CN216845797U - 换热装置及管翅式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热装置及管翅式换热器，包括沿第一路径布置的两个主板及沿第二路径布置的多个扁管；主板上开设有插孔；第二路径垂直于第一路径，扁管具有多个沿第二路径布置的平直部，以及多个交替连接于多个平直部相邻端的折弯部，平直部具有奇数个，折弯部具有偶数个，位于两端的平直部分别与对应的插孔插接。本实用新型能在保证热交换性能的前提下减少单个主板上插孔的开设数量，降低了主板撕裂的风险，增强了主板的可制造性。

Description

换热装置及管翅式换热器

技术领域

本实用新型属于换热装备技术领域，具体涉及一种换热装置及管翅式换热器。

背景技术

管翅式换热器是一种结构较为紧凑的换热器，其主要由扁管、翅片和水室组件构成，水室组件两侧的主板上开设有扁管插孔，扁管的两端分别插入到水两侧主板的扁管插孔之中，这种换热器能承受更大的压力，因而在制冷行业具有较为广泛的应用。

现有的管翅式换热器中，扁管一般呈平直状，在外形尺寸相同的情况下，扁管的数量越多换热性能也越好，但是扁管数量的增加也意味着需要在主板上开设更多的扁管插孔，由于主板一般采用板材冲压成型，过于密集的孔洞设置会在成型过程中引起板材翘曲、撕裂等问题，影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种换热装置及管翅式换热器，旨在改善主板在成型过程中出现变形、撕裂的问题，提升产品质量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种换热装置，包括：

沿第一路径布置的两个主板，所述主板上开设有插孔；以及

沿第二路径布置的多个扁管，所述第二路径垂直于所述第一路径，所述扁管具有多个沿所述第二路径布置的平直部，以及多个交替连接于多个所述平直部相邻端的折弯部，所述平直部具有奇数个，所述折弯部具有偶数个，位于两端的所述平直部分别与对应的所述插孔插接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述折弯部包括平直段和弧形的弯曲段，所述平直段通过所述弯曲段与所述平直部连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在同一个所述扁管中，定义所述平直部的厚度为T，定义相邻两个所述平直部的间距为h₁，所述h₁和所述T之间满足：h₁≥T。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在同一个所述扁管中，定义所述弯曲段外弧面的半径为R，所述R和所述T之间满足：R≥T。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，定义相邻两个所述扁管中，插接于同一侧所述主板的所述平直部之间的间距为h₂，所述T、所述h₁和所述h₂之间满足：h₂＝2×T+3×h₁。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述扁管具有至少一行沿所述扁管的宽度方向布置的流道，同一行所述流道中，相邻两个所述流道的间距相等；

定义相邻两个所述流道的中心线之间的距离为d₁，定义所述流道的内径为D，所述d₁和所述D之间满足：1.5D≤d₁≤2D。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，当所述流道具有多行时，多行所述流道沿所述扁管的厚度方向布置，定义相邻两行所述流道的中点之间的距离为d₂，所述d₂与所述D之间满足：2D≤d₂≤3D。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，扁管呈“S”型，单个扁管的平直部之间的间距可以设计的较小，平直部成为实现换热的主体结构，继而能在扁管数量设置较少的情况下有效提高平直部的分布密度，增大了换热量，由于一个扁管仅需在两个主板上分别开设一个插孔，故而能够减少单个主板上插孔的开设数量，降低了主板撕裂的风险，增强了主板的可制造性。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种管翅式换热器，包括：

外壳，形成有两端开口的容置腔，还具有介质通过口；

上述的换热装置，其中的主板盖设于所述容置腔的开口处；以及

翅片，设于所述换热装置中相邻两平直部之间。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述换热装置中的折弯部与所述主板贴合接触。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述主板背离所述容置腔的一侧设有盖板，所述盖板和所述主板之间形成导流腔，所述扁管的端部对接于所述导流腔。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的换热装置，在保证换热效率的情况下，换热装置中主板的结构强度更高，换热装置不良率降低，有利于提升换热器整体的结构强度，并降低制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的管翅式换热器的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的管翅式换热器的内部结构剖视图；

图3为本实用新型实施例一提供的换热装置的爆炸分解图；

图4为本实用新型实施例一采用的扁管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一采用的扁管中流道的分布示意图；

图6为本实用新型实施例一采用扁管的局部结构示意图；

图7为本实用新型实施例二采用的扁管中流道的分布示意图；

图8为本实用新型实施例三采用的扁管中流道的分布示意图；

图9为本实用新型实施例四采用的扁管中流道的分布示意图。

附图标记说明：

10、换热装置；

100、主板；110、插孔；120、限位翻边；

200、扁管；210、平直部；220、折弯部；221、平直段；222、弯曲段；230、流道；

20、外壳；21、介质通过口；

30、翅片；

40、盖板；

50、导流腔；

60、分隔架。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图2至图4，现对本实用新型提供的换热装置进行说明。所述换热装置10，包括沿第一路径布置的两个主板100及沿第二路径布置的多个扁管200；主板100上开设有插孔110；第二路径垂直于第一路径，扁管200具有多个沿第二路径布置的平直部210，以及多个交替连接于多个平直部210相邻端的折弯部220，平直部210具有奇数个，折弯部220具有偶数个，位于两端的平直部210分别与对应的插孔110插接。

本实施例提供的换热装置，与现有技术相比，扁管200呈“S”型，单个扁管200的平直部210之间的间距可以设计的较小，平直部210成为实现换热的主体结构，继而能在扁管200数量设置较少的情况下有效提高平直部210的分布密度，增大了换热量，由于一个扁管200仅需在两个主板上分别开设一个插孔110，故而能够减少单个主板100上插孔110的开设数量，降低了主板100撕裂的风险，增强了主板100的可制造性。

具体实施时，插孔110的形状与扁管200的断面形状相适配；为了保证密封性，还可在插孔110与扁管200之间设置弹性密封环，在保证密封性的同时还能对扁管200的位置起到固定作用，避免扁管200在水流的冲击下晃动。

在一些实施例中，参阅图2至图4及图6，折弯部220包括平直段221和弧形的弯曲段222，平直段221通过弯曲段222与平直部210连接。本实施例能够第一路径上缩小折弯部220占用的空间较少，有利于提升扁管200整体的结构紧凑程度，还有利于降低折弯工艺的难度。

具体实施时，弯曲段222的弧度为π/2，在第二路径上有效减少折弯部220占用的空间，继而有利于提升扁管200整体的结构紧凑程度。

在一些实施例中，参阅图6，在同一个扁管200中，定义平直部210的厚度为T，定义相邻两个平直部210的间距为h₁，h₁和T之间满足：h₁≥T。需要说明的是，平直部210的厚度和折弯部220的厚度相同。本实施例合理设置平直部210间距与扁管200厚度的关系，避免折弯过程对扁管200造成结构性损坏；同时，还在相邻两个平直部210之间预留足够的空间来安装翅片30，预留足够的热交换空间。

在上述实施例的基础上，参阅图6，为降低折弯难度，在同一个扁管200中，定义弯曲段222外弧面的半径为R，R和T之间满足：R≥T。

在上述实施例的基础上，参阅图2及图6，定义相邻两个扁管200中，插接于同一侧主板100的平直部210之间的间距为h₂，T、h₁和h₂之间满足：h₂＝2×T+3×h₁。本实施通过合理设置不同扁管200之间的间距，达到使插孔110布置合理化的目的，在保证热交换性能的前提下，能够进一步降低主板100撕裂的风险，增强主板100的可制造性。

在一些实施例中，参阅图5、图7至图9，扁管200具有至少一行沿扁管200的宽度方向布置的流道230，同一行流道230中，相邻两个流道230的间距相等；定义相邻两个流道230的中心线之间的距离为d₁，定义流道230的内径为D，d₁和D之间满足：1.5D≤d₁≤2D。本实施例通过合理设置流道230，将物质(例如水等)进行有效分流，在保证物质流通顺畅性的前提下，最大程度的增加流道230的表面积，继而提升热交换效率。

具体实施时，流道230的断面可以是矩形(如图8所示)、圆形(如图5及图7所示)、菱形(如图9所示)、椭圆形(图中未示出)等形状，能满足物质流通需求即可，其余形式在此不再一一列举。需要说明的是，若物质流通压力较高，则以采用断面呈圆形的流道230为宜。

在上述实施例的基础上，参阅图7，当流道230具有多行时，多行流道230沿扁管200的厚度方向布置，定义相邻两行流道230的中点之间的距离为d₂，d₂与D之间满足：2D≤d₂≤3D。不同行数的流道设计可以针对不同的物质或者热交换场景，根据实际的使用需求，进行合理的行间距设置，能够最大程度的平衡流通性能和热交换性能，提升使用范围。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种管翅式换热器，参阅图1及图2，所述管翅式换热器包括外壳20、上述的换热装置10及翅片30；外壳20形成有两端开口的容置腔，还具有介质通过口21；换热装置10中的主板100盖设于容置腔的开口处；翅片30设于换热装置10中相邻两平直部210之间。

本实施例提供的管翅式换热器，与现有技术相比，通过采用上述的换热装置10，在保证换热效率的情况下，换热装置10中主板100的结构强度更高，换热装置10不良率降低，有利于提升换热器整体的结构强度，并降低制造成本。

具体实施时，外壳20与换热装置10之间形成介质流通空间，介质通过口21设有两个，其中一个用于通入介质，另一个用于排出介质，为了使介质充分流通，两个介质通过口21设于外壳20的相对两侧壁。同时，外壳20的侧壁与平直部210之间也设有翅片30，本实施例中，翅片30示例性的被示出为锯齿状的翅片，但需要理解的是，翅片30也可以采用其他结构形式(例如螺旋翅片等)，在此不做唯一限定。

在一些实施例中，参阅图2，换热装置10中的折弯部220贴合于主板100朝向容置腔的一侧。本实施例能够通过贴合设计在第一路径上限制两个主板100的装配位置，提高装配效率，同时，还能尽可能的扩大平直部210的长度，实现高效换热。

在一些实施例中，参阅图1及图2，主板100背离容置腔的一侧设有盖板40，盖板40和主板100之间形成导流腔50，扁管200的端部对接于导流腔50。

在一些实施例中，为了更好的提升换热性能，容纳腔中的扁管200沿第三路径设有多组，其中，第三路径垂直于第一路径和和第二路径，每组均包括多个沿第二路径布置的扁管200。本实施例中，容纳腔中的扁管200示例性的被示出为沿第三路径设有两组，每组的扁管200的数量均相同。需要理解的是，扁管200的具体分布方式不限于上述的举例的方式，能满足换热性能需求及空间布置需求即可，在此不做唯一限定。

在上述实施例的基础上，导流腔分为多个导流空间，导流空间与不同的扁管组一一对应，继而能分别对不同的扁管组单独实现物质的流通。以附图视角为例，上部的导流腔对应于扁管200的进入端，该导流腔能将外部物质(如水等)引入扁管200，下部的导流腔对应于扁管200的引出端，该导流腔能将流出扁管200的物质进行引流导出，上部的导流腔和下部的导流腔分别形成两个与不同的扁管组对应的导流空间。

具体实施时，盖板40和主板100之间设有分隔架60，以实现将导流腔分隔成不同的导流空间的目的，其中，分隔架60的结构根据扁管组的分布进行对应的设置，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，相邻两组扁管200之间设有保持架，以便于在第三路径上保持扁管200的位置。

在一些实施例中，参阅图1及图3，主板100的两侧设有限位翻边120，限位翻边120形成供盖板40插入的插槽，其能使盖板40紧贴于分隔架60，继而有利于简化盖板40和主板100之间的连接结构，增强导流腔的密封性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热装置，其特征在于，包括：

沿第一路径布置的两个主板，所述主板上开设有插孔；以及

沿第二路径布置的多个扁管，所述第二路径垂直于所述第一路径，所述扁管具有多个沿所述第二路径布置的平直部，以及多个交替连接于多个所述平直部相邻端的折弯部，所述平直部具有奇数个，所述折弯部具有偶数个，位于两端的所述平直部分别与对应的所述插孔插接。

2.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述折弯部包括平直段和弧形的弯曲段，所述平直段通过所述弯曲段与所述平直部连接。

3.如权利要求2所述的换热装置，其特征在于，在同一个所述扁管中，定义所述平直部的厚度为T，定义相邻两个所述平直部的间距为h₁，所述h₁和所述T之间满足：h₁≥T。

4.如权利要求3所述的换热装置，其特征在于，在同一个所述扁管中，定义所述弯曲段外弧面的半径为R，所述R和所述T之间满足：R≥T。

5.如权利要求3所述的换热装置，其特征在于，定义相邻两个所述扁管中，插接于同一侧所述主板的所述平直部之间的间距为h₂，所述T、所述h₁和所述h₂之间满足：h₂＝2×T+3×h₁。

6.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述扁管具有至少一行沿所述扁管的宽度方向布置的流道，同一行所述流道中，相邻两个所述流道的间距相等；

定义相邻两个所述流道的中心线之间的距离为d₁，定义所述流道的内径为D，所述d₁和所述D之间满足：1.5D≤d₁≤2D。

7.如权利要求6所述的换热装置，其特征在于，当所述流道具有多行时，多行所述流道沿所述扁管的厚度方向布置，定义相邻两行所述流道的中点之间的距离为d₂，所述d₂与所述D之间满足：2D≤d₂≤3D。

8.一种管翅式换热器，其特征在于，包括：

外壳，形成有两端开口的容置腔，还具有介质通过口；

如权利要求1-7中任意一项所述的换热装置，其中的主板盖设于所述容置腔的开口处；以及

翅片，设于所述换热装置中相邻两平直部之间。

9.如权利要求8所述的管翅式换热器，其特征在于，所述换热装置中的折弯部与所述主板贴合接触。

10.如权利要求8所述的管翅式换热器，其特征在于，所述主板背离所述容置腔的一侧设有盖板，所述盖板和所述主板之间形成导流腔，所述扁管的端部对接于所述导流腔。

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