CN217357189U - 换热管、换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空气调节技术领域，公开一种换热管，包括管体，内部形成冷媒流道，所述管体包括第一壁板、第二壁板和弧形壁板，其中，第一壁板，设置有第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；第二壁板，第一侧边连接于所述第一壁板的第一侧边，所述第二壁板与所述第一壁板形成第一夹角；弧形壁板，相对的两个侧边分别连接于所述第一壁板的第二侧边和所述第二壁板的第二侧边，中间部分向外凸起，以使所述换热管的截面为水滴形。本申请还公开一种换热器、空调器。

Description

换热管、换热器及空调器

技术领域

本申请涉及空气调节技术领域，例如涉及一种换热管、换热器及空调器。

背景技术

目前，空调器通过室内换热器与室内环境进行热量交换，通过室外换热器与室外环境进行热量交换，换热器的换热效率在很大程度上影响着空调器的制冷制热效果。

相关技术中公开了一种椭圆管翅片式换热器及顶出风空调室外机，换热管包括若干换热管、套装在各换热管上的翅片以及用以固定翅片的端板，翅片的一侧面为迎风面，与迎风面相对的另一侧面为背风面，换热管截面呈椭圆形，各换热管倾斜设置，其椭圆形截面的长轴方向与风由迎风面向背风面流入的水平方向之间具有夹角。本实用新型中，由于将换热管倾斜设置，其椭圆形截面的长轴方向与风由迎风面向背风面流入的水平方向之间具有夹角，这样将其换热器应用于进风、出风方向不一致的风道时，进出风经过换热管时流动更加顺畅，进一步减小换热器空气侧阻力即外阻，提高换热效率。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

换热管的截面为椭圆形，换热管的迎风面与背风面面积相当，背风面不能与空气充分换热，换热器整体的换热效果有待提高。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种换热管、换热器及空调器，以解决如何提高换热器的换热效果的问题。

在一些实施例中，所述换热管包括管体，内部形成冷媒流道，所述管体包括第一壁板、第二壁板和弧形壁板，其中，第一壁板，设置有第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；第二壁板，第一侧边连接于所述第一壁板的第一侧边，所述第二壁板与所述第一壁板形成第一夹角；弧形壁板，相对的两个侧边分别连接于所述第一壁板的第二侧边和所述第二壁板的第二侧边，中间部分向外凸起，所述换热管的截面为水滴形。

在一些实施例中，所述第一夹角大于或等于30°，小于或等于150°。

在一些实施例中，所述换热管还包括翅片，开设有安装孔，所述管体穿过所述安装孔，所述安装孔与所述管体的外壁线性对接。

在一些实施例中，所述管体还包括焊剂复合层，涂覆于所述管体的外壁；其中，所述翅片与所述管体通过所述焊剂复合层焊接连接。

在一些实施例中，所述翅片包括换热片和翻边，其中，换热片，构造有所述安装孔；翻边，自所述安装孔的边缘轴向延伸，所述翻边抵接于所述管体的外壁。

在一些实施例中，所述第一壁板、所述第二壁板和所述弧形壁板一体成型。

在一些实施例中，所述换热器包括上述的换热管，所述换热管的第一壁板和第二壁板朝向进风方向。

在一些实施例中，所述换热器包括多个所述换热管，多个所述换热管平行设置；所述换热器还包括：集液管，并联连接于所述多个换热管的第一端和/或第二端。

在一些实施例中，所述换热器包括多个所述换热管，多个所述换热管平行设置；所述换热器还包括：多个连接管，所述多个连接管用于连接相邻的每两个换热管，以使所述多个换热管串联连接。

在一些实施例中，所述空调器，包括上述的换热器。

本公开实施例提供的换热管、换热器及空调器，可以实现以下技术效果：

1、换热管的截面为水滴形，可以减小换热管的空气阻力，增大流经换热管的空气的量，从而提高了换热管的换热效果；

2、管体的第一壁板和第二壁板倾斜设置，可以使空气中的气体分子充分地撞击到壁板，从而提高了换热管的换热效果；

3、弧形壁板向外凸起，与后方涡流扰流去的空气进行热量交换，增大了换热管与空气的接触面积，从而提高了换热管的换热效果。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个换热管的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一个换热管的剖面示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个换热管的剖面示意图；

图4是本公开实施例提供的一个换热管的管体的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一个换热器的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的另一个换热器的结构示意图。

附图标记：

100：换热管；110：管体；111：第一壁板；112：第二壁板；113：弧形壁板；

120：翅片；121：换热片；122：翻边；

200：集液管；

300：连接管。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一般地，空调器包括室内换热器和室外换热器，室内换热器与室内环境进行热量交换，室外换热器与室外环境进行热量交换，压缩机驱动冷媒流动，以将室内环境的热量搬运至室外或者将室外环境的热量搬运至室内环境，以实现制冷制热功能。

换热器主要由换热管串联连接或并联连接组成，现有的换热管一般截面为圆形，圆形具有各向同性。在任意进风方向上，换热管的一半为迎风面，一半为背风面。风扇驱动空气吹向换热管，在圆管的迎风半圆管壁面，空气在管壁面形成层流边界层，沿空气进风方向，换热管表面的边界层逐渐增加，换热系数减小。在背风面，冷却气流在远近换热管的位置形成的涡流扰流，并不能有效与换热管进行热量交换，换热管整体换热系数小，换热效果较差。

结合图1-4所示，本公开实施例提供一种换热管100，包括管体110，内部形成冷媒流道，管体110包括第一壁板111、第二壁板112和弧形壁板113，其中，第一壁板111，设置有第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边；第二壁板112，第一侧边连接于第一壁板111的第一侧边，第二壁板112与第一壁板111形成第一夹角；弧形壁板113，相对的两个侧边分别连接于第一壁板111的第二侧边和第二壁板112的第二侧边，中间部分向外凸起，以使换热管100的截面为水滴形。

在本公开实施例中，换热管100为换热器的主要组成部分。换热管100包括管体110，管体110包括第一壁板111、第二壁板112和弧形壁板113。第一壁板111的第一侧边和第二侧边为第二壁板112的长边，第一侧边和第二侧边相对设置。第二壁板112的第一侧边和第二侧边为第二壁板112的长边，第一侧边和第二侧边相对设置。第一壁板111的第一侧边和第二壁板112的第一侧边连接，以使第一壁板111和第二壁板112拼合。第一壁板111和第二底板形成第一夹角。第一壁板111和第二壁板112的连接处为管体110的棱线。弧形壁板113的垂直其长度方向的截面为弧形，弧形壁板113的第一侧边和第二侧边为弧形壁板113的长边，第一侧边和第二侧边相对设置。弧形壁板113的第一侧边与第一壁板111的第二侧边相连接，弧形壁板113的第二侧边与第二壁板112的第二侧边相连接，弧形壁板113凸向管体110外侧。弧形壁板113与第一壁板111和第二壁板112围合成中空管体110。管体110内部为冷媒流道。换热管100在工作状态下，换热管100内部的冷媒通过换热管的管体110与换热管100外部的空气进行热量交换。换热管100在使用状态下，管体110的棱线朝向进风方向。

以换热管100水平设置、第一壁板111位于靠上的一侧为例进行说明，空气吹向换热管100时，空气被管体110的棱线分割为上下两部分。第一壁板111形成斜面，上部空气中的气体分子撞向第一壁板111的表面，与第一壁板111进行热量交换，第一壁板111与空气的换热系数比较高。上部空气沿倾斜的壁面继续前进，第一壁板111起到一定导流作用，空气可以更顺畅的从第一壁板111的第一侧边流向第一壁板111的第二侧边。同样地，下部空气中的气体分子以一定角度撞向第二壁板112的表面，与第二壁板112进行热量交换，第二壁板112与空气的换热系数比较高。下部空气沿倾斜的壁面继续前进，第二壁板112起到一定导流作用，可以更顺畅地从第二壁板112的第一侧边流向第二壁板112的第二侧边。也即，第一壁板111和第二壁板112的倾斜表面与空气中的气体分子有合适的碰撞角度，空气与第一壁板111和第二壁板112的换热系数较高。同时，第一壁板111和第二壁板112起到导流作用，可以减小空气流经的阻力，从而提高与换热管100进行热量交换的空气总量，进一步地，提高换热管100的换热效果。上部空气和下部空气沿第一壁板111和第二壁板112的表面继续向后运动，在换热管100的弧形板处形成涡流扰流，弧形面板向后凸起，因此涡流绕流部分的空气可以与弧形壁板113充分换热，这样也进一步提高了换热管100的换热效果。

使用本公开实施例提供的换热管100，换热管100的截面为水滴形，可以减小换热管100的空气阻力，增大流经换热管100的空气的量，从而提高换热管100的换热效果。管体110的第一壁板111和第二壁板112倾斜设置，可以使空气中的气体分子充分地撞击到壁板，从而提高换热管100的换热系数。弧形壁板113向外凸起，与后方涡流扰流去的空气进行热量交换，增大了换热管100与空气的接触面积，提高了换热管100的换热效果。

可选地，第一夹角大于或等于30°，小于或等于150°。

第一夹角较小，管体110整体较为扁平，截面积较小，会影响换热管100中的冷媒的充注量和流动速度，影响换热管100的换热效果。第一夹角较大，第一壁板111和第二壁板112在进风方向的投影面积较大，会增大空气的阻力，并且使扰流区的位置太靠后不能与弧形壁板113充分接触。第一夹角在30°至150度之间，不仅可以使换热管100有较好的冷媒通过性，而且与空气有较好的换热效果，此外还能降低换热管100的加工难度，降低换热管100的制造成本。

可选地，换热管100还包括翅片120，开设有安装孔，管体110穿过安装孔，安装孔与管体110的外壁线性对接。

翅片120开设有安装孔，并通过安装孔套设于化换热管的管体110。以换热管100水平设置为例进行说明，管体110的棱线将吹向换热管100的空气分割为上下两部分，翅片120将空气分为左右两部分。空气流经换热管100时候不容易形成紊流，这样可以减小空气流通阻力，从而提高流经换热管100的空气的量。翅片120具有较大的表面积，翅片120与空气进行大量热量交换，并将与空气交换的热量传递至换热管的管体110，增大了换热管100整体的换热面积，提高了换热管100的换热效率。安装孔与管体110的外壁线性对接，可以提高翅片120与换热管100之间的换热效率，进一步，将翅片120与空气交换的热量传递至管体110。通过的设置形式，提高了换热管100的换热面积，减小了空气阻力，提高了进风量，提高了换热管100的换热效果。

可选地，管体110还包括焊剂复合层，涂覆于管体110的外壁；其中，翅片120与管体110通过焊剂复合层焊接连接。

管体110的外壁整体涂覆有焊剂复合层，也即涂敷于第一壁板111第二壁板112和弧形壁板113的外表面。翅片120套设于换热管100，连接孔的边缘与焊剂复合层无缝对接。焊剂复合层在换热管100的工作温度下为固态。装配换热管100时，将换热管的管体110穿入翅片120的连接孔中，然后为焊剂复合层提供高温环境，焊剂复合层融化，并润湿填充连接孔与换热管的管体110之间的间隙。冷却后，翅片120被牢固地固定于换热管的管体110。管体110外壁涂覆有焊剂复合层，一方面可以降低翅片120的固定难度，另一方面，熔融的焊剂复合层可以填充翅片120的连接孔与管体110的外壁之间的间隙，从而提高翅片120与换热管100之间的导热系数。

可选地，翅片120包括换热片121和翻边122，其中，换热片121，构造有安装孔；翻边122，自安装孔的边缘轴向延伸，翻边122抵接于管体110的外壁。

翻边122沿翅片120的自安装孔的边缘沿安装孔的轴向方向延伸，并贴合于管体110的外壁。在翅片120的生产中，可以在对翅片120进行冲孔的同时使其形成翻边122。翅片120设置有翻边122，可以通过翻边122使翅片120以一定的角度固定在管热管，例如，翻边122与翅片120的角度为90°，翅片120与换热管的管体110之间的角度也为90°。翅片120设置有翻边122，不仅方便了翅片120的固定并使其保持预设角度，而且设置翻边122增大了翅片120与换热管的管体110的接触面积，提高了翅片120与管体110之间的热传递效果。同样地，翻边122的内圈贴紧管体110外壁的焊剂复合层，熔融的焊剂复合层填充翻边122与管体110的外壁之间的间隙。这样的设置形式，方便翅片120的安装和固定，翅片120的翻边122与管体110之间可以取得较好的换热效果。

可选地，换热片121表面构造有多处凸起，凸起高度在0.1mm-2mm之间。

空气流经翅片120的换热片121时，换热片121表面的凸起起到一定的扰流作用，将靠近换热片121的空气打散，使其形成一层无序运动的紊流层。紊流层中的气体分子可以充分地撞击换热片121表面，从而提高换热片121与空气的换热效果。

可选地，第一壁板111、第二壁板112和弧形壁板113一体成型。

换热管的管体110在长度方向形状均一，可以通过挤出工艺一体成型，也可以在圆管的基础上通过挤压成型。第一壁板111、第二壁板112和弧形壁板113一体成型，可以降低换热管100的生产成本，并且提高换热管100的整体结构强度。

可选地，换热管的管体110的材质为铜。

铜具有优良的导热性，可以具有很好的化学稳定性。换热管100内部充注有冷媒时，可以避免冷媒腐蚀换热管的管体110，并且提高换热管100内部的冷媒与换热管100外部的空气的换热效果。

可选地，翅片120的材质为铝。

铝也具有较好的导热性，并且质量较轻，具有很好的加工性能。翅片120的材质为铝，可以降低换热管100整体的重量。而且铝可以加工得比较薄，从而降低翅片120的厚度，降低换热管100成本。

结合图1-6所示，本公开实施例提供一种换热器，包括上述的换热管100，换热管100的第一壁板111和第二壁板112朝向进风方向。

换热管100包括管体110，管体110包括第一壁板111、第二壁板112和弧形壁板113。第一壁板111的第一侧边和第二侧边为第二壁板112的长边，第一侧边和第二侧边相对设置。第二壁板112的第一侧边和第二侧边为第二壁板112的长边，第一侧边和第二侧边相对设置。第一壁板111的第一侧边和第二壁板112的第一侧边连接，以使第一壁板111和第二壁板112拼合。第一壁板111和第二底板形成第一夹角。第一壁板111和第二壁板112的连接处为管体110的棱线。弧形壁板113的垂直其长度方向的截面为弧形，弧形壁板113的第一侧边和第二侧边为弧形壁板113的长边，第一侧边和第二侧边相对设置。弧形壁板113的第一侧边与第一壁板111的第二侧边相连接，弧形壁板113的第二侧边与第二壁板112的第二侧边相连接，弧形壁板113凸向管体110外侧。弧形壁板113与第一壁板111和第二壁板112围合成中空管体110。管体110内部为冷媒流道。换热管100在工作状态下，换热管100内部的冷媒通过换热管的管体110与换热管100外部的空气进行热量交换。

换热管100在使用状态下，管体110的棱线朝向进风方向。以换热管100水平设置、第一壁板111位于靠上的一侧为例进行说明，空气吹向换热管100时，空气被管体110的棱线分割为上下两部分。第一壁板111形成斜面，上部空气中的气体分子撞向第一壁板111的表面，与第一壁板111进行热量交换，第一壁板111与空气的换热系数比较高。上部空气沿倾斜的板面继续前进，第一壁板111起到一定导流作用，空气可以更顺畅的从第一壁板111的第一侧边流向第一壁板111的第二侧边。同样地，下部空气中的气体分子以一定角度撞向第二壁板112的表面，与第二壁板112进行热量交换，第二壁板112与空气的换热系数比较高。下部空气沿倾斜的板面继续前进，第二壁板112起到一定导流作用，可以更顺畅地从第二壁板112的第一侧边流向第二壁板112的第二侧边。也即，第一壁板111和第二壁板112的倾斜表面与空气中的气体分子有合适的碰撞角度，空气与第一壁板111和第二壁板112的换热系数较高。同时，第一壁板111和第二壁板112起到导流作用，可以减小空气流经的阻力，从而提高与换热管100进行热量交换的空气总量，进一步地，提高换热管100的换热效果。上部空气和下部空气沿第一壁板111和第二壁板112的表面继续向后运动，在换热管100的弧形板处形成涡流扰流，弧形面板向后凸起，因此涡流绕流部分的空气可以与弧形壁板113充分换热，这样也进一步提高了换热管100的换热效果。

换热管100的第一壁板111和第二壁板112连接的棱线朝向进风方向，空气被棱线分割，以一定角度撞击到第一壁板111和第二壁板112的表面。同时在第一壁板111和第二壁板112的导流作用下向后运动，并在弧形壁板113处形成紊流扰流。这样的设置形式，可以使空气与换热管100进行充分的热量交换，并且能降低空气阻力，提高流经换热管100的空气的量，进一步地，提高换热器与空气的换热效果。使用本公开实施例提供的换热器，换热器的空气阻力较小，与空气的换热系数较高，换热器与所在环境的空气可以进行充分的热量交换。

可选地，换热器包括多个换热管100，多个换热管100平行设置；换热器还包括：集液管200，并联连接于多个换热管100的第一端和/或第二端。

换热管100在长度方向的尺寸远大于其宽度方向的尺寸，多个换热管100平行设置，形成换热平面，换热器的长宽方向的尺寸比较接近，有利于换热器的安装和设置，而且其长宽方向尺寸比较接近，可以对应于风机的出风截面。多个换热管100通过集液管200并联连接，换热器中形成多条并联的冷媒流路。需要说明的时，集液管200中可以是气态冷媒，也可以是液态冷媒。在换热器作为蒸发器使用时，并联的多个支路可以使各个支路中都由液态冷媒蒸发吸热，从而提高换热器的换热效率。

可选地，换热器包括多个换热管100，多个换热管100平行设置；换热器还包括：多个连接管300，多个连接管300用于连接相邻的每两个换热管100，以使多个换热管100串联连接。

多个平行设置的换热管100形成换热平面，换热管100通过连接管300首尾连接形成串联冷媒流路，可以增加冷媒在换热管100内的行程。当换热器作为冷凝器使用时，较长的冷媒形成有利于气态冷媒充分冷却冷凝为液态。

在一些实施例中，空调器包括上述的换热器。

本公开实施例提供的空调器，换热管的截面为水滴形，符合空气动力学，在降低换热器风阻的同时还能提高换热器与空气的换热效果。使用本公开实施例提供的空调器，可以提高空调器的制冷制热效果，降低空调器的能耗。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种换热管，其特征在于，包括：

管体，内部形成冷媒流道，所述管体包括：

第一壁板，设置有第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；

第二壁板，第一侧边连接于所述第一壁板的第一侧边，所述第二壁板与所述第一壁板形成第一夹角；

弧形壁板，相对的两个侧边分别连接于所述第一壁板的第二侧边和所述第二壁板的第二侧边，中间部分向外凸起，所述换热管的截面为水滴形。

2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，

所述第一夹角大于或等于30°，小于或等于150°。

3.根据权利要求2所述的换热管，其特征在于，还包括：

翅片，开设有安装孔，所述管体穿过所述安装孔，所述安装孔与所述管体的外壁线性对接。

4.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述管体还包括：

焊剂复合层，涂覆于所述管体的外壁；

其中，所述翅片与所述管体通过所述焊剂复合层焊接连接。

5.根据权利要求3或4所述的换热管，其特征在于，所述翅片包括：

换热片，构造有所述安装孔；

翻边，自所述安装孔的边缘轴向延伸，所述翻边抵接于所述管体的外壁。

6.根据权利要求1至4任一项所述的换热管，其特征在于，

所述第一壁板、所述第二壁板和所述弧形壁板一体成型。

7.一种换热器，其特征在于，

包括权利要求1-5任一项所述的换热管，

所述换热管的第一壁板和第二壁板朝向进风方向。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，

包括多个所述换热管，多个所述换热管平行设置；

所述换热器还包括：

集液管，并联连接于所述多个换热管的第一端和/或第二端。

9.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：

包括多个所述换热管，多个所述换热管平行设置；

所述换热器还包括：

多个连接管，所述多个连接管用于连接相邻的每两个换热管，以使所述多个换热管串联连接。

10.一种空调器，其特征在于，

包括权利要求7至9任一项所述的换热器。

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