微通道换热器的制作方法

文档序号:14908619发布日期:2018-07-10 22:46阅读:983来源:国知局

本发明涉及换热器技术领域,更具体地,涉及一种微通道换热器。



背景技术:

近些年来,家电行业迅猛发展,尤其是空调行业、冰箱冷柜行业更加迅速,而换热器作为空调、冰箱等家电产品的主要组成部分之一,也需要根据市场方面的要求进行改进优化设计。微通道换热器具有制冷效率高、体积小、重量轻、耐压能力强等特点,能够很好的满足市场的要求。

微通道换热器主要由微通道扁管、散热翅片和集流管组成。在微通道扁管的两端设有集流管,用于分配和汇集制冷剂。在相邻的微通道扁管之间设有波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片,用以强化换热器与空气侧的换热效率。微通道扁管经过多次弯折,形成相互平行的扁管族,扁管之间布置与之配合的翅片,这就形成了微通道蛇形管换热器。相关技术中的微通道蛇形管换热器容易损坏并且热性能较差,换热器的结构有待进一步改进。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提出了一种微通道换热器,所述微通道换热器的可靠性较高且换热性能较好。

根据本发明实施例的微通道换热器,包括:换热管排,所述换热管排包括换热管和换热翅片,所述换热管的至少一部分弯折形成蛇形结构,所述换热管包括多个平行的直管段和连接在相邻两个直管段之间的弯管段,所述换热翅片连接在相邻两个所述直管段之间且所述弯管段处形成有通风区域;防护换热板,所述防护换热板设在所述弯管段上且包括换热板体,所述换热板体从所述弯管段的至少一侧覆盖所述通风区域,所述换热板体上设有贯通其两侧表面的散热孔。

根据本发明实施例的防护换热板可以提高换热器的可靠性和换热性能,并且制造较方便。

另外,根据本发明上述实施例的微通道换热器还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一些实施例,所述换热板体的一部分覆盖在所述蛇形结构的迎风面上。

根据本发明的一些实施例,所述防护换热板还包括防护板体,所述防护板体与所述换热板体相连形成为弯折板,所述防护板体与所述弯管段的弯折面相连。

根据本发明的一些实施例,所述防护板体和所述换热板体为一体形成的金属板。

根据本发明的一些实施例,所述防护板体和所述换热板体均为铝板,所述铝板的至少与所述换热管排相连的表面上覆盖有复合材料层,所述复合材料层的熔点低于所述铝板的熔点。

根据本发明的一些实施例,所述复合材料层为铝箔。

根据本发明的一些实施例,所述防护板体和所述散热板体分别形成为沿所述直管段的排列方向延伸的长条形,所述散热孔沿所述换热板体的长度方向间隔设置有多个,每个所述散热孔形成为沿所述直管段的延伸方向延伸的长条形孔。

根据本发明的一些实施例,所述换热板体形成为具有格栅孔的格栅板,所述散热孔形成为所述格栅孔。

根据本发明的一些实施例,所述换热板体的背向所述防护板体的一侧表面设有向外凸出且形成为所述散热孔的上侧壁的弧形板。

根据本发明的一些实施例,所述换热管的两端分别设有换热进口和换热出口,所述换热进口和所述换热出口均位于所述换热管排的左侧和右侧两者中的一侧,所述防护换热板设在所述换热管排的左侧和右侧两者中的另一侧。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的换热器的结构示意图;

图2是根据本发明实施例的换热器的另一角度的结构示意图;

图3是根据本发明实施例的换热器的前视图;

图4是根据本发明实施例的换热器的左视图;

图5是根据本发明实施例的换热器的右视图;

图6是图5中圈示A处的放大示意图;

图7是根据本发明实施例的防护换热板的结构示意图;

图8是图7中圈示B处的放大示意图。

附图标记:

换热器1000;

换热管排100;换热管110;换热翅片120;直管段111;弯管段112;

换热进口101;换热出口102;

防护换热板200;

防护板体10;换热板体20;

散热孔201;弧形板210。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在相关技术中,微通道蛇形管换热管排是由一根长度较长的扁管经过连续折弯后,在扁管与扁管之间形成的等高区域内填充技术要求参数的翅片后焊接制造而成。其中,无论是扁管还是铜铝管在折弯时都有一个折弯半径,因此,在换热器的两侧折弯处会造成许多半圆形空,并且无法填充换热翅片,处于无遮挡物和阻尼物的状态。

当空气通过蛇形管微通道换热器换热时,空气通过该处的风阻较小,如果不对半圆孔区域加以防护,便会产生漏风,使通过有效换热面的风量就会降低,从而影响了整个换热器的换热性能,尤其以不规则形状的蛇形管换热器更加严重。

同时,蛇形管扁管在折弯时,折弯处扁管的外表面被拉伸,导致此处扁管变薄需要保护。相关技术中有采用贴海绵条的措施进行改善,但是,贴海绵条密封不够严密,而且时间久了容易老化脱落,并且制造也不方便。

有鉴于此,本申请的发明人设计了一种新结构的微通道换热器1000,可以提高微通道换热器1000的热性能以及强度,同时便于制造,使用寿命长。下面结合附图详细描述根据本发明实施例的微通道换热器1000。

参照图1至图8所示,根据本发明实施例的微通道换热器1000可包括:换热管排100和防护换热板200。换热管排100包括换热管110和换热翅片120,换热管110用于供换热介质流动,具体地,换热管110内可以限定有供换热介质流动的通道,换热管110可以形成为扁管,以增大换热面积,提高换热效果。换热翅片120与换热管110相连,使换热介质可以通过换热管110与换热翅片120发生热交换,并通过换热翅片120与空气热交换,换热面较大,换热性好。

换热管110的至少一部分弯折形成蛇形结构,换热管110包括多个直管段111和多个弯管段112,多个直管段111平行设置,弯管段112连接两个直管段111,换热翅片120连接在相邻两个直管段111之间,优选地,换热翅片120可以设在相邻两个直管段111的间隙内,直管段111的热量可以传递至换热翅片120并通过换热翅片120向外散热。其中,弯管段112处形成有通风区域。具体而言,换热翅片120没有完全将相邻两个直管段111之间的间隙填充,在弯管段112处形成有通风区域。

防护换热板200设在弯管段112上。由此,防护换热板200可以加强弯管段112的强度,并且防护换热板200可以与换热管排100实现热交换并通过防护换热板200进行换热,进一步增大微通道换热器1000的换热面积,提高换热能力。

进一步地,防护换热板200包括换热板体20,换热板体20从弯管段112的至少一侧覆盖通风区域,例如,换热板体20可以从迎风面侧覆盖通风区域,也可以从背风面覆盖通风区域,还可以同时从两侧覆盖通风区域。防护板体10具有密封作用,可以起到挡风效果,能够减少微通道换热器1000在弯管段112的漏风,强化微通道换热器1000与空气之间的换热能力,进一步有利于换热性能的提升。

参照图1至图8所示,换热板体20上还可设有散热孔201,散热孔201贯通换热板体20的两侧表面。由此,防护换热板200在挡风的同时还可以加强空气流动,进一步有利于微通道换热器1000的热性能的提升。

根据本发明实施例的微通道换热器1000,通过设置与弯管段112相连的防护换热板200,并使防护换热板200覆盖弯管段112的通风区域,使得防护散热板200可以起到加强弯折部位和提高换热面积的作用,提高了微通道换热器1000的可靠性和热性能,同时,防护换热板200具有挡风作用,可以减少微通道换热器1000在弯折部位处的漏风,强化微通道换热器1000与空气之间的换热能力,进一步有利于换热性能的提升。

该微通道换热器1000无需再贴设海绵条,制造工艺简单、易加工,并且防护换热板200可以直接加装在相关技术中的换热器的弯折部处,以遮挡通风区域,有效减少漏风,对弯折处加强防护,同时还提高换热器的换热性能,防护换热板200的适应性较强,不易损坏,使用寿命长。另外,防护换热板200还可以作为紧固结构使用,进一步增强微通道换热器1000的整体强度和安装牢固性,并且还可以作为保护微通道换热器1000的外形结构,增加使用、包装及运输的安全性。

可选地,根据本发明的一些实施例,防护换热板200还包括防护板体10,防护板体10和换热板体20相连形成为弯折板,其中,防护板体10与弯管段112的弯折面相连,换热板体20可以与蛇形结构相连,使蛇形结构上的热量可以传递至换热本体20并向外传递。由此,防护换热板200可以通过防护板体10与换热管110的弯折部的弯折面相连,以加强弯折部的强度,可以更有针对性地减小换热管110的弯折面在弯折时因为表面被拉伸而导致弯折处变薄的安全风险,并且可以进一步增大微通道换热器1000的换热面积,提高换热能力。

根据本发明的一些实施例,换热板体20的一部分覆盖在蛇形结构的迎风面上。这里,蛇形结构的迎风面即为蛇形结构在微通道换热器1000正常放置状态时的前表面,也就是换热管排100的前表面。此时,换热板体20既可以与换热管100相连,也可以与换热翅片120相连。

由此,可以提高挡风效果,增大防护换热板200与换热管排100的连接面积,进一步提高连接强度以及传热面积,使微通道换热器1000的可靠性和热性能进一步提高,并且,换热板体20也位于弯折部的迎风面侧,可以从正面挡风,进一步降低弯折部的漏风。可选地,对于防护换热板200与换热管排100的连接方式不做特殊限制,可以采用焊接或者粘接等方式。

参照图1至图8所示,换热管100的两端分别设有换热进口101和换热出口102,换热进口101和换热出口102分别位于换热管排100的右侧,防护换热板200设在换热管排100的左侧。由此,不仅防护换热效果好,而且不会影响到换热介质的流动。如图1所示,换热进口101在上,换热出口102在下,整个换热管100形成为蛇形结构,换热介质从上部进入换热管100,然后以蛇形路径流动,并从下侧流出。

需要说明的是,在本发明中,换热进口101和换热出口102的位置不限于此,例如,换热进口101和换热出口102的位置还可以互换,即换热进口101在下,换热出口102在上。或者,换热进口101和换热出口102还可以设置在换热管排100的上边沿(或下边沿)上,相应地,防护换热板200可以设置在换热管排100形成的蛇形结构的下部(或上部)。并且,换热管100也可以仅一部分弯折形成为蛇形结构,可以根据具体情况进行灵活设置。

下面结合附图对防护换热板200进行详细描述。参照图1至图8所示,防护板体10和换热板体20均可形成为沿直管段111的排列方向延伸的长条形,换热板体20连接在防护板体10的宽度方向的一个边沿并且与防护板体10相连形成弯折板。也就是说,防护板体10和换热板体20沿着同一方向延伸,并且防护板体10的一个长边沿和散热板体20的一个长边沿相连,并且防护板体10和换热板体20不在同一平面内延伸,使防护换热板200的横截面可以形成为L形。

换热板体20的远离防护板体10的一侧边沿(即不与防护板体20相连的一个长边沿)可以与换热管排100相连,例如,可以覆盖在蛇形结构的迎风面的边沿,防护板体10与换热管110的弯折部相连。

防护板体10和换热板体20分别形成为平板并且防护板体10和换热板体20垂直相连。由此,不仅方便制造,而且防护换热板200的强度较高,外形较好。如图7和图8所示,换热板体20的中部可向远离防护板体10的一侧凸出。由此,可以提高美观度,进一步提高微通道换热器1000的换热性能。

进一步地,换热本体20上的散热孔201可包括多个,多个散热孔201可以沿换热板体20的长度方向间隔开设置,每个散热孔201形成为沿换热板体20的宽度方向延伸的长条形孔,即形成为沿直管段111的延伸方向延伸的长条形孔。由此,不仅方便制造,而且可以较好地减少漏风量。

如图5和图6所示,换热板体20上可设有向外凸出并且形成为散热孔的上侧壁的弧形板210,此时,弧形板210大致形成为设在换热板体20上的屋檐形结构。由此,不仅可以增大散热面积,进一步提高微通道换热器1000的热性能,而且可以提高防护换热板200的整体强度。如图5和图6所示,弧形板210可以设置在换热板体20的背向防护板体10的一侧表面。当然,在本发明中,弧形板210也可以设置在换热板体20的朝向防护板体10的一侧表面,可以根据需要进行灵活设置。

在本发明中,以上所描述的换热板体20的开孔结构仅作为示例进行描述,在本发明中,对于换热板体20的开孔样式、数量及排布等不做特殊限定,除了上面的描述的结构之外,还可以是波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片等形式,也可以是格栅形式。

例如,在本发明的一些未示出的实施例中,换热板体20形成为具有格栅孔的格栅板,散热孔201形成为格栅孔。由此,可以减少防护换热板200的材料用量,并且使防护换热板200的外形较为美观,防护散热效果较好。

较优选地,防护板体10和散热板20为一体形成的金属板。由此,不仅可提高防护换热板200的整体强度和结构稳定性,并且方便成型、制造简单,可以省去多余的装配件以及连接工序,组装更方便,更易于工业化生产,提高了微通道换热器1000的装配效率以及寿命,同时,防护换热板200整体都具有换热性能,可以进一步提高换热性能。

当然,防护板体10和换热板体20也可分别成型,由此,在制造防护换热板200时,只需将分别制造形成的防护板体10和换热板体20连接在一起即可,连接方式可以为粘接或者焊接等方式,制造也较方便。

在本发明的一些具体实施方式中,防护板体10和换热板体20分别为表面覆盖有铝箔的铝板,也就是说,防护板体10和换热板体20均采用铝板制造,并且铝板上覆盖有铝箔。铝箔较薄,铝箔的熔点低于铝板的熔点,比铝板更易受热融化,在铝板上覆盖熔点更低的铝箔使防护换热板200与散热器主体100的连接更容易且连接更可靠。

可选地,可以仅在铝板需要连接的单面覆盖铝箔,即在铝板的与换热管排100相连的一面覆盖铝箔,也可以在双面均设置铝箔。另外,在本发明中,覆盖在铝板上的材料层不仅限于铝箔,还可以是其它熔点低于铝板并且导热性较好的复合材料层,这对本领域技术人员来说是可以理解的,在此不再详细描述。

在制造根据本发明实施例的微通道换热器1000时,防护换热板200和换热管排100还可以通过整体组装过炉时一体成型,工艺简单,制造过程也非常简单,相比相关技术在该处贴海绵条或塑料件密封方式,不仅可以提高换热性能,而且还具有一定的成本优势。

综上所述,本发明涉及一种在微通道换热器的弯折处设置密封散热防护结构。根据本发明实施例的微通道换热器1000的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的,在此不再详细描述。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左、“右”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发明和简化描述,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发明的限制。

在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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