换热管、热交换器、换热系统及换热管的制造方法与流程

本发明涉及热交换技术领域，尤其涉及一种换热管、热交换器、换热系统及换热管的制造方法。

背景技术：

随着换热技术的发展，对换热管和换热器件的尺寸、重量以及系统冷媒充注量的要求越来越严格，这就要求开发尺寸、重量更小的换热器件。相关技术中换热管还有改进的空间。

技术实现要素：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种换热管，包括：主体段、末段以及连接所述主体段与所述末段的衔接段，所述换热管具有多个冷媒通道，所述冷媒通道贯穿所述主体段、末段和衔接段，所述换热管具有宽度方向，沿宽度方向位于所述末段相距最远的两个冷媒通道之间的间距小于位于所述主体段两边相距最远的两个冷媒通道之间的间距。

可选地，所述末段为圆弧形结构，所述末段沿宽度方向的截面为圆弧形，所述主体段为平直段，所述主体段沿宽度方向的截面为平直的一字型。

可选地，所述末段沿宽度方向的截面所对应的圆周角范围处于10°～350°。

可选地，所述末段沿宽度方向的截面所对应的圆周角范围为90°至180°。

可选地，所述末段的宽度尺寸小于或者等于集流管的直径或等效直径。

可选地，所述衔接段为缩口段，其中，沿所述主体段朝向所述末段的延伸方向，所述衔接段具有减小的宽度。

可选地，沿所述主体段朝向所述末段的方向，所述衔接段具有增大的高度。

可选地，沿所述换热管的长度方向，所述衔接段的尺寸为3mm～20mm。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种热交换器，包括：集流管以及如上述中任一项所述的换热管；其中，所述集流管具有内腔，所述集流管的管壁设置有安装孔，所述换热管的末段插接于所述安装孔内，所述换热管的冷媒通道与所述集流管的内腔相连通。

可选地，当所述换热管的末段为圆弧形结构时，所述安装孔为与所述末段的截面匹配的弧形孔。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种换热系统，包括：压缩机、至少一个第一换热器、节流装置、至少一个第二换热器，所述至少一个第一换热器和/或所述至少一个第二换热器为如上述中任一项所述的热交换器。

根据本发明实施例的第四方面，还提供了一种换热管的制造方法，包括：

制作平直的换热管，所述换热管具有多个冷媒通道；

提供一弧形槽模具；

将所述换热管的端部放置于所述弧形槽模具的预设位置，并通过冲压以形成如上述各个实施例所述的换热管。

由以上技术方案可见，本发明实施例，通过末段采用缩口方式可使得与之配合的集流管的直径或等效直径相对减小，其有益效果将在以下说明书中体现。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1是本发明一示例性实施例示出的一种换热管与集流管装配的横向剖面示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的一种换热管与集流管装配的纵向剖面示意图；

图3是本发明又一示例性实施例示出的一种换热管与集流管装配的纵向剖面示意图；

图4是本发明一示例性实施例示出的一种换热管的主体段的剖面示意图；

图5是本发明一示例性实施例示出的一种换热管的末段的剖面示意图；

图6是本发明一示例性实施例示出的一种热交换器的剖面结构示意图；

图7是本发明一示例性实施例示出的一种换热管的制造方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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申请中的具体含义。

在本申请中，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。下面结合附图，对本申请示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

下面结合附图，对本发明示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，图1是本发明一示例性实施例示出的一种换热管与集流管装配的横向剖面示意图；图2是本发明一示例性实施例示出的一种换热管与集流管装配的纵向剖面示意图。该换热管10可应用于各种具有换热管的换热系统，例如可以适应于空调、冰箱、冷柜等相关或相近的众多领域。

请参照图1和图2，并在必要时结合图3至图5，本发明一实施例的换热管10包括主体段11、末段13以及连接主体段11与末段13的衔接段12。该换热管10具有多个冷媒通道101，冷媒通道101贯穿主体段11、末段13和衔接段12。即每一冷媒通道101沿换热管10的长度方向(即图1中的x方向)延伸并贯通主体段11、衔接段12与末段13，多个冷媒通道101沿换热管10的宽度方向(即图1中的y方向)排布，以在换热管10内形成多个连通的冷媒传输通道。

在一实施例中，换热管10可以是扁管，业内也有称为微通道换热管。扁管通常内部设有多个供冷媒流动的冷媒通道101，也可以称之为换热管10具有内腔。相邻的冷媒通道101彼此隔离，多个冷媒通道101排成一列，共同影响扁管的宽度。扁管整体呈扁平状，其长度大于宽度，宽度又大于其厚度。扁管的长度方向即由扁管内的所述冷媒通道101所确定的冷媒流动方向。扁管的长度方向可以是直线型或折线型或弯曲型等。这里所说的扁管并不局限于此种类型，也可以是其它形态。比如，相邻的冷媒通道101可不完全隔离。又比如，所有的冷媒通道101可以排成两列，只要其宽度仍大于厚度即可。

本实施例中，扁管的内部具有多个并排设置的冷媒通道101，该冷媒通道101的数量及尺寸可根据产品所需的换热管10尺寸来决定。多根扁管可沿集流管12的长度方向排列。其中，该换热管10的材质可以为铝或铝合金等金属材质。采用扁管形式的换热器可大幅提高传热性能，减少冷媒的充注量，并使可供选择的冷媒种类更多样。在保证换热性能的基础上，可减轻换热器质量，降低成本。此外，形成冷媒通道101的周壁可设置多个凸起结构或者凹陷结构，凸起结构或者凹陷结构可呈波浪形、锯齿形等多种形状，从而可以增加换热面积，另外凸起结构或者凹陷结构也可以形成毛细现象，加快换热。

所述末段13用于连接于集流管20，所述集流管20也具有内腔(图中未标出)，所述换热管10的内腔与所述集流管20的内腔相互连通，所述换热管10的内腔与所述集流管20的内腔中均有冷媒，所述集流管20中的冷媒可以经过换热管10与集流管20的连通进行换热循环。

在本发明的实施例中，换热管10具有宽度方向，该多个冷媒通道101的排列方向即为换热管10的宽度方向。沿宽度方向位于末段13相距最远的两个冷媒通道101之间的间距小于位于主体段11两边相距最远的两个冷媒通道101之间的间距。即本发明的末段13通过形变以减小了末段13的宽度尺寸(即图1中的y方向的尺寸)，此时主体段11的各个冷媒通道101呈一字型并排设置，而末段13的各个冷媒通道101则形成弧形排列。通过该种设计方式可以减小集流管20的管径及冷媒充注量的减小，在保证集流管20的强度需求的情况下，进一步可以减小集流管20的体积和重量，可以满足市场对集流管20轻量化的要求。

在另一实施例中，该末段13为圆弧形结构，末段沿宽度方向的截面为圆弧形，主体段11为平直段，主体段沿宽度方向的截面为平直的一字型。该末段13沿宽度方向的截面所对应的圆周角范围处于10°～350°。进一步地，该末段13沿宽度方向的截面所对应的圆周角为90°至180°。其中，该末段13沿宽度方向的截面所对应的优选圆周角为90°或180°，180°左右为最佳。当然，在其他实施例中，在满足末段13的宽度尺寸小于主体段11的宽度尺寸的情况下，该末段13还可以为不规则的弧形结构。

其中，该末段13的宽度尺寸小于或者等于集流管20的直径或等效直径，如此设计可以有效地降低集流管20的直径。本实施例中测量等效直径应用在集流管10为非规则形状的情况中，该等效直径的长度为集流管20在末段13的宽度尺寸。相对应地，该集流管20包括纵长的管体，管体上设置有与末段13宽度方向截面匹配形状的安装孔，安装孔为与末段13匹配的弧形孔，该弧形孔的弧度和半径与末段13的弧度和半径一致，以保证换热管10与集流管20的装配精度。进一步地，在换热管10与集流管20装配后还需要通过钎焊方式进行固定。

在换热管10中，由于主体段11是主要的换热区域。因而，主体段11的长度通常远大于衔接段12和末段13。本发明的衔接段12为缩口段，该衔接段12是连接主体段11与末段13的连接结构。其中，沿主体段11朝向末段13的延伸方向(即图1中的x方向)，衔接段12具有减小的宽度。本实施例中，该衔接段12与主体段11连接的一端为第一端，所述第一端的端部宽度与主体段11的宽度大致相等，衔接段12与末段13连接的一端为第二端，所述第二端的宽度与末段13的宽度相等。

进一步地，沿主体段11朝向末段13的方向，衔接段12具有增大的高度(即图2中的z方向的尺寸)。具体地，该衔接段12的第一端的高度与主体段11的高度相等，衔接段12的第二端的高度与末段13的高度相等。

发明人(们)结合自身积累的生产加工工艺经验得出：沿换热管10的长度方向，衔接段12的尺寸为3mm～20mm。

在本发明中，该换热管10的两端分别连接集流管20，所述换热管10的内腔与所述集流管20的内腔连通，如此设置，当换热管10中充入冷媒时，通过两端的集流管20可以使连接在两个集流管20之间的多个换热管10之间形成冷媒循环，从而有利于换热。换热管10两端的两个集流管20大致平行设置，多个换热管10依序并排设置两个集流管20之间。其中，每个换热管10包括主体段11，位于主体段11两端的两个末段13，以及连接主体段11与两个末段13之间的两个衔接段12。

当然，本发明的另一实施例中，热交换器还可以为双排管组合或者多排管组合的方式。在双排管组合的实施例中，热交换器包括三个平行设置的集流管20，相邻两个集流管20之间依序并排设置有多个换热管10。

本申请的实施方式在保证耐压强度的前提下，通过末段13采用缩口方式使得集流管20的内外径减小，可以使集流管20的体积和重量降低，从而使集流管20容积减小，换热系统的冷媒充注量减小，提高换热系统的安全性。

如图6所示，根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种热交换器100，该热交换器100包括：集流管20以及装配于集流管20的换热管10。其中，集流管20具有内腔，集流管20的管壁设置有安装孔，换热管10的末段13插接于安装孔(未图示)内，并需要保证换热管10与集流管20的装配精度，而后可以通过钎焊的方式固定，换热管10的冷媒通道101与集流管20的内腔相连通。

参照图6结合图5，本发明中，该换热管10的末段13设计为缩口方式。具体地，位于末段13两边侧的两个冷媒通道101之间的间距小于位于主体段11两边侧的两个冷媒通道101之间的间距。即本发明的末段13通过形变以减小了末段13的宽度尺寸。在一可选实施例中，当末段13为圆弧形结构时，安装孔为与末段13匹配的弧形孔。此时主体段11的各个冷媒通道101呈一字型并排设置，而末段13的各个冷媒通道101则形成弧形排列。

进一步地，该集流管20设有隔板槽(未图示)，该隔板槽用于装配隔板(未图示)，以使隔板将集流管分割为多个相互隔离的腔室，如此设计有利于多个换热管10中冷媒的循环。

此外，本发明还提供了一种换热系统，该换热系统包括压缩机、至少一个第一换热器、节流装置、至少一个第二换热器，所述至少一个第一换热器和/或所述至少一个第二换热器为热交换器，该热交换器的结构特征如上述各个实施例所示，在此就不再赘述。

其中，在该换热系统处于工作状态时，换热器可用于实现换热系统内的换热介质与换热系统外的空气进行热量交换。压缩机可用于使换热系统内的换热介质循环工作，以使换热介质可循环利用。

如图7所示，根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种换热管的制造方法，所述制造方法包括：

s701、制作平直的换热管，所述换热管具有多个冷媒通道；

s702、提供一弧形槽模具；

s703、将所述换热管的端部放置于所述弧形槽模具的预设位置，并通过冲压以形成本申请的换热管。

本实施例中，首先加工出平直的换热管以及弧形槽模具以备用，该换热管具有多个并排设置的冷媒通道；然后在机械力作用下，对换热管的端部进行冲压，使得换热管端部产生变形，以形成本发明的换热管结构，该换热管的具体结构特征如上述各个实施例所述，在此就不再赘述。

相对应地，集液管采用cnc(computerizednumericalcontrol，计算机数控技术)数控铣床加工工艺，在集液管的侧壁上加工出与换热管的末端截面匹配的弧形孔，从而以使该换热管与集流管通过间隙配合，并通过钎焊进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。