专利名称：散热圆管及换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换热装置及其部件，尤其涉及一种散热圆管及一种具有该散热圆管的换热器。
背景技术：
换热器，也称热交换器，现有技术中，翅片管式换热器和微通道换热器是常见的两种换热器。翅片管式换热器通常由散热圆管及装设散热圆管的翅片组构成，在翅片组的安装孔中安装相应的散热圆管。 上述的散热圆管如图I所示，散热圆管是一个单纯的圆管，包括管壁I和由管壁I所围成的通孔2，流经换热器的冷媒从通孔2中流过，依次通过换热器内的各个散热圆管后从出口流出。因此，现有技术中，冷媒内在一个散热圆管内部只有唯一的一条通路，因而只是容易在管壁的内表面形成湍流层，从而影响换热效果。并且，现有技术的散热圆管进行热传导的有效面积(或称散热面积)也较小，不能达到对散热圆管的充分利用。另外，现有的散热圆管在安装于换热器时，其管壁结构也不合适于通过胀管而过盈配合的连接于翅片组，使得散热圆管与翅片组接触不够紧密，影响换热能力。现有的常用于家用及商用空调系统中的蒸发器及冷凝器，其基本结构即为上述的翅片管式换热器，其使用多根U型铜管穿过多组翅片，胀管后形成过盈配合，根据管路冷媒分配，自行设计焊接不同的流路。套装翅片工艺是上述的翅片管式换热器的一种加工工艺，套装翅片工艺是预先用冲床加工出一批单个的翅片，然后用人工或机械方法，按一定的距高(翅距)，靠过盈将翅片套装在U型铜管的外表面上。由于套装工艺简单，技术要求不高，所用设备价格低廉，又易于维修，所以，至今仍有不少工厂在采用。此工艺是一种劳动密集型工艺方案，适合于一般小厂或乡镇企业的资金和技术条件。上述的套装工艺，用人工方法套装的称为手工套装。手工套装是借助工具，依靠人的力量将翅片一个个压入的。这种方法因为翅片的压入力有限，故套装的过盈量小，翅片容易产生松动现象。机械套装翅片是在翅片套装机上进行的。由于翅片压入是靠机械冲击力或液体压力，压入力大，所以，可以有较大的过盈量。翅片和管子之间的结合强度高，不易松动。机械传动的套装机生产率高，但噪音大，安全性差，工人的劳动条件欠佳。液压传动的套装机虽然不存在上述问题，但设备价格较贵，对使用维修人员的技术要求较高，其生产率也低些。但现在大部分企业的翅片套装方法采用的是胀管方式，相比现有技术的微通道换热器的连接方式要节省很多成本。因此，综合上述，翅片管式换热器的优点是成本低，但换热效果差，散热面积小。现有技术的微通道换热器，铝质的扁管内有平行的多孔微通道，内传热面积大，承压能力强，但其翅片是在两管间安装、连接，区别于整体套装的翅片，多根平行的扁管与集液管相连，翅片与扁管、集液管装配好后，统一进入氮气保护炉中进行焊接，此方法加工的微通道换热器连接强度大，但所需生产设备投资高，生产效率低，而且空气侧的翅片换热效果略小于翅片管式换热器，翅片的设计也不便利。因此，现有技术中并不能将上述两种换热器的优点集于一体。
发明内容
本发明的目的为提供一种热传导的有效面积大换热效率高的散热圆管，以解决现有技术散热圆管紊流状态少、热传导的有效面积小和换热效率不高的技术问题。
本发明的另一目的为提供一种能够综合现有技术的两种换热器优点的具有本发明散热圆管的换热器。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种散热圆管，包括管壁和所述管壁围成的中心通孔，所述管壁中均匀分布有与所述中心通孔平行的多个外围孔，所述外围孔的直径小于所述中心通孔的直径。本发明的散热圆管，优选的，所述外围孔横截面的圆心与所述管壁内表面的距离等于与所述管壁外表面的距离。所述中心通孔的直径为所述散热圆管直径的40%到85%。本发明的散热圆管，更优选的，所述外围孔的直径为所述中心通孔直径的五分之
一至三分之一。本发明的散热圆管，优选的，所述外围孔有12个。本发明的散热圆管，优选的，所述外围孔的直径等于所述中心通孔直径的四分之
O本发明的散热圆管，优选的，所述管壁的材质为铜或铝。本发明的散热圆管，优选的，所述散热圆管通过拉拔一次成型。本发明的换热器，具有本发明的散热圆管。本发明的换热器，优选的，所述换热器包括两排散热圆管和连接于所述两排散热圆管的翅片组，在换热通道上前后相连的两排所述散热圆管之间通过回流管相连接，所述散热圆管通过过盈配合连接于所述翅片组。本发明的有益效果在于，本发明的散热圆管及使用该散热圆管的换热器，从散热圆管中流过的冷媒同时从中心通孔和外围孔中通过，这样的流路会使冷媒发生紊流的几率大大增加。同时，由于冷媒可与管壁相接触的接触面积加大，因而加大了热传导的有效面积，因而也增加了冷媒与管壁之间的换热效率。并且，上述的结构也使得散热圆管能够更紧密的结合于翅片组，而提高换热能力。同时，本发明的散热圆管的管壁的厚度变大，可以承受换热要求所需更大的冷媒压力。而本发明的换热器，将现有技术的翅片管式换热器和微通道换热器的优点集于一身，既便于制造，成本低，也具有很强的换热效果。
图I为现有技术的散热圆管的示意图。图2为本发明实施例的散热圆管的立体图。图3为本发明实施例的散热圆管的截面示意图。
图4为本发明实施例的换热器的示意图。图5为本发明实施例的换热器的回流管示意图。
具体实施例方式体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明权利要求的保护范围，且其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。本发明实施例的换热器，可使用本发明各个实施例的散热圆管。但本发明实施例的散热圆管并不局限于用于本发明实施例的换热器，也可以适用于其他的需要增加散热装置湍流状态、需要增加散热装置的热传导的有效面积、需要提高散热装置的换热效率的场 口 ο本发明的换热器及其散热圆管，可以适用于需要使用换热器的各种各类电子装置、电子设备及电器设备中，包括但不限于应用于家用空调、商用空调及车用空调等场合。下面分别介绍本发明两个具体实施例的散热圆管。第一实施例参照图2，图2为本发明第一实施例的散热圆管的轴二侧立体图，如图2所示，本发明第一实施例的散热圆管，包括管壁102、中心通孔101和外围孔103，其中，中心通孔101由管壁102围成，管壁102要比现有技术的散热圆管的管壁要厚，在加厚的管壁102的圆周上均匀分布有多个外围孔103，各外围孔103与中心通孔101—样，均可为圆柱形通孔，各外围孔103均与中心通孔101平行，各外围孔103之间也相互平行，这里所说的平行，是指外围孔103的中轴线与中心通孔101的中轴线平行。再参照图3，图3为本发明实施例的散热圆管的截面示意图。如图3所示，本发明第一实施例的散热圆管，外围孔103环绕中心通孔101设置，外围孔103的直径小于中心通孔101的直径，因此，中心通孔101可称为“大孔”，而外围孔103可称为“微孔”、“微通道孔”和“小直径孔”。优选的，外围孔103横截面的圆心与管壁102内表面的距离等于与管壁102外表面的距离。如图2和图3所示，本发明第一实施例的散热圆管，外围孔103的个数总计为11个。以7mm的散热圆管为例,7mm的散热圆管是指散热圆管的管壁102的外径为7mm,此时，散热圆管的管壁102的内径为4mm，也即散热圆管的中心通孔101的直径为4mm，由此计算可知散热圆管的管壁102的厚度为I. 5mm。而现有技术的7mm的散热圆管，其如图I所示的通孔2的直径通常为6. 7_左右，也即现有技术的散热圆管的如图I所示的管壁I的厚度通常为O. 3mm左右，因此，本发明第一实施例的散热圆管，其管壁102的厚度相比现有技术的散热圆管的管壁I的厚度的5倍，因此管壁厚度大大增加。如图3所示，在I. 5mm的管壁102中，外围孔103的直径为1mm。但本发明第一实施例的散热圆管，上述的中心通孔101的直径、管壁102的内径、外径以及外围孔103直径等的尺寸并不受上述的限制，例如外围孔103的直径可为中心通孔101直径的十二分之一至二分之一，更优选的为五分之一至三分之一，以中心通孔直径为4mm为例，外围孔103的直径包括并不限于为O. 8mm、0. 9mm、1mm、I. 1mm、I. 2mm和I. 3mm等不同取值。另夕卜，中心通孔101的直径为散热圆管的直径的40% -85%均可，例如散热圆管的直径为7mm时，中心通孔的直径可为5. 5mm,此时外围孔103的直径可为O. 6mm或O. 8mm等；散热圆管的直径为7mm时，中心通孔的直径还可为3mm,此时外围孔103的直径可为Imm或I. 5mm。本发明第一实施例的散热圆管，在具有11个外围孔103的情况下，冷媒不仅可以从中心通孔101通过，还可以从11个外围孔103通过，在散热圆管内形成了多条流路，因此本发明第一实施例的散热圆管的散热面积，既包括中心通孔101的表面积，也包括各个外围孔103的表面积之和，因此相比现有技术的散热圆管，大大的增加了散热面积。仍以直径为7_的散热圆管为例，在具有一个直径为4_的中心通孔和11个Imm的外围孔的情况下，与现有技术的同是直径7mm(其中通孔2的直径为6. 7mm)的散热圆管相比，在假设散热圆管的长度均为IOOmm的情况下，本发明散热圆管的换热面积约为4710平方毫米，比现有技术的散热圆管的散热面积2104平方毫米增加到约2. 24倍。因而本发明散热圆管的结构能够有效的增加换热面积，提高换热效率。 并且，本发明第一实施例的散热圆管，由于管壁102的加厚，也能够有效的增加所能承受的冷媒压力。即使是外围孔103，其表面与中心通孔102之间最薄的地方，也就是中心通孔101的截面圆的圆心与外围孔103的截面圆的圆心连线所经过的位置，也有O. 5mm的厚度，也比现有技术的散热圆管的O. 3mm的管壁厚度有所增加，而外围孔103与散热圆管外表面之间最薄的地方，也有O. 5mm的厚度，也比现有技术的散热圆管的管壁厚度有所增加。如图2所示，本发明的散热圆管，管壁102的材质优选的为金属铜，可通过拉拔工艺将中心通孔101和外围孔103 —次拉拔成型，因此并没有增加制造工艺的复杂度。并且金属管材的拉拔工艺还具有尺寸精确、表面光洁、设备简单及维护方便等优点。在一些对换热器要求较低的场合，管壁102也可选用较为便宜的金属铝或塑料等材质，以降低散热圆管的成本，进而降低换热器的成本。第二实施例本发明第二实施例的散热圆管，仍包括管壁、中心通孔和外围孔，其中，中心通孔由管壁围成，在管壁的圆周上均匀分布有多个外围孔，与第一实施例的散热圆管不同的是，本发明第二实施例的散热圆管，其外围孔的个数为12个。其他的形状、结构及特性，均可与第一实施例的散热圆管相同，不再赘述。仍以外径7mm、中心通孔的直径为4mm以及外围孔103的直径为Imm为例，在具有一个直径为4mm的中心通孔和12个Imm的外围孔的情况下，与同是直径7mm(通孔直径6. 70mm)的现有技术散热圆管相比，本发明散热圆管的换热面积是现有技术散热圆管的
2.39倍，因而本发明第二实施例的散热圆管，也能够有效的增加换热面积，提高换热效率。并且，管壁102的加厚，也能够有效的增加所能承受的冷媒压力。且在外围孔的个数为12个的情况下，本发明第二实施例的散热圆管，其两个外围孔之间的最薄处，也明显厚于现有技术的散热圆管的管壁I的O. 3mm的厚度，因此，仍然能够增加所能承受的冷媒压力。以上介绍了本发明两个实施例的散热圆管，但是本发明并不以上述两个实施例为限制，其外围孔的个数也不局限于11个和12个，也可为8-18个中的任意取值。以下介绍本发明实施例的换热器。再参照图4和图5，图4为本发明实施例的换热器的示意图，图5为本发明实施例的换热器的回流管示意图。如图4所示，本发明实施例的换热器，包括两排本发明的散热圆管和连接于所述两排本发明的散热圆管的翅片组120，在换热通道上前后相连的两所述散热圆管之间通过回流管130相连接，如图5所示，回流管130的端部131、132分别通过焊接而连接两所述散热圆管。而每一散热圆管是通过过盈配合而装设于翅片组120上的相应安装孔中，翅片组120包括多个平行翅片，先将本发明的散热圆管穿设在所述安装孔中，再对所述散热圆管进行胀管，使散热圆管与安装孔接触紧密，提高换热能力。综上，本发明实施例的散热圆管及使用本发明散热圆管的本发明实施例的换热器，将现有技术散热圆管的单纯圆管结构进行了改进。将管壁102加厚，在管壁102内增设多个外围孔103，中间是比外围孔103稍大的中心通孔101。从换热器中流过的冷媒同时从中心通孔101和外围孔103中通过，这样的流路会使冷媒发生紊流的几率大大增加。同时，由于冷媒可与管壁相接触的接触面积加大，因而加大了热传导的有效面积，因而也增加了冷媒与流路侧壁之间的换热效率。并且，上述的结构也使得散热圆管能够更紧密的结合于翅片组，而提闻换热能力。
同时，本发明实施例的散热圆管可以承受换热要求所需更大的冷媒压力。虽然管壁加厚会增加所用材料的成本，但如果换做较为便宜的金属或塑料为制作材料，在达到相同换热效果的情况下所需的成本也会降低。本发明的换热器，将现有技术的翅片管式换热器和微通道换热器的优点集于一身，既便于制造，成本低，也具有很强的换热效果。本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种散热圆管，其特征在于，所述散热圆管包括管壁和所述管壁围成的中心通孔，所述管壁中均匀分布有与所述中心通孔平行的多个外围孔，所述外围孔的直径小于所述中心通孔的直径。
2.如权利要求I所述的散热圆管，其特征在于，所述外围孔横截面的圆心与所述管壁内表面的距离等于与所述管壁外表面的距离。
3.如权利要求I所述的散热圆管，其特征在于，所述中心通孔的直径为所述散热圆管直径的40%到85%。
4.如权利要求3所述的散热圆管，其特征在于，所述外围孔的直径为所述中心通孔直径的五分之一至三分之一。
5.如权利要求2所述的散热圆管，其特征在于，所述外围孔有8-18个。
6.如权利要求4所述的散热圆管，其特征在于，所述外围孔的直径等于所述中心通孔直径的四分之一。
7.如权利要求I所述的散热圆管，其特征在于，所述管壁的材质为铜或铝。
8.如权利要求6所述的散热圆管，其特征在于，所述散热圆管通过拉拔一次成型。
9.一种换热器，其特征在于，所述换热器具有权利要求1-8任一所述的散热圆管。
10.如权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述换热器包括两排散热圆管和连接于所述两排散热圆管的翅片组，在换热通道上前后相连的两排所述散热圆管之间通过回流管相连接，所述散热圆管通过过盈配合连接于所述翅片组。
全文摘要
本发明公开了一种散热圆管及具有该散热圆管的换热器，所述散热圆管包括管壁和所述管壁围成的中心通孔，所述管壁中均匀分布有与所述中心通孔平行的多个外围孔，所述外围孔的直径小于所述中心通孔的直径。本发明能够有效增加湍流、增加热传导的有益面积与提高换热效率。
文档编号F28F1/00GK102840784SQ20111017274
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者许文斌, 崔静, 卢雄伟, 车金峰 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司