CN220649203U - 换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换热器。换热器包括多个换热结构，换热结构包括：扁管和一组散热翅片组，扁管设有冷媒流道；散热翅片组，散热翅片组包括多个相互分隔设置的散热翅片，多个散热翅片沿扁管的长度方向X排列，且每一个散热翅片均和扁管一体成型。本实用新型中的换热结构由于散热翅片和扁管一体成型，换热结构具有更高的生产效率。

Description

换热器

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，尤其涉及一种换热器。

背景技术

微通道换热器作为一种高效紧凑的新型换热器成为了当前研究的热点，且已在制冷设备中得到应用。

微通道换热器主要由扁管、散热翅片和集流管组成，其中集流管设于微通道扁管的两端，用于分配和汇集制冷剂，依据安装空间的大小可以把扁管折成不同形状，以便于和系统相匹配，在相邻的微通道扁管之间设有散热翅片，用以强化换热器与空气侧的换热效率。

现有的微通道换热器中，扁管上的每一个散热翅片通过焊接的方式安装于扁管上，从而整个微通道换热器的成型过程麻烦，生产效率低。

实用新型内容

为解决上述现有技术中所存在的至少一个问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热器，包括：多个换热结构，所述换热结构包括：扁管和一组散热翅片组，所述扁管设有冷媒流道；所述散热翅片组包括多个相互分隔设置的散热翅片，多个所述散热翅片沿所述扁管的长度方向X排列，且每一个所述散热翅片均和所述扁管一体成型，多个所述换热结构沿所述扁管的厚度方向Z依次堆叠设置，所述散热翅片设有凹槽，所述扁管设于所述凹槽内，且每相邻的两个所述换热结构的散热翅片依次衔接。

在一些实施方式中，每相邻的两层的所述散热翅片焊接连接。

在一些实施方式中，沿所述扁管的长度方向X，所述散热翅片的厚度范围为0.1-0.15mm。

在一些实施方式中，沿所述扁管的厚度方向Z，所述翅片的宽度范围为2.0-15.0mm。

在一些实施方式中，所述散热翅片为弧形片或直形片。

在一些实施方式中，沿所述扁管的宽度方向Y，所述散热翅片的至少一端凸出于所述扁管。

在一些实施方式中，每相邻的两个所述散热翅片之间的间距范围为1.0mm-6.0mm。

这样，由于每一个换热结构中的散热翅片和扁管是一体成型的，单个换热结构具有较高的成型效率，从而，整个换热器能够具有较高的成型效率，具有更高产能的效果。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的换热结构的结构示意图；

图2为图1中的换热结构的右视图；

图3为图1中的换热结构的原材料的结构图；

图4为图3中的原材料的一种生产结构图；

图5为图3中的原材料的另一种生产结构图；

图6为本实用新型第二实施例的换热器的一种结构示意图；

图7为本实用新型第二实施例的换热器的另一种结构示意图；

图8为图7中的换热器的分解示意图；

图9为图8中的换热结构的原材料的结构图。

其中，附图标记含义如下：

100-换热结构，10-扁管，11-冷媒流道，12-管体，13-隔板，20-散热翅片组，21-散热翅片，211-凹槽，200-基材，30-管体部，40-待铲部，300-铲刀，400-换热器。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型实施例提供的换热结构100应用换热设备中，例如应用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机、空调等制冷系统中，作为蒸发器或冷凝器使用。在使用时，换热结构100的两端分别连接分配器和集流管，冷媒从分配器进入，均匀分配至各换热结构100中，经散热翅片21与外界进行热交换，换热后的冷媒从集流管中集中流出。

其中，请参阅图1至图5，为本实用新型第一实施例提供的换热结构100，包括扁管10和散热翅片组20。

其中，扁管10中设有冷媒流道11；散热翅片组20包括多个相互分隔设置的散热翅片21，多个散热翅片21沿扁管10的长度方向X排列，且每一个散热翅片21均和扁管10一体成型。

上述换热结构100，通过在扁管10中设置冷媒流道11，以用于供冷媒进行流通，从而和空气进行热交换，通过在扁管10上一体成型出散热翅片21，相对于在扁管10上对每一片散热翅片21进行焊接的方式，散热翅片21的成型具有更高的成型效率，提升了整个换热结构100的生产效率，从而提升了产能。

其中，本实施例中在扁管10上成型出散热翅片21的方式，例如请参阅图3，可以采用铲刀300的方式成型出散热翅片21，通过热铲机对和扁管10一体成型的待铲部40进行铲片，从而逐一形成片状的散热翅片21。

具体地，请参阅图3，在通过铲刀300成型出散热翅片21之前，整个换热结构100的原基材200包括至少两个部分，即包括一个用于形成扁管10的管体部30和至少一个用于铲片成型出散热翅片21的待铲部40，即可以包括一个管体部30和一个待铲部40，或者可以包括一个管体部30和多个待铲部40，从而能够在管体部30上成型出多组散热翅片21。

具体地，在成型时，请参阅图4和图5，首先对管体部30进行成型出多个并列设置的冷媒流道11，后续再通过铲刀300对待铲部40进行翻铲成型出散热翅片21。

其中，对管体部30成型具有出冷媒流道11的扁管10时，可以采用冲孔或铣削的方式成型，在成型出扁管10后，扁管10包括管体12以及设于管体12中的多个隔板13，管体12具有厚度方向Z、宽度方向Y和长度方向X，每一个隔板13沿长度方向X延伸，且多个隔板13在管体12内沿宽度方向Y相互分隔设置，以将管体12内分隔出多个冷媒流道11。

可以理解地，本实施例中在成型出扁管10之后，隔板13和管体12之间以及隔板13和隔板13之间形成冷媒流道11，即微通道，每个微通道中均用于供冷媒进行流动。

在本实用新型的一个实施例中，为了保证冷媒的换热效率，设置每一个微通道的截面积相等，例如，请参阅图2，如此，能够保证每一条微通道内的冷媒在流动过程中具有相同的流动阻力，保证换热的均匀性，从而提高材料的利用率。

在本实用新型的一个实施例中，为了提升换热结构100的换热效率，在管体12内设置的隔板13可以沿管体12的宽度方向Y交错设置，使得冷媒在管体12内流动时增加在管体12内的紊流，相比冷媒在冷媒流道11中直接沿直线流动的方式，相交错设置的隔板13可以增加管腔内冷媒流动的紊流，使扁管10中流动的冷媒可以充分的交汇融合，冷媒在流动的过程中能够多次改变流动方向，提高冷媒流动的变化性和复杂性，便于降低冷媒在扁管10内的流速，能够延长冷媒在扁管10内滞留的时间，便于提高扁管10的换热效果，从而提高换热器400的换热效果。

具体地，基材200在进行铲片时，需要进行加热，以降低整个基材200的硬度，便于铲刀300的铲片成型。其中，本实施例的换热结构100的材料为铝，其中，在对铝材进行加热铲片成型时，由于铝的熔点为660℃，因此对铝材的加热温度在200-400℃即可，在该温度范围内，能够避免铝材发生融化，同时已经能够达到降低了铝材的硬度的效果。在其他实施例中，也可以根据需要将换热结构100的材料选自为铜金属，以提升整个换热结构100的耐腐蚀性能和抗菌性能。

具体地，为了保证整个换热结构100的散热效果，本实施例中在扁管10上设置多组散热翅片组20，进一步地，请参阅图1，包括两组散热翅片组20，两组散热翅片组20沿扁管10的厚度方向Z相对设置，从而通过在扁管10上设置两组相对的散热翅片组20，增加了散热翅片21的数量，能够提升整个换热结构100在热交换时的换热面积，从而提升换热效果。

可以理解地，请参阅图3，当在扁管10上设置两组的相对的散热翅片组20时，在整个换热结构100未成型之前，原基材200包括三个部分，即一个用于形成扁管10的管体部30和两个用于铲片成型出散热翅片21的待铲部40，如此，能够在管体部30上成型出两组相对的散热翅片组20。

其中，为了保证翅片的散热效果，散热翅片21之间的间距L范围设置为1.0mm-6.0mm之间，如此，能够保证散热翅片21的设置数量，又能够保证散热翅片21之间能够具有足够的间距以进行各自的散热，即能够保证散热翅片21的总散热面积，以提高散热效果。

例如，在本实用新型的一些实施例中，设置散热翅片21的间距L范围为1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm以及6.0mm等数值，此处不再一一赘述；当然，在其他实施例中，散热翅片21的间距L也可以设置为此范围内的其他尺寸，本实施例对此不作具体限定。在本实用新型的一个具体的实施例中，散热翅片21的间距L的数值为2.0cm，如此，保证了在成型出散热翅片21后，该间距中的散热翅片21能够进行有效的散热，同时又能够保证在扁管10上成型出足够数量的散热翅片21，以保证整体的散热效果。

其中，在本实用新型的一些实施例中，沿扁管10的长度方向X，散热翅片21的厚度D范围为0.1-0.15mm，通过该厚度D设置，保证每一片散热翅片21的结构强度，便于每一片散热翅片21的成型，同时又能够保证扁管10上的散热翅片21的成型数量。

例如，在本实用新型的一些实施例中，可以设置散热翅片21的厚度D为0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm以及0.15mm等数值，此处不再一一赘述；当然，在其他实施例中，散热翅片21的厚度D也可以设置为此范围内的其他尺寸，本实施例对此不作具体限定。在本实用新型的一个具体的实施例中，散热翅片21的厚度D的数值为2.0cm，如此，保证了在成型出散热翅片21后，散热翅片21的结构强度以及散热面积，保证散热效果，能够进行有效的散热，同时又能够保证在扁管10上成型出足够数量的散热翅片21。

其中，在本实用新型的一些实施例中，沿垂直于扁管10的厚度方向Z，散热翅片21的宽度B范围为2.0-15.0mm，通过设置该宽度B范围的散热翅片21，便于通过铲刀300铲片成型出散热翅片21，同时，保证散热翅片21的散热面积，以使散热翅片21具有足够的散热效果。

可以理解地，对应于一个的待铲基材200，当设置散热翅片21的宽度B较小时，通过铲刀300进行铲片成型时，铲片相对的扁管10的厚度方向Z的倾斜角度可以设置较小，如此，即可铲片成型出较小宽度B的散热翅片21；当设置散热翅片21的宽度B较大时，通过铲刀300进行铲片成型时，铲刀300相对的扁管10的厚度方向Z的倾斜角度可以设置较大，如此，即可铲片成型出较大宽度的散热翅片21。

例如，在本实用新型的一些实施例中，可以设置散热翅片21的宽度B为2.0mm、3.0mm、5.0mm、8.0mm、10.0mm以及15.0mm等数值，此处不再一一赘述；当然，在其他实施例中，散热翅片21的宽度B也可以设置为此范围内的其他尺寸，本实施例对此不作具体限定。在本实用新型的一个具体的实施例中，散热翅片21的宽度B的数值为5.0cm，如此，保证了在成型出散热翅片21后，散热翅片21的散热面积，保证散热效果，能够进行有效的散热，同时又能够使得在成型出散热翅片21时合理的节约基材200用量，以达到节约原材料，降低材料成本的效果。

此外，在通过铲刀300铲片成型出散热翅片21时，散热翅片21可以根据需要设置为弧形片或直形片，即当散热翅片21为弧形片时，散热翅片21的截面呈弧形，相对扁管10的厚度方向Z具有一个夹角；当散热翅片21为直形片时，散热翅片21垂直于扁管10设置，也即为扁管10的厚度方向Z。

具体地，本实施例中的散热翅片21设置为直形片，从而便于多个换热结构100累加为换热器400，在进行多个换热结构100的相互累加时，便于相邻的换热结构100的散热翅片21和散热翅片21之间累加，或者便于相邻的换热结构100之间的扁管10和散热翅片21之间的累加，此时散热翅片21能够接收相邻的换热结构100的压力，具有足够的支撑强度。

进一步地，请参阅图1和图2，由于换热结构100应用于换热设备时，例如应用于空调时，设置于空调的进风口处，用于对空调的进风口流入的风流进行换热。在制冷的过程中，换热结构100作为蒸发器使用，扁管10中通入冷媒，冷媒的温度较低，此时整个换热结构100的温度较低，流经的气流中夹带的水蒸汽会在换热结构100的表面发生冷凝而产生冷凝水，为避免冷凝水在扁管10的表面结霜而影响后期的换热使用效果，沿扁管10的宽度方向Y，本实施例中设置散热翅片21的至少一端凸出于扁管10，具体地，当设置散热翅片21只有一端凸出于扁管10时，该凸出端设置位于空调进风口的迎风面，如此，当在散热翅片21上形成冷凝水后，水滴能够依据自身重力沿散热翅片21进行流下，减少水滴沿着散热翅片21的表面流动至扁管10上的量，减少在扁管10上凝结成霜的几率，从而保证了整个换热结构100的使用有效性。

具体地，本实施例中沿扁管10的宽度方向Y，设置散热翅片21的两端均凸出于扁管10，从而进一步地降低了散热翅片21上凝结的水滴流动至扁管10上的几率，进一步地的提升了换热结构100的换热有效性。

具体地，设置散热翅片21沿扁管10的宽度方向Y凸出于扁管10的端部的水流参考图如图2所示。

请参阅图2，当散热翅片21沿扁管10的宽度方向Y凸出于扁管10的端部时，散热翅片21上凝结的水滴以重力向下流动时，水的重力作用向下流动的量大于由于水的表面张力沿着散热翅片21往扁管10的表面流动的量，从而达到减小水流在扁管10表面的流经量，达到降低扁管10表面的结霜风险。相对于当散热翅片21沿扁管10的宽度方向Y和扁管10的端部进行大致齐平时，散热翅片21上凝结的水滴以重力向下流动时，此时水流需要流经扁管10后才能继续向下流动，从而增加了扁管10表面结霜的风险。

上述换热结构100，通过设置散热翅片21和扁管10一体成型的方式，提升了整个换热结构100的成型效率，如此，提升了换热结构100的产能，提升了生产效益；通过设置散热翅片21沿扁管10的宽度方向Y至少有一端凸出于扁管10的方式，当在换热结构100的表面具有水珠冷凝时，水珠能够根据自身的重力向下流动，减少了水珠流动至扁管10上的几率，如此，降低了扁管10表面结霜的风险，从而提升了整个换热结构100在换热过程中的使用有效性。

请参阅图6至图9，本实用新型在第二实施例中提供一种换热器400，包括多个上述的换热结构100。

其中，多个换热结构100沿扁管10的厚度方向Z堆叠设置，即换热器400包括多排换热结构100。

如此，由于每一个换热结构100中的散热翅片21和扁管10是一体成型的，单个换热结构100具有较高的成型效率，从而，整个换热器400能够具有较高的成型效率，具有更高产能的效果。

可以理解地，当冷媒在换热器400中流动时，冷媒可以在每一层的换热结构100中单层流动，也可以在多层的换热结构100中进行多层流动。

当冷媒进行单层流动时，多层的换热结构100的进口连接分配器，多层换热结构100的出口连接集流管，冷媒经分配器从每一个换热结构100的入口流入，从每一个换热结构100的出口流至集流管内，以实现冷媒在扁管10内的流动换热；当冷媒在多层的换热结构100中进行多层流动时，冷媒需要转弯从一层中的换热结构100依次流质相邻的换热部，因此，此时换热器400不仅需要包括分配器和集流管，还需要包括连接管，连接管连通于每相邻的两个换热结构100之间，从而通过设置连接管的方式，扁管10不需要折弯，能够降低散热翅片21的成型难度，散热翅片21不需要折弯，以缓解散热翅片21折弯时发生变形的问题。

具体地，当本实施例的换热器400为双层流动时，指的是，每相邻的两个换热结构100作为一个冷媒流动组合，冷媒从分配器流入一根扁管10的入口端，从该根扁管10中流到出口端进行流出，经过连接管转弯后，再从另一根扁管10的入口端流动到出口端，并流向集流器进行汇集。在其他实施例中，冷媒还可为三流程、四流程等方式，能够根据实际需求做出调整。

如此，在通过扁管10进行热交换时，在工作过程中，冷媒从分配器进入，经过毛细管均匀的分配至各根扁管10中，经散热翅片21与外界空气进行热交换，热交换后的冷媒后从集流管集中流出，从而达到对空气的换热效果，以及通过散热翅片21进行散热的效果。

在本实用新型的一个实施例中，当进行多个换热结构100的叠放时，换热结构100包括两组散热翅片组20，每相邻的两个换热结构100中的散热翅片21依次叠放，从而通过在每个换热结构100中设置两组散热翅片21，提升每一个换热结构100散热效果，如此，提升整个换热器400的换热效果。

请参阅图6至图8，在本实用新型的另一个实施例中，当进行多个换热结构100的叠放时，换热结构100包括一组散热翅片21，在将多个换热结构100进行累加叠放时，每相邻的两个换热结构100中的散热翅片21和扁管10衔接，如此，在热交换的过程中，当散热翅片21上具有水珠液化凝结时，能够由一个换热结构100的散热翅片21直接流动至相邻的换热结构100的散热翅片21上。在其他实施例中，也可以在扁管10上沿扁管10的厚度方向Z设置两组散热翅片组20，在进行换热结构100的叠放时，由散热翅片21之间的相互衔接，从而实现换热结构100的叠加。

进一步地，为了减少水流沿表面张力流动至扁管10上的量，散热翅片21设有凹槽211，扁管10设于凹槽211内，且每相邻的两个换热结构100的散热翅片21依次衔接，如此，在热交换的过程中，散热翅片21上产生水珠时，一个换热结构100上的散热翅片21上的水珠能够依重力流动至相邻的换热结构100的散热翅片21上，减少了水珠流动至扁管10上的量，从而降低了扁管10上结霜的风险。在其他实施例中，也可以设置每相邻的两个散热结构的散热翅片21之间具有微小的间距，从而降低每一个换热部件的生产精度，以达到提升生产效率的效果。

可以理解地，本实施例中的每相邻的两个散热结构之间的散热翅片21的相互衔接是指，上一层的散热翅片21的底部和下一层的散热翅片21的顶部依次衔接。此外，为了保证上一层的散热翅片21的底部和下一层的散热翅片21的顶部依次衔接，凹槽211的高度和扁管10的高度刚好适配，如此，能够将扁管10刚好放置于凹槽211内。

此外，在本实用新型的一个实施例中，为了实现更好的导水效果和传热效果，在上述散热翅片21内设置凹槽211的换热结构100的累加的基础上，每相邻的两层的散热翅片21焊接连接，如此，相互连接的散热翅片21不仅可以实现水珠的顺畅流动，还能够实现散热翅片21之间的热量传递，当多层换热结构100换热不均时，能够实有助于多层换热结构100的热量的散出。

请参阅图6，为散热翅片21内设置凹槽211的换热器400的结构示意图，换热结构100依次累加叠放，相邻的扁管10设置于散热翅片21内。

请参阅图7，在图6的基础上，为了整个换热器400的换热效果，位于最上层的一个换热结构100的散热翅片21上未设置凹槽211，从保证每一个散热翅片21的散热面积；位于最下层的一个换热结构100上设有两组散热翅片21，从而保证位于最下层的一个换热结构100的换热效果。如此，保证整个换热器400的换热效果。

上述换热器400，在对换热结构100进行累加叠放时，通过在散热翅片21上设置凹槽211的方式，以将扁管10设置于散热翅片21内，从而一个换热结构100上的散热翅片21上的水珠能够依重力流动至相邻的换热结构100的散热翅片21上，减少了水珠流动至扁管10上的量，从而降低了扁管10上结霜的风险。

请参阅图3至图5，本实用新型在第三实施例中还提供一种基于上述的换热结构100的制备方法，包括如下步骤：

S31，请参阅图3，提供基材200，基材200包括管体部30和设于管体部30上的至少一侧的待铲部40

其中，本实施例的管体部30用于形成冷媒流道，待铲部40用于成型散热翅片21。

S32，对管体部30成型出冷媒流道。

其中，在管体部30中成型出冷媒流道11时，可以通过冲孔或铣削的方式形成。

S33，对所述基材200进行热处理。

可以理解地，由于基材200为金属材料，例如为铝材料或者铜材料，具有较高的硬度，在对待铲部40进行成型出散热翅片21时，需要降低待铲部40的硬度，以便于铲刀300的切割。

例如，当基材200为铝材料时，由于铝的熔点为660℃，对基材200的加热温度可以选择在200-400℃之间；当基材200为铜材料时，由于铜的熔点为1083℃，对基材200的加热温度可以选择在700-800℃之间。如此，能够达到对基材200的软化，实现降低基材200的硬度的效果。

S33，请参阅图4和图5，提供铲刀300，对待铲部40进行翻铲出多个分隔设置的散热翅片21。

在上一步骤中，完成对基材200的加热之后，在本步骤中即可通过铲刀300对待铲部40进行翻铲成型，以成型出沿扁管10的长度方向X分隔设置的多个散热翅片21，散热翅片21可以和扁管10垂直设置，或者相对扁管10倾斜设置。

如此，成型出的散热翅片21由于和扁管10是一体的，能够具有如下技术效果：

(1)散热翅片21不需要和扁管10进行逐一焊接，整个换热结构100的生产具有更高的效率，能够提升产能；

(2)散热翅片21和扁管10之间没有分隔间隙，使得整个换热结构100具有更好的散热效果；

(3)由于散热翅片21和扁管10是一体的，两者没有连接点，使得整个换热结构100具有更高的结构强度。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.换热器，其特征在于，包括：

多个换热结构，所述换热结构包括扁管和一组散热翅片组，所述扁管设有冷媒流道，所述散热翅片组包括多个相互分隔设置的散热翅片，多个所述散热翅片沿所述扁管的长度方向X排列，且每一个所述散热翅片均和所述扁管一体成型，多个所述换热结构沿所述扁管的厚度方向Z依次堆叠设置，所述散热翅片设有凹槽，所述扁管设于所述凹槽内，且每相邻的两个所述换热结构的散热翅片依次衔接。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，每相邻的两层的所述散热翅片焊接连接。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，沿所述扁管的长度方向X，所述散热翅片的厚度范围为0.1-0.15mm。

4.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，沿所述扁管的厚度方向Z，所述翅片的宽度范围为2.0-15.0mm。

5.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，所述散热翅片为弧形片或直形片。

6.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，每相邻的两个所述散热翅片之间的间距范围为1.0mm-6.0mm。

7.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，沿所述扁管的宽度方向Y，所述散热翅片的至少一端凸出于所述扁管。