由于微通道换热器的扁管1两端分别连接有集流管2，因此椭圆形的集流管2相比圆形的集流管2采用扁管1长度可增加2＊L＝2＊6＝12mm，如果按扁管1的长度为500mm，则采用椭圆形的集流管2换热器后有效换热面积增加6％，从而有效增大了微通道换热器的换热面积，以提高换热效果。

综上，本实用新型实施例1提供一种微通道换热器，通过将集流管2的横截面设计成非圆形状，使集流管2与扁管1连接的接触面较大，在满足集流管2与扁管1之间的连接要求下，尽可能减小集流管2的横截面面积，从而减小了集流管2在换热器上的体积占比，进而增大了扁管1的长度尺寸以增大换热面积，提高散热效果。同时，通过限定集流管2与扁管1上微通道11的横截面面积关系，在满足集流管2与扁管1的连接要求下，有效减小了集流管2的横截面面积，从而减小集流管2的体积以提高散热效果。

进一步地，本实用新型实施例1还提供了一种空调器，包括室内机和室外机，室内机或室外机包括上述的微通道换热器。

实施例2

请参考图5，本实用新型实施例2公开了一种微通道换热器，其结构与上述实施例1的微通道换热器的结构相似，其不同之处在于，集流管2的横截面为腰圆形，集流管2上平面一侧与扁管1的端部连接。

具体地，参考图5，设定第一腔室41连接的扁管1数量为n，横截面为圆形的集流管2直径为d，横截面为腰圆形的集流管2的长度为a＝d、半径为r，扁管1的多个微通道11横截面面积总和为S2，腰圆形的集流管2相比圆形的集流管2有效换热长度增加值为L。

假设：n＝20，d＝16mm，b＝16mm，S2＝8mm2，a＝d＝16mm；r可通过公式0.9＊n＊S2＜S1＜1.5＊n＊S2和公式S1＝π＊r2+2＊r＊(a－2＊r)计算出来。

假设各扁管1的微通道11有10个、且微通道11的内径d1＝0.9mm；

则S2＝10＊π＊d1＊d1/4＝10＊3.14＊0.9＊0.9/4＝6.3mm2；

假设S1取值为S1＝1.0＊n＊S2；则S1＝1.0＊20＊6.3＝126mm2；

即π＊r2+2＊r＊(a－2＊r)＝3.14＊r2+2＊r＊(16－2＊r)/4＝126，从而计算出r＝4.5mm；

则横截面为腰圆形的集流管2相比横截面为圆形的集流管2换热器有效换热长度增加值为L＝d－2＊r＝16－2＊4.5＝7mm。进一步地，由于微通道换热器的扁管1两端分别连接有集流管2，因此腰圆的集流管2相比圆形的集流管2采用扁管1长度可增加2＊L＝2＊7＝14mm，如果按扁管1的长度为500mm，则采用腰圆形的集流管2换热器后有效换热面积增加7％，从而有效增大了微通道换热器的换热面积，以提高换热效果。

本实施例2的微通道换热器的其他结构请参考上述实施例1，此处省略描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种微通道换热器，其特征在于，包括：

多个扁管，多个所述扁管沿第一方向依次间隔并行设置，各所述扁管内设有多个贯穿其两端的微通道，多个所述微通道沿第二方向依次设置；

两个集流管，两个所述集流管沿第三方向相对间隔设置，各所述扁管的两端分别连接于两个所述集流管的侧壁，且各所述微通道的两端分别与两个所述集流管连通；各所述集流管内设有若干个隔板，所述隔板将所述集流管沿所述第一方向分割成多个腔室，多个所述腔室通过多个所述微通道顺次连通形成冷媒通道，所述冷媒通道的两端的所述腔室分别为第一腔室和第二腔室；

进气管组件，所述进气管组件与所述第一腔室连通；

出液管组件，所述出液管组件与所述第二腔室连通；

其中，所述集流管的横截面沿所述第二方向上的长度尺寸大于沿所述第三方向上的长度尺寸；

设定与所述第一腔室连接的所述扁管数量为n，设定所述集流管的横截面面积为S1，设定所述扁管上的全部所述微通道的横截面面积总和为S2，其中S1和S2存在：0.9＊n＊S2＜S1＜1.5＊n＊S2。

2.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述集流管的横截面为椭圆形，所述集流管沿长轴相对的弧面一侧与所述扁管的端部连接。

3.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述集流管的横截面为腰圆形，所述集流管上平面一侧与所述扁管的端部连接。

4.如权利要求1－3任一项所述的微通道换热器，其特征在于，沿冷媒从所述第一腔室往所述第二腔室的流动方向上，多个所述腔室上沿冷媒在同一方向上流动的所述扁管的数量依次减小。

5.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一腔室和所述第二腔室分别位于同一个所述集流管的两端。

6.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，任意相邻两个所述扁管之间设有散热翅片。

7.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

8.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述扁管的长度尺寸为400－900mm。

9.如权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，所述微通道的横截面呈椭圆形或圆形。

10.一种空调器，包括室内机和室外机，其特征在于，所述室内机或所述室外机包括如权利要求1－9任一项所述的微通道换热器。

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